KR20000014530U - 3차원 측정을 위한 높이 게이지 지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 높이 게이지에 3차원 측정용 치구를 접목시키도록 베이스의 위에 기둥이 세워져 있고 기존 측정침을 없애고 상하좌우 측정이 가능하도록 구성된 제 1스크라이퍼(20)와 제 2스크라이퍼(21)를 설치하고, 디귿형 조립체(23)로 제 1스크라이퍼(20)와 맞물려 수평면 또는 수직면에 대하여 180°회전이 가능하도록 하고, 측정침(7)이 끼워지도록 한 부위에 사각형 조립체(22)를 이용하여 조정나사(26)로 제 2스크리이퍼(21)가 있는 둥근너트(27) 부위로 구성되고 정반(18) 위를 이동가능하게 상기 베이스(11) 바닥에 설치된 사각핀(30)과 같은 정반홈(31)을 가공하고, 눈금자(32)를 정반(18)에 고정하도록 하는 눈금자고정 측면판(33)과 높이게이지 베이스(11)에 일치하도록 베이스(11) 저면을 디귿자홈(34)과 눈금자(32)에 맞추어 높이 게이지의 베이스(11)를 고정할 수 있도록 고정홀(36)과 고정나사(35)로 구성되어 공작물의 수평 및 수직면에 대해 십자방향으로 3차원 측정이 가능한 것이다.

Description

3차원 측정을 위한 높이 게이지 지그(height gauge jig for three dimensional measurement ).

본 고안은 높이 게이지에 관한 것으로, 기존 높이 게이지의 측정침 대용으로 스크라이퍼를 설치하고 기본 베이스를 디귿형상으로 만들고 눈금자를 끼움으로 3방향 측정이 가능토록 한 것에 관한 것이다.

게이지에 대한 최초의 사고방식은 모범적인 것을 만들어 놓고 그것과 똑같은 것을 만들어 낸다고 하는 데에서 출발하고 있다. 따라서 처음에는 같은 모양이 축에 대해서는 그것과 같은 지름의 원통을 사용하여 퍼스에 의해 옮기거나 양자를 손톱끝 으로 비교하거나 하는 방법이 채택되었다.

게이지의 역할은 미리 정해진 저품의 치수를 검사하기 위한 것으로서 한계게이지는 다시 생산용으로 하여, 미리 정해진 제품의 치수.공차를 지키기 위하여 필요한 도구라고 할 수 있을 것이다. 설계에서 정해진 제품을 제작하고 이것을 검사한다고 하는 공업제품에 요구되는 세 과정을, 법을 중심으로 한 입법. 행정. 사법의 3권분립에 비유하는 사람도 있는 바와 같이, 세 과정은 각기 독립된 분야이며 이것들을 결부시키고 있는 곳이 치수,공차이며고 할 수 있다. 따라서 제품의 기능을 제약하는 것은 그 설계과정에서 정해지는 , 이것을 지키려고 하는 것이 게이지의 역할이기 때문에 게이지 사용이 제품의 문제점을 해결하는 모든 것은 아니다.

이 사실은 머무나도 잘 알고 있는 일임에도 불구하고 게이지 사용에 있어서 혼동하는 경우가 적지 않다. 게이지가 일반측정기와 다른것도 이 치수,공차를 지킨다고 하는 목적에 의한 경우가 많다. 즉, 게이지의 경우에는 주로 호환성의 입장에서 종합적인 판정이 행해져 반드시 개개요소의 측정치가 얻어지지 않아도 좋다고 할 수 있다.

이와같이 한계게이지에서는 단순히 치수의 대소를 측정하는 것을 의미하지 않는다. 그 통과측 한계치수와 정지측 한계치수와는 치수의 정의가 다르다는 것을 주목하지 않으면 안 된다. 그 통과측 한계치수와 정지측 한계치수와는 치수의 정의가 다르다는 것을 주목하지 않으면 안된다.

간단한 예로서 둥근구멍을 생각할 수 있다. 구멍이 주어진 최대치수와 최소치수에 걸쳐진 타원으로 되어 있을 경우 통과측게이지가 구멍의 최소치수로 된 원통이라고 한다면, 타원은 최대치수를 초과하는 부분이 있음에도 불구하고 정지측 게이지가 멈추어서 정지측 검사에 합격하게 된다. 즉, 통과측 검사는 최소치수보다 작은 부분이 없다는 것을 보증하고 있지만 정지측 검사에서는 최대치수보다 큰 부분이 없다는 것을 보증할 수가 없는 것이다.

그래서 이와 같은 원통상의 정지측 게이지는 바람직하지 않다는 것을 알 수 있다. 정지측 게이지로서는 제품에 대해 두 점으로 접촉하여 단일 지름을 측정할 수 있는 봉게이지를 사용하는 것이 좋다.

이 사실을 다시 보면 "한계게이지의 통과측 검사는 하나의 게이지에 의해 종합적으로 많은 요소에 대해 이루어질 수 있으나 정지측 검사는 단독의 요소밖에 검사할 수 없다"고 할 수 있다.

이 사실은 한계게이지에 있어서 중요한 점으로 테일러의 원리라고 한다. 바꾸어 말하면 통과측 한계치수는 종합적인 치수를 의미하고, 정지측 한계치수는 단독의 실제 치수를 의미하고 있다.

이 사실은 제품이 기하학적으로 정확하게 될 수 없기 때문에 생각하지 않으면 안 될 것으로서, 기하학적으로 복잡할수록 형상오차가 크다고 할 수 있기 때문에 엄밀하게 고려하지 않으면 안 된다. 그러나 형상 오차가 작고 거의 무시해도 좋을 때에는 종합적 치수는 단독의 실제치수로 될 수 있으므로, 정지측 게이지는 통과측 게이지와 동일형상으로 해도 상관없다.

게이지라고 하는 말은 실제로 상당히 넓은 의미로 사용되고 있어서 측정기를 포함하고 있는 경우가 많다. 이들 여러가지 방식은 설계상으로 다음과 같이 표현될 수 있다. 게이지는 그 사용 목적에 따라 표준게이지, 점검게이지, 공작용게이지, 검사용게이지, 기준게이지, 단측게이지로 나누어진다.

표준게이지는 제품에 대하여 직접으로 사용하지 않는 것을 원칙으로 하고 게이지의 점검관리시 치수기준이 되는 것이다. 점검게이지는 제품에 대해서 사용하지 않고 게이지를 점검하는데 사용한다. 게이지를 제작하고 검사할 때나 사용중의 마모를 점검할 때 등에 사용된다. 공작용게이지는 제품에 대하여 사용하고 가공중 또는 공장내에서의 검사에 사용한다. 검사용게이지는 제품에 대하여 사용하고 업자 사이의 양도 검수에 사용한다. 공작용에 합격한 제품이 반드시 검사용게이지에서도 합격할 수 있도록 치수가 정해져 있는것이 보통이다.

기준게이지에서는 여러가지 단계가 있고, 게이지에 따라서는 미터원기와 같이 한개의 기준 게이지를 바탕으로 하여 부기준게이지가 만들어 지고 다시 그 손자가 만들어진다고 하는, 계통적으로 정해져 있는 것도 있다. 이와 같은 사고방식은 특히 미국에서 성행되고 있어 치수 트러블의 실제적 해결법으로 사용된다. 단측게이지로는 많은 경우 표준게이지가 사용된다.

표준게이지는 제품의 기본 치수에 정확하게 일치하도록 만들어진 게이지로서 통상 수게이지와 암게이지의 한 조가 되어 있다. 게이지끼리 맞끼워져 한 조가 되어 잇기 때문에 게이지가 마모됨에 따라 제품의 암수 끼워맞춤 틈새에 지장을 미치게 되어 제품에 공백(죈 부분에 틈이 생기는 것)이나 틈새가 있을때에는 바르게 사용할 수가 없다. 이 때문에 표준 게이지의 사용은 오늘날에는 극히 드물게 되고 거의가 한계게이지로 되어 있다. 그러나 게이지의 값이 한계게이지에 비해 싸기 때문에 제품의 형상이 복잡한 경우에는 아직까지 사용되는 경우가 많다.

종래의 높이를 측정하고자 할 경우에는 상하면이 평면으로 정밀하게 가공된 정반의 상부면상에서 그 상부에 위치한 높이 게이지는 석고모형이나 목형 등의 공작물에 대한 높이를 측정하고자 할 때 쓰이는 것으로, 종래에는 도 1과 같이 베이스(1)의 위에 기둥(2)이 세워져 있고, 이 기둥(2)을 따라 상하유동되며 고정나사(3a)에 의하여 슬라이더(4)와, 이 슬라이더(4)를 조정나사(3b)에 의하여 상하로 미세조정할 수 있고 상기 기둥(2)에서 상하유동하며 고정나사(3c)에 의하여 고정되는 고정쇠(5)를 각각 상기 기둥에 설치하며, 공작물(6)면에 접촉할 수 있는 측정침(7)을 상기 슬라이더(4)의 한쪽 끝에 고정나사(3d)로 고정시킨 것이다. 따라서 고정쇠(5)를 먼저 높이 조절하여 고정된 상태에서 슬라이더(4)의 높이를 조절하여 측정침(7)이 정반(8) 위에 놓인 공작물(6)에 닿게 하면서 측정을 하게 된다.

그러나 상기와 같이 종래의 높이 게이지는 베이스 밑면이 평평하기 때문에 측정을 위하여 베이스를 이동시키게 되면 전반과 면마찰하기 때문에 그 이동이 자유롭지 못하고, 특히 석고모형을 측정하면서 측정침(7)을 이용하여 석고모형이 측면에 금을 긋게 되면 그 석고가루(부스러기)가 정반 위에 떨어져 베이스 밑면으로 들어가므로 인하여 정확한 측정이 되지 않는 것이다. 정반위에서의 이동이 자유롭고, 측정침 밑으로 떨어지는 공작물의 부스러기가 베이스 밑으로 들어가 정확도를 떨어뜨리는 일이 없도록 할 수 있는 것이 필요하고 높이 게이지는 높이 측정 및 작도에만 사용되므로 종래의 높이 게이지는 베이스의 밑면이 평평하기 때문에 측정을 위하여 베이스를 이동시키게 되면 정반과 면 마찰하기 때문에 그 이동이 자유롭지 못하고, 높이만 측정하도록 작도 하게 되어 있어 모델 작업과 같은 복잡한 작업에는 불편하고 필요성이 떨어져 자동차 모형의 제작과 같은 모델작업과 같은 복잡한 작업에는 기준면 가공에 많은 시간 소요와 기준면을 확보할 수 없는 제품일 때는 무용지물이므로 3차원 측정용 높이 측정기가 필요한 것이다.

이 고안은 높이 게이지 기존 정반에 베이스 바닥에 설치된 사각핀과 같은 홈을 가공하고 눈금자를 높이 게이지 베이스에 디귿자홈을 제작하여 일치 하도록 정반 양쪽 끝에 눈금자 고정 옆판으로 고정하고, 측정침 대용으로 스크라이퍼를 제작하여 상하좌우 이동하며 측정되도록한 높이 측정기를 제공하는 데 목적이 있다.

도 1은 종래의 높이 게이지가 정반 위에 놓인 상태를 나타낸 사시도

도 2은 본 고안의 높이 게이지가 정반 위에 놓인 상태를 나타낸 입면도

도 3은 본 고안의 스크라이퍼의 세부구조를 나타내는 상세도

도 4은 본 고안의 베이스의 세부구조를 나타내는 상세도

도 5은 본 고안의 베이스의 세부구조를 나타내는 A-A 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1, 11 : 베이스 2, 12 : 기둥

3a,3c,3d,24,35,37 : 고정나사 3b, 25, 26 : 조정나사

4 : 슬라이드 5 : 고정쇠

6 : 공작물 7 : 측정침

8, 18 : 정반 20 : 제 1스크라이퍼

21 : 제 2 스크라이퍼 22 : 사각형 조립체

23 : 디귿형 조립체 27 : 둥근너트

28 : 측정부 30 : 사각핀

31 : 정반홈 32 : 눈금자

33 : 눈금자고정용 측면판 34 : 디귿자홈

36 : 고정홀 37 : 고정부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 높이 게이지는 기존 정반에 베이스 바닥에 설치된 사각핀(30)과 같은 정반홈(31)을 가공하고, 눈금자(32)를 높이 게이지 베이스(11)에 디귿자홈(34)과 일치하도록 정반(18) 양쪽 끝에 눈금자 고정 측면판(33)에 고정되고 제 1,2스크라이퍼(20)(21)를 제작하여 상하좌우 방향을 이동하고 3차원 측정이 가능하도록 구성된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면에 따라 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 높이 게이지는 제 2, 3, 4, 5도에 도시된 바와 같이 종래의 높이 게이지에 3차원 측정용 치구를 접목시킨 것으로서, 측정부와 고정부로 구분된다. 윗 부분의 측정부는 베이스(11) 위에 기둥(12)이 세워져 있다. 이 기둥(12)을 따라 상하유동되며 고정나사에 의하여 고정되는 슬라이더와 이 슬라이더를 조정나사에 의하여 상하로 미세조정할 수 있다. 상기 기둥에서 상하유동하며 고정나사에 의하여 고정되는 고정쇠를 각각 상기 기둥에 설치하며, 공작물 면에 접촉할 수 있는 상기 슬라이더의 한쪽 끝에 고정나사로 고정시키는 높이 게이지에 있어, 상하좌우 측정이 가능하도록 설치된 제 1스크라이퍼(20)와 제 2스크라이퍼(21)를 구비한 측정부(28)와 상기 기둥(12)을 좌우로 이동하도록 지지하는 눈금자(32)를 구비한 고정부(37)로 구성되 있다. 상기 제 1스크라이퍼(20)는 디귿형 조립체(23)와 맞물려 수평면 또는 수직면에 대하여 180°회전이 가능하도록 하고, 상기 제 2스크라이퍼(21)는 측정부가 끼워지도록 한 부위에 사각형 조립체(22)를 이용하여 조정나사(26)가 있는 둥근 너트(27) 부위가 있다. 상기 눈금자(32)는 베이스 저면을 디귿자홈(34)을 제작하여 눈금자를 끼우고 베이스가 좌우이동이 가능하도록 하며, 눈금자(32)에 맞추어 높이게이지 베이스를 고정할 수 있도록 하는 고정홀(36)과 고정나사(35)가 있고, 눈금자 고정 지지판(33)은 눈금자(32) 측면과 정반 측면에 고정되도록 하며, 사각핀(30)과 같은 홈(31)은 정반 위를 이동가능하게 상기 베이스 바닥에 설치된 것으로 값비싼 레이아웃 밀링 머신 사용을 않더라도 자동차 모형을 만드는 모델작업이 가능하여 기준면 가공시간, 모델 세팅 시간등 맨아우어(M/H)절감과 장비의 효과적인 사용으로 원가절감의 효과와 정확하고 편리한 게이지 사용으로 레이아웃 밀링머신 한대의 효과를 가져와 정확한 모델작업 가공이 이루어져 품질향상에도 도움이 되는 것이다.

이와 같이 본 고안에 따른 3차원 측정용 높이 게이지에 따르면, 기존의 높이 게이지가 측정할 수 없는 것을 레이아웃 머신을 사용하지 않고도 복잡하고 불편한 모델작업이 가능하고 모델가공이 이루어져 품질 향상하는 것을 도모할 수 있게 된다.

본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 실용신안등록청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 베이스(11) 위에 기둥(12)이 세워져 있고, 이 기둥(12)을 따라 상하유동되며 고정나사에 의하여 고정되는 슬라이더와 이 슬라이더를 조정나사에 의하여 상하로 미세조정할 수 있고 상기 기둥에서 상하유동하며 고정나사에 의하여 고정되는 고정쇠를 각각 상기 기둥에 설치하며, 공작물 면에 접촉할 수 있는 상기 슬라이더의 한쪽 끝에 고정나사로 고정시키는 높이 게이지에 있어서,

   상하좌우 측정이 가능하도록 설치된 제 1스크라이퍼(20)와 제 2스크라이퍼(21)를 구비한 측정부(28)와 상기 기둥(12)을 좌우로 이동하도록 지지하는 눈금자(32)를 구비한 고정부(37)로 구성된 것을 특징으로 하는 높이게이지.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1스크라이퍼(20)는 디귿형 조립체(23)와 맞물려 수평면 또는 수직면에 대하여 180°회전이 가능하도록 하고, 상기 제 2스크라이퍼(21)는 측정부가 끼워지도록 한 부위에 사각형 조립체(22)를 이용하여 조정나사(26)가 있는 둥근 너트(27) 부위가 있는 것을 특징으로 하는 높이 게이지.
3. 제 1항에 있어서, 상기 눈금자(32)는 베이스 저면을 디귿자홈(34)을 제작하여 눈금자를 끼우고 베이스가 좌우이동이 가능하도록 하며, 눈금자(32)에 맞추어 높이게이지 베이스를 고정할 수 있도록 하는 고정홀(36)과 고정나사(35)가 있고, 눈금자 고정 지지판(33)은 눈금자(32) 측면과 정반 측면에 고정되도록 하며, 사각핀(30)과 같은 홈(31)은 정반 위를 이동가능하게 상기 베이스 바닥에 설치된 것을 특징으로 하는 높이 게이지.