KR102273346B1 - 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛과 이를 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛과 이를 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치 및 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 사이즈를 갖는 트랙슈의 진직도 및 평탄도를 검사할 수 있는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛과 이를 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛은 검사대상 트랙슈를 클램핑한 상태로 진직도 및 평탄도를 검사하는 진직도 및 평탄도 검사유닛으로서, 일면으로 길이방향을 따라 X축 가이드레일이 구비된 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 일면 중앙영역에서 상기 X축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 적어도 하나 이상의 X축 센터 이동플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 일면 양측부에서 상기 X축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트와; 상기 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트에 설치되어 검사대상 트랙슈를 클램핑하는 클램프와; 상기 X축 센터 이동플레이트와 X축 사이드 이동플레이트에 설치되어 상기 검사대상 트랙슈 표면의 변위를 측정하는 다수의 프로브를 포함한다.

Description

트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛과 이를 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치 및 검사방법{Straightness and flatness inspection unit of track shoe, Straightness and flatness inspection apparatus of track shoe including the same, and inspection method using the same}
본 발명은 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛과 이를 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 사이즈를 갖는 트랙슈의 진직도 및 평탄도를 검사할 수 있는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛과 이를 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
트랙슈(track shoe)는 건설 중장비의 주행장치인 무한궤도에 부착되어 장비 전체를 지탱하면서 주행하는 접지판을 말한다.
이러한 트랙슈는 다수 개가 연속적으로 부착되어 무한궤도를 구성하며, 중장비 전체를 지지하는 수단으로서, 각 트랙슈의 진직도 및 평탄도에 문제가 발생하는 경우에 중장비의 운행 중 인접하는 트랙슈 사이에서 상호간의 간섭으로 인한 소음이 발생하거나 마모가 발생하여 운전 수명이 짧아지는 문제가 발생한다.
하지만, 트랙슈는 인발 성형으로 생산된 소재를 절단 및 천공과 같은 가공 작업을 거친 후 강인성을 부여하기 위하여 ??칭 및 템퍼링과 같은 열처리를 하는 과정에서 변형이 발생하게 되는데, 이러한 오차는 검사 및 교정 공정을 거쳐 오차 범위 내에서 그 진직도 및 평탄도가 관리되고 있다.
이렇게 진직도 및 평탄도의 관리가 필요한 트랙슈는 중장비별로 다양한 사이즈를 갖고 그 형태도 다양하기 때문에 아직까지는 작업자가 직접 기준 치구를 사용하여 수작업으로 진직도 및 평탄도를 검사하고 있는 실정이다.
상기의 배경기술로서 설명된 내용은 본 발명에 대한 배경을 이해하기 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
등록특허공보 제10-1601567호 (2016.03.02)
본 발명은 다양한 형태 및 사이즈를 갖는 트랙슈의 진직도 및 평탄도를 범용으로 검사할 수 있는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛과 이를 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치 및 검사방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛은 검사대상 트랙슈를 클램핑한 상태로 진직도 및 평탄도를 검사하는 진직도 및 평탄도 검사유닛으로서, 일면으로 길이방향을 따라 X축 가이드레일이 구비된 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 일면 중앙영역에서 상기 X축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 적어도 하나 이상의 X축 센터 이동플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 일면 양측부에서 상기 X축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트와; 상기 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트에 설치되어 검사대상 트랙슈를 클램핑하는 클램프와; 상기 X축 센터 이동플레이트와 X축 사이드 이동플레이트에 설치되어 상기 검사대상 트랙슈 표면의 변위를 측정하는 다수의 프로브를 포함한다.
상기 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트에 설치되어 상기 검사대상 트랙슈의 표면에 에어를 분사하는 다수의 에어센싱수단과; 상기 에어센싱수단에 형성되는 에어의 분사압력을 측정하는 압력센서를 더 포함한다.
상기 X축 센터 이동플레이트의 일면에는, 폭방향을 따라 구비되는 Y축 가이드레일과; 폭방향 중앙영역에서 위치가 고정되어 구비되는 Y축 제1고정플레이트와; 폭방향 양측부에서 상기 Y축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 한 쌍의 Y축 제1이동플레이트가 설치되고, 상기 X축 사이드 이동플레이트의 일면에는, 폭방향을 따라 구비되는 Y축 가이드레일과; 폭방향 중앙영역에서 위치가 고정되어 구비되는 Y축 제2고정플레이트와; 폭방향 양측부에서 상기 Y축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 한 쌍의 Y축 제2이동플레이트가 설치되며, 상기 베이스 플레이트의 일면에는 폭방향을 따라 양측부에서 길이방향으로 따라 서로 이격되어 다수의 서포트가 설치되고, 상기 서포트에는 상기 Y축 제1이동플레이트와 Y축 제2이동플레이트에 고정되어 Y축 가이드레일을 따라 이동되도록 Y축 이동가이드바가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 서포트와 Y축 이동가이드바는 Y축 이동스크류를 매개로 연결되어 Y축 이동스크류의 회전에 의해 상기 Y축 이동가이드바가 폭방향을 따라 이동하면서 상기 Y축 제1이동플레이트와 Y축 제2이동플레이트를 일체로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 플레이트에는 상기 X축 센터 이동플레이트를 길이방향을 따라 이동시키는 X축 제1이동스크류와; 상기 X축 사이드 이동플레이트를 길이방향을 따라 이동시키는 X축 제2이동스크류가 설치되어 상기 X축 제1이동스크류 및 X축 제2이동스크류의 회전에 의해 상기 X축 센터 이동플레이트 및 상기 X축 사이드 이동플레이트가 각각 별개로 이동되는 것을 특징으로 한다
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치는 다양한 사이즈의 검사대상 트랙슈에 대한 진직도 및 평탄도를 검사하는 진직도 및 평탄도 검사장치로서, 검사대상 트랙슈를 클램핑한 상태로 검사대상 트랙슈의 표면 진직도 및 평탄도를 검사하는 검사유닛과; 상기 검사유닛을 세팅영역과 검사영역 사이에서 이동시키는 이동유닛과; 서로 다른 사이즈의 마스터 트랙슈들이 구비되고, 마스터 트랙슈들 중 선택되는 어느 하나의 마스터 트랙슈가 상기 이동유닛에 의해 이동된 검사유닛에 클램핑되도록 배치되는 안착베이스가 구비되는 세팅유닛과; 상기 세팅유닛에 구비된 마스터 트랙슈를 이용하여 설정되는 트랙슈에 대한 기준값과 상기 검사유닛에서 측정되는 측정값을 비교하여 검사대상 트랙슈의 진직도 및 평탄도를 판단하는 제어부를 포함한다.
상기 검사유닛은, 클램핑된 트랙슈의 표면에 에어를 분사하는 다수의 에어센싱수단과; 상기 에어센싱수단에 형성되는 에어의 분사압력을 측정하는 압력센서와; 클램핑된 트랙슈 표면의 변위를 측정하는 다수의 프로브를 포함하고, 상기 제어부는 상기 세팅유닛에 구비된 마스터 트랙슈들 중 선택되는 마스터 트랙슈를 상기 검사유닛에 클램핑한 후 상기 에어센싱수단을 상기 마스터 트랙슈의 표면에 밀착시킨 상태로 에어를 분사하면서 상기 압력센서에서 측정되는 압력값을 기반으로 기준압력값을 설정하고, 상기 프로브에서 측정되는 상기 마스터 트랙슈의 표면 변위값을 기반으로 기준 변위값을 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 검사유닛에서 검사대상 트랙슈를 클램핑한 후 상기 에어센싱수단을 상기 검사대상 트랙슈의 표면에 밀착시킨 상태로 에어를 분사하면서 상기 압력센서에 측정되는 측정값과 상기 기준압력값을 비교하여 검사대상 트랙슈가 클램핑된 자세를 판단하고, 상기 프로브에서 측정되는 검사대상 트랙슈의 표면 변위값을 상기 기준 변위값과 비교하여 검사대상 트랙슈의 표면 진직도 및 평탄도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 검사유닛에 구비되는 다수의 에어센싱수단과 프로브는 설치 위치가 변경 가능하도록 구비되고, 상기 제어부에서 판단하는 검사대상 트랙슈가 클램핑된 자세에 따라 상기 에어센싱수단과 프로브의 위치를 변경하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사방법은 다양한 사이즈의 검사대상 트랙슈에 대한 진직도 및 평탄도를 검사하는 진직도 및 평탄도 검사방법으로서, 세팅유닛에 구비된 다양한 사이즈의 마스터 트랙슈들 중 검사대상 트랙슈의 사이즈에 대응되는 마스터 트랙슈를 검사유닛에 클램핑한 다음 측정되는 마스터 트랙슈의 표면 변위값을 기반으로 기준 변위값을 설정하는 기준값 설정단계와; 검사대상 트랙슈를 검사유닛에 클램핑하는 준비단계와; 검사유닛에 클램핑된 검사대상 트랙슈의 표면 변위값을 측정하여 측정되는 검사대상 트랙슈의 표면 변위값을 상기 기준 변위값과 비교하여 검사대상 트랙슈의 표면 진직도 및 평탄도를 판단하는 판단단계를 포함한다.
상기 기준값 설정단계는, 검사유닛에 클램핑된 마스터 트랙슈에 에어센싱수단을 밀착하여 에어를 분사하면서 에어센싱수단에 형성되는 압력을 기반으로 기준압력값을 설정하는 것을 더 포함하고, 상기 준비단계는, 검사유닛에 클램핑된 검사대상 트랙슈에 에어센싱수단을 밀착하여 에어를 분사하면서 에어센싱수단에 형성되는 압력을 측정하여 측정된 압력값과 상기 기준압력값을 비교하여 검사대상 트랙슈가 검사유닛에 클램핑된 자세를 판단하는 것을 더 포함한다.
상기 준비단계에서는 검사유닛에 클램핑된 검사대상 트랙슈의 자세를 판단한 다음 교정이 필요한 경우에 검사대상 트랙슈의 자세를 교정하는 것을 더 포함한다.
상기 준비단계는 검사대상 트랙슈의 자세를 판단하기 전에 검사대상 트랙슈를 향하여 에어를 분사하여 검사대상 트랙슈의 표면을 클리닝시키는 것을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 형태 및 사이즈를 갖는 트랙슈의 진직도 및 평탄도를 검사하기 위하여 각 형태 및 사이즈에 맞는 마스터 트랙슈를 구비하고, 검사유닛에서 각 마스터 트랙슈를 기반으로 기준 변위값을 설정한 다음 검사유닛에서 검사대상물인 트랙슈의 변위값을 측정하고 비교함으로써 다양한 형태 및 사이즈의 트랙슈를 하나의 장치에서 범용으로 검사할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 트랙슈의 변위값을 측정하기 전에 클램핑 된 트랙슈의 자세를 측정하고 기준값과 비교하고 교정함으로써 트랙슈의 진직도 및 평탄도 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치를 보여주는 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛을 보여주는 정면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛을 보여주는 평면도이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛의 요부를 보여주는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치를 보여주는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛을 보여주는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛을 보여주는 평면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛의 요부를 보여주는 사시도이다. 이때 도 4 및 도 5는 용이한 설명을 위하여 검사유닛의 구성을 상하방향으로 반전시킨 상태의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치는 다양한 사이즈의 검사대상 트랙슈(1)에 대한 진직도 및 평탄도를 범용으로 검사할 수 있는 검사장치로서, 크게 검사유닛(100), 이동유닛(200), 세팅유닛(300) 및 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진다.
검사유닛은 검사대상 트랙슈(이하, '트랙슈(1)'라 함)를 클램핑한 상태로 검사대상 트랙슈(1)의 표면 진직도 및 평탄도를 검사하는 유닛으로서, 진직도 및 평탄도를 판단하는데 사용되는 트랙슈(1)의 표면 변위값을 측정하는 수단인 다수의 프로브(150)가 영역별로 이동가능하게 구비된다.
이하에서는 검사유닛(100)의 용이한 설명을 위하여 트랙슈(1)의 길이방향을 X축 방향으로 설정하고, 폭방향을 Y축 방향으로 설정하여 설명한다. 도 3에서 좌우 방향은 X축 방향을 의미하고, 상하 방향은 Y축 방향을 의미한다.
도 1에 도시된 바와 같이 트랙슈(1)는 길이방향으로 길게 형성되면서 일면은 평탄면(1a)을 형성하고 타면으로는 요철(1b)이 형성된다. 이때 트랙슈가 적용되는 중장비의 종류에 따라 평탄면(1a) 및 요철(1b) 구조는 다양하게 변경되어 구현될 수 있을 것이다. 다만, 트랙슈(1)의 특성상 평탄면(1a)의 진직도 및 평탄도 관리가 중요한데, 검사유닛(100)은 트랙슈(1)의 일면에 해당되는 평탄면(1a)의 표면 진직도 및 평탄도를 검사하는 유닛이다. 이하에서는 특별히 언급하지 않는 범위에서 검사유닛(100)이 진직도 및 평탄도를 측정하는 영역은 트랙슈(1)의 평탄면(1a)을 의미한다.
한편, 검사유닛(100)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 X축 방향을 따라 일면으로 X축 가이드레일(111)이 구비된 베이스 플레이트(110)와; 상기 베이스 플레이트(110)의 일면 중앙영역에서 상기 X축 가이드레일(111)을 따라 이동되도록 구비되는 적어도 하나 이상의 X축 센터 이동플레이트(120)와; 상기 베이스 플레이트(110)의 일면 양측부에서 상기 X축 가이드레일(111)을 따라 이동되도록 구비되는 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트(130)와; 상기 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트(130)에 설치되어 트랙슈(1)를 클램핑하는 클램프(160)와; 상기 X축 센터 이동플레이트(120)와 X축 사이드 이동플레이트(130)에 설치되어 상기 트랙슈(1) 표면의 변위를 측정하는 다수의 프로브(150)를 포함한다.
또한, 검사유닛(100)은 트랙슈(1)가 클램핑되는 자세를 판단하기 위하여 상기 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트(130)에 설치되어 상기 트랙슈(1)의 표면에 에어를 분사하는 다수의 에어센싱수단(170)과; 상기 에어센싱수단(170)에 형성되는 에어의 분사압력을 측정하는 압력센서(미도시)를 더 포함한다.
베이스 플레이트(110)는 상기 프로브(150) 및 에어센싱수단(170)이 배치되는 베이스로서, 그 배치 위치를 다양하게 변경할 수 있도록 전술된 X축 센터 이동플레이트(120) 및 X축 사이드 이동플레이트(130)가 이동가능하게 구비된다. 이를 위하여 상기 베이스 플레이트(110)의 일면에는 길이방향을 따라 X축 가이드레일(111)이 구비된다. 이때 X축 가이드레일(111)은 X축 센터 이동플레이트(120) 및 X축 사이드 이동플레이트(130)를 안정적으로 지지하면서 이동시키기 위하여 Y축 방향으로 소정 간격 이격되어 한 쌍이 평행하게 구비된다. 한편, X축 가이드레일(111)은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어 LM가이드 방식으로 X축 센터 이동플레이트(120) 및 X축 사이드 이동플레이트(130)가 이동될 수 있도록 LM가이드 방식의 레일로 구현될 수 있다.
그리고, 베이스 플레이트(110)에는 X축 센터 이동플레이트(120) 및 X축 사이드 이동플레이트(130)를 이동시키기 위한 X축 제1이동스크류(112a)와 X축 제2이동스크류(112b)가 X축 방향으로 구비된다. 그래서, X축 제1이동스크류(112a)와 X축 제2이동스크류(112b)의 회전에 의해 X축 센터 이동플레이트(120) 및 X축 사이드 이동플레이트(130)를 X축 방향으로 이동시킨다.
또한, 상기 베이스 플레이트(110)는 이동유닛(200)에 구비되는 로봇암(210)에 의해 취부되어 세팅영역(S1)과 검사영역(S2) 사이에서 이동되도록 구비된다. 이를 위하여 후술되는 이동유닛(200)의 연결 플레이트(220)와 고정을 위한 수단이 구비될 수 있다.
X축 센터 이동플레이트(120)는 상기 X축 제1이동스크류(112a) 상에서 X축 방향으로 이동되도록 설치된다. 이때 X축 센터 이동플레이트(120)는 프로브(150)의 개수에 따라 그 배치 개수가 결정될 수 있는데, 본 실시예에서는 한 쌍의 X축 센터 이동플레이트(120)를 베이스 플레이트(110)의 중앙영역에 구비하였다.
이때 X축 제1이동스크류(112a)에 형성되는 나사산은 중심부를 기준으로 서로 대칭되도록 형성되고, 한 쌍의 X축 센터 이동플레이트(120)가 중심부를 기준으로 양측에 배치됨에 따라 X축 제1이동스크류(112a)의 정회전 및 역회전에 따라 한 쌍의 X축 센터 이동플레이트(120)가 서로 가까워지는 방향 또는 서로 멀어지는 방향으로 대칭적으로 이동된다.
X축 사이드 이동플레이트(130)는 상기 X축 제2이동스크류(112b) 상에서 X축 방향으로 이동되도록 설치된다. 이때 X축 사이드 이동플레이트(130)는 베이스 플레이트(110)의 양측부에 각각 하나씩 한 쌍이 구비된다.
이때 X축 제2이동스크류(112b)도 마찬가지로 그 외주면에 형성되는 나사산은 중심부를 기준으로 서로 대칭되도록 형성되고, 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트(130)가 양측부에 배치됨에 따라 X축 제2이동스크류(112b)의 정회전 및 역회전에 따라 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트(130)가 서로 가까워지는 방향 또는 서로 멀어지는 방향으로 대칭적으로 이동된다.
물론 X축 제1이동스크류(112a) 및 X축 제2이동스크류(112b)의 외주면에 형성되는 나사산의 방향은 X축 센터 이동플레이트(120)와 X축 사이드 이동플레이트(130)의 개수 및 이동방향을 변경하기 위하여 다양하게 변경되어 적용될 수 있을 것이다. 다만, 상기 X축 제1이동스크류(112a) 및 X축 제2이동스크류(112b)의 회전에 의해 상기 X축 센터 이동플레이트(120) 및 상기 X축 사이드 이동플레이트(130)가 각각 별개로 이동되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, X축 센터 이동플레이트(120)와 X축 사이드 이동플레이트(130)에는 설치되는 프로브(150) 및 에어센싱수단(170)의 Y축 방향 이동을 위한 수단이 구비된다.
예를 들어 X축 센터 이동플레이트(120)의 일면에는 Y축 방향을 따라 Y축 제1가이드레일(121)이 구비된다.
그리고, 상기 X축 센터 이동플레이트(120)의 Y축 방향 중앙영역에는 그 위치가 고정되는 Y축 제1고정플레이트(122)가 구비되고, Y축 방향 양측부에는 상기 Y축 제1가이드레일(121)을 따라 이동되도록 한 쌍의 Y축 제1이동플레이트(123)가 설치된다.
또한, 상기 X축 사이드 이동플레이트(130)의 일면에는 Y축 방향을 따라 Y축 제2가이드레일(131)이 구비된다.
그리고, 상기 X축 사이드 이동플레이트(130)의 Y축 방향 중앙영역에는 그 위치가 고정되는 Y축 제2고정플레이트(132)가 구비되고, Y축 방향 양측부에는 상기 Y축 제2가이드레일(131)을 따라 이동되도록 한 쌍의 Y축 제2이동플레이트(133)가 설치된다.
한편, 상기 한 쌍의 Y축 제1이동플레이트(123) 및 한 쌍의 Y축 제2이동플레이트(133)를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 수단이 베이스 플레이트(110)에 설치된다.
예를 들어 상기 베이스 플레이트(110)의 일면에는 Y축 방향의 양측부에서 X축 방향을 따라 서로 이격되어 다수의 서포트(140)가 설치된다. 이때 다수의 서포트(140)는 베이스 플레이트(110)의 양측부에서 X축 방향을 따라 일렬로 나란하게 배치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 서포트(140)에는 상기 Y축 제1이동플레이트(123)와 Y축 제2이동플레이트(133)에 고정되어 Y축 제1가이드레일(121) 및 Y축 제2가이드레일(131)을 따라 이동되도록 한 쌍의 Y축 이동가이드바(142)가 설치된다.
이때 서포트(140)와 Y축 이동가이드바(142)는 Y축 이동스크류(141)를 매개로 연결되어 Y축 이동스크류(141)의 회전에 의해 상기 Y축 이동가이드바(142)가 Y축 방향을 따라 이동하면서 상기 Y축 제1이동플레이트(123)와 Y축 제2이동플레이트(133)를 일체로 이동시킨다.
한편, 트랙슈(1)의 변위값을 측정하기 위한 프로브(150)는 X축 센터 이동플레이트(120)와 X축 사이드 이동플레이트(130)에 설치된다. 더 정확하게는 다수의 프로브(150)는 X축 센터 이동플레이트(120)와 X축 사이드 이동플레이트(130)에 구비되는 Y축 제1고정플레이트(122), Y축 제1이동플레이트(123), Y축 제2고정플레이트(132) 및 Y축 제2이동플레이트(133)에 설치되어 그 설치 위가 가변된다.
프로브(150)는 전원의 인가에 의해 밀착 또는 근접된 트랙슈(1)의 해당 지점 변위값을 측정하는 수단으로서, 변위를 측정할 수 있는 다양한 방식의 프로브가 적용될 수 있다.
이때 프로브(150)는 트랙슈(1)의 정확한 진직도 및 평탄도를 측정하기 위하여 Y축 제1고정플레이트(122), Y축 제1이동플레이트(123), Y축 제2고정플레이트(132) 및 Y축 제2이동플레이트(133)에 각각 적어도 하나 이상씩 설치되는 것이 바람직하다. 다만, 후술되는 에어센싱수단(170)과의 설치 위치를 고려하여 베이스 플레이트(110)의 중앙영역 및 측부영역에 골고루 분산하여 배치할 수 있을 것이다.
또한, 본 실시예는 트랙슈(1)의 클램핑된 자세를 판단하기 위한 수단이 구비된다.
예를 들어 트랙슈(1)의 표면에 에어를 분사하는 다수의 에어센싱수단(170)과, 상기 에어센싱수단(170)에 형성되는 에어의 분사압력을 측정하는 압력센서(미도시)가 구비된다.
이때 에어센싱수단(170)은 에어를 분사시키는 노즐의 형태로 구비되는 것이 바람직하다. 그리고, 에어센싱수단(170)은 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트(130), 바람직하게는 Y축 제2고정플레이트(132) 및 Y축 제2이동플레이트(133)에 분산하여 배치한다.
그래서, 트랙슈(1)가 검사유닛(100)에 클램핑되면 에어센싱수단(170)을 트랙슈(1)의 표면에 밀착시킨 상태에서 에어를 분사하고, 이때 에어센싱수단(170)이 트랙슈(1)에 밀착된 상태이기 때문에 에어센싱수단(170)에는 압력이 변화되고, 이때 변화되는 압력값을 기준 압력값과 비교하여 트랙슈(1)가 클램핑된 자세가 올바른지 여부를 판단하게 된다. 한편, 에어센싱수단(170)에는 에어분사에 따른 압력의 변화를 측정하기 위한 압력센서가 구비된다.
또한, 에어센싱수단(170)의 단부, 즉, 에어가 분사되는 팁은 트랙슈(1)와 접촉되는 부분으로서, 트랙슈(1)와의 접촉에 의한 손상을 방지하기 위하여 초경합금으로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에서는 트랙슈(1)를 검사유닛(100)에 클램핑시키기 위한 클램프(160)가 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트(130)에 설치된다. 그래서 트랙슈의 사이즈가 변경되는 경우에는 트랙슈의 사이즈에 대응하도록 X축 사이드 이동플레이트(130)를 이동시켜서 한 쌍의 클램프(160) 위치를 변경할 수 있다.
이때 클램프(160)는 트랙슈(1)를 클램핑할 수 있는 형태로 다양하게 변경되어 구현될 수 있을 것이다.
한편, 상기와 같이 구성되는 검사유닛(100)을 세팅영역(S1)과 검사영역(S2) 사이에서 이동시키는 이동유닛(200)이 구비된다.
이동유닛(200)은 구동원(230)에 의해 작동되는 로봇암(210)을 포함하고, 로봇암(210)의 단부에는 베이스 플레이트(110)와 고정되어 검사유닛(100)을 연결하는 연결 플레이트(220)가 설치된다.
또한, 본 실시예는 서로 다른 사이즈를 갖는 트랙슈(1)의 진직도 및 평탄도를 검사하기 위하여 기준값을 설정하기 위한 세팅유닛(300)을 포함한다.
세팅유닛(300)은 서로 다른 사이즈의 마스터 트랙슈(320a, 320b, 320c)들이 구비되고, 마스터 트랙슈(320a, 320b, 320c)들 중 선택되는 어느 하나의 마스터 트랙슈(320a)가 상기 이동유닛(200)에 의해 이동된 검사유닛(100)에 클램핑되도록 배치되는 안착 베이스(310)가 구비된다. 이때 마스터 트랙슈(320a, 320b, 320c)들은 검사대상인 트랙슈(1)의 형상에 대응되도록 그 형상을 구현될 수 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이 트랙슈(1)의 평탄면(1a)에 대응되는 크기로 형성되어 트랙슈(1)의 평탄면(1a)에 대한 기준값을 설정할 수 있도록 패널형상으로도 구현될 수 있다. 이때 마스터 트랙슈(320a, 320b, 320c)들의 형상에 따라 검사대상인 트랙슈(1)의 평탄면(1a)이 아닌 다른 영역의 진직도 및 평탄도도 검사할 수 있다.
그리고, 상기 세팅유닛(300)에 구비된 마스터 트랙슈(320a, 320b, 320c)를 이용하여 설정되는 마스터 트랙슈(320a)에 대한 기준값과 상기 검사유닛(100)에서 측정되는 트랙슈(1)의 평탄면(1a)에 대한 측정값을 비교하여 검사대상 트랙슈의 진직도 및 평탄도를 판단하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.
그래서, 제어부는 세팅유닛(300)에 구비된 마스터 트랙슈(320a, 320b, 320c)들 중 선택되는 마스터 트랙슈(320a)를 상기 검사유닛(100)에 클램핑한 후 상기 에어센싱수단(170)을 상기 마스터 트랙슈(320a)의 표면에 밀착시킨 상태로 에어를 분사하면서 상기 압력센서에서 측정되는 압력값을 기반으로 기준압력값을 설정하고, 상기 프로브(150)에서 측정되는 상기 마스터 트랙슈(320a)의 표면 변위값을 기반으로 기준 변위값을 설정한다.
또한, 제어부는 검사유닛(100)에서 트랙슈(1)를 클램핑한 후 상기 에어센싱수단(170)을 상기 트랙슈(1)의 표면에 밀착시킨 상태로 에어를 분사하면서 상기 압력센서에 측정되는 측정값과 상기 기준압력값을 비교하여 트랙슈(1)가 클램핑된 자세를 판단한다. 이때 트랙슈(1)의 자세는 기준압력값과 측정된 압력값을 비교하여 그 오차가 오차범위 내에 형성되면 트랙슈(1)의 자세가 올바른 것으로 판단하고, 그 오차가 오차범위를 벗어나면 트랙슈(1)의 자세가 올바르지 않은 것으로 판단하여 트랙슈(1)의 자세를 교정한다.
그리고, 제어부는 프로브(150)에서 측정되는 트랙슈(1)의 표면 변위값을 상기 기준 변위값과 비교하여 검사대상 트랙슈(1)의 표면 진직도 및 평탄도를 판단한다. 이때 프로브(150)에서 측정되는 측정값과 기준 변위값을 비교하여 그 오차가 오차 범위 내에 형성되면 트랙슈(1)의 진직도 및 평탄도를 합격으로 판단하고, 그 오차가 오차범위를 벗어나면 트랙슈(1)의 진직도 및 평탄도를 불합격으로 판단한다.
또한, 제어부는 검사하고자 하는 트랙슈(1)의 종류 및 트랙슈(1)가 클램핑된 자세에 따라 X축 센터 이동플레이트(120), X축 사이드 이동플레이트(130), Y축 제1이동플레이트(123) 및 Y축 제2이동플레이트(133)를 이동시켜 에어센싱수단(170)과 프로브(150)의 위치를 변경할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛과 이를 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치를 이용하여 트랙슈의 진직도 및 평탄도를 검사하는 방법에 대하여 설명한다.
1) 기준값 설정단계
먼저, 이동유닛(200)을 이용하여 검사유닛(100)을 세팅영역(S1)으로 이동시키고, 세팅유닛(300)에 구비된 다양한 사이즈의 마스터 트랙슈(320a, 320b, 320c)들 중 검사대상 트랙슈(1)(이하, '트랙슈'라 함)의 사이즈에 대응되는 마스터 트랙슈(320a)를 검사유닛(100)에 클램핑한다.
이때 검사유닛(100)에 구비되는 프로브(150) 및 에어센싱수단(170)은 클램핑된 마스터 트랙슈(320a)의 사이즈에 맞게 그 위치를 조절한다.
그리고, 검사유닛(100)에 구비된 프로브(150)를 활용하여 마스터 트랙슈(320a)의 표면에 대한 여러 지점을 변위를 측정하고, 이렇게 측정된 마스터 트랙슈(320a)의 표면 변위값을 기반으로 기준 변위값을 설정한다.
이때 사용되는 마스터 트랙슈(320a)는 각 모델별 트랙슈의 기준이 되는 트랙슈로서, 그 형상 및 진직도와 평탄도가 합격 수준인 트랙슈이다.
또한, 검사유닛(100)에 구비된 에어센싱수단(170)을 활용하여 마스터 트랙슈(320a)에 에어센싱수단(170)을 밀착하여 에어를 분사하면서 에어센싱수단(170)에 형성되는 압력, 즉 변화된 압력값을 기반으로 기준압력값을 설정한다.
2) 준비단계
검사유닛(100)에서 마스터 트랙슈(320a)를 분리한 다음 이동유닛(200)을 이용하여 검사유닛(100)을 검사영역(S2)으로 이동시킨다.
그리고, 검사대상인 트랙슈(1)를 검사유닛(100)의 클램프(160)에 클램핑한다.
그런 다음 검사유닛(100)에 클램핑된 트랙슈(1)에 에어센싱수단(170)을 밀착하여 에어를 분사하면서 에어센싱수단(170)에 형성되는 압력을 측정한다. 그래서 측정된 압력값과 상기 기준압력값을 비교하여 트랙슈(1)가 검사유닛(100)에 클램핑된 자세가 올바른지 여부를 판단한다.
이때 트랙슈(1)의 자세에 교정이 필요한 경우 클램핑된 트랙슈(1)의 자세를 교정함으로써, 검사유닛(100)에 클램핑된 트랙슈(1)와 기준값 설정을 위하여 클램핑 되었던 마스터 트랙슈(320a)의 자세를 일치시킴으로써 트랙슈(1)의 진직도 및 평탄도 검사 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 준비단계에서는 트랙슈(1)의 자세를 판단하기 전에 에어센싱수단(170)과 트랙슈(1)가 이격된 상태에서 트랙슈(1)를 향하여 에어를 분사함으로써 트랙슈(1)의 표면을 클리닝시킬 수 있다.
3) 판단단계
검사유닛(100)에 클램핑된 트랙슈(1)의 표면 변위값을 측정하여 각 지점별 측정되는 표면 변위값을 상기 기준값 설정단계에서 설정된 기준 변위값과 비교하여 검사대상 트랙슈(1)의 표면 진직도 및 평탄도를 판단한다.
트랙슈(1) 진직도 및 평탄도의 판단은 다수의 프로브(150)에서 측정되는 트랙슈(1)의 각 지점별 표면 변위값을 기준 변위값과 비교하여 트랙슈(1)의 표면 진직도 및 평탄도를 판단한다. 이때 프로브(150)에서 측정되는 측정값과 해당 지점과 대응되는 기준 변위값을 비교하여 그 오차가 오차 범위 내에 형성되면 트랙슈(1)의 진직도 및 평탄도를 합격으로 판단하고, 그 오차가 오차범위를 벗어나면 트랙슈(1)의 진직도 및 평탄도를 불합격으로 판단한다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 검사유닛 110: 베이스 플레이트
111: X축 레일 112a: X축 제1이동스크류
112b: X축 제1이동스크류 120: X축 센터 이동플레이트
121: Y축 제1레일 122: Y축 제1고정플레이트
123: Y축 제1이동플레이트 130: X축 사이드 이동플레이트
131: Y축 제2레일 132: Y축 제2고정플레이트
133: Y축 제2이동플레이트 140: 서포트
141: Y축 이동스크류 412: Y축 이동가이드바
150: 프로브 160: 클램프
170: 에어센싱수단 200: 이동유닛
210: 로봇암 220: 연결 플레이트
230: 구동원 300: 세팅유닛
310: 안착 베이스 320a, 320b: 마스터 트랙슈
1: 트랙슈

Claims (6)

  1. 검사대상 트랙슈를 클램핑한 상태로 진직도 및 평탄도를 검사하는 진직도 및 평탄도 검사유닛으로서,
    일면으로 길이방향을 따라 X축 가이드레일이 구비된 베이스 플레이트와;
    상기 베이스 플레이트의 일면 중앙영역에서 상기 X축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 적어도 하나 이상의 X축 센터 이동플레이트와;
    상기 베이스 플레이트의 일면 양측부에서 상기 X축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트와;
    상기 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트에 설치되어 검사대상 트랙슈를 클램핑하는 클램프와;
    상기 한 쌍의 X축 사이드 이동플레이트에 설치되어 상기 검사대상 트랙슈의 표면에 에어를 분사하는 다수의 에어센싱수단과;
    상기 에어센싱수단에 형성되는 에어의 분사압력을 측정하는 압력센서와;
    상기 X축 센터 이동플레이트와 X축 사이드 이동플레이트에 설치되어 상기 검사대상 트랙슈 표면의 변위를 측정하는 다수의 프로브를 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 X축 센터 이동플레이트의 일면에는,
    폭방향을 따라 구비되는 Y축 가이드레일과; 폭방향 중앙영역에서 위치가 고정되어 구비되는 Y축 제1고정플레이트와; 폭방향 양측부에서 상기 Y축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 한 쌍의 Y축 제1이동플레이트가 설치되고,
    상기 X축 사이드 이동플레이트의 일면에는, 폭방향을 따라 구비되는 Y축 가이드레일과; 폭방향 중앙영역에서 위치가 고정되어 구비되는 Y축 제2고정플레이트와; 폭방향 양측부에서 상기 Y축 가이드레일을 따라 이동되도록 구비되는 한 쌍의 Y축 제2이동플레이트가 설치되며,
    상기 베이스 플레이트의 일면에는 폭방향을 따라 양측부에서 길이방향으로 따라 서로 이격되어 다수의 서포트가 설치되고,
    상기 서포트에는 상기 Y축 제1이동플레이트와 Y축 제2이동플레이트에 고정되어 Y축 가이드레일을 따라 이동되도록 Y축 이동가이드바가 설치되며,
    상기 서포트와 Y축 이동가이드바는 Y축 이동스크류를 매개로 연결되어 Y축 이동스크류의 회전에 의해 상기 Y축 이동가이드바가 폭방향을 따라 이동하면서 상기 Y축 제1이동플레이트와 Y축 제2이동플레이트를 일체로 이동시키는 것을 특징으로 하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 플레이트에는 상기 X축 센터 이동플레이트를 길이방향을 따라 이동시키는 X축 제1이동스크류와; 상기 X축 사이드 이동플레이트를 길이방향을 따라 이동시키는 X축 제2이동스크류가 설치되어 상기 X축 제1이동스크류 및 X축 제2이동스크류의 회전에 의해 상기 X축 센터 이동플레이트 및 상기 X축 사이드 이동플레이트가 각각 별개로 이동되는 것을 특징으로 하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사유닛.
  4. 다양한 사이즈의 검사대상 트랙슈에 대한 진직도 및 평탄도를 검사하는 진직도 및 평탄도 검사장치로서,
    검사대상 트랙슈를 클램핑한 상태로 검사대상 트랙슈의 표면 진직도 및 평탄도를 검사하는 검사유닛과;
    상기 검사유닛을 세팅영역과 검사영역 사이에서 이동시키는 이동유닛과;
    서로 다른 사이즈의 마스터 트랙슈들이 구비되고, 마스터 트랙슈들 중 선택되는 어느 하나의 마스터 트랙슈가 상기 이동유닛에 의해 이동된 검사유닛에 클램핑되도록 배치되는 안착베이스가 구비되는 세팅유닛과;
    상기 세팅유닛에 구비된 마스터 트랙슈를 이용하여 설정되는 트랙슈에 대한 기준값과 상기 검사유닛에서 측정되는 측정값을 비교하여 검사대상 트랙슈의 진직도 및 평탄도를 판단하는 제어부를 포함하고,
    상기 검사유닛은, 클램핑된 트랙슈의 표면에 에어를 분사하는 다수의 에어센싱수단과; 상기 에어센싱수단에 형성되는 에어의 분사압력을 측정하는 압력센서와; 클램핑된 트랙슈 표면의 변위를 측정하는 다수의 프로브를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 세팅유닛에 구비된 마스터 트랙슈들 중 선택되는 마스터 트랙슈를 상기 검사유닛에 클램핑한 후 상기 에어센싱수단을 상기 마스터 트랙슈의 표면에 밀착시킨 상태로 에어를 분사하면서 상기 압력센서에서 측정되는 압력값을 기반으로 기준압력값을 설정하고, 상기 프로브에서 측정되는 상기 마스터 트랙슈의 표면 변위값을 기반으로 기준 변위값을 설정하며, 상기 검사유닛에서 검사대상 트랙슈를 클램핑한 후 상기 에어센싱수단을 상기 검사대상 트랙슈의 표면에 밀착시킨 상태로 에어를 분사하면서 상기 압력센서에 측정되는 측정값과 상기 기준압력값을 비교하여 검사대상 트랙슈가 클램핑된 자세를 판단하고, 상기 프로브에서 측정되는 검사대상 트랙슈의 표면 변위값을 상기 기준 변위값과 비교하여 검사대상 트랙슈의 표면 진직도 및 평탄도를 판단하는 것을 특징으로 하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 검사유닛에 구비되는 다수의 에어센싱수단과 프로브는 설치 위치가 변경 가능하도록 구비되고,
    상기 제어부에서 판단하는 검사대상 트랙슈가 클램핑된 자세에 따라 상기 에어센싱수단과 프로브의 위치를 변경하는 것을 특징으로 하는 진직도 및 평탄도 검사장치.
  6. 다양한 사이즈의 검사대상 트랙슈에 대한 진직도 및 평탄도를 검사하는 진직도 및 평탄도 검사방법으로서,
    세팅유닛에 구비된 다양한 사이즈의 마스터 트랙슈들 중 검사대상 트랙슈의 사이즈에 대응되는 마스터 트랙슈를 검사유닛에 클램핑한 다음 측정되는 마스터 트랙슈의 표면 변위값을 기반으로 기준 변위값을 설정하는 기준값 설정단계와;
    검사대상 트랙슈를 검사유닛에 클램핑하는 준비단계와;
    검사유닛에 클램핑된 검사대상 트랙슈의 표면 변위값을 측정하여 측정되는 검사대상 트랙슈의 표면 변위값을 상기 기준 변위값과 비교하여 검사대상 트랙슈의 표면 진직도 및 평탄도를 판단하는 판단단계를 포함하고,
    상기 기준값 설정단계는, 검사유닛에 클램핑된 마스터 트랙슈에 에어센싱수단을 밀착하여 에어를 분사하면서 에어센싱수단에 형성되는 압력을 기반으로 기준압력값을 설정하는 것을 더 포함하며,
    상기 준비단계는, 검사유닛에 클램핑된 검사대상 트랙슈를 향하여 에어를 분사하여 검사대상 트랙슈의 표면을 클리닝시킨 다음, 검사대상 트랙슈에 에어센싱수단을 밀착하여 에어를 분사하면서 에어센싱수단에 형성되는 압력을 측정하여 측정된 압력값과 상기 기준압력값을 비교하여 검사대상 트랙슈가 검사유닛에 클램핑된 자세를 판단하는 것을 더 포함하고,
    상기 준비단계에서는 검사유닛에 클램핑된 검사대상 트랙슈의 자세를 판단한 다음 교정이 필요한 경우에 검사대상 트랙슈의 자세를 교정하는 것을 더 포함하는 트랙슈의 진직도 및 평탄도 검사방법.
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