KR101033917B1 - Remote Center Compliance Device having one elastic body measuring sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 측정센서가 부착되고 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 탄성체로 탄성중심기기에 압입공정을 이루는 압입장치의 압입력 또는 위치오차 보정량을 측정할 수 있는 측정센서가 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 구비되어, 압입력 또는 위치오차 보정량을 측정할 수 있도록 하는 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기를 제공하는 데 있다.The present invention relates to an elastic center device having a measuring sensor attached thereto and composed of one elastic body, and more particularly, to measure the pressure input or position error correction amount of the indentation device forming a press-fit process in the elastic center device with one elastic body. The measuring sensor is provided in the elastic center device composed of one elastic body, to provide an elastic center device composed of one elastic body to measure the pressure input or position error correction amount.
탄성중심, 탄성체, 탄성중심기기, 압입력, 변위센서 Elastic center, elastic body, elastic center device, pressure input, displacement sensor
Description
본 발명은 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 탄성체로 탄성중심기기에 압입공정을 이루는 압입장치의 압입력 또는 위치오차 보정량을 측정할 수 있는 측정센서가 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기에 구비되어, 압입력 또는 위치오차 보정량을 측정할 수 있도록 하는 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 관한 것이다.The present invention relates to an elastic center device composed of one elastic body, and more particularly, a measuring sensor capable of measuring a pressing force or a position error correction amount of an indentation device forming a press-fit process to an elastic center device with one elastic body is one. It is provided with an elastic center composed of an elastic body, and relates to an elastic center apparatus composed of one elastic body to measure the amount of pressure input or position error correction.
일반적으로 탄성중심기기란 탄성중심의 원리를 이용하여, 보스와 축의 상호 끼워 맞춤에 있어서, 상기 보스와 축 사이의 중심 오차를 보정하여, 조립작업이 원활하게 수행될 수 있도록 해주는 기기이다.In general, the elastic center device is a device that allows the assembly operation to be performed smoothly by correcting the center error between the boss and the axis in the mutual fitting of the boss and the axis by using the principle of the elastic center.
여기에서 탄성 중심원리란, 탄성중심기기에 구속되는 물체의 주변에 탄성 중심점을 위치시켜, 그 점을 통과하는 힘이 작용하면, 상기 탄성중심기기에 지지되어 있는 물체는 그 힘의 방향으로 회전운동 없이 순수한 병진운동만 하게 되고, 그 점에 순수한 모멘트가 작용하면 병진운동 없이 탄성 중심점을 중심으로 순수한 회전운동만 하게 되는 특성을 나타내는 역학적인 원리를 말한다.Herein, the elastic central principle means that an elastic center point is positioned around an object constrained by the elastic center device, and when a force passing through the point is applied, the object supported by the elastic center device rotates in the direction of the force. It is a dynamic principle that shows pure translational motion without any translation, and when pure moment acts on the point, pure rotational motion about the elastic center point without translational motion.
[문헌 1] 특허등록번호 10-0706298 (하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기)[Document 1] Patent Registration No. 10-0706298 (Elastic center device composed of one elastic body)
도면을 참조하여 종래의 탄성중심기기의 문제점을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the drawings in detail the problems of the conventional elastic center device is as follows.
도 1은 조립작업시 발생하는 부품 간의 중심 오차와 반력을 나타내는 정면도이고, 도 2는 종래의 탄성중심기기에 의한 중심 오차의 보정과 조립의 진행을 나타내는 정면도로서, 이를 참조하면, 종래의 탄성중심기기(1)는 상, 하부구조체(2)(3) 및 상기 상, 하부구조체(2)(3) 사이에 마련되는 다수의 탄성체(4)로 구성된다.1 is a front view showing the center error and the reaction force between the parts generated during the assembly operation, Figure 2 is a front view showing the progress of the assembly and correction of the center error by the conventional elastic center device, referring to this, the conventional elastic center The
종래의 탄성중심기기의 작용상태를 보면, 하부구조체(3)의 하방에 부착된 그립퍼(8)에 파지된 축(6)을 축 구멍(7)에 삽입하기 위해 삽입방향(V)으로 직선이동(하강)시키면, 초기 중심 오차(e)에 의해 축의 선단부와 축 구멍의 모따기면이 1점 접촉된다.In the state of operation of the conventional elastic center device, the linear movement in the insertion direction (V) to insert the shaft (6) held in the gripper (8) attached to the lower structure (3) into the shaft hole (7) When it is lowered, one point of contact between the tip of the shaft and the chamfered surface of the shaft hole is caused by the initial center error e.
이것에 의해 발생하는 부품 상호 간의 접촉력(R)은 수평분력(Rx)과 수직분력(Rz)으로 나누어 생각할 수 있다. 이때 탄성중심기기(1)의 탄성 중심점(P)을 조립부품의 끝단에 위치하도록 제작하였다면, 수평분력(Rx)은 탄성중심점(P)을 지나므로 축(6)과 그립퍼(8), 하부구조체(3)는 수평방향으로 병진운동만 하게 되고, 회전운동은 발생하지 않는다.The contact force R between components generated by this can be considered to be divided into the horizontal component Rx and the vertical component Rz. At this time, if the elastic center point (P) of the elastic center device (1) is manufactured to be located at the end of the assembly, the horizontal component (Rx) passes through the elastic center point (P), so the shaft (6), the gripper (8), the lower structure (3) only translates horizontally, and rotation does not occur.
따라서 삽입하고자 하는 축(6)은 축 구멍(7)과의 중심오차(e)범위로 병진이동하면서 결국, 상기 축 구멍(7)에 삽입된다.Accordingly, the
이와 같은 종래의 탄성중심기기(1)는 산업용 로봇이나 조립 전용기에 사용되 어, 정밀 축, 핀, 베어링과 같은 정밀부품을 삽입하면 조립 부품 간의 중심 오차나 각도오차에 의해 발생할 수 있는 과도한 압입력을 미연에 방지해 주어, 로봇이나 조립 전용기에 미치는 악영향을 차단할 수 있고, 조립시 부품손상을 최대한 억제함으로써, 제품의 품질 향상을 도모하고 작업효율을 증대시키며, 저정도 및 저가격의 설비로 고정도 부품의 정밀 조립라인 구축이 가능하게 된다.Such a conventional elastic center device (1) is used for industrial robots or assembly-only devices, when the precision parts such as precision shafts, pins, and bearings are inserted, excessive pressure input may occur due to the center error or angular error between the assembly parts. This prevents adverse effects on robots and assembly machines and prevents damage to parts during assembly, thereby improving product quality and increasing work efficiency, and providing highly accurate parts with low accuracy and low cost. It is possible to build a precision assembly line.
그러나 상기와 같이 구성된 종래의 탄성중심기기는 탄성 중심의 원리에서 가장 핵심이라 할 수 있는 탄성 중심점(P)을 맞추기가 어렵고, 부품수가 많으며, 제작 및 조립공정이 까다롭다는 문제점이 있었다.However, the conventional elastic center device configured as described above has a problem in that it is difficult to match the elastic center point P, which is the core of the principle of elastic center, the number of parts, and the manufacturing and assembly processes are difficult.
이는 각 부품별 즉, 상, 하부구조체(2)(3), 및 다수의 탄성체(4)의 제작에 따른 가공오차와, 각 부품별 조립에 따른 조립 오차 등에 의한 누적 오차가 발생되어, 최초 설계시 계산된 탄성 중심점(P)과 조립 후 탄성 중심점(P)이 상기 누적 오차만큼 이동되며, 상기의 경우로 인해 탄성 중심점(P)이 맞춰지지 않을 경우에는 하부구조체(3) 이하 축(6)까지의 부분이 병진운동이 이루어지지 않고, 회전운동이 일어나므로, 결국 축(6)과 축 구멍(7)의 중심 오차(e)의 보정이 이루어지지 않고, 오히려 축 구멍 입구에서 끼임 현상이 발생한다는 문제점이 있다.This is the first design due to the cumulative error due to the machining error according to the fabrication of each part, that is, the upper, lower structures (2) and (3), and the plurality of elastic bodies (4) and the assembly error according to the assembly of each part. When the elastic center point P calculated during the assembly and the elastic center point P after assembly are moved by the cumulative error, and the elastic center point P is not aligned due to the above case, the
특히, 탄성체(4)는 다수의 금속 원판을 일정 간격으로 적층하고, 상기 적층된 금속 원판 사이에 고무제가 충진된 상태로 이는 상기 다수의 금속 원판을 적층할 때 적층 오차가 발생하고, 또한 상기의 적층 오차를 가진 다수의 탄성체(4)가 사용됨에 따라 탄성 중심점(P)을 탄성중심기기의 중심 축 선상에서 찾기가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.In particular, the
아울러, 상기 탄성중심기기에 의해 정밀 축, 핀, 베어링과 같은 정밀부품을 삽입하기 위한 삽입공정시 삽입을 위한 압입력의 측정이 용이하지 않아 새로운 과도한 압입력에 의한 정밀부품의 파손이 발생하였다.In addition, when the insertion process for inserting precision parts such as precision shafts, pins, and bearings by the elastic center device is not easy to measure the pressure input for insertion, damage to the precision parts due to new excessive pressure input occurs.
본 출원인은 상기의 문제점을 극복하고자 특허등록번호 10-0706298에 기재된 바와 같은 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기를 발명하였던바, 도 3 내지 도 7에서 종래의 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기를 설명한다.Applicant has invented an elastic center device composed of one elastic body as described in Patent Registration No. 10-0706298 in order to overcome the above problems, it will be described an elastic center device composed of a conventional one in Figure 3 to 7 do.
도 3은 본 발명의 하나의 탄성체 제1실시예에 따른 탄성기기의 일부 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 결합 단면도이다.3 is a partially exploded perspective view of the elastic device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the combination of FIG. 3.
이를 참조하면 탄성체(210)는 일정 간격으로 적층 되는 다수의 원판(212)과, 상기 다수의 원판(212) 양단에 각각 마련되고, 일정간격 이격 되도록 구성된 제 1 및 제 2 지지부(214,216), 및 상기 제 1 및 제 2 지지부(214,216)와, 다수의 원판(212)들 사이에 충진되어, 상기 제 1 및 제 2 지지부(214,216)와, 다수의 원판(212)들을 상호 탄성 연결하는 충진재(218)로 구성된다.Referring to this, the
상기 원판(212)은 중앙에 통공이 형성되고, 외주면에 일정각도 기울기(θ)를 가지며, 상기 기울기(θ)는 2 ~ 15°의 범위로 형성됨이 바람직하고, 상기 기울기(θ)의 각도에 따라 국내특허공보제2001-85013호에 개시된 탄성 중심점(P)의 위치가 달라지므로 필요에 따라 선택하여 사용한다.The
또한, 상기 원판(212)의 기울기 방향은 탄성 중심점이 하방에 위치한다고 가정하였을 때, 내측에서 외측으로 하향되도록 즉, 상기 기울기에 대한 수직선이 상호 교차되는 방향에 형성함이 바람직하다.In addition, when the inclination direction of the
상기 제 1 및 제 2 지지부(214,216)는 다수의 원판(212) 양단에 동일한 기울기(θ)를 가지며, 일정간격 이격되게 형성되는바, 도시된 바와 같이 제 1 지지부(214)에는 함몰되는 함몰부(214a)가 형성되고, 제 2 지지부(216)에는 돌출되는 돌출부(216a)가 형성된다.The first and
또한, 상기 제 1 및 제 2 지지부(214,216)에는 다수의 체결공이 형성되어, 각 부품 또는 장치에 체결고정되도록 구성된다.In addition, a plurality of fastening holes are formed in the first and
상기 충진재(218)는 탄성력이 우수한 고무제로 형성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며, 경우에 따라서는 탄성력이 우수한 합성수지를 이용할 수도 있다.The
상기와 같이 구성된 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기 제1실시예의 작동상태를 보면 다음과 같다.Looking at the operating state of the first embodiment of the elastic center device composed of one elastic body configured as described above are as follows.
먼저, 제 1 지지부(214)는 승강부(M)의 하단에 체결수단으로 고정되는 상부커버(15)와 체결수단에 의해 결합되는 상부지지체(13)의 하단에 고정되며, 제 2 지지부(216)는 조립부품(A)을 파지할 수 있는 압입툴로 구성된 하부지지체(14)에 고정된다.First, the
이때, 상기 탄성체(210)의 탄성중심점(P)은 압입툴에 파지된 압입부품(A)의 끝단에 위치하도록 제작한다.In this case, the elastic center point P of the
그리고 상기 승강부(M)의 하강력에 의해 탄성체(210)가 하강하면서 하방의 조립부품(A)을 보스에 압입시키되, 상기 보스와 조립부품(A) 사이에 중심 오차가 있다면, 상기 탄성체(210)의 탄성 중심의 원리에 의한 병진운동으로 조립부품(A)을 보스의 중심축 선상에 일치시킴으로써 상기 보스에 조립부품(A)을 용이하게 압입할 수 있다.And while the
또한, 상기 탄성체(210)의 탄성 중심점은 원판(212)의 기울기(θ)와, 원판(212)의 개수, 및 이격거리에 따라 달라지는 것으로 이는 탄성체(210)가 사용되는 장치에 따라 다르게 설정할 수 있다.In addition, the elastic center point of the
따라서 상기 탄성체(210)는 종래의 탄성중심기기에서 문제가 되었던 복수개의 탄성체의 누적오차를 최소화함으로써, 탄성체(210)에 의한 탄성 중심점을 용이하게 맞출 수 있다는 효과를 가진다.Therefore, the
또한, 하나의 탄성체에 의해 구성 부품수가 극단적으로 적어짐으로써 제조단가 및 제조공정을 대폭 감축함과 아울러 설치공간의 축소로 공간 활용도를 향상시킨 제품 경쟁력을 강화하는 효과를 얻는다.In addition, since the number of components is extremely reduced by one elastic body, the manufacturing cost and manufacturing process are greatly reduced, and the installation space is reduced, thereby enhancing the product competitiveness by improving space utilization.
도 5는 본 발명의 탄성체 제2실시예에 따른 탄성중심기기의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 조립상태 단면도이며, 도 7은 도 6의 결합 단면도로서, 이를 참조하면, 탄성중심기기는 탄성체(210)와, 상기 탄성체(210)의 상, 하단에 위치 고정되는 제3 및 제4지지부(310,320), 상기 제3 및 제4지지부(310,320) 사이에 마련되는 리미터(30)로 구성된다.5 is an exploded perspective view of an elastic center device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view of the assembled state of FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the combination of FIG. 6. It is composed of an
상기 탄성체(210)는 제 1 실시 예의 탄성체(210)와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the
상기 제3지지부(310)는 다수의 체결공이 형성된 상단부(312)와 상기 상단부(312)의 하방에 연장되는 플랜지부(314)로 형성되고, 상기 플랜지부(314)의 내측에는 탄성체(210)가 안착되는 수용공간(316)이 형성되며, 상단부(312)에서 수용공간(316)을 연통시키는 관통공(미도시)이 형성된다.The
아울러, 상기 수용공간(316)의 상단에는 탄성체(210)의 상단부가 체결수단에 의해 체결고정되고, 또한 상기 탄성체(210)의 병진운동시 병진이동되는 이동 범위를 간섭하지 않도록 하는 크기로 형성된다.In addition, the upper end of the
더불어, 상기 플랜지부(314)의 하단부에는 방사형의 일정간격으로 끝단에서 일정 깊이로 함몰된 삽입공간이 형성되는 요철부(314a)가 형성되어 있다.In addition, an
상기 제4지지부(320)는 하단부(322)와, 중앙에서 상방향으로 돌출되고, 중앙에 체결공(326)이 형성된 돌출부(324)가 형성되며, 상기 하단부(322)에는 탄성체(210)의 하단을 고정하기 위한 체결수단이 체결되는 다수의 체결공이 형성된다.The
아울러, 상기 제4지지부(320)의 하단부(322) 외주연에는 방사형으로 일정 간격의 회동방지편(328)이 형성되며, 상기 회동방지편(328)은 제3지지부(310)의 하단부에 형성된 요철부(314a)의 삽입공간에 삽입된다.In addition, a
바람직하게는, 상기 리미터(30)는 상단의 머리부(332)와 상기 머리부(332)의 하방으로 축(334)이 연장되고, 상기 축(334)의 하단에는 수나사부(336)가 형성된다.Preferably, the
더욱 바람직하게는, 상기 리미터(30)의 수나사부(336)는 제4지지부(320)의 체결공(326)에 체결 결합되고, 또한, 머리부(332)에는 다수의 게이지홈(338)이 형성되어, 게눈게이지로 상기 게이지홈(338)에 삽입하여, 상기 리미터(30)의 조임과 풀림을 할 수 있도록 된 것이다.More preferably, the
상기와 같이 구성된 탄성중심기기의 조립관계를 보면 다음과 같다.Looking at the assembly relationship of the elastic center device configured as described above are as follows.
먼저, 제3지지부(310)의 수용공간(316)에 탄성체(210)를 삽입시켜 상기 수용공간(316) 내측 상단과 탄성체(210)의 상단부가 밀착되고, 체결수단에 의해 체결고정된다.First, the
그리고 상기 제3지지부(310)의 하방에는 제4지지부(320)가 위치되고, 상기 제4지지부(320)의 하단부(322)에 형성된 다수의 체결공을 통해 다수의 체결수단이 체결됨과 아울러 상기 제3지지부(310)에 고정된 탄성체(210)의 하단을 체결고정한다.The
이때, 도 6을 참조하면, 상기 제3지지부(310)의 하단부에 형성된 요철부(314a)의 삽입공간에 제4지지부(320)의 하단부(322) 회동방지편(328)이 삽입된 상태로 상기 요철부(314a)의 삽입공간과 회동방지편(328) 사이에는 일정 간격이 형성된다.6, the
아울러, 제3 및 제4지지부(310,320)가 상호 조립된 상태에서 상기 제3지지부(310)의 상단부(312) 관통공(미도시)을 통해 리미터(30)를 삽입시켜, 상기 리미터(30)의 수나사부(336)가 제4지지부(320)의 체결공(326)에 체결고정됨에 따라 상기 리미터(30)는 제3 및 제4지지부(310,320)의 중앙에 수직으로 세워진 상태의 조립상태를 가진다.In addition, the
한편, 상기 제3 및 제4지지부(310,320)와 리미터(30)의 상호 조립시 일정 간격의 조립 간격이 형성됨이 바람직한 것으로, 이는 탄성체(210)가 탄성 중심원리에 의해 병진이동될 때 상기 조립된 제3 및 제4지지부(310,320)와 리미터(30)의 원활한 이동을 이룰 수 있도록 하기 위함이다.On the other hand, when the third and
도 7을 참조하면, 상기 제3 및 제4지지부(310,320)와 리미터(30)의 상호 조립 간격을 살펴보면, 탄성체(210)의 상단과 리미터(30)의 머리부(332) 하단 사이의 인장허용간격(g-a)과, 제3지지부(310)의 상면과 리미터(30)의 머리부(332)의 상면과의 사이에 압축허용간격(g-e)과, 상기 제3지지부(310)의 관통공(미도시) 내경과 리미터(30)의 머리부(332)의 외경 차이에 의한 병진허용간격(g-b)의 조립간격을 가진다.Referring to FIG. 7, when looking at the mutual assembly interval between the third and
아울러, 제3지지부(310)의 플랜지부(314)의 끝단과 제4지지부(320)의 상면 사이의 압축허용간격(g-c)과, 플랜지부(314)의 요철부(314a) 내경과 제4지지부(320)의 외경 차이에 의한 병진간격(g-d)의 조립간격을 가진다.In addition, the compression allowable interval (gc) between the end of the
더불어, 상기 인장 및 압축간격(g-a, g-c, g-e)은 탄성체(210)의 병진 이동시 원활한 병진이동이 가능하도록 틈새가 형성되고, 더불어 상기 탄성체(210)에 작용하는 자중에 의한 인장력 또는 압입에 의한 압축력이 무한히 작용함을 방지함으로써, 상기 탄성체(210)의 좌굴 또는 파손을 방지하게 되는 것이다.In addition, the tension and compression interval (ga, gc, ge) is formed in the gap to enable a smooth translation when the translation of the
여기에서, 상기 인장 및 압축간격(g-a, g-c, g-e)의 간격은 0.1 ~ 0.2 mm 정도임이 바람직하다.Here, the interval between the tensile and compression interval (g-a, g-c, g-e) is preferably about 0.1 ~ 0.2 mm.
또한, 상기 병진간격(g-b, g-d)은 탄성체(210)가 탄성 중심의 원리에 따라 병진이동될 때, 리미터(30)와 제4지지부(320)의 병진이동이 제3지지부(310)에 간섭되지 않도록 하기 위한 간격으로 형성된다.In addition, the translation intervals (gb, gd) is the translation of the
상기와 같이 구성 및 조립관계를 가진 탄성중심기기는 승강부(M)의 하단에 제3지지부(310)가 상부카바(15)를 매개로 하여 체결고정되고, 제4지지부(320)의 하단에 조립부품(A)이 구성된 압입툴이 체결고정된다.In the elastic center device having the configuration and assembly as described above, the
그리고 승강부(M)의 하강으로 조립부품(A)이 보스에 압입될 때 중심 오차가 있을 경우 상기 제3지지부(310)의 내측에 구성된 탄성체(210)에 의해 중심 오차를 보정하고, 이에 따라 상기 보스에 조립부품(A)이 용이하게 압입된다.And when there is a center error when the assembly (A) is pressed into the boss by the lowering of the lifting unit (M), the center error is corrected by the
또한, 보스에 조립부품(A)이 압입될 때, 압입력이 발생되고, 상기 압입력은 수직선상의 제4지지부(320)와 탄성체(210)에 작용하며, 상기 압입력에 의해 상기 제4지지부(320)가 상승되고, 상기 제3지지부(310)의 하단부와 제4지지부(320)의 상단부 사이의 압축간격(g-c)만큼 상승되는 동안 탄성체(210)에서는 탄성 중심의 원리에 따라 병진이동되고, 이후 상기 제3 및 제4지지부(310, 320)의 하단 및 상단이 밀착되어 상기 압입력이 상기 탄성체(210)에 악영향을 끼치지 않도록 방지함에 따라 상기 탄성체(210)의 파손을 방지하게 된다.In addition, when the assembly A is pressed into the boss, a pressing force is generated, and the pressing force acts on the fourth supporting
특히, 상기 제3지지부(310)와 제4지지부(320)의 조립관계에 있어서, 상기 제3지지부(310)의 하단 요철부(314a) 삽입공간에 삽입된 상태를 유지하는 제4지지부(320)의 회동방지편(328)은 탄성체(210)의 탄성중심의 원리에 따라 병진이동시 상기 탄성체(210)에 작용하는 비틀림 또는 X, Y축 방향의 작용력에 의해 상기 탄성체(210)가 무한히 변위됨을 방지하도록 한다.In particular, in the assembling relationship between the
본 발명은 상기와 같은 종래 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 측정센서 기능을 부가하여 탄성중심기기의 중심을 일치시키기 위한 오차보정시 오차보정 을 위한 탄성중심기기 오차변위 값의 측정함으로써 오차 보정을 용이하게 하기 위한 것이다.The present invention adds a measurement sensor function to an elastic center device composed of one elastic body as described above, thereby measuring an error value of the elastic center device for error correction during error correction to match the center of the elastic center device. It is to facilitate.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 측정센서가 부착되고 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기는 양단에 일정 기울기를 갖는 원판(212)과; 상기 원판(212)을 일정 간격으로 다수 적층하고, 상기 적층된 다수의 원판(212)의 양단에 위치되며, 상기 양단 각각에는 상기 원판(212)의 기울기와 대칭되게 동일한 기울기를 가진 돌출부(216a)와 함몰부(214a)가 형성되고, 다수의 체결공이 형성된 제 1 및 제 2 지지부(214,216)와; 상기 제 1 및 제 2 지지부(214,216) 사이에 적층된 다수의 원판(212)들이 상호 탄성 결합되도록 충진되는 충진재(218)로 구성된 탄성체(210)와; 상기 탄성체(210)의 제 1 및 제 2 지지부(214,216) 각각의 체결공을 통해 상기 상,하부 지지체(13,14)에 장착되되, 상기 탄성체(210)에는 상기 탄성체(210)의 제 1 및 제 2 지지부(214,216) 각각에 마련되고, 체결수단에 의해 상호 체결고정되는 제3 및 제4지지부(310,320); 및 상기 제3 및 제4지지부(310,320) 사이에 마련되고, 상기 제3 및 제4지지부(310)(320) 중 어느 하나에 일단이 고정되도록 나사부(336)가 형성되고, 타단은 다른 하나에 일정 간격만큼 유동되도록 머리부(332)가 구성되며, 압입력 측정센서(40)가 부착된 리미터(30);로 구성되어 탄성 중심의 원리에 따른 병진운동으로 중심 오차를 보정하며 압입력을 측정하는 것을 특징으로 한다.An elastic center device having a measuring sensor of the present invention attached to the present invention for solving the above problems and composed of one elastic body includes: a
본 발명에 있어서, 상기 제3지지부(310)는 상단부(312)에 다수의 체결공이 형성되고, 하방으로 플랜지(314)가 연장되되, 상기 플랜지(314)의 내부에는 탄성체(210)를 수용하며, 상기 탄성체(210)의 제 1 지지부(214)가 체결고정되고, 상기 탄성체(210)가 병진이동될 때 간섭되지 않도록 수용공간(316)이 형성되는 것을 특징한다.In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기 제4지지부(320)는 상기 탄성체(210)의 제 2 지지부(216)와 체결고정되며, 상기 플랜지(314)의 내측 수용공간(316)에 위치되되, 상기 탄성체(210)의 병진이동시 상기 플랜지(314)의 내측 벽에 닿지 않도록 일정 간격 유지되게 구성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기 리미터(30)의 머리부(332)에는 수나사부(336)가 제3 및 제4지지부(310,320) 중 어느 하나에 용이하게 체결고정되도록 체결력을 전달하기 위해 게눈게이지의 게눈이 삽입되는 게이지홈(338)이 다수 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기 제3지지부(310)의 하단부에는 방사형의 일정 간격으로 끝단에서 상방으로 일정 깊이 함몰된 삽입공간을 가지는 요철부(314a)가 형성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the lower end of the
본 발명에 있어서, 상기 제4지지부(320)는 하단부(322)와 상기 하단부(322)의 상단에 일정 높이 돌출된 돌출부(324)가 형성되고, 상기 돌출부(324)의 중앙에 체결공(326)이 형성되며, 상기 하단부(322)의 외주연에는 상기 요철부(314a)의 삽입공간에 삽입되는 다수의 회동방지편(328)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기 압입력 측정센서는 상기 리미터(30)의 측면 또는 상 기 리미터(30)의 상단부 또는 하단부에 삽입 고정되는 특징으로 한다.In the present invention, the pressure input measuring sensor is characterized in that the side of the
본 발명에 있어서, 상기 상부지지체(13) 및 하부지지체(14) 사이에는 위치변위측정수단이 구성되어, 상부지지체(13) 및 하부지지체(14) 간의 상대위치변위를 측정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the position displacement measuring means is configured between the
본 발명에 있어서, 상기 위치변위측정수단은 탄성판을 사용한 오차보정량 측정센서가 부착된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the position displacement measuring means is characterized in that the error correction sensor using an elastic plate is attached.
본 발명에 있어서, 상기 위치변위측정수단은 서로 직교하는 슬라이딩 방식의 변위측정센서가 부착된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the position displacement measuring means is characterized in that the displacement measuring sensor of the sliding method perpendicular to each other is attached.
본 발명에 있어서, 상기 상부지지체(13) 및 제1지지부(14)와의 사이에는 어느 일측에 압입력 측정센서를 포함하는 측정블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, between the
본 발명에 있어서, 상기 측정블럭은 상부지지체(13)에 고정되는 고정단(112) 및 상기 고정단(112)의 하방에 마련되고, 일정깊이로 형성된 변형허용간격(116)만큼 일정 높이 이격된 상태로 하부지지체(14)와 근접한 위치에 고정되며, 압입력 측정센서(40)가 구성되는 측정단(114);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the measurement block is provided below the
본 발명에 있어서, 제 11 항에 있어서, 측정블럭은 상부지지체(13)의 하단에 상단이 고정되는 고정단(522); 상기 고정단(522)의 하방에 마련되는 십자형 측정단(524)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, according to claim 11, wherein the measurement block is a
본 발명에 있어서, 상기 고정단(522)은 십자형으로 함몰되어 소정의 깊이로 이루며 구비되고, 중앙에 결합돌기(526)가 돌출 형성되어, 중앙에 결합공(13a)이 구비된 상부지지체(13)의 돌출저면(13b)에 밀착 결합되며, 상기 고정단(522)에서 상기 측정단(524)방향으로 일정깊이가 함몰된 면(528)을 형성하여 측정센서(40)를 부착된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기 측정단(524)은 고정단(522) 하방에 형성되고, 하부에 적어도 하나 이상의 압입력 측정센서(40)가 구비되는 함몰부(524a)가 형성되고, 상기 함몰부(524a)에 의해 외주연으로 돌출부(524b)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the measuring
본 발명에 있어서, 상기 상부지지체(13) 또는 하부지지체(14)의 어느 하나에 상기 리미터의 변위를 측정하는 변위측정센서가 더 구성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, any one of the
본 발명에 있어서, 상기 압입력측정센서는 전기식 스트레인게이지(electrical strain gage) 또는 압전소자(piezo-electric element)인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the piezoelectric input sensor is characterized in that the electrical strain gage (electric strain gage) or piezo-electric element (piezo-electric element).
본 발명에 있어서, 상기 위치변위측정수단의 센서는 포텐쇼미터, 리니어케일, LVDT중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the sensor of the position displacement measuring means is characterized in that any one of a potentiometer, linear scale, LVDT.
이상과 같이 측정센서가 부착되고 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기는 압입공정을 이루는 압입장치의 압입력을 측정하기 위한 측정센서를 리미터 또는 측정블럭에 부가하거나, 또는 위치변위를 측정하는 측정센서를 부가하여, 압입력 또는 위치변위를 측정하는 효과가 있다.As described above, an elastic center device having a measuring sensor attached thereto and composed of one elastic body adds a measuring sensor for measuring the pressing force of the pressing apparatus forming the pressing process to a limiter or a measuring block, or a measuring sensor for measuring position displacement. In addition, there is an effect of measuring the pressure input or position displacement.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(제1 실시예: 본 발명에 따른 하나의 탄성체에 측정센서가 있는 실시예)(First embodiment: an embodiment in which a measuring sensor is provided on one elastic body according to the present invention)
제1 실시예는 본 발명의 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 압입공정을 이루는 압입장치의 압입력을 측정할 수 있는 측정센서가 리미터에 구비된 탄성중심기기에 관한 것이다.The first embodiment relates to an elastic center device having a limiting sensor having a measuring sensor capable of measuring the pressing force of the press-fitting device forming a press-fitting process on an elastic center device composed of one elastic body of the present invention.
도 8은 본 발명의 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기의 리미터(30)에 압입력 측정센서가 부착된 탄성중심기기의 조립 단면도로서, 이를 참조하면, 상부커버(15)의 하부에는 리미터(30)를 추가로 구성하고 상기 리미터(30)에 압입력 측정센서(40)를 측면이나, 리미터(30)와 하부지지체(14)와의 사이 혹은 리미터(30) 머리부 상부에 고정 삽입시켜 리미터(30)에 작용하는 압입력을 측정할 수 있도록 한 것이다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an assembly of an elastic center device having a pressure input measuring sensor attached to a
상기 압입력 측정센서(40)는 미세한 변화율을 감지할 수 있는 전기식 스트레인게이지(electrical strain gage) 또는 압전소자(piezo-electric element)로 구성됨이 바람직하다.The piezoelectric
도 8에 도시된 바와 같이 보스에 조립부품을 압입시키기 위해 탄성중심기기(10)가 하강하고, 이때 상기 보스와 조립부품 사이에 압입력이 발생되며, 상기 압입력은 수직선상의 조립부품 고정틀과 하부지지체(14)를 통해 리미터(30)까지 전달된다.As shown in FIG. 8, the
그리고 상기 리미터(30)는 탄성체(210)가 압축되면서 일정 높이 상승되어 상단의 승강부의 하단에 밀착되면, 하방의 압입력의 상승과 승강부의 하단 정지단에 의해 압축변형하게 된다.In addition, the
따라서 상기 압축변형량에 따라 압입력 측정센서(40)는 변화율을 계산하여 압입력을 산출하게 된다.Accordingly, the pressure
측정센서(40)를 리미터(30)와 하부지지체(14)와의 사이 혹은 리미터(30) 머리부 상부에 고정 삽입시켜 리미터(30)에 작용하는 압입력을 측정하는 경우에는 압입력측정센서(40)로서 로드셀을 사용하는 것이 바람직하다.When measuring the pressure input acting on the
한편, 상기 압입력 측정센서(40)는 도시되지 않았지만, 리미터(30)의 변화율을 측정하고, 이를 통해 압입력의 산출 및 상기 산출된 압입력을 외부 디스플레이에 출력 및 상기 산출된 압입력 값에 따라 보스와 조립부품의 끼워 맞춤의 합격 여부 등의 기능을 이루는 제어부 기능을 포함하는 것이다.Meanwhile, although not illustrated, the pressure
(제2 실시예: 하나의 탄성체에 측정블록 제1 실시예가 부가된 실시예)(Second embodiment: embodiment in which a measuring block first embodiment is added to one elastic body)
도9a는 압입력 측정을 위해 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 부가하는 측정블록 제1 실시예의 사시도 및 조립 단면도이다.Fig. 9A is a perspective view and an assembled sectional view of a first embodiment of a measuring block added to an elastic center apparatus composed of one elastic body for measuring the pressure input;
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 압입력 측정을 이루는 탄성중심기기(10b)는 상기 상, 하부지지체(13,14)의 사이에 마련되는 측정블럭(110), 및 상기 측정블럭(110)의 일측에 마련되는 압입력 측정센서(40)를 포함한다.As shown in FIGS. 9A and 9B, the
상기 측정블럭(110)은 상기 상부지지체(13)의 저면에 상단이 체결수단에 의해 고정되는 고정단(1142)과 상기 고정단(112)의 하방에 마련되는 측정단(114)으로 형성되되, 상기 고정단(112)과 측정단(114) 사이에는 일정깊이를 가지는 변형허용간격(116)(도 9c 도시)에 의해 상호 일정 거리 이격된 상태를 유지하도록 일체로 형성됨이 바람직하다.The measuring
아울러, 상기 변형허용간격(116)은 상기 측정블록(110)의 재질과, 상기 측정단(114)의 두께와, 변형허용간격(116)의 깊이에 따라 그 간격을 달리하는 것으로, 상기 변형허용간격(116)은 측정단(114)에 작용하는 압입력에 의한 반발력으로 휘어질 때 재질의 탄성 한계범위 이상을 초과하지 않도록 제한하여, 상기 측정단(114)이 탄성 한계점을 초과하여 소성변형되지 않도록 방지한다.In addition, the
이 경우 상기 변형허용간격(116)은 0.1 ~ 0.2 mm 정도의 미세한 간격이 된다.In this case, the
더불어, 상기 측정단(114)은 중앙에 함몰부(114a)가 형성되고, 상기 함몰부(114a)의 외주연에는 돌출부(114b)가 형성되고, 상기 함몰부(114a)에는 압입력 측정센서(40)가 구성되고, 상기 돌출부(114b)는 제1지지부(214)와 볼트 등의 체결수단(미부호)에 의해 고정된다.In addition, the
도 9c는 도 9b의 “VI"부 확대도로서, 이를 참조하면, 상기 돌출부(114b)는 제1지지부(214) 상호 밀착되는 부분의 밀착범위를 최소화하기 위한 경사면(114c)이 형성되는 바, 상기 경사면(114c)은 도시된 바와 같이 돌출부(114b)의 외주 끝단에서 내측으로 일정 높이 상승되는 기울기로 형성됨이 바람직하다.9C is an enlarged view of the “VI” portion of FIG. 9B. Referring to this, the protruding
가령, 상기 돌출부(114b)이 평면으로 상기 상부지지체(13)와 밀착된 상태라면, 상기 상부지지체(13)에 작용하는 압입력에 의한 반발력으로 상기 돌출부(114b)에서는 휨력에 의해 휘어지게 되지만, 상기 중심에서 가장 가까운 접촉위치 즉, 돌출부(114b)의 내측면이 반발력의 작용점이 된다.For example, if the
따라서 상기 반발력의 작용점을 중심에서 최대한 먼 거리 즉, 돌출부(114b)의 외주연에 위치시키기 위해 경사면(114c)이 형성되고, 이에 따라 상기 측정단(114)에 가해지는 압입력의 작용점의 중심반경이 항상 일정한 위치가 되므로 측정단(114)의 휨 변형량에 관계없이 정확한 압입력 산출이 가능하게 되는 것이다.Therefore, the
여기에서 상기 상부지지체(13)는 압입장치의 승강부(M)에 고정되고, 하부지지체(14)에는 조립부품(A)을 파지하는 조립부품 고정툴이 결합됨에 따라 상기 측정블럭(110)은 상부지지체(13)에 고정단이(112)이 접촉되고, 돌출부(114b)가 제1지지부(214)와, 9b와 같이 볼트 등의 체결수단에 의해 결합되는 것이나, 이는 압입력이 어느 위치에서 작용하느냐에 관계없이 상기 측정블럭(110)의 상하를 뒤집어서 설치하여도 상관없는 것이다.Here, the
상기 압입력 측정센서(40)는 도시된 바와 같이 X 및 Y축 방향으로 다수 형성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며, 정확한 압입력을 산출하기 위해 복수로 형성할 수 있다.As shown in FIG. 3, the push
상기와 같이 구성된 압입력 측정을 이루는 탄성중심기기의 측정방법을 도 9b 및 9c를 참고로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the measuring method of the elastic center device for making the pressure input measurement configured as described above with reference to Figure 9b and 9c as follows.
먼저, 상기와 같이 압입력 측정을 이루는 탄성중심기기는 종래의 압입장치 승강부(미도시)에 설치 고정하는 것으로, 승강부(M)의 하단에 상부지지체(13)를 밀착시킨 후 체결수단으로 체결고정한다.First, as described above, the elastic center device for measuring the pressure input is installed and fixed to a conventional indentation device lifting unit (not shown), and the
아울러, 도시하지 않은 압입장치의 일측에 구성된 유압부(미도시)의 유압펌프에서 발생된 유압은 유압실린더에 전송되고, 상기 유압실린더는 하강력의 작용으 로 상기 승강부(M)를 하강시킨다.In addition, the hydraulic pressure generated in the hydraulic pump of the hydraulic unit (not shown) configured on one side of the indentation apparatus (not shown) is transmitted to the hydraulic cylinder, the hydraulic cylinder lowers the lifting unit (M) by the action of the lowering force. .
상기 하강되는 승강부(M)의 하단에 압입력 측정을 이루는 탄성중심기기(10b)가 고정되고, 상기 탄성중심기기(10b)의 하단에는 보스에 압입되는 조립부품(A)을 고정하는 조립부품 고정툴이 형성되고, 상기 조립부품 고정툴의 하강으로 조립부품(A)이 보스에 압입된다.An assembly for fixing the assembly (A) press-fitted to the boss is fixed to the lower end of the elevating portion (M) to make a push-in measurement, the lower end of the elevating portion (M) A fixing tool is formed, and the assembly A is pushed into the boss by the lowering of the assembly fixing tool.
이때, 상기 보스와 조립부품(A)의 중심 오차가 발생될 경우 탄성중심기기(10b)에 의해 상기 보스와 조립부품(A) 사이의 중심 오차 보정으로 원활한 압입이 진행되고, 또한, 상기 보스와 조립부품(A)의 압입에 따른 압입력이 발생된다.At this time, when the center error between the boss and the assembly (A) is generated, the smooth indentation proceeds to the center error correction between the boss and the assembly (A) by the elastic central device (10b), and the boss and The pressing force is generated by press-fitting the assembly part A.
그리고 상기 압입력에 의한 반발력이 조립부품 고정툴을 통해 이를 지지하는 하부지지체(14)에 전달되고, 상기 하부지지체(14)에 작용하는 반발력은 상기 하부지지체(14)의 상면에 밀착되는 측정블럭(110)의 측정단(114)에 작용하므로, 상기 측정단(114)은 미세하게 휘어지게 된다.And the repulsive force by the pressure input is transmitted to the
따라서 상기 측정단(114)의 함몰부(114a)에 구성된 압입력 측정센서(40)는 상기 측정단(114)의 미세한 휨에 의한 변형률을 감지하고, 이를 계산하여 외부의 디스플레이로 출력함에 따라 외부 감시자는 보스와 조립부품(A)이 허용 오차범위의 압입력으로 압입되는지를 판별할 수 있다.Therefore, the pressure
도 9d는 본 발명에 따른 하나의 탄성체에 리미터가 구비되고 측정블록(110)이 적용된 예이다. 이 경우 리미터(30)는 제1리미터(30a)와 제2리미터(30b)로 구성된다. 제1리미터(30a)의 하부는 하부지지체(14)와 나사 결합되고, 상부에는 제2리미터(30b)가 나사결합된다. 또한, 상기 제2리미터는, 상부지지체(13)가 볼트 등의 체결수단에 의해 측정블럭(110)에 고정된 후, 제1리미터(30a) 상부에 나사결합을 이루어 고정할 수 있다.Figure 9d is an example in which one limiter is provided in one elastic body according to the present invention and the measuring
상기 제1리미터(30a) 상부는 제1지지부(214)의 내측 하부면과 미세한 간격을 이루게 구성되어진다. 압입공정시 압입력에 의해 하부지지체(14)가 상승함에 따라 내측 하부면과 접촉된 제1지지부(214)가 측정블럭(110)에 압입력을 제공하여 측정블럭이 변형된다.An upper portion of the
(제3실시예: 하나의 탄성체에 측정블록 제2실시예가 부가된 실시예)(Third Embodiment: Embodiment in which a second embodiment of the measurement block is added to one elastic body)
도 10a는 압입력 측정을 위해 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 부가하는 측정블록 제2실시예에 따른 측정블럭의 일부 분해 사시도이고, 도 10b는 도 10a의 조립상태를 복합 단면법에 의해 절단한 단면도이다.FIG. 10A is an exploded perspective view of a part of the measuring block according to the second embodiment of the measuring block added to an elastic center apparatus composed of one elastic body for measuring the pressing force, and FIG. 10B is a cutaway view of the assembled state of FIG. One cross section.
이를 참조하면, 측정블록 제2실시예에 따른 측정블럭(120)은 상부지지체(13)의 하단에 상단이 고정되는 고정단(122)과, 상기 고정단(122)의 하방에 마련되는 측정단(124), 및 상기 고정단(122)과 측정단(124)의 사이 간격을 유지하기 위한 변형허용간격(126)으로 구성된다. Referring to this, the
아울러, 상기 측정단(124)은 중앙에 일정 깊이의 함몰부(124a)가 형성되고, 상기 함몰부(124a)에 의해 외주에 돌출부(124b)가 형성되며, 상기 돌출부(124b)는 자리공간(129)이 형성되는 부분에 일정 간격으로 절단되어 각각의 단일편이 형성된다.In addition, the measuring
또한, 상기 돌출부(124b)의 하단은 하부지지체(14)와의 밀착면적을 최소화하 기 위한 경사면(124c)이 형성되고, 상기 경사면(124c)은 외측에서 내측으로 일정 각도 상승된 기울기를 가짐이 바람직한 것으로, 이는 측정블록제 1 실시 예에의 경사면(114c)과 동일한 작용 효과를 가진다.In addition, the lower end of the protruding
한편, 상기 함몰부(124a)에 구비되는 압입력 측정센서(40)는, 전기식 스트레인 게이지(electrical strain gage)로 형성되고, 상기 전기식 스트레인 게이지는 도시된 바와 같이 서로 직교하는 X 및 Y축 방향으로 다수 형성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며, 정확한 압입력을 산출하기 위해 복수로 형성할 수 있으므로, 더욱 정밀한 압입력의 측정이 이루어지는 것이다.On the other hand, the pressure
상기 변형허용간격(126)은 측정단(124)의 탄성 한계점을 초과하여 변형됨을 방지하기 위한 간격으로 통상적으로 0.1 ~ 0.2mm를 가지나, 상기 변형허용간격(126)을 가공하기가 어려운 문제점이 있는 것으로, 이를 해결하고자, 상기 변형허용간격(126)이 형성되는 부분에 가공이 편안한 공간만큼 가공 처리하여, 공간을 형성한다.The
아울러, 상기 형성된 공간에 고정블럭(140)을 위치시켜, 상기 고정블럭(140)과 가공 처리된 공간과의 높이 편차에 의해 변형허용간격(126)이 형성되도록 구성함이 바람직하다.In addition, the fixed
상기와 같이 구성된 측정블록제2 실시 예에 따른 측정블럭에 의한 측정방법은 측정블록제1 실시예와 동일하며, 리미터에 의한 압입력 측정 또한, 동일함으로 이에 대한 작동 효과는 생략한다.The measuring method according to the measuring block according to the second embodiment of the measurement block configured as described above is the same as in the first embodiment of the measuring block, and the pressure input measurement by the limiter is also the same, and thus the operation effect thereof is omitted.
(제4실시예: 하나의 탄성체에 측정블록 제3 실시예가 부가된 실시예)(Fourth embodiment: Example in which a measuring block third embodiment is added to one elastic body)
도 11a는 본 발명의 측정블럭 제3 실시예에 따른 측정블럭의 일부 분해 사시도이고, 도 11b는 측정블럭 제3 실시 예에 따른 측정블럭의 저면 사시도이며, 도 11c는 도 11a의 조립상태를 복합 단면법에 의해 절단한 단면도이다.Figure 11a is a partially exploded perspective view of the measurement block according to the third embodiment of the measurement block of the present invention, Figure 11b is a bottom perspective view of the measurement block according to the third embodiment of the measurement block, Figure 11c is a composite of the assembled state of Figure 11a It is sectional drawing cut by the cross section method.
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 측정블록 제3 실시예에 따른 측정블럭(520)은 상부지지체(13)에 돌출 형성된 하단면(13b)에 상단이 고정되는 고정단(522)과, 상기 고정단(522)의 하방에 마련되는 십자형을 이룬 측정단(524)으로 구성된다.11A and 11B, the
상기 고정단(522)은 십자형으로 함몰되어 소정의 깊이로 이루며 구비되고, 중앙에 결합돌기(526)가 돌출 형성되어, 중앙에 결합공(13a)이 구비된 상부지지체(13)의 하단면(13b)에 밀착 결합되며, 상기 고정단(522)에서 상기 측정단(524)방향으로 일정깊이가 함몰된 면(528)을 형성하여 측정센서(40)를 부착하여 상기 측정단(524)의 휨 변형량을 측정할 수 있도록 구성된다.The
상기 십자형을 이룬 측정단(524)은 고정단(522) 하방에 형성되고, 하부에 적어도 하나 이상의 압입력 측정센서(40)가 구비되는 함몰부(524a)가 형성되고, 상기 함몰부(524a)에 의해 외주연으로 돌출부(524b)가 형성되고; 상기 십자형 측정단(524)을 서로 연결하는 연결부(525)가 구비된다.The cross-shaped measuring
아울러, 상기 십자형 측정단(524)은 중간에 관통공(524d)을 형성하여 측정단(524)의 휨변형량을 조정할 수 있는 것이다.In addition, the
또한, 도 11c에 도시된 바와 같이 상기 측정단(524) 및 고정단(522)에는 다 수의 결합공(미부호) 및 나사공(미부호)이 통공되어 고정수단(미부호)에 의해 상부지지체(13)와 측정블럭(520) 및 하부지지체(14)가 상호 결합을 이루어 측정블럭(520)에 의한 압입력의 측정을 이루는 탄성중심기기(10b)로 구성되는 되는 것이다.In addition, as shown in FIG. 11C, a plurality of coupling holes (unsigned) and screw holes (unsigned) pass through the measuring
아울러, 상기 고정단(522)에 구비된 결합돌기(526)는 상부지지체(13)에 구비된 결합공(13a)과 상호 결합되고, 상부지지체(13)와 고정단(522)은 상호 고정수단(미부호)에 의해 고정되는 것이다.In addition, the
또한, 상기 십자형을 이룬 측정단(524)과 하부지지체(14)는 리미터(30)에 의해 상호 결합을 이루는 것이 바람직하다.In addition, the
아울러, 상기 상부지지체(13)의 돌출저면과 고정단(522)이 상호 고정됨에 따라 고정단(522) 외측 상부면과 상부지지체(13) 사이에 미세한 변형허용간격(516a)이 발생하며, 상기 하부지지체(14)와 측정단(524)의 돌출부(524b)사이에도 미세한 변형허용간격(516b)을 구비하여 하부지지체(14)가 원활한 위치오차보정을 할 수 있도록 한다.In addition, as the projecting bottom surface and the
상기 변형허용간격(516a)은 측정단(524)의 탄성 한계점을 초과하여 변형됨을 방지하기 위한 간격으로 통상적으로 0.1 ~ 0.2mm를 가지는 것이다.The
상기와 같이 구성된 측정블럭 제 3 실시 예의 작용효과를 도 11c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 11c the operational effects of the third embodiment of the measurement block configured as described above are as follows.
본 발명에 따른 측정블럭 제 1 및 제 2 실시 예에 설명된 바와 같이 동일한 압입공정을 이루는 탄성중심기기에 대한 상세한 설명은 생략한다.As described in the first and second embodiments of the measurement block according to the present invention, a detailed description of the elastic center device having the same indentation process will be omitted.
다만, 측정블럭 제 3 실시 예에 따라 상부지지체(13)와 하부지지체(14)의 사이에 구비된 측정블럭 제 3 실시 예는 상부지지체(13)와 하부지지체(14)사이에 작용하는 압입력에 의해 십자형을 이룬 측정단(524) 하부에 구비된 돌출부(524b)와 경사면(524c)이 변형을 이루면 휨에 따라 측정단(524)의 함몰부(524a)에 구비된 압입력 측정센서(40)가 함몰부(524a)의 휨에 따른 변형량을 측정하는 것으로 이는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 측정센서(40)의 작용효과와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.However, according to the third embodiment of the measurement block, the measurement block provided between the
또한, 상부지지체(13)의 하단면(13b)에 고정되고, 중앙의 결합돌기(526)가 상부지지체의 결합공(13a)과 고정수단(미도시)에 의해 상호 고정된 고정단(522)의 함몰된 면(528)에 구비된 측정센서(40)는, 상기 측정단(524)의 휨에 의해 측정단(524) 상부면에 형성된 함몰된 면(528)이 휨 변형을 이루게 되며, 함몰된 면(528)에 구비된 측정센서(40)가 이를 측정하는 것으로, 이는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 측정센서(40)의 작용효과와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.In addition, the
아울러, 측정단(524)의 십자형 중간에 구비된 관통공(524d)에 의해 압입력에 따른 측정블럭(520)의 완충작용 및 변형이 손쉽게 이루어지므로 정밀한 압입력 측정이 이루어지는 것이다.In addition, since the buffering action and deformation of the measuring
그리고 미세한 변형허용간격(516a)을 이루어 압입공정에 의한 압입력 발생시 상부지지체(13)와 하부지지체(14) 상호 접촉을 이룬 고정단(522) 및 십자형 측정단(524)의 함몰부(524a)에 의해 최초의 압입력부터 측정이 가능하므로 미세하고 정밀한 압입력 측정이 이루어지는 것이다.In addition, the
바람직하게는, 상기 고정단 또는 십자형을 이룬 측정단에 구비된 측정센서는 사용자의 편의에 따라 어느 하나 또는 각각에 측정센서를 구비하여 선택적으로 사용할 수 있는 것이다.Preferably, the measuring sensor provided in the fixed end or the cross-shaped measuring end may be selectively used by providing one or each measuring sensor according to the user's convenience.
(제5실시예: 하나의 탄성체에 측정블록 제4 실시예가 부가된 실시예)(Fifth Embodiment: Embodiment in which the fourth embodiment of the measurement block is added to one elastic body)
도 12a는 측정블럭 제 4 실시 예에 따른 측정블럭의 사용상태 단면도이고, 도 12b는 측정블럭 제 4 실시 예에 따른 측정블럭의 평면도이다.12A is a cross-sectional view of a measurement block according to a fourth embodiment of the measurement block, and FIG. 12B is a plan view of the measurement block according to the fourth embodiment of the measurement block.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이 측정블록 제4 실시예에 따른 측정블럭(620)은 상부카바(15)의 하부에 상단이 고정되는 고정단(622)과, 상기 고정단(622)의 내측으로 마련되는 측정단(624)으로 구성된다.12A and 12B, the
상기 고정단(622)은 원통형을 이루고, 상부지지체(13)의 하부에 상단이 볼트 등의 체결수단(미도시)에 의해 상호 체결되게 구성되며, 상기 고정단(622) 내측으로 마련되는 측정단(624)은 상기 상부카바(15)와 상단이 소정의 간격을 이루며 이격된 원통형의 측정부재(624a)가 구비되고, 상기 측정부재(624a)와 고정단(622)은 적어도 셋 이상의 연결부재(624b)에 의해 고정단(622)과 측정부재(624a)가 상호 일체를 이루게 구성된다.The
아울러, 상기 측정블럭(620) 하부에 고정되는 제 1 지지부(214)는 상단에 돌출된 단턱부(214a)가 구비되어 상기 측정단(624)의 측정부재(624a) 하부와 상호 볼트 등의 체결수단(미도시)에 의해 체결되며, 상기 측정블럭(620)의 측정부재(624a)와 단턱부(214a)가 상호 체결됨에 따라 측정부재(624a) 하부와 제 1 지지부(214) 상부 사이에 변형허용간격(626)이 형성된다.In addition, the
또한, 상기 연결부재(624b)의 상부 또는 하부 또는 양측면의 어느 한면에 측정센서(40)가 부착된다.In addition, the
상기와 같이 구성된 측정블럭 제 4 실시 예의 작용효과를 도 12a 및 도 12b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operational effects of the fourth embodiment of the measurement block configured as described above will be described with reference to FIGS. 12A and 12B.
하나의 탄성체로 구성되 탄성중심기기에 따른 측정블럭 제 1 및 제 2 실시 예에 설명된 바와 같이 동일한 압입공정을 이루는 탄성중심기기에 대한 상세한 설명은 생략한다.Detailed description of the elastic center device which is composed of one elastic body and performs the same indentation process as described in the first and second embodiments of the measurement block according to the elastic center device will be omitted.
다만, 도 12a에 도시된 바와 같이 탄성중심기기가 압입공정시 탄성중심기기에 부여된 압입력에 의해 제 1 지지부(214)가 상부로 상승함에 따라 제 1 지지부(214)의 단턱부(214a)와 상호 고정된 측정부재(624a)가 상승하게 되고, 상기 측정부재(624a)의 상승에 의해 상기 측정부재(624a)와 고정단(622) 사이에 일체를 이룬 연결부재(624b) 일측이 측정부재(624a)를 따라 상승함으로 연결부재(624b)의 휨이 발생하며, 상기 연결부재(624b)의 휨에 따라 연결부재(624b)의 어느 일면에 부착된 측정센서(40)가 연결부재(624b)의 변형량을 측정하는 것으로 이는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예의 측정센서(40)의 작용효과와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.However, as shown in FIG. 12A, the stepped
아울러, 상기 고정단(622)은 상부지지체(13)와 볼트 등의 체결수단에 의해 상호 체결되어 고정되어 측정단(624)의 측정부재(624a)만이 제 1 지지부(214)의 상승 및 하강을 따라 이송되므로 상기 고정단(622)과 측정부재(624a)를 상호 일체로 연결하는 연결부재(624b)가 휘게 되는 것이다.In addition, the
그리고, 상기 측정단(624)에 의한 압입력 측정시 상부지지체(13)하부와 상기 측정부재(624a)가 상호 이격된 간격은 제 1 지지부(214)와 고정단(622) 사이에 형성된 변형허용간격(626)과 동일하게 구성되는 것이 바람직하나, 사용자의 편의에 따라 변형허용간격(626)을 달리할 수도 있는 것이다.In addition, the gap between the lower portion of the
또한, 탄성중심기기에 의한 압입력 측정시 탄성중심기기에 부여된 압입력은 바로 제 1 지지부에 의해 상기 측정부재에 바로 인가되어 최초의 압입력부터 측정이 가능하므로 미세하고 정밀한 압입력 측정이 가능하다.In addition, the pressure input applied to the elastic center device is directly applied to the measurement member by the first support part when the pressure input measurement by the elastic center device is possible, so that the measurement can be performed from the first pressure input. Do.
(제6실시예: 하나의 탄성체로 된 탄성중심기기에 변위측정수단 제1실시예가 부가된 실시예)(Sixth embodiment: an embodiment in which a displacement measuring means first embodiment is added to an elastic center device made of one elastic body)
도 13에 도시한 바와 같이 리미터 상단의 수평변위를 측정할 수 있는 변위센서(42)를 서로 직교하는 방향으로 배치하여 구비함으로써, 압입시의 위치오차 보정량을 실시간으로 측정하여 외부 디스플레이에 출력할 수 있도록 구성될 수 있다. 아울러 도 13과 같은 위치변위 측정수단은 상기에서 설명한 측정블록수단을 수용하는 탄성중심기기나, 하나의 탄성체를 적용하는 탄성중심기기 뿐만이 아니라 리미터(30)를 사용하는 모든 탄성중심기기에 적용할 수 있음은 당연하다.As shown in FIG. 13, by disposing the
(제7실시예: 하나의 탄성체로 된 탄성중심기기에 변위측정수단 제2실시예가 부가된 실시예)(Seventh Embodiment: Embodiment in which a second embodiment of displacement measuring means is added to an elastic center device made of one elastic body)
도 14a는 상부지지체(13)와 하부지지체(14)사이에 위치변위 측정수단이 구성된 것으며, 도 14b는 도 14a에 리미터(30)가 더 부가된 것이다. 도시된 바와 같이 보스와 조립부품의 중심을 일치시키기 위해 하부지지체(14)가 오차보정을 이루면, 하부지지체(14)에 고정된 볼프루브홀더(14a)의 위치가 임의의 보정량만큼 수평이동을 이루므로 상부지지체(13)의 하부에 고정된 변위센서브라켓(52)에 연직방향으로 고정 설치된 탄성판(54)이 상기 볼프루브홀더(14a)에 삽입된 볼프루브(56)에 의해 보정방향으로 휘어지게 된다. 이때 탄성판에는 서로 직교방향으로 비틀어진 면에 변위센서(42)가 각각 부착되어 있으므로 이 값을 산출하여 탄성중심기기(10b)의 위치변위 값을 산출할 수 있는 것이다.Figure 14a is a position displacement measuring means is configured between the
따라서 상기 리미터(30)에 부착된 압입력 측정센서(40)에 의해 압축변형량에 따라 압입력을 산출함과 아울러, 변위센서(42)에 의해 위치변위 값을 산출하여 상기 산출된 압입력 및 위치변위 값을 외부의 디스플레이(미도시)에 출력한다.Accordingly, the pressure input and position are calculated by the pressure
도 15a 및 도 15b는 위치변위 측정수단이 적용된 사용상태 단면도이고, 도 15c는 도15a, 도15b에 따른 사용상태 평단면도이다. 이를 참조하면, 보스와 조립부품의 중심을 일치시키기 위한 하부지지체(14)가 오차보정을 이루기 위해 이동을 이루면, 하부지지체(14)에 고정되고, 상부에 십자홈이 구비된 볼프루브홀더(14b)의 위치가 임의의 보정량만큼 수평이동을 이루므로 상부지지체의 하부에 고정된 변위센서브라켓(52)에 고정되어 상기 볼프루브홀더(14b)의 십자홈(14c)과 상호 대응되게 X축과 Y축 방향으로 적어도 하나 이상 구비된 탄성판(54a)이 상기 볼프루브홀더에 삽입된 볼프루브(56)에 의해 보정방향으로 휘어지게 된다. 이에 탄성판은 보정 방향으로 휘어진 탄성판에 변위센서 각각 부착되어 있으므로 이 값을 산출하여 탄성중심기기(10b)의 위치변위 값을 산출할 수 있는 것이다.15A and 15B are cross-sectional views of a state of use in which the positional displacement measuring means is applied, and FIG. 15C is a plan view of the state of use of FIG. 15A and FIG. 15B. Referring to this, when the
도 16은 본 발명의 상기 보스와 조립부품의 중심을 일치시키기 위해 하부지지체(14)가 오차 보정을 이루면, 하부지지체(14)의 보정량을 측정하는 다른 구조를 예시한 것이다. 상부 지지체(13)의 하부에 고정된 볼프루브(66)가 하부 지지체(14)의 상부에 고정된 슬라이딩 방식의 변위센서(69)의 상부에 설치된 볼프루브포켓에 삽입되어져, 하부지지체(14)의 보정량과 방향을 측정할 수 있도록 구비한 것이다.FIG. 16 illustrates another structure in which the
또한 도14a, 도14b, 도15a, 도15b에 도시된 바와 같은 변위센서(42)는 전기식 스트레인게이지가 적당하고 도16에 도시된 슬라이딩 방식의 변위센서로는 가변저항기(potentiometer), 포텐쇼미터, 리니어케일, LVDT와 같은 직선변위측정용 센서라면 어느 것이든 사용가능하다. 14A, 14B, 15A, and 15B, the
아울러, 상기의 탄성중심기기는 간단한 구성으로 제조단가 및 제조공정의 단축, 보스와 조립부품 사이의 중심 오차보정뿐만 아니라 압입력 및 오차보정에 따른 위치변위 측정이 가능하며, 또한 기존에 사용되고 있는 제품에도 적용 가능하다는 효과가 있다.In addition, the above-mentioned elastic center device can measure the displacement according to the pressure input and the error correction as well as the manufacturing cost and the shortening of the manufacturing process, the center error correction between the boss and the assembly parts with a simple configuration. The effect is also applicable to.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시 가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for implementing the elastic center device composed of one elastic body according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, but of the claims claimed in the claims below Without departing from the gist of the present invention, one of ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be made.
도 1은 종래의 탄성중심기기에 의한 조립작업시 발생하는 부품간의 중심 오차와 반력을 나타내는 정면도.1 is a front view showing the center error and the reaction force between the components generated during the assembly operation by the conventional elastic center device.
도 2는 종래의 탄성중심기기에 의한 중심 오차의 보정과 조립의 진행을 나타내는 정면도.Figure 2 is a front view showing the progress of the correction and assembly of the center error by the conventional elastic center device.
도 3은 종래의 하나의 탄성체 제 1 실시 예에 따른 탄성중심기기의 일부 분해 사시도.3 is an exploded perspective view of a part of an elastic center device according to a first embodiment of the related art.
도 4는 도 3의 결합 단면도.4 is a cross-sectional view of FIG. 3.
도 5는 종래의 하나의 탄성체 제 2 실시 예에 따른 탄성중심기기의 분해 사시도.5 is an exploded perspective view of an elastic center device according to a second embodiment of the related art.
도 6은 도 5의 조립상태 저면 사시도.6 is a bottom perspective view of the assembled state of FIG.
도 7은 도 5의 결합 단면도이다.7 is a cross-sectional view of the combination of FIG.
도 8은 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기의 리미터에 압입력 측정센서가 부착된 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a pressure input measurement sensor is attached to the limiter of the elastic center device composed of one elastic body according to the present invention.
도 9a는 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 측정블록 제1실시예가 적용된 경우이다.Figure 9a is a case where the first embodiment of the measuring block is applied to an elastic center device composed of one elastic body according to the present invention.
도 9b는 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 측정블록 제1실시예가 적용된 상태의 단면도.Figure 9b is a cross-sectional view of a state in which the first embodiment of the measuring block is applied to an elastic center device composed of one elastic body according to the present invention.
도 9c는 도 9b의 'VI"부 확대도.9C is an enlarged view of a “VI” portion of FIG. 9B;
도 9d는 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 리미터에 압입력 측정센서 및 측정블록이 적용된 경우이다.9D illustrates a case where a pressure input measuring sensor and a measuring block are applied to the limiter in the elastic center device including one elastic body according to the present invention.
도 10a는 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 측정블록 제2실시예가 적용된 경우이다.Figure 10a is a case where the second embodiment of the measuring block is applied to the elastic center device composed of one elastic body according to the present invention.
도 10b는 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 측정블록 제2실시예가 적용된 사용상태 단면도.10b is a cross-sectional view of a state in which a second embodiment of the measuring block is applied to an elastic center device including one elastic body according to the present invention;
도 10c는 측정블럭 제 2 실시 예가 적용된 측정블럭의 조립 저면도.10C is an assembled bottom view of the measurement block to which the second embodiment of the measurement block is applied;
도 11a은 측정블럭 제 3 실시 예에 따른 측정블럭의 일부 분해 사시도.11A is an exploded perspective view of a portion of a measurement block according to a third embodiment of the measurement block;
도 11b는 측정블럭 제 3 실시 예에 따른 측정블럭의 저면 사시도.11B is a bottom perspective view of a measurement block according to a third embodiment of the measurement block;
도 11c는 도 11a의 조립상태를 복합 단면법에 의해 절단한 단면도.11C is a cross-sectional view of the assembled state of FIG. 11A taken along the cross sectional view.
도 12a는 측정블럭 제 4 실시 예에 따른 측정블럭의 사용상태 단면도.12A is a cross-sectional view of a use state of a measurement block according to a fourth embodiment of the measurement block;
도 12b는 측정블럭 제 4 실시 예에 따른 측정블럭의 평면도.12B is a plan view of a measurement block according to a fourth embodiment of the measurement block;
도 13은 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 위치변위측정수단이 구비된 제 1 실시예.Figure 13 is a first embodiment provided with a position displacement measuring means in the elastic center device composed of one elastic body according to the present invention.
도14a, b는 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 위치변위측정수단의 제 2 실시예가 도시된 조립상태 단면도.14A and 14B are assembled cross-sectional views of a second embodiment of a position displacement measuring means in an elastic center apparatus composed of one elastic body according to the present invention;
도 15a 및 도 15b는 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 위치변위 측정수단의 제 3 실시예가 적용된 사용상태 단면도.15A and 15B are cross-sectional views of a state in which a third embodiment of the position displacement measuring means is applied to an elastic center device composed of one elastic body according to the present invention;
도 15c는 도15a, 도15b에 따른 사용상태 평단면도.Fig. 15C is a plan view in use state according to Figs. 15A and 15B.
도16는 본 발명에 따른 하나의 탄성체로 구성된 탄성중심기기에 위치변위측정수단의 제 4 실시예가 도시된 조립상태 단면도.Fig. 16 is an assembled state sectional view showing a fourth embodiment of position displacement measuring means in an elastic center apparatus composed of one elastic body according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10,10a,10b : 탄성중심기기 13: 상부지지체
310 : 제3지지부 14 : 하부지지체10,10a, 10b: elastic center machine 13: upper support
310: third support 14: lower support
320 : 제4지지부 210 : 탄성체320: fourth support portion 210: elastic body
30 : 리미터 40 : 측정센서30: limiter 40: measuring sensor
110, 120, 520 : 측정블럭 112, 122, 522 : 고정단110, 120, 520: Measurement blocks 112, 122, 522: Fixed end
114, 124, 524 : 측정단 114a, 124a : 함몰부114, 124, 524: measuring
114b, 124b, 524b : 돌출부 114c, 124c, 524c : 경사면114b, 124b, 524b:
116, 126, 526 : 변형허용간격 130 : 보조블럭116, 126, 526: allowable deformation interval 130: auxiliary block
140 : 고정블럭 212 : 경사원판140: fixed block 212: inclined disc
214 : 제 1 지지부 216 : 제 2 지지부214: first support 216: second support
218 : 충진재218: filling material
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