KR101223389B1 - 롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치는, 고정틀; 및 고정틀에 장착되어 측정면의 롤 오차(roll error)를 측정하는 적어도 두 쌍의 갭 센서(gap sensor);를 포함하며, 고정틀에 장착된 복수 쌍의 갭 센서들은 측정 대상물의 측정면에 대해 상대 이동하면서 측정면의 롤 오차를 측정할 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면, 고정틀에 장착된 복수 쌍, 예를 들면 두 쌍의 갭 센서를 이용하여 측정면의 롤 오차를 정확하면서도 용이하게 측정할 수 있어, 종래에 비해 비용 절감을 기대할 수 있으며, 장 행정에 이르기까지 롤 오차를 정확하면서도 용이하게 측정할 수 있다.

Description

롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법{Apparatus for measuring roll error and method for measuring roll error thereof}
롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 고가의 참조면을 별도로 구비하지 않아도 돼 장치 구축에 소요되는 비용을 줄일 수 있으면서도, 장 행정을 갖는 측정면에 이르기까지 롤 오차 측정을 정확하면서도 용이하게 수행할 수 있는 롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법이 개시된다.
최근 들어, 제품 및 부품의 고기능화 및 초정밀도 추세로 인해, 직선 구동축과 같은 구성을 구비하는 장치에서 직선 구동축의 이동이 정밀하게 이루어지는 것이 매우 중요하다.
따라서, 이러한 직선 구동축의 이동 시 발생되는 오차를 측정하는 장치가 개발되었으며, 실제로 장치의 이동 시 다수의 오차, 예를 들면 롤 오차(roll error) 등을 측정한다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치(1)는, 양측에 각각 롤 오차를 측정하는 갭 센서(A′, B′)가 장착되는 센서 장착부(20)와, 센서 장착부(20)가 로딩되는 참조면(30)을 구비하며, 이를 이용하여 직선 스테이지(50) 상의 롤 오차를 측정할 수 있다.
그런데, 이러한 종래의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치(1)에 있어서는, 참조면(30)이 너무 비쌀 뿐만 아니라 가령 1미터 이상의 크기를 갖는 경우 휨 등으로 인해 자체 오차가 발생될 수 있으며, 이로 인해 장 행정에 대한 측정이 어렵다는 단점이 있다.
이에, 장치 구축에 소요되는 비용을 줄일 수 있으면서도 롤 오차 측정의 정확성을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 롤 오차 측정 장치의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 고가의 참조면을 별도로 구비하지 않아도 돼 장치 구축에 소요되는 비용을 줄일 수 있으면서도, 장 행정을 갖는 측정면에 이르기까지 롤 오차 측정을 정확하면서도 용이하게 수행할 수 있는 롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 1회 설치로 다양한 방향, 예를 들면 x축 방향 및 y축 방향의 롤 오차를 측정할 수 있는 롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치는, 고정틀; 및 상기 고정틀에 장착되어 측정면의 롤 오차(roll error)를 측정하는 복수 쌍의 갭 센서(gap sensor);를 포함하며, 상기 고정틀에 장착된 상기 복수 쌍의 갭 센서들은 측정 대상물의 측정면에 대해 상대 이동하면서 상기 측정면의 롤 오차를 측정할 수 있다.
상기 복수 쌍의 갭 센서는 두 쌍, 즉 총 4개의 갭 센서이며, 상기 고정틀은 정사각형 모양의 사각판이며, 상기 고정틀의 네 꼭지점 부분에 상기 총 4개의 갭 센서가 결합될 수 있다.
상기 총 4개의 갭 센서들에 의해 측정된 측정값들을 차분법에 적용하여 상기 측정면의 롤 오차를 측정할 수 있다.
상기 측정면을 기준으로 상기 고정틀이 일 방향으로 상대 이동하는 경우, 이동 방향을 기준으로 상기 측정면의 일 지점에 대한 전단부 좌측의 갭 센서의 측정값으로부터 상기 일 지점에 대한 후단부 좌측의 갭 센서의 측정값의 차이인 제1 차이를 통해 상기 일 지점의 평탄도(flatness)를 획득하고, 상기 측정면의 상기 일 지점에 대칭되는 다른 일 지점에 대한 전단부 우측의 갭 센서의 측정값으로부터 상기 다른 일 지점에 대한 후단부 우측의 갭 센서의 측정값의 차이인 제2 차이를 통해 상기 다른 일 지점의 평탄도를 획득함으로써, 상기 이동 방향으로의 평탄도를 소거할 수 있다.
상기 제1 차이로부터 상기 제2 차이를 뺀 값을, 상기 갭 센서의 간격으로 나눔으로써 롤 오차를 측정할 수 있다.
측정된 상기 롤 오차에 상기 갭 센서의 초기 갭에 해당하는 값을 반영함으로써 상기 롤 오차를 측정할 수 있다.
상기 초기 갭(α)은
Figure 112011006853211-pat00001
일 수 있으며, 여기서, m은 상기 갭 센서들의 측정값이며,
Figure 112011006853211-pat00002
은 90도 회전 후 상기 갭 센서들의 측정값이며, d는 상기 갭 센서들의 거리이다.
상기 롤 오차는,
Figure 112011006853211-pat00003
식으로 표현될 수 있으며, 여기서, εr은 롤 오차, d는 상기 갭 센서들의 거리, i는 0에서 n-1까지의 자연수로 롤 오차의 측정 지점을 의미하며, mA, mB, mC, mD는 상기 갭 센서들의 측정값이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치의 롤 오차 측정 방법은, 상기 갭 센서의 상대적인 초기 갭을 측정하는, 초기 갭 측정 단계; 상기 측정면을 기준으로 상기 측정면의 롤 오차(roll error)를 측정하는 복수 쌍의 갭 센서가 장착된 상기 고정틀을 일 방향으로 상대 이동시키면서 측정하는, 측정 단계; 및 상기 초기 갭 측정 단계에서 측정된 초기 갭 및 상기 측정 단계에서 측정된 측정값을 통해 롤 오차를 추정하는, 추정 단계;를 포함할 수 있으며, 이러한 단계적 구성에 의해서, 고정틀에 장착된 총 4개의 갭 센서를 이용하여 측정면의 롤 오차를 정확하면서도 용이하게 측정할 수 있어, 참조면이 요구되는 종래의 롤 오차 측정 장치에 비해 비용 절감을 기대할 수 있으며, 장 행정에 이르기까지 롤 오차를 측정할 수 있다.
상기 복수 쌍의 갭 센서는 두 쌍, 즉 총 4개의 갭 센서이며, 상기 측정 단계는, 상기 측정면을 기준으로 상기 총 4개의 갭 센서가 장착된 상기 고정틀을 일 방향으로 상대 이동시키는, 이동 단계; 상기 일 방향을 기준으로 상기 총 4개의 갭 센서 중 좌측의 갭 센서들을 이용하여 일 지점에 대한 평탄도를 측정하고, 우측의 갭 센서들을 이용하여 상기 일 지점에 대해 대칭되는 다른 일 지점에 대한 평탄도를 측정함으로써 상기 일 방향으로의 평탄도를 소거하는, 평탄도 소거 단계; 및 상기 좌측의 갭 센서들을 통해 획득된 평탄도 값과 상기 우측의 갭 센서들을 통해 획득된 평탄도 값의 차이를 상기 갭 센서들의 간격으로 나눔으로써 롤 오차를 측정하는, 롤 오차 측정 단계;를 포함할 수 있다.
상기 초기 갭 측정 단계는, 상기 총 4개의 갭 센서들을 이용하여 초기 위치에서 상기 측정면과의 갭을 측정하는 제1 단계; 상기 일 방향으로 소정 거리 이동 후 상기 측정면과의 갭을 측정하는 제2 단계; 상기 제1 단계의 위치로 다시 상기 총 4개의 갭 센서를 이동시킨 후 상기 고정틀을 90도 회전하고 이어서 상기 측정면과의 갭을 측정하는 제3 단계; 및 상기 일 방향으로 소정 거리 이동 후 상기 측정면과의 갭을 측정하는 제4 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 고가의 참조면을 별도로 구비하지 않아도 돼 장치 구축에 소요되는 비용을 줄일 수 있으면서도, 장 행정을 갖는 측정면에 이르기까지 롤 오차 측정을 정확하면서도 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 1회 설치로 다양한 방향, 예를 들면 x축 방향 및 y축 방향의 롤 오차를 측정할 수 있다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 기하학적 오차의 개념을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치의 롤 오차 측정 방법의 순서도이다.
도 5는 도 4에 기재된 초기 갭 측정 단계를 설명하기 위한 개략 도면이다.
도 6은 도 4에 기재된 측정 단계의 세부 순서도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치는, 다수의 기하학적 오차 중 롤 오차를 측정하는 장치이다.
이에, 도 2를 참조하여 기하학적 오차에 대해 개략적으로 설명하면, 직선 구동축의 경로에 형성되는 입력에 대한 이상적인 자세와 입력에 대한 실제 자세의 차이를 기하학적 오차라 한다. 이러한 기하학적 오차는 위치 오차 및 각 오차를 구비할 수 있다. 위치 오차는 수평/수직 진직도 및 선형변위에 대한 오차이고, 각 오차는 롤 오차, 피치 오차 및 요 오차이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치는, 전술한 것처럼, 이러한 오차들 중 롤 오차를 측정하는 장치이며, 이하에서 그 구성에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치(100)는, 고정틀(120)과, 고정틀(120)에 장착되어 측정면(150)의 롤 오차를 측정하는 두 쌍의 갭 센서(A, B, C, D), 즉 총 4개의 갭 센서(A, B, C, D)를 구비한다.
이러한 간단한 구성에 의해서, 장 행정에 이르기까지 롤 오차를 정확하게 측정할 수 있으며, 종래와 같이 고가의 참조면을 구비하지 않아도 돼 비용을 절감할 수 있다.
각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 고정틀(120)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 사각판 형상으로 마련될 수 있다. 특히, 네 꼭지점 영역에 갭 센서(A, B, C, D)들이 등간격으로 장착될 수 있도록 정사각형의 사각판 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.
이러한 고정틀(120)은 스핀들(미도시)에 고정되게 장착되며, 이러한 고정틀(120)이 측정 대상물인 측정면(150)을 기준으로 상대 이동함으로써 측정면(150)의 롤 오차를 정확하게 측정할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 고정틀(120)이 스핀들에 장착된다고 상술하나, 스핀들이 아닌 다른 장치에 장착될 수 있음은 당연하다.
한편, 갭 센서(A, B, C, D)는, 고정틀(120)의 네 꼭지점 영역에 장착되어 차분법에 의해 측정면(150)의 롤 오차를 측정한다. 각각의 갭 센서(A, B, C, D)는 측정면(150)과의 간격을 측정함으로써 측정면(150)에 대한 정보를 획득하고, 이를 통하여 롤 오차를 측정할 수 있도록 한다. 이러한 갭 센서(A, B, C, D)로는 커패시턴스 센서(capacitance sensor)가 적용될 수 있다. 다만, 이에 한정되지는 않는다.
전술한 바와 같이, 총 4개의 갭 센서(A, B, C, D)는 정사각형 형상의 고정틀(120)의 네 꼭지점 영역에 등간격(d)으로 장착된다. 설명의 편의를 위해, 측정면(150)의 이동 방향을 기준으로 전단부의 좌측 갭 센서를 제1 갭 센서(A), 후단부의 좌측 갭 센서를 제2 갭 센서(B), 전단부의 우측 갭 센서를 제3 갭 센서(D), 후단부의 우측 갭 센서를 제4 갭 센서(C)라 명칭하기로 한다.
여기서, 제1 갭 센서(A) 및 제2 갭 센서(B), 그리고 제3 갭 센서(D) 및 제4 갭 센서(C)는 동일한 간격(d)을 가지며, 마찬가지로 제1 갭 센서(A) 및 제3 갭 센서(D) 그리고 제2 갭 센서(B) 및 제4 갭 센서(C) 역시 동일한 간격(d)을 갖는다.
한편, 이하에서는, 이러한 구성의 롤 오차 측정 장치(100)를 이용하여 롤 오차를 측정하는 방법에 대해서 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치의 롤 오차 측정 방법의 순서도이고, 도 5는 도 4에 기재된 초기 갭 측정 단계를 설명하기 위한 개략 도면이며, 도 6은 도 4에 기재된 측정 단계의 세부 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치(100)의 롤 오차 측정 방법은, 총 4개의 갭 센서(A, B, C, D)를 이용하여 상대적인 초기 갭을 측정하는 초기 갭 측정 단계(S100)와, 측정면(150)의 롤 오차를 측정하는 총 4개의 갭 센서(A, B, C, D)가 장착된 고정틀(120)을 측정 대상물인 측정면(150)을 기준으로 일 방향으로 상대 이동시키면서 측정하는 측정 단계(S200)와, 초기 갭 측정 단계(S100)에서 측정된 초기 갭 및 측정 단계(S200)에서 측정된 측정값을 통해 롤 오차를 추정하는 추정 단계(S300)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 실시예의 초기 갭 측정 단계(S100)에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 초기 갭 측정 단계(S100)는, 총 4개의 갭 센서(A, B, C, D)를 이용하여 초기 위치에서 측정면(150)과의 갭을 측정하는 제1 단계와, 일 방향으로 거리 d만큼 이동한 후 측정면(150)과의 갭을 측정하는 제2 단계와, 다시 제1 단계의 초기 위치로 갭 센서(A, B, C, D)들을 이동시킨 후 고정틀(120)을 시계 방향으로 90도 회전하고 이어서 측정면(150)과의 갭을 측정하는 제3 단계와, 제3 단계의 상태에서 다시 일 방향으로 거리 d만큼 이동한 후 측정면(150)과의 갭을 측정하는 제4 단계를 포함할 수 있다. 다만, 전술한 측정 순서로 초기 갭이 측정될 수도 있지만, 측정 순서에 무관하게 초기 갭이 측정될 수 있음은 당연하다.
이러한 단계들을 통하여 다음 식과 같은 초기 갭(α)을 구할 수 있다.
Figure 112011006853211-pat00004
(여기서, m은 각 갭 센서의 측정값이며,
Figure 112011006853211-pat00005
은 90도 회전 후 각 갭 센서의 측정값이며, d는 갭 센서들의 거리임)
이러한 초기 갭은 후술할 추정 단계(S300)에 적용되며, 이를 통해 롤 오차 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예의 측정 단계(S200)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 측정면(150)을 기준으로 총 4개의 갭 센서(A, B, C, D)가 장착된 고정틀(120)을 일 방향으로 상대 이동시키는 이동 단계(S110)와, 갭 센서(A, B, C, D)와 측정면(150)과의 갭을 측정함으로써 이동 방향으로의 평탄도(flatness)를 소거하는 평탄도 소거 단계(S120)와, 갭 센서(A, B, C, D)들을 통해 획득된 평탄도 값을 토대로 롤 오차를 측정하는 롤 오차 측정 단계(S130)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 실시예의 이동 단계(S110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 갭 센서(A, B, C, D)들이 장착된 고정틀(120)을 측정 대상물인 측정면(150)을 기준으로 일 방향(x축 방향)으로 상대 이동시키는 단계이다. 다만, 본 실시예에서는 x축 방향으로 측정면(150)에 대해 고정틀(120)을 상대 이동시킴으로써 그 방향으로 이동 시 발생되는 롤 오차를 측정하는 경우에 대해 설명할 것이다. 다만, 본 실시예의 롤 오차 측정 장치(100)를 통해 다른 방향, 예를 들면 y축 방향으로 이동 시 발생되는 롤 오차를 측정할 수도 있음은 당연하다.
본 실시예의 평탄도 소거 단계(S120)는, 측정면(150)의 이동 방향인 일 방향을 기준으로 좌측의 갭 센서(제1 갭 센서(A) 및 제2 갭 센서(B))들을 이용하여 일 지점에 대한 평탄도를 측정하고, 우측의 갭 센서(제3 갭 센서(D) 및 제4 갭 센서(C))들을 이용하여 다른 일 지점에 대한 평탄도를 측정함으로써 일 방향으로 이동 시 발생되는 평탄도를 소거하는 단계이다. 여기서, 일 지점과 다른 일 지점은 이동 방향의 수직 방향에 위치하는 가상의 지점이다.
평탄도 소거 단계(S120) 시, 일 지점에 대한 평탄도는 제1 갭 센서(A)의 측정값과 제2 갭 센서(B)의 측정값의 차이인 제1 차이를 계산함으로써 구할 수 있다. 그리고 다른 일 지점에 대한 평탄도는 제3 갭 센서(D)의 측정값과 제4 갭 센서(C)의 측정값의 차이인 제2 차이를 계산함으로써 구할 수 있다.
이와 같이, 평탄도 소거 단계(S120) 시 일 지점에 대한 평탄도 및 다른 일 지점에 대한 평탄도를 구할 수 있으며, 이들 값을 토대로 측정면(150)에서의 평탄도를 소거할 수 있어 신뢰성 있는 롤 오차를 측정할 수 있다.
본 실시예의 롤 오차 측정 단계(S130)는, 전술한 평탄도 소거 단계(S120) 시 획득된 평탄도 값을 이용하여 롤 오차를 측정할 수 있다. 롤 오차(
Figure 112011006853211-pat00006
)를 측정하는 식은 다음과 같다.
Figure 112011006853211-pat00007
상기 식에 기재된 바와 같이, 롤 오차는 전술한 제1 차이(
Figure 112011006853211-pat00008
)와 제2 차이(
Figure 112011006853211-pat00009
)의 차이값을 갭 센서(A 및 D의 간격 또는 B 및 C의 간격)의 간격(d)으로 나눔으로써 측정할 수 있다.
부연 설명하면, 제1 차이는 일 지점에서의 평탄도를 나타내고 제2 차이는 그에 대칭되는 다른 일 지점에서의 평탄도를 나타내기 때문에, 이들의 차이값을 갭 센서들의 간격(d), 즉 일 지점과 다른 일 지점의 간격(d)으로 나눔으로써 롤 오차를 측정할 수 있다.
다만, 상기 식에 표시된 바와 같이, 롤 오차를 구한 후 롤 오차의 측정 정확도를 높이기 위해 측정면(150)에 대한 갭 센서(A, B, C, D)의 초기 갭(α)을 더함으로써 롤 오차를 추정하는 추정 단계(S300)가 더 수행될 수 있다.
본 실시예의 추정 단계(S300)는, 갭 센서(A, B, C, D)에 의해 측정된 롤 오차에 갭 센서(A, B, C, D)의 초기 갭에 해당하는 값을 더함으로써 롤 오차를 보다 정확한 값으로 추정할 수 있다. 롤 오차의 초기 갭은 롤 오차 측정 장치(100)에 대한 측정면(150)의 상대 이동 전 갭 센서(A, B, C, D)의 측정에 의해 측정면(150)과의 초기 간격을 구한 값으로서, 이에 대해서는 전술한 바와 같다. 다만, 초기 갭을 구하는 방법이 전술한 방법에 한정되지는 않는다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 고정틀(120)에 장착된 4개의 갭 센서(A, B, C, D)를 이용하여 측정면(150)의 롤 오차를 정확하면서도 용이하게 측정할 수 있어, 참조면이 요구되는 종래의 롤 오차 측정 장치에 비해 비용 절감을 기대할 수 있으며, 장 행정에 이르기까지 롤 오차를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 롤 오차 측정 장치(100)를 스핀들에 고정시킨 상태로 측정면(150)의 롤 오차를 다양한 방향, 예를 들면 x축 방향 및 y축 방향으로 측정할 수 있어 측정 과정을 단순화할 수 있는 장점도 있다.
전술한 일 실시예에서는, 갭 센서가 두 쌍 구비된다고 상술하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 세 쌍 또는 그 이상의 쌍으로 구비될 수 있음은 당연하다.
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 롤 오차 측정 장치 120 : 고정틀
150 : 측정면 A : 제1 갭 센서
B : 제2 갭 센서 C : 제4 갭 센서
D : 제3 갭 센서

Claims (11)

  1. 고정틀; 및
    상기 고정틀에 장착되어 측정면의 롤 오차(roll error)를 측정하는 적어도 두 쌍의 갭 센서(gap sensor);
    를 포함하며,
    상기 고정틀에 장착된 상기 적어도 두 쌍의 갭 센서들은 측정 대상물의 측정면에 대해 상대 이동하면서 상기 측정면의 롤 오차를 측정하며,
    측정된 상기 롤 오차에 상기 갭 센서의 초기 갭에 해당하는 값을 반영함으로써 상기 롤 오차를 측정하는 롤 오차 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 두 쌍의 갭 센서는 두 쌍, 즉 총 4개의 갭 센서이며,
    상기 고정틀은 정사각형 모양의 사각판이며, 상기 고정틀의 네 꼭지점 부분에 상기 총 4개의 갭 센서가 결합되는 롤 오차 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 총 4개의 갭 센서들에 의해 측정된 측정값들을 차분법에 적용하여 상기 측정면의 롤 오차를 측정하는 롤 오차 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측정면을 기준으로 상기 고정틀이 일 방향으로 상대 이동하는 경우, 이동 방향을 기준으로 상기 측정면의 일 지점에 대한 전단부 좌측의 갭 센서의 측정값으로부터 상기 일 지점에 대한 후단부 좌측의 갭 센서의 측정값의 차이인 제1 차이를 통해 상기 일 지점의 평탄도(flatness)를 획득하고,
    상기 측정면의 상기 일 지점에 대칭되는 다른 일 지점에 대한 전단부 우측의 갭 센서의 측정값으로부터 상기 다른 일 지점에 대한 후단부 우측의 갭 센서의 측정값의 차이인 제2 차이를 통해 상기 다른 일 지점의 평탄도를 획득함으로써,
    상기 이동 방향으로의 평탄도를 소거하는 롤 오차 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 차이로부터 상기 제2 차이를 뺀 값을, 상기 갭 센서의 간격으로 나눔으로써 롤 오차를 측정하는 롤 오차 측정 장치.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 초기 갭(α)은
    Figure 112012065137795-pat00010
    이며, 여기서, m은 상기 갭 센서들의 측정값이며,
    Figure 112012065137795-pat00011
    은 90도 회전 후 상기 갭 센서들의 측정값이며, d는 상기 갭 센서들의 거리인 롤 오차 측정 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 롤 오차는,
    Figure 112012065137795-pat00012
    식으로 표현될 수 있으며, 여기서, εr은 롤 오차, d는 상기 갭 센서들의 거리, i는 0에서 n-1까지의 자연수로 롤 오차의 측정 지점을 의미하며, mA, mB, mC, mD는 상기 갭 센서들의 측정값인 롤 오차 측정 장치.
  9. 고정틀과, 상기 고정틀에 장착되어 측정면의 롤 오차(roll error)를 측정하는 적어도 두 쌍의 갭 센서를 포함하는 롤 오차 측정 장치의 롤 오차 측정 방법에 있어서,
    상기 갭 센서의 상대적인 초기 갭을 측정하는, 초기 갭 측정 단계;
    상기 측정면을 기준으로 상기 적어도 두 쌍의 갭 센서가 장착된 상기 고정틀을 일 방향으로 상대 이동시키면서 상기 측정면의 롤 오차를 측정하는, 측정 단계; 및
    상기 초기 갭 측정 단계에서 측정된 초기 갭 및 상기 측정 단계에서 측정된 측정값을 통해 롤 오차를 추정하는, 추정 단계;
    를 포함하며,
    측정된 상기 롤 오차에 상기 갭 센서의 초기 위치에 해당하는 값을 반영함으로써 상기 롤 오차를 측정하는 롤 오차 측정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 두 쌍의 갭 센서는 두 쌍, 즉 총 4개의 갭 센서이며,
    상기 측정 단계는,
    상기 측정면을 기준으로 상기 총 4개의 갭 센서가 장착된 상기 고정틀을 일 방향으로 상대 이동시키는, 이동 단계;
    상기 일 방향을 기준으로 상기 총 4개의 갭 센서 중 좌측의 갭 센서들을 이용하여 일 지점에 대한 평탄도를 측정하고, 우측의 갭 센서들을 이용하여 상기 일 지점에 대해 대칭되는 다른 일 지점에 대한 평탄도를 측정함으로써 상기 일 방향으로의 평탄도를 소거하는, 평탄도 소거 단계; 및
    상기 좌측의 갭 센서들을 통해 획득된 평탄도 값과 상기 우측의 갭 센서들을 통해 획득된 평탄도 값의 차이를 상기 갭 센서들의 간격으로 나눔으로써 롤 오차를 측정하는, 롤 오차 측정 단계;
    를 포함하는 롤 오차 측정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 초기 갭 측정 단계는,
    상기 총 4개의 갭 센서들을 이용하여 초기 위치에서 상기 측정면과의 갭을 측정하는 제1 단계;
    상기 일 방향으로 소정 거리 이동 후 상기 측정면과의 갭을 측정하는 제2 단계;
    상기 제1 단계의 위치로 다시 상기 총 4개의 갭 센서를 이동시킨 후 상기 고정틀을 90도 회전하고 이어서 상기 측정면과의 갭을 측정하는 제3 단계; 및
    상기 일 방향으로 소정 거리 이동 후 상기 측정면과의 갭을 측정하는 제4 단계를 포함하는 롤 오차 측정 방법.
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US5519944A (en) 1993-05-10 1996-05-28 Exa Ingenierie Straightness measuring device
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