KR102475214B1 - 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위해 상기 모형 프로펠러를 고정하는 지그로서, 상기 모형 프로펠러가 고정되는 공간을 제공하는 지그본체; 상기 지그본체의 상부를 이루면서 상기 모형 프로펠러를 고정시키는 고정유닛; 상기 고정유닛의 하부에 연결되며 상기 고정유닛을 틸팅시키는 틸팅유닛; 및 상기 틸팅유닛의 하부에 결합되며 상기 틸팅유닛의 높이를 조절하는 높이조절유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그{The Jig to Verify Manufacturing Precision of Model Propeller}

본 발명은 접촉식이나 비접촉식 측정, 표면조도 측정 모두 만족할 수 있는 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 유체성능평가를 위해 실제 선박을 상사한 형태로 제작된 모형선을 가지고 다양한 모형 시험을 수행한다. 정밀한 모형선 및 모형 프로펠러의 제작은 선박의 성능평가를 수행하기 위한 필수적인 조건 중 하나이다.

그 중 모형 프로펠러의 제작은 매우 정밀한 작업이 필요하며, 허용되는 제작오차도 모형선과 비교하여 매우 작은 편에 속한다. 모형 프로펠러의 제작 정밀도에 따라 예인수조에서 수행되는 저항, 자항, 프로펠러 단독 시험, 캐비테이션 터널에서 수행되는 캐비테이션, 소음 시험 등의 결과에 큰 영향을 끼치게 된다.

모형 프로펠러의 제작 정밀도는 날개면의 형상오차와 표면조도 확인으로 검증된다. 형상오차의 경우, 과거에는 다이얼 게이지를 활용하여 프로펠러 날개면의 일부 포인트를 샘플링 검사하는 방식으로 제작 정밀도를 검증하였다. 하지만 최근 가공물의 측정 기술의 발전으로 터치 프로브를 이용한 접촉식 3차원 측정기, 광학, 레이저 스캐너를 이용한 비접촉 3차원 측정기 등을 이용하여 보다 많은 샘플링 검사가 가능해졌다.

다양한 측정 방식의 측정기들이 존재하지만, 기본적으로 가공물의 측정을 위해서 정밀한 원점을 잡는 것이 가장 중요하다. 측정 방식에 따라 모형 프로펠러의 제작 정밀도를 검증할 때 사용되는 원점 잡는 방식으로, 터치 프로브를 이용한 접촉식 3차원 측정기, 비접촉식 3차원 측정기 등이 있다.

각 측정 방식 별로 장단점이 존재하기 때문에 측정 목적에 따라 선택하여 사용하면 된다. 접촉식 3차원 측정기를 사용하려면 프로펠러 허브 내부 홀을 이용하여 기본적인 원점을 잡게 된다. 이를 위해선 모형 프로펠러를 고정하는 지그는 내부 홀을 가리는 구조를 가지면 안된다.

또한, 비접촉식 3차원 측정기를 사용하려면 프로펠러의 앞, 뒷면 모두를 한 번에 스캔할 수 있는 구조의 지그가 필요하다. 또한 스캐닝을 위해 바닥면으로부터 일정 높이를 띄워서 공간을 확보해야 한다.

표면조도의 경우엔 일반적으로 프로펠러 날개면이 곡면이기 때문에 정확한 측정이 어렵다. 표면조도 측정기도 접촉식, 비접촉식 방식이 존재하지만 두 방식의 공통점은 최대한 측정면이 평면에 가까워야 한다는 점이다. 따라서 접촉식의 경우엔 sampling length가 최대한 평면에 가깝도록, 비접촉식의 경우엔 광학 센서로부터 반사되는 면이 최대한 평면에 가깝도록 날개면을 최대한 기울일 수 있는 지그가 필요하다.

[특허 문헌] KR 10-2253991호 (등록일자 2021년 05월13일)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 모형 프로펠러의 형상오차와 표면조도 측정을 위해 사용되는 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그를 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위해 상기 모형 프로펠러를 고정하는 지그로서, 상기 모형 프로펠러가 고정되는 공간을 제공하는 지그본체; 상기 지그본체의 상부를 이루면서 상기 모형 프로펠러를 고정시키는 고정유닛; 상기 고정유닛의 하부에 연결되며 상기 고정유닛을 틸팅시키는 틸팅유닛; 및 상기 틸팅유닛의 하부에 결합되며 상기 틸팅유닛의 높이를 조절하는 높이조절유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정유닛은, 상기 모형 프로펠러 하부의 일부분을 죄면서 고정하는 레버척; 및 상기 레버척의 하부를 받쳐주면서 상기 틸팅유닛에 연결되는 제 1연결부재;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 틸팅유닛은, 상기 고정유닛의 하부에 연결되어 상기 고정유닛의 움직임을 허용하는 볼헤드; 및 상기 볼헤드에 대응하는 형상의 볼이 상부에 형성되어 있어 상기 볼헤드가 회전 가능하게 결합되며 하부는 상기 높이조절유닛에 연결되는 볼헤드 지지대;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 높이조절유닛은, 상기 틸팅유닛의 하부가 결합되어 고정되는 틸팅유닛 고정대; 및 상기 틸팅유닛 고정대의 하부에 결합되어 설정된 높이를 제공하는 복수의 높이 조절블록;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정유닛은, 상기 모형 프로펠러 하부의 일부분을 죄면서 고정하는 오픈척; 및 상기 오픈척의 하부를 받쳐주면서 상기 틸팅유닛에 연결되는 제 2연결부재;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 모형 프로펠러의 형상오차, 표면조도 측정을 위한 고정용 지그로써 접촉식이나 비접촉식 측정 방식에 상관없이 범용적으로 사용될 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 상기 지그의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 상기 지그를 이용하여 상기 모형 프로펠러 제작 정밀도를 검증하는 모습을 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그의 실시예를 나타낸 도면이며, 도 3은 상기 지그의 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 4는 상기 지그를 이용하여 상기 모형 프로펠러 제작 정밀도를 검증하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 1내지 4에 도시된 바와 같이, 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위해 상기 모형 프로펠러를 고정하는 지그로서, 본 발명은 지그본체(100), 고정유닛(200), 틸팅유닛(300) 및 높이조절유닛(400)을 포함할 수 있다.

지그본체(100)는 모형 프로펠러(10)가 고정되는 공간을 제공할 수 있다.

고정유닛(200)은 지그본체(100)의 상부를 이루면서 모형 프로펠러(10)를 고정시킬 수 있다.

고정유닛(200)은 레버척(210) 및 제 1연결부재(220)를 포함할 수 있다.

레버척(210)은 모형 프로펠러(10) 하부의 일부분을 죄면서 고정할 수 있다.

제 1연결부재(220)는 레버척(210)의 하부를 받쳐주면서 틸팅유닛(300)에 연결될 수 있다.

또한, 고정유닛(200)의 다른 실시예로, 고정유닛(200)은 오픈척(230) 및 제 2연결부재(240)를 포함할 수 있다.

오픈척(230)은 모형 프로펠러(10) 하부의 일부분을 죄면서 고정할 수 있다.

제 2연결부재(240)는 오픈척(230)의 하부를 받쳐주면서 틸팅유닛(300)에 연결될 수 있다.

구체적으로, 척(chuck)은 공작물 장착용 공구로서, 선반용 보통 척의 경우는 주축의 선단에 설치하여 주로 조(jaw)로 공작물을 죄어 지지한다. 종류로는, 단동 척, 연동 척, 복동 척, 전자 척, 유압 척 등이 있다.

틸팅유닛(300)은 고정유닛(200)의 하부에 연결되며 고정유닛(200)을 틸팅시킬 수 있다.

틸팅유닛(300)은 볼헤드(310) 및 볼헤드 지지대(320)를 포함할 수 있다.

볼헤드(310)는 고정유닛(200)의 하부에 연결되어 고정유닛(200)의 움직임을 허용할 수 있다.

볼헤드 지지대(320)는 볼헤드(310)에 대응하는 형상의 볼이 상부에 형성되어 있어 볼헤드(310)가 회전 가능하게 결합되며 하부는 높이조절유닛(400)에 연결될 수 있다.

높이조절유닛(400)은 틸팅유닛(300)의 하부에 결합되며 틸팅유닛(300)의 높이를 조절할 수 있다.

높이조절유닛(400)은 틸팅유닛 고정대(410) 및 높이 조절블록(420)을 포함할 수 있다.

틸팅유닛 고정대(410)는 틸팅유닛(300)의 하부가 결합되어 고정될 수 있다.

높이 조절블록(420)은 복수로 구성되며 틸팅유닛 고정대(410)의 하부에 결합되어 설정된 높이를 제공할 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그는 모형 프로펠러(10)를 고정하기 위한 레버척(210)과 고정 각도를 조정하기 위한 볼헤드(310), 모형 프로펠러(10)의 크기에 따라 적정 높이를 설정하기 위한 높이 조절블록(420)으로 구성되어 있다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이, 원하는 설치할 높이 조절블록(420) 개수를 조절하여 원하는 높이를 설정할 수 있다.

또한, 측정하고자 하는 모형 프로펠러(10)의 허브 내경이 레버척(210)이 고정시킬 수 있는 규격보다 작을 경우에는 레버척(210)을 탈거하고 도 3과 같은 오픈척(230)을 설치하여 모형 프로펠러(10)를 고정할 수 있다. 오픈척(230)은 레버척(210)과 다르게 특정 직경(예시, Φ13mm)의 홀 내경만 고정 가능하다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10 : 모형 프로펠러
100 : 지그본체
200 : 고정유닛
210 : 레버척
220 : 제 1연결부재
230 : 오픈척
240 : 제 2연결부재
300 : 틸팅유닛
310 : 볼헤드
320 : 볼헤드 지지대
400 : 높이조절유닛
410 : 틸팅유닛 고정대
420 : 높이 조절블록

Claims (5)

1. 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위해 상기 모형 프로펠러를 고정하는 지그로서,
   상기 모형 프로펠러가 고정되는 공간을 제공하는 지그본체;
   상기 지그본체의 상부를 이루면서 상기 모형 프로펠러를 고정시키는 고정유닛;
   상기 고정유닛의 하부에 연결되며 상기 고정유닛을 틸팅시키는 틸팅유닛; 및
   상기 틸팅유닛의 하부에 결합되며 상기 틸팅유닛의 높이를 조절하는 높이조절유닛;을 포함하고,
   상기 고정유닛은,
   상기 모형 프로펠러 하부의 일부분을 죄면서 고정하는 척; 및
   상기 척의 하부를 받쳐주면서 상기 틸팅유닛에 연결되는 연결부재;를 포함하며,
   상기 틸팅유닛은,
   상기 고정유닛의 하부에 연결되어 상기 고정유닛의 움직임을 허용하는 볼헤드; 및
   상기 볼헤드에 대응하는 형상의 볼이 상부에 형성되어 있어 상기 볼헤드가 회전 가능하게 결합되며 하부는 상기 높이조절유닛에 연결되는 볼헤드 지지대;를 포함하고,
   상기 높이조절유닛은,
   상기 틸팅유닛의 하부가 결합되어 고정되는 틸팅유닛 고정대; 및
   상기 틸팅유닛 고정대의 하부에 결합되어 설정된 높이를 제공하는 복수의 높이 조절블록;을 포함하며,
   상기 척은,
   레버척 또는 상기 모형 프로펠러의 허브 내경이 상기 레버척이 고정시킬 수 있는 규격보다 작을 경우 상기 모형 프로펠러를 고정시킬 수 있는 오픈척으로 이루어지고,
   상기 연결부재는,
   상기 척이 레버척으로 이루어지는 경우, 상기 레버척의 하부를 받쳐주면서 상기 틸팅유닛에 연결되는 제 1연결부재 또는 상기 척이 오픈척으로 이루어지는 경우, 상기 오픈척의 하부를 받쳐주면서 상기 틸팅유닛에 연결되는 제 2연결부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모형 프로펠러 제작 정밀도 검증을 위한 지그.
   
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