KR102402575B1 - 센서 검사 장치 - Google Patents

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김재갑
김보균
장요한
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Abstract

일 실시 예에 따른 센서 검사 장치는, 복수 개의 지지대 및 상기 복수 개의 지지대가 고정되는 수평 블록을 포함하는 베이스; 상기 복수 개의 지지대에 의하여 지지된 상태에서 회전하는 회전축; 상기 수평 블록에 고정되고, 상기 회전축의 회전 각도를 측정하는 엔코더; 상기 회전축의 회전 각도를 물리적으로 나타내는 상한의; 및 상기 회전축에 연결되고, 상기 회전축과 일체로 회전하고 센서 및 상기 상한의를 거치시키는 거치대를 포함할 수 있다.

Description

센서 검사 장치{APPARATUS FOR INSPECTING SENSOR}
아래의 설명은 센서 검사 장치에 관한 것이다.
발사장에서 운용되는 총포 탄약 시험용 고정형 마운트 및 견인 곡사포의 고각 조절 방법에 있어서, 시험인원의 안전과 반복 조작에 따른 피로도 해소를 위한 실내 또는 실외에서의 필요 사격 고각에 대한 고각 제어 보조장치를 운용하고 있다. 이 장치는 베어링 회전 중심점 또는 포축선에 센서(전자기울기 및 엔코더)를 장착하여 포신의 고각 데이터를 획득하고 별도로 구성된 제어부에 포의 고각 신호를 전달한다. 운용방법에 있어 순차적으로 보조장치의 고각 센서를 이용한 포신의 1차 고각 제어, 상한의를 이용한 2차 최종 고각 상태를 확인한다. 이와 같은 고각 조절 운용 방법에 있어 센서와 상한의간 오차율을 확인하기 위한 검사방법으로 아래의 장치대로 구성하였다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은 센서와 상한의 간 오차를 확인하여 센서의 정확도를 검사할 수 있는 센서 검사 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 센서 검사 장치는, 복수 개의 지지대 및 상기 복수 개의 지지대가 고정되는 수평 블록을 포함하는 베이스; 상기 복수 개의 지지대에 의하여 지지된 상태에서 회전하는 회전축; 상기 수평 블록에 고정되고, 상기 회전축의 회전 각도를 측정하는 엔코더; 상기 회전축과 같은 각도로 회전함으로써, 상기 회전축의 회전 각도를 물리적으로 나타내는 상한의; 및 상기 회전축에 연결되고, 상기 회전축과 일체로 회전하고 센서 및 상기 상한의를 거치시키는 거치대를 포함할 수 있다.
상기 센서 검사 장치는, 상기 회전축을 회전시키는 구동력을 인가하는 핸들을 더 포함할 수 있다.
상기 센서 검사 장치는, 상기 회전축 및 상기 핸들 사이에 연결되고, 상기 핸들의 회전 주기보다 상기 회전축의 회전 주기를 더 크게 하는 감속기를 더 포함할 수 있다.
상기 거치대는, 상기 회전축에 대해서 수직하고, 상기 센서가 장착되는 센서 장착부; 및 상기 센서 장착부에 대해서 수직하게 연결되고, 상기 상한의가 장착되는 상한의 장착부를 포함할 수 있다.
상기 센서 장착부는, 상기 센서가 장착되는 면으로부터 돌출되는 가이드 돌기를 포함할 수 있다.
상기 상한의 장착부는, 상기 상한의가 안착될 수 있도록 복수 개의 고정턱이 돌출되어 형성된 상한의 고정 프레임을 포함할 수 있다.
상기 상한의 고정 프레임은, 상기 상한의가 슬라이딩되어 안착될 수 있도록 하나의 모서리에는 상기 고정턱이 형성되지 않을 수 있다.
상기 센서 검사 장치는 상기 센서 및 상기 엔코더에서 측정된 각도를 나타내는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
상기 수평 블록은, 상기 수평 블록이 놓인 상태에서 수평 여부를 확인할 수 있는 수평계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 센서 검사 장치는, 복수 개의 지지대 및 상기 복수 개의 지지대가 고정되는 수평 블록을 포함하는 베이스; 상기 복수 개의 지지대에 의하여 지지된 상태에서 회전하는 회전축; 상기 수평 블록에 고정되고, 상기 회전축의 회전 각도를 측정하는 엔코더; 상기 회전축에 연결되고, 상기 회전축과 일체로 회전하고 센서 및 상한의를 거치시키는 거치대; 및 상기 회전축을 회전시키는 구동력을 인가하는 핸들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 센서 검사 장치에 따르면, 센서와 상한의 간 오차를 확인함으로써, 센서의 정확도를 검사할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 센서 검사 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 센서 검사 장치를 위에서 내려다본 사진이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 센서 검사장치를 일측에서 본 사진이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 센서 검사 장치를 타측에서 본 사진이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 상한의의 일부를 확대한 사진이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 센서 장착부를 나타낸 도면이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 센서 검사 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 센서 검사 장치를 위에서 내려다본 사진이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 센서 검사장치를 일측에서 본 사진이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 센서 검사 장치를 타측에서 본 사진이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 상한의의 일부를 확대한 사진이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 센서 검사 장치(1)는, 센서(2)와 상한의(17)간 오차를 확인함으로써, 센서(2)의 정확도를 검사할 수 있다. 또한, 센서(2)를 통하여 포신의 고각을 1차적으로 제어하고, 상한의(17)를 이용하여 최종 고각 상태를 확인하여 2차적으로 제어함으로써, 센서 검사 장치(1)를 포신의 고각 제어에 활용할 수 있다. 예를 들어, 센서 검사 장치(1)는, 베이스(11), 회전축(16), 엔코더(13), 상한의(17), 거치대(12), 감속기(14), 디스플레이(15) 및 핸들(18)을 포함할 수 있다.
베이스(11)는, 회전축(16)의 움직임과 관계없이 센서 검사 장치(1)를 실험대 또는 지면에 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 베이스(11)는, 복수 개의 지지대(112) 및 수평 블록(111)을 포함할 수 있다.
수평 블록(111)에는 복수 개의 지지대(112)가 고정될 수 있다. 예를 들어, 수평 블록(111)은, 수평 블록(111)이 놓인 상태에서 수평 여부를 확인할 수 있는 수평계(미도시)를 포함할 수 있다.
복수 개의 지지대(112)는, 수평 블록(111)으로부터 수직하게 형성되고, 수평 블록(111)에 고정되고, 회전축(16)이 회전할 수 있도록 허용한 상태에서 회전축(16)을 지지할 수 있다.
회전축(16)은, 복수 개의 지지대(112)에 의하여 지지된 상태에서 회전할 수 있다. 예를 들어, 회전축(16)이 회전함에 따라서, 상한의(17) 및 거치대(12)가 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 회전축(16)의 회전 각도는 핸들(18)에 의하여 조절될 수 있으며, 센서(2) 및 엔코더(13)에 의하여 측정될 수 있다.
엔코더(13)는, 수평 블록(111)에 고정되고, 회전축(16)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 엔코더(13)는, 별도의 엔코더 지지대에 의하여 지지되므로, 회전축(16)과 함께 회전하지 않고, 회전축(16)에 직접 접촉하여 회전 각도를 측정할 수 있다.
상한의(17)는, 거치대(12)에 얹혀진 상태에서 회전축(16)과 같은 각도로 회전함으로써, 회전축(16)의 회전 각도를 물리적으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상한의(17)는, 0°에서 90°각이 눈금으로 표시되고, 상한의(17)의 본체가 회전하더라도 중력 방향에 대하여 항상 일정한 방향을 가리키도록 베이스(11)에 대해서 회전하지 않는 상한의(17)의 포인터에 의하여 회전각도를 측정할 수 있다.
거치대(12)는 회전축(16)에 연결되고, 회전축(16)과 일체로 회전하고 센서(2) 및 상한의(17)를 거치시킬 수 있다. 거치대(12)는, 센서 장착부(121) 및 상한의 장착부(122)를 포함할 수 있다.
센서 장착부(121)는 회전축(16)에 대해서 수직한 면을 포함하고, 해당 면에는 센서(2)가 장착될 수 있다. 예를 들어, 센서 장착부(121)에, 센서(2)의 일측이 볼트 결합됨으로써 고정될 수 있다. 센서 장착부(121)에 대하여는 도 6에서 추가적으로 설명하기로 한다.
상한의 장착부(122)는 센서 장착부(121)에 대해서 수직하게 연결되고, 상한의(17)가 장착될 수 있다. 다시 말하면, 거치대(12)의 일면은 센서 장착부(121)로 기능하고, 상기 일면에 수직한 거치대(12)의 타면은 상한의 장착부(122)로 기능하는 것으로 이해할 수도 있다. 상한의 장착부(122)는, 상한의 고정 프레임(1221)을 포함할 수 있다.
상한의 고정 프레임(1221)은, 상한의(17)가 안착될 수 있도록 복수 개의 고정턱이 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상한의 고정 프레임(1221)은, 상한의(17)가 슬라이딩되어 안착될 수 있도록 하나의 모서리에는 고정턱이 형성되지 않을 수 있다. 도 2에서 보이는 바와 같이, 상한의 고정 프레임(1221)은, 상면에서 바라볼 때, "ㄷ"자 형상을 가질 수 있다. 또한, "ㄷ"자 형상에서 개구된 방향은 회전축(16)의 축방향과 동일할 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 상한의 고정 프레임(1221)의 형상에 맞추어 상한의(17)를 밀어넣는 것만으로 상한의(17)를 거치대(12)에 장착시킬 수 있으면서, 동시에 회전축(16)이 회전하여도 고정턱에 의하여 상한의(17)가 거치대(12)에서 미끄러져 탈락되지 않을 수 있다.
핸들(18)은 회전축(16)을 회전시키는 구동력을 인가할 수 있다. 예를 들어, 핸들(18)은 회전축(16)의 측면에 형성되거나, 회전축(16)이 관통하는 면 상에 형성될 수 있다. 핸들(18)은 후술할 바와 같이, 감속기(14)에 의하여 핸들(18)의 회전 주기와 회전축(16)의 회전 주기가 달라질 수 있다.
감속기(14)는 회전축(16) 및 핸들(18) 사이에 연결되고, 핸들(18)의 회전 주기보다 회전축(16)의 회전 주기를 더 크게 할 수 있다. 다시 말하면, 감속기(14)는, 핸들(18)의 회전 속도가 회전축(16)의 회전 속도보다 빠르게 하는 감속비를 가질 수 있다. 예를 들어, 감속기(14)는, 5 내지 10의 감속비를 가질 수 있으나, 감속비가 반드시 이와 같이 제한되는 것은 아님을 밝혀 둔다. 이와 같은 구조에 따르면, 핸들(18)을 회전시킴으로써, 회전축(16)의 회전각도를 정밀하게 조정할 수 있다.
디스플레이(15)는 센서(2) 및 엔코더(13)에서 측정된 각도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(15)에는, 센서(2)에 의하여 측정된 각도(경사 센서 각도[MIL])와, 엔코더(13)에 의하여 측정된 각도(엔코더 각도[MIL])와, 경사센서 각도 및 엔코더 각도의 차이(경사 각도 차이[MIL])가 나타날 수 있다. 여기서, 경사 각도 차이가 작을 수록, 센서(2)의 정확도가 높은 것으로 판단할 수 있으며, 앞서 설명한 대로 상한의(17)에 의하여 육안으로 관찰한 각도와의 차이를 통하여 센서(2)의 정확도를 확인할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 센서(2), 엔코더(13) 및 상한의(17) 삼중으로 일치 여부를 비교함으로써, 측정 정확도를 보장할 수 있다. 나아가, 2개의 구성 요소에서 각각 측정된 값 사이에 오차가 존재할 때, 상술한 2개의 구성 요소와, 나머지 하나의 구성 요소에서 각각 측정된 값을 비교함으로써, 상술한 2개의 구성 요소 중에서 어떠한 구성 요소가 문제가 있는지 쉽게 확인할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이(15)에는, x축을 기준으로 한 경사 센서 각도(경사센서 X 각도) 또한 나타날 수 있다. 센서(2)의 무게로 인하여, 휨 또는 처짐이 발생하였을 때, x축을 기준으로 한 경사 센서 각도를 측정하여 휨 또는 처짐에 대한 보정을 수행함으로써, 센서(2)의 정확도를 검사할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 센서 장착부를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 센서 장착부(121)는, 가이드 돌기(1211) 및 볼트 홀(1212)을 포함할 수 있다.
가이드 돌기(1211)는 센서(2)가 장착되는 면으로부터 돌출될 수 있다. 예를 들어, 센서(2)에 함몰부가 형성되어 있고, 가이드 돌기(1211)에 형합될 경우, 센서(2)의 함몰부에 가이드 돌기(1211)가 위치하도록 함으로써, 센서 장착부(121) 상에서 센서(2)의 장착 위치를 일정하게 유지할 수 있다.
볼트 홀(1212)은 볼트가 삽입될 수 있는 구멍으로서, 센서(2)를 관통한 볼트가 센서 장착부(121)에 삽입되도록 할 수 있다. 예를 들어, 센서(2)를 가이드 돌기(1211)에 맞추어 센서 장착부(121) 상에 위치시키면, 볼트 홀(1212)과 센서(2)에 형성된 볼트 구멍이 서로 일치하게 됨으로써, 센서(2)를 센서 장착부(121)에 용이하게 결합시킬 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (10)

  1. 복수 개의 지지대 및 상기 복수 개의 지지대가 고정되는 수평 블록을 포함하는 베이스;
    상기 복수 개의 지지대에 의하여 지지된 상태에서 회전하는 회전축;
    상기 수평 블록에 고정되고, 상기 회전축의 회전 각도를 측정하는 엔코더;
    상기 회전축과 같은 각도로 회전함으로써, 상기 회전축의 회전 각도를 물리적으로 나타내는 상한의;
    상기 회전축에 연결되고, 상기 회전축과 일체로 회전하고 센서 및 상기 상한의를 거치시키는 거치대;
    상기 회전축을 회전시키는 구동력을 인가하는 핸들;
    상기 회전축 및 상기 핸들 사이에 연결되고, 상기 핸들의 회전 주기보다 상기 회전축의 회전 주기를 더 크게 하는 감속기; 및
    상기 센서 및 상기 엔코더에서 측정된 각도를 나타내는 디스플레이를 포함하고,
    상기 센서에 의해 측정되는 각도, 상기 엔코더에 의하여 측정된 각도 및 상기 상한의에 의하여 측정된 각도의 일치 여부를 삼중으로 비교하는 것을 특징으로 하는 센서 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 거치대는,
    상기 회전축에 대해서 수직하고, 상기 센서가 장착되는 센서 장착부; 및
    상기 센서 장착부에 대해서 수직하게 연결되고, 상기 상한의가 장착되는 상한의 장착부를 포함하는 센서 검사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센서 장착부는,
    상기 센서가 장착되는 면으로부터 돌출되는 가이드 돌기를 포함하는 센서 검사 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 상한의 장착부는,
    상기 상한의가 안착될 수 있도록 복수 개의 고정턱이 돌출되어 형성된 상한의 고정 프레임을 포함하는 센서 검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상한의 고정 프레임은,
    상기 상한의가 슬라이딩되어 안착될 수 있도록 하나의 모서리에는 상기 고정턱이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 센서 검사 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평 블록은,
    상기 수평 블록이 놓인 상태에서 수평 여부를 확인할 수 있는 수평계를 포함하는 센서 검사 장치.
  10. 삭제
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