KR102623327B1 - Device for measuring diameter of cylindrical object - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원통형 부재의 직경 측정 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 과제는 대형의 원통형 부재나 구조물의 직경을 보다 정확하고 안정적으로 측정하는데 있다.
일례로, 상부에 기립된 원통형 부재를 지지하는 바텀 플레이트; 상기 바텀 플레이트 상에 수직하게 설치되고, 구동축을 따라 상하 방향으로 이동하는 수직 구동부; 상기 수직 구동부를 따라 상하 방향으로 위치 이동하고, 상기 바텀 플레이트 상에 기립된 원통형 부재의 측부를 가압하여 고정하는 원통형 부재 고정부; 및 상기 수직 구동부를 따라 상하 방향으로 이동하여 위치 이동하고, 상기 원통형 부재 고정부에 의해 기립 상태로 고정된 원통형 부재의 양측을 향해 수평 방향으로 이동하되, 원통형 부재의 직경을 측정하기 위한 수형 이동 거리를 측정하는 직경 측정부를 포함하는 원통형 부재의 직경 측정 장치를 개시한다.The present invention relates to a device for measuring the diameter of a cylindrical member, and the problem to be solved is to more accurately and stably measure the diameter of a large cylindrical member or structure.
In one example, a bottom plate supporting a cylindrical member standing at the top; a vertical drive unit installed vertically on the bottom plate and moving in an upward and downward direction along a drive shaft; a cylindrical member fixing part that moves in the vertical direction along the vertical driving part and presses and fixes a side part of the cylindrical member standing on the bottom plate; and moving in the vertical direction along the vertical driving part to move the position, and moving in the horizontal direction toward both sides of the cylindrical member fixed in an upright state by the cylindrical member fixing part, wherein the vertical movement distance is for measuring the diameter of the cylindrical member. Disclosed is a device for measuring the diameter of a cylindrical member including a diameter measuring unit that measures.
Description
*본 발명의 실시예는 원통형 부재의 직경 측정 장치에 관한 것이다.*Embodiments of the present invention relate to a device for measuring the diameter of a cylindrical member.
그라비어 인쇄(gravure printing)는 그라비어 실린더(gravure cylinder)의 오목하게 파진 부분에 잉크를 채워 인쇄 롤러(impression roller)로 압력을 주어 찍어내는 방식이다. 그라비어 인쇄에서는 그라비어 실린더와 인쇄 기재에 균일한 압력을 제공하기 위해서는 인쇄 롤러의 직경이 균일하게 형성되는 것 또한 중요한 요소라 할 수 있다. 산업 현장에서는 이러한 이유 등으로 인쇄 롤러와 같이 원통형 부재에 대한 직경을 측정해야 하는 경우가 많이 있다. Gravure printing is a method of printing ink by filling the concave part of a gravure cylinder and applying pressure with an impression roller. In gravure printing, it is also an important factor to have a uniform diameter of the printing roller in order to provide uniform pressure to the gravure cylinder and printing substrate. In industrial sites, there are many cases where it is necessary to measure the diameter of a cylindrical member such as a printing roller for this reason.
원통형 부재가 소형인 경우에는 보통 마이크로미터(micrometer), 버니어 캘리퍼스(vernier calipers) 등을 이용하여 구조물의 내경 및 외경을 정확하게 수행할 수 있다. When the cylindrical member is small, the inner and outer diameters of the structure can usually be accurately measured using micrometers, vernier calipers, etc.
그러나, 대형의 원통형 부재의 외경 또는 내경을 측정하는 것은 쉽지 않다. 일반적으로 실린더 구조물의 크기 가 커질수록 측정 장비의 크기 역시 길어져야 하기 때문이며, 이를 위해 다수의 유닛을 상호 조립함으로써 실린 더 구조물의 길이에 맞추는데, 이러한 경우 측정의 정확성이 다소 저하될 우려가 있다. However, it is not easy to measure the outer or inner diameter of large cylindrical members. In general, as the size of the cylinder structure increases, the size of the measuring equipment must also become longer. To this end, multiple units are assembled together to match the length of the cylinder structure, but in this case, there is a risk that the accuracy of the measurement may be somewhat reduced.
이에 3차원 측정 방법이 사용될 수 있을 것이나. 이의 경우 측정 과정을 셋업(setup)해야 하고, 데이터를 후처리해야 하는 절차 상의 번거로움이 있다. 아울러 직관적인 측정값의 확인이 어렵다는 한계가 있다. Could a 3D measurement method be used for this? In this case, there is the inconvenience of having to set up the measurement process and post-process the data. In addition, there is a limitation that it is difficult to confirm intuitive measurement values.
이에, 소형뿐만 아니라 대형의 원통형 부재와 같은 구조물의 직경을 보다 보다 정확하고 안정적으로 측정할 수 있는 직경 측정 장치의 개발이 필요하다.Accordingly, there is a need to develop a diameter measuring device that can more accurately and stably measure the diameter of structures such as small as well as large cylindrical members.
본 발명의 실시예는, 대형의 원통형 부재나 구조물의 직경을 보다 정확하고 안정적으로 측정할 수 있는 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a device that can more accurately and stably measure the diameter of a large cylindrical member or structure.
본 발명의 실시예에 따른 원통형 부재의 직경 측정 장치는, 상부에 기립된 원통형 부재를 지지하는 바텀 플레이트; 상기 바텀 플레이트 상에 수직하게 설치되고, 구동축을 따라 상하 방향으로 이동하는 수직 구동부; 상기 수직 구동부를 따라 상하 방향으로 위치 이동하고, 상기 바텀 플레이트 상에 기립된 원통형 부재의 측부를 가압하여 고정하는 원통형 부재 고정부; 및 상기 수직 구동부를 따라 상하 방향으로 이동하여 위치 이동하고, 상기 원통형 부재 고정부에 의해 기립 상태로 고정된 원통형 부재의 양측을 향해 수평 방향으로 이동하되, 원통형 부재의 직경을 측정하기 위한 수형 이동 거리를 측정하는 직경 측정부를 포함한다.An apparatus for measuring the diameter of a cylindrical member according to an embodiment of the present invention includes a bottom plate supporting a cylindrical member standing at the top; a vertical drive unit installed vertically on the bottom plate and moving in an upward and downward direction along a drive shaft; a cylindrical member fixing part that moves in the vertical direction along the vertical driving part and presses and fixes a side part of the cylindrical member standing on the bottom plate; and moving in the vertical direction along the vertical driving part to move the position, and moving in the horizontal direction toward both sides of the cylindrical member fixed in an upright state by the cylindrical member fixing part, wherein the vertical movement distance is for measuring the diameter of the cylindrical member. It includes a diameter measuring unit that measures.
또한, 상기 바텀 플레이트 상에 회전 가능하게 설치되고, 상부를 향해 볼록하게 돌출된 돌출부가 형성된 원통형 부재 거치 턴 테이블을 더 포함하고, 상기 원통형 부재 거치 턴 테이블은, 상기 돌출부가 기립된 원통형 부재의 오목한 일측면에 삽입되어 원통형 부재를 고정하되 원통형 부재의 회전에 따라 회전할 수 있다.In addition, it further includes a cylindrical member mounting turn table rotatably installed on the bottom plate and formed with a protrusion that protrudes convexly toward the upper portion, wherein the cylindrical member mounting turn table has a concave shape of the cylindrical member on which the protrusion stands. It is inserted into one side and fixes the cylindrical member, but can rotate according to the rotation of the cylindrical member.
또한, 상기 수직 구동부는, 상기 바텀 플레이트 상에 수직하게 설치되고, 외면에 제1 스크류가 형성된 제1 구동축; 상기 바텀 플레이트 상에 수직하게 설치되고, 외면에 제2 스크류가 형성된 제2 구동축; 상기 원통형 부재 고정부를 상기 제1 구동축에 연결시키고, 상기 제1 구동축의 회전 시 상기 제1 스크류를 따라 상기 원통형 부재 고정부를 상하 방향으로 이동시키는 제1 기어 부재; 상기 직경 측정부를 상기 제2 구동축에 연결시키고, 상기 제2 구동축의 회전 시 상기 제2 스크류를 따라 상기 직경 측정부를 상하 방향으로 이동시키는 제2 기어 부재; 상기 제1 구동축의 일측 단부에 연결되고, 상기 제1 구동축을 양방향으로 회전시켜 상기 원통형 부재 고정부를 상하 방향으로 위치 이동시키는 제1 모터; 상기 제2 구동축의 일측 단부에 연결되고, 상기 제2 구동축을 양방향으로 회전시켜 상기 직경 측정부를 상하 방향으로 위치 이동시키는 제2 모터; 및 상기 제1 모터와 상기 제2 모터에 각각 구동제어신호를 인가하여 상기 원통형 부재 고정부와 상기 직경 측정부의 상하 방향에 대한 위치 이동을 각각 제어하는 제1 모터 제어부를 포함할 수 있다.Additionally, the vertical drive unit may include a first drive shaft installed vertically on the bottom plate and having a first screw formed on an outer surface; a second drive shaft installed vertically on the bottom plate and having a second screw formed on an outer surface; a first gear member that connects the cylindrical member fixing part to the first drive shaft and moves the cylindrical member fixing part in a vertical direction along the first screw when the first drive shaft rotates; a second gear member that connects the diameter measuring part to the second drive shaft and moves the diameter measuring part in a vertical direction along the second screw when the second driving shaft rotates; a first motor connected to one end of the first drive shaft and rotating the first drive shaft in both directions to move the cylindrical member fixing part in a vertical direction; a second motor connected to one end of the second drive shaft and rotating the second drive shaft in both directions to move the diameter measuring unit up and down; And it may include a first motor control unit that applies drive control signals to the first motor and the second motor, respectively, to control positional movements of the cylindrical member fixing part and the diameter measuring part in the vertical direction, respectively.
또한, 상기 원통형 부재 고정부는, 원통형으로 형성되고, 일측이 원통형 부재의 측부에 밀착되어 원통형 부재를 고정하는 고정용 클램프; 상기 고정용 클램프의 길이 방향과 동일 선상에서 연장되도록 일측이 상기 고정용 클램프의 타측과 연결된 회전축; 상기 회전축의 타측에 연결되어 상기 고정용 클램프의 하강 및 회전 동작을 각각의 수행하기 위한 제3 모터; 및 상기 제3 모터에 구동제어신호를 인가하여 상기 고정용 클램프를 통해 원통형 부재가 회전되도록 제어하는 제2 모터 제어부를 포함하고, 상기 회전축은, 상기 제3 모터에 의해 길이 연장되도록 회전 동작하여 상기 고정용 클램프를 하강시키는 제1 회전축; 및 상기 제1 회전축의 내부에 설치되되 상기 제1 회전축과 물리적으로 분리된 상태로 설치되고, 상기 제3 모터에 의해 길이 연장 없이 회전 동작만 수행하여 상기 고정용 클램프를 회전시키는 제2 회전축을 포함하고, 상기 원통형 부재 고정부는, 상기 고정용 클램프의 하강 동작 시 상기 제3 모터와 상기 제1 회전축 간을 연결하고, 상기 고정용 클램프의 회전 동작 시 상기 제3 모터와 상기 제2 회전축 간을 연결하도록 상기 제3 모터와 상기 제1 회전축 사이, 및 상기 제3 모터와 상기 제2 회전축 사이 간의 물리적 연결을 각각 스위칭하는 스위칭 커넥터 장치부를 더 포함하고, 상기 제2 모터 제어부는, 상기 고정용 클램프의 하강 동작을 위해 상기 스위칭 커넥터 장치부에 제1 스위칭제어신호를 출력하여 상기 제3 모터와 상기 제1 회전축 간이 연결되도록 하고, 상기 고정용 클램프의 회전 동작을 위해 상기 스위칭 커넥터 장치부에 제2 스위칭제어신호를 출력하여 상기 제3 모터와 상기 제2 회전축 간이 연결되도록 제어할 수 있다.In addition, the cylindrical member fixing part includes a fixing clamp that is formed in a cylindrical shape and has one side in close contact with a side of the cylindrical member to secure the cylindrical member; a rotating shaft on one side of which is connected to the other side of the fixing clamp so as to extend along the same line as the longitudinal direction of the fixing clamp; a third motor connected to the other side of the rotation shaft to perform lowering and rotation operations of the fixing clamp, respectively; and a second motor control unit that applies a drive control signal to the third motor to control the cylindrical member to rotate through the fixing clamp, wherein the rotation shaft is rotated to extend in length by the third motor to rotate the cylindrical member. A first rotating shaft that lowers the fixing clamp; And a second rotation shaft installed inside the first rotation shaft but physically separated from the first rotation shaft, and rotating the fixing clamp by performing only a rotation operation without extending the length by the third motor. And, the cylindrical member fixing part connects the third motor and the first rotation shaft when the fixing clamp is lowered, and connects the third motor and the second rotation shaft when the fixing clamp rotates. It further includes a switching connector device for switching physical connections between the third motor and the first rotation shaft and between the third motor and the second rotation shaft, and the second motor control unit is configured to control the fixation clamp. For the lowering operation, a first switching control signal is output to the switching connector device to connect the third motor and the first rotation shaft, and a second switching signal is output to the switching connector device for the rotation operation of the fixing clamp. A control signal can be output to control the connection between the third motor and the second rotation shaft.
또한, 상기 원통형 부재 고정부는, 상기 고정용 클램프가 원통형 부재에 접촉 시 상기 고정용 클램프에 가해지는 압력 값을 측정하고, 측정된 압력 값이 미리 설정된 기준 압력 값에 도달하면 상기 고정용 클램프의 하강이 제한되도록 상기 제2 모터 제어부에 구동제한신호를 출력하는 압력 센서부를 더 포함할 수 있다.In addition, the cylindrical member fixing unit measures a pressure value applied to the fixing clamp when the fixing clamp contacts the cylindrical member, and when the measured pressure value reaches a preset reference pressure value, the fixing clamp is lowered. It may further include a pressure sensor unit that outputs a drive limit signal to the second motor control unit to limit this.
또한, 상기 원통형 부재 고정부는, 원통형 부재의 상면과 대응하는 위치에 원통형 부재의 상면과의 거리를 측정하고, 측정된 거리 센싱 값을 상기 제2 모터 제어부로 전송하는 거리 센서부를 더 포함하고, 상기 제2 모터 제어부는, 상기 거리 센싱 값이 미리 설정된 기준 거리 값 이하가 되면 상기 제1 스위칭제어신호를 출력하고, 상기 압력 센서부로부터 상기 구동제한신호를 수신하면 상기 제1 스위칭제어신호의 출력을 중지하여 상기 고정용 클램프의 하강을 제한할 수 있다.In addition, the cylindrical member fixing unit further includes a distance sensor unit that measures the distance from the upper surface of the cylindrical member at a position corresponding to the upper surface of the cylindrical member and transmits the measured distance sensing value to the second motor control unit, The second motor control unit outputs the first switching control signal when the distance sensing value falls below a preset reference distance value, and outputs the first switching control signal when the drive limit signal is received from the pressure sensor unit. By stopping, the lowering of the fixing clamp can be restricted.
또한, 상기 고정용 클램프는, 단부가 라운드지게 형성되고, 라운드진 단부가 원통형 부재의 오목한 타측면에 삽입되어 원통형 부재를 고정할 수 있다.Additionally, the fixing clamp may have a rounded end, and the rounded end may be inserted into the other concave side of the cylindrical member to fix the cylindrical member.
또한, 상기 직경 측정부는, 상기 수직 구동부에 연결된 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 양측에 각각 설치된 에어 실린더; 상기 에어 실린더와 각각 연결된 에어 탱크; 상기 에어 탱크와 상기 에어 실린더 간에 각각 설치되어 온/오프제어신호에 따라 상기 에어 탱크에서 상기 에어 실린더로 공기 압력을 전달하는 솔레노이드 밸브; 및 상기 에어 실린더의 구동에 의해 원통형 부재를 향해 수평 이동하고, 원통형 부재의 직경을 계산하기 위한 수평 이동 거리를 각각 측정하는 리니어 스케일을 포함할 수 있다.In addition, the diameter measuring unit includes a base frame connected to the vertical driving unit; Air cylinders installed on both sides of the base frame; Air tanks each connected to the air cylinders; Solenoid valves respectively installed between the air tank and the air cylinder to transfer air pressure from the air tank to the air cylinder according to an on/off control signal; and a linear scale that moves horizontally toward the cylindrical member by driving the air cylinder and measures the horizontal movement distance for calculating the diameter of the cylindrical member.
또한, 상기 직경 측정부는, 상기 리니어 스케일의 원점 간 상호 이격 거리에서 상기 리니어 스케일의 각 수평 이동 거리를 감산하여 원통형 부재의 직경 값으로 제공하는 직경 계산부를 더 포함할 수 있다.In addition, the diameter measuring unit may further include a diameter calculating unit that subtracts each horizontal movement distance of the linear scale from the mutual separation distance between the origins of the linear scale and provides the diameter value of the cylindrical member.
본 발명에 따르면, 대형의 원통형 부재나 구조물의 직경을 보다 정확하고 안정적으로 측정할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a device that can more accurately and stably measure the diameter of a large cylindrical member or structure.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원통형 부재의 직경 측정 장치의 외관 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 부재 고정부의 상하 수직 이동을 위한 수직 구동부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 직경 측정부의 상하 수직 이동을 위한 수직 구동부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원통형 부재 고정부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 커넥터 장치부의 회전축의 연결 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 부재 고정부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 직경 측정부의 구성을 나타낸 도면이다.1 and 2 are diagrams showing the external configuration of a device for measuring the diameter of a cylindrical member according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the configuration of a vertical driving part for vertical movement of a cylindrical member fixing part according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the configuration of a vertical driving unit for vertical movement of the diameter measuring unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the configuration of a cylindrical member fixing part according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram illustrating the connection operation of the rotation axis of the switching connector device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing the operation of the cylindrical member fixing part according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing the configuration of a diameter measuring unit according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in this specification will be briefly explained, and the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the function in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a person working in the art, the emergence of new technology, etc. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the relevant invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than simply the name of the term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When it is said that a part "includes" a certain element throughout the specification, this means that, unless specifically stated to the contrary, it does not exclude other elements but may further include other elements. In addition, terms such as "... unit" and "module" used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software. .
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 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. Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원통형 부재의 직경 측정 장치의 외관 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 부재 고정부의 상하 수직 이동을 위한 수직 구동부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 직경 측정부의 상하 수직 이동을 위한 수직 구동부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원통형 부재 고정부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 커넥터 장치부의 회전축의 연결 동작을 설명하기 위해 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 다른 원통형 부재 고정부의 동작을 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 직경 측정부의 구성을 나타낸 도면이다.Figures 1 and 2 are diagrams showing the external configuration of a device for measuring the diameter of a cylindrical member according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a diagram showing the vertical driving part for vertical movement of the cylindrical member fixing part according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing the configuration, and Figure 4 is a diagram showing the configuration of a vertical driving part for vertical movement of the diameter measuring part according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is a diagram showing the configuration of a cylindrical member fixing part according to an embodiment of the present invention. It is a drawing shown, and Figure 6 is a drawing showing the connection operation of the rotation axis of the switching connector device according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 is a drawing showing the operation of a cylindrical member fixing part according to an embodiment of the present invention. , Figure 8 is a diagram showing the configuration of a diameter measuring unit according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원통형 부재의 직경 측정 장치(1000)는 바텀 플레이트(100), 원통형 부재 거치 턴 테이블(200), 수직 구동부(300), 원통형 부재 고정부(400) 및 직경 측정부(500) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 추가적으로 메인 컨트롤 박스와 디스플레이를 구비하여, 직경 측정 장치(1000)의 전체적인 전원, 구동에 대한 제어와 직경 측정 값과 구동 정보를 표시할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the diameter measuring device 1000 of a cylindrical member according to an embodiment of the present invention includes a bottom plate 100, a cylindrical member mounting turn table 200, a vertical drive unit 300, and a cylindrical member height. It may include at least one of the main unit 400 and the diameter measuring unit 500, and is additionally provided with a main control box and a display to control the overall power and driving of the diameter measuring device 1000 and the diameter measurement value and driving. Information can be displayed.
상기 바텀 플레이트(100)는, 상부에 기립된 원통형 부재(10)를 지지하며, 직경 측정 장치(1000)의 전체적인 부품이 설치되도록 지지하는 역할을 할 수 있다.The bottom plate 100 supports the cylindrical member 10 standing at the top and may serve to support the installation of all components of the diameter measuring device 1000.
상기 원통형 부재 거치 턴 테이블(200)은, 바텀 플레이트(100) 상에 회전 가능하게 설치되고, 대략 원반 형태로 이루어진 기재 상에 상부를 향해 볼록하게 돌출된 돌출부가 형성될 수 있다. 좀 더 구체적으로 원통형 부재 거치 턴 테이블(200)은, 돌출부가 기립된 원통형 부재의 오목한 일측면에 삽입되어 원통형 부재(10)를 고정하되 원통형 부재(10)의 회전에 따라 회전하도록 구성될 수 있다. 원통형 부재 거치 턴 테이블(200)의 돌출부는 측면이 아래를 향해 경사져 그 단면이 대략 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다. 원통형 부재 거치 턴 테이블(200)의 회전을 위하여 원반 형태의 기재와 바텀 플레이트(100) 사이에 베어링 구성이 적용되거나, 돌출부의 내부와 바텀 플레이트(100) 간에 회전축이 적용되어 360도 회전이 가능하도록 구성될 수 있으나, 본 실시예에서는 이러한 회전 구성으로만 한정하는 것이 아니라 다양한 회전 구성 또는 부재 또는 장치로의 변경이 가능하다.The cylindrical member mounting turn table 200 is rotatably installed on the bottom plate 100, and a protrusion that protrudes convexly toward the top may be formed on a substrate that is roughly in the shape of a disk. More specifically, the cylindrical member mounting turn table 200 is inserted into the concave side of the cylindrical member on which the protrusion is erected to fix the cylindrical member 10, and may be configured to rotate according to the rotation of the cylindrical member 10. . The side surface of the protrusion of the cylindrical member mounting turn table 200 may be inclined downward so that its cross-section may have an approximately trapezoidal shape. To rotate the cylindrical member mounting turn table 200, a bearing configuration is applied between the disk-shaped base and the bottom plate 100, or a rotation axis is applied between the inside of the protrusion and the bottom plate 100 to enable 360-degree rotation. However, in this embodiment, it is not limited to this rotation configuration, but can be changed to various rotation configurations, members, or devices.
상기 수직 구동부(300)는, 바텀 플레이트(100) 상에 수직하게 설치되고, 구동축을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있다. 이를 위해 수직 구동부(300)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1 구동축(310), 제2 구동축(320), 제1 기어 부재(330), 제2 기어 부재(340), 제1 모터(350), 제2 모터(360) 및 모터 제어부(370) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The vertical drive unit 300 is installed vertically on the bottom plate 100 and can move in the vertical direction along the drive shaft. To this end, the vertical drive unit 300 includes a first drive shaft 310, a second drive shaft 320, a first gear member 330, a second gear member 340, and a first drive shaft 310, as shown in FIGS. 3 and 4. It may include at least one of the motor 350, the second motor 360, and the motor control unit 370.
상기 제1 구동축(310)은, 바텀 플레이트(100) 상에 수직하게 설치되고, 외면에 제1 스크류가 형성될 수 있다. 여기서 제1 스크류는, 후술하는 제1 기어 부재(330)와 결합되어 제1 구동축(310)의 회전 시 제1 스크류를 따라 제1 기어 부재(330)를 제1 구동축(310)의 상부 또는 하부 방향으로 이동시킬 수 있으며, 이때, 제1 기어 부재(330)는 바텀 플레이트(100)의 수직 방향으로 제1 구동축(310)과 나란히 설치된 제1 레일과도 연결되어 있어, 제1 레일에 의해 지지된 상태로 제1 구동축(310)의 회전 방향에 따라서 상하방향으로 이동할 수 있다. The first drive shaft 310 may be installed vertically on the bottom plate 100, and a first screw may be formed on its outer surface. Here, the first screw is coupled with the first gear member 330, which will be described later, and moves the first gear member 330 along the first screw to the upper or lower part of the first drive shaft 310 when the first drive shaft 310 rotates. It can be moved in any direction, and at this time, the first gear member 330 is connected to a first rail installed in parallel with the first drive shaft 310 in the vertical direction of the bottom plate 100, and is supported by the first rail. In this state, it can move up and down according to the rotation direction of the first drive shaft 310.
상기 제2 구동축(320)은, 바텀 플레이트(100) 상에 수직하게 설치되고, 제2 스크류가 형성될 수 있다. 여기서 제2 스크류는, 후술하는 제2 기어 부재(340)와 결합되어 제2 구동축(320)의 회전 시 제2 스크류를 따라 제2 기어 부재(340)를 제2 구동축(320)의 상부 또는 하부 방향으로 이동할 수 있으며, 이때, 제2 기어 부재(340)는 바텀 플레이트(100)의 수직 방향으로 제2 구동축(320)과 나란히 설치된 제2 레일과도 연결되어 있어, 제2 레일에 의해 지지된 상태로 제2 구동축(320)의 회전 방향에 따라서 상하방향으로 이동할 수 있다.The second drive shaft 320 may be installed vertically on the bottom plate 100, and a second screw may be formed. Here, the second screw is coupled with the second gear member 340, which will be described later, and moves the second gear member 340 along the second screw to the upper or lower part of the second drive shaft 320 when the second drive shaft 320 rotates. direction, and at this time, the second gear member 340 is connected to a second rail installed in parallel with the second drive shaft 320 in the vertical direction of the bottom plate 100, and is supported by the second rail. In this state, it can move up and down according to the rotation direction of the second drive shaft 320.
상기 제1 기어 부재(330)는, 원통형 부재 고정부(400)를 제1 구동축(310)에 연결시키고, 제1 구동축(310)의 회전 시 제1 스크류를 따라 원통형 부재 고정부(400)를 제1 구동축(310)의 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 제1 기어 부재(330)는 제1 구동축(310)과 연결되어 제1 구동축(310)의 회전 시 제1 스크류를 따라 제1 구동축(310)의 상부 또는 하부 방향으로 이동할 수 있으며, 이때, 제1 기어 부재(330)는 바텀 플레이트(100)의 수직 방향으로 제1 구동축(310)과 나란히 설치된 제1 레일과도 연결되어 있기 때문에 제1 레일에 의해 지지된 상태로 제1 구동축(310)의 회전 방향에 따라서 상하방향으로 이동할 수 있다.The first gear member 330 connects the cylindrical member fixing part 400 to the first drive shaft 310, and moves the cylindrical member fixing part 400 along the first screw when the first drive shaft 310 rotates. It can be moved in the vertical direction of the first drive shaft 310. This first gear member 330 is connected to the first drive shaft 310 and can move in the upper or lower direction of the first drive shaft 310 along the first screw when the first drive shaft 310 rotates. Since the first gear member 330 is connected to the first rail installed in parallel with the first drive shaft 310 in the vertical direction of the bottom plate 100, the first drive shaft 310 is supported by the first rail. It can move up and down depending on the direction of rotation.
상기 제2 기어 부재(340)는, 직경 측정부(500)를 제2 구동축(320)에 연결시키고, 제2 구동축(320)의 회전 시 제2 스크류를 따라 직경 측정부(500)를 제2 구동축(320)의 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 제2 기어 부재(340)는 제2 구동축(320)과 연결되어 제2 구동축(320)의 회전 시 제2 스크류를 따라 제2 구동축(320)의 상부 또는 하부 방향으로 이동할 수 있으며, 이때, 제2 기어 부재(340)는 바텀 플레이트(100)의 수직 방향으로 제2 구동축(320)과 나란히 설치된 제2 레일과도 연결되어 있어, 제2 레일에 의해 지지된 상태로 제2 구동축(320)의 회전 방향에 따라서 상하방향으로 이동할 수 있다.The second gear member 340 connects the diameter measuring unit 500 to the second drive shaft 320, and moves the diameter measuring unit 500 along the second screw when the second drive shaft 320 rotates. It can be moved in the vertical direction of the drive shaft 320. This second gear member 340 is connected to the second drive shaft 320 and can move in the upper or lower direction of the second drive shaft 320 along the second screw when the second drive shaft 320 rotates. The second gear member 340 is connected to a second rail installed in parallel with the second drive shaft 320 in the vertical direction of the bottom plate 100, and is supported by the second rail. It can move up and down depending on the direction of rotation.
상기 제1 모터(350)는, 제1 구동축(310)의 일측 단부(상단부)에 연결되고, 제1 구동축(310)을 양방향으로 회전시켜 원통형 부재 고정부(400)를 상하 방향으로 위치 이동시킬 수 있다. 이러한 제1 모터(350)는 서보 모터를 적용할 수 있으나, 본 실시예에서는 제1 모터(350)의 구체적인 구성에 대하여 한정하는 것은 아니며, 양방향으로 회전이 가능한 소형 모터이면 적용 가능하다.The first motor 350 is connected to one end (upper end) of the first drive shaft 310, and rotates the first drive shaft 310 in both directions to move the cylindrical member fixing part 400 in the vertical direction. You can. A servo motor may be used as the first motor 350, but the specific configuration of the first motor 350 is not limited in this embodiment, and any small motor capable of rotating in both directions can be applied.
상기 제2 모터(360)는, 제2 구동축(320)의 일측 단부(상단부)에 연결되고, 제2 구동축(320)을 양방향으로 회전시켜 직경 측정부(500)를 상하 방향으로 위치 이동시킬 수 있다. 이러한 제2 모터(360)는 서보 모터를 적용할 수 있으나, 본 실시예에서는 제2 모터(360)의 구체적인 구성에 대하여 한정하는 것은 아니며, 양방향으로 회전이 가능한 소형 모터이면 적용 가능하다.The second motor 360 is connected to one end (upper end) of the second drive shaft 320, and can rotate the second drive shaft 320 in both directions to move the diameter measuring unit 500 in the vertical direction. there is. A servo motor may be used as the second motor 360, but the specific configuration of the second motor 360 is not limited in this embodiment, and any small motor capable of rotating in both directions is applicable.
상기 모터 제어부(370)는, 제1 모터(350)와 제2 모터(360)에 각각 구동제어신호를 인가하여 원통형 부재 고정부(400)와 직경 측정부(500)의 상하 방향에 대한 위치 이동을 제어할 수 있다. 모터 제어부(370)는 메인 컨트롤 박스를 통해 전원이 인가되어 구동이 개시되면 미리 설계된 구동제어신호를 각각 인가하여 원통형 부재 고정부(400)가 기립되어 있는 원통형 부재(10)의 일측부 상에 밀착되도록 제1 모터(350)의 구동을 제어하고, 원통형 부재(10)의 고정이 완료된 상태에서 직경 측정부(500)가 원통형 부재(10)의 직경 측정 위치(높이)로 이동하도록 제2 모터(360)의 구동을 제어할 수 있으며, 제2 모터(360)의 경우 여러 위치(높이)에서 측정이 가능하도록 원통형 부재(10)의 길이에 따라 측정 위치를 나누어 측정이 이루어질 수 있도록 제2 모터(360)를 여러 번 제어할 수도 있다.The motor control unit 370 applies drive control signals to the first motor 350 and the second motor 360 to move the positions of the cylindrical member fixing unit 400 and the diameter measuring unit 500 in the vertical direction. can be controlled. When power is applied through the main control box and driving is initiated, the motor control unit 370 applies pre-designed drive control signals, respectively, and the cylindrical member fixing part 400 comes into close contact with one side of the upright cylindrical member 10. Control the driving of the first motor 350 as much as possible, and use a second motor ( It is possible to control the driving of the second motor 360, and in the case of the second motor 360, the measurement position can be divided according to the length of the cylindrical member 10 to enable measurement at various positions (heights). 360) can also be controlled multiple times.
상기 원통형 부재 고정부(400)는, 수직 구동부(300)를 따라 상하 방향으로 이동하여 위치 이동하고, 상기 바텀 플레이트 상에 기립된 원통형 부재(10)의 측부를 눌러 고정시킬 수 있다.The cylindrical member fixing part 400 can move in the vertical direction along the vertical driving part 300 to move the position, and press and fix the side of the cylindrical member 10 standing on the bottom plate.
이를 위해 원통형 부재 고정부(400)는 도 5에 도시된 바와 같이 고정용 클램프(410), 회전축(420), 제3 모터(430), 제2 모터 제어부(440), 압력 센서부(450), 스위칭 커넥터 장치부(460) 및 거리 센서부(470) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For this purpose, the cylindrical member fixing part 400 includes a fixing clamp 410, a rotating shaft 420, a third motor 430, a second motor control unit 440, and a pressure sensor unit 450, as shown in FIG. 5. , may include at least one of a switching connector device unit 460 and a distance sensor unit 470.
상기 고정용 클램프(410)는, 대략 원통형으로 형성되고, 일측이 원통형 부재의 측부에 밀착되어 원통형 부재(10)를 고정시킬 수 있다. 이러한 고정용 클램프(410)는, 단부인 헤드 부분이 라운드지게 형성되고, 라운드진 단부가 원통형 부재의 오목한 타측면에 삽입되어 원통형 부재(10)를 고정할 수 있다. 고정용 클램프(410)의 헤드 부분은 거치 턴 테이블(200)의 돌출부과 유사하게 측면이 아래를 향해 경사져 그 단면이 대략 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 고정용 클램프(410)는 원통형 부재(10)의 측부에 밀착 고정된 상태에서 제3 모터(430)에 의해 회전함에 따라 원통형 부재(10)를 회전시킬 수 있다. 이때, 원통형 부재 거치 턴 테이블(200) 상에 기립된 원통형 부재(10)의 길이 방향에 따른 축이 회전축이 되며, 회전 시 원통형 부재 거치 턴 테이블(200)도 함께 회전함으로써 원통형 부재(10)의 회전이 용이해지도록 돕는다.The fixing clamp 410 is formed in a substantially cylindrical shape, and one side is in close contact with the side of the cylindrical member to fix the cylindrical member 10. This fixing clamp 410 has a rounded head portion, and the rounded end can be inserted into the other concave side of the cylindrical member to fix the cylindrical member 10. The head portion of the fixing clamp 410 may have a side surface inclined downward similar to the protrusion of the mounting turn table 200, and its cross-section may have a substantially trapezoidal shape. In addition, the fixing clamp 410 may rotate the cylindrical member 10 as it rotates by the third motor 430 while being closely fixed to the side of the cylindrical member 10. At this time, the axis along the longitudinal direction of the cylindrical member 10 standing on the cylindrical member mounting turn table 200 becomes the rotation axis, and when it rotates, the cylindrical member mounting turn table 200 also rotates, thereby rotating the cylindrical member 10. Helps make rotation easier.
상기 회전축(420)은, 고정용 클램프(410)의 길이 방향과 동일 선상에서 연장되도록 그 일측이 고정용 클램프(410)의 타측과 연결될 수 있으며, 타측이 제3 모터(430)에 연결됨에 따라 제3 모터(430)의 구동 방향에 따라 고정용 클램프(410)의 양방향 회전(360도)이 가능하도록 한다.One side of the rotation shaft 420 may be connected to the other side of the fixing clamp 410 so as to extend on the same line as the longitudinal direction of the fixing clamp 410, and the other side may be connected to the third motor 430. The fixing clamp 410 can be rotated in both directions (360 degrees) according to the driving direction of the third motor 430.
상기 회전축(420)은, 도 6에 도시된 바와 같이 제3 모터(430)에 의해 길이 연장되도록 회전 동작하여 고정용 클램프를 하강시키는 제1 회전축(421), 및 제1 회전축(421)의 내부에 설치되되 제1 회전축(421)과 물리적으로 분리된 상태로 설치되고, 제3 모터(430)에 의해 길이 연장 없이 회전 동작만 수행하여 고정용 클램프(410)를 회전만 시키는 제2 회전축(422)을 포함할 수 있다. 이러한 제1 회전축(421)과 제2 회전축(422)은 스크류 형성 여부에 대한 구성적 차이가 있으며, 제1 회전축(421)은 회전에 의한 길이 연장을 위하여 스크류가 형성되나, 제2 회전축(422)은 오직 회전만 가능하도록 구성되어야 하므로 스크류가 형성되어 있지 않은 차이가 있다. 이러한 제1 회전축(421)과 제2 회전축(422)은 후술하는 스위칭 커넥터 장치부(460)에 의해 제3 모터(430)와의 물리적 연결이 스위칭될 수 있으며, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.The rotation shaft 420 is a first rotation shaft 421 that rotates to extend its length by the third motor 430 to lower the fixing clamp, as shown in FIG. 6, and the inside of the first rotation shaft 421 The second rotation shaft 422 is installed in a state physically separated from the first rotation shaft 421, and only rotates the fixing clamp 410 by performing a rotation operation without extending the length by the third motor 430. ) may include. The first rotation shaft 421 and the second rotation shaft 422 have a structural difference in whether or not a screw is formed. The first rotation shaft 421 has a screw formed to extend the length by rotation, but the second rotation shaft 422 ) must be configured to allow only rotation, so there is a difference in that the screw is not formed. The first and second rotation shafts 421 and 422 can be physically connected to the third motor 430 by a switching connector device 460, which will be described later, and a more detailed description thereof will be provided later.
상기 제3 모터(430)는, 회전축(420)의 타측에 연결되어 회전축(420)을 통해 회전시키며 고정용 클램프(410)를 하강시킬 수 있다. 이러한 제3 모터(430)는 서보 모터를 적용할 수 있으나, 본 실시예에서는 제3 모터(430)의 구체적인 구성에 대하여 한정하는 것은 아니며, 양방향으로 회전이 가능한 소형 모터이면 적용 가능하다.The third motor 430 is connected to the other side of the rotation shaft 420 and rotates through the rotation shaft 420 to lower the fixing clamp 410. A servo motor may be used as the third motor 430, but the specific configuration of the third motor 430 is not limited in this embodiment, and any small motor capable of rotating in both directions can be applied.
상기 제2 모터 제어부(440)는, 제3 모터(430)에 구동제어신호를 인가하여 고정용 클램프(410)를 통해 원통형 부재(10)가 회전(360도 회전 가능)되도록 제어할 수 있다. 이러한 제2 모터 제어부(440)는 원통형 부재(10)의 원형 둘레 중 다양한 지점에 대한 직경을 측정할 수 있도록 원통형 부재(10)와 원통형 부재 거치 턴 테이블(200)에 의해 고정된 원통형 부재(10)를 축을 따라 회전시킬 수 있도록 한다.The second motor control unit 440 may apply a drive control signal to the third motor 430 to control the cylindrical member 10 to rotate (possible to rotate 360 degrees) through the fixing clamp 410. This second motor control unit 440 is a cylindrical member 10 fixed by the cylindrical member 10 and the cylindrical member mounting turn table 200 so as to measure the diameter at various points of the circular circumference of the cylindrical member 10. ) can be rotated along its axis.
상기 압력 센서부(450)는, 고정용 클램프(410)가 하강하여 원통형 부재(10)와의 밀착에 의해 고정용 클램프(410)에 가해지는 압력 값을 측정하고, 측정된 압력 값이 미리 설정된 기준 압력 값에 도달하면 제2 모터 제어부(440)로 구동제한신호를 출력하여 제3 모터(430)의 구동을 제한함으로써, 원통형 부재 고정부(400)의 하강을 제한할 수 있다. The pressure sensor unit 450 measures the pressure value applied to the fixing clamp 410 when the fixing clamp 410 is lowered and comes into close contact with the cylindrical member 10, and the measured pressure value is set to a preset standard. When the pressure value is reached, a drive limit signal is output to the second motor control unit 440 to limit the drive of the third motor 430, thereby limiting the lowering of the cylindrical member fixing part 400.
상기 제3 모터(430)의 경우 제2 모터 제어부(440)에 의해 고정용 클램프(410)를 승하강시키도록 동작하지만, 고정용 클램프(410)가 원통형 부재(10)를 충분히 가압하여 원통형 부재(10)와 밀착되면 더 이상 고정용 클램프(410)를 하강시킬 필요가 없다. 이에 따라 제2 모터 제어부(440)는, 압력 센서부(450)로부터 구동제한신호를 수신하여 제3 모터(430)의 불필요한 구동과 고장을 방지하며, 원통형 부재(10)와 밀착되어 있는 고정용 클램프(410)의 하강 동작을 멈추는 스토퍼(stopper)의 역할을 수행할 수 있다.In the case of the third motor 430, it operates to raise and lower the fixing clamp 410 by the second motor control unit 440, but the fixing clamp 410 sufficiently presses the cylindrical member 10 to Once in close contact with (10), there is no longer a need to lower the fixing clamp 410. Accordingly, the second motor control unit 440 receives the drive limit signal from the pressure sensor unit 450 to prevent unnecessary driving and failure of the third motor 430, and is used for fixing the cylindrical member 10 in close contact with the cylindrical member 10. It can serve as a stopper to stop the downward movement of the clamp 410.
상기 스위칭 커넥터 장치부(460)는, 고정용 클램프(410)의 하강 동작 시 제3 모터(430)와 제1 회전축(421) 간을 연결하고, 고정용 클램프(420)의 회전 동작 시 제3 모터(430)와 제2 회전축(422) 간을 연결하도록 제3 모터(430)와 제1 회전축(421) 사이, 및 제3 모터(430)와 제2 회전축(422) 사이 간의 물리적 연결을 각각 스위칭할 수 있다. 이러한 스위칭 커넥터 장치부(460)는 제3 모터(430)와 제1 회전축(421) 간의 물리적 연결 및 분리를 위한 제1 기계 스위치 구동부(A)와, 제3 모터(430)와 제2 회전축(422) 간의 물리적 연결 및 분리를 위한 제2 기계 스위치 구동부(B)를 포함할 수 있으며, 제1 모터 제어부(440)으로부터 제1 스위칭제어신호를 수신하는 경우 제1 기계 스위치 구동부(A)가 동작하여 제3 모터(430)와 제1 회전축(421) 간을 물리적으로 연결하고, 제2 스위칭제어신호를 수신하는 경우 제2 기계 스위치 구동부(B)가 동작하여 제3 모터(430)와 제2 회전축(422) 간을 물리적으로 연결할 수 있다.The switching connector unit 460 connects the third motor 430 and the first rotation shaft 421 when the fixing clamp 410 is lowered, and connects the third motor 430 and the first rotation shaft 421 when the fixing clamp 410 is rotated. A physical connection is made between the third motor 430 and the first rotation shaft 421 and between the third motor 430 and the second rotation shaft 422 to connect the motor 430 and the second rotation shaft 422, respectively. You can switch. This switching connector unit 460 includes a first mechanical switch driving unit (A) for physical connection and separation between the third motor 430 and the first rotation shaft 421, and a third motor 430 and the second rotation shaft ( 422) may include a second mechanical switch driving unit (B) for physical connection and separation, and when receiving the first switching control signal from the first motor control unit 440, the first mechanical switch driving unit (A) operates. Thus, the third motor 430 and the first rotation shaft 421 are physically connected, and when the second switching control signal is received, the second mechanical switch driver (B) operates to connect the third motor 430 and the second rotation shaft 421. The rotation axes 422 can be physically connected.
한편, 제2 모터 제어부(440)는, 고정용 클램프(410)의 하강 동작을 위해 스위칭 커넥터 장치부(460)에 제1 스위칭제어신호를 출력하여 제3 모터(430)와 제1 회전축(421) 간이 연결되도록 하고, 고정용 클램프(410)의 회전 동작을 위해 스위칭 커넥터 장치부(460)에 제2 스위칭제어신호를 출력하여 제3 모터(430)와 제2 회전축(422) 간이 연결되도록 제어할 수 있다. 이러한 제2 모터 제어부(440)의 제1 스위칭제어신호와 제2 스위칭제어신호의 출력 제어는 후술하는 거리 센서부(470)를 통한 원통형 부재 고정부(400)와 원통형 부재(10) 간의 거리를 측정하여 원통형 부재 고정부(400)가 원통형 부재(10)의 일정 거리 이내로 근접하면 제1 스위칭제어신호부터 출력할 수 있으며, 이때 수직 구동부(300)의 수직 하강 동작은 정지되어 미세한 하강 동작이 이루어질 수 있다.Meanwhile, the second motor control unit 440 outputs a first switching control signal to the switching connector device unit 460 for the lowering operation of the fixing clamp 410 to operate the third motor 430 and the first rotation shaft 421. ) and control the connection between the third motor 430 and the second rotation shaft 422 by outputting a second switching control signal to the switching connector unit 460 for the rotation of the fixing clamp 410. can do. The output control of the first switching control signal and the second switching control signal of the second motor control unit 440 determines the distance between the cylindrical member fixing part 400 and the cylindrical member 10 through the distance sensor unit 470, which will be described later. By measuring, when the cylindrical member fixing part 400 approaches within a certain distance of the cylindrical member 10, the first switching control signal can be output. At this time, the vertical lowering motion of the vertical driving unit 300 is stopped to enable a fine lowering motion. You can.
상기 거리 센서부(470)는, 도 7에 도시된 바와 같이 원통형 부재(10)의 상면과 대응하는 위치에 원통형 부재(10)의 상면과의 거리를 측정하고, 측정된 거리 센싱 값(d)을 제2 모터 제어부(440)로 전송할 수 있으며, 상술한 바와 같이 거리 센싱 값(d)은 지속적으로 수직 구동부(300)에 전송되어 해당 값이 일정 거리 범위나 특정 값에 만족하는 경우 수직 구동부(300)의 수직 하강 동작이 정지될 수 있다.The distance sensor unit 470 measures the distance with the upper surface of the cylindrical member 10 at a position corresponding to the upper surface of the cylindrical member 10, as shown in FIG. 7, and calculates the measured distance sensing value (d) Can be transmitted to the second motor control unit 440, and as described above, the distance sensing value (d) is continuously transmitted to the vertical driver 300, and if the value satisfies a certain distance range or a specific value, the vertical driver ( The vertical lowering motion of 300) may be stopped.
상기 제2 모터 제어부(440)는, 거리 센싱 값(d)이 미리 설정된 기준 거리 값 이하가 되면 제3 모터(430)로 제1 스위칭제어신호를 출력하고, 압력 센서부(450)로부터 구동제한신호를 수신하면 제1 스위칭제어신호의 출력을 중지하여 고정용 클램프(410)의 하강을 제한할 수 있다. 이러한 경우, 고정형 클램프(410)가 원통형 부재(10)에 밀착된 것으로 판단하는 경우이며, 필요에 따라 제2 모터 제어부(440)는 제2 스위칭제어신호를 출력하여 원통형 부재(10)에 밀착된 고정형 클램프(410)를 회전 동작만 수행하도록 제어함으로써 원통형 부재(10)가 회전되도록 한다.The second motor control unit 440 outputs a first switching control signal to the third motor 430 when the distance sensing value (d) becomes less than a preset reference distance value, and limits driving from the pressure sensor unit 450. When the signal is received, the output of the first switching control signal can be stopped to limit the lowering of the fixing clamp 410. In this case, it is determined that the fixed clamp 410 is in close contact with the cylindrical member 10, and if necessary, the second motor control unit 440 outputs a second switching control signal to ensure that the fixed clamp 410 is in close contact with the cylindrical member 10. The cylindrical member 10 is rotated by controlling the fixed clamp 410 to perform only a rotational motion.
상기 직경 측정부(500)는, 수직 구동부(300)를 따라 상하 방향으로 이동하여 위치 이동하고, 원통형 부재 고정부(400)에 의해 기립 상태로 고정된 원통형 부재(10)의 양측을 향해 수평 방향으로 이동하되, 원통형 부재(10)의 직경을 측정하기 위한 수평 이동 거리를 측정할 수 있다.The diameter measuring unit 500 moves in the vertical direction along the vertical driving unit 300 and moves in a horizontal direction toward both sides of the cylindrical member 10 fixed in an upright state by the cylindrical member fixing unit 400. However, the horizontal movement distance for measuring the diameter of the cylindrical member 10 can be measured.
이를 위해 직경 측정부(500)는 도 7에 도시된 바와 같이 베이스 프레임(510), 에어 실린더(520), 에어 탱크(530), 솔레노이드 밸브(540), 리니어 스케일(550) 및 직경 계산부(560) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For this purpose, the diameter measuring unit 500 includes a base frame 510, an air cylinder 520, an air tank 530, a solenoid valve 540, a linear scale 550, and a diameter calculating unit ( 560) may include at least one of the following.
상기 베이스 프레임(510)은 수직 구동부(300)의 제2 기어 부재(340)(또는 제2 기어 부재(340)와 연결되는 제2 레일)에 연결될 수 있다. 이러한 베이스 프레임(510)은 도 7에 도시된 바와 같이 대략 L 형태의 프레임 구조물일 수 있으나, 본 실시예에서는 이와 같은 형태로 베이스 프레임(510)의 형상을 한정하는 것은 아니며, 다양한 구조와 형상으로 변경 가능하다.The base frame 510 may be connected to the second gear member 340 (or a second rail connected to the second gear member 340) of the vertical driving unit 300. This base frame 510 may be an approximately L-shaped frame structure as shown in FIG. 7, but in this embodiment, the shape of the base frame 510 is not limited to this form, and may be formed in various structures and shapes. you can change it.
상기 에어 실린더(520)는 베이스 프레임(510)의 양측에 각각 설치되어 상호 마주보도록 배치될 수 있다. 이러한 에어 실린더(520)는 한 쌍으로 이루어질 수 있으며, 베이스 프레임(510)의 양측에 배치되어 베이스 프레임(510)의 중심부를 향해 길이가 연장되거나, 축소되는 방향으로 구동할 수 있다. 본 실시예에 따른 에어 실린더(520)는 부하가 큰 대상을 상대로 동작하는 것이 아니므로, 저압의 소형 에어 실린더를 적용하는 것이 적절하다.The air cylinders 520 may be installed on both sides of the base frame 510 and arranged to face each other. These air cylinders 520 may be formed as a pair, and may be placed on both sides of the base frame 510 and driven in a direction in which the length extends or decreases toward the center of the base frame 510. Since the air cylinder 520 according to this embodiment does not operate against a subject with a large load, it is appropriate to use a small, low-pressure air cylinder.
상기 에어 탱크(530)는 에어 실린더(520)와 각각의 노즐을 통해 연결될 수 있다. 본 실시예에 따른 에어 탱크(530)는 도시된 형태로만 제작되는 것이 아니라, 다양한 타입(가령 수직 형태로 세워져 있는 원통, 박스 형태 등)으로 제작될 수 있음은 물론이다.The air tank 530 may be connected to the air cylinder 520 through each nozzle. Of course, the air tank 530 according to this embodiment is not only manufactured in the form shown, but can be manufactured in various types (for example, a cylinder standing vertically, a box shape, etc.).
상기 솔레노이드 밸브(540)는, 에어 탱크(530)와 에어 실린더(530) 간에 각각 설치되어 온/오프제어신호에 따라 에어 탱크(530)에서 에어 실린더(520)로 공기 압력을 전달하거나, 차단할 수 있다. 솔레노이드 밸브(540)는 메인 컨트롤 박스에 의해 제어되며, 제1 모터(350), 제2 모터(360) 및 제3 모터(430)의 구동이 완료된 후 작동함으로써, 직경 측정이 시작될 수 있도록 한다. The solenoid valve 540 is installed between the air tank 530 and the air cylinder 530 and can transmit or block air pressure from the air tank 530 to the air cylinder 520 according to the on/off control signal. there is. The solenoid valve 540 is controlled by the main control box and operates after the first motor 350, second motor 360, and third motor 430 are completed, allowing diameter measurement to begin.
상기 리니어 스케일(550)(ex. RGH34)은, 에어 실린더(520)의 구동에 의해 원통형 부재(10)를 향해 각각 수평 이동하고, 원통형 부재(10)의 직경을 계산하기 위한 수평 이동 거리를 각각 측정할 수 있다. 즉, 리니어 스케일(550)은 측정이 시작되면 에어 실린더(520)에 의해 원점에서 중앙에 배치되는 원통형 부재(10)를 향해 수평 이동하면서 그 수평 이동 거리에 대한 측정 데이터를 생성할 수 있다. The linear scale 550 (ex. RGH34) moves horizontally toward the cylindrical member 10 by driving the air cylinder 520, and the horizontal movement distance for calculating the diameter of the cylindrical member 10 is respectively adjusted. It can be measured. That is, when measurement begins, the linear scale 550 moves horizontally from the origin toward the cylindrical member 10 disposed at the center by the air cylinder 520 and generates measurement data for the horizontal movement distance.
상기 직경 계산부(560)는, 리니어 스케일(550)의 원점 간 상호 이격 거리에서 리니어 스케일(550)의 각 수평 이동 거리를 감산하여 원통형 부재(10)의 직경 값으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 리니어 스케일(550) 각각이 원점에서의 상호 이격 거리가 A라고 하고, 수평 이동하여 각각 B를 이동하였다고 가정하면, 원통형 부재(10)의 직경 C는 A-2B의 방식으로 계산될 수 있다.The diameter calculation unit 560 may subtract each horizontal movement distance of the linear scale 550 from the mutual separation distance between the origins of the linear scale 550 and provide the diameter value of the cylindrical member 10. For example, assuming that the mutual separation distance between the two linear scales 550 from the origin is A, and that each moves horizontally and moves B, the diameter C of the cylindrical member 10 is A-2B. can be calculated.
상기 직경 측정부(500)의 동작 방법에 대하여 설명하면, 2.0bar 정도의 공압으로 1차 세팅한 후, 0.1 내지 0.2bar로 공압을 낮추어 솔레노이드 밸브(540)를 제어함으로써 에어 탱크(530)에서 에어 실린더(520)로 공압이 전달된다. 이에 딸, 베이스 프레임(510)의 좌우에 배치된 에어 실린더(520)가 전진함으로써 측정 대상인 원통형 부재(10)에 각각 밀착된다. 이때, 리니어 스케일(550)은 에어 실린더(550)의 수평 이동 거리 값을 측정 데이터로 읽어와 직경 계산부(560)로 전송한다. 직경 계산부(560)는 에어 실린더(550)의 수평 이동에 따른 측정 데이터(리니어 스케일 측정 데이터)를 수신하고, 에어 실린더(520)의 원점 이격 거리 값에서 측정 데이터에 따른 거리 값을 감산하여 결과 값을 도출하고, 결과 값을 직경의 단위로 환산하여 디스플레이를 통해 원통형 부재(10)에 대한 직경 측정 값을 출력할 수 있다.To explain the operation method of the diameter measuring unit 500, after first setting the air pressure to about 2.0 bar, the air pressure is lowered to 0.1 to 0.2 bar to control the solenoid valve 540 to remove air from the air tank 530. Pneumatic pressure is transmitted to the cylinder 520. Accordingly, the air cylinders 520 arranged on the left and right sides of the base frame 510 advance and come into close contact with the cylindrical members 10 to be measured. At this time, the linear scale 550 reads the horizontal movement distance value of the air cylinder 550 as measurement data and transmits it to the diameter calculation unit 560. The diameter calculation unit 560 receives measurement data (linear scale measurement data) according to the horizontal movement of the air cylinder 550, and subtracts the distance value according to the measurement data from the origin separation distance value of the air cylinder 520 to obtain a result. The value can be derived, the resulting value converted into a unit of diameter, and the diameter measurement value for the cylindrical member 10 can be output through the display.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 원통형 부재의 직경 측정 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the device for measuring the diameter of a cylindrical member according to the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, and as claimed in the following patent claims, the present invention Without departing from the gist, anyone with ordinary knowledge in the field to which the invention pertains will say that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various modifications can be made.
1000: 원통형 부재 직경 측정 장치
100: 바텀 플레이트
200: 원통형 부재 거치 턴 테이블
300: 수직 구동부
310: 제1 구동축
320: 제2 구동축
330: 제1 기어 부재
340: 제2 기어 부재
350: 제1 모터
360: 제2 모터
370: 모터 제어부
400: 원통형 부재 고정부
410: 고정용 클램프
420: 회전축
421: 제1 회전축
422: 제2 회전축
430: 제3 모터
440: 제2 모터 제어부
450: 압력 센서부
460: 스위칭 커넥터 장치부
470: 거리 센서부
500: 직경 측정부
510: 베이스 프레임
520: 에어 실린더
530: 에어 탱크
540: 솔레노이드 밸브
550: 리니어 스케일
560: 직경 계산부
10: 원통형 부재1000: Cylindrical member diameter measuring device
100: Bottom plate
200: Cylindrical member mounting turn table
300: Vertical driving unit
310: first drive shaft
320: second drive shaft
330: first gear member
340: second gear member
350: first motor
360: second motor
370: motor control unit
400: Cylindrical member fixing part
410: Fixing clamp
420: rotation axis
421: first rotation axis
422: second rotation axis
430: Third motor
440: Second motor control unit
450: Pressure sensor unit
460: Switching connector device part
470: Distance sensor unit
500: diameter measuring unit
510: Base frame
520: air cylinder
530: Air tank
540: Solenoid valve
550: Linear scale
560: Diameter calculation unit
10: Cylindrical member
Claims (3)
상기 바텀 플레이트 상에 수직하게 설치되고, 구동축을 따라 상하 방향으로 이동하는 수직 구동부;
상기 수직 구동부를 따라 상하 방향으로 위치 이동하고, 상기 바텀 플레이트 상에 기립된 원통형 부재의 측부를 가압하여 고정하는 원통형 부재 고정부; 및
상기 수직 구동부를 따라 상하 방향으로 이동하여 위치 이동하고, 상기 원통형 부재 고정부에 의해 기립 상태로 고정된 원통형 부재의 양측을 향해 수평 방향으로 이동하되, 원통형 부재의 직경을 측정하기 위한 수형 이동 거리를 측정하는 직경 측정부를 포함하고,
상기 원통형 부재 고정부는,
원통형으로 형성되고, 일측이 원통형 부재의 측부에 밀착되어 원통형 부재를 고정하는 고정용 클램프;
상기 고정용 클램프의 길이 방향과 동일 선상에서 연장되도록 일측이 상기 고정용 클램프의 타측과 연결된 회전축;
상기 회전축의 타측에 연결되어 상기 고정용 클램프의 하강 및 회전 동작을 각각의 수행하기 위한 제3 모터; 및
상기 제3 모터에 구동제어신호를 인가하여 상기 고정용 클램프를 통해 원통형 부재가 회전되도록 제어하는 제2 모터 제어부를 포함하고,
상기 회전축은,
상기 제3 모터에 의해 길이 연장되도록 회전 동작하여 상기 고정용 클램프를 하강시키는 제1 회전축; 및
상기 제1 회전축의 내부에 설치되되 상기 제1 회전축과 물리적으로 분리된 상태로 설치되고, 상기 제3 모터에 의해 길이 연장 없이 회전 동작만 수행하여 상기 고정용 클램프를 회전시키는 제2 회전축을 포함하고,
상기 고정용 클램프는,
단부가 라운드지게 형성되고, 라운드진 단부가 원통형 부재의 오목한 타측면에 삽입되어 원통형 부재를 고정하고,
상기 원통형 부재 고정부는,
상기 고정용 클램프가 원통형 부재에 접촉 시 상기 고정용 클램프에 가해지는 압력 값을 측정하고, 측정된 압력 값이 미리 설정된 기준 압력 값에 도달하면 상기 고정용 클램프의 하강이 제한되도록 상기 제2 모터 제어부에 구동제한신호를 출력하는 압력 센서부를 더 포함하고,
상기 원통형 부재 고정부는,
원통형 부재의 상면과 대응하는 위치에 원통형 부재의 상면과의 거리를 측정하고, 측정된 거리 센싱 값을 상기 제2 모터 제어부로 전송하는 거리 센서부를 더 포함하고,
상기 제2 모터 제어부는,
상기 거리 센싱 값이 미리 설정된 기준 거리 값 이하가 되면 제1 스위칭제어신호를 출력하고, 상기 압력 센서부로부터 상기 구동제한신호를 수신하면 상기 제1 스위칭제어신호의 출력을 중지하여 상기 고정용 클램프의 하강을 제한하는 것을 특징으로 하는 원통형 부재의 직경 측정 장치.
a bottom plate supporting a cylindrical member standing at the top;
a vertical drive unit installed vertically on the bottom plate and moving in an upward and downward direction along a drive shaft;
a cylindrical member fixing part that moves in the vertical direction along the vertical driving part and presses and fixes a side part of the cylindrical member standing on the bottom plate; and
It moves in the vertical direction along the vertical drive unit to move its position, and moves horizontally toward both sides of the cylindrical member fixed in an upright state by the cylindrical member fixing part, with a vertical movement distance for measuring the diameter of the cylindrical member. It includes a diameter measuring unit that measures,
The cylindrical member fixing part,
A fixing clamp that is formed in a cylindrical shape and has one side in close contact with a side of the cylindrical member to secure the cylindrical member;
a rotating shaft on one side of which is connected to the other side of the fixing clamp so as to extend along the same line as the longitudinal direction of the fixing clamp;
a third motor connected to the other side of the rotation shaft to perform lowering and rotation operations of the fixing clamp, respectively; and
A second motor control unit that applies a drive control signal to the third motor to control the cylindrical member to rotate through the fixing clamp,
The rotation axis is,
a first rotation shaft that rotates to extend its length by the third motor to lower the fixing clamp; and
A second rotation shaft is installed inside the first rotation shaft and is physically separated from the first rotation shaft, and rotates the fixing clamp by performing only a rotation operation without extending the length by the third motor, and ,
The fixing clamp is,
The end is formed to be rounded, and the rounded end is inserted into the other concave side of the cylindrical member to fix the cylindrical member,
The cylindrical member fixing part,
The second motor control unit measures a pressure value applied to the fixing clamp when the fixing clamp contacts a cylindrical member, and limits the lowering of the fixing clamp when the measured pressure value reaches a preset reference pressure value. It further includes a pressure sensor unit that outputs a drive limit signal to
The cylindrical member fixing part,
It further includes a distance sensor unit that measures the distance from the upper surface of the cylindrical member at a position corresponding to the upper surface of the cylindrical member and transmits the measured distance sensing value to the second motor control unit,
The second motor control unit,
When the distance sensing value becomes less than a preset reference distance value, a first switching control signal is output, and when the driving limit signal is received from the pressure sensor unit, output of the first switching control signal is stopped to secure the fixing clamp. Device for measuring the diameter of a cylindrical member, characterized in that it limits its descent.
상기 제2 모터 제어부는,
상기 고정용 클램프의 하강 동작을 위해 스위칭 커넥터 장치부에 제1 스위칭제어신호를 출력하여 상기 제3 모터와 상기 제1 회전축 간이 연결되도록 하고, 상기 고정용 클램프의 회전 동작을 위해 상기 스위칭 커넥터 장치부에 제2 스위칭제어신호를 출력하여 상기 제3 모터와 상기 제2 회전축 간이 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 원통형 부재의 직경 측정 장치.
According to claim 1,
The second motor control unit,
For the lowering operation of the fixing clamp, a first switching control signal is output to the switching connector device unit to connect the third motor and the first rotation shaft, and for the rotation operation of the fixing clamp, the switching connector device unit A device for measuring the diameter of a cylindrical member, characterized in that it outputs a second switching control signal to control the connection between the third motor and the second rotation shaft.
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