KR101295058B1 - 오차측정장치, 이를 구비한 오차측정시스템 및 오차측정장치를 이용한 오차측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 오차측정장치는 일정두께의 판으로 형성되는 상부바디 및 상기 상부바디를 지지하도록 형성되는 하부바디를 포함하는 투영판과, 상기 상부바디의 일면에 부착되는 레이저 조사기 및 바닥면으로부터 상기 투영판의 높이 및 측방향운동을 조절할 수 있도록 형성되는 조정장치를 포함함으로써, 작업대상물의 형상이나 크기와 관련 없이, 레이저 광의 직진성을 이용하여 작업대상물의 설계조건의 만족 여부를 판단할 수 있으며, 치수상의 오차를 용이하게 측정할 수 있다.

Description

오차측정장치, 이를 구비한 오차측정시스템 및 오차측정장치를 이용한 오차측정방법{ERROR CHECKING DEVICE, ERROR CHECKING SYSTEM HAVING THE SAME AND ERROR CHECKING METHOD USING THE ERROR CHECKING DEVICE}

본 발명의 실시예들은 구조물의 기하학적 특성을 측정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 작업대상물의 기하학적 특성을 측정하는 장치로 단순한 거리나 크기가 아닌 두 작업대상물의 결합과 같은 기하학적 측정의 경우, 도 1에서 도시한 바와 같은 게이지가 이용될 수 있다. 이와 같은 게이지를 이용하는 경우 결합되는 두 물체 사이의 기하학적 특성 및 설계상의 규제사항을 용이하게 측정 판단할 수 있다. 그러나, 작업대상물이 대형인 경우 게이지의 대형화하여 제작하기가 어려우며, 게이지 대형화에 따른 자중에 의한 변형으로 인하여 일정 크기 이상에서는 응용이 불가능하다.

그러므로, 대형 구조물의 기하학적 설계사항을 측정할 경우 구성품 단위로 측정한 것을 조합하여 유추하거나, 줄자, 버니어 캘리퍼스 등 일반적인 측정공구를 사용하는 측정하는 것이 일반적으로 이용될 수 있다.

하지만, 이러한 경우에는 측정결과가 부정확해지거나 측정 및 그 결과 판단에 많은 시긴이 소요되는 문제점이 있다.

따라서 대형 구조물의 기하학적 특성을 측정하고 및 설계치 만족 여부를 용이하게 판단할 수 있는 장치가 고려될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 대형구조물의 기하학적 특성 및 설계상의 규제사항을 측정할 수 있는 오차측정장치를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 오차측정장치는 일정두께의 판으로 형성되는 상부바디 및 상기 상부바디를 지지하도록 형성되는 하부바디를 포함하는 투영판과, 상기 상부바디의 일면에 부착되는 레이저 조사기 및 바닥면으로부터 상기 투영판의 높이 및 측방향운동을 조절할 수 있도록 형성되는 조정장치를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 투영판은, 상기 하부바디에 부착되고, 작업대상물의 형상 오차를 측정할 수 있도록, 상기 작업대상물에 대응하는 형상으로 이루어지는 형상 오차측정기를 더 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 형상 오차측정기는 측정하고자 하는 작업대상물의 형상에 따라 선택할 수 있도록 상기 하부바디에 착탈 가능하게 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 투영판에, 대향하여 배치된 레이저 조사기로부터 조사된 레이저 광의 위치를 판별할 수 있도록 식별부가 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 식별부는 조사된 레이저 광과 설계 표준과의 오차를 식별할 수 있도록, 설계 표준값의 위치가 표적 표지로 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 설계 표준값과의 오차를 식별할 수 있도록 상기 표적 표지를 중심으로 눈금이 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 투영판에, 상기 레이저 조사기로부터 조사된 광을 이용하여 조사된 위치로부터 투영판까지의 거리를 측정할 수 있는 센서부가 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 조정장치는 복수로 구비된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 레이저 조사기는 복수로 구비된다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은 상기한 오차측정장치 및 상기 오차측정장치와 대향하는 위치에 배치되는 투영장치를 포함하고, 상기 투영장치는 레이저 조사기로부터 조사된 레이저 광의 위치를 판별할 수 있도록 식별부를 포함하는 오차 측정 시스템을 개시한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 식별부는 조사된 레이저 광과 설계 표준과의 오차를 식별할 수 있도록, 설계 표준값의 위치가 표적 표지로 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 설계 표준값과의 오차를 식별할 수 있도록 상기 표적 표지를 중심으로 눈금이 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 투영장치는 바닥면으로부터 상기 투영판의 높이를 조절할 수 있도록 형성되는 조정장치를 포함한다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 상기한 오차측정장치 또는 대향하여 배치된 레이저 조사기로부터 조사된 레이저 광의 위치를 판별할 수 있도록 식별부가 형성된 투영장치를 각각 적어도 하나 이상을 선택한 조합으로 이루어지는 오차 측정 시스템을 개시한다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 오차측정장치와 투영장치를 적어도 하나 이상을 선택하여 작업대상물에 배치하는 단계와, 상기 오차측정장치 또는 투영장치의 형상 오차측정기를 이용하여 작업대상물의 형상 오차를 측정하는 단계 및 상기 투영판에 조사된 레이저 광과 설계 표준과의 위치를 식별하여 오차를 측정하는 단계를 포함하는 오차측정장치를 이용한 오차측정방법을 개시한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 오차측정장치는 작업대상물의 형상이나 크기와 관련 없이, 레이저 광의 직진성을 이용하여 작업대상물의 설계조건의 만족 여부를 판단할 수 있으며, 치수상의 오차를 용이하게 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 오차측정장치의 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정장치의 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정장치의 평면도.
도 4는 본 발명과 관련된 투영장치의 개념도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정시스템의 개념도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정장치 및 투영판을 각각 조합한 상태에서의 개념도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정장치, 이를 구비한 오차측정시스템 및 오차측정장치를 이용한 오차측정방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명과 관련된 오차측정장치의 개념도이다. 예를 들어 작업대상물(20)의 특정한 위치에 4개의 원형 구멍(21)이 배치되어야 하는 설계조건이 요구되는 경우, 일반적인 오차측정장치(10)는 도시한 바와 같다. 즉, 원형구멍(21)에 대한 기하학적 위치 및 크기를 측정하기 위해 오차측정장치(10)에 설치된 측정 실린더(12)를 사용하는 경우, 작업대상물(20)에 대한 오차측정장치(10)의 측정실린더의 관통 또는 비관통을 통해 관련 공차 및 기하학적 특성을 신속하고 정확하게 측정할 수 있었다.

그러나 크기 2미터 이상의 대형 작업대상물(20)을 상기와 같은 오차측정장치(10)로 측정할 경우, 오차측정장치(10)의 정확도 유지와 오차측정장치의 몸체부(11)의 자중에 의한 변형을 방지하고 오차측정장치(10)의 강성유지를 위해 오차측정장치의 몸체부(11)를 대형화하여야 할 필요성이 요구된다. 뿐만 아니라, 이 경우 오차측정장치(10)의 제작 및 취급이 어렵거나 불가능해진다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정장치(30)의 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정장치(30)의 평면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정장치(30)는 투영판(31), 레이저 조사기(32) 및 조정장치(33)를 포함한다.

투영판(31)은 레이저 조사기(32)에 의한 광이 맺히는 곳으로서, 일정두께의 판으로 형성되는 상부바디(31a)와, 상부바디(31a)를 지지하도록 형성되는 하부바디(31b)를 포함한다.

투영판(31)은, 상기 하부바디(31b)에 부착되고, 작업대상물(20)의 형상 오차를 측정할 수 있도록, 상기 작업대상물(20)에 대응하는 형상으로 이루어지는 형상 오차측정기(34)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 이를 테면, 설계시 작업대상물(20)의 특정위치에 원형 홈이나 홀이 요구되는 경우, 형상오차측정기(34)는 원형 홈에 대응하는 크기의 원통형 바디로 형성되며, 설계치가 요구하는 공차 한도내에서의 지름을 갖도록 형성된다. 또한 직선이나 다각형의 홈이 요구되는 경우, 이에 대응하는 형상을 갖추도록 형성될 수 있다.

형상 오차측정기(34)는 측정하고자 하는 작업대상물(20)의 형상에 따라 선택할 수 있도록 상기 하부바디(31b)에 착탈 가능하게 형성될 수 있다. 그리하여, 서로 다른 작업대상물(20)의 설계조건에도 형상 오차측정기(34)의 교체만으로 그 형상 오차의 측정 또는 판단이 가능하다.

또한, 투영판(31)에는 대향하여 배치된 레이저 조사기(32)로부터 조사된 레이저 광의 위치를 판별할 수 있도록 식별부(35)가 형성될 수 있다.

식별부(35)는 조사된 레이저 광과 설계 표준과의 오차를 식별할 수 있도록, 설계 표준값의 위치가 표적 표지(35a)로 형성된다. 또한, 식별부(35)에는 설계 표준값과의 오차를 식별할 수 있도록 상기 표적 표지(35a)를 중심으로 눈금(35b)이 형성될 수 있다.

투영판(31)은 상기 레이저 조사기(32)로부터 조사된 광을 이용하여 조사된 위치로부터 투영판(31)까지의 거리를 측정할 수 있는 센서부가 형성될 수도 있다.

조정장치(33)는 작업대상물(20)의 바닥면으로부터 투영판(31)의 높이를 조절할 수 있도록 형성되는 높이 조절수단 및 작업대상물(20) 상의 이차원적인 평면상을 이동할 수 있는 이동수단을 포함한다.

예를 들면, 외주면에 나사선이 형성되는 볼트가 될 수 있으며, 이에 대응하는 나사홈이 투영판(31)의 하부바디(31b)를 관통하는 내주면에 형성되면, 투영판(31)의 높이 조절이 가능하게 된다.

이외에도 높이 조절수단으로서는 모터와 위치제어기능을 갖춘 제어부를 구비하는 시스템에 의하여도 형성될 수 있으며, 이 경우에 오차측정장치(30)는 자동제어수단을 갖게 된다.

도 4는 본 발명과 관련된 투영장치의 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정시스템의 개념도이다. 본 실시예에서는 앞선 실시예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

작업대상물(20)에 홈 등의 가공이 있는 경우, 이러한 가공위치 및 홈의 크기 등이 설계조건상의 공차를 만족하는지 판단하기 위하여, 오차측정시스템은 한쌍의 오차측정장치(30) 또는 오차측정장치(30) 및 투영장치(40)의 조합으로 작업대상물(20)의 상면에 배치될 수 있다.

상기 홈에 형상오차측정기(34, 44)를 삽입하면서, 홈의 크기가 설계조건에 맞는지 여부를 판단할 수 있으며, 홈들간의 위치가 설계조건을 만족하는지 레이저 조사기(32)를 통하여 확인할 수 있다. 또한, 작업대상물(20)이 평평도 또는 일정 부분에서 곡면이 요구되는 경우, 투영판(31, 41)에 표적 표지(35a)를 하고, 레이저를 조사한 뒤 표적 표지(35a)와 조사된 광의 위치를 비교하여, 설계조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.

여기서 조정장치(33, 43)가 상하이동 이외에도, 평면상의 2차원적 운동도 할 수 있도록 형성하는 경우, 공차 한도 내에서 조정장치(33, 43)를 이동가능하게 하여, 작업대상물(20)이 공차내의 설계조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.

여기서 투영장치(40)는 오차측정장치(30)에서 레이저 조사기를 분리한 것을 말한다. 그러므로, 레이저 조사기를 제외한 동일한 형상 및 기능을 갖는다. 즉, 투영장치(40)는 레이저 조사기(32)에 의한 광이 맺히는 곳으로서, 일정두께의 판으로 형성되는 상부바디(41a)와, 상부바디(41a)를 지지하도록 형성되는 하부바디(41b)를 포함한다.

투영장치(40)는, 상기 하부바디(41b)에 부착되고, 작업대상물(20)의 형상 오차를 측정할 수 있도록, 상기 작업대상물(20)에 대응하는 형상으로 이루어지는 형상 오차측정기(44)를 더 포함하여 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정장치(30) 및 투영장치(40)를 각각 조합한 상태에서의 개념도로서, 복합 오차측정시스템을 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 오차측정장치(30) 또는 투영장치(40) 중 어느 하나를 적어도 하나 이상 선택한 뒤, 이를 조합하여 오차 측정시스템을 구축할 수 있다. 이를 통하여, 전체적인 작업대상물(20)의 형상이 설계조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있을 뿐 만아니라, 오차 정도의 확인이 가능하다.

이하 본 발명의 일실시예에 따르는 오차측정장치(30)를 이용한 오차측정방법을 앞서 살펴본 도면을 기초로 살펴보기로 한다. 본 실시예에서는 앞선 실시예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

먼저 오차측정장치(30)와 투영장치(40)을 적어도 하나 이상을 선택하여 작업대상물(20)에 배치한다. 이후, 오차측정장치(30) 또는 투영장치(40)의 형상 오차측정기(34, 44)를 이용하여 작업대상물(20)의 형상 오차를 측정한다.

그리고, 투영장치(40)에 조사된 레이저 광과 설계 표준과의 위치를 식별하여 오차를 측정한다. 여기서 공차내에서 조정장치(33, 43)를 조절하여, 투영판(31, 41)에 형성된 레이저 광이 표적 표지(35a)에 도달하는 지 여부로, 설계조건을 만족하는지 판단할 수 있다.

상기와 같이 설명된 오차측정장치, 이를 구비한 오차측정시스템 및 오차측정장치를 이용한 오차측정방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (15)

1. 일정두께의 판으로 형성되는 상부바디 및 상기 상부바디를 지지하도록 형성되는 하부바디를 포함하는 투영판;
   상기 상부바디의 일면에 부착되는 레이저 조사기; 및
   바닥면으로부터 상기 투영판의 높이 및 측방향운동을 조절할 수 있도록 형성되는 조정장치를 포함하고,
   상기 투영판은, 상기 하부바디에 부착되고, 작업대상물의 형상 오차를 측정할 수 있도록, 상기 작업대상물에 대응하는 형상으로 이루어지는 형상 오차측정기를 더 포함하고,
   상기 형상 오차측정기는 측정하고자 하는 작업대상물의 형상에 따라 선택할 수 있도록 상기 하부바디에 착탈 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 오차측정장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 투영판에, 대향하여 배치된 레이저 조사기로부터 조사된 레이저 광의 위치를 판별할 수 있도록 식별부가 형성되는 것을 특징으로 하는 오차측정장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 식별부는 조사된 레이저 광과 설계 표준과의 오차를 식별할 수 있도록, 설계 표준값의 위치가 표적 표지로 형성되는 것을 특징으로 하는 오차측정장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 설계 표준값과의 오차를 식별할 수 있도록 상기 표적 표지를 중심으로 눈금이 형성되는 것을 특징으로 하는 오차측정장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 투영판에, 상기 레이저 조사기로부터 조사된 광을 이용하여 조사된 위치로부터 투영판까지의 거리를 측정할 수 있는 센서부가 형성되는 것을 특징으로 하는 오차측정장치.
8. 삭제
9. 삭제
10. 오차측정장치; 및
    상기 오차측정장치와 대향하는 위치에 배치되는 투영장치를 포함하고,
    상기 투영장치는 레이저 조사기로부터 조사된 레이저 광의 위치를 판별할 수 있도록 식별부를 포함하고,
    상기 오차측정장치는
    일정두께의 판으로 형성되는 상부바디 및 상기 상부바디를 지지하도록 형성되는 하부바디를 포함하는 투영판;
    상기 상부바디의 일면에 부착되는 레이저 조사기; 및
    바닥면으로부터 상기 투영판의 높이 및 측방향운동을 조절할 수 있도록 형성되는 조정장치를 포함하고,
    상기 투영판은, 상기 하부바디에 부착되고, 작업대상물의 형상 오차를 측정할 수 있도록, 상기 작업대상물에 대응하는 형상으로 이루어지는 형상 오차측정기를 더 포함하고,
    상기 형상 오차측정기는 측정하고자 하는 작업대상물의 형상에 따라 선택할 수 있도록 상기 하부바디에 착탈 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 오차 측정 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 식별부는 조사된 레이저 광과 설계 표준과의 오차를 식별할 수 있도록, 설계 표준값의 위치가 표적 표지로 형성되는 것을 특징으로 하는 오차 측정 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 설계 표준값과의 오차를 식별할 수 있도록 상기 표적 표지를 중심으로 눈금이 형성되는 것을 특징으로 하는 오차 측정 시스템.
13. 제10항에 있어서,
    상기 투영장치는 바닥면으로부터 상기 투영판의 높이를 조절할 수 있도록 형성되는 조정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 오차 측정 시스템.
14. 삭제
15. 삭제

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