KR102386852B1 - 타켓 측정 장치 - Google Patents

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KR102386852B1
KR102386852B1 KR1020210083075A KR20210083075A KR102386852B1 KR 102386852 B1 KR102386852 B1 KR 102386852B1 KR 1020210083075 A KR1020210083075 A KR 1020210083075A KR 20210083075 A KR20210083075 A KR 20210083075A KR 102386852 B1 KR102386852 B1 KR 102386852B1
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groove
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이영우
박영준
이상재
오승태
유창열
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한전케이피에스 주식회사
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Abstract

본 발명은 타켓 측정 장치로서, 타면이 금속 측정대상물에 부착되는 자석부재; 및 상기 측정대상물과 접하는 자석부재의 상면에 구비되고, 타켓이 결합되는 서포터가 구비되는 포지션 블록을 포함하며, 상기 자석부재의 타면은 양쪽 끝단에 각각 구비되는 부착면과, 상기 부착면 사이에 구비되는 부착홈으로 마련되고, 상기 부착홈은 상기 부착면이 위치한 양쪽 끝단에서 중앙으로 갈수록 폭이 점차 작아지는 형태로 마련된다.

Description

타켓 측정 장치{TARGET MEASURING DEVICE}
본 발명은 측정대상물의 3차원 측정을 위한 치수 측정, 변형 상태 및 Align 등의 데이터 취득시 사용되는 타켓 측정 장치에 관한 것으로서, 특히 측정대상물의 원형, 평면 및 수직부 등의 표면에 용이하게 부착하여 사용할 수 있는 타켓 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전 산업용 가스 터빈 및 증기 터빈은 다이어프램, Blade Ring 및 로터 등으로 조립된 상태로 운전된다.
이와 같은 구조를 가진 발전 산업용 가스 터빈 및 증기 터빈(이하, 측정대상물이라 함)은 설비 점검 및 정비시 발전 설비에 대한 치수 측정, 변형 상태 및 Align 등의 데이터를 취득한 후 점검을 진행하며, 이때 범용 측정기로 측정 불가능한 부분은 3차원 측정기를 활용한다. 여기서 상기 3차원 측정기는 타켓 측정 장치를 이용하여 측정대상물의 치수 측정, 변형 상태 및 Align 등의 데이터를 취득한다.
즉, 3차원 측정기는 측정대상물의 변형 및 설비 개선 등으로 인해 측정이 불가능한 부분에 사용 가능한 장치이며, 타켓 측정 장치는 직선으로 측정이 안되는 부분에 대한 공간 측정이 가능한 장치이다. 다시 말해 타켓 측정 장치는 측정대상물에 대한 정확한 길이 및 위치를 측정할 수 있고, 계측기의 측정범위를 벗어나는 길이 및 굴절된 상태의 위치를 쉽게 측정 할 수 있다.
그러나 상기한 타켓 측정 장치는 원형, 평면 및 수직부 등의 다양한 표면을 가진 측정대상물에 부착하는데 많은 시간이 소요되며, 이에 따라 측정대상물에 대한 데이터를 취득하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 특히 측정대상물에 부착된 타켓 측정 장치의 흔들림으로 인한 오차 발생으로 재작업을 하거나 또는 작업 지연이 발생하는 문제점이 있었다.
실용신안등록 제20-0377038호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 타켓 측정 장치를 개선함으로써 평면, 직각, 코너, 원형 등 형상을 가진 측정대상물의 표면에 간편하고 흔들림 없이 부착할 수 있고, 이에 따라 측정대상물에 대한 데이터를 손쉽게 취득할 수 있으며, 그 결과 오차 발생과 작업 지연을 방지할 수 있는 타켓 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타켓 측정 장치는 타면이 금속 측정대상물에 부착되는 자석부재; 및 상기 측정대상물과 접하는 자석부재의 상면에 구비되고, 타켓이 결합되는 서포터가 구비되는 포지션 블록을 포함하며, 상기 자석부재의 타면은 양쪽 끝단에 각각 구비되는 부착면과, 상기 부착면 사이에 구비되는 부착홈으로 마련되고, 상기 부착홈은 상기 부착면이 위치한 양쪽 끝단에서 중앙으로 갈수록 폭이 점차 작아지는 형태로 마련될 수 있다.
상기 측정대상물이 평면 형태를 가지면, 상기 자석부재는 상기 부착면이 상기 측정대상물의 평면에 부착되게 마련되고, 상기 측정대상물이 원통형 또는 구형 형태를 가지면, 상기 자석부재는 상기 부착홈이 상기 측정대상물의 곡면에 부착되게 마련될 수 있다.
상기 포지션 블록은, 상기 자석부재의 상면에 구비되는 결합부와, 상기 측정대상물에 지지되는 지지부를 포함하고, 상기 서포터는 상기 결합부 또는 지지부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 측정대상물에 지지되는 상기 지지부의 타면은 지지홈이 형성되고, 상기 지지홈은 양쪽 끝단에서 중앙으로 갈수록 폭이 점차 작아지는 형태로 마련될 수 있다.
상기 지지홈의 바닥에는 'ㄷ'자 형태의 관통홈이 형성될 수 있다.
상기 자석부재의 일면에 고정되고 상기 포지션 블록이 상기 측정대상물 방향 또는 측정대상물의 반대방향으로 이동 가능하게 결합되는 가이드 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 포지션 블록은, 상기 결합부에 상기 측정대상물을 향하는 방향으로 길게 형성되는 장홀과, 상기 장홀을 관통하여 상기 가이드 블록에 결합되는 결합볼트를 포함하며, 상기 포지션 블록은, 상기 결합볼트가 관통한 상기 장홀 내에서 상기 측정대상물 방향 또는 그의 반대방향으로 이동할 수 있다.
상기 가이드 블록에는 가이드돌기가 형성되고, 상기 결합부에는 상기 측정대상물 방향으로 관통되게 형성되고 상기 가이드돌기가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 가이드홈이 형성될 수 있다.
상기 자석부재는, 전원 ON시 자력을 가짐에 따라 측정대상물에 부착되고, OFF시 자력이 제거됨에 따라 측정대상물로부터 분리되는 전자석으로 마련될 수 있다.
상기 지지부의 일면에는 타켓에 의해 반사되는 레이저빔의 위치를 측정하는 눈금이 마련되고, 상기 눈금은 상기 타켓의 중심점과 동일한 수평선상에 위치한 지점에 'O'이 표시되고, 상기 'O'을 기준으로 점점 멀어질수록 수치가 점차 증대되게 표시될 수 있다.
본 발명의 타켓 측정 장치는 자석부재, 포지션 블록 및 가이드 블록을 포함함으로써 평면, 직각, 코너, 원형 등의 형상을 가진 측정대상물의 표면에 간편하고 흔들림 없이 부착할 수 있고, 그에 따라 측정대상물에 대한 데이터를 손쉽게 취득할 수 있으며, 그 결과 오차 발생과 작업 지연을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 타켓 측정 장치가 부착된 측정대상물을 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 A부분 확대도.
도 3은 도 1의 B부분 확대도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 타켓 측정 장치를 도시한 분리사시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 타켓 측정 장치의 정면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 타켓 측정 장치의 측면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 타켓 측정 장치의 평면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 타켓 측정 장치의 자석부재 및 가이드블록을 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 타켓 측정 장치의 포지션 블록을 도시한 사시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 3차원 측정기는 측정대상물의 위치 측정을 3차원으로 측정하는 타켓 측정 장치(100)와, 상기 타켓 측정 장치(100)가 3차원 형상을 측정하기 위한 레이저빔을 주사하는 트랙커(미도시)를 포함한다.
여기서 타켓 측정 장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 자성을 가지고 있기 때문에 금속 측정대상물(10)의 평면부, 직각부, 코너부, 원형부 등 형상에 상관없이 부착이 가능한 구조를 가진다.
[본 발명의 타켓 측정 장치]
즉, 본 발명의 타켓 측정 장치(100)는 도 1 내지 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 타면(도 4에서 보았을 때 자석부재의 뒷면)이 금속 측정대상물(10)의 표면(11)에 부착되는 자석부재(110), 상기 측정대상물(10)과 접하는 자석부재(110)의 상면(도 4에서 보았을 때 자석부재의 상면)에 구비되고 타켓(20)이 결합되는 서포터가 구비되는 포지션 블록(120), 상기 포지션 블록(120)이 결합되는 가이드 블록(130)을 포함한다.
자석부재
자석부재(110)는 금속 측정대상물(이하, 측정대상물이라 함)(10)의 표면(11)에 부착되도록 자성을 가진다. 특히 자석부재(110)는 전원 ON시 자력을 가짐에 따라 측정대상물(10)에 부착되고, OFF시 자력이 제거됨에 따라 측정대상물(10)로부터 분리되는 전자석으로 마련된다. 이에 따라 자석부재(110)는 측정대상물(10)의 표면(11)에 간편하게 부착할 수 있고, 간편하게 분리할 수도 있다. 한편, 자석부재(110)는 전원을 ON 또는 OFF시키는 스위치가 포함되어 있다.
특히 자석부재(110)의 타면(도 4에서 보았을 때 자석부재의 뒷면)은 양쪽 끝단(도 4에서 보았을 때 자석부재의 뒷면 좌우측단)에 각각 구비되고 수평면으로 마련되는 한 쌍의 부착면(111)과, 한 쌍의 부착면(111) 사이에 구비되는 부착홈(112)으로 마련된다. 여기서 상기 부착면(111)는 도 4에서 보았을 때 상하방향으로 길게 연장되는 구조를 가지고, 상기 부착홈(112)은 도 4에서 보았을 때 상하방향으로 관통되는 구조를 가진다.
이와 같은 구조를 가진 자석부재(110)는 상기 측정대상물(10)의 표면이 평면 형태를 가지면, 상기 부착면(111)이 상기 측정대상물(10)의 평면에 부착되면서 상기 자석부재(110)를 측정대상물(10)에 부착할 수 있고, 상기 측정대상물(10)의 표면이 원통형 또는 구형 형태로 가지면, 상기 부착홈(112)이 상기 측정대상물의 곡면에 부착되면서 상기 자석부재(110)를 측정대상물(10)에 부착할 수 있다.
따라서 자석부재(110)는 평면, 직각, 코너, 원형 등 형상을 가진 금속 측정대상물(10)의 표면에 간편하고 흔들림 없이 부착할 수 있다.
포지션 블록
포지션 블록(120)은 3차원 형상을 측정하는 타켓이 결합되는 것으로, 상기 측정대상물(10)과 접하는 자석부재(110)의 상면(도 4에서 보았을 때 자석부재의 상면)에 구비되고, 타켓(20)이 결합되는 서포터(124)가 구비된다.
한편, 타켓(Target)은 트랙커로부터 주사된 레이저빔을 반사하여 측정대상물(10)을 3차원 형상으로 위치를 측정하는 장치이며, 통상 반사경 또는 반사물이라고도 한다.
즉, 포지션 블록(120)은 상기 자석부재(110)의 상면에 구비되는 결합부(121), 결합부(121)의 일측(도 4에서 보았을 때 결합부(121)의 뒤쪽에 구비되고 측정대상물(10)에 지지되는 지지부(122), 및 타켓(20)이 결합되고 상기 결합부(121) 또는 지지부(122)에 구비되는 서포터(124)를 포함한다.
여기서 지지부(122)의 타면은 원통형 또는 호형의 형태를 가진 측정대상물과의 지지력을 높이기 위한 구조를 가진다. 즉, 지지부(122)의 타면은 지지홈(122a)으로 마련되고, 상기 지지홈(122a)은 양쪽 끝단(도 4에서 보았을 때 지지부(122)의 뒷면 좌우측단)에서 중앙으로 갈수록 폭이 점차 작아지는 형태로 마련된다. 다시 말해 지지홈(122a)은'V'자 단면 형태로 마련된다. 이에 따라 상기 지지홈(122a)의 양쪽 경사면이 측정대상물(10)의 곡면에 각각 지지됨으로써 포지션 블록(120)을 측정대상물(10)에 안정적으로 지지시킬 수 있고, 그 결과 타켓(20)을 통한 측정대상물(10)의 위치를 보다 정확히 측정할 수 있다.
한편, 상기 지지홈(122a)의 바닥에는 측정대상물(10)과 지지부(122) 사이에 적재되는 이물질이 유입되도록 ㄷ'자 형태의 관통홈(122b)이 형성되며, 상기 관통홈(122b)을 통해 측정대상물(10)과 지지부(122) 사이의 밀착력을 높일 수 있다.
한편, 지지부(122)의 일면(도 4에서 보았을 때 지지부의 앞면) 양쪽 측면에는 타켓(20)에 의해 반사되는 레이저빔의 위치를 측정하는 눈금(122c)이 마련되고, 상기 눈금(122c)은 도 5를 참조하면, 상기 타켓(20)의 중심점(O)과 동일한 수평선상(x)에 위치한 지점에 'O'이 표시되고, 상기 'O'을 기준으로 점점 멀어질수록 수치가 점차 증대되게 표시된다. 이에 따라 타켓(20)에서 반사된 레이저 빔과 눈금(122c)의 위치를 통해 측정대상물(10)의 치수를 측정할 수 있다.
한편, 상기 포지션 블록(120)은 금속 또는 비금속 소재로 마련될 수 있고, 바람직하게는 비금속 소재인 알루미늄으로 마련될 수 있다. 물론 자석을 가진 금속소재로 마련하여 측정대상물(10)에 부착될 수도 있다.
상기 서포터(124)는 상기 결합부(121) 또는 지지부(122)에 고정수단(접착제 또는 볼트 및 너트)를 통해 고정되고, 타켓(20)이 착탈 가능하게 결합된다.
가이드블록
가이드블록은 포지션 블록(120)을 결합하기 위한 것으로, 자석부재(110)의 일면(도 4에서 보았을 때 자석부재의 앞면)에 고정볼트(131)를 통해 고정되고 도 4에서 보았을 때 상면에 상기 포지션 블록(120)이 결합되되, 상기 포지션 블록(120)이 상기 측정대상물(10) 방향 또는 측정대상물(10)의 반대방향으로 이동 가능하게 결합된다.
이에 따라 가이드블록은 포지션 블록(120)과 측정대상물(10) 사이에 위치 오차가 발생했을 경우 포지션 블록(120)을 상기 측정대상물(10) 방향 또는 측정대상물(10)의 반대방향으로 이동시켜서 포지션 블록(120)을 측정대상물(10)에 밀착되게 지지시킬 수 있다.
일례로, 상기 포지션 블록(120)은 상기 결합부(121)의 상면 양쪽에 상기 측정대상물(10)을 향하는 방향으로 길게 형성되는 장홀(121a)과, 상기 장홀(121a)을 관통하여 상기 가이드 블록(130)에 결합되는 결합볼트(123)를 포함한다. 이에 따라 상기 포지션 블록(120)은, 상기 결합볼트(123)를 통해 가이드 블록(130)에 결합됨과 동시에 결합볼트(123)가 관통된 상기 장홀(121a) 내에서 상기 측정대상물(10) 방향 또는 그의 반대방향으로 이동할 수 있다. 즉, 결합볼트(123)를 풀면 장홀(121a) 내에서 포지션 블록(120)을 상기 측정대상물(10) 방향 또는 그의 반대방향으로 이동할 수 있고, 결합볼트(123)를 조이면 포지션 블록(120)이 가이드 블록(130)에 결합되면서 이동을 방지할 수 있다.
한편, 상기 가이드 블록(130)에는 가이드돌기(132)가 형성되고, 상기 결합부(121)에는 상기 측정대상물(10) 방향으로 관통되게 형성되고 상기 가이드돌기(132)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 가이드홈(121b)이 형성된다. 이에 따라 상기 포지션 블록은 가이드 블록(130)의 가이드돌기(132)를 따라 직선 이동함에 따라 포지션 블록(120)을 측정대상물(10) 방향 또는 그의 반대방향으로 이동시킬 수 있고, 그 결과 안전성을 높일 수 있다.
따라서 상기와 같은 구조를 가진 본 발명의 타켓 측정 장치는 측정대상물(10)의 표면 형태에 상관 없이 안정적이고 흔들림 없이 부착될 수 있으며, 그에 따라 측정대상물(10)에 대한 데이터를 손쉽게 취득할 수 있고, 그 결과 오차 발생과 작업 지연을 방지할 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.
10: 측정대상물
20: 타켓
100: 타켓 측정 장치
110: 자석부재
111: 부착면
112: 부착홈
120: 포지션블록
121: 결합부
121a: 장홀
121b: 가이드홈
122: 지지부
122a: 지지홈
122b: 관통홈
122c: 눈금
123: 결합볼트
124: 서포터
130: 가이드블록
131: 고정볼트
132: 가이드돌기

Claims (10)

  1. 타면이 금속 측정대상물에 부착되는 자석부재; 및
    상기 측정대상물과 접하는 자석부재의 상면에 구비되고, 타켓이 결합되는 서포터가 구비되는 포지션 블록을 포함하며,
    상기 자석부재의 타면은 양쪽 끝단에 각각 구비되는 부착면과, 상기 부착면 사이에 구비되는 부착홈으로 마련되고,
    상기 부착홈은 상기 부착면이 위치한 양쪽 끝단에서 중앙으로 갈수록 폭이 점차 작아지는 형태로 마련되며,
    상기 포지션 블록은, 상기 자석부재의 상면에 구비되는 결합부와, 상기 측정대상물에 지지되는 지지부를 포함하고,
    상기 서포터는 상기 결합부 또는 지지부에 착탈 가능하게 결합되며,
    상기 자석부재의 일면에 고정되고 상기 포지션 블록이 상기 측정대상물 방향 또는 측정대상물의 반대방향으로 이동 가능하게 결합되는 가이드 블록을 더 포함하는 타켓 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정대상물이 평면 형태를 가지면, 상기 자석부재는 상기 부착면이 상기 측정대상물의 평면에 부착되게 마련되고,
    상기 측정대상물이 원통형 또는 구형 형태를 가지면, 상기 자석부재는 상기 부착홈이 상기 측정대상물의 곡면에 부착되게 마련되는 타켓 측정 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정대상물에 지지되는 상기 지지부의 타면은 지지홈이 형성되고,
    상기 지지홈은 양쪽 끝단에서 중앙으로 갈수록 폭이 점차 작아지는 형태로 마련되는 타켓 측정 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 지지홈의 바닥에는 'ㄷ'자 형태의 관통홈이 형성되는 타켓 측정 장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 포지션 블록은, 상기 결합부에 상기 측정대상물을 향하는 방향으로 길게 형성되는 장홀과, 상기 장홀을 관통하여 상기 가이드 블록에 결합되는 결합볼트를 포함하며,
    상기 포지션 블록은, 상기 결합볼트가 관통한 상기 장홀 내에서 상기 측정대상물 방향 또는 그의 반대방향으로 이동하는 타켓 측정 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가이드 블록에는 가이드돌기가 형성되고,
    상기 결합부에는 상기 측정대상물 방향으로 관통되게 형성되고 상기 가이드돌기가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 가이드홈이 형성되는 타켓 측정 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 자석부재는, 전원 ON시 자력을 가짐에 따라 측정대상물에 부착되고, OFF시 자력이 제거됨에 따라 측정대상물로부터 분리되는 전자석으로 마련되는 타켓 측정 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부의 일면에는 타켓에 의해 반사되는 레이저빔의 위치를 측정하는 눈금이 마련되고,
    상기 눈금은 상기 타켓의 중심점과 동일한 수평선상에 위치한 지점에 'O'이 표시되고, 상기 'O'을 기준으로 점점 멀어질수록 수치가 점차 증대되게 표시되는 타켓 측정 장치.
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Citations (7)

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