KR101467096B1 - 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3차원 스캐너와 인접한 위치에 구비되고, 다수의 스캔 대상면을 갖는 소재가 안착되는 베이스부 및 상기 베이스부를 이동시켜 상기 다수의 스캔 대상면 각각을 순차적으로 상기 3차원 스캐너에 의해 스캔되는 스캔위치에 위치시키는 자세 제어유닛을 포함한다.

Description

3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치{Material fixing apparatus for three dimensional scanning}
본 발명은 소재 고정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소재에 대한 설계 정보를 획득할 수 있는 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 부품에 대한 정보는 3차원 스캐너를 통해 자동차 부품을 스캔하고, 그에 따른 분석에 의하여 획득된다.
이때, 자동차 부품은 각 부위마다 그 형상이 다르기 때문에, 자동차 부품의 모든 면에 대한 스캔이 이루어져야 한다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개 실용 제20-2012-0003710 호(공개일 : 2012.05.30)가 있으며, 상기 선행문헌에는 자동차 도어 부품의 3차원 스캔 측정 시스템용 고정장치에 대한 기술이 개시된다.
본 발명의 목적은, 소재의 스캔 대상면을 가변시키도록 하는 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치는 3차원 스캐너와 인접한 위치에 구비되고, 다수의 스캔 대상면을 갖는 소재가 안착되는 베이스부 및 상기 베이스부를 이동시켜 상기 다수의 스캔 대상면 각각을 순차적으로 상기 3차원 스캐너에 의해 스캔되는 스캔위치에 위치시키는 자세 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 자세 제어유닛은 상기 베이스부에 승강 가능하게 연결되어 승강 동작을 통해 상기 베이스부의 각도 조절 및 높이 조절을 가능하게 하는 조절부와 상기 조절부의 하부에 결합되고, 회전 구동을 통해 상기 베이스부를 정, 역 방향으로 회전시키는 회전부 및 상기 다수의 스캔 대상면이 상기 스캔위치에 위치되도록 상기 조절부 및 상기 회전부의 작동을 제어하는 제어부를 구비한다.
그리고, 상기 조절부는 상기 베이스부의 하부 테두리를 따라 일정한 간격을 가지며 적어도 3개 이상으로 결합되고, 개별적인 승강이 가능하도록 형성되는 승강기 및 상기 승강기를 지지하고, 상기 회전부와 결합되는 플레이트를 구비한다.
또한, 상기 승강기는 상기 플레이트에 결합되는 몸체부재와 상기 몸체부재에 승강 가능하도록 결합되는 승강부재 및 상기 승강부재의 일단에 구비되어 상기 베이스부의 서로 다른 결합 홀에 끼움 결합되고, 상기 승강부재의 승강에 따라 회전되며, 상기 결합 홀 상에서 고정 및 이동하도록 형성되는 결합편을 구비한다.
한편, 상기 베이스부의 상면에는 양단부에 각각 설치되고, 소재의 바닥면에 해당하는 스캔 대상면이 상기 스캔위치에 위치되도록 형성되는 보조 베이스부가 구비된다.
여기서, 상기 보조 베이스부는 유압을 통해 승강 가능하도록 상기 베이스부의 상면 양단부에 결합되는 제1구동부재와 상기 제1구동부재의 일측에 결합되고, 유압에 의해 소재와의 간격을 조절하는 제2구동부재 및 상기 제2구동부재의 일단에 결합되고, 소재를 양방향에서 고정 후 상기 베이스부의 상면과 평행한 회전 축 방향을 따라 회전시키는 그립부재를 구비한다.
그리고, 상기 그립부재는 상기 제2구동부재 연결되어 소재를 정, 역 방향으로 롤링 회전 가능하도록 형성되는 회전구동편 및 상기 회전구동편의 회전 축 상에 연결되며, 소재를 가압하여 고정하는 그립편을 구비한다.
또한, 상기 베이스부의 상면에는 소재가 자력에 의해 부착되도록 결합되는 마그네틱이 형성된다.
본 발명은, 소재의 구조 정보 획득을 위한 스캐닝 작업 시, 소재의 각도 및 높이 조절을 가능하게 하여, 소재 전면에 대한 정보를 스캔할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은 자동으로 소재의 모든 면을 스캔하도록 하여, 스캔 작업 개선 및 그 정확도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치를 나타낸 전체 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 스캔 대상면 촬영에 대한 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 다른 스캔 대상면 촬영에 대한 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 조절부 높이 조절에 대한 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 조절부 결합에 대한 단면도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 베이스부의 하부를 나타낸 단면도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 실시예에 대한 전체 사시도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 실시예에 대한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치를 나타낸 전체 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치는 베이스부(100)와 자세 제어유닛(200)을 포함한다.
먼저, 상기 베이스부(100)는 3차원 스캐너(300)가 설치된 공간과 인접한 위치에 구비되고, 다수의 스캔 대상면을 갖는 소재가 안착된다.
여기서, 소재는 도 1에 도시된 바와 같이 육면체 형상으로 도시되었으나, 이는 예로 도시한 것일 뿐, 자동차 섀시 부품으로써 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
베이스부(100)의 상부에는, 소재가 안착될 경우 고정이 이루어질 수 있도록 마그네틱(110)이 형성된다.
이때, 상기 마그네틱(110)은 다양한 크기를 가지는 소재에 대응할 수 있도록 소정의 크기를 가지도록 형성된다.
즉, 상기 마그네틱(110)은 후술 될 자세 제어유닛(200)의 동작을 통해 베이스부(100)가 다양한 각도로 이동하게 되면, 그에 따른 소재의 고정 상태를 유지시키도록 한다.
상기 자세 제어유닛(200)은, 상기 베이스부(100)를 이동시켜 소재의 다수의 스캔 대상면 각각을 순차적으로 3차원 스캐너(300)에 의해 스캔되는 스캔위치에 위치시킨다.
더 자세히 설명하면, 상기 자세 제어유닛(200)은 상기 3차원 스캐너(300)가 스캔 할 수 있는 영역으로 정의되는 상기 스캔위치로 상기 소재의 다수의 스캔 대상면이 위치될 수 있도록 한다.
한편, 상기 자세 제어유닛(200)은 상기와 같은 동작을 구현할 수 있도록 조절부(210) 및 회전부(220)를 구비한다.
먼저, 상기 조절부(210)는 베이스부(100)에 승강 가능하게 연결되어 제어부(400)에 의한 승강 동작을 통해 상기 베이스부(100)의 각도 조절 및 높이 조절을 가능하게 한다.
상기 조절부(210)는, 상기 베이스부(100)의 하부 테두리를 따라 일정한 간격을 가지고 결합되고, 승강기(211)에 의한 동일한 승강을 통해 상기 베이스부(100)의 높이가 조절되도록 한다.
그리고, 상기 조절부(210)는 상기 베이스부(100)의 하부에서 적어도 3개 이상으로 결합되는 것이 바람직하나, 그 개수는 설정이 가능하다.
또한, 상기 조절부(210)는 승강기(211)를 통한 개별적인 승강을 가능하도록 하여, 스캔위치에 소재의 스캔 대상면이 위치될 수 있도록 상기 베이스부(100)의 각도를 조절할 수 있다.
다시 말해, 제어부(400)는 상기 조절부(210)의 개별적인 승강을 가능하게 하여 상기 베이스부(100)의 각도를 조절함으로써, 상기 소재의 스캔 대상면이 상기 스캔위치에 위치되도록 제어한다.
한편, 회전부(220)는 상기 조절부(210)의 하부에 결합되고, 상기 제어부(400)에 의한 회전 구동을 통해 상기 베이스부(100)를 정, 역방향으로 회전시킨다.
즉, 상기 회전부(220)는 승강기(211)를 지지하는 플레이트(212)의 하부에 결합되고, 상기 제어부(400)를 통해 회전모터(미도시)를 회전 구동시킴으로써, 상기 베이스부(100)를 360도 정, 역방향 회전시킬 수 있다.
따라서, 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치는, 조절부(210) 및 회전부(220)에 의해 베이스부(100)의 높이와 각도 조절 뿐만 아니라 회전 또한 가능하도록 하여, 소재 가지는 다수의 스캔 대상면이 스캔위치로 용이하게 이동하도록 한다.
결과적으로, 상기 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치는 상기 베이스부(100)의 높이 조절 및 각도 조절을 통해, 소재의 다수의 스캔 대상면에 대한 정보를 용이하게 스캔할 수 있다.
이하, 도 2, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 각도 및 높이 조절에 대한 단면도이고, 도 5 는 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 조절부 결합에 대한 단면도이며, 도 6 은 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 베이스부의 하부를 나타낸 단면도이다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치는 다수의 조절부(210) 동작을 통해 베이스부(100)의 각도 및 높이 조절을 가능하게 한다.
먼저, 상기 조절부(210)는 상기 베이스부(100)의 하부를 따라 일정한 간격을 가지며 결합되고, 개별적인 승강이 가능하도록 형성되는 승강기(211)를 통해 상기 베이스부(100)의 각도를 조절한다.
상기 베이스부(100)의 각도 조절을 위하여 상기 승강기(211)는 몸체부재(211a), 승강부재(211b) 및 결합편(211c)를 구비한다.
여기서, 상기 몸체부재(211a)는 플레이트(212)의 상면 테두리를 따라 일정한 간격을 가지며 결합된다.
승강부재(211b)는, 상기 몸체부재(211a)에 승강 가능하도록 결합되고, 베이스(100)의 각도 조절을 위하여 소정의 길이를 가지며 형성된다.
결합편(211c)는, 상기 승강부재(211b)의 일단에서 돌출되어 구 형상으로 구비되고, 상기 베이스부(100)의 결합 홀(100a)에 끼움 결합된다.
그리고, 상기 결합편(211c)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 승강부재(211b)의 승강에 따른 상기 베이스부(100)의 각도 조절에 따라 회전되도록 하여, 용이하게 상기 베이스부(100)가 스캔위치에 위치되도록 한다.
즉, 상기 결합편(211c)은 제어부(400)를 통해 상기 승강부재(211b)가 개별적으로 승강하게 되면, 그에 따라 결합 홀(100a) 상에서 회전되도록 하여 용이하게 상기 베이스부(100)의 각도가 조절될 수 있다.
이때, 상기 결합 홀(100a)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 결합편(211c)이 상기 베이스부(100)에 끼움 결합된 상태에서 상기 승강부재(211b)의 승강에 따라 상기 결합 홀(100a) 내에서 유격을 확보할 수 있도록 크기가 다르게 형성된다.
다시 말해, 상기 결합편(211c)은 고정을 위한 하나의 결합 홀(100a)과 이동이 가능한 두 개의 결합 홀(100a)에 각각 끼움 결합됨으로써, 용이하게 상기 승강부재(211b)가 승강하도록 한다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 조절부(210)는 상기 제어부(400)를 통해 동시에 승강하도록 하여, 상기 베이스(100)의 높이를 조절할 수 있다.
다시 말해, 상기 제어부(400)는 상기 다수의 조절부(210)의 승강부재(211b)를 동일한 높이로 승강시킴으로써, 스캔위치에 소재의 다수의 스캔 대상면이 용이하게 위치되도록 제어한다.
결과적으로, 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치는 상기 제어부(400)에 의하여 베이스부(100)의 각도 및 높이를 조절하고, 그에 따라 다수의 상기 소재의 스캔 대상면을 스캔하도록 하여, 스캔 작업 개선 및 그 정확도를 향상시킬 수 있다.
이하, 도 7 은 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 실시예에 대한 전체 사시도이고, 도 8 은 본 발명에 따른 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 실시예에 대한 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치는 실시예를 통해 소재의 바닥면에 해당하는 스캔 대상면을 스캔위치로 위치시킬 수 있다.
상기와 같은 동작을 구현하기 위해서, 베이스부(100)는 보조 베이스부(120)를 구비한다.
이때, 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치의 상기 베이스부(100)의 동작에 따른 구성은 도 1에 대한 상세한 설명에 개시되었으므로 생략하기로 한다.
먼저, 보조 베이스부(120)는 제1구동부재(121), 제2구동부재(122) 및 그립부재(123)를 구비한다.
상기 제1구동부재(121)는, 제어부(400)를 통해 동작되며, 유압을 통해 승강 가능하도록 상기 베이스부(100)의 상면 양단부에 서로 소정 거리 이격되어 각각 결합된다.
제2구동부재(122)는, 상기 제어부(400)를 통해 동작되고, 상기 제1구동부재(121)의 일측에 결합되며, 유압에 의해 길이가 변경되어 소재와의 간격이 조절된다.
그립부재(123)는, 상기 제2구동부재(122)의 일단에 결합되고, 소재를 양방향에서 고정 후 베이스부(100)의 상면과 평행한 회전 축(123c) 방향을 따라 정, 역방향으로 회전시킨다.
다시 말해, 상기 그립부재(123)는 소재의 바닥면에 해당하는 스캔 대상면을 스캔위치로 위치시키도록 소재의 양측을 고정시킨 후 제어부(400)를 통해 회전시킨다.
여기서, 상기 그립부재(123)는 상기와 같은 동작 구현을 위하여 회전구동편(123a) 및 그립편(123b)을 구비한다.
상기 회전구동편(123a)은, 제2구동부재(122)에 연결되어 소재를 정, 역 방향으로 롤링 회전 가능하도록 형성된다.
그리고, 그립편(123b)은 상기 회전구동편(123a)의 회전 축(123c) 상에 연결되며, 소재를 가압하여 고정한다.
이때, 상기 그립편(123b)에는 마그네틱(미도시)이 결합되어 상기 소재를 가압하여 고정할 수 있으나, 집게 형상으로 형성되어 소재를 가압, 고정할 수도 있다.
한편, 제어부(400)를 통해 소재의 바닥면에 해당하는 스캔 대상면을 스캔위치로 위치시키는 순서를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 제어부(400)를 통해 베이스부(100)에 안착된 소재의 양측으로 제2구동부재(122)가 이동하도록 제어한다.
그에 따라, 그립편(123b)이 소재를 가압하여 고정하면, 그 상태에서 상기 제어부(400)를 통해 제1구동부재(121)를 승강시킨다.
이후, 상기 제어부(400)에 의해 회전구동편(123a)을 180도 회전하도록 동작시켜, 소재의 바닥면에 해당하는 스캔 대상면이 스캔위치로 위치되도록 함으로써, 3차원 스캐너(300)에 의해 상기 소재의 바닥면에 대한 스캔이 이루어지도록 한다.
결과적으로, 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치는 상기 제어부(400)의 제어에 의해 자동으로 소재의 전면을 스캔하도록 하여, 소재 전면에 대한 정보를 효과적으로 획득할 수 있다.
본 발명은, 소재의 구조 정보 획득을 위한 스캐닝 작업 시, 소재의 회전 및 높이 조절을 가능하게 하여, 소재 전면에 대한 정보를 스캔할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은 자동으로 소재의 모든 면을 스캔하도록 하여, 스캔 작업 개선 및 그 정확도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.
100 : 베이스부 100a : 결합 홀
110 : 마그네틱 120 : 보조 베이스부
121 : 제1구동부재 122 : 제2구동부재
123 : 그립부재 123a : 회전구동편
123b: 그립폅 123c : 회전 축
200 : 자세 제어유닛 210 : 조절부
211 : 승강기 211a : 몸체부재
212b : 승강부재 211c : 결합편
220 : 회전부 300 : 3차원 스캐너
400 : 제어부

Claims (8)

  1. 3차원 스캐너와 인접한 위치에 구비되고, 다수의 스캔 대상면을 갖는 소재가 안착되는 베이스부; 및
    상기 베이스부를 이동시켜 상기 다수의 스캔 대상면 각각을 순차적으로 상기 3차원 스캐너에 의해 스캔되는 스캔위치에 위치시키는 자세 제어유닛;을 포함하고,
    상기 자세 제어유닛은,
    상기 베이스부에 승강 가능하게 연결되어 승강 동작을 통해 상기 베이스부의 각도 조절 및 높이 조절을 가능하게 하는 조절부;
    상기 조절부의 하부에 결합되고, 회전 구동을 통해 상기 베이스부를 정, 역 방향으로 회전시키는 회전부; 및
    상기 다수의 스캔 대상면이 상기 스캔위치에 위치되도록 상기 조절부 및 상기 회전부의 작동을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조절부는,
    상기 베이스부의 하부 테두리를 따라 일정한 간격을 가지며 적어도 3개 이상으로 결합되고, 개별적인 승강이 가능하도록 형성되는 승강기; 및
    상기 승강기를 지지하고, 상기 회전부와 결합되는 플레이트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 승강기는,
    상기 플레이트에 결합되는 몸체부재;
    상기 몸체부재에 승강 가능하도록 결합되는 승강부재; 및
    상기 승강부재의 일단에 구비되어 상기 베이스부의 서로 다른 결합 홀에 끼움 결합되고, 상기 승강부재의 승강에 따라 회전되며, 상기 결합 홀 상에서 고정 및 이동하도록 형성되는 결합편;을 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부의 상면에는,
    양단부에 각각 설치되고, 소재의 바닥면에 해당하는 스캔 대상면이 상기 스캔위치에 위치되도록 형성되는 보조 베이스부가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보조 베이스부는,
    유압을 통해 승강 가능하도록 상기 베이스부의 상면 양단부에 결합되는 제1구동부재;
    상기 제1구동부재의 일측에 결합되고, 유압에 의해 소재와의 간격을 조절하는 제2구동부재; 및
    상기 제2구동부재의 일단에 결합되고, 소재를 양방향에서 고정 후 상기 베이스부의 상면과 평행한 회전 축 방향을 따라 회전시키는 그립부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 그립부재는,
    상기 제2구동부재 연결되어 소재를 정, 역 방향으로 롤링 회전 가능하도록 형성되는 회전구동편; 및
    상기 회전구동편의 회전 축 상에 연결되며, 소재를 가압하여 고정하는 그립편;을 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부의 상면에는,
    소재가 자력에 의해 부착되도록 결합되는 마그네틱이 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 스캐닝을 위한 소재 고정 장치.
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