KR101492841B1 - 블레이드 측정용 지그장치 - Google Patents

블레이드 측정용 지그장치 Download PDF

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김준섭
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Abstract

본 발명은 블레이드 측정용 지그장치에 관한 것이다. 3차원 측정기를 이용하여 다 방향에서 측정하기 위해 블레이드의 고정을 위해 사용되는 블레이드 측정용 지그장치에 있어서, 상부영역에 도브테일형상부를 수용하는 도브테일수용부와, 도브테일수용부의 하부에 수직방향으로 형성된 승강가이드부와, 상기 승강가이드부의 하부 영역에 수평방향으로 형성된 수평가이드부를 갖는 지그블록유니트와, 상기 승강가이드부 내에 승강가능하게 수용되어 상기 도브테일수용부내에 수용된 블레이드를 상향가압할 수 있으며, 하단 영역에 측방가압에 의해 상승분력을 발생시킬 수 있는 피동경사면이 수평방향에서 상호 대향하도록 형성되어 있는 승강슬라이드와, 상기 피동경사면과 접촉하는 구동경사면을 가지고 상기 수평가이드부에 안내되어 수평이동하여 상기 승강슬라이드를 승강이동시키는 한 쌍의 수평구동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 블레이드의 3차원 측정을 위한 위치설정 작업을 용이하게 하고 그 상태를 견고히 유지할 수 있어 측정정확도 및 작업효율성을 높일 수 있다.

Description

블레이드 측정용 지그장치{The measuring jig for blades}
본 발명은 블레이드 측정용 지그장치에 관한 것이다.
터빈의 회전체 로터는 원형 디스크와 이 디스크의 원주를 따라 배치되는 다수의 블레이드로 이루어진다. 이들 블레이드는 블레이드본체의 일단에 형성된 도브테일형상부를 가지고, 디스크에는 이 도브테일형상부를 수용하는 도브테일 수용부가 형성되어 있어, 이들이 형상맞춤하여 상호 끼움결합된다.
블레이드는 그 성형 및 가공 상태가 적정한지 여부를 확인하기 위해 3차원측정기(CMM)에서 그 외부 치수가 측정된다. 이때 블레이드는 그 도브테일형상부가 평탄부가 없는 곡면으로 이루어져 있기 때문에 기준면을 정하기 어렵다. 그래서 평탄한 지그플레이트의 기준표면상에 도브테일형상부가 접촉하도록 배치한 다음, 기준표면으로부터 이격된 도브테일형상부의 하부에 지지핀을 끼워 블레이드본체가 수직상태로 유지하도록 균형을 잡은 다음 측정을 시행하였다.
그런데 이러한 종래의 방식은 블레이드를 정확히 위치설정 하기 어려워 작업성이 매우 나쁘고 측정 작업의 효율이 낮다. 그리고 위치설정된 상태에서도 외력이나 진동 등에 의해 기울어지거나 어긋나기 쉽기 때문에 측정의 정확도가 떨어지거나 재차 위치설정을 하여야 하는 등에 의해 작업효율성은 더욱 떨어진다.
따라서 본 발명의 목적은 블레이드의 3차원 측정을 위한 위치설정 작업을 용이하게 하고 그 상태를 견고히 유지할 수 있는 블레이드 측정용 지그장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 다양한 형태의 블레이드를 공용으로 측정할 수 있는 블레이드 측정용 지그장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 3차원 측정기를 이용하여 다방향에서 측정하기 위해 블레이드의 고정을 위해 사용되는 블레이드 측정용 지그장치에 있어서, 상부영역에 도브테일형상부를 수용하는 도브테일수용부와, 도브테일수용부의 하부에 수직방향으로 형성된 승강가이드부와, 상기 승강가이드부의 하부 영역에 수평방향으로 형성된 수평가이드부를 갖는 지그블록유니트와, 상기 승강가이드부 내에 승강가능하게 수용되어 상기 도브테일수용부내에 수용된 블레이드를 상향 가압할 수 있으며, 하단 영역에 측방가압에 의해 상승 분력을 발생시킬 수 있는 피동경사면이 수평방향에서 상호 대향하도록 형성되어 있는 승강슬라이드와, 상기 피동경사면과 접촉하는 구동경사면을 가지고 상기 수평가이드부에 안내되어 수평 이동하여 상기 승강슬라이드를 승강 이동시키는 한 쌍의 수평구동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 측정용 지그장치에 의해 달성된다.
여기서 상기 수평가이드부는 축선방향을 따른 암나사부를 가지며, 상기 각 수평구동부재는 상기 암나사부와 맞물리는 숫나사부와, 상기 수평구동부를 회전 구동하여 수평 이동시키기 위한 회전조작노브를 갖는 것이 바람직하다.
상기 승강슬라이드는 블레이드를 고정하는 제1승강슬라이드와 수평구동부재의 측방가압에 의해 상기 제1승강슬라이드를 상승시키는 제2승강슬라이드를 포함할 수 있다. 이 경우 각 소재의 필요 면압강도나 운동성 등을 고려하여 그에 적합한 재질을 선택할 수 있다.
상기 지그블록유니트는 본체블록과, 상기 도브테일수용부를 가지고 상기 본체블록에 착탈가능하게 장착되는 수용블록을 갖도록 구성되어, 다양한 블레이드를 공용으로 사용할 수 있는 측정용 지그장치가 제공될 수 있다. 이때 상기 본체블록과 상기 수용블록은 측방슬라이딩 결합을 위한 물림리브 및 물림그루브 결합구조를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수평구동부재는 수평방향을 따라 관통된 스크류공을 가지고 상기 수평가이드부 내에서 슬라이딩 안내되어 수평이동하고, 각 스크류공에는 상호 반대방향의 나선을 갖는 암나사가 형성되어 있으며, 상기 양 스크류공을 관통하며 각 암나사부에 대응하는 숫나사부가 길이방향을 따라 대향하여 형성되어 있는 구동스크류바아를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 블레이드의 3차원 측정을 위한 위치설정 작업을 용이하게 하고 그 상태를 견고히 유지할 수 있어 측정정확도 및 작업효율성을 높일 수 있다.
또한, 간편한 구성으로 다양한 형태의 블레이드를 공용으로 측정할 수 있는 블레이드 측정용 지그장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 블레이드 측정용 지그장치의 사시도이고,
도 2는 블레이드의 도브테일형상부가 결합되어 고정되는 구조를 설명하기 위한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 본체블록 상부면에 착탈가능한 수용블록을 나타낸 단면도이며,
도 4는, 본 발명의 또 다른 실시예의 서로 다른 암나사부가 형성된 단면도를 나타낸 도면이다.
이하. 본 발명에 따른 블레이드 측정용 지그장치의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 블레이드 측정용 지그장치의 사시도이며, 도 2는 블레이드의 도브테일형상부가 결합된 상태의 단면도이다. 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 블레이드 측정용 지그장치는 지그블록유니트(100)와, 지그블록유니트(100) 내에서 도브테일형상부(117)를 상향 가압하는 승강슬라이드(205, 207)와, 승강슬라이드(205, 207)를 구동하는 수평구동부재(213)를 갖는다.
지그블록유니트(100)는 상부영역에는 도브테일형상부(117)를 끼움 결합하는 도브테일수용부(115)를 가진다. 이를 위해 도브테일수용부(115)는 도브테일형상부(117)와 대응되게 제작된다. 이러한 도브테일형상부(117)는 도브테일수용부(115)에 측방슬라이딩하여 삽입된다. 도브테일수용부(115) 중앙영역에서 하향 수직방향으로 승강슬라이드(205, 207)를 승강 가이드하는 승강가이드부(200)가 형성되어있으며, 승강가이드부(200)의 하부영역에서 수평방향으로 수평구동부재(213)를 가이드 하는 수평가이드부(210)가 형성되어 있다.
승강가이드부(200) 내부에는 승강슬라이드(205, 207)가 설치되어 있다. 승강슬라이드(205, 207)는 도브테일수용부(115)내에 결합된 도브테일형상부(117)를 상향 가압하여 고정하는 제1승강슬라이드(205)와, 하단 영역에 측방가압에 의해 상승 분력을 발생시킬 수 있는 피동경사면(220)이 수평방향으로 상호 대향하도록 형성되어 있는 제2승강슬라이드(207)를 포함한다. 제1승강슬라이드(205)는 제2승강슬라이드(207)의 승강운동과 동조하여 승강운동을 하며, 이때 상승된 제1승강슬라이드(205)는 도브테일형상부(117)의 하부영역과 접촉하여 도브테일형상부(117)가 외부의 충격에 의해 요동이 발생하지 않도록 밀착고정하게 된다. 또한, 제2승강슬라이드(207)는 하부영역에 피동경사면(220)을 가지며, 수평구동부재(213)의 측방가압을 통해 승강 구동된다. 제1승강슬라이드(205)는 제2승강슬라이드(207)의 승강운동에 의해 직접적으로 도브테일형상부(117)과 접촉하여 가압하기 때문에 과도한 외력으로 인하여 도브테일형상부(117)의 외관이 손상하지 않도록 고무나 PVC와 같은 연질의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 제2승강슬라이드(207)는 수평구동부재(213)로부터 상승분력을 용이하게 전달받을 수 있는 경질의 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 도시된 실시예에서의 승강슬라이드(205. 207)는 제1승강슬라이드(205)와 제2승강슬라이드(207)를 포함하지만, 필요에 따라 단일의 승강슬라이드 혹은 다수의 분할된 승강슬라이드의 조합으로 구성하여도 무방하다. 또한, 제2승강슬라이드(207)의 피동경사면(220)은 대응하는 수평구동부재(213)의 경사면에 따라 다양한 경사각을 가지며, 원뿔형이 아닌 사각형, 오각형과 같은 다각형통이나 타원형상으로도 형성될 수 있다.
수평가이드부(210)는 축선방향을 따라 암나사부를 형성하며, 내부에는 한 쌍의 수평구동부재(213)가 배치된다. 수평구동부재(213)는 중앙영역의 제2승강슬라이드(207)를 사이에 두고 이격되게 설치되며, 수평가이드부(210)의 암나사부와 맞물리는 숫나사부를 가지며, 수평구동부재(213)를 회전 구동하여 수평 이동시키기 위한 회전조작노브(310)를 갖는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따라, 나사형태로 제작된 수평구동부재(213)를 회전시켜 지그블록유니트(100) 내에 진입시키면, 그에 따라 제2승강슬라이드(207)가 피동경사면(220)을 따라 승강운동을 실시하며, 이러한 상승운동에 의해 제1승강슬라이드(205)가 상승하여 도브테일형상부(117)가 밀착 고정된다. 이러한 과정을 통해 비정형의 도브테일형상부(117)의 불안정한 위치를 명확하고 용이하게 고정할 수 있으며, 종래의 방식인 핀을 도브테일형상부(117) 하부영역에 끼워서 측정하는 시간보다 측정준비시간을 절감하며, 외부의 충격이 가해지더라도 도브테일형상부(117)의 위치가 흔들리지 않아 측정오차를 최소화할 수 있다.
도 3은 블레이드 측정용 지그장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 지그블록유니트(101)는 수용블록(113)과 본체블록(110)을 포함한다. 본체블록(110)의 상부영역에는 홈 형상의 물림그루브(400)가 마련된다. 수용블록(113)의 내부에는 각기 다른 형상의 도브테일형상부(117)에 대응할 수 있도록 도브테일수용부(116)를 형성하며, 하부영역의 양단에는 본체블록의 물림그루브(400)의 외면 형상과 대응되게 돌기형상으로 돌출된 물림리브(403)를 형성한다. 물림그루브(400)는 본체블록 및 수용블록 중 어느 하나에 마련될 수도 있다. 이러한 수용블록(113)의 물림리브(403)는 본체블록(110)의 물림그루브(400)와 측방슬라이딩 형태로 결합된다. 또한 외력에 의한 각 블록간의 이탈을 방지하기 위해 본체블록(110)과 수용블록(113) 사이에 위치고정을 위한 고정핀, 고정키이 등과 같은 별도의 체결수단을 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 용이하게 다양한 블레이드를 측정하기 위한 셋업준비시간을 절감할 수 있다.
도 4는 블레이드 측정용 지그장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 수평가이드부(211) 내에 한 쌍의 수평구동부재(214)를 포함하며, 수평구동부재(214)를 구동시키는 구동스크류바아(300)가 설치되어 있다. 또한, 구동스크류바아(300)의 위치고정을 위해 물림리브(400)가 형성된다.
각 수평구동부재(214)는 내부에 수평방향을 따라 관통된 스크류공을 가지며, 상호 반대방향의 나선을 갖는 암나사부(330a, 330b)가 형성한다. 또한, 수평구동부재(214)의 상부영역에는 제2승강슬라이드(208) 피동경사면(221)과 대응되게 구동경사면(231)을 형성한다. 여기서 수평구동부재의 형상의 단면은 사다리꼴의 형상으로 형성되나, 삼각형상이나 사각형상으로도 형성될 수 있다.
구동스크류바아(300)는 수평가이드부와 동일 축선방향으로 연장되어 있으며, 수평구동부재(214)를 구동하기위해 양 수평구동부재(214)의 스크류공을 관통하며, 각 암나사부(330a, 330b)에 대응하는 숫나사부(320)가 길이방향에 따라 대향하여 형성되어 있다. 또한, 구동스크류바아(300)를 회전 구동하여 수평 이동시키기 위한 회전조작노브(311)를 갖는다.
이에 따라 회전조작노브(311)를 일방향으로 회전구동하면 수평구동부재(214)는 승강슬라이드(206, 208)를 향하여 수렴하며, 구동경사면(231)을 따라 승강슬라이드(206, 208)가 상승된다. 또한, 역방향으로 회전구동할때에는 수평구동부재(214)가 발산하여 접촉되어있던 구동경사면(231)과 이탈하면서 승강슬라이드(206, 208)를 하강시켜 도브테일형상부(117)의 고정을 해제한다.
구동스크류바아(300)의 견고한 결합을 위해 양 단에 물림리브 결합구조를 형성한다. 물림그루브(405)는 구동스크류바아(300) 양 단에 홈 형상으로 형성되어 있다. 물림리브키이(410)는 구동스크류바아(300)의 물림그루브(405)에 끼움 결합하여, 구동스크류바아(300)가 회전운동 하더라도 고정된 위치를 이탈하는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 또한, 물림그루브(405)는 양단에 형성되는 것이 바람직하나 필요에 따라서는 일단에만 형성하여도 무방하다. 물림리브키이(410)는 구동스크류바아(300)가 회전운동 하는 것을 방해하지 않게 끼움 결합되며, 수평방향으로 이탈하는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 이러한 물림리브키이(410)는 물림리브원판(440)을 사이에 두고 상호 대응하게 형성되는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 하나만 사용하더라도 무방하다.
이와 같은 구성으로 본 발명의 목적인 블레이드를 3차원 측정할 때, 대상이 편향되어 오차가 발생하는 현상을 방지할 수 있으며, 다양한 도브테일 블레이드의 형상부에 대응하여 간편하게 교체 측정하여 셋업준비시간을 절감할 수 있다. 또한, 이러한 측정용 지그장치를 복수 개를 제작하여 지그플레이트(360)에 장착하여, 동시에 필요한 수량만큼 측정이 가능하다. 이에 따라 복수개의 도브테일을 3차원 측정할 때 소요되는 시간을 현저하게 절감할 수 있는 블레이드 측정용 지그장치를 제공한다.
100, 101: 지그블록유니트 110: 본체블록
113: 수용블록 115, 116: 도브테일수용부
117: 도브테일형상부 200, 201: 승강가이드부
205, 206: 제1승강슬라이드 207, 208: 제2승강슬라이드 210, 211: 수평가이드부 213, 214: 수평구동부재
220, 221: 피동경사면 230, 231: 구동경사면
300: 구동스크류바아 310, 311: 회전조작노브
320: 숫나사부 330a: 암나사부(시계방향) 330b: 암나사부(반시계방향) 360: 지그플레이트
400, 405: 물림그루브 403: 물림리브
410: 물림리브키이 430: 물림리브고정나사
440: 물림리브원판

Claims (6)

  1. 3차원 측정기를 이용하여 다방향에서 측정하기 위해 블레이드의 고정을 위해 사용되는 블레이드 측정용 지그장치에 있어서,
    상부영역에 도브테일형상부를 수용하는 도브테일수용부와, 도브테일수용부의 하부에 수직방향으로 형성된 승강가이드부와, 상기 승강가이드부의 하부 영역에 수평방향으로 형성된 수평가이드부를 갖는 지그블록유니트와,
    상기 승강가이드부 내에 승강가능하게 수용되어 상기 도브테일수용부내에 수용된 블레이드를 상향가압할 수 있으며, 하단 영역에 측방가압에 의해 상승분력을 발생시킬 수 있는 피동경사면이 수평방향에서 상호 대향하도록 형성되어 있는 승강슬라이드와,
    상기 피동경사면과 접촉하는 구동경사면을 가지고 상기 수평가이드부에 안내되어 수평이동하여 상기 승강슬라이드를 승강이동시키는 한 쌍의 수평구동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 측정용 지그장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수평가이드부는 축선방향을 따른 암나사부를 가지며, 상기 각 수평구동부재는 상기 암나사부와 맞물리는 숫나사부와, 상기 수평구동부재를 회전구동하여 수평이동시키기 위한 회전조작노브를 갖는 것을 특징으로 하는 블레이드 측정용 지그장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 승강슬라이드는 블레이드를 고정하는 제1승강슬라이드와 수평구동부재의 측방가압에 의해 상기 제1승강슬라이드를 상승시키는 제2승강슬라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 측정용 지그장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지그블록유니트는 본체블록과, 상기 도브테일수용부를 가지고 상기 본체블록에 착탈가능하게 장착되는 수용블록을 갖는 것을 특징으로 하는 블레이드 측정용 지그장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 본체블록과 상기 수용블록은 측방슬라이딩 결합을 위한 물림리브 및 물림그루브 결합구조를 갖는 것을 특징으로 하는 블레이드 측정용 지그장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수평구동부재는 수평방향을 따라 관통된 스크류공을 가지고 상기 수평가이드부 내에서 슬라이딩안내되어 수평이동하고, 각 스크류공에는 상호 반대방향의 나선을 갖는 암나사가 형성되어 있으며,
    상기 양 스크류공을 관통하며 각 암나사부에 대응하는 숫나사부가 길이방향을 따라 대향하여 형성되어 있는 구동스크류바아를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 측정용 지그장치.

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