KR101046362B1 - 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치 - Google Patents

레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치에 관한 것으로서, 대상 구조물의 내부를 관통하는 원통 형상으로 타겟 프로브가 출입하는 출입구가 형성된 몸통부와, 상기 타겟 프로브를 안착시키기 위한 안착홈이 형성된 홀더부와, 상기 몸통부의 내부에 결합되며, 일측에는 상기 홀더부를 지지하는 지지홈이 형성된 가이드부와, 상기 가이드부의 후단에 고정되는 바(bar) 형상의 이동부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 상기와 같이 구성되는 이송장치를 이용하여 타겟 프로브를 대상 구조물의 내부 둘레면에 직접 위치시킬 수 있으므로 총신이나 포신 등과 같은 좁은 폭을 가지는 대상 구조물의 내부 정밀도 품질검사를 정확하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
레이저 트랙커, 타겟 프로브, 리플렉터, 포신, 총신

Description

레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치{MOVEMENT APPARATUS FOR TARGET PROBE OF LASER TRACKER}
본 발명은 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 총신이나 포신 등과 같은 좁은 폭을 가지는 관 형상의 구조물 내부에 타겟 프로브를 고정시켜 3차원적 위치 값을 측정할 수 있는 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 레이저 트랙커(Laser Tracker)는 도 1에 도시된 바와 같이 대상 구조물에 레이저 빔(Laser Beam)을 발사하고, 대상 구조물에 설치된 타겟 프로브(Target Probe)에 의하여 반사되어 오는 레이저 빔을 추적하여 그 대상 구조물에 대한 데이터를 수집함으로써, 상기 대상 구조물에 대한 3차원적 위치 값을 수행하는 장치이다.
상기와 같은 레이저 트랙커는 항공기, 자동차 그리고 로봇 등과 같이 정밀 치수제어와 위치측정이 필요한 각종 첨단 정밀 측정부문에 사용되며, 그 구성으로는 레이저 빔을 발사하는 트랙커와, 대상 구조물에 설치되어 상기 트랙커로부터 발사된 레이저 빔을 반사시키는 타겟 프로브, 그리고 상기 타겟 프로브에서 반사된 레이저 빔을 수신하여 3차원적 데이터를 연산 및 표시하는 프로세서로 구성되어 있다.
그러나 상기와 같은 레이저 트랙커는 레이저 빔을 반사시키는 타겟 프로브를 대상 구조물 측정 위치에 반드시 설치해야 하는데, 상기 타겟 프로브를 설치하기 곤란한 위치인 폭이 좁고 긴 관 형상의 구조물 내부를 측정하기에는 한계가 있었다.
특히, 방위산업체에서 가공되는 총신이나 포신 등과 같은 경우에는 내부 둘레면에 형성된 강선의 정밀도에 의해 총알의 명중률에 지대한 영향을 미치게 되는데, 총알은 상기 강선을 통해서 회전의 힘을 얻게 되고 더욱 강력한 힘으로 회전하며 발사된다.
하지만 강선의 정밀도 품질검사를 측정하기 위해 타겟 프로브를 총신이나 포신의 내부에 설치하기에는 상술한 바와 같이 구조상 곤란한 문제점이 있다.
따라서 현재의 기술로는 외부 측정을 통해 그 데이터 값을 내부의 정밀도와 동일한 것으로 간주하여 품질검사를 하고 있는 실정이므로 내부 정밀도의 정확한 품질검사를 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 총신이나 포신 등과 같은 좁은 폭을 가지는 관 형상의 구조물 내부에 타겟 프로브를 설치하여 내부 정밀도의 정확한 품질검사를 수행할 수 있는 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치는, 대상 구조물의 내부를 관통하는 원통 형상으로 상기 타겟 프로브가 출입하는 출입구가 형성된 몸통부와, 상기 타겟 프로브를 안착시키기 위한 안착홈이 형성된 홀더부와, 상기 몸통부의 내부에 결합되며, 일측에는 상기 홀더부를 지지하는 지지홈이 형성된 가이드부와, 상기 가이드부의 후단에 고정되는 바(bar) 형상의 이동부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시 예에 따르면, 상기 몸통부에는 내부 둘레면을 따라 안내홈이 형성되고, 상기 가이드부의 타측에는 상기 안내홈에 삽입되는 안내돌기가 형성되어, 상기 가이드부가 상기 몸통부의 내부에 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시 예에 따르면, 상기 몸통부에는 다수개의 출입구가 일정한 간격으로 서로 평행을 이루도록 형성되며, 상기 다수개의 출입구 사이에는 소정 간격을 두고 간극돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시 예에 따르면, 상기 홀더부와 가이드부의 지지홈 사이에는 상기 홀더부를 탄성지지하는 탄성수단이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치는, 상기와 같이 구성되는 이송장치를 이용하여 타겟 프로브를 대상 구조물의 내부 둘레면에 직접 위치시킬 수 있으므로 총신이나 포신 등과 같은 좁은 폭을 가지는 대상 구조물의 내부 정밀도 품질검사를 정확하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한 몸통부에 형성된 다수개의 출입홈을 통해 타겟 프로브가 측정이 필요한 부분에서만 돌출되어 대상 구조물의 내부 둘레면에 위치하므로 최소한의 접촉만으로 내부 정밀도의 품질검사를 시행할 수 있다. 따라서 매우 고가인 타겟 프로브의 마모 가능성을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 바람직한 실시 예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석 되어야만 한다.
또한 하기 설명에서 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 특정 사항들 없이도, 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
본 발명에서 기본적으로 사용되는 레이저 트랙커 및 타겟 프로브는 이미 공지된 기술에 해당하므로 상기 레이저 트랙커 및 타겟 프로브에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 하기에서는 본 발명의 특징인 타겟 프로브 이송장치에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치의 결합 사시도이다.
첨부된 도면을 참조하면, 본 발명의 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치는, 관 형상의 구조물의 내부를 관통하는 원통 형상으로 타겟 프로브(2)가 출입하는 출입구(22)가 형성된 몸통부(20)와, 상기 타겟 프로브(2)를 안착시키기 위한 안착홈(42)이 형성된 홀더부(40)와, 상기 몸통부(20)의 내부에 결합되며, 일측에는 상기 홀더부(40)를 지지하는 지지홈(62)이 형성된 가이드부(60)와, 상기 가이드부(60)의 후단에 고정되는 바(bar) 형상의 이동부(80)를 포함하여 이루어지진다.
먼저 몸통부(20)에 대해 설명하도록 한다.
상기 몸통부(20)는 대상 구조물의 내부 둘레면에 맞닿아 직선 왕복 운동 및 회전 운동하는데, 이때 일측에 형성된 출입구(22)를 통해 돌출된 타겟 프로브(2)가 대상 구조물의 내부 측정 지점에 직접 위치함으로써 정밀한 품질검사를 수행할 수 있다.
여기서 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 몸통부(20)에는 내부 둘레면을 따라 안내홈(24)이 형성되고, 상기 가이드부(60)의 타측에는 상기 안내홈(24)에 삽입되는 안내돌기(66)가 형성되어, 상기 가이드부(60)가 상기 몸통부(20)의 내부에 회전가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 가이드부(60)가 상기 몸통부(20)의 내주면을 회전하면서 대상 구조물 내부의 측정 위치에서만 타겟 프로브(2)가 상기 몸통부(20)의 출입구(22)를 통해 돌출되므로 최소한의 접촉만으로 내부 정밀도의 품질검사를 시행할 수 있게 되는 것이다.
여기서 상기 몸통부(20)에는 다수개의 출입구(22)가 일정한 간격으로 서로 평행을 이루도록 형성되는 것이 바람직한데, 이는 총신이나 포신 등 내부 둘레면에 일정한 간격을 이루는 다수개의 강선이 형성된 구조물에서 각각의 강선에 대한 정밀도를 측정하기 위함이며, 상기 출입구(22)는 강선의 개수와 대응하도록 형성된다.
또한 상기 다수개의 출입구(22) 사이에는 소정 간격을 두고 간극돌기(23)가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 출입구(22)와 간극돌기(23)의 간격에 따라 상기 출입구(22)를 통해 돌출되는 타겟 프로브(2)의 측정 위치가 달라진다. 일반적으로 총신이나 포신 등의 내부 둘레면에는 일정한 간격을 이루는 다수개의 강선이 형성되며, 상기 강선은 일정 간격을 두고 요철(凹凸) 형상으로 이루어지는데, 상술한 바와 같이 출입구(22)와 간극돌기(23)의 간격을 조절하여 상기 강선의 요(凹)부와 철(凸)부를 따로 구분하여 정밀도를 측정할 수 있게 되는 것이다.
다음으로 홀더부(40)와 가이드부(60) 그리고 이동부(80)에 대해 설명하도록 한다.
상기 홀더부(40)는 타겟 프로브(2)를 안착시켜 대상 구조물의 내부 측정 지점에 상기 타겟 프로브(2)를 직접 위치시키는 역할을 하며, 상기 홀더부(40)는 상기 가이드부(60)의 지지홈(62)에 지지되어 상기 몸통부(20)의 내주면을 따라 좌우 회전한다. 이때 상기 홀더부(40)와 가이드부(60)의 지지홈(62) 사이에는 상기 홀더부(40)를 탄성 지지하는 탄성수단이 형성되는 것이 바람직한데, 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치의 홀더부가 탄성 지지되는 원리를 도시하는 분리 단면도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따라 도 4의 (a)를 참조하면, 상기 홀더부(40)의 안착홈(42) 후면에는 일정한 극성을 가지는 제1영구자석(44)이 형성되며, 상기 가이드부(60)의 지지홈(62)에는 상기 제1영구자석(44)과 같은 극성을 가지는 제2영구자석(64)이 형성된다.
따라서 같은 극성을 가지는 제1,2영구자석(44,64)에 의해 상기 홀더부(40)는 상기 가이드부(60)의 지지홈(62)에서 밀려나와 상기 홀더부(40)의 안착홈(42)에 안착된 타겟 프로브(2)가 몸통부(20)의 출입구(22)를 통해 돌출되므로 대상 구조물의 내부 측정 지점에 상기 타겟 프로브(2)가 정확히 맞닿게 되는 것이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 4의 (b)를 참조하면, 상기 가이드부(60)의 지지홈(62)에는 상기 홀더부(40)를 탄성 지지하는 탄성스프링(65)이 형성되며, 상기 탄성스프링(65)은 일정한 탄성력을 가지며 상기 홀더부(40)의 안착홈(42) 후면에 결합된다.
따라서 상기 홀더부(40)는 상기 가이드부(60)의 지지홈(62)에 형성된 탄성수단(65)에 의해 상기 홀더부(40)의 안착홈(42)에 안착된 타겟 프로브(2)가 몸통부(20)의 출입구(22)를 통해 돌출되므로 대상 구조물의 내부 측정 지점에 상기 타겟 프로브(2)가 정확히 맞닿게 되는 것이다.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명은 타겟 프로브를 대상 구조물의 내부 둘레면에 직접 위치시킬 수 있으므로 총신이나 포신 등과 같은 좁은 폭을 가지는 대상 구조물의 내부 정밀도 품질검사를 정확하게 수행할 수 있는데, 도 5를 참조하면 쉽게 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치가 포신에 사용되는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 포신(100) 내부에 본 발명의 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치를 삽입하여 좌우 회전 및 상하 이동하면서 상기 포신(100) 내부의 정밀도 를 측정하는데, 타겟 프로브(2)가 몸통부(20)의 출입구(22)를 통해 돌출되는 각각의 측정 지점에서만 상기 타겟 프로브(2)가 상기 포신(100)의 내부 둘레면과 접촉하게 되므로 최소한의 접촉만으로 내부 정밀도의 품질검사를 시행할 수 있다. 따라서 매우 고가인 타겟 프로브(2)의 마모 가능성을 최소화하여 제품의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 것이다.
전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시 예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한 상기에서 기술된 실시 예는 본 발명에 따른 하나의 실시 예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위 내라면 하기에서 기술되는 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.
도 1은 일반적인 레이저 트랙커와 대상 구조물에 타겟 프로브가 설치된 상태를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치의 결합 사시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치의 홀더부가 탄성 지지되는 원리를 도시하는 분리 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치가 포신에 사용되는 상태를 도시하는 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 레이저 트랙커 2: 타겟 프로브
20: 몸통부 22: 출입구
23: 간극돌기 24: 안내홈
40: 홀더부 42: 안착홈
44: 제1영구자석 60: 가이드부
62: 지지홈 64: 제2영구자석
65: 탄성스프링 66: 안내돌기
80: 이동부 100: 포신

Claims (4)

  1. 관 형상의 구조물 내부에 타겟 프로브를 고정시켜 3차원적 위치 값을 측정하는 레이저 트랙커에 있어서,
    상기 구조물의 내부를 관통하는 원통 형상으로, 상기 타겟 프로브(2)가 출입하는 출입구(22)가 형성된 몸통부(20);
    상기 타겟 프로브(2)를 안착시키기 위한 안착홈(42)이 형성된 홀더부(40);
    상기 몸통부(20)의 내부에 결합되며, 일측에는 상기 홀더부(40)를 지지하는 지지홈(62)이 형성된 가이드부(60); 및
    상기 가이드부(60)의 후단에 고정되는 바(bar) 형상의 이동부(80);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 몸통부(20)에는 내부 둘레면을 따라 안내홈(24)이 형성되고,
    상기 가이드부(60)의 타측에는 상기 안내홈(24)에 삽입되는 안내돌기(66)가 형성되어,
    상기 가이드부(60)가 상기 몸통부(20)의 내부에 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 몸통부(20)에는 다수개의 출입구(22)가 일정한 간격으로 서로 평행을 이루도록 형성되며,
    상기 다수개의 출입구(22) 사이에는 소정 간격을 두고 간극돌기(23)가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 홀더부(40)와 가이드부(60)의 지지홈(62) 사이에는 상기 홀더부(40)를 탄성 지지하는 탄성수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 트랙커의 타겟 프로브 이송장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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