KR101366136B1 - 범용 각도 검사용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 범용 각도 검사용 지그에 관한 것으로서, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에서 각도 측정대상 제품에 대한 각도 측정위치로 선형 이동되면서 상기 제품의 일측면에 접촉지지되는 선형 가이드블록; 상기 선형 가이드블록과는 이격된 위치에 배치되며, 일부분이 회전되면서 상기 제품의 타측면에 접촉지지되어 상기 제품의 각도 측정면에 대한 각도를 측정하는 각도 측정부; 및 상기 각도 측정부에 의해 측정된 값이 출력되는 출력부를 구비하는 디스플레이 컨트롤 박스를 포함한다.

Description

범용 각도 검사용 지그{ANGLE TESTER}

본 발명은, 범용 각도 검사용 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는,간단하면서도 효율적인 구조로써 다양한 부품들에 대한 각도 검사 작업을 손쉽고 편리하게 또한 신뢰성 높게 수행할 수 있는 범용 각도 검사용 지그에 관한 것이다.

예컨대, 차량은 많은 수의 부품을 조립하여 완성하게 된다. 이때, 각각의 부품은 단순한 직육면체로 형성되어 있는 것이 아니라 각각 기능에 따라 여러 부분에 각이 형성되어 있는 것이 일반적이다.

차량을 생산하기 위해서는 불량품을 배제하기 위하여 부품에 형성된 각도를 검사할 필요가 있다.

특히, 대량 생산의 경우에는 단순한 각도기를 가지고 그 각을 확인하는 것은 매우 부정확할 뿐만 아니라 그 소요시간이 많이 걸린다.

따라서 생산업체에서는 부품의 각도를 검사하기 위한 장치를 개발할 필요성이 있으며, 일부는 적용 중에 있다.

참조된 도면, 도 1은 종래기술에 의한 부품각도 검사장치의 도면이다.

종래의 부품각도 검사장치는 도 1에 도시된 바와 같이 부품(3)을 고정시키기 위한 마그네틱 블록(1)과, 부품의 일부분의 수평상태를 확인함으로써 부품에 형성된 각도를 검사하는 하이트 게이지(height gauge)(2)로 구성된다.

즉, 부품의 검사각도(θ)가 150도인 경우에는 우선 상기 마그네틱 블록(1)에 각도기를 사용하여 수평에 대하여 30도의 각도를 측정하여 선을 긋는다.

그리고 부품을 수직상태에서 측면이 측정한 선에 접하도록 맞추어 고정시킨 다음, 상기 하이트 게이지(2)를 사용하여 부품의 검사각도(θ)를 이루는 면 중의 한 면이 수평인지를 확인한다.

확인 결과, 정확하게 수평이면 부품의 검사각도(θ)가 150도가 맞는 것이고 수평이 아닌 경우에는 부품의 검사각도(θ)가 150도가 아니기 때문에 불량으로 판정할 수 있다.

그러나 종래의 부품각도 검사장치는 마그네틱 블록(1)에 각도기를 사용하여 측정된 선을 긋고 그 선을 기준으로 부품의 검사각도(θ)를 검사하게 되는 구성이기 때문에 부품(3)이 상기 마그네틱 블록(1)에 정확하게 위치되지 않거나 그 위치가 정확하더라도 검사 중에 부품(3)이 약간만 흔들리게 되면 정밀측정이 불가능하게 되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점은 아직까지 다양한 부품의 각도를 검사하기 위한 범용 각도 검사용 지그가 개발되지 않았기 때문으로 이러한 점을 감안한 범용 각도 검사용 지그에 대한 연구 개발이 필요하다.

대한민국특허청 출원번호 제10-1990-0022065호

본 발명의 목적은, 간단하면서도 효율적인 구조로써 다양한 부품들에 대한 각도 검사 작업을 손쉽고 편리하게 또한 신뢰성 높게 수행할 수 있는 범용 각도 검사용 지그를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에서 각도 측정대상 제품에 대한 각도 측정위치로 선형 이동되면서 상기 제품의 일측면에 접촉지지되는 선형 가이드블록; 상기 선형 가이드블록과는 이격된 위치에 배치되며, 일부분이 회전되면서 상기 제품의 타측면에 접촉지지되어 상기 제품의 각도 측정면에 대한 각도를 측정하는 각도 측정부; 및 상기 각도 측정부에 의해 측정된 값이 출력되는 출력부를 구비하는 디스플레이 컨트롤 박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 각도 검사용 지그에 의해 달성된다.

상기 각도 측정부는, 회전 샤프트; 및 상기 회전 샤프트에 결합되어 상기 회전 샤프트와 함께 회전 가능하며, 회전되면서 상기 제품의 타측면에 접촉지지되는 회전 가이드블록을 포함할 수 있다.

상기 각도 측정부는, 상기 회전 샤프트의 단부에 결합되는 각도 측정모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 각도 측정모듈은, 90도의 위상차를 가진 A상과 B상, 그리고 원점 출력인 Z상이 형성되도록 하는 고정 슬리트; 상기 회전 샤프트의 단부에 결합되어 상기 회전 샤프트와 함께 회전되는 회전 슬리트; 상기 회전 슬리트의 일측에 배치되어 광을 조사하는 발광 소자; 상기 고정 슬리트 측에 배치되는 수광 소자; 및 상기 디스플레이 컨트롤 박스에 마련되며, 상기 수광 소자로부터의 신호에 기초하여 구형파 펄스로 출력되도록 한 후, 상기 출력부로 각도 측정값이 출력되도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

상기 베이스 플레이트 상에 마련되어 상기 선형 가이드블록을 선형 이동시키는 레일을 더 포함할 수 있다.

상기 선형 가이드블록을 지지하되 단부가 상기 레일에 이동 가능하게 결합되는 이동식 보강블록을 더 포함할 수 있다.

상기 베이스 플레이트의 하부에 결합되어 상기 베이스 플레이트를 지지하는 다수의 푸트부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 간단하면서도 효율적인 구조로써 다양한 부품들에 대한 각도 검사 작업을 손쉽고 편리하게 또한 신뢰성 높게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 부품각도 검사장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 각도 검사용 지그의 초기 상태 측면도이다.
도 3은 도 2의 사용 상태 측면도이다.
도 4는 도 2의 평면도이다.
도 5는 도 4의 A 영역에 마련되는 각도 측정모듈의 구성도이다.
도 6은 각도 측정의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 디스플레이 박스의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제어블록도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 각도 검사용 지그의 초기 상태 측면도, 도 3은 도 2의 사용 상태 측면도, 도 4는 도 2의 평면도, 도 5는 각도 측정모듈의 구성도, 도 6은 각도 측정의 원리를 설명하기 위한 도면, 그리고 도 7은 디스플레이 박스의 정면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 범용 각도 검사용 지그는, 베이스 플레이트(110), 선형 가이드블록(120), 각도 측정부(130), 그리고 컨트롤러(150)를 구비하는 디스플레이 컨트롤 박스(160)를 포함한다.

베이스 플레이트(110)는 본 실시예의 범용 각도 검사용 지그의 지지판을 이룬다. 모든 부품들과 구성들이 베이스 플레이트(110) 상에 마련될 수 있다.

베이스 플레이트(110)의 하부에는 베이스 플레이트(110)를 지지하는 다수의 푸트부재(111)가 마련된다. 푸트부재(111)들은 지면에 대해 베이스 플레이트(110)를 지지함으로써 제품에 대한 각도 검사가 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.

도면에는 푸트부재(111)가 단순히 박스 형태로 도시되어 있으나 푸트부재(111)에는 높이 조절 기능이 더 부가될 수 있다.

본 실시예의 경우, 푸트부재(111)에는 나사공(111a)이 형성된다. 이러한 나사공(111a)을 통해 본 실시예의 범용 각도 검사용 지그를 소정의 테이블 등에 고정시킬 수 있다.

베이스 플레이트(110)의 상부 일측에는 선형 가이드블록(120)의 선형 이동을 안내하는 레일(112)이 마련된다. 레일(112)은 한 쌍으로 배치될 수 있다.

선형 가이드블록(120)은 베이스 플레이트(110) 상의 레일(112) 영역에 배치된다. 선형 가이드블록(120)은 베이스 플레이트(110) 상에서 각도 측정대상 제품에 대한 각도 측정위치로 선형 이동되면서 제품의 일측면에 접촉지지된다.

선형 가이드블록(120)을 지지하기 위해, 또한 선형 가이드블록(120)을 선형 이동시키기 위해 이동식 보강블록(121)이 더 마련된다.

이동식 보강블록(121)은 한 쌍의 레일(112)에 하나씩 결합되어 선형 가이드블록(120)을 지지하는데, 그 단부는 레일(112)에 이동 가능하게 결합된다.

이에, 도 2에서 도 3처럼 제품에 대한 각도 측정 작업 시, 선형 가이드블록(120)을 각도 측정위치로 선형 이동시켜 제품의 일측면에 접촉지지되도록 할 수 있는데, 이때의 위치를 고정하기 위해 이동식 보강블록(121)과 레일(112)는 위치 고정용 스토퍼(미도시)가 더 마련될 수 있다.

각도 측정부(130)는 선형 가이드블록(120)과는 이격된 위치에 배치되며, 일부분이 회전되면서 제품의 타측면에 접촉지지되어 제품의 각도 측정면 대한 각도를 측정하는 역할을 한다.

이러한 각도 측정부(130)는 회전 샤프트(131)와, 회전 샤프트(131)에 결합되어 회전 샤프트(131)와 함께 회전 가능하며, 회전되면서 제품의 타측면에 접촉지지되는 회전 가이드블록(132)을 포함한다.

이러한 구성에서 회전 가이드블록(132)의 단부에는 각도 측정면에 대한 실질적인 각도를 측정하는 각도 측정모듈(140)이 더 연결된다.

이러한 각도 측정모듈(140)은 90도의 위상차를 가진 A상과 B상, 그리고 원점 출력인 Z상이 형성되도록 하는 고정 슬리트(141)와, 회전 샤프트(131)의 단부에 결합되어 회전 샤프트(131)와 함께 회전되는 회전 슬리트(142)와, 회전 슬리트(142)의 일측에 배치되어 광을 조사하는 발광 소자(143)와, 고정 슬리트(141) 측에 배치되는 수광 소자(144)와, 디스플레이 컨트롤 박스(160)에 마련되며, 수광 소자(144)로부터의 신호에 기초하여 구형파 펄스로 출력되도록 한 후, 출력부(161)로 각도 측정값이 출력되도록 컨트롤하는 컨트롤러(150)를 포함한다.

도 5 및 도 6처럼 발광 소자(143)와 수광 소자(144) 사이에 흑색 패턴이 그려져 있는 회전 슬리트(142)와 고정 슬리트(141)를 설치한 후 회전 샤프트(131)를 회전시키면서 발광 소자(143)로부터의 빛이 투과 또는 차단된다.

투과된 빛은 고정 슬리트(141) 쪽에서 수광 소자(144)에 의해 전류로 변환되며, 이전기신호가 파형정형 회로와 출력회로를 거쳐 구형파 펄스로 출력된다.

도 6처럼 구형파 펄스는 90도의 위상차를 가진 A상과 B상 그리고 원점 출력인 Z상으로 구성되어 있으며, 컨트롤러(150)가 이를 컨트롤하여 출력부(161)로 각도 측정값이 출력되도록 한다.

마지막으로, 디스플레이 컨트롤 박스(160)는 전술한 컨트롤러(150)와, 각도 측정부(130)의 각도 측정모듈(140)에 의해 측정된 값이 출력되는 출력부(161)를 구비한다.

이때의 출력부(161)는 숫자로 표기되는 디지털 출력부(161)일 수 있다.

컨트롤러(150)는 디스플레이 컨트롤 박스(160)에 마련되며, 수광 소자(144)로부터의 신호에 기초하여 구형파 펄스로 출력되도록 한 후, 출력부(161)로 각도 측정값이 출력되도록 컨트롤하는 역할을 한다.

이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(150)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 중앙처리치(151, CPU), 메모리(152, MEMORY), 서포트 회로(153, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.

중앙처리장치(151)는 본 실시예의 범용 각도 검사용 지그를 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.

메모리(152, MEMORY)는 중앙처리장치(151)와 연결된다. 메모리(152)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.

서포트 회로(153, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(151)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(153)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 컨트롤러(150)는 수광 소자(144)로부터의 신호에 기초하여 구형파 펄스로 출력되도록 한 후, 출력부(161)로 각도 측정값이 출력되도록 컨트롤하는데, 이때의 일련의 프로세스 등은 메모리(152)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(152)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.

이러한 구성에 의해, 도 2에서 도 3처럼 제품을 각도 측정위치에 배치하여 선형 가이드블록(120)을 이동시킴으로써 제품의 일측면과 타측면이 각각 선형 가이드블록(120) 및 회전 가이드블록(132)에 각각 접촉 지지되며, 이 상태에서 각도 측정모듈(140)이 동작됨으로써 제품의 각도 측정면에 대한 각도를 정확하게 측정할 수 있으며, 측정된 값은 곧바로 디지털 출력부(161)로 출력됨으로써 확인이 용이해진다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 간단하면서도 효율적인 구조로써 다양한 부품들에 대한 각도 검사 작업을 손쉽고 편리하게 또한 신뢰성 높게 수행할 수 있게 된다.

이와 같이 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.

110 : 베이스 플레이트 111 : 푸트부재
112 : 레일 120 : 선형 가이드블록
121 : 이동식 보강블록 130 : 각도 측정부
131 : 회전 샤프트 132 : 회전 가이드블록
140 : 각도 측정모듈 141 : 고정 슬리트
142 : 회전 슬리트 143 : 발광 소자
144 : 수광 소자 150 : 컨트롤러
160 : 디스플레이 컨트롤 박스 161 : 출력부

Claims (7)

1. 베이스 플레이트;
   상기 베이스 플레이트 상에서 각도 측정대상 제품에 대한 각도 측정위치로 선형 이동되면서 상기 제품의 일측면에 접촉지지되는 선형 가이드블록;
   상기 선형 가이드블록과는 이격된 위치에 배치되며, 일부분이 회전되면서 상기 제품의 타측면에 접촉지지되어 상기 제품의 각도 측정면에 대한 각도를 측정하는 각도 측정부; 및
   상기 각도 측정부에 의해 측정된 값이 출력되는 출력부를 구비하는 디스플레이 컨트롤 박스를 포함하며,
   상기 각도 측정부는,
   회전 샤프트;
   상기 회전 샤프트에 결합되어 상기 회전 샤프트와 함께 회전 가능하며, 회전되면서 상기 제품의 타측면에 접촉지지되는 회전 가이드블록; 및
   상기 회전 샤프트의 단부에 결합되는 각도 측정모듈을 포함하며,
   상기 각도 측정모듈은,
   90도의 위상차를 가진 A상과 B상, 그리고 원점 출력인 Z상이 형성되도록 하는 고정 슬리트;
   상기 회전 샤프트의 단부에 결합되어 상기 회전 샤프트와 함께 회전되는 회전 슬리트;
   상기 회전 슬리트의 일측에 배치되어 광을 조사하는 발광 소자;
   상기 고정 슬리트 측에 배치되는 수광 소자; 및
   상기 디스플레이 컨트롤 박스에 마련되며, 상기 수광 소자로부터의 신호에 기초하여 구형파 펄스로 출력되도록 한 후, 상기 출력부로 각도 측정값이 출력되도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 각도 검사용 지그.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트 상에 마련되어 상기 선형 가이드블록을 선형 이동시키는 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 각도 검사용 지그.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 선형 가이드블록을 지지하되 단부가 상기 레일에 이동 가능하게 결합되는 이동식 보강블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 각도 검사용 지그.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트의 하부에 결합되어 상기 베이스 플레이트를 지지하는 다수의 푸트부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 각도 검사용 지그.

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