KR101242814B1 - Shape Measureing Method and Shape Measuring Device for Plate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대상의 3차원적 형상을 정확하게 측정할 수 있는 형상측정방법 및 형상측정장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이를 달성하기 위하여 제 1 및 제 2 측정수단 사이에 평판형 시편을 배치하고, 상기 시편의 양면 형상 또는 평판도를 상기 제 1 및 제 2 측정수단을 함께 사용하여 측정하는 형상측정방법 및 평판형 시편을 지지하는 지지수단과 상기 지지수단의 상하측에 각각 배치된 제 1 및 제 2 측정수단을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 측정수단은 제 1 및 제 2 측정수단을 X-Y 방향으로 이동시키는 구동수단과 연결되며, 상기 지지수단은 상기 시편의 모서리를 지지하는 복수의 지지판을 포함하며, 상기 복수의 지지판은 각각 구동수단에 연결되어 Z 방향 이동이 가능하게 구성된 형상측정장치를 제공한다.It is an object of the present invention to provide a shape measuring method and a shape measuring device capable of accurately measuring a three-dimensional shape of an object, in order to achieve this, by placing a flat specimen between the first and second measuring means, A shape measuring method for measuring both sides or flatness of the specimen using the first and second measuring means together, and support means for supporting the flat specimen and first and second disposed above and below the support means, respectively. And measuring means, wherein the first and second measuring means are connected with driving means for moving the first and second measuring means in the XY direction, and the supporting means includes a plurality of supporting plates for supporting the edges of the specimen. The plurality of support plates are connected to the driving means, respectively, to provide a shape measuring apparatus configured to be movable in the Z direction.

Description

평판형 시편의 형상측정방법 및 형상측정장치{Shape Measureing Method and Shape Measuring Device for Plate}Shape Measuring Method and Shape Measuring Device for Plate

본 발명은 평판형 형상을 가지는 시편을 형상을 측정하는 형상측정방법 및 형상측정장치에 대한 것으로, 안정적이면서도 정확하고, 종래에는 측정할 수 없었던 시편의 전체 형상을 측정하는 형상측정방법 및 형상측정 장치에 대한 것이다. The present invention relates to a shape measuring method and a shape measuring device for measuring the shape of a specimen having a flat plate shape, and a shape measuring method and a shape measuring device for measuring the overall shape of the specimen that is stable and accurate and previously could not be measured It is about.

연료전지(Fuel Cell)는 반응물의 산화, 환원에 의한 화학에너지를 전기에너지로 바꾸어주는 에너지 변환 장치이다. 일반적으로 연료전지는 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode) 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 위치하는 전해질 매트릭스 또는 맴브레인으로 구성된다. 이러한 연료전지는 애노드로 연료가스(통상 수소)가 주입되어 산화되고, 캐소드로 공기가 공급되어 애노드와 캐소드 사이에 위치하는 전해질 매트릭스 혹은 멤브레인을 통하여 이온이 이동되어 외부 회로를 경유하는 방식으로 작동된다.Fuel cells are energy conversion devices that convert chemical energy from oxidation and reduction of reactants into electrical energy. In general, a fuel cell is composed of an anode and a cathode, and an electrolyte matrix or membrane positioned between the anode and the cathode. Such a fuel cell is operated by injecting fuel gas (usually hydrogen) into an anode, oxidizing it, supplying air to the cathode, and moving ions through an electrolyte matrix or membrane positioned between the anode and the cathode and passing through an external circuit. .

연료전지 스택(Stack)은 단위전지가 여러 개 적층된 것을 말하며, 높은 용량의 전기를 생산하기 위해 대면적으로 제작된다. 연료전지 스택은 평판형 단위 전지가 여러 개 적층된 것이다. 즉, 스택을 이루는 모든 구성요소가 평판형이어서, 반복적 적층을 용이하게 하는 것이 스택의 신뢰성에 매우 중요하다고 할 수 있다. A fuel cell stack refers to a stack of unit cells, and is manufactured in a large area to produce high capacity electricity. The fuel cell stack is a stack of several flat unit cells. That is, all the components constituting the stack are flat, so that it is very important to the stack reliability to facilitate repeated stacking.

그러나, 소성과정을 거치는 세라믹 소재의 셀과 가공 또는 성형을 해야하는 STS계 분리판을 평탄하게 만들기란 쉽지 않다. 따라서, 평판형 구성요소의 3차원적인 형상과 두께편차에 대한 명확한 검수기준이 마련되어 있어야 한다. 현재 셀과 분리판의 형상을 상용품인 접촉시 형상측정기 또는 비접촉 레이저 형상측정기를 사용하여 측정하고 있으며, 이러한 형상측정장치(1)가 도 1 에 도시되어 있다. However, it is not easy to flatten the STS-based separator that needs to be processed or molded and the cell of the ceramic material undergoing the firing process. Therefore, clear inspection criteria for the three-dimensional shape and thickness deviation of flat components should be provided. Currently, the shape of the cell and the separator is measured by using a shape measuring device or a non-contact laser shape measuring device, which is a commercial item. Such a shape measuring device 1 is shown in FIG. 1.

도 1 에서 보이듯이, 받침대(60)에 본체(2)가 지지되며, 본체(2)에는 시편 지지대(20), 시편 지지대(20)의 지지판(22) 상방에 위치하는 레이저 센서(10)가 연결된다. As shown in FIG. 1, the main body 2 is supported by the pedestal 60, and the main body 2 includes the specimen support 20 and the laser sensor 10 positioned above the support plate 22 of the specimen support 20. Connected.

시편 지지대(20)는 X 방향과 Y 방향으로 이동하게 하는 구동수단으로서의 구동부(30, 40)에 연결된다. 구체적으로 시편 지지대(20)는 X 방향으로 이동하게 하는 제 1 구동부(30)로서의 리니어 모터에 연결되며, 제 1 구동부(30)는 다시 제 2 구동부(40)에 연결되며, 제 2 구동부(40)는 Y 방향으로 제 1 구동부(30) 및 이에 연결된 시편 지지대(20)를 이동시킨다. 따라서, 시편 지지대(20)는 X-Y 방향으로 이동가능하다. The specimen support 20 is connected to the driving units 30 and 40 as driving means for moving in the X and Y directions. Specifically, the specimen support 20 is connected to the linear motor as the first drive unit 30 to move in the X direction, the first drive unit 30 is again connected to the second drive unit 40, the second drive unit 40 ) Moves the first drive unit 30 and the specimen support 20 connected thereto in the Y direction. Thus, the specimen support 20 is movable in the X-Y direction.

시편 지지대(20)는 지지바(21)와 지지바(21)에 사이에 위치된 지지판(22), 상기 지지판(22)에 놓이는 시편(23)을 포함하며, 시편(23)을 직접 지지하는 지지판(22)은 평평한 돌등의 재료로 형성되어 시편(23)을 지지한다. 레이저 센서(10)는 상측에 고정되며, 시편 지지대(20)가 X-Y 방향으로 움직여, 시편(23)의 면전체 형상을 측정한다. The specimen support 20 includes a support plate 22 positioned between the support bar 21 and the support bar 21, a specimen 23 placed on the support plate 22, and directly supports the specimen 23. The support plate 22 is formed of a material such as flat stones to support the specimen 23. The laser sensor 10 is fixed to the upper side, the specimen support 20 is moved in the X-Y direction, to measure the whole surface shape of the specimen 23.

분리판의 경우 양 면의 측정이 필요하므로, 일면의 형상측정이 끝난 후 시편을 돌려서 타면을 측정한다. 하지만, 시편 회전 과정에서 오차가 발생하며, 각 면의 형상 정보만을 제공하여, 양 면이 종합됨으로써 발견될 수 있는 형상, 예를 들면, 시편이 전체적으로 경사졌을 때 등, 판단이 불가능한 형상이 있다는 문제가 있다. In the case of the separating plate, it is necessary to measure both sides. After the shape measurement of one side is finished, turn the specimen to measure the other side. However, there is an error in the process of rotating the specimen, by providing only the shape information of each side, there is a problem that can not be determined, such as a shape that can be found by combining both sides, for example, when the specimen is inclined as a whole There is.

그에 따라서, 대상의 3차원 구조를 명확하게 검사하기 위한 형상측정장비에 대한 요구가 있다.Accordingly, there is a need for shape measuring equipment for clearly inspecting a three-dimensional structure of an object.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대상의 3차원적 형상을 정확하게 측정할 수 있는 형상측정방법 및 형상측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a shape measuring method and a shape measuring apparatus capable of accurately measuring a three-dimensional shape of an object.

또한, 시편의 두께와 상관없이 레이저 센서에서 정밀 측정이 가능한 거리로시편을 배치시켜, 측정되는 형상의 정밀도를 높이는 형상측정장치 및 형상측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a shape measuring apparatus and a shape measuring method for arranging a specimen at a distance at which a precision measurement can be performed by a laser sensor regardless of the thickness of the specimen, thereby increasing the accuracy of the shape to be measured.

또, 본 발명은 다양한 크기의 시편에 대하여 동일한 측정기 가능하게 하는 형상측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is also an object of the present invention to provide a shape measuring device that enables the same measuring device for specimens of various sizes.

위와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 형상측정장치 및 형상측정방법은 다음과 같다. Shape measuring apparatus and shape measuring method of the present invention for achieving the above object is as follows.

본 발명은 비접촉식레이저인 제 1 및 제 2 측정수단 사이에 평판형 시편을 배치하고, 상기 시편의 양면 형상 또는 평판도를 상기 제 1 및 제 2 측정수단을 함께 사용하여 측정하며, 상기 시편의 형상과 평판도를 측정하기 전에, 상기 제 1 및 제 2 측정수단을 통하여 상기 시편의 두께를 측정하고, 상기 얻어진 시편 두께에 기초하여 상기 시편을 시편 두께 방향으로 이동시키며, 상기 평판형 시편을 배치할 때, 시편의 크기에 관계없이 시편의 모서리를 지지하도록 시편지지 수단을 시편의 모서리로 이동시켜 시편을 지지하는 형상측정방법을 제공한다. According to the present invention, a flat specimen is disposed between first and second measuring means which are non-contact lasers, and both sides or flatness of the specimen are measured by using the first and second measuring means together. Before measuring the flatness, when measuring the thickness of the specimen through the first and second measuring means, and moving the specimen in the specimen thickness direction based on the obtained specimen thickness, when placing the plate-shaped specimen, It provides a shape measuring method for supporting the specimen by moving the specimen support means to the edge of the specimen so as to support the edge of the specimen regardless of the size of the specimen.

이 때 상기 제 1 및 제 2 측정수단이 상기 시편에 대하여 함께 이동됨으로써 시편의 양면 형상이나 평판도를 측정할 수 있다. At this time, the first and second measuring means are moved together with respect to the specimen so that the shape or flatness of both surfaces of the specimen can be measured.

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다르게는 본 발명은 평판형 시편의 모서리를 지지하는 복수의 지지판을 포함하는 지지수단, 상기 지지수단의 상하측에 각각 배치되며 비접촉식레이저인 제 1 및 제 2 측정수단, 상기 제 1 및 제 2 측정수단에 연결되며, 제 1 및 제 2 측정수단을 X-Y 방향으로 이동시키는 구동수단, 상기 복수의 지지판에 각각 연결되어 Z 방향 이동을 구현하는 Z 방향 구동수단 및 상기 제 1 및 제 2 측정수단과 상기 Z 방향 구동수단이 연결된 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 시편의 형상과 평판도를 측정하기 전에 상기 제 1 및 제 2 측정수단을 통하여 상기 시편의 두께를 측정하고, 얻어진 시편 두께에 기초하여 상기 시편을 시편 두께 방향으로 이동시키도록 상기 Z 방향 구동수단을 제어하며, 상기 지지수단은 시편의 크기에 관계없이 시편의 모서리를 지지하도록 상기 지지판을 X-Y 방향으로 이동시키는 X-Y 방향 구동수단을 포함하는 형상측정장치를 제공할 수 있다. Alternatively, the present invention provides a support means comprising a plurality of support plates for supporting the edges of the flat specimen, the first and second measuring means which are respectively disposed on the upper and lower sides of the support means and the non-contact laser, the first and second measurement Drive means connected to the means, the driving means for moving the first and second measuring means in the XY direction, the Z-direction driving means connected to the plurality of support plates to implement the Z-direction movement, and the first and second measuring means and the And a control unit connected to a Z-direction driving unit, the control unit measuring the thickness of the specimen through the first and second measurement means before measuring the shape and flatness of the specimen, and based on the obtained specimen thickness. Control the Z-direction driving means to move in the specimen thickness direction, and the support means is adapted to support the edge of the specimen regardless of the size of the specimen. Moving the supporting plate with the X-Y direction, it is possible to provide a shape measuring apparatus including the X-Y direction driving means.

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본 발명은 위와 같은 구성을 통하여, 대상의 3차원적 형상을 정확하게 측정할 수 있는 형상측정방법 및 형상측정장치를 제공한다.The present invention provides a shape measuring method and a shape measuring apparatus that can accurately measure the three-dimensional shape of the object through the above configuration.

또한, 시편의 두께와 상관없이 레이저 센서에서 정밀 측정이 가능한 거리로시편을 배치시켜, 측정되는 형상의 정밀도를 높이는 형상측정장치 및 형상측정방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a shape measuring apparatus and a shape measuring method of increasing the precision of a shape to be measured by arranging the specimen at a distance that can be precisely measured by a laser sensor regardless of the thickness of the specimen.

또, 본 발명은 다양한 크기의 시편에 대하여 동일한 측정기 가능하게 하는 형상측정장치를 제공한다.The present invention also provides a shape measuring apparatus that enables the same measuring device for specimens of various sizes.

도 1 은 종래의 형상측정장치의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 형상측정장치의 제 1 실시예의 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 형상측정장치의 제 2 실시예의 사시도이다.
도 4 는 도 3 의 형상측정장치의 부분 확대 사시도이다.
도 5 는 도 3 의 형상측정장치의 부분 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 형상측정방법의 순서도이다. 1 is a perspective view of a conventional shape measuring device.
2 is a perspective view of a first embodiment of a shape measuring apparatus of the present invention.
3 is a perspective view of a second embodiment of a shape measuring apparatus of the present invention.
4 is a partially enlarged perspective view of the shape measuring apparatus of FIG. 3.
5 is a partial cross-sectional view of the shape measuring apparatus of FIG.
6 is a flowchart of a shape measuring method of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 에는 본 발명의 형상측정장치의 제 1 실시예가 도시되어 있다. 도 2 에서 보이듯이, 본 발명의 형상측정장치의 제 1 실시예(100)는 레이저 센서(110, 115), 시편 지지대(120)와 시편 지지대(120)를 X-Y 방향으로 이동시키는 제 1 및 제 2 이동수단(130, 140) 및 이들이 연결된 본체(101) 및 이를 지지하는 받침부(160)로 이루어진다. 2 shows a first embodiment of the shape measuring apparatus of the present invention. As shown in FIG. 2, the first embodiment 100 of the shape measuring apparatus of the present invention includes the first and the first to move the laser sensors 110 and 115, the specimen support 120 and the specimen support 120 in the XY direction. 2 moving means (130, 140) and the main body 101 to which they are connected and the support portion 160 for supporting it.

레이저 센서(110, 115)는 시편 지지대(120)에 지지되는 평판형 시편의 상하에 배치된다. 레이저 센서(110, 115) 중 제 1 레이저 센서(110)는 지지대(111)에 부착되어 상측에 고정되며, 제 2 레이저 센서(115)는 지지대(115)에 부착되어 본체(101)에 고정된다. The laser sensors 110 and 115 are disposed above and below the flat specimen supported by the specimen support 120. Among the laser sensors 110 and 115, the first laser sensor 110 is attached to the support 111 and fixed to the upper side, and the second laser sensor 115 is attached to the support 115 and fixed to the main body 101. .

시편(123)은 시편 지지바(121)에 올려지며, 고정수단(124)에 의해서 시편 지지바(121)에 고정된다. 따라서, 시편(123)이 시편 지지바(121)와 함께 이동될 때, 시편 지지바(121)에서 움직이지 않는다. The specimen 123 is mounted on the specimen support bar 121 and is fixed to the specimen support bar 121 by the fixing means 124. Therefore, when the specimen 123 is moved together with the specimen support bar 121, the specimen 123 does not move in the specimen support bar 121.

또한, 본 실시예에서, 시편(123)은 양 단부에서만 시편 지지바(121)에 고정될 뿐 종례와 같이 하면에 지지판이 배치되지 않는다. 따라서, 시편(123) 양측에 배치된 레이저 센서(110, 115)는 시편 양면의 형상정보를 동시에 얻을 수 있다. In addition, in the present embodiment, the specimen 123 is fixed to the specimen support bar 121 only at both ends, and as in the example, the support plate is not disposed. Therefore, the laser sensors 110 and 115 disposed on both sides of the specimen 123 may simultaneously obtain shape information on both sides of the specimen.

시편 지지바(121)는 시편 지지대(120)에서 연장되며, 시편 지지부(120)는 제 1 이동수단(130) 상측에서 제 1 이동수단(130)에 연결된다. 제 1 이동수단(130)은 레일을 따라 움직이는 리니어 모터일 수 있으며, 커버에 의해서 내부가 폐쇄된다. 제 1 이동수단(130)은 시편 지지대(120)를 X 방향으로 움직이게 한다.The specimen support bar 121 extends from the specimen support 120, and the specimen support 120 is connected to the first movement means 130 above the first movement means 130. The first moving unit 130 may be a linear motor moving along the rail, the inside of which is closed by a cover. The first moving means 130 moves the specimen support 120 in the X direction.

한편, 제 1 이동수단(130)은 양단부측 하부에서 제 2 이동수단(140)과 각각 연결된다. 제 2 이동수단(140)은 제 1 이동수단(130)과 동일하게 레일을 따라서 움직이는 리니어 모터일 수 있으며, 이 역시 커버에 의해서 내부가 폐쇄되며, 제 2 이동수단(140)은 제 1 이동수단(130)과 제 1 이동수단(130)에 연결된 시편 지지대(120)를 통사에 Y 방향으로 이동시킨다. On the other hand, the first moving means 130 is connected to the second moving means 140 at the lower end of both ends, respectively. The second moving means 140 may be a linear motor moving along the rail in the same manner as the first moving means 130, which is also closed by the cover, and the second moving means 140 is the first moving means. The specimen supporter 120 connected to the 130 and the first moving unit 130 is moved in the Y direction in the barrel.

제 1 이동수단과 제 2 이동수단(130, 140)의 조합으로, 시편 지지대(120)는 X-Y 방향에 대하여 자유로이 움직일 수 있다. 따라서, 레이저 센서(110, 115)는 레이저를 통하여 시편(123)의 양면 전체의 정보를 동시에 얻을 수 있다. By combining the first moving means and the second moving means (130, 140), the specimen support 120 can move freely in the X-Y direction. Therefore, the laser sensors 110 and 115 may simultaneously obtain information on both surfaces of the specimen 123 through the laser.

이와 같이 양면의 정보를 한꺼번에 얻음으로써, 시편의 두께뿐만이 아니라, 얻어진 정보가 두께의 차이인지 아니면 시편 자체가 굴곡형상을 가지게 되는 것인지 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 양면의 정보를 동시에 얻는 것은 동일한 지점에 대하여 위아래로 레이저를 동시에 조사하여 정보를 얻는 것으로, 종래에 한면을 뒤집음으로 인하여 발생되는 오차를 제거할 수 있다는 점에서 보다 유리하다. By obtaining the information on both sides in this manner, it is possible to accurately determine not only the thickness of the specimen but also whether the obtained information is a difference in thickness or whether the specimen itself has a curved shape. In addition, at the same time to obtain the information of both sides is to obtain the information by simultaneously irradiating the laser up and down at the same point, it is more advantageous in that the error caused by flipping one side in the prior art can be eliminated.

본 발명에 따른 제 1 실시예에서는 시편(123)을 시편 지지바(121)에 고정시킨 후, 시편 지지대(120)가 일정속도로 움직이면서, 레이저 센서(110, 115)가 형상측정을 하고자 하는 영역 전부를 지나가게 하는 것으로, 형상측정이 가능하다. In the first embodiment according to the present invention, after fixing the specimen 123 to the specimen support bar 121, while the specimen support 120 is moving at a constant speed, the laser sensor (110, 115) to the shape measurement area By passing it all, shape measurement is possible.

레이저 센서(110, 115), 시편 지지대(120)의 제 1 이동수단(130) 및 제 2 이동수단(140)은 제어부(150)에 연결되는데, 제어부(150)는 레이저 센서(110, 115)에서 얻어진 신호로부터 형상에 대한 정보를 파악하며, 또한, 시편 전체 형상에 대한 이미지를 얻을 수 있도록 제 1 및 제 2 이동수단(130, 140)을 움직이게 한다. The laser sensors 110 and 115, the first moving unit 130 and the second moving unit 140 of the specimen support 120 are connected to the control unit 150, and the control unit 150 includes the laser sensors 110 and 115. The first and second moving means 130 and 140 are moved to grasp information about the shape from the signal obtained in the above, and to obtain an image of the entire shape of the specimen.

도 3 내지 5 에는 본 발명의 제 2 실시예가 도시되어 있다. 3 to 5 show a second embodiment of the present invention.

제 2 실시예의 형상측정장치(200)는 제 1 실시예의 형상측정장치(100)와는 달리, 레이저 센서(210, 215)가 시편에 대하여 이동된다. 즉, 제 1 실시예의 형상측정장치(100)에서는 레이저 센서(110, 115)는 고정되고 시편(123)을 고정하는 시편 지지대(120)가 시편(123)을 레이저 센서(110, 115)에 대하여 움직였으나, 제 2 실시예의 형상측정장치(200)에서는 시편은 고정되며, 레이저 센서(210, 215)가 시편에 대하여 움직이게 된다. 이하에서, 제 2 실시예의 형상측정장치(200)에 대하여 자세히 살펴본다. In the shape measuring device 200 of the second embodiment, unlike the shape measuring device 100 of the first embodiment, the laser sensors 210 and 215 are moved with respect to the specimen. That is, in the shape measuring apparatus 100 of the first embodiment, the laser sensors 110 and 115 are fixed and the specimen support 120 for fixing the specimen 123 to the specimen 123 with respect to the laser sensors 110 and 115. In the shape measuring apparatus 200 of the second embodiment, the specimen is fixed, and the laser sensors 210 and 215 move with respect to the specimen. Hereinafter, the shape measuring apparatus 200 of the second embodiment will be described in detail.

제 2 실시예의 형상측정장치(200)는 받침대(202)에 본체(201)가 올려지며 본체(201)에서 수평이 맞춰진다. 본체(201)에는 크게, 레이저 센서(210, 215) 및 이를 이송시키는 이송수단(220, 225, 240)과 지지대(270, 280, 290, 300)와 이들을 이송시키는 이송수단(250, 260)으로 구성된다. In the shape measuring apparatus 200 of the second embodiment, the main body 201 is placed on the pedestal 202 and is horizontally aligned with the main body 201. The main body 201 includes a laser sensor 210, 215, and conveying means 220, 225, 240 for conveying the same, and supports 270, 280, 290, 300, and conveying means 250, 260 for conveying them. It is composed.

제 1 및 제 2 레이저 센서(210, 215)는 각각 제 1 이송수단(220, 225)에 지지부(211, 216)를 통하여 연결된다. 제 1 이송수단(220, 225)은 연결부(230)와 연결되어 지지대(270, 280, 290, 300) 중 제 1 및 제 3 지지대(270, 290)를 Y 방향으로 이송시키는 제 3 이송수단(250)을 중간에 두고 전체적으로 'ㅁ'자 형상을 이룬다. The first and second laser sensors 210 and 215 are connected to the first conveying means 220 and 225 through the supports 211 and 216, respectively. Third conveying means (220, 225) is connected to the connecting portion 230, the third conveying means for conveying the first and third supports (270, 290) of the support (270, 280, 290, 300) in the Y direction ( 250) in the middle to form a 'ㅁ' overall.

즉, 가로 방향으로는 제 1 이송수단(220, 225)가 배치되며, 세로 방향으로는 연결부(230)로 연결된다. 또한, 중앙의 공간으로 제 3 이송수단(250)이 제 1 및 제 3 지지대와 함께 이송된다. That is, the first conveying means 220 and 225 are disposed in the horizontal direction, and are connected to the connecting portion 230 in the vertical direction. In addition, the third conveying means 250 is conveyed together with the first and third supports to the central space.

제 1 이송수단(220, 225)은 레일을 따라서 움직이는 리니어 모터로 구성되며, 내부로 먼지등의 이물질 유입을 막도록 커버로 내부가 밀폐되어 있다. 제 1 이송수단(220, 225)은 레이저 센서(210, 215)를 X 방향으로 이동시킨다. The first conveying means (220, 225) is composed of a linear motor moving along the rail, the inside is sealed by a cover to prevent the inflow of foreign matter such as dust into the inside. The first transfer means 220, 225 moves the laser sensors 210, 215 in the X direction.

레이저 센서(210, 215)를 지지하는 지지부(211, 216)에는 Z방향 구동수단(212, 217)이 구비되어, 형상측정 초기에 레이저 센서(210, 215)의 설정위치를 조절할 수 있다. The support parts 211 and 216 supporting the laser sensors 210 and 215 are provided with Z-direction driving means 212 and 217 to adjust the set positions of the laser sensors 210 and 215 at the initial shape measurement.

제 1 이송수단(220, 225)은 제 2 이송수단(240)에 연결된다. 제 2 이송수단(240)은 제 1 이송수단(220, 225) 및 제 1 이송수단(220, 225)에 연결된 레이저 센서(210, 215)를 Y 방향으로 이동시킨다. 제 2 이송수단(240)은 레일을 따라서 움직이는 리니어 모터로 구성되며, 내부로 먼지등의 이물질 유입을 막도록 커버로 내부가 밀폐되어 있다. The first conveying means 220 and 225 are connected to the second conveying means 240. The second conveying means 240 moves the first conveying means 220 and 225 and the laser sensors 210 and 215 connected to the first conveying means 220 and 225 in the Y direction. The second conveying means 240 is composed of a linear motor moving along the rail, and the inside is sealed by a cover to prevent foreign substances such as dust into the inside.

제 1 및 제 2 이송수단(220, 225, 240)을 통하여 레이저 센서(210, 215)는 X-Y 방향으로 움직일 수 있다. 따라서, 시편의 전체 형상을 레이저 센서(210, 215)를 움직여가면서 얻을 수 있다. The laser sensors 210 and 215 may move in the X-Y direction through the first and second transfer means 220, 225, and 240. Therefore, the overall shape of the specimen can be obtained by moving the laser sensors 210 and 215.

또한, 제 2 실시예의 형상측정장치(200)는 다양한 크기의 시편을 측정할 수 있도록 시편을 지지하는 제 1 내지 제 4 지지대(270, 280, 290, 300)를 X-Y 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성하였다. In addition, the shape measuring apparatus 200 of the second embodiment is configured to move the first to fourth supports (270, 280, 290, 300) for supporting the specimen in the XY direction to measure the specimen of various sizes It was.

즉, 제 1 및 제 2 지지대(270, 280)는 제 1 지지대 이동수단(250)에 장착되어, 제 1 지지대 이동수단(250)이 X 방향으로 이동됨으로써, 그에 연결된 제 1 및 제 2 지지대(270, 280)가 함께 X 방향으로 이동된다. 제 1 지지대 이동수단(250)은 레일을 따라서 움직이는 리니어 모터로 구성된다. 지지대 이동수단(250, 260)의 경우 시편의 지지에만 영향을 주게 되므로, 레이저 센서(210, 215)를 이동시키는 제 1 및 제 2 이송수단에 비하여 이송정밀도가 떨어지더라도 큰 문제가 되지 않는다. That is, the first and second supports 270 and 280 are mounted on the first support moving means 250, and the first support moving means 250 is moved in the X direction so that the first and second supporters ( 270 and 280 are moved together in the X direction. The first support movement means 250 is composed of a linear motor moving along the rail. Since the support moving means 250 and 260 affect only the support of the specimen, the feed accuracy is not a big problem even if the feeding precision is lower than that of the first and second transfer means for moving the laser sensors 210 and 215.

또한, 제 1 및 제 3 지지대(270, 290)는 제 2 지지대 이동수단(260)에 장착되어, 제 2 지지대 이동수단(260)이 방향으로 이동됨으로써, 그에 연결된 제 1 및 제 3 지지대(270, 290)가 함께 Y 방향으로 이동된다. 제 2 지지대 이동수단(260)은 레일을 따라서 움직이는 리니어 모터로 구성된다. In addition, the first and third supports 270 and 290 are mounted to the second support moving means 260, and the second support moving means 260 is moved in the direction, thereby connecting the first and third support 270 to it. , 290 are moved together in the Y direction. The second support movement means 260 is composed of a linear motor moving along the rail.

이와 같이, 제 1 지지대(270)의 경우 제 1 및 제 2 지지대 이동수단(250, 260)에 의해서 X-Y 방향으로 이동이 가능하며, 제 2 지지대(280)의 경우 제 1 지지대 이동수단(250)에 의해서 X 방향으로 이동이 가능하고, 제 3 지지대(290)의 경우 제 2 지지대 이동수단(260)에 의해서 Y 방향으로 이동이 가능하다. As such, the first support 270 may move in the XY direction by the first and second support movement means 250 and 260, and the second support 280 may move the first support means 250. It is possible to move in the X direction, and in the case of the third support 290 is movable in the Y direction by the second support moving means 260.

따라서, 본 실시예에서 지지대(270, 280, 290, 300)는 고정된 지지대인 제 4 지지대(300)를 중심으로 제 1 내지 제 3 지지대(270, 280, 290)가 이동되어 다양한 크기의 시편을 지지할 수 있다. Therefore, in the present embodiment, the supports 270, 280, 290, and 300 are moved from the first to third supports 270, 280, and 290 around the fourth support 300, which is a fixed support, so that the specimens have various sizes. Can support

또한, 제 1 내지 제 3 지지대를 이동시키는 제 1 및 제 2 지지대 이동수단(250, 260), 레이저 센서(210, 215)를 이동시키는 제 1 및 제 2 이동수단(230, 235, 240), 레이저 센서(210, 215)는 제어부에 연결되며, 제어부로부터의 신호에 따라서 이동된다. In addition, the first and second support means for moving the first to third supports (250, 260), the first and second moving means (230, 235, 240) for moving the laser sensor (210, 215), The laser sensors 210 and 215 are connected to the control unit and moved in accordance with a signal from the control unit.

도 4 에는 본 발명의 제 1 내지 제 4 지지대(270, 280, 290, 300)가 지지되는 모습이 도시되어 있다. 4 shows a state in which the first to fourth supports 270, 280, 290, and 300 of the present invention are supported.

제 2 지지대(280)는 시편의 모서리가 놓이게 되는 지지판(281)과 시지판에서 시편을 고정하는 고정부(287)을 포함하며, 이 지지판(281)은 프레임(282)에 연결된다. 또한 프레임(282)은 가이드 부(283), 높이조정수단(286)에 연결된다. The second support 280 includes a support plate 281 on which the edge of the specimen is placed and a fixing portion 287 for fixing the specimen on the sheet, and the support plate 281 is connected to the frame 282. In addition, the frame 282 is connected to the guide portion 283, the height adjusting means 286.

가이드 부(283)은 가이드 봉(284)이 관통되는 관통공이 형성되어 있으며, 가이드 부(283)의 관통공에 가이드 봉(284)이 끼워져, 가이드 부(283)가 움직일 수 있는 방향을 구속한다. 즉, 가이드 봉(284)이 Z방향으로 세워져 있어서, 가이드 부(283)는 Z 방향으로만 움직일 수 있다. The guide portion 283 has a through hole through which the guide rod 284 penetrates, and the guide rod 284 is fitted into the through hole of the guide portion 283 to restrain the direction in which the guide portion 283 can move. . That is, since the guide rod 284 is erected in the Z direction, the guide portion 283 can move only in the Z direction.

높이조정수단(286)의 구동에 따라서, 고정부(287) 및 고정부(287)가 연결된 지지판(281)가 Z 방향으로 이동되며, 그에 따라서, 지지판(281)에 놓인 시편이 움직일 수 있다. 시편이 두께 방향(Z 방향)으로 움직이는 경우 레이저 센서(210, 215)와 시편 표면 사이의 거리가 달라진다. As the height adjusting means 286 is driven, the supporting plate 281 to which the fixing unit 287 and the fixing unit 287 are connected is moved in the Z direction, and thus, the specimen placed on the supporting plate 281 may move. When the specimen moves in the thickness direction (Z direction), the distance between the laser sensors 210 and 215 and the specimen surface is changed.

레이저 센서(210, 215)의 경우 정밀 측정이 가능한 대상과의 거리 범위가 있으며, 이 거리를 정확하게 유지할 때, 정밀한 측정이 가능하다. 본 발명에서는 이와 같은 레이저 센서(210, 215)의 특성을 고려하여, 정밀측정이 가능한 범위를 항상 유지할 수 있도록 시편을 Z 방향으로 움직일 수 있도록 한다. In the case of the laser sensors 210 and 215, there is a range of distance from a target capable of precise measurement, and when the distance is maintained accurately, precise measurement is possible. In the present invention, in consideration of the characteristics of the laser sensor (210, 215), it is possible to move the specimen in the Z direction to always maintain the range capable of precision measurement.

특히, 본 발명에서는 양쪽면을 동시에 측정하므로, 지지대(270, 280, 290, 300)가 Z 방향으로 움직이지 못한다면, 시편의 두께가 두꺼워지는 경우 일측 레이저 센서(210, 215)로만 시편이 근접하는 결과가 나온다. In particular, in the present invention, since both sides are measured at the same time, if the support (270, 280, 290, 300) does not move in the Z direction, when the thickness of the specimen becomes thick, only one side of the laser sensor (210, 215) is close to the specimen The result comes out.

이러한 상황은 도 5 로부터 명확하게 파악할 수 있다. This situation can be clearly seen from FIG.

도 5 에서 보이듯이, 지지대(270, 280, 290, 300)의 지지판(281)에 시편이 놓이게 된다. 레이저 센서(210, 215)는 상기 시편에 레이저를 조사 및 반사된 레이저를 감지하여 시편의 형상을 측정하게 되며, 이때 위에서 말한 바와 같이 정밀한 측정을 위하여 레이저 센서(210, 215)와 시편과의 거리는 정해진 범위에 있는 것이 바람직하다. As shown in Figure 5, the specimen is placed on the support plate 281 of the support (270, 280, 290, 300). The laser sensors 210 and 215 may measure the shape of the specimen by detecting the laser irradiated and reflected on the specimen, and the distance between the laser sensors 210 and 215 and the specimen may be measured for precise measurement as described above. It is desirable to be in a defined range.

하지만, 도 5 의 점선과 같은 시편을 측정하는 경우, 하측의 레이저 센서(215)의 경우, 초기의 거리(l2)와 시편이 변경된 경우의 거리(l2')가 동일하나, 상측의 레이저 센서(210)의 경우 초기의 거리(l1)와 시편이 변경된 경우의 거리(l1')가 시편의 두께만큼 차이가 발생하게 된다. However, in the case of measuring a specimen such as a dotted line in FIG. 5, in the case of the lower laser sensor 215, the initial distance l 2 is equal to the distance l 2 ′ when the specimen is changed, but the upper laser In the case of the sensor 210, a difference occurs between the initial distance l 1 and the distance l 1 ′ when the specimen is changed by the thickness of the specimen.

이는 한쪽 레이저 센서(210)에만 시편의 두께에 따른 거리가 변동되는 것이므로, 이를 정확한 측정이 가능한 레이저 센서(210, 215)와 시편 사이의 거리로 맞춰주는 것이 필요하다. This is because the distance according to the thickness of the specimen fluctuates only on one laser sensor 210, it is necessary to match this to the distance between the laser sensor (210, 215) and the specimen capable of accurate measurement.

이러한 시편과 레이저 센서(210, 215) 사이의 거리를 조절하기 위하여, 지지대(270, 280, 290, 300)에는 높이조정수단(286)이 각각 배치되어 전체 지지대(270, 280, 290, 300)를 Z 방향에 대하여 움직일 수 있게 한다. In order to adjust the distance between the specimen and the laser sensor (210, 215), the height adjusting means (286) are disposed on the support (270, 280, 290, 300), respectively, the entire support (270, 280, 290, 300) To move in the Z direction.

도 6 에는 본 발명의 형상측정장치(200)의 측정 순서도가 도시되어 있다. 6 shows a measurement flowchart of the shape measuring apparatus 200 of the present invention.

우선, 형상 측정하고자 하는 시편이 지지대(270, 280, 290, 300)에 배치된다(S100). First, the specimen to be measured in shape is placed on the support (270, 280, 290, 300) (S100).

이렇게 시편이 배치되면, 레이저 센서(210, 215)는 시편의 1지점에 레이저를 조사해 그 지점의 형상을 측정한다(S110). 레이저 센서(210, 215)의 측정값에 근거하여, 해당 지점에서 시편의 두께를 계산한다(S120).When the specimen is disposed as described above, the laser sensors 210 and 215 irradiate a laser to one point of the specimen and measure the shape of the point (S110). Based on the measured values of the laser sensors 210 and 215, the thickness of the specimen is calculated at the corresponding point (S120).

계산된 시편의 두께값에 근거하여, 현 설정의 변화가 필요한지 비교한다(S130). 레이저 센서(210, 215)의 경우 한 지점이 아니라 소정의 범위로 정밀 측정이 가능한 범위가 주어지므로, 정밀 측정이 가능한 범위에 시편이 배치되었는 지를 평가한다. 이는 초기에 설정된 레이저 센서(210, 215)와 시편 지지대(270, 280, 290, 300)와의 거리에 레이저 센서(210, 215)의 이동거리 및 시편 지지대(270, 280, 290, 300)의 이동거리를 반영하여 계산가능하다. Based on the calculated thickness value of the specimen, it is compared whether the change of the current setting is necessary (S130). In the case of the laser sensors 210 and 215, since a range capable of precise measurement is given not in one point but in a predetermined range, it is evaluated whether the specimen is disposed in the range in which the precision measurement is possible. This is because the distance between the laser sensors 210 and 215 and the specimen supports 270, 280, 290 and 300 initially set and the movement distance of the laser supports 210 and 215 and the specimen supports 270, 280, 290 and 300. Can be calculated by reflecting distance.

시편의 두께가 지지대(270, 280, 290,300)의 높이 조정이 필요한 정도라고 판정되며, 시편이 레이저 센서(210, 215)가 정밀 측정이 가능한 범위 내로 이동된다. 즉, 지지대(270, 280, 290, 300)의 높이조정수단(286)이 구동되어, 시편이 Z 방향으로 이동된다. It is determined that the thickness of the specimen is necessary to adjust the height of the support 270, 280, 290, 300, the specimen is moved within the range in which the laser sensor (210, 215) can be precisely measured. That is, the height adjusting means 286 of the support 270, 280, 290, 300 is driven to move the specimen in the Z direction.

그 후에 혹은 높이 조정이 필요없는 경우에는 제 1 이동수단(230, 235) 및 제 2 이동수단(240)과 함께 레이저 센서(210, 215)를 동작시켜, 시편의 전체 형상에 대한 정보를 얻으며, 시편 전체 형상 정보를 얻은 후, 형상측정장치(200)는 종료된다. After that or when height adjustment is not necessary, the laser sensors 210 and 215 are operated together with the first moving means 230 and 235 and the second moving means 240 to obtain information on the overall shape of the specimen. After obtaining the entire shape information of the specimen, the shape measuring apparatus 200 is finished.

위와 같이, 본 발명의 형상측정장치 및 형상측정방법은 정확한 측정이 가능한 범위를 유지할 뿐만 아니라, 시편의 양면을 동시에 측정하여 종래에서는 결함으로 판정되지 않았던 부분까지 정확하게 판정하는 것이 가능하다. As described above, the shape measuring apparatus and the shape measuring method of the present invention not only maintain the range in which accurate measurement is possible, but also measure both sides of the specimen at the same time to accurately determine even the part which was not determined as a defect in the prior art.

100, 200: 형상측정장치 110, 115, 210, 215: 레이저 센서
120: 시편 지지대 123: 시편
130, 230, 235: 제 1 이동수단 140, 240: 제 2 이동수단
250: 제 1 지지대 이동수단 260; 제 2 지지대 이동수단
270, 280, 290, 300: 시편 지지대100, 200: shape measuring device 110, 115, 210, 215: laser sensor
120: Psalm Support 123: Psalm
130, 230, 235: first moving means 140, 240: second moving means
250: first support moving means 260; Second support vehicle
270, 280, 290, 300: specimen supports

Claims (6)

비접촉식레이저인 제 1 및 제 2 측정수단 사이에 평판형 시편을 배치하고,
상기 시편의 양면 형상 또는 평판도를 상기 제 1 및 제 2 측정수단을 함께 사용하여 측정하며,
상기 시편의 형상과 평판도를 측정하기 전에, 상기 제 1 및 제 2 측정수단을 통하여 상기 시편의 두께를 측정하고, 상기 얻어진 시편 두께에 기초하여 상기 시편을 시편 두께 방향으로 이동시키며,
상기 평판형 시편을 배치할 때, 시편의 크기에 관계없이 시편의 모서리를 지지하도록 시편지지 수단을 시편의 모서리로 이동시켜 시편을 지지하는 형상측정방법.Placing a flat specimen between the first and second measuring means which is a non-contact laser,
Measuring both sides or flatness of the specimen together with the first and second measurement means,
Before measuring the shape and flatness of the specimen, the thickness of the specimen is measured through the first and second measuring means, and the specimen is moved in the specimen thickness direction based on the obtained specimen thickness.
When the flat specimen is placed, the shape measuring method for supporting the specimen by moving the specimen support means to the edge of the specimen so as to support the edge of the specimen regardless of the size of the specimen. 제 1 항에 있어서,
양면 형상 또는 평판도 측정은 상기 제 1 및 제 2 측정수단이 상기 시편에 대하여 함께 이동됨으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 형상측정방법.The method of claim 1,
Double-sided shape or flatness measurement is characterized in that the first and second measuring means are performed by moving together with respect to the specimen. 삭제delete 삭제delete 평판형 시편의 모서리를 지지하는 복수의 지지판을 포함하는 지지수단(270, 280, 290, 300);
상기 지지수단의 상하측에 각각 배치되며 비접촉식레이저인 제 1 및 제 2 측정수단(210, 215);
상기 제 1 및 제 2 측정수단에 연결되며, 제 1 및 제 2 측정수단을 X-Y 방향으로 이동시키는 구동수단(220, 225, 240);
상기 복수의 지지판에 각각 연결되어 Z 방향 이동을 구현하는 Z 방향 구동수단(286) 및
상기 제 1 및 제 2 측정수단과 상기 Z 방향 구동수단이 연결된 제어부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 시편의 형상과 평판도를 측정하기 전에 상기 제 1 및 제 2 측정수단을 통하여 상기 시편의 두께를 측정하고, 얻어진 시편 두께에 기초하여 상기 시편을 시편 두께 방향으로 이동시키도록 상기 Z 방향 구동수단을 제어하며,
상기 지지수단은 시편의 크기에 관계없이 시편의 모서리를 지지하도록 상기 지지판을 X-Y 방향으로 이동시키는 X-Y 방향 구동수단(250, 260)을 포함하는 형상측정장치.Support means (270, 280, 290, 300) comprising a plurality of support plates for supporting the edges of the flat specimen;
First and second measuring means (210, 215) disposed on upper and lower sides of the supporting means, respectively, which are non-contact lasers;
Driving means (220, 225, 240) connected to the first and second measuring means and moving the first and second measuring means in the XY direction;
Z-direction driving means 286 connected to the plurality of supporting plates, respectively, to implement Z-direction movement; and
A control unit connected to the first and second measuring means and the Z direction driving means,
The control unit measures the thickness of the specimen through the first and second measuring means before measuring the shape and flatness of the specimen, and moves the specimen in the specimen thickness direction based on the obtained specimen thickness. To control the driving means,
The supporting means includes a XY direction driving means (250, 260) for moving the support plate in the XY direction to support the edge of the specimen irrespective of the size of the specimen. 삭제delete
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