KR102024151B1

KR102024151B1 - Cnc 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템 및 그 측정보정장치

Info

Publication number: KR102024151B1
Application number: KR1020190066964A
Authority: KR
Inventors: 김순석
Original assignee: 김순석
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2019-09-23

Abstract

본 발명은 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템 및 그 측정보정장치에 관한 것으로 CNC 내부에서 피측정물의 홀을 가공한 후, 그 홀의 내경을 바로 측정하여 전수검사를 실시함에 있어, 그 전수검사 과정에서 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위 내에 해당하면 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위와 도면치수범위 사이에 해당하면 관리치수범위내에 해당되게 하는 일정 치수만큼 치수보정을 실시한 후 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 피측정물의 홀 내경이 도면치수범위를 벗어나면 CNC의 작동을 중지하여 불량 피측정물을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하기 위하여, CNC본체(89) 내의 척(8) 상에 피측정물(2)이 이동 투입되어 고정 준비되고, 다수의 가공툴(81,82,83) 및 측정구(10)가 공구지그(94) 상에 각각 고정되고, 상기 각각의 공구지그(94)는 상기 피측정물(2) 측으로 이동 가능한 구조를 갖는 공구이동대(92) 상에 고정 준비되며, 상기 다수의 가공툴(81,82,83)은 각각의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)에 연결되고, 상기 측정구(10)는 측정치수표시수단(50)에 경유하여 컨트롤러(60)에 연결 준비되어지되, 상기 측정구(10)는, 측정치수표시수단(50)으로부터 공급되는 압축공기가 유입되는 에어유입로(14)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)를 통해 유입되는 압축공기가 체류되는 에어체류공간(16)이 형성되는 몸체(12); 상기 몸체(12)의 에어체류공간(16) 내에 후방부(B)가 삽입되어 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)에 의해 탄성 지지되고, 전방부(A)는 몸체(12)의 외측으로 돌출 구비되고, 상기 전방부(A) 상에는 에어유입로(14) 및 에어체류공간(16)을 통해 이동되는 압축공기를 외부측으로 분사하기 위한 에어노즐(23)이 연통 형성되며, 상기 전방부(A)의 외주연을 감싸면서 몸체(12)에 나사결합되는 고정캡(30)과의 사이에 이격부(C)가 형성되고, 상기 이격부(C) 상에 전방부(A)의 외주연을 따라 다수의 원주방향작동스프링(41)을 구비하여, 전후방향 및 원주방향으로 자유로이 3차원 유동이 가능하게 구비되어 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입가능하게 형성되는 측정핀(20);으로 구성되어, 상기 다수 가공툴(81,82,83)의 작동에 의해 척(8) 상에 고정된 피측정물(2) 상에 가공홀(3)을 형성한 후, 상기 측정구(10)를 이동시켜 전방 돌출된 측정핀(20)을 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입하고 가공홀(3)의 내경을 측정하여 측정된 치수를 측정치수표시수단(50)에 전송하여, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 관리치수범위(r1) 내에 해당하면 피측정물(2)의 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 관리치수범위(r1)와 도면치수범위(r2) 사이에 해당하면 관리치수범위(r1) 내에 포함되게 하는 일정 치수만큼 치수 보정을 실시한 후 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 도면치수범위(r2)를 벗어나면 CNC본체(89)의 작동을 중지하여 불량 피측정물(2)을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 피측정물(2)의 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템 및 그 측정보정장치{Measure compensation system for hole gauge of measurement subject in CNC and measure compensation apparatus thereof}

본 발명은 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템 및 그 측정보정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 CNC 내부에서 피측정물의 홀을 가공한 후, 그 홀의 내경을 바로 측정하여 전수검사를 실시함에 있어, 그 전수검사 과정에서 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위 내에 해당하면 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위와 도면치수범위 사이에 해당하면 관리치수범위내에 해당되게 하는 일정 치수만큼 치수보정을 실시한 후 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 피측정물의 홀 내경이 도면치수범위를 벗어나면 CNC의 작동을 중지하여 불량 피측정물을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템 및 그 측정보정장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차나 기계장치 등과 같은 다양한 구조 및 형상을 갖는 기계요소의 부품들을 제품화할 수 있게 가공하는 여러 작업유형별 제조현장에서는 제품의 품질관리를 위한 목적으로 해당 피측정물마다 외경 또는 내경의 가공 치수를 측정할 수 있는 다양한 형태의 측정장치를 설치하여 사용하고 있다.

여기서 부품을 가공하기 위한 주요설비중 하나로서 보편적으로 사용되고 있는 CNC(computerized numerical control)선반은 가공형상이나 가공조건 및 가공동작의 데이터를 컴퓨터에 의하여 프로그램화시키고, 이를 넘버링 컨트롤 데이터화 하여 펄스신호화된 상태로 보유한 후 피피측정물을 가공토록 구동하는 공작기계이다.

통상적인 CNC선반의 구성을 살펴보면, 서보모터의 고속회전으로 축이 연동하고 그 축에 피피측정물을 클램핑할 수 있게 끼워지는 척 유니트와, 상기 척 유니트에 대응된 방향으로 수평 및 수직운동을 하는 이송대와, 상기 이송대의 상부에 설치되고 공작물에 접근하여 절삭작업을 할 수 있게 다양한 공구 툴이 구비된 절삭공구대로 구성한다.

이러한 CNC선반으로부터 절삭가공된 피피측정물의 치수를 측정하기 위한 측정장치로는 일정한 압력의 압축공기를 내뿜게 하여 그 유출량과 압력변화에 의해 피측정물의 미소한 치수를 정밀하게 측정할 수 있게 구성된 에어마이크로미터(air micrometer)가 널리 사용되고 있다.

상기와 같은 측정장치 중 에어마이크로미터와 관련하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제615517호(20060817)에는 외부로부터 강제 유입되는 공기에서 불순물을 제거하기 위한 필터와, 상기 필터를 경유한 공기를 제어신호에 따라 일정 압력으로 압축하는 전압조절기와, 제어신호에 따라 상기 전압조절기에서 압축되어 출력되는 압축공기의 배출량을 조정하는 가변조리개와, 사용자가 동작모드를 조절 세팅하기 위한 모드설정부 및 상기 모드설정부의 설정에 따라 상기 전압조절기와 가변조리개를 제어하는 중앙처리부를 포함하여 구성됨에 따라 측정헤드를 연결하여 효율적으로 치수 측정할 수 있는 에어마이크로미터가 공지되어 있다.

그러나 상기한 종래 에어마이크로미터의 경우에는 가공설비인 CNC선반과는 구분하여 별도의 측정장치로만 설치됨에 따라 CNC선반으로부터 가공한 후 측정대상인 피측정물을 CNC선반의 척 유니트에서 분리한 다음에야 비로소 에어마이크로미터를 사용해 측정할 수 있기 때문에 작업자의 수작업으로 인한 측정작업이 매우 번거롭고 작업시간이 많이 지체되어 생산성이 떨어진다는 문제가 있었다.

또한 피측정물을 에어마이크로미터로부터 측정한 결과 측정가공수치가 작아 재가공이 요구되는 경우 CNC선반의 척 유니트에 피측정물을 다시 고정해야 하기 때문에 작업시간이 많이 소요되고, 재차 CNC선반의 척 유니트에 피측정물을 고정할 때 가공센터링에 미세한 오차가 발생하므로 제품의 정밀가공이 어렵다는 문제가 있었다.

등록특허 제10-1338838호

이에 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, CNC 내부에서 피측정물의 홀을 가공한 후, 그 홀의 내경을 바로 측정하여 전수검사를 실시함에 있어, 그 전수검사 과정에서 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위 내에 해당하면 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위와 도면치수범위 사이에 해당하면 관리치수범위내에 해당되게 하는 일정 치수만큼 치수보정을 실시한 후 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 피측정물의 홀 내경이 도면치수범위를 벗어나면 CNC의 작동을 중지하여 불량 피측정물을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템 및 그 측정보정장치에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템을 구성함에 있어서, CNC본체(89) 내의 척(8) 상에 피측정물(2)이 이동 투입되어 고정 준비되고, 다수의 가공툴(81,82,83) 및 측정구(10)가 공구지그(94) 상에 각각 고정되고, 상기 각각의 공구지그(94)는 상기 피측정물(2) 측으로 이동 가능한 구조를 갖는 공구이동대(92) 상에 고정 준비되며, 상기 다수의 가공툴(81,82,83)은 각각의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)에 연결되고, 상기 측정구(10)는 측정치수표시수단(50)에 경유하여 컨트롤러(60)에 연결 준비되어지되, 상기 측정구(10)는, 측정치수표시수단(50)으로부터 공급되는 압축공기가 유입되는 에어유입로(14)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)를 통해 유입되는 압축공기가 체류되는 에어체류공간(16)이 형성되는 몸체(12); 상기 몸체(12)의 에어체류공간(16) 내에 후방부(B)가 삽입되어 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)에 의해 탄성 지지되고, 전방부(A)는 몸체(12)의 외측으로 돌출 구비되고, 상기 전방부(A) 상에는 에어유입로(14) 및 에어체류공간(16)을 통해 이동되는 압축공기를 외부측으로 분사하기 위한 에어노즐(23)이 연통 형성되며, 상기 전방부(A)의 외주연을 감싸면서 몸체(12)에 나사결합되는 고정캡(30)과의 사이에 이격부(C)가 형성되고, 상기 이격부(C) 상에 전방부(A)의 외주연을 따라 다수의 원주방향작동스프링(41)을 구비하여, 전후방향 및 원주방향으로 자유로이 3차원 유동이 가능하게 구비되어 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입가능하게 형성되는 측정핀(20);으로 구성되어, 상기 다수 가공툴(81,82,83)의 작동에 의해 척(8) 상에 고정된 피측정물(2) 상에 가공홀(3)을 형성한 후, 상기 측정구(10)를 이동시켜 전방 돌출된 측정핀(20)을 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입하고 가공홀(3)의 내경을 측정하여 측정된 치수를 측정치수표시수단(50)에 전송하여, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 관리치수범위(r1) 내에 해당하면 피측정물(2)의 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 관리치수범위(r1)와 도면치수범위(r2) 사이에 해당하면 관리치수범위(r1) 내에 포함되게 하는 일정 치수만큼 치수 보정을 실시한 후 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 도면치수범위(r2)를 벗어나면 CNC본체(89)의 작동을 중지하여 불량 피측정물(2)을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 피측정물(2)의 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템을 제공한다.

이때, 상기 에어노즐(23)은 측정핀(20)의 중심측에서 외주연을 향해 수직 연통형성되고, 상기 몸체(12)의 후방부(B)와 연통된 수평에어이동로(22)에 연결 형성되며, 상기 몸체(12)의 후방부(B)는 외주연측에서 중심측에 형성된 수평에어이동로(22) 측으로 내향 경사진 에어결집경사부(25)가 형성되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어유입로(14)는 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에 방사상 형태로 다수 형성되어, 에어유입로(14)를 통해 이동되는 압축공기가 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에서 균일하게 공급이동되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전후방향작동스프링(43)은 측정핀(20)의 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되어지되, 상기 측정핀(20)의 후방부(B)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 전방측단부는 후방부(B)의 에어결집경사부(25) 상에 함몰 형성된 안착홈(27) 내에 삽입 고정되고, 상기 몸체(12)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 후방측단부는 방사상 형태로 형성되는 다수 에어유입로(14)에 간섭되지 않는 부위에 밀착 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원주방향작동스프링(41)은 측정핀(20)의 외주연과 고정캡(30)의 내주연 사이에 형성되는 이격부(C)상에 구비되어 상호간을 밀착지지하되, 상기 고정캡(30)의 내주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 일측단부는 고정캡(30)의 내주연 상에 형성된 결합홈(49) 내에 삽입 고정되고, 상기 측정핀(20)의 외주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 타측단부는 측정핀(20)의 외주연 상에 구비되어 안착홈(46)을 갖는 슬라이딩체(45)에 삽입 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 슬라이딩체(45)의 바닥부에 유동볼(47)을 노출 구비하여, 상기 유동볼(47)이 측정핀(20)의 외주연 상에서 슬라이딩 되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 본 발명은, CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정장치를 구성함에 있어서,

CNC본체(89) 내의 척(8) 상에 피측정물(2)이 이동 투입되고, 다수의 가공툴(81,82,83) 및 측정구(10)가 공구지그(94) 상에 각각 고정되고, 상기 각각의 공구지그(94)는 상기 피측정물(2) 측으로 이동 가능한 구조를 갖는 공구이동대(92) 상에 고정되며, 상기 다수의 가공툴(81,82,83)은 각각의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)에 연결되고, 상기 측정구(10)는 측정치수표시수단(50)에 경유하여 컨트롤러(60)에 연결되는 것을 포함하여 이루어지며,

상기 측정구(10)는, 측정치수표시수단(50)으로부터 공급되는 압축공기가 유입되는 에어유입로(14)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)를 통해 유입되는 압축공기가 체류되는 에어체류공간(16)이 형성되는 몸체(12); 상기 몸체(12)의 에어체류공간(16) 내에 후방부(B)가 삽입되어 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)에 의해 탄성 지지되고, 전방부(A)는 몸체(12)의 외측으로 돌출 구비되고, 상기 전방부(A) 상에는 에어유입로(14) 및 에어체류공간(16)을 통해 이동되는 압축공기를 외부측으로 분사하기 위한 에어노즐(23)이 연통 형성되며, 상기 전방부(A)의 외주연을 감싸면서 몸체(12)에 나사결합되는 고정캡(30)과의 사이에 이격부(C)가 형성되고, 상기 이격부(C) 상에 전방부(A)의 외주연을 따라 다수의 원주방향작동스프링(41)을 구비하여, 전후방향 및 원주방향으로 자유로이 3차원 유동이 가능하게 구비되어 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입가능하게 형성되는 측정핀(20);으로 구성되어지되, 상기 에어노즐(23)은 측정핀(20)의 중심측에서 외주연을 향해 수직 연통형성되고, 상기 몸체(12)의 후방부(B)와 연통된 수평에어이동로(22)에 연결 형성되며, 상기 몸체(12)의 후방부(B)는 외주연측에서 중심측에 형성된 수평에어이동로(22) 측으로 내향 경사진 에어결집경사부(25)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)는 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에 방사상 형태로 다수 형성되어, 에어유입로(14)를 통해 이동되는 압축공기가 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에서 균일하게 공급이동되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정장치를 제공한다.

이때, 상기 전후방향작동스프링(43)은 측정핀(20)의 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되어지되, 상기 측정핀(20)의 후방부(B)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 전방측단부는 후방부(B)의 에어결집경사부(25) 상에 함몰 형성된 안착홈(27) 내에 삽입 고정되고, 상기 몸체(12)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 후방측단부는 방사상 형태로 형성되는 다수 에어유입로(14)에 간섭되지 않는 부위에 밀착 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의하면 CNC 내부에서 피측정물의 홀을 가공한 후, 그 홀의 내경을 바로 측정하여 전수검사를 실시함에 있어, 그 전수검사 과정에서 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위 내에 해당하면 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위와 도면치수범위 사이에 해당하면 관리치수범위내에 해당되게 하는 일정 치수만큼 치수보정을 실시한 후 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 피측정물의 홀 내경이 도면치수범위를 벗어나면 CNC의 작동을 중지하여 불량 피측정물을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하여 피측정물의 전수검사를 실시함과 아울러 홀 내경 측정데이터로 자동 보정되게 함으로써 계속적인 생산이 가능하게 되므로 생산효율을 높일 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템 및 그 측정보정장치의 전체 실시 예시도
도 3은 본 발명에 의한 피측정물 측으로 측정구가 이동되는 상태를 나타낸 예시도
도 4는 본 발명에 의한 피측정물의 가공홀 내로 측정구의 측정핀이 삽입되는 상태를 나타낸 예시도
도 5는 본 발명에 의한 측정구의 단면 예시도
도 6은 본 발명에 의한 측정구의 압축공기 이동경로를 나타낸 단면 예시도
도 7은 본 발명에 의한 원주방향작동스프링의 실시 예시도
도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 에어유입로의 실시 예시도
도 10은 본 발명에 의한 측정표시수단의 실시 예시도

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 CNC 내부에서 피측정물의 홀을 가공한 후, 그 홀의 내경을 바로 측정하여 전수검사를 실시함에 있어, 그 전수검사 과정에서 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위 내에 해당하면 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위와 도면치수범위 사이에 해당하면 관리치수범위내에 해당되게 하는 일정 치수만큼 치수보정을 실시한 후 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 피측정물의 홀 내경이 도면치수범위를 벗어나면 CNC의 작동을 중지하여 불량 피측정물을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템 및 그 측정보정장치에 관한 것으로서 도 1 내지 도 10을 참고하여 보면 CNC본체(89), 측정구(10), 측정치수표시수단(50) 및 컨트롤러(60)를 포함하여 이루어진다.

먼저 본 발명의 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템을 구성함에 있어서, 도 1 및 도 3에서와 같이 CNC본체(89) 내의 척(8) 상에 피측정물(2)이 이동 투입되어 고정 준비된다. 이때, 상기 피측정물(2)은 도 4에서와 같이 일측에 가공홀(3)이 형성되는 것으로 한정하며, 상기 가공홀(3)의 직경을 측정하는 측정구(10)가 구비된다.

상기 측정구(10) 외에도 피측정물(2)에 가공홀(3)을 가공하는 다수의 가공툴(81,82,83)이 구비된다. 이때, 도 3에서와 같이 다수의 가공툴(81,82,83) 및 측정구(10)가 공구지그(94) 상에 각각 고정되고, 상기 각각의 공구지그(94)는 상기 피측정물(2) 측으로 이동 가능한 구조를 갖는 공구이동대(92) 상에 고정 준비되게 한다.

그리고, 도 1 및 도 2에서와 같이 상기 다수의 가공툴(81,82,83)은 각각의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)에 연결되고, 상기 측정구(10)는 측정치수표시수단(50)에 경유하여 컨트롤러(60)에 연결 준비되도록 한다.

한편, 상기 측정구(10)는 도 5 및 도 6에서와 같이 측정치수표시수단(50)으로부터 공급되는 압축공기가 유입되는 에어유입로(14)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)를 통해 유입되는 압축공기가 체류되는 에어체류공간(16)이 형성되는 몸체(12)가 구비된다.

그리고, 상기 몸체(12)의 에어체류공간(16) 내에 후방부(B)가 삽입되어 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)에 의해 탄성 지지되고, 전방부(A)는 몸체(12)의 외측으로 돌출 구비되고, 상기 전방부(A) 상에는 에어유입로(14) 및 에어체류공간(16)을 통해 이동되는 압축공기를 외부측으로 분사하기 위한 에어노즐(23)이 연통 형성되며, 상기 전방부(A)의 외주연을 감싸면서 몸체(12)에 나사결합되는 고정캡(30)과의 사이에 이격부(C)가 형성되고, 상기 이격부(C) 상에 전방부(A)의 외주연을 따라 다수의 원주방향작동스프링(41)을 구비하여, 전후방향 및 원주방향으로 자유로이 3차원 유동이 가능하게 구비되어 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입가능하게 형성되는 측정핀(20)이 구비된다. 상기 측정핀(20)의 전방부에는 피측정물(2)의 가공홀(3)에 진입 시 유동적으로 진입가능하도록 경사면(21)이 형성되게 한다.

이때, 상기 에어노즐(23)은 측정핀(20)의 중심측에서 외주연을 향해 수직 연통형성되고, 상기 몸체(12)의 후방부(B)와 연통된 수평에어이동로(22)에 연결 형성되며, 상기 몸체(12)의 후방부(B)는 외주연측에서 중심측에 형성된 수평에어이동로(22) 측으로 내향 경사진 에어결집경사부(25)가 형성되도록 구성한다.

또한, 상기 에어유입로(14)는 도 6 및 도 8에서와 같이 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에 방사상 형태로 다수 형성되어, 에어유입로(14)를 통해 이동되는 압축공기가 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에서 균일하게 공급이동되도록 구성한다.

상기 에어유입로(14)의 다른 실시예로서 도 9에서와 같이 에어유입로(14)의 외측 직경이 크고, 내측 직경이 작은 내향축소형으로 형성되도록 하면 이동되는 압축공기의 속도 및 압력을 증대시킬 수 있게 된다.

그리고, 다른 실시예로서 도 6에서와 같이 상기 전후방향작동스프링(43)은 측정핀(20)의 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되어지되, 상기 측정핀(20)의 후방부(B)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 전방측단부는 후방부(B)의 에어결집경사부(25) 상에 함몰 형성된 안착홈(27) 내에 삽입 고정되고, 상기 몸체(12)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 후방측단부는 방사상 형태로 형성되는 다수 에어유입로(14)에 간섭되지 않는 부위에 밀착 고정되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 또 다른 실시예로서 도 7에서와 같이 상기 원주방향작동스프링(41)은 측정핀(20)의 외주연과 고정캡(30)의 내주연 사이에 형성되는 이격부(C)상에 구비되어 상호간을 밀착지지하되, 상기 고정캡(30)의 내주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 일측단부는 고정캡(30)의 내주연 상에 형성된 결합홈(49) 내에 삽입 고정되고, 상기 측정핀(20)의 외주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 타측단부는 측정핀(20)의 외주연 상에 구비되어 안착홈(46)을 갖는 슬라이딩체(45)에 삽입 고정되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 슬라이딩체(45)의 바닥부에 유동볼(47)을 노출 구비하여, 상기 유동볼(47)이 측정핀(20)의 외주연 상에서 슬라이딩 되도록 구성할 수 있다.

상기한 측정구(10), 측정치수표시수단(50) 및 컨트롤러(60)가 구비되면, 상기 다수 가공툴(81,82,83)의 작동에 의해 척(8) 상에 고정된 피측정물(2) 상에 가공홀(3)을 형성한 후, 상기 측정구(10)를 이동시켜 전방 돌출된 측정핀(20)을 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입하고 가공홀(3)의 내경을 측정하여 측정된 치수를 측정치수표시수단(50)에 전송하여, 도 10에서와 같이 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 관리치수범위(r1) 내에 해당하면 피측정물(2)의 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 관리치수범위(r1)와 도면치수범위(r2) 사이에 해당하면 관리치수범위(r1) 내에 포함되게 하는 일정 치수만큼 치수 보정을 실시한 후 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 도면치수범위(r2)를 벗어나면 CNC본체(89)의 작동을 중지하여 불량 피측정물(2)을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 피측정물(2)의 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 한다.

이의 구체적인 실시예로서, 도 11에서와 같이 첫번째 경우로서, 피측정물(2)의 가공홀(3)의 내경을 그래프의 하단에 기재된 것처럼 10회(①∼⑩) 실시한 결과 ①,②,③,④,⑦,⑧,⑩의 경우처럼 관리치수범위(r1) 내에 해당하면 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 한다.

위 해당되는 두번째 경우로서, 피측정물(2)의 가공홀(3)의 내경 측정 시 ⑤,⑥의 경우처럼 관리치수범위(r1)를 벗어나 관리치수범위(r1)와 도면치수범위(r2) 사이에 해당하면 이를 치수범위중간점(M)으로 치수 보정을 실시한 후 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 한다.

그리고 위 해당되는 세번째 경우로서, 피측정물(2)의 가공홀(3)의 내경 측정 시 ⑨의 경우처럼 도면치수범위(r2)를 벗어나면 CNC본체(89)의 작동을 중지하여 불량 피측정물(2)을 제거한 후, 치수범위중간점(M)으로 치수 보정을 실시한 다음 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 한다.

이로서 피측정물(2)의 가공홀(3)의 내경이 도면치수범위(r2)를 벗어나지 않는 한 계속적인 홀가공 생산을 할 수 있게 되며, 이에 작업자는 가공홀(3)의 내경이 도면치수범위(r2)를 벗어나 불량품 생산의 경우에만 이를 제거하면 되므로 높은 작업효율 및 생산효율을 기대할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명에 의한 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정장치는, CNC본체(89) 내의 척(8) 상에 피측정물(2)이 이동 투입되고, 다수의 가공툴(81,82,83) 및 측정구(10)가 공구지그(94) 상에 각각 고정되고, 상기 각각의 공구지그(94)는 상기 피측정물(2) 측으로 이동 가능한 구조를 갖는 공구이동대(92) 상에 고정되며, 상기 다수의 가공툴(81,82,83)은 각각의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)에 연결되고, 상기 측정구(10)는 측정치수표시수단(50)에 경유하여 컨트롤러(60)에 연결되는 것을 포함하여 이루어지며, 상기 측정구(10)는, 측정치수표시수단(50)으로부터 공급되는 압축공기가 유입되는 에어유입로(14)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)를 통해 유입되는 압축공기가 체류되는 에어체류공간(16)이 형성되는 몸체(12); 상기 몸체(12)의 에어체류공간(16) 내에 후방부(B)가 삽입되어 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)에 의해 탄성 지지되고, 전방부(A)는 몸체(12)의 외측으로 돌출 구비되고, 상기 전방부(A) 상에는 에어유입로(14) 및 에어체류공간(16)을 통해 이동되는 압축공기를 외부측으로 분사하기 위한 에어노즐(23)이 연통 형성되며, 상기 전방부(A)의 외주연을 감싸면서 몸체(12)에 나사결합되는 고정캡(30)과의 사이에 이격부(C)가 형성되고, 상기 이격부(C) 상에 전방부(A)의 외주연을 따라 다수의 원주방향작동스프링(41)을 구비하여, 전후방향 및 원주방향으로 자유로이 3차원 유동이 가능하게 구비되어 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입가능하게 형성되는 측정핀(20);으로 구성되어지되, 상기 에어노즐(23)은 측정핀(20)의 중심측에서 외주연을 향해 수직 연통형성되고, 상기 몸체(12)의 후방부(B)와 연통된 수평에어이동로(22)에 연결 형성되며, 상기 몸체(12)의 후방부(B)는 외주연측에서 중심측에 형성된 수평에어이동로(22) 측으로 내향 경사진 에어결집경사부(25)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)는 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에 방사상 형태로 다수 형성되어, 에어유입로(14)를 통해 이동되는 압축공기가 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에서 균일하게 공급이동하도록 구성된다.

이때, 상기 전후방향작동스프링(43)은 측정핀(20)의 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되어지되, 상기 측정핀(20)의 후방부(B)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 전방측단부는 후방부(B)의 에어결집경사부(25) 상에 함몰 형성된 안착홈(27) 내에 삽입 고정되고, 상기 몸체(12)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 후방측단부는 방사상 형태로 형성되는 다수 에어유입로(14)에 간섭되지 않는 부위에 밀착 고정되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 원주방향작동스프링(41)은 측정핀(20)의 외주연과 고정캡(30)의 내주연 사이에 형성되는 이격부(C)상에 구비되어 상호간을 밀착지지하되, 상기 고정캡(30)의 내주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 일측단부는 고정캡(30)의 내주연 상에 형성된 결합홈(49) 내에 삽입 고정되고, 상기 측정핀(20)의 외주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 타측단부는 측정핀(20)의 외주연 상에 구비되어 안착홈(46)을 갖는 슬라이딩체(45)에 삽입 고정되도록 구성하는 것이 바람직하며, 이때, 상기 슬라이딩체(45)의 바닥부에 유동볼(47)을 노출 구비하여, 상기 유동볼(47)이 측정핀(20)의 외주연 상에서 슬라이딩 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상술된 바와 같은 본 발명의 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템 및 그 측정보정장치에 의하면 CNC 내부에서 피측정물의 홀을 가공한 후, 그 홀의 내경을 바로 측정하여 전수검사를 실시함에 있어, 그 전수검사 과정에서 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위 내에 해당하면 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 피측정물의 홀 내경이 관리치수범위와 도면치수범위 사이에 해당하면 관리치수범위내에 해당되게 하는 일정 치수만큼 치수보정을 실시한 후 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 피측정물의 홀 내경이 도면치수범위를 벗어나면 CNC의 작동을 중지하여 불량 피측정물을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하여 피측정물의 전수검사를 실시함과 아울러 홀 내경 측정데이터로 자동 보정되게 함으로써 계속적인 생산이 가능하게 되므로 생산효율을 높일 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

2 : 피측정물 3 : 가공홀
8 : 척 10 : 측정구
12 : 몸체 14 : 에어유입로
16 : 에어체류공간 20 : 측정핀
23 : 에어노즐 30 : 고정캡
41 : 원주방향작동스프링 43 : 전후방향작동스프링
50 : 측정치수표시수단 60 : 컨트롤러
89 : CNC본체 92 : 공구이동대
94 : 공구지그

Claims

CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템을 구성함에 있어서,
CNC본체(89) 내의 척(8) 상에 피측정물(2)이 이동 투입되어 고정 준비되고,
다수의 가공툴(81,82,83) 및 측정구(10)가 공구지그(94) 상에 각각 고정되고, 상기 각각의 공구지그(94)는 상기 피측정물(2) 측으로 이동 가능한 구조를 갖는 공구이동대(92) 상에 고정 준비되며,
상기 다수의 가공툴(81,82,83)은 각각의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)에 연결되고, 상기 측정구(10)는 측정치수표시수단(50)에 경유하여 컨트롤러(60)에 연결 준비되어지되,
상기 측정구(10)는, 측정치수표시수단(50)으로부터 공급되는 압축공기가 유입되는 에어유입로(14)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)를 통해 유입되는 압축공기가 체류되는 에어체류공간(16)이 형성되는 몸체(12); 상기 몸체(12)의 에어체류공간(16) 내에 후방부(B)가 삽입되어 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)에 의해 탄성 지지되고, 전방부(A)는 몸체(12)의 외측으로 돌출 구비되고, 상기 전방부(A) 상에는 에어유입로(14) 및 에어체류공간(16)을 통해 이동되는 압축공기를 외부측으로 분사하기 위한 에어노즐(23)이 연통 형성되며, 상기 전방부(A)의 외주연을 감싸면서 몸체(12)에 나사결합되는 고정캡(30)과의 사이에 이격부(C)가 형성되고, 상기 이격부(C) 상에 전방부(A)의 외주연을 따라 다수의 원주방향작동스프링(41)을 구비하여, 전후방향 및 원주방향으로 자유로이 3차원 유동이 가능하게 구비되어 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입가능하게 형성되는 측정핀(20);으로 구성되어,
상기 다수 가공툴(81,82,83)의 작동에 의해 척(8) 상에 고정된 피측정물(2) 상에 가공홀(3)을 형성한 후, 상기 측정구(10)를 이동시켜 전방 돌출된 측정핀(20)을 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입하고 가공홀(3)의 내경을 측정하여 측정된 치수를 측정치수표시수단(50)에 전송하여, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 관리치수범위(r1) 내에 해당하면 피측정물(2)의 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하고, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 관리치수범위(r1)와 도면치수범위(r2) 사이에 해당하면 관리치수범위(r1) 내에 포함되게 하는 일정 치수만큼 치수 보정을 실시한 후 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 하며, 상기 측정된 가공홀(3)의 내경이 도면치수범위(r2)를 벗어나면 CNC본체(89)의 작동을 중지하여 불량 피측정물(2)을 제거한 후, 가공조건을 리셋팅한 다음 피측정물(2)의 홀가공생산 및 측정과정을 계속적으로 반복 실시하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템.
제1항에 있어서,
상기 에어노즐(23)은 측정핀(20)의 중심측에서 외주연을 향해 수직 연통형성되고, 상기 몸체(12)의 후방부(B)와 연통된 수평에어이동로(22)에 연결 형성되며, 상기 몸체(12)의 후방부(B)는 외주연측에서 중심측에 형성된 수평에어이동로(22) 측으로 내향 경사진 에어결집경사부(25)가 형성되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템.
제2항에 있어서,
상기 에어유입로(14)는 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에 방사상 형태로 다수 형성되어, 에어유입로(14)를 통해 이동되는 압축공기가 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에서 균일하게 공급이동되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템.
제3항에 있어서,
상기 전후방향작동스프링(43)은 측정핀(20)의 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되어지되, 상기 측정핀(20)의 후방부(B)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 전방측단부는 후방부(B)의 에어결집경사부(25) 상에 함몰 형성된 안착홈(27) 내에 삽입 고정되고, 상기 몸체(12)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 후방측단부는 방사상 형태로 형성되는 다수 에어유입로(14)에 간섭되지 않는 부위에 밀착 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템.
제4항에 있어서,
상기 원주방향작동스프링(41)은 측정핀(20)의 외주연과 고정캡(30)의 내주연 사이에 형성되는 이격부(C)상에 구비되어 상호간을 밀착지지하되, 상기 고정캡(30)의 내주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 일측단부는 고정캡(30)의 내주연 상에 형성된 결합홈(49) 내에 삽입 고정되고, 상기 측정핀(20)의 외주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 타측단부는 측정핀(20)의 외주연 상에 구비되어 안착홈(46)을 갖는 슬라이딩체(45)에 삽입 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템.
제5항에 있어서,
상기 슬라이딩체(45)의 바닥부에 유동볼(47)을 노출 구비하여, 상기 유동볼(47)이 측정핀(20)의 외주연 상에서 슬라이딩 되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정시스템.
CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정장치를 구성함에 있어서,
CNC본체(89) 내의 척(8) 상에 피측정물(2)이 이동 투입되고, 다수의 가공툴(81,82,83) 및 측정구(10)가 공구지그(94) 상에 각각 고정되고, 상기 각각의 공구지그(94)는 상기 피측정물(2) 측으로 이동 가능한 구조를 갖는 공구이동대(92) 상에 고정되며, 상기 다수의 가공툴(81,82,83)은 각각의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)에 연결되고, 상기 측정구(10)는 측정치수표시수단(50)에 경유하여 컨트롤러(60)에 연결되는 것을 포함하여 이루어지며,
상기 측정구(10)는, 측정치수표시수단(50)으로부터 공급되는 압축공기가 유입되는 에어유입로(14)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)를 통해 유입되는 압축공기가 체류되는 에어체류공간(16)이 형성되는 몸체(12); 상기 몸체(12)의 에어체류공간(16) 내에 후방부(B)가 삽입되어 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)에 의해 탄성 지지되고, 전방부(A)는 몸체(12)의 외측으로 돌출 구비되고, 상기 전방부(A) 상에는 에어유입로(14) 및 에어체류공간(16)을 통해 이동되는 압축공기를 외부측으로 분사하기 위한 에어노즐(23)이 연통 형성되며, 상기 전방부(A)의 외주연을 감싸면서 몸체(12)에 나사결합되는 고정캡(30)과의 사이에 이격부(C)가 형성되고, 상기 이격부(C) 상에 전방부(A)의 외주연을 따라 다수의 원주방향작동스프링(41)을 구비하여, 전후방향 및 원주방향으로 자유로이 3차원 유동이 가능하게 구비되어 피측정물(2)의 가공홀(3)에 삽입가능하게 형성되는 측정핀(20);으로 구성되어지되, 상기 에어노즐(23)은 측정핀(20)의 중심측에서 외주연을 향해 수직 연통형성되고, 상기 몸체(12)의 후방부(B)와 연통된 수평에어이동로(22)에 연결 형성되며, 상기 몸체(12)의 후방부(B)는 외주연측에서 중심측에 형성된 수평에어이동로(22) 측으로 내향 경사진 에어결집경사부(25)가 형성되고, 상기 에어유입로(14)는 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에 방사상 형태로 다수 형성되어, 에어유입로(14)를 통해 이동되는 압축공기가 에어체류공간(16)과의 출입단면적 부분에서 균일하게 공급이동되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정장치.
제7항에 있어서,
상기 전후방향작동스프링(43)은 측정핀(20)의 후방부(B)와 몸체(12) 사이에 밀착되어지되, 상기 측정핀(20)의 후방부(B)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 전방측단부는 후방부(B)의 에어결집경사부(25) 상에 함몰 형성된 안착홈(27) 내에 삽입 고정되고, 상기 몸체(12)에 밀착되는 전후방향작동스프링(43)의 후방측단부는 방사상 형태로 형성되는 다수 에어유입로(14)에 간섭되지 않는 부위에 밀착 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정장치.
제8항에 있어서,
상기 원주방향작동스프링(41)은 측정핀(20)의 외주연과 고정캡(30)의 내주연 사이에 형성되는 이격부(C)상에 구비되어 상호간을 밀착지지하되, 상기 고정캡(30)의 내주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 일측단부는 고정캡(30)의 내주연 상에 형성된 결합홈(49) 내에 삽입 고정되고, 상기 측정핀(20)의 외주연에 밀착되는 원주방향작동스프링(41)의 타측단부는 측정핀(20)의 외주연 상에 구비되어 안착홈(46)을 갖는 슬라이딩체(45)에 삽입 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정장치.
제9항에 있어서,
상기 슬라이딩체(45)의 바닥부에 유동볼(47)을 노출 구비하여, 상기 유동볼(47)이 측정핀(20)의 외주연 상에서 슬라이딩 되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 CNC 내부에서 피측정물의 홀 내경을 전수 측정하는 측정보정장치.