KR102037634B1 - 도전성 물체의 치수를 측정하기 위한 마이크로미터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 마이크로미터는, 도전성 재질의 프레임과, 상기 프레임의 일단에, 그 프레임과 전기적으로 절연되도록 결합 고정된 도전성 재질의 앤빌과, 상기 프레임의 타단에, 그 프레임과 전기적 접점을 이루면서 심블의 회전에 연동되어 상기 앤빌의 방향으로 왕복이동 가능하도록 결합된 도전성 재질의 스핀들과, 상기 스핀들이 이동하는 거리에 따른 상기 앤빌과 상기 스핀들 사이의 현재 간격에 대한 수치를, 상기 앤빌과 상기 프레임 사이가 전기적으로 단락된 경우에 측정치로서 외부의 장치로 전송하도록 구성된 제어부를 포함한다. 이러한 구성에 의해, 마이크로미터는 도전성의 피측정물이 앤빌과 스핀들 사이에 반드시 거치되어 그 사이가 전기적으로 단락된 경우에 그 측정치를 외부의 장치에 제공하게 된다.

Description

도전성 물체의 치수를 측정하기 위한 마이크로미터 {Micrometer for measuring dimension of a conductive object}

본 발명은, 물체에 대한 치수를 정밀하게 측정할 수 있는 마이크로미터, 특히, 측정된 치수에 대한 정보를 외부에 전송할 수 있는 마이크로미터에 관한 것이다.

오늘날 사람들의 일상적인 생활, 업무, 여가 활동 또는 의료 행위 등에는 많은 종류의 기기나 장치들이 사용되고 있으며, 이들은 거의 대부분, 의도된 동작이나 기능을 부품들 간의 전기적 신호교환을 기반으로 수행한다. 특히, 대형의 장치, 예를 들어, 차량, 통신기기, 의료기기 등은 수많은 부품들간에 많은 종류의 케이블들을 서로 연결시켜 부품들 간의 전기적 통신이 이루어지게 하고 있다.

그리고, 많은 종류의 케이블들을, 부품들이 마운트(mount)된 기판 등에 구비된 커넥터에 손쉽게 연결시킬 수 있도록 하기 위해, 도 1에 예시된 바와 같이, 케이블을 이루는 전선들의 심선부(1)( 피복이 벗겨진 와이어 )를 금속성 단자(terminal)(2)와 전기적으로 연결시키고, 그 단자를 하우징(housing)에 장착시키게 된다.

전선과 금속성 단자를 연결/고정시킬 때는 일반적으로 압착법을 적용한다. 그런데, 이 압착법은 와이어의 직경이나 연결되는 단자의 종류에 따라 정해지는 적정한 힘(압력)의 범위를 적용해야 한다. 그렇지 않고, 압착이 적정 힘(압력)보다 약하게 되거나 강하게 되면 문제가 발생하게 된다. 전자의 경우에는, 진동이 심한 장치, 예를 들어 차량 등에 장착되었을 때, 와이어와 단자가 결합된 힘이 약하여 단자가 이탈될 수가 있고, 후자의 경우에는, 와이어와 단자의 결합부가 파손되거나 와이어가 절단된 상태로 결합될 수가 있어서, 이 상태에서 장치에 진동이 지속적으로 가해지면 그 파손되거나 절단된 와이어가 분리되면서 전기적 접점상태가 불안정해지거나 단절될 수가 있다.

한편, 수많은 종류의 전선들에 대한 단자와의 압착 결합에는 어플리케이터(Applicator)라는 터미널 압착금형이 사용된다. 그래서, 전술한 바와 같은 문제가 발생가 발생하지 않도록 하기 위해, 작업자는, 압착금형에 의해 전선에 압착결합된 단자를 하나의 샘플로서 마이크로미터를 사용하여 그 피복부에 압착된 단자 부분과 심선부에 압착된 단자 부분의 두께( 이하, '압착고'라 칭한다. )를 각각 측정하는 작업을 하게 된다.

그리고, 이렇게 측정된 압착고는, 생산현장에서 발생되는 각종 생산 데이터를 네트워크를 통해 실시간으로 집계, 분석, 조회할 수 있는 POP (Point of Production) 시스템을 구성하고 있는 하나의 POP 단말장치, 예를 들어 PC에 제공됨으로써, 다량의 전선들에 부착된 바코드 등을 통해 그 POP 단말장치에 해당 종류의 전선과 단자에 대해 사전에 인식시킨 적정 압착고와 비교하여 적정한 힘(압력)으로 압착결합이 이루어졌는 지를 POP 단말장치로부터 확인하게 된다. 일반적으로, POP 단말장치는, 수신된 압착고가 적정 범위내이면 해당 치수를 해당 종류의 전선에 대한 측정치로 등록하고, 그렇지 않은 경우에는 측정치 등록을 거부한다.

따라서, 작업자는, POP 단말장치에서 측정치의 등록이 거부되는 경우에, 압착금형의 압착고(두께/높이)에 대한 설정을 조정하여, 동일 종류의 다른 전선에 대해 단자와 압착결합시킨 후 마이크로미터를 사용해 재측정하게 되고, 이러한 과정은 측정된 압착고가 적정 범위가 될 때까지 반복되며, 적정 범위가 되었을 때, 압착금형을 사용하여 동일 종류의 많은 전선들에 대해서 단자들을 압착결합시키게 된다.

이와 같은, 임의 종류의 전선들의 단자와의 결합에 대한 압착고 관리는 접점의 품질유지나 문제 발생 시의 사후적인 원인 파악을 위해 필수적이지만, 수많은 종류의 전선들을 처리해야 하는 작업자의 입장에서는 번거로운 일일 수 밖에 없다.

통상적으로, 작업자는 많은 종류의 전선들에 대해서 동일한 작업을 반복하다 보면, 주어지는 종류의 전선과 단자에 대해 압착금형에 설정해야 하는 압착강도를 숙련된 감각에 의해 대략적으로 파악할 수는 있다. 그래서, 작업자들의 일부는, 주어진 종류의 전선들에서 하나의 전선을 시험적으로 단자와 압착결합시켜 샘플을 만들어 마이크로미터에 거치시켜 실측(實測)하지 않고, 샘플없이 마이크로미터의 스핀들만을 이동시켜 마이크로미터가 지시하는 값( 엔빌과 스핀들 사이의 간격 )이 POP 단말장치의 화면에 표시된 적정 범위내의 수치가 되도록 한 후, 마이크로미터에 구비된 전송버튼을 누름으로써, 해당 종류의 전선의 단자와의 압착결합에 요구되는 압착고가 측정된 것처럼 조작하고, 작업해야 할 전선들에 대해서는 자신의 직감으로 설정한 압착강도로써 압착금형을 사용하여 단자와 압착결합시킬 수도 있다.

이와 같은 실측을 회피한 압착 작업이 생산현장에서 발생하게 되면, 그렇게 압착결합된 전선이 압착불량으로 인해 장치에서 문제를 발생시켰을 경우에, 그러한 문제가 발생된 원인을 POP 시스템을 통해 사후적으로 파악하여 분석할 수가 없다. POP 시스템에서는 해당 종류의 전선에 대해 적정 범위의 측정치가 입력된 것으로 등록되었기 때문이다.

따라서, 전선의 단자와의 결합에 대한 철저한 품질관리를 위해서는 이러한 유형의 작업자의 고의적 작업 기준 미준수를 방지할 필요가 있다.

본 발명은, 도전성 물체를 반드시 거치시켜 실제 측정한 경우에만 그 측정값을 외부에 제공하게 되는 마이크로미터를 제공하는 것에 일 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 도전성 물체에 대한 측정값을 외부에 제공함에 있어 실제 작업 기준을 준수할 수 있게 하는 마이크로미터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 도전성 물체에 대한 측정과 그 물체에 요구되는 적정 치수에의 부합에 대한 확인작업이 보다 간편하게 이루어질 수 있게 하는 마이크로미터를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 명시적으로 서술된 목적에 국한되는 것은 아니며, 본 발명에 대한 구체적이고 예시적인 하기의 설명에서 도출될 수 있는 효과를 달성하는 것을 그 목적에 당연히 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따른, 피측정물에 대한 치수를 측정하기 위한 마이크로미터는, 도전성 재질의 프레임과, 상기 프레임의 일단에, 그 프레임과 전기적으로 절연되도록 결합 고정된 도전성 재질의 앤빌과, 상기 프레임의 타단에, 그 프레임과 전기적 접점을 이루면서 심블의 회전에 연동되어 상기 앤빌의 방향으로 왕복이동 가능하도록 결합된 도전성 재질의 스핀들과, 상기 스핀들이 이동하는 거리에 따른 상기 앤빌과 상기 스핀들 사이의 현재 간격에 대한 수치를, 상기 앤빌과 상기 프레임 사이가 전기적으로 단락된 경우에 측정치로서 외부의 장치로 전송하도록 구성된 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 제어부가, 구비된 버튼의 누름이 감지되었을 때, 상기 앤빌과 상기 프레임 사이가 전기적으로 단락되어 있으면, 상기 현재 간격에 대한 수치를 측정치로서 상기 외부의 장치로 전송한다.

본 발명에 따른 다른 일 실시예에서는, 상기 마이크로미터가, 상기 프레임이 안착되어 고정될 수 있는 구조를 갖는 보조부재를 더 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 버튼이, 상기 보조부재의 일 면에 구비된 것일 수 있다. 그리고, 상기 버튼은, 누름에 의해 단락되는 양단 중 일단이, 상기 마이크로미터와 상기 외부의 장치 간을 연결하는 케이블의 하나의 신호선과 연결되고, 상기 양단 중 나머지 일단은, 상기 앤빌과 상기 프레임 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 회로를 이루고 있으며, 상기 앤빌과 상기 프레임 중 나머지 하나는 상기 케이블의 또 다른 하나의 신호선과 전기적 결선을 이루고 있을 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 제어부가, 상기 앤빌과 상기 프레임 간의 전기적 단락상태가 기 지정된 시간 동안 유지될 때, 상기 현재 간격에 대한 수치를 측정치로서 상기 외부의 장치로 전송하는 자동 전송동작을 수행할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 제어부가, 특정 모드가 설정되어 있는 경우에 상기 자동 전송동작을 수행하고, 상기 특정 모드가 설정되어 있지 않은 경우에는, 상기 마이크로미터에 구비된 버튼의 누름이 감지되었을 때, 상기 현재 간격에 대한 수치를 측정치로서 상기 외부의 장치로 전송하도록 구성되되, 상기 자동 전송동작을 수행할 때는, 상기 외부의 장치와 연결되는 케이블 상의 특정 양 신호선을 전기적으로 단락시킬 수도 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 마이크로미터는 표시부를 더 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 제어부는, 임의의 피측정물의 치수에 대해 주어지는 적정치와, 상기 측정치인 수치의 차이인 오차에 대해서 양(positive) 또는 음(negative)의 값으로서 상기 표시부에 표시하게 된다. 본 실시예에서는, 상기 적정치가 상기 외부의 장치로부터 수신되는 것이거나, 또는 상기 오차가 상기 외부의 장치로부터 수신될 것일 수 있다.

전술한 본 발명 또는, 하기에서 첨부된 도면과 함께 상세히 설명되는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 도전성 물체를 측정하기 위한 마이크로미터는, 피측정물에 대한 작업자의 고의적인 실측 회피를 방지할 수 있어서, 피측정물에 대한 품질관리를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 일 실시예는, 마이크로미터를 이용한 도전성의 피측정물에 대한 측정작업에 있어, 작업자의 일부의 작업동작, 예를 들어 측정 버튼을 누르는 동작, 또는 측정용 마이크로미터와는 떨어진 위치에 있는 작업용 모니터 등으로 시선을 옮기는 동작 등을 없앨 수 있게 하므로 작업성을 개선시키고 따라서 생산성 향상을 도모할 수 있다.

도 1은, 전선의 종단을 금속성 단자와 결합시키는 하나의 예를 도시한 것이고,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 갖는 마이크로미터의 외형을피측정물과 함께 도시한 일 측면도이고,
도 3은, 도 2의 마이크로미터의 프레임에 내장되는 전기적 회로에 대한 블록도이고,
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 도전성 피측정물이 실제 거치되어 측정된 경우에 그 측정치를 외부로 제공하는 동작에 대한 상태 흐름도이고,
도 5는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 도전성 피측정물이 실제로 일정시간 거치되어 있을 때 자동적으로 그 측정치를 외부로 제공하는 동작에 대한 상태 흐름도이고,
도 6은, 도 5에 따른 실시예에서, 케이블을 통해 연결된 외부 장치에, 그 케이블 상의 특정 신호선의 신호레벨을 변화시킴으로써 측정치가 전송됨을 알리기 위해 추가로 구비되는 전기적 회로를 도시한 것이고,
도 7a는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 기존의 마이크로미터를 안착시켜 도전성 피측정물에 대한 실측이 확인될 때, 그 마이크로미터로 하여금 측정치를 외부의 장치로 전송할 수 있게 하는 보조부재에 대한 투상도이고,
도 7b는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 기존의 마이크로미터가 일부 구조변경되어 도 7a의 보조부재에 안착결합된 형태에 대해, 일부분에 대한 확대 단면도와 함께 나타낸 측면도이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 실시예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하의 본 발명에 따른 실시예들의 설명과 첨부된 도면에 있어서, 부기된 동일 번호는 특별한 사정이 없는 한 동일한 구성요소를 지칭한다. 물론, 설명의 편의와 이해에의 도움을 위해, 필요에 따라서는 동일한 구성요소에 대해서도 서로 다른 번호로 부기될 수도 있다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 갖는 마이크로미터에 대해 치수를 측정할 대상물체(tO)와 함께 도시한 일 측면도이고, 도 3은, 도 2의 마이크로미터(100)의 프레임(10)에 내장되는 전기적 회로에 대한 블록도이다.

본 발명에 따른 도 2의 마이크로미터(100)는, 단순한 하나의 예로서 그 외형이 도시된 것으로서, 앤빌(15), 그 앤빌(15)을 고정지지하는 U형 또는 고리형의 프레임(10), 그리고 상기 앤빌(15)로의 방향으로 왕복이동이 가능하도록 상기 프레임(10)에 장착된 스핀들(14)이 각기 도전성 재질로 구성되고, 상기 스핀들(14)과 프레임(10) 간에는 전기적 접촉을 이루고 있으며, 프레임(10)의 첨두부 내측에 수평으로 형성된 홈에는 절연재질의 수용구(16)가 삽입 결합되어 있고, 상기 앤빌(15)은 그 수용구(16)와 나사체결되면서 프레임(10)에 고정된다. 이러한 점들이 충족되는 것이라면 본 발명에 따른 마이크로미터는 어떠한 외형이나 구조를 가져도 무방하다.

상기 마이크로미터(100)의 프레임(10)의 내부 공간에 장착 구비되는 전기적 회로의 구성은, 도 3에 예시된 바와 같이, 심블(12)의 내측 공간에 구비되어 작업자가 회전시키는 심블의 회전량을 검출하는 회전량 검출부(21)와, 소형 LCD와 같은 표시부(22)와, 홀드, 리세트, 전원, 모드 등과 같은 입력버튼들이 구비된 버튼 패널(23)과, 외부와의 신호 교환을 위한 케이블(30)이 연결되는 인터페이스부(24)와, 상기 엔빌(15)과 스핀들(14) 사이가 전기적 단락 상태인 지를 감지하기 위한 단락 감지부(25)와, 피측정물에 대한 측정치를 외부로 전송요구하는 명령 입력을 위해 구비된 전송 버튼(17)과, 상기 회전량 검출부(21)로부터 인가되는 신호를 지속적으로 모니터링함으로써 스핀들(14)의 이동거리를 파악하여 현재 시점의 스핀들(14) 첨두단의 엔빌(15)로부터의 상대적 위치, 즉 엔빌과 스핀들 간의 간격을 계산하여 상기 표시부(23) 상에 그 간격에 대한 수치를 표시하는 제어부(20)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 실시예에서는, 심블(12)의 회전량을 감지하여 그로부터 스핀들(14)의 이동거리를 환산하는 방식을 사용하지만, 공지된 다양한 방식들 중 다른 하나의 방식을 채택하여 스핀들(14)의 이동거리를 추적하거나, 또는 스핀들(14) 첨두단의 앤밸(15)로부터의 상대적 간격을 직접 검출하게 할 수도 있다.

상기 단락 감지부(25)에는, 러그단자와 같은 연결단(15a)에 의해 상기 앤빌(15)과 전기적으로 연결되는 신호선(eL)이 저항을 통해 트랜지스터(Tr)의 베이스에 연결되어 있고, 상기 프레임(10)의 임의의 위치에서 그 프레임과 전기적 접점을 이루는 단자(10a)는 단락 감지부(25)의 0전위단에 전기적으로 연결되어 있다. 그리고, 앤빌(15)까지 연결되는 상기 신호선(eL)은, 바람직하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임의 상측 곡면을 따라 형성한 그루부(groove)에 내설된다.

도 3에 예시된 바와 같은 회로구성을 갖는 상기 단락 감지부(25)는, 앤빌 연결단(15a)과 프레임 접점 단자(10a)가 전기적으로 단락되면, 트랜지스터(Tr)의 베이스에 전기적 흐름을 위한 루프가 형성됨으로써, 트랜지스터(Tr)가 턴온(Turn on)되어 전류를 흘리게 되고, 이에 따라 트랜지스터(Tr)의 콜렉터단에 연결된 감지선(sdL)이 논리 1을 나타내는 HIGH 레벨이 된다. 이에 반해, 앤빌 연결단(15a)과 프레임 접점 단자(10a)가 전기적으로 개방된 상태에서는, 트랜지스터(Tr)가 오프상태이므로 전류를 흘리지 못하고, 이에 따라 상기 감지선(sdL)은 논리 0을 나타내는 LOW 레벨을 유지하고 있게 된다.

이하에서는, 작업자의 측정작업에 의해, 전술한 바와 같이 구성된 상기 마이크로미터(100)가, 도 4에 예시된 상태 흐름도에 따라 도전성 물체의 치수를 측정하여 외부로 전송하는 동작에 대해 상세히 설명한다.

상기 마이크로미터(100)는 전원 스위치가 온(On)되면(S401), 장착된 배터리로부터 전력을 인가받아 파워오프 모드(M01)에서 측정 모드(M02)로 진입한다.

이 측정 모드(M02)에서 작업자가 심블(12)을 회전시키면 심블과 나사가 맞물려 있는 상기 스핀들(14)이 상기 앤빌(15) 방향으로( 또는 그 역방향으로 ) 이동하게 되는데, 이때, 상기 회전량 검출부(21)가 심블이 회전된 양을 나타내는 신호를 상기 제어부(20)에 인가한다. 이렇게 심블의 회전량이 검출되면(S411), 상기 제어부(100)는, 기 설정되어 있는 스핀들의 나사 피치를 반영하여, 검출된 회전량에 상응하는 스핀들 이동거리를 산출한다(S412). 그리고, 그 산출된 이동거리를 반영하여 앤빌과 스핀들 사이의 현재 간격을 구하고, 그 구한 간격에 대한 수치를 상기 표시부(23)에 제공하여 화면 상에 표시되게 한다(S413). 이러한 동작은 작업자가 심블(12)을 회전시키고 있는 동안에 지속된다.

필요에 따라서는, 작업자가 상기 마이크로미터(100)를 온시킨 후에, 상기 표시부(23) 상에 표시된 수치와 상기 앤빌과 스핀들 사이의 간격을 일치시키기 위해 초기화를 요청할 수도 있다. 예를 들어, 작업자가 심블의 회전시켜 스핀들을 앤빌에 접촉시킨 상태로 상기 버튼 패널(23)에 구비된 '리세트'와 같은 버튼을 누름으로써 상기 제어부(20)로 하여금 현재 추적하고 있는 앤빌과 스핀들 사이의 간격을 0으로 설정하게 할 수도 있다.

상기 측정 모드(M02)에서 작업자가 상기 전송 버튼(17)을 누르게 되면(S421), 상기 제어부(100)는 앤빌(15)과 스핀들(14)( 실제로는 상기 스핀들(14)과 전기적 접점을 이루고 있는 상기 프레임(10) ) 사이가 현재 전기적으로 단락상태인 지를 확인한다(S422). 이러한 확인은, 전술한 바와 같이, 상기 감지선(sdL)의 신호를 읽은 값이 논리 1인 지를 확인함에 의해 이루어진다.

작업자가, 도 2에 예시된 바와 같이, 전도성 피측정물, 즉, 전선의 와이어와 압착에 의해 연결된 압착단자(tO)를 앤빌(15)에 거치시킨 상태에서 심블(12)을 회전시켜 스핀들(14)의 첨두단이 그 압착단자(tO)에 접촉되게 하면, 앤빌(15)과 스핀들(14) 간에는 그 사이에서 양측에 접촉된 압착단자(tO)에 의해 전기적 통로가 형성된다. 즉, 상기 앤빌 연결단(15a)과 상기 프레임 접점 단자(10a) 간에 전기적 단락상태가 됨으로써, 전술한 바와 같이 상기 감지선(sdL)이 논리 1의 상태가 된다.

작업자가 상기 전송 버튼(17)을 눌렀을 때, 이와 같이 앤빌과 스핀들 사이가 전기적 단락상태로 확인이 되면, 상기 제어부(20)는, 심블의 회전량에 따라 추적하고 있는 앤빌과 스핀들 사이의 현재 간격, 즉 압착고 측정치를 상기 인터페이스부(24)를 통해 외부로 전송한다(S423). 이러한 전송은, 외부의 장치, 예를 들어 POP 단말장치와 기 약속된 신호방식과 포맷에 맞추어 이루어진다.

실시예에 따라서는, 상기 인터페이스부(24)가 상기 제어부(20)로부터 인가되는 데이터를 기 약속된 신호방식에 따른 신호로 변환하여 송신할 수도 있다. 물론, 그 역방향으로 수신되는 신호에 대해서 데이터로 변환하여 상기 제어부(20)에 전달할 수도 있다.

피측정물의 측정에 있어, 앤빌과 스핀들( 실제로는 앤빌과 프레임 ) 간에 전기적으로 단락되어야 측정치가 전송되는 것을 작업자가 인식하고 있다면, 많은 샘플들에 대한 실제의 측정을 회피하기 위해, 도전성 물체, 예를 들어 와이어 등을 앤빌과 프레임 사이에 접촉시켜 두고, 종래의 문제점에서 언급한 바와 같이 실측없이 스핀들만을 이동시켜 측정치를 외부의 POP 단말장치로 전송시킬 수도 있다.

따라서, 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 제어부(20)가, 앤빌(15)과 스핀들(14) 사이의 단락을 나타내는 신호, 즉 상기 감지선(sdL)이 논리 1이 된 시점부터 시간을 카운트하여 그 경과시간이 기 지정된 제한시간, 예를 들어 10초를 넘어서면 구비된 버저 등을 통해 경고음을 출력시키게 된다.

또한, 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 작업자가, 측정되어야 하는 샘플을 실제 거치시키지 않고, 와이어 등을 앤빌과 프레임 사이를 접촉시켜 전송 버튼(17)을 눌러 측정치가 전송되게 하는 것을 방지하기 위해, 프레임은 그 외부를 도전성이 없는 소재의 케이스로써 커버시킬 수 있다. 또한, 앤빌과 닿게 되는 스핀들의 첨두부를 제외한 나머지 부분과 프레임에는 도전성이 없는 성분의 피막을 형성시킬 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 전송 버튼(17)의 누름에 의해 서로 단락되는 양 신호선(cl1,cl2)이, 상기 인터페이스부(24)에 연결되는 케이블(30)의 일부를 이루는 선이다. 따라서, 작업자가 상기 전송 버튼(17)을 누르게 되면, 그 양 신호선(cl1,cl2)이 단락상태로 변하는 것을, 상기 제어부(20)는 물론, 상기 케이블(30)을 통해 연결된 상대측 장치, 즉 POP 단말장치도 감지할 수 있다. 이러한 양 신호선(cl1,cl2) 간의 레벨변화를 감지함으로써, 케이블(30) 상의 다른 신호선을 통해 측정치가 수신될 것을 POP 단말장치가 미리 파악할 수 있다. 물론, 전송 버튼에 의해 단락되는 신호선을 케이블과 분리시키는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 제어부(20)는, 전송 버튼의 누름을 그 버튼과 연결된 신호선을 통해 확인하였을 때, 케이블 상의 특정 신호선 간을 단락시키는 별도의 회로 소자를 포함하게 된다.

만약, 작업자가 전선이 압착결합된 단자를 거치시키지 않고서, 상기 전송 버튼(17)을 누르게 되면, 앤빌(15)과 스핀들(14) 사이가 오픈되어 있어서 전기적으로 차단된 상태이므로, 상기 감지선(sdL)이 논리 0임을 확인한 상기 제어부(20)는 현재의 측정치를 상기 인터페이스부(24)를 통해 전송하지 않고, 피측정물이 제대로 거치되어 있지 않다는 내용의 에러 메시지를 상기 표시부(22)에 표시하게 된다(S424).

이와 같은 상기 마이크로미터(100)의 동작에 의해, 작업자의 고의적인 실측 회피를 방지할 수가 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 전도성 물체에 대한 측정치를 외부의 장치, 예를 들어 POP 단말장치로 자동적으로 전송할 수도 있다. 도 5는, 본 실시예에 따른, 상기 마이크로미터(100)의 상태 흐름도이다.

도 5의 상태 흐름도에는 도시되어 있지 않지만, 예시된 측정 모드(M02')에서도, 심블의 회전이 검출되는 동안, 그에 따른 스핀들의 이동거리 산출과, 앤빌과 스핀들 간의 간격의 추적 동작은 여전히 수행된다.

상기 측정 모드(M02')에서, 작업자가 측정할 압착단자와 같은 도전성 피측정물을 앤빌(15)에 접촉하도록 거치시킨 후 심블(12)을 회전시킴으로써 스핀들(14)이 그 도전성 물체에 접촉되게 하면, 상기 단락 감지부(25)가, 앤빌과 스핀들 사이가 전기적으로 차단에서 단락으로 전환됨을 상기 감지선(sdL)의 레벨 변화로 상기 제어부(20)에 알리게 된다(S511).

그러면, 상기 제어부(20)는, 기 지정된 시간, 예를 들어 수백 msec의 시간을 단락유지시간 경과 타이머에 설정한 후 구동시킨다(S512).

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 단락유지시간 경과 타이머가 구동되어 시간을 카운트하고 있는( 설정된 시간을 감소시키고 ) 동안에는, 상기 제어부(20)가 버저(buzzer) 등을 통해 특정 음을 출력시킬 수도 있다. 이러한 특정 음(音)을 통해, 작업자는 현재 피측정물이 앤빌과 스핀들에 안정적으로 접촉되고 있음을 정각적으로 인지할 수가 있다.

타이머 구동 후 측정 모드(M02')에서, 상기 단락유지시간 경과 타이머가 타임아웃(time-out)되면(S531)( 특정 버저 음을 출력하는 실시예에서는 이때 그 음의 출력이 중단된다. ), 상기 제어부(20)는 스핀들의 이동거리에 따라 추적하고 있는 앤빌과 스핀들 사이의 현재의 간격에 대한 수치를 측정값으로 하여, 전술한 바와 같이 상기 인터페이스부(24)를 통해 외부로 전송하고, 상기 표시부(22)에는 측정값을 전송했음을 알리는 정보( 예를 들어, "전송 OK" )를 표시한다(S532). 다르게는, 타이머의 구동과 함께 출력하는 특정 음과는 구별되는 다른 가청음을 측정값을 전송하였을 때 출력되게 할 수도 있다. 본 실시예에서는, 작업자는 자신의 시선을 오로지 샘플의 거치와 심블 회전에만 집중하고 그 측정의 전송여부는 청각적 인지를 통해 알 수 있게 된다.

만약, 상기 단락유지시간 경과 타이머가 타임아웃되기 전에, 상기 단락 감지부(25)가 앤빌과 스핀들 사이가 전기적으로 단락에서 차단으로 전환되었음을 상기 감지선(sdL)을 통해 알리게 되면(S521), 상기 제어부(20)는, 시간 경과를 카운트하고 있는 상기 단락유지시간 경과 타이머를 정지시켜(S522) 타임아웃이 발생하지 않도록 한다. 물론, 단락 상태에서 특정 음을 출력하는 실시예에서는, 이때 그 음의 출력이 중단된다.

도 5의 상태 흐름도를 참조로 설명한 상기 마이크로미터(100)의 동작에 의해, 압착단자와 같은 도전성 물체가, 앤빌과 스핀들에 접촉된 상태로 그 사이에서, 상기 단락유지시간 경과 타이머에 설정되는 시간동안 접촉을 유지하게 되면, 작업자가 전송 버튼을 누르는 별도의 동작을 하지 않아도, 그때의 측정값이 외부로 자동적으로 전송된다. 이러한 측정치의 자동 전송은, 작업자의 측정 작업을 보다 편리하게 한다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 측정치의 자동 전송을 위해, 앤빌과 스핀들 사이에서 양측에 대해 피측정물의 접촉을 유지해야 하는 시간, 즉, 앞서 설명한 상기 단락유지시간 경과 타이머에 구동 전 설정하는 시간을, 작업자가 상기 버튼 패널(23) 상의 특정 버튼을 통해 적정한 값으로 상기 제어부(20)에 변경설정할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 전술한 바의 측정값 자동 전송은, 상기 버튼 패널(23) 상에 구비된 모드설정 버튼을 통해 작업자가 '자동모드'로 설정한 경우에 한해서 수행될 수도 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 상기 마이크로미터(100)의 측정값 전송이 시작됨을, 상기 케이블(30)의 특정 양 신호선(cl1,cl2)의 단락을 통해, 그 케이블이 연결된 상대측 장치, 예를 들어 POP 단말장치에 알려야 하는 경우에는, 상기 마이크로미터(100)의 전기적 회로는, 도 6에 예시된 바와 같이, 상기 제어부(20)의 제어신호(scs)에 의해 상기 특정 양 신호선(cl1,cl2)을 단락시키는 스위칭 소자(26)를 또한 포함하게 된다.

도 6에 따른 실시예에서는, 상기 제어부(20)가, 앤빌과 스핀들 간에 전기적 단락상태가 기 지정된 시간동안 유지될 때, 그 시점의 측정값을 자동적으로 외부로 전송하기 전에, 상기 스위칭 소자(26)에 제어신호(scs)를 인가하여 케이블 상의 특정 양 신호선(cl1,cl2)을 일시적으로 서로 단락시킨 후 다시 개방시키게 된다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 케이블(30)을 통해 서로 연결되는 외부의 장치, 예를 들어 POP 단말장치와 서로 약속된 통신방식에 따라, 측정값의 송신은 물론, 현재 측정할 압착단자에 대한 적정범위에 대한 정보를 수신받을 수도 있다. 본 실시예에서는, 상기 마이크로미터(100)에 별도로 구비되는 시작 버튼을 눌렀을 때, 상기 제어부(20)가 그 버튼의 누름을 감지하여 측정개시를 알리는 신호를 상기 인터페이스부(24)를 상대측 POP 단말장치로 전송하게 된다. 또는, 전술한 바의 전송 버튼(17)을 이러한 용도로 사용할 수도 있다.

상기 제어부(20)가 측정개시를 알리는 신호를 POP 단말장치로 전송하면, 상기 POP 단말장치는 그 신호에 대한 응답으로서 현재 측정할 압착단자에 대한 적정 압착고 또는 적정 압착고 범위에 대한 정보를 전송한다. 이 정보를 상기 제어부(20)가 상기 인터페이스부(24)를 통해 수신하면, 그 정보를 상기 표시부(22)에 표시한다.

이 상태에서, 작업자가 피측정물인 압착단자를 실제 거치시켜 측정하게 되면, 상기 제어부(20)는, 앤빌과 스핀들 사이의 전기적 단락상태를 확인하고, 단락상태이면 그때의 앤빌과 스핀들 사이의 간격에 대한 수치를 측정값으로서 외부로 전송함과 동시에 상기 표시부(22)에 표시하고, 이때 적정값 또는 적정범위와의 오차가 있으면 그 오차도 함께 표시한다.

오차가 있는 경우에는, 그 표시된 오차가 양(positive)인지 음(negative)인지에 따라, 작업자가, 해당 종류의 전선과 단자를 압착결합시킬 압착금형의 압착강도에 대하여 그 조정을 조금 더 강하게 해야 할지 또는 더 약하게 해야 할지를 바로 파악할 수가 있다.

이와 같이, 마이크로미터(100)에 구비된 표시부(22)를 통해서, 압착단자 샘플의 압착고가 적정범위 내인지, 또는 적정범위를 벗어난 경우에 압착이 더 강하게 된 것인지 약하게 된 것인지를 작업자가 바로 파악할 수 있으므로, POP 단말장치로 시선을 돌리지 않고서도 샘플에 대한 압착고 측정을 완료할 수가 있다. 이는, 작업자의 샘플측정에서의 작업성을 개선시킬 수 있다.

앞서 설명한 실시예에서도, 작업자가 전송 버튼을 눌렀을 때, 거치된 샘플의 압착고 측정치에 대하여, 앤빌과 스핀들 사이의 전기적 단락상태의 확인을 거쳐 상기 마이크로미터(100)가 외부의 POP 단말장치로 전송한 경우에, 그 POP 단말장치가 수신된 측정값이 해당 종류의 전선과 단자의 압착고에 대해 지정된 적정값 또는 적정범위에 부합하는지 아닌지에 대한 정보를 상기 마이크로미터(100)로 전송할 수도 있다. 예를 들어, 수신된 압착고가 적정값이거나 또는 적정범위에 부합하면 "OK"와 같은 응답 문자를, 부합하지 않으면 그 오차를 나타내는 양 또는 음의 수치를 상기 마이크로미터(100)로 전송할 수도 있다.

이와 같은 측정치에 대한 결과정보를 상기 인터페이스부(24)를 통해 수신하면, 상기 제어부(20)는 그 결과정보를 상기 표시부(22)에 표시하게 되고, 이러한 측정결과가 상기 마이크로미터(100)의 표시부(22)에 나타나면, 앞서 설명한 바와 같이, 작업자는 POP 단말장치의 화면으로 시선을 돌리지 않고서도, 샘플 측정작업을 완료할지 아니면 압착금형의 압착정도를 더 강하게 또는 더 약하게 조정하여 새로운 샘플에 대해 측정작업을 다시 할지를 바로 파악할 수가 있다.

본 발명에 따른 다른 일 실시예에서는, 앤빌과 스핀들 사이의 전기적 단락이 확인될 때에 피측정물에 대한 측정값이 외부의 장치로 전송되게 하는 것을, 기존의 마이크로미터에 보조적으로 결합장착되는 보조부재에 의해 구현될 수도 있다.

도 7a는, 앤빌과 스핀들 간의 전기적 단락 상태에 대한 확인없이 전송 버튼을 눌렀을 때 무조건 측정치를 외부로 전송하는 기존의 마이크로미터를 안착시켜 그 마이크로미터의 앤빌과 스핀들 사이의 전기적 단락을 확인하여 측정값이 케이블로 연결된 외부의 장치로 전송될 수 있게 하는 보조부재( 이하, '스테이션부'라 칭한다. )의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 7b는, 상기 스테이션부(200)에 기존의 마이크로미터(110)를 장착시킨 상태에 대한 일 측면도이다.

상기 스테이션부(200)에는, 상부에 장착할 기존 마이크로미터의 하단부 형태를 수용할 수 있는 그루브의 구조를 갖는 안착홈(201)이 내측에 형성되어 있고, 전면의 첨두부에는 관통홈(211)이 수평으로 형성되어 있으며, 전면과 저면에는 전선을 수용할 수 있는 안내홈(212)이 상기 관통홈(211)까지 이어지도록 길게 형성되어 있다. 또한, 상기 스테이션부(200)에는, 기존의 마이크로미터(110)가 장착되었을 때 그 마이크로미터에 구비된 전송 버튼을 커버할 수 있는 넓은 판상부(213)가 형성되어 있다. 이 이 판상부(213)는, 기존의 마이크로미터(110)에 구비된 전송 버튼이 작업자의 방향에서는 닿지 않도록 막는 역할을 한다.

그리고, 상기 스테이션부(200)에 장착되는 기존의 마이크로미터(110)는, 스핀들과 프레임이 전기적 접촉을 이루는 기계적 구성과, 구비된 전송 버튼을 눌렀을 때 외부와 연결되는 케이블의 양 신호선이 단락상태가 되게 하는 전기적 회로 구성을 구비한 것이 전제된다. 이와 같은 요건을 충족하고 있는 기존의 마이크로미터에 대해서, 도 7b에 예시된 바와 같이 그 구조를 부분적으로 변경하게 된다(m10). 보다 구체적으로, 앤빌(111)이 체결되는 부분을 관통시켜서 절연 러그와 같이 내측은 전도성 피막이 내장된 절연체(112)를 그 관통홈에 삽입시킨 후, 그 절연체(112)의 수용구에 앤빌(111)을 삽입장착시켜 앤빌과 프레임 간에 전기적으로 절연되게 한다. 또한, 앤빌(111)과 근접된 프레임의 측면을 타공하여 홈을 형성하고, 그 타공된 홈에 전도성 재질의 나사와 같은 체결구(113)를 삽입결합하여 전선의 와이어가 프레임과 전기적 접촉될 수 있게 한다.

물론, 위에 설명한 변경하고자 하는 구조가 이미 충족되어 있어서 구조의 변경이 불필요한 기존의 마이크로미터가 있다면 그 기존 마이크로미터는 구조의 변경없이, 이하에서 설명하는 전기적 연결이 이루어지도록 한 후 상기 스테이션부(200)에 장착시킬 수 있다.

상기 안내홈(212)에는 2가닥(swl1, swl2)으로 이루어진 전선(swl)이 내설되는데, 그 2가닥 중 한 가닥(swl1)은, 상기 스테이션부(200)의 측면에 구비된 버튼(220)( 이를 '보조 버튼'이라 칭한다. )의 전기적 접점단 중 어느 일 단에 한 가닥(swl1)이 연결되고, 다른 한 가닥(swl2)은, 전술한 바와 같이, 기존의 마이크로스위치(110)에 구비된 전송 버튼을 눌렀을 때 서로 단락되는, 외부 장치와 연결되는 케이블(30) 내의 양 신호선(cl1,cl2) 중 하나와 분기용 커넥터(31)를 통해 연결된다. 또한 상기 전선(swl)은, 상기 안내홈(212)을 따라 상기 관통홈(211)까지 연장된 후, 그 관통홈(211)을 통해서 앤빌(111)에 한 가닥(swl1)이 연결되고( 보다 구체적으로는, 상기 절연체(112) 종단의 전도성 단자에 연결되고 ), 다른 한 가닥(swl2)은, 상기 체결구(113)를 통해 프레임에 결착된다.

그리고, 케이블(30) 상의 상기 양 신호선(cl1,cl2) 중 다른 하나(cl1)는 분기용 커넥터(31)를 통해 연장되어 상기 보조 버튼(220)의 다른 일 단에 연결된다.

이와 같이 전기적 결선이 이루어지면, 작업자가 도전성 샘플을 기존 마이크로미터의 앤빌(111)에 거치시키지 않고, 스핀들만을 이동시켜 적정 범위의 측정값을 만든 후 상기 보조 버튼(220)를 눌러서 버튼 양 단을 단락시키더라도, 앤빌(111)과 스핀들(114) 사이가 개방되어 전기적으로 차단된 상태이므로 상기 양 신호선(cl1,cl2)은 서로 단락되지 않는다. 작업자가, 도전성 샘플인 압착단자를 앤빌(111)에 거치한 채로 스핀들(114)을 이동시켜 그 압착단자에 접촉시켰을 경우에만, 상기 보조 버튼(220)를 눌렀을 때, 케이블(30) 상의 양 신호선(cl1,cl2)이 비로서 서로 단락되고, 이 단락상태를 감지하는 기존 마이크로미터(110)의 내부 제어부가 기존의 방식에 따라 현재의 측정값, 즉 앤빌과 스핀들 사이의 현재 간격을, 연결된 케이블(30)을 통해 외부의 장치, 에를 들어 POP 단말장치로 전송하게 된다.

작업자는, 상기 스테이션부(200)의 판상부(213)에 의해 기존의 마이크로미터(110)의 전송 버튼을 누를 수가 없기 때문에, 기존의 마이크로미터를 상기 스테이션부(200)에 장착시켜 사용하게 되면, 종래의 문제점에서 언급한 바와 같은, 도전성 샘플을 실측하지 않고 측정치 만을 POP 단말장치로 전송하는 일을 방지할 수가 있다.

지금까지 본 발명에 따른 도전성 물체의 치수를 측정하기 위한 마이크로미터에 대해 설명한 다양한 실시예들과 그 실시예에서 설명한 구조와 작용 등은 서로 양립할 수 없는 경우가 아니라면, 상호 다양한 방식으로 선택적으로 결합되어 실시 가능하다.

이상, 전술한 본 발명의 실시예들은, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

to: 피측정물(전선 결합된 압착단자) 10: 프레임
10a: 프레임 접점 단자 12: 심블
14,114: 스핀들 15,111: 앤빌
15a: 앤빌 연결단 16: 절연성 수용구
17: 전송 버튼 20: 제어부
21: 회전량 검출부 22: 표시부
23: 버튼 패널 24: 인터페이스부
25: 단락 감지부 26: 스위칭 소자
30: 케이블 100,110: 마이크로미터
112: 절연체 113: 체결구
200: 보조 부재( 스테이션부 ) 201: 안착홈
211: 관통홈 212: 안내홈
220: 보조 버튼

Claims (8)

1. 피측정물에 대한 치수를 측정하기 위한 마이크로미터에 있어서,
   도전성 재질의 프레임과,
   상기 프레임의 일단에, 그 프레임과 전기적으로 절연되도록 결합 고정된 도전성 재질의 앤빌과,
   상기 프레임의 타단에, 그 프레임과 전기적 접점을 이루면서 심블의 회전에 연동되어 상기 앤빌의 방향으로 왕복이동 가능하도록 결합된 도전성 재질의 스핀들과,
   상기 스핀들이 이동하는 거리에 따른 상기 앤빌과 상기 스핀들 사이의 현재 간격에 대한 수치를, 상기 앤빌과 상기 프레임 사이가 전기적으로 단락된 경우에 측정치로서 외부의 장치로 전송하도록 구성된 제어부를 포함하여 구성되는 마이크로미터.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는, 구비된 버튼의 누름이 감지되었을 때, 상기 앤빌과 상기 프레임 사이가 전기적으로 단락되어 있으면, 상기 현재 간격에 대한 수치를 측정치로서 상기 외부의 장치로 전송하도록 구성된 것인 마이크로미터.
3. 피측정물에 대한 치수를 측정하기 위한 마이크로미터에 있어서,
   도전성 재질의 프레임과,
   상기 프레임의 일단에, 그 프레임과 전기적으로 절연되도록 결합 고정된 도전성 재질의 앤빌과,
   상기 프레임의 타단에, 그 프레임과 전기적 접점을 이루면서 심블의 회전에 연동되어 상기 앤빌의 방향으로 왕복이동 가능하도록 결합된 도전성 재질의 스핀들과,
   상기 프레임이 안착되어 고정될 수 있는 구조를 가지며, 버튼이 일면에 구비된 보조부재와,
   상기 스핀들이 이동하는 거리에 따른 상기 앤빌과 상기 스핀들 사이의 간격에 대한 수치를 외부의 장치로 전송할 수 있도록 구성된 제어부를 포함하여 구성되되,
   상기 버튼은, 누름에 의해 단락되는 양단 중 일단이, 상기 마이크로미터와 상기 외부의 장치 간을 연결하는 케이블의 하나의 신호선과 연결되고, 상기 양단 중 나머지 일단은, 상기 앤빌과 상기 프레임 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 회로를 이루고 있으며, 상기 앤빌과 상기 프레임 중 나머지 하나는 상기 케이블의 또 다른 하나의 신호선과 전기적 결선을 이루고 있고,
   상기 제어부는, 상기 앤빌과 상기 스핀들 사이의 현재 간격에 대한 수치를, 상기 케이블의 상기 하나의 신호선과 상기 또 다른 하나의 신호선이 전기적으로 단락된 경우에 측정치로서 상기 외부의 장치로 전송하도록 구성된 것인 보조부재를 구비한 마이크로미터.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 앤빌과 상기 프레임 간의 전기적 단락상태가 기 지정된 시간 동안 유지될 때, 상기 현재 간격에 대한 수치를 측정치로서 상기 외부의 장치로 전송하는 자동 전송동작을 수행하도록 구성된 것인 마이크로미터.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제어부는, 특정 모드가 설정되어 있는 경우에 상기 자동 전송동작을 수행하고, 상기 특정 모드가 설정되어 있지 않은 경우에는, 상기 마이크로미터에 구비된 버튼의 누름이 감지되었을 때, 상기 현재 간격에 대한 수치를 측정치로서 상기 외부의 장치로 전송하도록 구성되되, 상기 자동 전송동작을 수행할 때는, 상기 외부의 장치와 연결되는 케이블 상의 특정 양 신호선을 전기적으로 단락시키는 것인 마이크로미터.
7. 제 1항에 있어서,
   표시부를 더 포함하여 구성되되,
   상기 제어부는, 임의의 피측정물의 치수에 대해 주어지는 적정치와, 상기 측정치인 수치의 차이인 오차에 대해서 양(positive) 또는 음(negative)의 값으로서 상기 표시부에 표시하도록 더 구성된 것인 마이크로미터.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 적정치는 상기 외부의 장치로부터 수신되는 것이거나, 또는 상기 오차가 상기 외부의 장치로부터 수신되는 것인 마이크로미터.
   

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