KR101396435B1 - 금형 제품의 형상 측정장치 - Google Patents

금형 제품의 형상 측정장치 Download PDF

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김경석
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Abstract

본 발명은 금형 제품의 형상 측정장치에 관한 것으로, 특히 일측에 시험타발된 모재가 고정될 수 있는 고정부가 마련되어 일정 높이로 설치되는 모재고정수단; 상기 모재고정수단에서 일정거리 이격된 전방 위치에서 모재고정수단에 고정된 모재를 메인제어부의 명령에 따라 모재의 이미지를 획득하도록 설치되는 모재형상측정수단; 상기 모재형상측정수단이 상기 모재고정수단에 고정된 모재의 전방에서 상하, 좌우 및 모재고정수단과의 전후 거리조절이 가능하도록 설치되는 위치조절대; 상기 위치조절대에 설치된 모재형상측정수단과 전기적으로 연결되어 상기 모재측정수단에서 획득된 모재의 형상데이터가 저장되는 메모리부와 비교연산부 및 상기 위치조절대의 이동을 제어하는 이동제어부가 구비된 메인제어부; 상기 메인제어부에 연결되어 상기 모재형상측정수단에서 획득된 모재의 형상을 보여주는 디스플레이수단과 상기 모재형상측정수단의 동작제어를 위한 명령입력부가 구비된 PC 또는 PLC; 를 포함하여 구성된다.

Description

금형 제품의 형상 측정장치{A shape measuring system of the mold product}
본 발명은 금형 제품의 형상 측정장치에 관한 것으로, 특히 금형을 이용한 제품개발시 각 타발별 및 공정별로 변형되는 제품의 형상을 측정하여 각 타발별 및 공정별 변형량 테이터를 통해 금형의 수정 및 개발시간을 단축시킬 수 있도록 하는 금형 제품의 형상 측정장치에 관한 것이다.
프레스 금형을 이용하여 제품을 가공할 때, 일련의 서로 다른 공정을 통해 최종 제품이 성형된다.
즉, 프레스 금형을 이용한 제품의 성형공정을 간단히 살펴보면, 제품 형상의 크기로 절단된 강판(이하, 모재라 한다)을 금형 다이에 고정한 후에 드로잉, 포밍, 피어싱, 벤딩, 마무리 공정이 진행되어 최종적으로 하나의 제품이 성형된다.
따라서, 이러한 다수의 공정을 거치는 모재는 각 공정별 작업이 수행되는 과정에서 각 모재가 갖는 물리적 성질에 따라 변형이 발생되기 마련이며, 이러한 다수의 가공 공정별 발생되는 변형량은 최종 완성된 제품의 품질에 영향을 미치기 때문에 각 공정별 변형량이 허용된 공차 이내에서 이루어져야 최종적으로 규격에 맞는 제품이 완성되며, 완성된 제품의 품질이 안정화된 경우에 제품 양산이 이루어지게 된다.
그러나, 일반적으로 이와 같은 양산용 프레스 금형을 개발하는 종래의 경우, 설계데이터에 근거해서 가공된 금형에 모재를 투입하여 시험 타발을 수행한 후에 시험생산된 제품의 적부를 판단하게 되고, 특정 부위에 오차가 발생된 경우 해당 부위의 금형을 수정하여 다시 시험타발을 행하게 되고, 재차 시험타발을 수행한 후에 다시 확인하여 오차여부를 재확인하는 과정이 반복적으로 수행된다.
이와 같은 일련의 과정을 수행한 후에 완성된 시제품의 품질을 검사하여 금형을 수정하고, 다시 시험타발을 통해 오차가 발생된 부위의 적부를 확인하는 경우, 어느 공정에 의해서 그 변형(오차)이 발생되었는지를 확인하기란 어렵다.
특히, 프레스 금형에 사용되는 모재는 그 재료 자체에 일정한 탄성력을 갖는 재질로 이루어져 있기 때문에, 금형을 통한 각 공정의 수행시 가공된 부위가 그 재료가 갖는 탄성력에 의해 최초 상태로 복원하려는 스프링백 현상이 발생되고, 이 스프링백 현상이 오차의 주요 요인이 된다.
따라서, 다수의 서로 다른 작업장치에 의해 수행되는 각 공정에 따라 모재에서 발생되는 변형량 또한 각각 차이가 있게 되고, 최종 제품이 완성된 상태에서 국부적인 변형 오차를 수정하기 위해 금형을 수정하는 경우, 정확한 수정이 안되는 경우가 많다.
이러한 어려움을 해소하기 위해, 각 공정별 시험 타발을 한 후에 3차원 측정기 등을 이용하여 시험 타발 전후의 변형량을 체크하여 각 공정별 오차를 줄이거나 없애는 작업을 수행해야 하는데, 실제적으로 일반 중소기업 등에서 이러한 고가의 시험측정장비를 구비하여 시제품 생산시 각 타발 공정별 오차 및 변형률을 체크하여 작업을 수행하기란 현질적으로 어려움이 많았다.
따라서, 본 발명자는 이러한 종래의 어려움을 해소하기 위해, 시제품의 각 타발공정별 변형량을 간단히 측정하여 초기 제품개발시간을 단축하고, 완성제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 시제품 형상측정장치의 필요성이 제기되어 본 발명을 안출하게 되었다.
한국공개특허 제1999-0043583호(공개일:1999.06.15, 발명의 명칭: 프레스 금형의 자동측정장치) 한국등록특허 제10-0815739호(등록일:2008.03.14, 발명의 명칭: 스프링백 측정장치) 한국등록특허 제10-0494894호(등록일:2005.06.02, 발명의 명칭: 공정패널 형상 측정 세팅장치
본 발명은 상술한 종래의 단점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 프레스 금형을 이용한 제품 초기 개발시 각 시험타발 공정별 시제품의 형상을 간단하게 측정하여 각 공정별 오차 및 변형률을 줄여 최종 완성품의 품질을 향상시키고, 제품개발시간을 단축하여 기업의 경쟁력을 높일 수 있도록 하는 금형 제품의 형상 측정장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 모재의 특성에 따라 달리 생기는 스프링백 현상에 따른 변형량을 각 시험타발공정별로 체크하여 이를 설계에 직접 반영토록 하여 금형가공 공정중에 금형을 경험에 의해 수정하거나 고가의 측정기를 사용하여 비용과 시간의 소요가 많은 불편한 작업을 줄일 수 있도록 하는 금형 제품의 형상측정장치를 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 금형 제품의 형상 측정장치는 일측에 시험타발된 모재가 고정될 수 있는 고정부가 마련되어 일정 높이로 설치되는 모재고정수단과, 상기 모재고정수단에서 일정거리 이격된 전방 위치에서 모재고정수단에 고정된 모재를 메인제어부의 명령에 따라 모재의 이미지를 획득하도록 설치되는 모재형상측정수단과, 상기 모재형상측정수단이 상기 모재고정수단에 고정된 모재의 전방에서 상하, 좌우 및 모재고정수단과의 전후 거리조절이 가능하도록 설치되는 위치조절대와, 상기 위치조절대에 설치된 모재형상측정수단과 전기적으로 연결되어 모재형상측정수단에서 획득된 모재의 형상데이터가 저장되는 메모리부와 비교연산부 및 상기 위치조절대의 이동을 제어하는 이동제어부가 구비된 메인제어부와, 상기 메인제어부에 연결되어 상기 모재형상측정수단에서 획득된 모재의 형상을 보여주는 디스플레이수단과 상기 모재형상측정수단의 동작제어를 위한 명령입력부가 구비된 PC 또는 PLC; 를 포함하여 구성되되, 상기 모재고정수단과 상기 위치조절대는 전후로 일정거리 이격된 위치에서 수직으로 각각 설치된 상태에서 양측 하단부가 상호 연결된
Figure 112014028122846-pat00001
형으로 이루어지되, 일측 위치조절대에 구비된 모재형상측정수단은 상기 메인제어부에 의해 제어되는 구동모터로 동작되는 수평이동대와 수직이동대에 의해 좌우 및 상하 이동이 가능하도록 구성되고, 상기 모재고정수단과 상기 위치조절대 사이의 하단 연결부는 상기 메인제어부의 제어명령에 의해 제어되는 구동모터에 의해 상기 모재형상측정수단을 전후 이동시키는 전후이동대로 구성된 구조로 이루어진다.
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또한, 상기 모재형상측정수단은 상기 메인제어부의 명령에 의해 모재고정수단에 고정된 모재를 향해 빛을 투영시키는 광원과 격자무늬를 생성하기 위한 투영격자 및 상기 투영격자를 통과한 광원을 모재고정수단에 고정된 모재에 조사하는 투영기와, 상기 투영기를 통해 조사된 광원에 의해 모재에 형성된 기준격자 및 모재 형상에 나타난 모아레무늬를 획득하여 상기 메인제어부로 전송하는 카메라를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 카메라의 전방에는 모재고정수단에 고정된 모재의 형상 및 모아레무늬를 정확하게 획득하기 위한 줌렌즈가 설치되고, 상기 줌렌즈와 투영기는 상기 메인제어부의 제어로 동작되는 구동모터에 의해 자동으로 조리개 및 줌렌즈의 조정이 가능하도록 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 금형 제품의 형상측정장치는 프레스 금형을 통해 제품을 생산하기 위한 초기 단계에서 금형의 각 공정별로 시험제품의 타발상태를 3차원 형상측정장치를 통해 각 타발 및 공정별 전후의 변형량을 현장에서 측정, 대비하여 바로 금형의 수정 및 설계에 반영할 수 있도록 함으로써 금형개발시간을 단축시킴으로써 금형 개발 단가를 줄이고, 완제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 한다.
특히, 저렴한 가격대의 3차원측정기를 제공하여 구입이 용이하고, 이로 인해 고가의 측정비용이 소요되어 그 사용이 어려웠던 중소기업에서 그 이용이 확대되어 고품질의 금형개발이 가능하도록 하여 기업의 경쟁력을 높일 수 있도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 금형 제품의 형상측정장치의 전체 구성도 및 블럭도,
도 3은 본 발명의 형상측정장치에서 모재형상측정수단의 구성도,
도 4는 본 발명의 형상측정장치에서 이동대의 발췌 구성도,
도 5는 본 발명의 형상측정장치를 이용하여 모재의 형상을 측정하는 순서도이다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 금형 제품의 형상측정장치의 구성에 대해서 더욱 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 종래에 공지된 기술구성에 대해서는 자세한 설명을 생략하고, 본 발명의 특징적인 구성 위주로 상세하게 설명한다.
즉, 본 발명에 따른 금형 제품의 형상 측정장치는 개발된 금형으로 타발된 시제품의 형상 및 변형을 각 타발 공정 전후로 측정하여 각 타발 공정 전후의 비교 데이터를 통해 모재 형상의 변형을 측정하여 어느 공정에서 발생된 변형이 제품의 품질에 영향을 미치는지 정확하게 파악하여 설계에 반영함으로써 잦은 금형수정을 줄임으로써 금형개발기간을 단축함은 물론 제품의 완성도를 높여 품질을 향상시킬 수 있도록 금형으로 생산된 제품의 변형을 3차원 측정장치를 통해 간단하게 측정, 비교판단할 수 있도록 구성된다.
또한, 본 발명은 종래의 고가인 3차원 형상측정장치 및 이를 이용할 때 발생되었던 번거로움과 경비를 줄여 현장에 적용이 편리한 간단한 구조의 3차원 형상측정장치를 제공하는 것이다.
도 1에 본 발명에 따른 금형 제품의 형상측정장치(100)의 전체 구성이 개략적으로 도시되어 있고, 도 2는 주요 구성의 동작관계를 간단한 블록도로 도시하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 금형 제품의 형상측정장치(100)는 시험 타발된 형상 측정용 모재가 고정될 수 있는 기준고정부(25)가 마련되어 일정 높이로 모재고정수단(20)이 일측에 구비되고, 상기 모재고정수단(20)이 설치된 전방으로 상기 모재고정수단(20)에서 일정거리 이격된 위치에 상기 모재고정수단(20)에 고정된 모재를 3차원 형상데이터로 획득하기 위한 모재형상측정수단(30)이 상호 마주보게 설치된 구조로 이루어진다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 모재고정수단(20)은 시험 타발품인 형상측정용 모재가 정해진 위치에 간단히 고정 설치될 수 있도록 그 전면부에 x축 및 y축 좌표값이 설정되어 동일한 z축 좌표값을 갖는 기준고정부(25) ①②가 마련된다.
상기 기준고정부(25)는 형상 측정이 필요한 금형 제품에 외력이 작용되지 않도록 소정의 고정수단 등에 의해 고정 설치되도록 ①,②의 두 지점의 고정부는 동일한 고정식 기구물이 이용되며, 상기 기준고정부(25)의 ①,② 지점 아래에는 모재의 z축을 고정하는 별도의 기준고정부 ③, ④ 가 마련되는데, 상기 기준고정부 ③, ④ 지점의 위치는 가공되는 모재의 형상에 따라 변화가 있을 수 있어서 z축 값을 변경할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 모재고정수단(20)의 대향측에 설치되는 상기 모재형상측정수단(30)은 형상측정 프로그램이 설치된 별도의 메인제어부(50)에 의해 상하 수직 및 좌우 수평이동이 가능함은 물론 상기 모재고정수단(20)에 고정된 모재의 전방에서 전후 거리조절이 가능하도록 구성된 위치조절대(40)에 고정 설치된다.
따라서, 상기 모재고정수단(20)과 상기 위치조절대(40)는 전후로 일정거리 이격된 위치에서 수직으로 각각 설치되되, 양측 하단부가
Figure 112013118485544-pat00002
형으로 상호 연결되어 일체로 구성된다.
또한, 상기 위치조절대(40)에 설치되는 모재형상측정수단(30)은 상호 직교되게 설치된 수평이동대(42)와 수직이동대(44)에 의해 좌우 및 상하 이동이 가능하도록 구성되며, 상기 수평이동대(42)와 수직이동대(44)에는 메인제어부(50)에 의해 제어되는 구동모터(43,45)로 동작되어 상기 모재형상측정수단(30)을 이동시킬 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 모재고정수단(20)과 상기 위치조절대(40) 사이의 하단 연결부는 상기 위치조절대(40)가 모재고정수단(20)을 향하여 전진 또는 후진되면서 모재와 모재형상측정수단(30) 사이의 거리를 조절할 수 있도록 전후이동대(46)가 설치되고, 상기 전후이동대(46)도 메인제어부(50)의 제어명령에 의해 제어되는 구동모터(47)에 의해 전후 수평이동이 가능한 구조로 이루어진다.
한편, 상기 모재형상측정수단(30) 및 위치조절대(40)는 별도의 메인제어부(50)에 의해 각각 동작이 제어되도록 전기적으로 연결되며, 상기 메인제어부(50)에는 상기 모재형상측정수단(30)에서 획득된 모재의 형상데이터가 저장되는 메모리부(53)와 비교연산부(54) 및 상기 위치조절대(40)의 수평이동대(42)와 수직이동대(44) 및 전후이동대(46)의 이동을 제어하는 이동제어부(55)와, 상기 모재형상측정수단(30)에서 획득된 모재의 형상을 보여주는 모니터(51)와 이들을 통합 제어하는 통합제어부(52)가 포함된 구성으로 이루어진다.
이와 같이 구성된 상기 메인제어부(50)는 각부의 동작제어를 위한 명령입력부가 구비된 PC(60) 또는 PLC에 연결된 구성으로 이루어진다.
도 3은 상술한 모재형상측정수단(30)의 구성을 좀더 파악하기 용이하도록 그 내부 구성을 도시하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 형상측정장치(100)는 프로젝션모아레라고 하는 공지된 3차원 형상측정장치를 이용한다.
모재의 3차원 형상데이터를 획득하는 상기 모재형상측정수단(30)은 상기 메인제어부(50)의 명령에 의해 모재고정수단(20)에 고정된 모재를 향해 빛을 투영시키는 광원(32)과 격자무늬를 생성하기 위한 투영격자(33) 및 상기 투영격자(33)를 통과한 광원을 모재고정수단(20)에 고정된 모재에 조사하는 투영기(34)가 내부 일측에 구비된다.
또한, 상기 투영기(34)를 통해 조사된 광원에 의해 모재에 형성된 기준격자 및 모재 형상에 나타난 모아레 무늬를 촬영하여 상기 메인제어부(50)로 전송하는 카메라(35)가 내부 타측에 구비된 구성으로 이루어진다.
특히, 상기 카메라(35)의 전방에는 모재고정수단(20)에 고정된 모재의 형상 및 모아레무늬를 정확하게 획득하기 위한 줌렌즈(36)가 설치되고, 상기 줌렌즈(36)와 투영기(34)는 상기 메인제어부(50)의 제어로 동작되는 구동모터(37)에 의해 자동으로 조리개 조절과 줌조절이 가능하도록 구성되며, 상기 카메라(35)와 줌렌즈(36) 사이에는 투영격자가 추가로 설치될 수 있다.
상기 모재형상측정수단(30)으로 사용되는 프로젝션 모아레는 다른 분야에서 3차원형상을 측정하는 용도로 사용되고 있어 이에 대한 구체적인 원리와 방식에 대해서는 그 설명을 생략한다.
그리고, 도 4에는 상기 위치조절대(40)에 설치되어 모재형상측정수단(30)을 X축, Y축 및 Z축으로 이동시키는 수평이동대(42)와 수직이동대(44) 및 전후이동대(46)를 발췌 도시하고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수평이동대(42)와 수직이동대(44)는 각 일단에 상기 메인제어부(50)의 제어명령에 따라 구동되는 구동모터(43,45)가 각각 설치되어 있으며, 각 수평 및 수직이동대(42,44)는 모재형상측정수단(30)의 저면 또는 측면에 동시에 연결되어 어느 일측 수평 또는 수직이동대의 구동모터가 회전되어 모재형상측정수단(30)의 좌우 또는 상하이동이 이루어질 때 다른 일측 이동대의 구동모터는 회전이 이루어지지 않은 상태에서 일측 이동대의 구동모터 회전방향에 따라 이동이 이루어지게 된다.
물론, 타측 이동대의 구동모터 회전시에 일측 이동대의 구동모터는 회전이 정지된 상태에서 타측 구동모터의 회전방향에 따라 이동이 이루어지게 된다.
일례로, 상기 수평이동대(42) 측에 구비된 구동모터(43)의 회전으로 모재형상측정수단(30)이 좌우 수평이동하는 경우, 모재측정수단(30)의 일측에 고정된 수직이동대(44)도 함께 좌우 슬라이딩 이동이 이루어지게 되고, 상기 수직이동대(44) 측에 구비된 구동모터(45)의 회전력으로 모재형상측정수단(30)이 상하 이동하는 경우, 모재형상측정수단(30)의 저면에 고정된 수평이동대(42)도 모재형상측정수단에 고정된 상태에서 동시에 상하 이동이 이루어지게 된다.
상기 수평이동대(42) 및 수직이동대(44)의 내측에는 각 구동모터(43,45)의 회전력으로 회전이 이루어지는 일정 길이의 스크류축이 설치되고, 상기 수평이동대 (42)및 수직이동대(44)와 동시에 결합되는 상기 모재형상측정수단(30)의 저면 또는 일측면에는 내부에 나선부가 형성된 너트연결부가 각각 형성되어 상기 각 이동대의 구동모터축에 결합된 스크류의 회전에 따라 상기 너트연결부가 결합된 모재형상측정수단이 이동되는 형태의 볼스크류방식이 각 이동대의 구동방식으로 채택되지만, 이외에도 엘엠가이드 형태 및 다른 구조의 방식이 채택되어 각 이동대의 이동이 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 위치조절대(40)의 상하 및 좌우 양측에는 상기 수평이동대(42) 및 수직이동대(44)의 양단이 고정되되, 대향측 구동모터의 회전으로 모재형상측정수단(30)이 좌우 또는 상하 이동할 때 구동되지 않은 구동모터가 설치된 일측 수평 또는 수직이동대가 모재측정수단과 함께 이동이 이루어질 수 있도록 관통부(41)가가 형성되어 수평이동대(42) 및 수직이동대(44)의 양단이 그 관통부(41) 내측에서 슬라이딩 이동가능하도록 구성된다.
그리고, 고정된 모재고정수단(20)에 대해서 전후 이동가능하도록 구성된 상기 위치조절대(40)는 모재고정수단(20)과 연결된 하단부에 설치된 전후이동대(46)의 상면에 의해 수직으로 세워진 상태에서 전후 이동이 가능하도록 구성된다.
상기 위치조절대(40)의 전후 이동을 위해서 상기 전후이동대(46)의 일측에는 상기 메인제어부(50)의 제어명령에 따라 회전이 이루어지는 구동모터(47)가 설치되고, 상기 구동모터(47)의 회전으로 전후이동대(46)의 설정된 영역 구간 내에서 회전되면서 상기 위치조절대(40)를 이동시킬 수 있는 이동수단이 구비된다.
상기 이동수단은 벨트방식이나 와이어방식 또는 체인기어방식, 웜스크류 방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 구성될 수 있으며, 이러한 이동수단의 구체적인 실시예는 공지된 기술에 의해 당업자가 용이하게 채택하여 실시 가능하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
그리고, 도 5에는 상술한 본 발명의 형상측정장치(100)를 이용하여 모재의 3차원 형상을 측정하는 순서가 플로우차트로 간단하게 도시하고 있다.
먼저, 시험 타발된 모재를 형상측정장치의 모재고정수단에 금형 시제품 도는 금형 제품이 자중이나 기준고정부의 고정력에 의해 변형이 발생되지 않도록 고정하게 되는데, 이때 모재고정수단에 고정되는 모재는 모재고정수단에 마련된 기준고정부(도 1의 ①②)를 기준으로 고정위치를 잡아 고정하면 된다(S1).
모재를 고정부에 고정한 후에, PC 또는 PLC를 조작하여 상기 기준고정부에 대향되도록 설치된 위치조절대의 모재측정수단을 좌우(x축) 및 상하(y축) 이송시켜 초기 측정위치를 선정한다(S2).
즉, 수평이동대와 수직이동대를 이용하여 모재와 모재측정수단 사이의 x축 및 y축 위치를 설정한 후에, 전후이동대를 이용하여 모재와 모재측정수단 사이의 거리(z축)를 조정하는 측정위치를 선택한다.
모재의 형상을 측정하기 위한 준비과정에서 측정하고자 하는 모재의 기본정보, 예를 들면 모재의 전체 크기(가로, 세로)를 PC 또는 PLC를 통해 사전 입력하거나, 모재와 모재측정수단의 위치조절시 모재의 기본정보와 자(scale, ruler)의 이미지 정보를 입력할 수 있다(S3).
이와 같이, 모재와 모재측정수단의 거리 및 위치조절을 완료한 후에 모재측정수단의 카메라(35)를 통해 획득되어 PC 또는 PLC의 디스플레이부에 표시되는 모재의 형상 이미지를 통해 카메라의 초점을 맞추며, 측정영역을 조정하기 위하여 투영기 및 줌렌즈의 조리개와 줌을 자동으로 조절하여 형상측정영역을 선택하게 된다(S4).
모재측정수단의 셋팅이 완료된 후에, 형상측정영역을 지정하여 형상측정명령을 내리면, 지정된 영역에 대한 모재 형상의 3차원 형상데이터가 획득되며(S5), 획득된 모재의 형상데이터는 PC 또는 PLC의 디스플레이부에 표면형 데이터로 표시된다(S6).
이와 같이, 모재로부터 획득된 3차원 형상데이터는 메모리부에 자동 저장되며(S7), 저장된 모재의 3차원 형상 데이터는 픽셀정보를 바탕으로 크기가 환산되어 최초 입력된 모재 형상의 기준데이터와 비교하거나 그 전 공정에서 측정된 형상데이터와 비교를 하여 그 차이가 발생된 경우 변형된 부위의 위치나 높이, 라인의 정보를 표시하게 된다.
물론, 상기의 과정으로 모재의 형상을 측정할 때, 모재 형상의 전체를 측정하거나 임의의 영역을 선정하여 그 영역에 대한 형상테이터를 획득, 저장할 수 있으며, 상기 모재형상측정수단을 통해 획득된 모재의 형상데이터는 디스플레이부에 실시간 디지털화되어 측정결과를 표시하게 되며, 측정된 모재의 형상데이터는 프로그래밍된 측정프로그램에 의해서 메인제어부에 자동 저장 및 관리된다.
이와 같이, 매 금형공정별로 타발제품의 3차원 형상을 측정하여 그 전 공정의 형상데이터와 비교를 통해 모재의 변형상태를 확인할 수 있고, 그 결과를 바탕으로 설계에 직접 반영하여 금형 제품의 완성도 및 품질을 한층 높일 수 있도록 함은 물론 초기 금형 개발시간을 최대한 단축시킬 수 있도록 한다.
10 : 모재 20 : 모재고정수단
25 : 기준고정부 30 : 모재형상측정수단
32 : 광원 33 : 투영격자
34 : 투영기 35 : 카메라
36 : 줌렌즈 37 : 구동모터
38 : 조리개조절부 39 : 줌 조절부
40 : 위치조절대 41 : 관통부
42 : 수평이동대 43 : 구동모터
44 : 수직이동대 45 : 구동모터
46 : 전후이동대 47 : 구동모터
50 : 메인제어부 51 : 모니터
52 : 통합제어부 53 : 메모리부
54 : 비교연산부 55 : 이동제어부
60 : PC 100 : 형상측정장치

Claims (4)

  1. 일측에 시험타발된 모재가 고정될 수 있는 고정부가 마련되어 일정 높이로 설치되는 모재고정수단과, 상기 모재고정수단에서 일정거리 이격된 전방 위치에서 모재고정수단에 고정된 모재를 메인제어부의 명령에 따라 모재의 이미지를 획득하도록 설치되는 모재형상측정수단과, 상기 모재형상측정수단이 상기 모재고정수단에 고정된 모재의 전방에서 상하, 좌우 및 모재고정수단과의 전후 거리조절이 가능하도록 설치되는 위치조절대과, 상기 위치조절대에 설치된 모재형상측정수단과 전기적으로 연결되어 모재형상측정수단에서 획득된 모재의 형상데이터가 저장되는 메모리부와 비교연산부 및 상기 위치조절대의 이동을 제어하는 이동제어부가 구비된 메인제어부와, 상기 메인제어부에 연결되어 상기 모재형상측정수단에서 획득된 모재의 형상을 보여주는 디스플레이수단과 상기 모재형상측정수단의 동작제어를 위한 명령입력부가 구비된 PC 또는 PLC; 를 포함하여 구성되되,
    상기 모재고정수단과 상기 위치조절대는 전후로 일정거리 이격된 위치에서 수직으로 각각 설치된 상태에서 양측 하단부가 상호 연결된
    Figure 112014028122846-pat00003
    형으로 이루어지되,
    상기 위치조절대에 구비된 모재형상측정수단은 상기 메인제어부에 의해 제어되는 구동모터로 동작되는 수평이동대와 수직이동대에 의해 좌우 및 상하 이동이 가능하도록 구성되고,
    상기 모재고정수단과 상기 위치조절대 사이의 하단 연결부는 상기 메인제어부의 제어명령에 의해 제어되는 구동모터에 의해 상기 모재형상측정수단을 전후 이동시키는 전후이동대로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금형 제품의 형상측정장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모재형상측정수단은 상기 메인제어부의 명령에 의해 모재고정수단에 고정된 모재를 향해 빛을 투영시키는 광원과 격자무늬를 생성하기 위한 투영격자 및 상기 투영격자를 통과한 광원을 모재고정수단에 고정된 모재에 조사하는 투영기와, 상기 투영기를 통해 조사된 광원에 의해 모재에 형성된 기준격자 및 모재 형상에 나타난 모아레무늬를 획득하여 상기 메인제어부로 전송하는 카메라를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금형 제품의 형상측정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카메라의 전방에는 모재고정수단에 고정된 모재의 형상 및 모아레무늬를 정확하게 획득하기 위한 줌렌즈가 설치되고, 상기 줌렌즈와 투영기는 상기 메인제어부의 제어로 동작되는 구동모터에 의해 자동으로 조절가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 금형 제품의 형상측정장치.
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