KR101565279B1 - 내경 및 외경 측정 장치 - Google Patents

내경 및 외경 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내경 및 외경 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베어링과 같이 내경 또는 외경을 형성하고 있는 피측정물의 내경 또는 외경을 측정하여 제조과정에서의 크기 결함을 효율적으로 구분할 수 있는 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치는, 바 형상의 지지대, 상기 지지대의 일측면에 마련되는 제 1 지그부, 상기 지지대의 타측면에 상기 제 1 지그부와 평행하게 마련되는 제 2 지그부, 상기 제 1 지그부의 하단부에 고정되어 피측정물 일측의 내주면 또는 외주면에 접촉하는 제 1 측정자, 상기 제 2 지그부의 하단부에 고정되어 상기 피측정물 타측의 내주면 또는 외주면에 접촉하는 제 2 측정자를 포함하고, 상기 제 1 측정자 및 제 2 측정자는, 상기 피측정물의 내경 측정 시, 상기 피측정물의 내경에 해당하는 내주면에 나란히 접촉되고, 상기 피측정물의 외경 측정 시, 상기 피측정물의 외경에 해당하는 외주면에 나란히 접촉되고, 상기 제 1 지그부에는, 변위측정장치가 결합되고, 상기 제 2 지그부에는, 상기 변위측정장치의 일단부에 나란히 맞물리는 형태로 구성되는 밸런스막대가 결합되고, 상기 변위측정장치 및 밸런스막대는, 상기 제 1 지그부 및 제 2 지그부와의 결합에 의해 상기 피측정물이 회전 시, 편심오차가 발생되더라도 상기 편심오차만큼 유동적으로 동일하게 움직이며 간격을 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치는, 측정을 위한 접점을 최소화 하여 측정 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있고, 측정물의 회전 시, 발생할 수 있는 편심오차로 인한 측정결함을 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

내경 및 외경 측정 장치{Device for measurement of internal and external}
본 발명은 내경 및 외경 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베어링과 같이 내경 또는 외경을 형성하고 있는 피측정물의 내경 또는 외경을 측정하여 제조과정에서의 크기 결함을 효율적으로 구분할 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 베어링의 생산 공정에서 베어링의 내륜 및 외륜의 내경과 외경의 치수는 품질을 좌우하는 중요한 인자로, 내/외륜의 연삭공정 후 조립공정 이전에 내경과 외경의 치수를 측정하고, 측정 결과 양품만을 선별하여 조립공정으로 보내게 된다.
한편, 내/외경의 측정방법은 크게 비접촉식과 접촉식으로 구분될 수 있으며, 비접촉식에는 머신비젼, 레이저 센서나 와전류 센서 등을 이용한 측정방법이 있고, 접촉식에는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)와 공기마이크로미터 및 3점 지지법에 의한 방식이 주로 사용되고 있다.
하지만, 종래 기술에 의한 내/외경의 측정 방법 중 측정 시간의 소모가 적은 3점 지지법의 경우 이상적인 측정기에서는 세 점이 항상 이등변 삼각형을 이루지만 현실에서는 편심오차가 발생하게 된다. 또한, 2 이상의 LVDT를 사용할 경우 편심오차가 발생 시, 정확한 측정이 어려울 수 있다.
이와 관련하여, 종래의 기술을 살펴보면, 베어링 내/외경 측정장치가 대한민국 등록특허 제10-1305057호에 개시되고 있으나, 이 베어링 내/외경 측정장치는 외경 측정 후 측정된 값을 인지하기 위해 5지점 이상의 측정값의 전달부를 거쳐야 하므로 측정의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1305057호 (2013.09.02)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 측정 시, 불필요한 공정을 줄이며 측정 정밀도를 향상시키는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 내경 및 외경 측정 시, 회전을 통해 발생될 수 있는 편심오차로 인한 측정 불량을 해결하여 정밀한 측정을 실시하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치는, 바 형상의 지지대, 상기 지지대의 일측면에 마련되는 제 1 지그부, 상기 지지대의 타측면에 상기 제 1 지그부와 평행하게 마련되는 제 2 지그부, 상기 제 1 지그부의 하단부에 고정되어 피측정물 일측의 내주면 또는 외주면에 접촉하는 제 1 측정자, 상기 제 2 지그부의 하단부에 고정되어 상기 피측정물 타측의 내주면 또는 외주면에 접촉하는 제 2 측정자를 포함하고, 상기 제 1 측정자 및 제 2 측정자는, 상기 피측정물의 내경 측정 시, 상기 피측정물의 내경에 해당하는 내주면에 나란히 접촉되고, 상기 피측정물의 외경 측정 시, 상기 피측정물의 외경에 해당하는 외주면에 나란히 접촉되고, 상기 제 1 지그부에는, 변위측정장치가 결합되고, 상기 제 2 지그부에는, 상기 변위측정장치의 일단부에 나란히 맞물리는 형태로 구성되는 밸런스막대가 결합되고, 상기 변위측정장치 및 밸런스막대는, 상기 제 1 지그부 및 제 2 지그부와의 결합에 의해 상기 피측정물이 회전 시, 편심오차가 발생되더라도 상기 편심오차만큼 유동적으로 동일하게 움직이며 간격을 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치는, 측정을 위한 접점을 최소화 하여 측정 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치는, 측정물의 회전 시, 발생할 수 있는 편심오차로 인한 측정결함을 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 기존의 선행기술인 2개의 LVDT로 구성된 외경 측정장치의 평면도.
도 2는 기존의 선행기술인 대한민국 등록특허 제 10-1305057호에 개시된 외경측정 장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치에서 변위측정장치 및 밸런스막대의 결합부 상세도.
도 5는 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치에서 제 2 지그부 상세도.
도 6는 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치에 <실시예 1>에 해당하는 스핀들 구성으로 피측정물과 결합된 구성도.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 기존의 선행기술을 개략적으로 나타낸 것으로, 도 1은, 2개의 LVDT로 회전하는 물체의 외경을 측정할 수 있는 장치의 평면도를 나타낸 것이고, 도 2는, 기존의 선행기술인 대한민국 등록특허 제 10-1305057호에 개시된 외경측정 장치의 평면도를 나타낸 것이다.
도 3, 도4, 도 5, 도 6은 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정장치의 구성을 나타낸 것으로, 도 3은, 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치의 평면도를 나타낸 것이고, 도 4는, 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치에서 변위측정장치(700) 및 밸런스막대(800)의 결합부 상세도를 나타낸 것이고, 도 5는, 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치에서 제 2 지그부(300)의 상세도를 나타낸 것이고, 도 5은, 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치에서 스핀들(900) 및 피측정물(A)이 결합된 구성도를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치는 피측정물(A)의 내경 및 외경을 효율적으로 측정하여 불량여부를 판별할 수 있는 장치로서, 바 형상의 지지대(100), 상기 지지대(100)의 일측면에 마련되는 제 1 지그부(200), 상기 지지대(100)의 타측면에 상기 제 1 지그부(200)와 평행하게 마련되는 제 2 지그부(300), 상기 제 1 지그부(200)의 하단부에 고정되어 피측정물(A) 일측의 내주면 또는 외주면에 접촉하는 제 1 측정자(400), 상기 제 2 지그부(300)의 하단부에 고정되어 상기 피측정물(A) 타측의 내주면 또는 외주면에 접촉하는 제 2 측정자(500)를 포함하여 구성된다.
먼저, 지지대(100)는, 바 형상으로 구성된다.
구체적으로, 상기 지지대(100)는 피측정물(A)의 직경에 맞춰 상기 피측정물(A) 및 상기 제 1 지그부(200), 제 2 지그부(300)가 나란히 수용될 수 있는 정도의 크기로 구성 되어야 한다.
다음으로 제 1 지그부(200)는, 상기 지지대(100)의 일측면에 마련된다.
구체적으로, 상기 제 1 지그부(200)는, 제 1 지지부(210)와 제 1 스프링부(220)와 제 1 결합부(230)를 포함하여 구성되고, 상기 제 1 결합부(230)에는 변위측정장치(700)가 결합된다.
먼저, 상기 제 1 지지부(210)는, 상기 지지대(100)의 일측면에 결합된다.
구체적으로, 상기 제 1 지지부(210)는, 상기의 제 1 스프링부(220)의 일단부가 부착되어 탄성이 형성되기 위한 지지점이 형성되는 곳이다.
다음으로, 상기 제 1 스프링부(220)는, 상기 제 1 지지부(210)에 일단부가 결합되어 상기 지지대(100)와 평행한 방향으로 탄성이 형성된다.
구체적으로, 상기 제 1 스프링부(220)는, 2~4개의 판스프링으로 구성되는 것이 바람직하다.
이는, 상기 피측정물(A)의 내경 측정 시, 상기 피측정물(A) 중심축의 바깥 방향으로 탄성이 작용하여야 하고, 외경 측정 시, 상기 피측정물(A)의 중심축 방향으로 탄성이 작용하여야 하므로 양방향으로 동일하게 탄성력을 생성하기 위해서는 상기 판스프링을 이용하는 것이 유리하기 때문이다.
또한, 상기 판스프링을 2개 미만으로 사용 시, 하기 결합부와 2점 이상의 지지점을 형성하지 못해 평형을 유지하기 힘든 단점이 있고, 4개를 초과하여 사용 시, 다수의 판스프링 사용으로 인해 탄성력 발생이 어려운 단점이 발생할 수 있다.
다음으로, 제 1 결합부(230)는, 상기 제 1 스프링부(220)의 타단부에 결합되어 상기 변위측정장치(700)가 결합될 수 있도록 마련된다.
이는 도 4를 통해 확인할 수 있다. 도 4는 상기 제 1 결합부(230) 및 하기의 제 2 결합부(330)와 이에 삽입된 변위측정장치(700) 및 밸런스막대(800)의 결합을 나타낸 것이다.
구체적으로, 상기 제 1 결합부(230)는, 상기 지지대(100)와 수평으로 형성되는 관통공이 더 형성된다.
상기 제 1 결합부(230)의 관통공은 상기 변위측정장치(700)가 삽입되는 곳으로, 상기 변위측정장치(700)가 삽입 고정되기 위한 형태라면 어떠한 형태로도 구성 가능하다.
이때 사용되는 상기 변위측정장치(700)는, LVDT(Linear Variable Differantial Transformer)로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 LVDT는 선형의 거리차이를 정밀하게 측정하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 장치로서, 상기 변위측정장치(700)의 일단부에 마련되어 있는 측정부의 길이변화를 민감하게 감지하여 선형의 길이변화를 측정한다.
따라서, 상기 변위측정장치(700)의 일단부에 마련된 측정부와 하기의 밸런스막대(800)와 접촉을 통해 이루는 간격의 변화를 인식하여 상기 피측정물(A)의 내경 및 외경의 크기변화를 인식한다.
다음으로, 제 2 지그부(300)는, 상기 지지대(100)의 타측면에 상기 제 1 지그부(200)와 평행하게 마련된다.
이는 도 5를 통해 확인할 수 있다. 도 5는 상기 제 2 지그부(300) 및 하기의 제 2 측정자(500)가 결합된 상세도를 나타낸 것이다. 상기 제 2 지그부(300)는 상기 제 1 지그부(200)와 동일하게 마주보는 형태로 등간격으로 마련된다.
구체적으로, 상기 제 2 지그부(300)는, 제 2 지지부(310)와 제 2 스프링부(320)와 제 2 결합부(330)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 제 2 지지부(310)는, 상기 지지대(100)의 타측면에 결합된다.
구체적으로, 상기 제 2 지지부(310)는, 상기 제 2 스프링부(320)의 일단부가 부착되어 탄성이 형성되기 위한 지지점이 형성되는 곳이다.
다음으로, 상기 제 2 스프링부(320)는, 상기 제 2 지지부(310)에 일단부가 결합되어 상기 지지대(100)와 평행한 방향으로 탄성이 형성된다.
구체적으로, 상기 제 2 스프링부(320)는, 2~4개의 판스프링으로 구성되는 것이 바람직하다.
이는, 상기 제 1 스프링부(220)와 마찬가지로, 피측정물(A)의 내경 측정 시, 상기 피측정물(A) 중심축의 바깥 방향으로 탄성이 작용하여야 하고, 외경 측정 시, 상기 피측정물(A)의 중심축 방향으로 탄성이 작용하여야 하므로 양방향으로 동일하게 탄성력을 생성하기 위해서는 상기 판스프링을 이용하는 것이 유리하기 때문이다.
또한, 상기 판스프링을 2개 미만으로 사용 시, 하기 결합부와 2점 이상의 지지점을 형성하지 못해 평형을 유지하기 힘든 단점이 있고, 4개를 초과하여 사용 시, 다수의 판스프링 사용으로 인해 탄성력 발생이 어려운 단점이 발생할 수 있다.
다음으로, 제 2 결합부(330)는, 상기 제 2 스프링부(320)의 타단부에 결합되어 상기 밸런스막대(800)가 결합될 수 있도록 마련된다.
구체적으로, 제 2 결합부(330)는, 상기 지지대(100)와 수평으로 형성되는 관통공이 더 형성된다.
상기 제 2 결합부(330)의 관통공은 상기의 밸런스막대(800)가 삽입되는 곳으로, 상기 밸런스막대(800)가 삽입 고정되기 위한 형태라면 어떠한 형태로도 구성 가능하다.
이때, 사용되는 상기 밸런스막대(800)는, 바 형상으로 마련되어 상기 변위측정장치(700)와 맞물리는 일단부에 홈이 형성되도록 한다.
이는 상기 변위측정장치(700)의 측정이 가능한 일단부가 수용되어 서로 연결된 연결점이 이탈되지 않도록 하기 위함으로, 이로 인해, 상기 변위측정장치(700)와 밸런스막대(800)의 간격이 일정하게 형성되어 상기 피측정물(A)의 내경 및 외경의 정밀한 측정이 가능해진다.
상기 변위측정장치(700) 및 밸런스막대(800)가 상기 제 1 스프링부(220) 및 제 2 스프링부(320)로 인해 탄력적인 상태로 서로 맞물려짐으로 인해, 상기 피측정물(A)의 회전 시, 회전중심축에 편심오차가 발생 되더라도 상기 피측정물(A)의 내경 및 외경에 따라 상기 변위측정장치(700)와 상기 밸런스막대(800)는 유동적으로 같이 움직이며 상기 피측정물(A)의 내경 및 외경의 크기 변화만을 측정할 수 있으므로, 정확한 내경 및 외경의 크기 측정이 가능해진다.
이는 기존의 특허와 달리 하나의 LVDT 만을 이용하여 피측정물(A)의 움직임에 영향 없이 정확한 내경 및 외경을 측정할 수 있는 방법으로, 기존의 특허와 비교하면, 도 1에 나타난 바와 같이, 일반적으로 베어링 등의 외경을 측정하는 장치의 경우 2개 이상의 LVDT로 구성되어 외경을 측정한다. 하지만 이는, 베어링과 같은 피측정물(A)의 회전 시, 정확한 회전반경 내에서만 측정이 가능하며, 만약, 편심오차가 발생될 경우 정확한 치수를 측정하기가 어렵다.
또한, 도 2는, 한국등록특허 10-1305057의 구성을 나타낸 대표도면으로, 베어링과 같은 피측정물(A)의 외경 측정 후 이를 인지하기까지의 측정을 위한 접점이 5개 이상의 다수로 구성되어 있어 오차가 발생할 확률이 매우 높아 정확한 측정이 어렵고, 불필요한 공정을 다수 포함한다 할 수 있다.
따라서, 하나의 변위측정장치(700)와 밸런스막대(800)를 상기 스프링부에 연결 후 맞물리게 하여 제로(zero)점을 설정 후, 내경 및 외경을 측정 시, 편심오차에 의한 내경 및 외경의 크기에 대한 오차발생확률이 매우 낮고, 공정이 효율적으로 구성된다 할 수 있다.
그리고, 상기 밸런스막대(800)는, 상기 피측정물(A)의 내경 및 외경의 크기에 따라 길이 조절이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이는, 피측정물(A)의 다양한 크기에 효율적으로 대응할 수 있고, 내경 및 외경을 모두 측정할 수 있도록 하기 위함이다.
다음으로, 제 1 측정자(400)는, 상기 제 1 지그부(200)의 하단부에 고정되어 피측정물(A) 일측의 내주면 또는 외주면에 접촉한다.
또한, 제 2 측정자(500)는, 상기 제 2 지그부(300)의 하단부에 고정되어 상기 피측정물(A) 타측의 내주면 또는 외주면에 접촉한다.
구체적으로, 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)는, 일단부에 마련되어 상기 피측정물(A)의 내주면 및 외주면에 접촉하는 접촉부(600)를 포함한다.
상기 접촉부(600)는, 상기 피측정물(A)의 내주면 혹은 외주면에 접촉하는 부분으로 접촉면이 원주면을 형성하는 것이 바람직하다.
이는, 상기 피측정물(A)의 내경 및 외경의 정밀한 측정을 위해 상기 피측정물(A)의 내주면 및 외주면에 완전히 밀착되게 하기 위함이다.
따라서, 상기 피측정물(A)의 외경 측정 시, 상기 피측정물(A)의 외주면에 상기 접촉부(600)의 원주면이 닿을 수 있도록 상기 피측정물(A)의 회전축 방향으로 상기 원주면이 형성되도록 한다.
또한, 상기 피측정물(A)의 내경 측정 시, 상기 피측정물(A)의 내주면에 상기 접촉부(600)의 원주면이 닿을 수 있도록 회전축의 반대 방향으로 상기 원주면이 형성되도록 한다.
그리고, 상기 접촉부(600)는, 초경질의 합금으로 구성되는 것이 바람직하다.
이는 회전하는 상기 피측정물(A)의 내주면 혹은 외주면에 접촉하므로 장기간 사용 시, 표면에 손상이 발생하여 정밀한 측정에 어려움이 있을 수 있으므로 이를 보완하기 위함이다.
그리고, 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)의 사이에는 스핀들(900)이 더 형성될 수 있다.
이는 도 6에 나타난 바와 같이, 상기 피측정물(A)의 내경 및 외경을 측정하기 위해 상기 피측정물(A)을 회전시키기 위한 것으로, 상기 피측정물(A)을 회전시키기 위한 것이라면 어떠한 형태이든 구성 가능하다.
<실시예 1>
구체적으로, 상기 지지대(100)에 연결되고, 상기 지지대(100)의 가로중심축상에 회전을 위한 구동부가 마련되어 상기 스핀들(900)이 연결될 수 있다.
<실시예 2>
또한, 바닥면에 회전이 가능한 스핀들(900) 공정이 마련되어 있고, 그 상부에 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정장치가 마련되는 형태로 구성될 수 있다.
<실시예 3>
또한, 상기 스핀들(900)은 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500) 사이에 마련되며, 상기 실시예 1 및 실시예 2에 형성된 상기 스핀들(900)의 회전중심축에 수직방향으로 회전중심축이 형성되어 마련될 수 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 발명의 작용에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치를 이용하여 상기 피측정물(A)의 외경을 측정할 때의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 상기 스핀들(900)에 상기 피측정물(A)이 거취된 후, 회전한다.
이때, 회전하는 상기 피측정물(A)의 외주면에 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)의 접촉부(600)가 접촉된다.
상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)가 상기 피측정물(A)과 접촉 시, 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)는, 상기 피측정물(A)의 외경크기보다 5~10mm 정도 작은 크기의 간격을 형성하도록 설정한다.
이는, 상기 피측정물(A)의 외주면에 상기 제 1 측정자(400) 및 제2 측정자가 접촉 시, 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)가 상기 제 1 스프링부(220) 및 제 2 스프링부(320)에 의해 회전 중심축의 바깥 방향으로 살짝 벌어지며 회전 중심축 방향으로 탄성력이 생겨 상기 피측정물(A)에 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)가 완전히 밀착되게 하기 위함이다.
이렇게 상기 피측정물(A)의 외주면에 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)가 완전히 밀착되어 있는 상태에서 상기 변위측정장치(700)와 밸런스막대(800)가 맞물려져 나타내고 있는 값을 제로(0) 값으로 설정 후, 같은 크기로 생산된 대량의 피측정물(A)을 차례로 측정하여, 그 측정값이 0을 초과하여 양수로 나타나면 외경이 크게 형성된 것이고, 음수로 나타나면 외경이 작게 형성되어 기준크기를 벗어난 결함이라 판단할 수 있다.
이때, 상기 피측정물(A)이 회전 시, 상기 스핀들(900)에 의한 고정이 정확하지 않으므로 편심오차가 발생될 수 있으나, 상기 변위측정장치(700) 및 밸런스막대(800)는 발생되는 편심오차만큼 유동적으로 같이 움직이며 간격을 유지할 수 있으므로 일정한 외경크기를 측정할 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명에 따른 내경 및 외경 측정 장치를 이용하여 상기 피측정물(A)의 내경을 측정할 때의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 상기 스핀들(900)에 상기 피측정물(A)이 거취된 후, 회전한다.
이때, 회전하는 상기 피측정물(A)의 내주면에 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)의 접촉부(600)가 접촉된다.
상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)가 상기 피측정물(A)과 접촉 시, 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)는, 상기 피측정물(A)의 내경크기보다 5~10mm 정도 큰 크기의 간격을 형성하도록 설정한다.
이는, 상기 피측정물(A)의 내주면에 상기 제 1 측정자(400) 및 제2 측정자가 접촉 시, 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)가 상기 제 1 스프링부(220) 및 제 2 스프링부(320)에 의해 회전 중심축의 방향으로 살짝 모아지며 회전 중심축의 바깥 방향으로 탄성력이 생겨 상기 피측정물(A)에 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)가 완전히 밀착되게 하기 위함이다.
이렇게 상기 피측정물(A)의 내주면에 상기 제 1 측정자(400) 및 제 2 측정자(500)가 완전히 밀착되어 있는 상태에서 상기 변위측정장치(700)와 밸런스막대(800)가 맞물려져 나타내고 있는 값을 제로(0) 값으로 설정 후, 같은 크기로 생산된 대량의 피측정물(A)을 차례로 측정하여, 그 측정값이 0을 초과하여 양수로 나타나면 외경이 크게 형성된 것이고, 음수로 나타나면 외경이 작게 형성되어 기준크기를 벗어난 결함이라 판단할 수 있다.
이때, 상기 피측정물(A)이 회전 시, 상기 스핀들(900)에 의한 고정이 정확하지 않으므로 편심오차가 발생될 수 있으나, 상기 변위측정장치(700) 및 밸런스막대(800)는 발생되는 편심오차만큼 유동적으로 같이 움직이며 간격을 유지할 수 있으므로 일정한 내경크기를 측정할 수 있게 된다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
A : 피측정물
100 : 지지대
200 : 제 1 지그부
210 : 제 1 지지부
220 : 제 1 스프링부
230 : 제 1 결합부
300 : 제 2 지그부
310 : 제 2 지지부
320 : 제 2 스프링부
330 : 제 2 결합부
400 : 제 1 측정자
500 : 제 2 측정자
600 : 접촉부
700 : 변위측정장치
800 : 밸런스막대
900 : 스핀들

Claims (5)

  1. 바 형상의 지지대;
    상기 지지대의 일측면에 마련되는 제 1 지그부;
    상기 지지대의 타측면에 상기 제 1 지그부와 평행하게 마련되는 제 2 지그부;
    상기 제 1 지그부의 하단부에 고정되어 피측정물 일측의 내주면 또는 외주면에 접촉하는 제 1 측정자;
    상기 제 2 지그부의 하단부에 고정되어 상기 피측정물 타측의 내주면 또는 외주면에 접촉하는 제 2 측정자;를 포함하고,
    상기 제 1 측정자 및 제 2 측정자는,
    상기 피측정물의 내경 측정 시, 상기 피측정물의 내경에 해당하는 내주면에 나란히 접촉되고,
    상기 피측정물의 외경 측정 시, 상기 피측정물의 외경에 해당하는 외주면에 나란히 접촉되고,
    상기 제 1 지그부에는,
    변위측정장치가 결합되고,
    상기 제 2 지그부에는,
    상기 변위측정장치의 일단부에 나란히 맞물리는 형태로 구성되는 밸런스막대가 결합되고,
    상기 변위측정장치 및 밸런스막대는,
    상기 제 1 지그부 및 제 2 지그부와의 결합에 의해 상기 피측정물이 회전 시, 편심오차가 발생되더라도 상기 편심오차만큼 유동적으로 동일하게 움직이며 간격을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 내경 및 외경 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지그부는,
    상기 지지대의 일측면에 결합되는 제 1 지지부;
    상기 제 1 지지부에 일단부가 결합되어 상기 지지대와 평행한 방향으로 탄성이 형성되는 제 1 스프링부;
    상기 제 1 스프링부의 타단부에 결합되어 상기 변위측정장치가 결합될 수 있도록 마련되는 제 1 결합부;를 포함하고,
    상기 제 2 지그부는,
    상기 지지대에 타측면에 결합되는 제 2 지지부;
    상기 제 2 지지부에 일단부가 결합되어 상기 지지대와 평행한 방향으로 탄성이 형성되는 제 2 스프링부;
    상기 제 2 스프링부의 타단부에 결합되어 상기 밸런스막대가 결합될 수 있도록 마련되는 제 2 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내경 및 외경 측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 스프링부 및 제 2 스프링부는,
    각각 2~4개의 판스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 내경 및 외경 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸런스막대는,
    상기 변위측정장치의 측정가능한 일단부가 수용될 수 있도록 상기 밸런스막대의 일단부에 홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 내경 및 외경 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 측정자 및 제 2 측정자는,
    일단부에 원주면이 형성되어 상기 피측정물의 측정부위에 접촉되는 접촉부;를 포함하고,
    상기 접촉부는,
    초경질의 합금으로 구성되고,
    상기 피측정물의 외경 측정 시,
    상기 피측정물의 외주면에 상기 접촉부의 원주면이 닿을 수 있도록 상기 피측정물의 회전축 방향으로 상기 원주면이 형성되고,
    상기 피측정물의 내경 측정 시,
    상기 피측정물의 내주면에 상기 접촉부의 원주면이 닿을 수 있도록 회전축의 반대 방향으로 상기 원주면이 형성되는 것을 특징으로 하는 내경 및 외경 측정 장치.
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