KR101171845B1 - 이동식 내경 진원도 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포신과 같은 파이프의 진원도 측정장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 측정길이가 긴 파이프의 진원도를 길이방향을 따라 측정할 수 있는 이동식 내경 진원도 측정장치에 대한 것이다.
본 발명에 따른 이동식 내경 진원도 측정장치는 실린더형 본체와, 한 쌍의 센터조절수단과, 한 쌍의 직경측정수단과, 거리측정수단을 포함한다. 상기 본체는 진원도를 측정하려는 파이프의 내부에 삽입된다. 상기 센터조절수단은 상기 본체의 양단에 설치되어 상기 본체를 상기 파이프의 중심에 위치시킨다. 상기 한 쌍의 직경측정수단은 양단이 상기 파이프의 내벽에 접촉하여 상기 파이프의 직경을 측정하며, 상기 파이프의 진원도를 알기 위하여 상기 본체의 중심을 직교하도록 설치된다. 상기 거리측정수단은 상기 본체에 설치되어 상기 본체가 상기 파이프에 삽입된 거리를 측정한다.
본 발명에 의하면 직교 방향으로 내경의 진원도를 측정하므로 데이터의 정확성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 길이방향에 따른 거리와 함께 진원도를 측정함으로써, 거리에 따른 진원도를 알 수 있다.

Description

이동식 내경 진원도 측정장치{Mobile apparatus for measuring circularity}

본 발명은 포신과 같은 파이프의 진원도 측정장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 측정길이가 긴 파이프의 진원도를 길이방향을 따라 측정할 수 있는 이동식 내경 진원도 측정장치에 대한 것이다.

현재 통상적으로 기하학적인 원에 얼마나 근접하는가를 나타내는 진원도를 측정하기 위해 변위센서를 측정 대상 회전체의 한쪽 혹은 양쪽에 설치하여 제품이 고정된 지그를 회전하면서 측정하거나 진원도 측정기를 사용하여 결정하게 된다.

하지만 상기와 같은 종래의 진원도 측정기의 경우 측정기가 있는 측정실로 옮긴 후 측정해야 한다는 불편함이 있고, 제품의 길이가 긴 경우 측정하기 위한 지그에 고정하지 못하거나, 제품의 무게에 따라 측정이 제한된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 장소에 구애 받지 않고 간단하게 피측정물의 진원도를 측정할 수 있고 측정시간을 단축할 수 있는 진원도 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 피측정물의 진원도를 측정하는 위치를 파악하고 수정위치를 정확하게 판단할 수 있는 진원도 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 이동식 내경 진원도 측정장치는 실린더형 본체와, 한 쌍의 센터조절수단과, 한 쌍의 직경측정수단과, 거리측정수단을 포함한다. 상기 본체는 진원도를 측정하려는 파이프의 내부에 삽입된다. 상기 센터조절수단은 상기 본체의 양단에 설치되어 상기 본체를 상기 파이프의 중심에 위치시킨다. 상기 한 쌍의 직경측정수단은 양단이 상기 파이프의 내벽에 접촉하여 상기 파이프의 직경을 측정하며, 상기 파이프의 진원도를 알기 위하여 상기 본체의 중심을 직교하도록 설치된다. 상기 거리측정수단은 상기 본체에 설치되어 상기 본체가 상기 파이프에 삽입된 거리를 측정한다.

또한, 상기의 진원도 측정장치에 있어서, 상기 센터조절수단은 디스크와, 슬라이딩바와, 가압부재와, 탄성부재를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 디스크는 상기 본체의 단부에 장착된다. 상기 슬라이딩바는 상기 디스크의 원주방향을 따라 복수 개가 슬라이딩을 할 수 있게 상기 디스크의 반경방향으로 삽입된다. 상기 가압부재는 상기 슬라이딩바를 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩시켜서 상기 슬라이딩바의 일단이 상기 파이프의 내경에 접촉하도록 상기 슬라이딩바의 타단을 가압하게 상기 디스크의 중심에 축방향으로 삽입된다. 상기 탄성부재는 상기 가압부재가 상기 슬라이딩바의 타단을 가압할 수 있게 탄성력으로 상기 가압부재를 축방향으로 이동시키도록 상기 디스크에 설치된다. 이 경우 상기 슬라이딩바의 일단이 상기 파이프의 내경에 접촉하여 상기 디스크를 상기 파이프의 중심에 위치시킨다.

또한, 상기의 진원도 측정장치에 있어서, 상기 직경측정수단은 실린더블록과, 제1가이드블록과, 제2가이드블록과, 리니어게이지와, 제1스프링과, 슬라이드핀부와, 제2스프링을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 실린더블록은 상기 본체의 중심을 지나도록 설치된다. 상기 제1가이드블록은 상기 실린더블록의 일단의 슬라이딩을 안내하도록 상기 본체에 고정된다. 상기 제2가이브블록은 상기 실린더블록의 타단의 슬라이딩을 안내하도록 상기 본체에 고정된다. 상기 리니어게이지는 변위로 상기 파이프의 내경을 측정하도록 상기 실린더블록의 내부에 설치된다. 상기 제1스프링은 상기 실린더블록의 일단이 상기 파이프의 내벽에 접촉하도록 탄성적으로 상기 실린더블록을 상기 실린더블록의 일단의 방향으로 가압하게 설치된다. 상기 슬라이드핀부는 상기 리니어게이지의 변위를 구속하도록 상기 실린더블록의 타단에 설치된다. 상기 제2스프링은 상기 슬라이드핀부가 상기 파이프의 내벽에 접촉하도록 탄성적으로 상기 슬라이드핀부를 상기 실린더블록의 타단의 방향으로 가압하게 설치된다.

또한, 상기의 진원도 측정장치에 있어서, 상기 거리측정수단은 프레임과, 바퀴와, 구동풀리와, 종동풀리와, 엔코드를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 프레임은 상기 본체에 고정된다. 상기 바퀴는 상기 파이프의 내벽을 따라 구를 수 있게 상기 프레임에 설치된다. 상기 구동풀리는 상기 바퀴의 구름으로 회전할 수 있게 상기 바퀴의 축에 연결된다. 상기 종동풀리는 상기 구동풀리에 의하여 회전할 수 있게 상기 구동풀리에 연결된다. 상기 엔코드는 상기 종동풀리의 회전을 측정할 수 있게 설치된다.

본 발명에 의하면 직교 방향으로 내경의 진원도를 측정하므로 데이터의 정확성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 길이방향에 따른 거리와 함께 진원도를 측정함으로써, 거리에 따른 진원도를 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이동식 내경 진원도 측정장치의 일 실시예의 분리사시도,
도 2는 도 1에 도시된 실시예에서 직경측정수단의 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 실시예에서 센터조절수단의 단면도 및 측면도,
도 4는 도 1에 도시된 실시예에서 거리측정수단의 단면도 및 측면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 이동식 내경 진원도 측정장치의 일 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 진원도 측정장치는 본체(10)와, 한 쌍의 센터조절수단(20)과, 한 쌍의 직경측정수단(30)과, 거리측정수단(50)을 포함한다.

본체(10)는 실린더형으로서 포신과 같은 파이프 내부에 삽입된다.

센터조절수단(20)은 본체(10)의 양단에 설치되어 본체(10)를 파이프의 중심에 위치시키는 역할을 한다. 이를 위하여 센터조절수단(20)은 디스크(21)와, 슬라이딩바(23)와, 가압부재(25)와, 탄성부재(26)를 구비한다. 디스크(21)는 본체(10)의 단부에 장착된다. 슬라이딩바(23)는 디스크(21)의 반경방향으로 슬라이딩할 수 있게 삽입된다. 본 실시예의 경우 디스크(21)의 원주방향을 따라 3개의 슬라이딩바(23)가 삽입되었다. 가압부재(25)는 슬라이딩바(23)를 슬라이딩시켜서 슬라이딩바(23)의 일단이 파이프의 내경에 접촉하도록 슬라이딩바(23)의 타단을 가압하는 역할을 한다. 이를 위하여 가압부재(25)는 디스크(21)의 중심에 축방향으로 삽입된다. 이때 가압부재(25)가 축방향으로 이동하면 가압부재(25)에 의하여 슬라이딩바(23)가 디스크(21)의 반경방향으로 슬라이딩을 할 수 있도록 슬라이딩바(23)의 타단은 테이프지며, 슬라이딩바(23)의 타단과 접촉하는 가압부재(25)도 테이프져 있다.

탄성부재(26)는 가압부재(25)가 슬라이딩바(23)의 타단을 가압할 수 있게 탄성력으로 가압부재를 축방향으로 이동시키는 역할을 한다. 이를 위하여 탄성부재(26)는 가압스프링(27)과, 스톱블록(28)과, 조정나사(29)를 구비한다. 스톱블록(28)은 가압부재(25)의 축방향의 단부에 설치되며, 가압스프링(27)은 가압부재(25)에 탄성력을 가하여 가압부재(25)를 축방향으로 이동시킬 수 있도록 디스크(21)와 스톱블록(28) 사이에 설치된다. 조정나사(29)는 가압스프링(27)이 가압부재(25)에 가하는 탄성력을 조절할 수 있도록 가압스프링(27)과 스톱블록(28) 사이에 설치된다. 스톱블록(28)이 가압스프링(29)을 지지하므로 가압스프링(29)의 탄성력에 의하여 가압부재(25)는 축방향으로 이동하려는 힘을 받는다. 가압부재(25)와 슬라이딩바(23)의 접촉부는 테이프져 있으므로 가압부재(25)가 축방향으로 이동하면 슬라이딩바(23)는 타단에 힘을 받아 반경방향으로 슬라이딩을 한다. 파이프 내부에서 슬라이딩바(23)가 반경방향으로 슬라이딩을 하여 팽창하면 슬라이딩바(23)의 일단은 파이프 내부에 접촉한다. 원주방향으로 분포된 3개의 슬라이딩바(23)의 일단이 서로 파이프 내부에 접촉하므로 디스크(21)의 중심은 파이프의 중심에 위치하게 된다. 디스크(21)는 본체(10)의 양단에 장착되므로 따라서 본체(10)가 파이프의 중심에 위치하게 된다.

직경측정수단(30)은 양단이 파이프의 내벽에 접촉하여 파이프의 내경을 측정하며, 파이프의 진원도를 알기 위하여 본체(10)의 중심을 직교하도록 한 쌍이 본체(10)에 설치된다. 파이프의 내경을 측정하기 위하여 직경측정수단(30)은 실린더블록(31)과, 제1가이드블록(37)과, 제2가이드블록(39)과, 리니어게이지(41)와, 제1스프링(43)과, 슬라이딩핀부(45)와, 제2스프링(49)을 구비한다. 실린더블록(31)은 본체(10)의 중심을 지나도록 본체(10)에 설치된다. 실린더블록(31)은 제1스프링(43)을 지지하도록 외경에서 돌기된 스냅링(32)과, 파이프의 내경에 접촉하도록 일단에 설치된 제1핀(36)을 구비한다. 제1가이드블록(37)은 실린더블록(31)의 일단의 슬라이딩을 안내하도록 본체(10)에 고정된다. 제2가이드블록(39)은 실린더블록(31)의 타단의 슬라이딩을 안내하도록 본체(10)에 고정된다. 즉 실린더블록(31)은 제1가이드블록(37)과 제2가이드블록(39)을 따라 길이방향으로 슬라이딩을 한다. 리니어게이지(41)는 변위로 파이프의 내경을 측정하도록 실린더블록(31)의 내부에 설치된다.

제1스프링(43)은 실린더블록(31)의 일단이 파이프의 내벽에 접촉하도록 탄성적으로 실린더블록(31)을 실린더블록(31)의 일단의 방향으로 가압할 수 있게 설치된다. 본 실시예의 경우 제1스프링(43)은 제2가이드블록(39)과 스냅링(32)의 사이에 설치되어 제1스프링(43)이 스냅링(32)을 가압한다. 스냅링(32)은 실린더블록(31)의 외경에서 돌기되어 있으므로 스냅링(32)이 제1스프링(43)에 의하여 가압되면 실린더블록(31)은 실린더블록(31)의 일단의 방향으로 이동하여 실린더블록(31)의 일단에 설치된 제1핀(36)이 파이프의 내경에 접촉한다.

슬라이딩핀부(45)는 리니어게이지(41)의 변위를 구속하도록 실린더블록(31)의 타단에 설치된다. 이를 위하여 슬라이딩핀부(45)는 슬라이드핀(46)과, 제2핀(47)과, 멈춤쇠(48)를 구비한다. 슬라이드핀(46)은 실린더블록(31)의 타단에 삽입되어 리니어게이지(41)의 변위량을 구속한다. 제2핀(47)은 슬라이드핀(46)의 단부에 장착된다. 제2핀(47)은 파이프의 내경에 접촉하는 역할을 한다. 슬라이드핀(46)의 일측에는 홈이 형성되고 멈춤쇠(48)는 슬라이드핀(46)의 홈에 삽입되어 슬라이드핀(46)이 일정한도 이상으로 슬라이딩을 하지 못하도록 구속하는 역할을 한다.

제2스프링(49)은 슬라이딩핀부(45)의 제2핀(47)이 파이프의 내벽에 접촉하도록 탄성적으로 슬라이드핀(46)을 실린더블록(31)의 타단의 방향으로 가압하게 설치된다.

그리고 조정부쉬(34)는 제1가이드블록(37)에 설치되어 실린더블록(31)이 일정한도 이상으로 슬라이딩을 하지 못하도록 구속하는 역할을 한다.

제1가이드블록(37)과 제2가이드블록(39)이 본체(10)에 고정되어 있으므로 제1스프링(43)에 의하여 실린더블록(31)은 이동하여 제1핀(36)이 파이프의 내벽에 접촉한다. 이때 조정부쉬(34)에 의하여 실린더블록(31)이 제1가이드블록(37)을 벗어나는 것을 방지시킬 수 있다. 그리고 제2스프링(43)에 의하여 슬라이딩핀부(45)가 실린더블록(31)과 반대방향으로 이동하여 제2핀(47)이 파이프의 내벽에 접촉한다. 실린더블록(31)이 파이프의 중심을 지나므로 제1핀(36)과 제2핀(47)은 파이프의 직경의 양단에 접촉한다. 따라서 이때 리니어게이지(41)의 변형량을 측정하면 파이프의 직경을 계산할 수 있다. 그래서 직경측정수단(30)을 사용하면 파이프의 직경을 알 수 있다. 그리고 한 쌍의 직경측정수단(30)이 서로 직교하여 본체(10)에 설치되어 있으므로 파이프의 x축과, y축 모두의 직경을 알 수 있다. 그래서 파이프의 진원도를 알 수 있다.

거리측정수단(50)은 본체(10)에 설치되어 본체(10)가 파이프에 삽입된 거리를 측정한다. 이를 위하여 거리측정수단(50)은 프레임(51)과, 바퀴(53)와, 구동풀리(55)와, 종동풀리(57)와, 엔코드(59)와, 커플링(56)을 구비한다.

프레임(51)은 본체(10)의 내부에서 고정된다. 바퀴(53)는 파이프의 내벽을 따라 구를 수 있게 프레임(51)에 설치된다. 구동풀리(55)는 바퀴(53)가 굴러가면서 회전할 때 함께 회전할 수 있도록 바퀴(53)의 축에 설치된다. 종동풀리(57)는 구동풀리(55)에 의하여 회전할 수 있게 벨트 등으로 구동풀리(55)에 연결된다. 엔코드(59)는 종동풀리(57)의 회전을 측정할 수 있게 설치된다. 본체(10)를 포신과 같은 파이프의 내부에 삽입하면 바퀴(53)가 파이프의 내벽에 접촉하므로 바퀴(53)가 굴러가면서 본체(10)가 파이프의 내부에 삽입된다. 바퀴(53)가 굴러가면 구동풀리(55) 및 종동풀리(57)가 회전하고 종동풀리(57)의 회전수는 엔코드(59)에 기록된다. 종동풀리(57)의 회전수는 본체(10)가 파이프의 내부에 삽입된 거리에 비례하므로 종동풀리(57)의 회전수를 알면 본체(10)가 파이프의 내부에 삽입된 거리를 알 수 있다.

또한 본체(10)가 파이프의 내부에 삽입되면 센터조절수단(20)에 의하여 본체(10)는 파이프의 내부의 중심에 위치하게 되고, 직경측정수단(30)에 의하여 파이프의 x축 및 y축의 직경이 측정되어 진원도가 측정된다. 따라서 본 발명에 의하면 파이프의 축방향의 거리에 따른 진원도를 측정할 수 있다.

10 : 본체 20 : 센터조절수단
21 : 디스크 23 : 슬라이딩바
25 : 가압부재 26 : 탄성부재
27 : 가압스프링 28 : 스톱블록
29 : 조정나사 30 : 직경측정수단
31 : 실린더블록 32 : 스냅링
34 : 조정부쉬 36 : 제1핀
37 : 제1가이드블록 39 : 제2가이드블록
41 : 리니어게이지 43 : 제1스프링
45 : 슬라이딩핀부 46 : 슬라이딩핀
47 : 제2핀 48 : 멈춤쇠
49 : 제2스프링 50 : 거리측정수단
51 : 프레임 53 : 바퀴
55 : 구동풀리 57 : 종동풀리
59 : 엔코드

Claims (4)

1. 진원도를 측정하려는 파이프의 내부에 삽입되기 위한 실린더형 본체와,
   상기 본체의 양단에 설치되어 상기 본체를 상기 파이프의 중심에 위치시키는 한 쌍의 센터조절수단과,
   양단이 상기 파이프의 내벽에 접촉하여 상기 파이프의 직경을 측정하며, 상기 파이프의 진원도를 알기 위하여 상기 본체의 중심을 직교하도록 설치된 한 쌍의 직경측정수단과,
   상기 본체에 설치되어 상기 본체가 상기 파이프에 삽입된 거리를 측정하는 거리측정수단을 포함하며,
   상기 센터조절수단은 상기 본체의 단부에 장착되는 디스크와, 상기 디스크의 원주방향을 따라 복수 개가 슬라이딩을 할 수 있게 상기 디스크의 반경방향으로 삽입된 슬라이딩바와, 상기 슬라이딩바를 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩시켜서 상기 슬라이딩바의 일단이 상기 파이프의 내경에 접촉하도록 상기 슬라이딩바의 타단을 가압하게 상기 디스크의 중심에 축방향으로 삽입된 가압부재와, 상기 가압부재가 상기 슬라이딩바의 타단을 가압할 수 있게 탄성력으로 상기 가압부재를 축방향으로 이동시키도록 상기 디스크에 설치된 탄성부재를 구비하며, 상기 슬라이딩바의 일단이 상기 파이프의 내경에 접촉하여 상기 디스크를 상기 파이프의 중심에 위치시키는 것을 특징으로 하는 이동식 내경 진원도 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 직경측정수단은
   상기 본체의 중심을 지나도록 설치되는 실린더블록과,
   상기 실린더블록의 일단의 슬라이딩을 안내하도록 상기 본체에 고정된 제1가이드블록과,
   상기 실린더블록의 타단의 슬라이딩을 안내하도록 상기 본체에 고정된 제2가이드블록과,
   변위로 상기 파이프의 내경을 측정하도록 상기 실린더블록의 내부에 설치된 리니어게이지와,
   상기 실린더블록의 일단이 상기 파이프의 내벽에 접촉하도록 탄성적으로 상기 실린더블록을 상기 실린더블록의 일단의 방향으로 가압하게 설치된 제1스프링과,
   상기 리니어게이지의 변위를 구속하도록 상기 실린더블록의 타단에 설치된 슬라이드핀부와,
   상기 슬라이드핀부가 상기 파이프의 내벽에 접촉하도록 탄성적으로 상기 슬라이드핀부를 상기 실린더블록의 타단의 방향으로 가압하게 설치된 제2스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 내경 진원도 측정장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 거리측정수단은
   상기 본체에 고정되는 프레임과,
   상기 파이프의 내벽을 따라 구를 수 있게 상기 프레임에 설치된 바퀴와,
   상기 바퀴의 구름으로 회전할 수 있게 상기 바퀴의 축에 연결된 구동풀리와,
   상기 구동풀리에 의하여 회전할 수 있게 상기 구동풀리에 연결된 종동풀리와,
   상기 종동풀리의 회전을 측정할 수 있게 설치된 엔코드를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 내경 진원도 측정장치.
   
   
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