KR101115483B1 - 기계 피스들의 선형 크기 체킹용 헤드 - Google Patents

Abstract

게이징 헤드는 실질적으로 폐쇄된 케이싱, 부분적으로 상기 케이싱의 내측에 배치되고 위치 변환기와 연관된 제 1 부분 및 체킹될 피스와 접촉하는 필러를 지탱하는, 상기 케이싱의 외부에 배치되는 제 2 부분을 갖는 이동가능한 아암, 상이한 공칭 크기를 갖는 피스들을 체킹하기 위하여 헤드를 최적화 하는 제로-세팅 기구를 포함한다. 상기 케이싱의 외측에 배치된 제로-세팅 기구는, 아암의 제 1 부분을 케이싱에 대해 사전설정된 위치에서 유지시키기 위하여, 아암의 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 신속 록킹/록킹해제 디바이스 및 상기 아암의 제 1 부분과 커플링되고 대응되는 기준 표면과 상호작동하는 기준 표면을 포함하는 이동가능한 기계적 기준을 포함한다. 신속 록킹/록킹해제 디바이스과 이동가능한 기계적 기준은, 아암의 상기 부분들간의 커플링을 록킹해제하여 사전설정된 위치를 유지하기 위해, 그리고 상기 두 부분들을 함께 록킹하여 아암을 해제시키기 위해 함께 작동된다.

Description

기계 피스들의 선형 크기 체킹용 헤드{HEAD FOR THE LINEAR DIMENSION CHECKING OF MECHANICAL PIECES}

본 발명은, 케이싱, 부분적으로 상기 케이싱 내측에 배치되는 제 1 부분과 전체적으로 상기 케이싱의 외부에 배치되는 제 2 부분을 갖는 이동가능한 아암, 상기 케이싱의 내측에 있고 상기 제 1 부분과 연관된 위치 변환기, 체킹될 피스와 접촉하는 제 2 부분과 커플링되는 필러(feeler), 상이한 공칭 크기들을 갖는 피스들을 체킹하기 위하여 이동가능한 아암의 제 1 부분과 제 2 부분간의 상호 배치를 조정함으로써 헤드를 최적화하는 제로-세팅 기구(zero-setting mechanism)를 포함하는 기계 피스들의 선형 치수 체킹을 위한 헤드에 관한 것으로, 상기 제로-세팅 기구는 실질적으로 상기 케이싱의 외부에 배치되는, 상기 이동가능한 아암과 상기 케이싱 사이의 이동가능한 기계적 기준을 포함하고, 상기 이동가능한 기계적 기준은, 각각 상기 케이싱에 대하여 사전설정된 위치에서 상기 이동가능한 아암의 제 1 부분을 잡아주고 상기 제 1 부분을 해제시키기 위한 2개의 위치들을 취하도록 되어 있다.

하나 또는 두개의 아암을 포함하되, 상기 아암 각각이 2개의 상호 조정가능한 부분들, 즉 헤드의 변환기와 커플링되는 제 1 부분 및 체킹될 피스들과 접촉하는 필러를 지탱하는(carry) 제 2 부분을 포함하는, 게이징 헤드(gauging head)-보다 구체적으로는 그라인딩 기계에서 기계가공되는 피스들의 크기를 체킹하기 위한 게이징 헤드-가 공지되어 있다.
일본특허출원 공보 제 2002-181502호는, 필러를 지탱하는 측정 아암들이 클램핑 기구를 통해 베이스 아암에 커플링되는 한편, 이동 플레이트가 상기 베이스 아암들을 상대적 변환기들의 제로 포인트 위치로 밀어주는 타입의 게이징 헤드를 개시하고 있다. 상기 이동 플레이트-및 블록과 로드(rod)를 갖는 관련 안내 기구-는 헤드의 본체나 케이싱 내측에 배치되고 또한 내부적으로 배치되는 세트 아암들에 대해 작동한다.
국제특허출원 공보 WO 2004/011874는 서로 클램핑되는 부분들을 갖는 아암들 및 상기 아암들의 내측 부분들을 상대적 변환기들의 제로 포인트 위치로 밀어주는 내부 이동 플레이트를 구비한 게이징 헤드에 대해 개시하고 있다.

이탈리아 특허 제1179306호는, 이동가능한 아암의 두 부분이 마찰 커플링에 의해 커플링되는 한편, 이동가능한 기계적 기준들(mechanical references)을 갖는 제로-세팅 디바이스들은 그들의 연관된 헤드 케이싱의 외부에 배치되어 극히 단순한 방식으로 헤드를 기계적으로 제로-세팅하는 작업을 달성할 수 있도록 하는, 타입의 게이징 헤드의 몇몇 형태들을 개시하고 있다. 보다 구체적으로, 상기 기계적 기준은, 이동가능한 아암의 두 부분들 중 하나, 즉 변환기와 직접적으로 커플링되는 부분의 배치를 설정하는 것을 결정 및 세팅하거나 그에 기여하는 제로-세팅 위치에 배치될 수 있다. 이 배치는 변환기의 제로 구조(zero configuration)에 대응되고, 결정된 공칭 치수를 갖는 피수들을 체킹으로부터 상이한 공칭 치수(직경)을 갖는 피스들을 체킹으로의 변경이 요구되는 경우 록킹된다. 헤드를 "제로-세팅"하기 위하여, 새로운(fresh) 공칭 치수를 갖는 마스터피스(master piece)는 측정 위치(예를 들어 외부 그라인딩 기계의 라이브(live) 중심과 데드(dead) 중심 사이)에 위치되고, 필러를 지탱하는 아암의 부분에 힘이 수동으로 가해진다. 이 힘은, 다른 부분에 대하여 배치를 바꾸고 필러를 마스터피스와 접촉하도록 변위시키기에 충분히 강하다. 기계적 기준의 존재에 의하여, 변환기 신호는 이 작동 과정에서 대략 제로 측정값으로 유지된다.

일단, 필러가 피스와 접촉하기 위해 변위되고, 아암에 수동으로 가해지는 힘 이 제거되면, 기계적 제로-세팅 작업이 종료된다. 기계적 기준들은 변환기와 커플링되는 아암의 부분을 록킹해제하고 전체 아암의 측정 변위들을 가능하게(enable)하기 위해 이동되는 한편, 그것을 형성하는 두 부분들의 배치는 마찰 커플링의 영향으로 변경되지 않은 채로 유지된다.

제로-세팅은 이동가능한 아암(들)과 연관된 변환기(들)의 신호를 검출 및 디스플레이하는 증폭기에 배치되는 전위차계(potentiometer)를 작동시키는 단순한 전기적 제로-세팅 작업을 수행함으로써 보다 정확하게 형성된다.

따라서, 이탈리아 특허 제1179306호에 따른 헤드에서, 제로 위치의 록킹의 영향으로 기계적 제로-세팅 작업을 매우 단순하고 신속한 방식으로 수행하는 것이 가능하다. 이러한 방식에 있어, 필러가 마스터피스와 접촉하는 동시에 측정 신호가 대략 제로 값인 조건에 도달하도록 경험 있고 숙달된 작업자들이 수행해야 하는 길고 반복적인 작업들이 회피될 수 있다. 나아가, 마찰 커플링과 이동가능한 기계적 기준 둘 모두가 헤드 케이싱의 외부에 있다는 사실로 인하여, 상당한 구조적 변경 및/또는 케이싱내에 배치되는 헤드의 구성요소 부분에 영향을 미칠 수 있는 구조적 변경을 요하지 않고 종래의 헤드에 제로-세팅 기구를 적용하는 것이 가능하다.

공작기계에서 기계가공되는 기계적 피스들을 체킹하는 작업들의 과정에서 또는 헤드와 피스간의 위상(phases)을 향한 접근 또는 그로부터 멀어지는 변위시, 아암들은 충격을 겪을 수 있다. 이러한 충격들이 아암이나 헤드의 다른 구성요소 부분들을 손상시키기에는 작고 불충분하다 하더라도, 아암의 부분들간의 마찰 커플링에 의해 설정되는 배치를 변화시킬 수 있고, 따라서 제로 위치를 변화시킬 수 있 다. 제로-세팅 작업들을 반복하기 위하여 기계가공을 중단해야 하는 필요에 의해 야기되는 심각한 문제들 이외에도, 제로 위치의 변경이 관측(notice)되지 않고 체킹 작업들이 중단되지 않아 피스들의 기계가공 과정에서 오차들이 발생할 수 있는 상황들이 벌어질 수도 있다.

나아가, 상술된 이탈리아 특허에 따른 헤드에서, 정확한 제로 위치는, 제로-세팅 작업의 과정에서 각 아암의 부분들간의 마찰 커플링을 변경하기 위하여 적용되도록 요구되는 무시할 수 없는 힘에 의해 야기되는 아암 만곡에 의하여 예기하지 않은 방식으로 변경될 수 있다.

본 발명의 목적은 단순하고 신속한 방식으로, 안전하며 극히 안정적인 제로-세팅 작업들을 달성하는 디바이스를 포함하는 헤드를 제공하여, 헤드의 전체적인 신뢰성을 향상시키는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적은 헤드에, 심지어 이미 시장에 존재하는 헤드에 대해서도, 실질적인 수정없이 적용가능한, 신뢰성있고, 특히 콤팩트하며 제로-세팅을 이용하기 쉬운 기구를 제공하는 것이다. 이들 및 여타 목적 및 장점들은 청구항 1에 따른 헤드에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이며, 비제한적인 예시의 방법으로 주어진다.

도 1 및 2는 상이한 작동 조건들로 나타낸, 본 발명에 따른 신속한 제로-세 팅 기구가 제공되는 게이징 헤드의 부분 측단면도;

도 3은 도 1의 화살표 Ⅲ에 의해 나타난 방향을 따라 본 경우의, 도 1에 도시된 헤드의 평면도;

도 4는 도 1의 화살표 Ⅵ로 나타낸 방향을 따라 본 경우의, 도 1에 도시된 헤드의 확대 정면도;

도 5는 제로-세팅 기구의 구조적 디테일들- 몇몇은 단면화되지 않음 -을 나타내는 도 4의 라인 V-V을 따르는, 도 1의 헤드의 부분 절취된 단면도;

도 6은 도 2의 것에 대응되는, 상이한 작동 상태로 나타낸 제로-세팅 기구의 도 5의 도면과 유사한 부분 절취된 단면도이다.

도 1 내지 5에 나타낸 게이징 헤드는, 하부 폐쇄 플레이트(lower closure plate:2) 및 전방 폐쇄 플레이트(3)를 갖는 케이싱(1)-실질적으로 평행육면체 형상과 같은 프리즘 형상으로 이루어짐-을 포함한다. 폐쇄 플레이트(3)는 블록(4)에 의하여, 지지기(fulcrum;5)를 얻고 도 1 및 2의 평면에 수직한 기하학적 회전 축선을 형성하는 탄성적으로 변형가능한 요소를 지지한다. 지지기(5)에 고정되는 이동가능한 측정 아암(7)은, 부분적으로 케이싱(1)의 내부에 배치되는 제 1 부분(8) 및 전체적으로 케이싱(1)의 외부에 배치되고 상기 제 1 부분(8)에 대하여 조정가능한 제 2 부분(9)을 포함한다. 상기 제 1 부분(8)은 2개의 부분, 즉 거의 전체적으로 케이싱(1)내에 하우징(house)되고 전방 플레이트(3)의 개구부(14)로부터 돌출되는 아암(7)의 끝단부(8t), 및 플레이트(3)에서 케이싱(1)으로부터 돌출되는 상기 끝단부 (8t)의 끝에 견고하게 커플링되는 아암(7)의 중앙부(8c)로 이루어진다. 끝단부(8t)와 중앙부(8c)간의 견고한 커플링은, 예를 들어 스크루(16)에 의해 달성된다. 도 4에 부분적으로 도시된 탄성 개스킷(resilient gasket:17)은 이동가능한 아암(7) 및 플레이트(3)의 케이싱(1)과 커플링되어, 밀봉(sealing)을 제공하는 동시에, 이동가능한 아암(7)의 측정 변위들을 가능하게 한다.

스프링(10), 예를 들어 복원 스프링(return spring)은 케이싱(1)과 제 1 부분(8)-보다 구체적으로는 후자의 끝단부(8t)- 사이에 배치된다. 도 1 및 2를 참조하면, 스프링(10)은 아암(7)을 가압하여, 반시계방향으로 회전시킨다. 이동가능한 아암(7)은 부분(8)과 커플링되는 스템(stem:12) 및 차동 변압기(differential transformer)의 권선(winding)을 포함하는 지지부(13)에 의하여 지지되는, 도면에 도시되지 않은 마그네틱 코어를 갖는 공지된 타입의 차동 변압기 위치 변환기(differential transformer position transducer:11)와 연관된다. 케이블(15)내의 전기 와이어들은 케이싱(1)에 고정되는 지지부(13)로부터 나오며, 도면에는 도시되지 않은 전력공급부(power supply), 증폭부(amplification) 및 디스플레이 유닛에 헤드를 연결한다.

케이싱(1)의 외부에 배치되는 제 2 부분(9)은, 2개의 부분, 즉 보다 상세히 후술되는 조정가능한 방식으로 부분(8)에 커플링되는 아암(7)의 중앙부(9t) 및 스크루(18)에 의하여 중앙부(9c)와 견고하게 커플링되는 아암(7)의 끝단부(9t)로 이루어진다. 끝단부(9t)의 자유 단부에서, 아암(7)의 제 2 부분(9)은, 스프링(10) 작용에 의해 가압되어 체킹될 피스의 표면(도면에는 도시 안됨)과 접촉하는 필러(19) 를 지탱한다.

제로-세팅 기구(40)는 결정된 상호 배치에 있어 이동가능한 아암(7)의 제 1 부분(8) 및 제 2 부분(9)을 함께 록킹 및 록킹해제하는 신속 록킹/록킹해제 디바이스(quick locking/unlocking device:20)를 포함한다. 각각 도 1 및 2에 도시된 배치와 대응되는 도 5 및 6에 상세히 도시된 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)는:

- 아암(7)의 기하학적 회전 축선과 실질적으로 평행한 록킹 축선을 형성하는 제 1 부분(8)의 중앙부(8c)의 끝단부 중공 요소(21);

- 상기 중공 요소(21)의 내부에서, 상기 록킹 축선을 따라 정렬되는 나사 구멍(23) 및 정밀 안내면(36)과 실질적으로 견고한 방식으로 커플링되는 안내 구성요소(22);

- 중공 요소(21) 외부의 단부에 배치되는 헤드(25)를 포함하고 상기 중공 요소(21)내의 자유 단부의 스러스트 표면(26)을 형성하는, 록킹 축선 방향을 따라 이동가능한 스러스트 핀-나사 구멍(23)과 커플링되고 나사가공되지 않은 부분에서는 안내면(36)과 커플링됨-을 갖는 스러스트 요소;

- 스러스트 핀(24)의 헤드(25)와 동축식으로(coaxially) 커플링되고, 나사가공된 반경방향 다우얼(dowel:28)에 의하여 그것에 록킹되는 실질적으로 디스크 형상의 트랜스미션 요소(27);

- 외부 원뿔대 형상 클램핑 표면(31)을 형성하고, 일 측면상에서는 스크루(37)에 의하여 제 2 부분(9)의 중앙부(9c)에 견고하게 고정되고, 다른 측면상에서는 내부 원뿔대 형상 클램핑 표면(32)을 형성하는 상기 중공 요소(21)의 관통 개구 부에서 상기 중공 요소(21)내에 부분적으로 하우징되는 커플링 요소(33). 평면 레스트 표면(plane rest surface:34)이 중공 요소(21)의 내부에서 하우징되는 커플링 요소(33)의 단부 영역에 형성되고 핀(24)의 스러스트 표면(26)과 상호작동한다;

- 외부 클램핑 표면(31)과 내부 클램핑 표면(32) 사이에 실질적으로 일정한 스러스트를 적용하기 위하여, 안내 구성요소(22)와 커플링 요소(33) 사이에 배치되는 탄성 압축 요소, 보다 구체적으로는 스피링(35)을 포함한다.

트랜스미션 요소(27)는 상당한 두께를 가지고, 실질적으로 원통형의 측방향 표면(30)을 형성하며, 상이한 각도 섹터들에서의 상이한 반경방향 크기들을 특징으로 한다. 보다 구체적으로는, 도면에 나타낸 예시에서, 트랜스미션 요소(27) 및 그에 대응되는 측방향 표면(30)은 나머지 270°에 대하여 대략 90°의 각도 섹터에서 보다 작은 반경방향 크기들을 갖는다.

록킹 축선을 중심으로 하는 회전 변위를 수행하도록 트랜스미션 요소(27)를 구동하기 위하여, 예를 들어 도면에는 도시되지 않은 나사 커플링에 의하여 드라이브 레버(29)가 트랜스미션 요소(27)와 반경방향으로 커플링된다.

또한, 제로-세팅 기구(40)는 케이싱(1)의 플레이트(3)에 견고하게 고정되는 돌출 요소(41) 및 상기 돌출 요소(41)와 조정가능한 방식으로 커플링되는 기준 다우얼(41)을 포함하며, 상기 다우얼(42)은 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)을 형성한다. 후술되는 제로-세팅 상태로 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)과 상호작동하기 위하여, 트랜스미션 요소(27)의 측방향 표면(30)은 보다 큰 반경방향 크기를 갖는 270°섹터에서 이동가능한 아암(7)-특히 제 1 부분(8)에서 중앙부(8c)-와 통합된 (integral) 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)을 형성한다.

신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)의 트랜스미션 요소(27)는 제로-세팅 기구(40)의 이동가능한 기계적 기준을 수행한다. 록킹 축선을 중심으로 한 트랜스미션 요소(27)의 회전 변위들은 드라이브 레버(29)를 수동으로 작동시킴으로써 실행되며, 또한 제로-세팅 상태에서 변환기(11)에 의하여 제공되는 신호가 적어도 대략적으로 제로 측정값으로 유지되는 이동가능한 아암(7) 제 1 부분(8)의 기계적 제로 위치를 형성 및 설정하는 역할을 한다.

도면에 도시된 헤드의 작동, 보다 구체적으로는 제로-세팅 기구의 작동에 대해 후술된다.

트랜스미션 요소(27)가 도 2 및 6에 나타낸 위치에 있는 경우, 즉 저감된 반경방향 크기에 대응되는 측방향 표면(30)의 영역이 기준 다우얼(42)과 마주하는 경우, 헤드는 결정된 공칭 크기를 갖는 피스들의 체킹을 수행하기 위해 측정 조건으로 되어 있다. 실제로, 이 위치에서 나사 구멍(23)내의 핀(24)의 배치는, 표면(26)이, 원뿔대 표면(31 및 32) 중 하나를 다른 하나에 대해 록킹하는, 따라서 이동가능한 아암(7)의 제 1 부분(8)과 제 2 부분(9)간의 상호 위치를 확실한 방법으로 록킹하기에 충분한 일정한 스러스트를 레스트 표면(34)에 가하도록 되어 있다. 게다가, 트랜스미션 요소(27)에 의하여 취해지는 상술된 위치에서, 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)은 측방향 표면(30)으로부터 분리되고(상술된 바와 같이, 보다 작은 반경방향 크기를 갖는 90°섹터는 기준 다우얼(42)과 마주함), 이동가능한 아암(7)의 측정 변위들을 방해하지 않는다.

상이한 공칭 크기, 예를 들어 보다 큰 공칭 크기를 갖는 피스들의 체킹에 대한 변화가 요구되는 경우, 다음의 작업들이 수행된다.

작업자는, 기준 다우얼(42)이 보다 큰 반경방향 크기를 갖는 섹터에서 측방향 표면(30)과 접촉할 때까지, 레버(29)를 수동으로 작동시킴으로써 반시계방향으로의 트랜스미션 요소(27)의 회전을 야기한다. 도 1, 3, 4 및 5에 이러한 상태가 도시되어 있다.

다우얼(42)의 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)과 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)간의 접촉, 즉 트랜스미션 요소(27)의 측방향 표면(30)의 270°섹터는 스프링(10) 작용에 의하여 유지된다. 이 상태 또는 "제로" 상태에서, 부분(8)은, 변환기(11)에 의하여 전송되는 신호가 헤드에 연결된 유닛에 의해 제공되는 표시(indication)의 제로 값에 대략 대응되도록 형성된 케이싱(1)에 대하여 사전설정된 위치에서 유지된다. 필요하다면, 이 기준 상태는, 요소(41)에 대한 표면(43)의 위치를 조정하기 위하여 -가능한 헤드 설정 상태가 필요해지는 경우에만- 수정될 수 있다.

도 1에 예시된 구조에 이르는 경우, 적합한 방지 설정 덕택으로 발생되는 디바이스(20)의 록킹해제 상태(도 5)에 도달할 때까지, 트랜스미션 요소(27)의 반시계방향의 회전은 스러스트 핀(24)의 대응되는 회전을 야기하여, 상기 커플링 요소(33)로부터 변위된다. 록킹해제 조건하에서, 아암(7)의 부분 8과 9 사이의 약간의 스러스트에 의하여 수정될 수 있는 상호간의 각 위치에서, 스프링(35)은 클램핑 표면(31, 32) 중 하나를 나머지 하나에 대해 유지시키기에 충분한 상기 클램핑 표면 31과 32간의 힘을 가한다.

이 구성에서, 작업자는 필러(19)가 마스터피스와 접촉하도록 구동시키기 위해 아암(7) 제 2 부분(9)의 끝단부(9t)상에서 작동시킨다. 이는, 분명히 제 1 부분(8)에 대한 제 2 부분의 상호 회전에 의해 발생된다. 마지막으로, 작업자는 레버(29)를 도 2에 도시된 위치로 다시 변위시켜, 케이싱(1)에 대한 이동가능한 아암(7)의 부분(8)을 해제(나아가 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)과 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)을 서로에 대해 분리)시키고 제 1 부분(8)과 제 2 부분(9)을 함께 록킹한다. 표면(36)은 록킹 축선을 따라 핀(24)의 변위들을 정확하게 안내하고 상기 축선을 따라 정렬된 핀(24)을 록킹 위치(도 6)에서 유지시켜, 홀(23)과의 나사 커플링에서의 간극(clearance)으로 인한 오정렬들을 회피하고, 따라서 제로-세팅 기구(40)의 반복가능성(repeatability)을 향상시키는데 기여한다. 그러므로, 기계적 제로-세팅 작업이 종료되고, 헤드에 연결되는 유닛의 전위차계를 작동시켜 전기적 제로-세팅을 수행함으로서 제로-세팅을 완료시킬 수 있다.

상술된 헤드의 설정은 앞서서 그리고 실제에 있어서는 최종적으로 수행되고, 상술된 바와 같이 다음의 이벤트들:

- 도 1에 도시된 구조(디바이스(20)의 록킹해제 위치)에서, 제 1 부분(8)이 케이싱(1)에 대해 제로 조건으로 고정되는 경우, 상기 제 1 부분(8)에 대한 아암(7)의 제 2 부분(9)의 언록킹; 및

- 도 2에 도시된 구조(디바이스(20)의 록킹 위치)에서, 아암(7)이 케이싱(1)에 대한 측정 변위들을 수행하기에 자유로운 경우, 제 1 부분(8)과 제 2 부분(9)과의 록킹;의 발생을 허용하는 각도 위치에서 핀(24)의 헤드(25)와 트랜스미션 요소 (27)를 커플링시키는 반경방향 다우얼(28)상에서 간단하게 작동할 것으로 예측된다.

따라서, 본 발명에 따른 헤드는, 예를 들어 케이싱의 외부에서 제로-세팅 기구의 배치가 관련되어 있는 한, 이탈리아 특허 제 1179306 호에 기술된 헤드들의 긍정적인 특징들을 보존하는데, 이는 기존의 헤드뿐만 아니라 유사한 기구를 의도적으로 삽입하기 어려운 헤드에 대해서도 간단하고 신속한 수정들을 실행함으로써 응용이 가능하도록 하는 특징이다.

본 발명이 제공하는 추가적인 장점들 중에서, 한편으로는, 이동가능한 아암(7)의 구조, 즉 그것을 형성하는 부분 8과 9간의 상호 위치를 확실하고 안전한 방식으로 록킹하는 가능성과, 다른 한편으로는 아암(7)에 과도한 힘을 가해야 할 필요가 없어 아암의 만곡이 방지되는 제로-세팅을 위한 상기 구조의 변경 가능성이 존재한다.

더욱이, 본 명세서에서 예시되고 지금까지 설명된 실시예는, 간단히 레버(29)의 변위에 의하여 제로-세팅 상태로부터 작동 상태 및 그 역으로의 시프팅을 가능하게 하는 추가적인 장점을 제공하는데,

ㆍ 제로-세팅 상태(도 1 및 5)에서는, 변환기(11)의 기계적 제로 상태가 세팅되고, 상기 상태를 변하지 않게 유지하여 이동가능한 아암(7)의 구조를 수정함으로써 필러(19)가 마스터피스상으로 구동될 수 있도록 하며,

ㆍ 작동 상태(도 2 및 6)에서는, 아암(7)이 측정 변위들을 수행할 수 있는 경우, 이동가능한 아암(7)의 구조, 즉 그것을 형성하는 부분 8과 9간의 상호 위치 가 록킹되고 실질적으로 제거불가능하다.

또한, 특정한 툴을 사용하지 않고 수행되는 단순하고 신속한 제로-세팅 작업들로 이루어지는 상술된 이탈리아 특허 제 1179306 호에 이미 존재하는 장점들은, 사전설정된 기계적 제로 위치를 형성하기 위한 제로-세팅 기구(40)를 작동시키기 이전에 아암(7)을 수동으로 변위시킬 필요가 없는 상술되고 예시된 헤드에서 강화된다.

본 명세서에서 예시되고 지금까지 설명된 실시예는 단일의 이동가능한 아암(7)을 갖는 헤드에 대해 언급하였으나, 제로-세팅 기구(40)는 단일 케이싱 및 그에 대해 이동가능하고, 내부 및 외부의 직경 크기 체킹을 위하여 연관된 변환기들과 커플링되는 2개의 아암을 구비한 공지된 헤드의 각각의 이동가능한 아암에 대해 제공될 수 있다. 2개의 이동가능한 아암을 갖는 유사한 헤드(본 명세서에서는 도시 안됨)는 전체적으로 요소(41)와 유사한, 케이싱과 통합된 2개의 돌출 요소를 가지며, 이동가능한 기계적 기준(27)의 외부 표면(30)과 상호작동하는 연관된 기준 다우얼(42)이 2개의 아암(7)과 커플링된다. 제로-세팅 기구들 각각의 구조적 특징 및 작동은 도면들에 도시된 기구(40)의 구조적 특징 및 작동과 비슷하다.

본 발명은 게이징 헤드, 즉 공칭 또는 기준 크기에 대한 피스 크기의 편차를 측정하는 헤드를 참조하여 설명되었다. 하지만, 본 발명은 또한, 절대 측정 헤드(absolute measuring head), 즉 피스 크기를 직접적으로 측정하는 헤드에서 활용되는 것이 유리할 수도 있다. 유사한 헤드에서, 기술된 제로-세팅 디바이스들은 측정 범위의 변화가 간단하고 신속한 방식으로 이루어질 수 있도록 한다.

두 부분(8t, 8c 및 9c, 9t)에서 이동가능한 아암(7)을 각각 형성하는 부분(8 및 9) 각각의 구현은 본 발명에 따른 헤드에 있어 강제적인 것은 아니며, 제 1 부분(8) 및/또는 제 2 부분(9)은 단일 피스로서 구현될 수 있다. 도면에 나타낸 바와 같이, 2개의 부분의 구현은, 폐쇄 플레이트를 돌출 요소(41)를 포함하는 플레이트(3)와 교체하고, 지지기(5) 및 변환기(11)와 커플링되는 끝단부(8t)에 의해 식별가능한 제 1 부분과 필러(19)를 지탱하는 끝단부(9t)에 의하여 식별가능한 제 2 부분 사이에 제로-세팅 기구(40)에 의하여 서로 커플링되는 새로운 추가 부분(8c, 9c)을 삽입함으로써 헤드를 수정하는 것이 특히 간단한 기존 헤드에 대한 최근의 응용에서 유리하다.

예시되고 기술된 것과는 상이한 여타 가능한 상세한 구조로는, 정밀 가이드 표면(36)을 핀(24)과 홀(23)간의 나가 커플링을 향상시키는 공지된 시스템으로 대체(또는 그것에 부가)하는 것을 생각해 볼 수 있다. 보다 구체적으로는, 스러스트 핀(24)과 나사 구멍(23) 사이에, 다각형 마찰 코일들을 포함하는 나사가고된 인서트 또는 나사가공된 셀프-록킹 인서트를 생각해 볼 수 있다. 이는, 안내 구성요소(22)에 대한 핀(24)의 위치를 매우 확실한 방식으로 조정할 수 있도록 하여, 결과적으로 아암(7)의 제 1 부분(8)과 제 2 부분(9)간의 록킹의 신뢰도를 증가시킬 수 있다. 본 발명에 따른 헤드는, 예를 들어 상이한 방식들로 구현되고, 본질적으로 공지되었으며, 또는 물리적으로 서로 분리될 수 있는 제로-세팅 기구(40)의 이동가능한 기계적 기준 및/또는 신속한 록킹/언록킹 디바이스(20)와 관련된 여러 많은 대안적인 구성을 특징으로 할 수 있다. 제 1 기준 표면(43)은 도면들에 도시된 다 우얼(42)의 표면에 대해 상이한 방식으로 달성 또는 배치되고, 또한 케이싱(1)과 통합되는 상이한 구성요소 부분과 커플링될 수 있다.

Claims (14)

1. 기계적 피스들의 선형 크기 체킹용 헤드에 있어서,

   케이싱(1);

   부분적으로 상기 케이싱(1)의 내측에 배치되는 제 1 부분(8) 및 전체적으로 상기 케이싱(1)의 외부에 배치되는 제 2 부분(9)을 갖는 이동가능한 아암(7);

   상기 케이싱(1) 내측에 있고 상기 제 1 부분(8)과 연관된 위치 변환기(11);

   체킹될 피스와 접촉하는 상기 제 2 부분(9)과 커플링되는 필러(19); 및

   상이한 공칭 크기를 갖는 피스들을 체킹하기 위해서, 상기 이동가능한 아암(7)의 상기 제 1 부분(8)과 상기 제 2 부분(9)간의 상호 배치를 조정함으로써 상기 헤드를 최적화하는 제로-세팅 기구(40)를 포함하고,

   상기 제로-세팅 기구(40)는 상기 케이싱(1)의 외부에 배치되는, 상기 이동가능한 아암(7)과 상기 케이싱(1) 사이의 이동가능한 기계적 기준(27)을 포함하며, 상기 이동가능한 기계적 기준(27)은, 각각 상기 케이싱(1)에 대해 사전설정된 위치에서 상기 이동가능한 아암(7)의 상기 제 1 부분(8)을 잡아주고 상기 제 1 부분(8)을 해제시키기 위한 2개의 위치를 취하도록 되어 있고,

   상기 제로-세팅 기구(40)는 상기 이동가능한 아암(7)의 상기 제 1 부분(8)과 상기 제 2 부분(9)간의 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제로-세팅 기구(40)는 상기 케이싱(1)과 통합된 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)을 포함하고, 상기 이동가능한 기계적 기준(27)은 상기 이동가능한 아암(7)과 통합된 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)을 포함하고, 상기 제 1 맞댐 및 기준 표면(43) 및 상기 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)은 상기 사전설정된 위치를 형성하기 위하여 서로 상호작동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)는 상기 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)을 형성하는 것을 특징으로 하는 헤드.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)는, 상기 사전설정된 위치를 형성하기 위하여 상기 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)과 상기 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)이 서로 접촉하는 록킹해제 위치, 및 상기 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)과 상기 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)이 서로 분리되는 록킹 위치를 취하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)는,

   상기 이동가능한 아암(7)의 상기 제 1 부분(8) 및 상기 제 2 부분(9)과 통합된 록킹 표면(32, 31), 및

   상기 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)의 상기 록킹 위치에서 상기 이동가능한 아암(7)의 상기 제 1 부분(8)과 상기 제 2 부분(9)을 서로에 대해 록킹하기 위하여, 상기 록킹 표면(32, 31) 중 하나를 다른 하나에 대해 가압하도록 되어 있는 스러스트 요소(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)는 상기 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)의 상기 록킹해제 위치에서, 서로 마주 놓여 있는 상기 록킹 표면(32, 31)을 유지시키도록 되어 있는 탄성 압축 요소(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 스러스트 요소는, 록킹 축선을 따라 상기 록킹 표면들(32, 31) 중 하나를 다른 하나에 대해 가압하도록 되어 있는 스러스트 핀(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)는 상기 스러스트 요소(24)와 커플링되고 수동으로 작동되는 트랜스미션 요소(27)를 포함하고, 상기 트랜스미션 요소(27) 및 상기 스러스트 요소(24)는 상기 이동가능한 아암(7)의 상기 제 1 부분(9)과 커플링되는 것을 특징으로 하는 헤드.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 트랜스미션 요소(27)는 디스크-형상이고, 상기 스러스트 핀(24)과 커플링되고 상기 록킹 축선을 중심으로 하는 회전 변위를 수행하도록 되어 있으며, 상기 트랜스미션 요소(27)는 상기 이동가능한 기계적 기준을 형성하고 상기 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)을 형성하는 만곡된 측방향 표면(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 2 맞댐 및 기준 표면(44)은 상기 만곡된 측방향 표면(30)의 보다 큰 반경방향 크기를 갖는 영역에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)의 상기 록킹 위치로부터 상기 록킹해제 위치로의 변화 및 그 역으로의 변화를 위해, 상기 록킹 축선을 중심으로 하는 상기 회전 변위를 수행하기 위하여 작업자가 상기 트랜스미션 요소(27)를 수동으로 구동할 수 있도록 하는 상기 트랜스미션 요소(27)와 반경방향으로 커플링되는 드라이브 레버(29)를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드.
12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 케이싱(1)은, 상기 이동가능한 아암(7)의 통과 및 측정 변위들을 허용하도록 되어 있는 개구부(14)를 갖는 폐쇄 플레이트(3) 및 상기 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)을 지탱하는 상기 폐쇄 플레이트(3)와 통합된 돌출 요소(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드.
13. 제 12 항에 있어서,

    기준 다우얼(42)은 상기 돌출 요소(41)에 대해 조정가능한 방식으로 커플링되고 상기 제 1 맞댐 및 기준 표면(43)을 형성하는 것을 특징으로 하는 헤드.
14. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이동가능한 아암(7)의 상기 제 1 부분(8) 및 상기 제 2 부분(9) 각각은, 서로 견고하게 커플링되는, 상기 이동가능한 아암(7)의 끝단부(8t, 9t) 및 중앙부(8c, 9c)를 포함하고, 상기 신속 록킹/록킹해제 디바이스(20)는 상기 중앙부들(8c, 9c) 사이에 배치되며, 상기 이동가능한 기계적 기준(27)은 상기 이동가능한 아암(7)의 제 1 부분(8)의 중앙부(8c)와 커플링되는 것을 특징으로 하는 헤드.

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