KR200262722Y1 - Optical apparatus for adjusting shaft center between two shafts - Google Patents

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KR200262722Y1
KR200262722Y1 KR2020010029492U KR20010029492U KR200262722Y1 KR 200262722 Y1 KR200262722 Y1 KR 200262722Y1 KR 2020010029492 U KR2020010029492 U KR 2020010029492U KR 20010029492 U KR20010029492 U KR 20010029492U KR 200262722 Y1 KR200262722 Y1 KR 200262722Y1
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splitter
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남진우
오세우
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주식회사 다산인터네트
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Abstract

본 고안은 축심일치장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 개의 서로 다른 축간의 축심을 정밀하고도 간편하게 일치시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shaft centering device, and more particularly to a device that can accurately and easily match the shaft center between two different axes.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 기준축의 단면 정중앙에 위치하며 광선을 조사하는 발광기와; 상기 기준축에 부착되며 입사하는 광선 중 일부는 굴절시키고 나머지는 그대로 통과시키는 광분할기와; 상기 기준축에 부착되어 상기 광분할기와 수직으로 대향하여 위치하며 상기 광분할기로부터 굴절되어 오는 광선을 감지하는 감광판과; 상기 기준축에 부착되며 입사하는 광선을 평행광선으로 만들거나 입사하는 평행광선을 임의의 초점으로 모으는 콜리메이션 렌즈와; 종속축에 부착되며 입사하는 광선 중 일부는 반사하고 일부는 그대로 통과시키는 삽입거울을 포함하는 광감지형 양축간 축심일치장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is located in the center of the cross-section of the reference axis and the light emitting unit for irradiating light; A light splitter attached to the reference axis and refracting some of the incident light and passing the rest as it is; A photosensitive plate attached to the reference axis and positioned vertically opposite to the light splitter to sense light beams refracted from the light splitter; A collimation lens attached to the reference axis and making incident light into parallel rays or collecting incident parallel rays at arbitrary focal points; Provided is an optical sensing type biaxial axial coincidence device including an insertion mirror attached to a subordinate axis and reflecting some of the incident light rays and passing some of them.

Description

광감지형 양축간 축심일치장치{Optical apparatus for adjusting shaft center between two shafts}Optical sensing for adjusting shaft center between two shafts}

본 고안은 축심일치장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 개의 서로 다른 축간의 축심을 정밀하고도 간편하게 일치시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shaft centering device, and more particularly to a device that can accurately and easily match the shaft center between two different axes.

기계분야 업계에서는 통상적으로 기계장치간의 동력 연결이나 기계장치의 성능 테스트 등을 위하여 서로 다른 두 장치의 회전축을 연결하여야 하는 경우가 많은데, 이때 서로 연결되는 축간의 평행도와 동심도가 일치되지 않으면 전달 동력의 손실, 기계장치의 파손, 실험 결과의 오차 확대 등의 결과가 발생하게 된다.In the mechanical field industry, it is common to connect the rotary shafts of two different devices for power connection between machines or to test the performance of the machine.In this case, if the parallelism and concentricity between the axes connected to each other do not coincide, Loss, breakage of machinery, and increased error in experimental results.

예를 들면, 엔진의 성능 및 내구력 시험의 경우가 그러한데, 엔진의 성능 및 내구력 시험을 위해서는 동력계(dynamometer)가 사용되며, 이 경우 바닥에 강고히 고정된 동력계와 엔진 사이에 동력전달축을 연결한 후 시험을 하게 된다. 이때, 동력계와 엔진 사이의 축심의 일치, 즉 양 축간의 동심도와 평행도가 얼마나 일치하느냐가 시험의 안전과 신뢰도를 좌우한다. 만약, 규정된 축심정도를 벗어나 있는 상태로 시험에 돌입할 경우에는 동력전달축의 파손에 의한 인명 손상, 동력계 파손 등의 결과를 초래하게 된다.For example, in the case of an engine performance and endurance test, a dynamometer is used for the engine performance and endurance test, in which case the power transmission shaft is connected between the engine and the dynamometer firmly fixed to the floor. You will be tested. At this time, the agreement between the shaft center between the dynamometer and the engine, i.e., the concentricity and parallelism between the two shafts, determines the safety and reliability of the test. If the test is run out of the prescribed shaft center, it may cause the damage of the power transmission shaft and the damage of the dynamometer.

그러나, 종래의 경우 대부분은 동력계실에서 엔진측 고정 지지다리를 움직여 가면서 다이얼 게이지(dial gage)를 이용하여 동심도 및 평행도를 맞추고 있다. 이경우의 어려운 점은, 동심도와 평행도 조정의 인자(factor)가 상호 연관되어 있는 관계로 평행도를 맞춘 후 동심도를 측정하면 동심이 빗나가 있고 다시 동심도를 맞추고 나서 평행도를 측정해 보면 평행도가 어긋나는 식의 반복이 계속된다는 것이다.However, in the conventional case, the concentricity and parallelism are adjusted by using a dial gauge while moving the engine-side fixed support leg in the power system room. In this case, the difficulty is that the concentricity and the factor of parallelism adjustment are related to each other. This will continue.

이로 인해 규정된 정도의 축심 일치까지 상당히 많은 시간이 소요되므로(15년 경력자는 약 3시간, 1년 경력자는 약 1일 정도의 시간이 소요됨), 결국 대단히 고가인 동력계실의 건물, 장비, 축심일치작업 투입인력 등의 낭비를 초래하는 문제가 발생하게 된다. 즉, 동력계실은 항상 엔진이 시험되고 있어야 하나 세팅작업을 위한 시간이 많이 소요되다 보니 전체적인 가동률이 떨어지는 것이다. 또한, 작업자의 숙련에만 의지하여 세팅작업을 하다 보니 관리적인 측면에서도 문제가 발생하고 있다. 즉, 표준시간을 정하고 이의 준수를 요구하기가 곤란하다는 것이다.This takes a considerable amount of time to achieve a defined degree of agreement (about 15 hours for a 15-year career and about a day for a year-long experience), resulting in the building, equipment, and storage of a very expensive power system. There is a problem that causes waste such as input work. In other words, the engine room should always be tested, but it takes a lot of time to set up. In addition, since the setting work based on the skill of the operator only, there is a problem in terms of management. In other words, it is difficult to set a standard time and require its compliance.

첨부한 도면을 바탕으로 종래의 기술의 문제점을 설명하면 다음과 같다.Referring to the problems of the prior art based on the accompanying drawings as follows.

도 1은 종래의 양축간 축심일치장치를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the conventional shaft shaft matching device between both axes.

종래의 양축간 평행도일치장치는 기준축(100)에 평행도체크용 다이얼게이지(13)를 설치하고 상기 평행도체크용 다이얼게이지(13)의 끝단이 종속축(200)의 끝단부 단면에 접하도록 한 것을 사용하는데, 상기 기준축(100)이 회전하면 이와 동시에 상기 평행도체크용 다이얼게이지(13)도 회전하게 되고 이에 따라 상기 평행도체크용 다이얼게이지(13)의 끝단은 상기 종속축(200)의 끝단부 단면에 원형의 회전 궤적을 그리게 된다.Conventional parallel matching device between both shafts is provided with a parallel gauge check dial gauge 13 on the reference shaft 100 so that the end of the parallel gauge check gauge gauge 13 is in contact with the end surface of the subordinate shaft 200. When the reference shaft 100 is rotated, the parallel gauge check gauge 13 also rotates at the same time, and thus the end of the parallel gauge check gauge 13 is the end of the subordinate shaft 200. A circular trajectory is drawn on the subsection.

상기 기준축(100)에 상기 평행도체크용 다이얼게이지(13)를 설치하고 상기종속축(200)의 단면방향에 측정자를 설치한 후, 상기 기준축(100)을 회전시켜 보면 양축간의 평행도 오차 성분을 알 수 있다. 만약, 상기 기준축(100)과 상기 종속축(200)간에 평행도 오차가 없다면 상기 평행도체크용 다이얼게이지(13)의 끝단이 그리는 궤적은 정원의 형상이 될 것이다. 그러나, 상기 기준축(100)과 상기 종속축(200)간에 평행도 오차가 존재한다면 상기 평행도체크용 다이얼게이지(13)의 끝단이 그리는 궤적은 정원의 형상이 될 수 없고 일 방향으로 편심된 계란형이 될 것이다.When the parallel gauge check dial gauge 13 is installed on the reference shaft 100 and the measuring device is installed in the cross-sectional direction of the slave shaft 200, the reference axis 100 is rotated, and the parallelism error component between both axes is observed. It can be seen. If there is no parallelism error between the reference axis 100 and the slave axis 200, the trajectory drawn by the end of the parallel gauge check gauge 13 will be in the shape of a garden. However, if there is a parallelism error between the reference axis 100 and the subordinate axis 200, the trajectory drawn by the end of the parallel gauge check gauge 13 cannot be the shape of the garden and the egg shape eccentric in one direction Will be.

그러나, 종래의 양축간 평행도일치장치는 통상 상하좌우 네 방향의 오차값을 알아야 하는데 아래쪽을 볼 때에는 몸을 숙이고 고개를 거꾸로 해야 하는 등의 불편함이 따른다.However, the conventional parallelism matching device between two axes should know the error value of the four directions of up, down, left, and right, but when looking down, it is inconvenient, such as having to lean over and turn your head upside down.

종래의 양축간 동심도일치장치는 기준축(100)에 동심도체크용 다이얼게이지(14)를 설치하고 상기 동심도체크용 다이얼게이지(14)의 끝단이 종속축(200)의 둘레면에 접하도록 한 것을 사용하는데, 상기 기준축(100)이 회전하면 이와 동시에 상기 동심도체크용 다이얼게이지(14)도 회전하게 되고 이에 따라 상기 동심도체크용 다이얼게이지(14)의 끝단은 상기 종속축(200)의 둘레면에 원형의 회전 궤적을 그리게 된다.In the conventional biaxial concentricity matching device, the concentricity check dial gauge 14 is installed on the reference shaft 100 and the end of the concentricity check dial gauge 14 is in contact with the peripheral surface of the subordinate shaft 200. When the reference shaft 100 rotates, the concentric check dial gauge 14 also rotates at the same time, so that the end of the concentric check dial gauge 14 is the peripheral surface of the subordinate shaft 200. A circular rotation trajectory is drawn in.

상기 기준축(100)에 상기 동심도체크용 다이얼게이지(14)를 설치하고 상기 종속축(200)의 원주방향에 측정자를 설치한 후, 상기 기준축(100)을 회전시켜 보면 양축간의 동심도 오차 성분을 알 수 있다. 만약, 상기 기준축(100)과 상기 종속축(200)간에 동심도 오차가 없다면 상기 동심도체크용 다이얼게이지(14)의 끝단이 그리는 궤적은 정원의 형상이 될 것이다. 그러나, 상기 기준축(100)과 상기 종속축(200)간에 동심도 오차가 존재한다면 상기 동심도체크용 다이얼게이지(14)의 끝단이 그리는 궤적은 정원의 형상이 될 수 없고 일 방향으로 편심된 타원형이 될 것이다.When the dial gauge 14 for the concentricity check 14 is installed on the reference axis 100 and the measuring device is installed in the circumferential direction of the subordinate axis 200, the concentricity error component between the two axes is rotated when the reference axis 100 is rotated. It can be seen. If there is no concentricity error between the reference axis 100 and the subordinate axis 200, the trajectory of the end of the dial gauge 14 for the concentricity check will be the shape of the garden. However, if there is a concentricity error between the reference axis 100 and the subordinate axis 200, the trajectory drawn by the end of the dial gauge 14 for the concentricity check cannot be the shape of the garden and the elliptical eccentric in one direction Will be.

그러나, 종래의 양축간 동심도일치장치도 역시 통상 상하좌우 네 방향의 오차값을 알아야 하는데 아래쪽을 볼 때에는 몸을 숙이고 고개를 거꾸로 해야 하는 등의 불편함이 여전히 따른다.However, the conventional biaxial concentricity matching device also needs to know the error value of the four directions, usually up, down, left and right, but still has the inconvenience of having to lean back and upside down.

또한, 종래와 같은 양축간 축심일치장치를 사용하면, 동심도와 평행도가 모두 실시간 감지되지 않고 일일이 수기로 네 방향별로 틀어진 양을 기록해야 하는 등의 불편함이 따르며, 동심도와 평행도를 동시에 일치시킬 수 없는 관계로 동심도와 평행도를 번갈아 가며 반복하여 일치시키는 작업을 하여야 하므로 작업시간이 상당히 많이 드는 단점이 있다.In addition, when using the conventional two-axis axial coincidence device, both concentricity and parallelism are not sensed in real time, it is inconvenient to record the distorted amount by four directions by hand, and the concentricity and parallelism can be simultaneously matched. Since there is no relationship between the concentricity and parallelism alternately to work to be repeated, there is a disadvantage that takes a lot of work time.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 양축간의 동심도 및 평행도를 일치시키는 경우에 있어서 그 작업을 신속하고 간편하게 할 수 있으며, 양축의 축심 오차를 극소량으로 작게 할 수 있는 고정밀의 광감지형 양축간 축심일치장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention can make the operation quick and easy when matching the concentricity and parallelism between both axes, and high precision light sensing type which can reduce the axial error of both axes to a very small amount. An object of the present invention is to provide a shaft centering device between two shafts.

도 1은 종래의 양축간 축심일치장치를 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the conventional shaft shaft matching device between both axes.

도 2는 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치를 나타내는 도면.Figure 2 is a view showing a shaft matching device between the two optical sensing type axis according to the present invention.

도 3은 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치의 감광판을 나타내는 도면.Figure 3 is a view showing a photosensitive plate of the optical sensing type biaxial shaft matching device according to the present invention.

도 4는 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치의 종속축 부착장치의 끝단면에 설치된 원형슬롯을 나타내는 도면.Figure 4 is a view showing a circular slot installed on the end surface of the slave shaft attachment device of the optical sensing type biaxial shaft matching device according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명** Brief description of symbols for the main parts of the drawings *

13 : 평행도체크용 다이얼게이지 14 : 동심도체크용 다이얼게이지13: Dial gauge for parallelism check 14: Dial gauge for concentricity check

21 : 발광기 22 : 광분할기21 light emitter 22 light splitter

23 : 콜리메이션 렌즈 25 : 감광판23 collimation lens 25 photosensitive plate

27 : 삽입거울 28 : 원형슬롯27: insertion mirror 28: circular slot

100 : 기준축 200 : 종속축100: reference axis 200: subordinate axis

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 발광기와; 광분할기와; 콜리메이션 렌즈와; 감광판과; 삽입거울로 구성된 광감지형 양축간 축심일치장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a light emitter; A light splitter; A collimation lens; A photosensitive plate; Provided is an optical sensing type biaxial shaft matching device composed of an insertion mirror.

이하, 첨부한 도면을 바탕으로 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the optical sensing type biaxial shaft matching device according to the present invention.

도 2는 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치를 나타내는 도면이다.2 is a view showing an optical sensing type biaxial shaft matching device according to the present invention.

본 실시예에서는 도 2의 우측을 오른쪽, 도 2의 좌측을 왼쪽이라고 지정함으로써 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치의 구성요소들간의 위치관계를 명확하게 설명한다.In this embodiment, by specifying the right side of FIG. 2 as the right side and the left side of FIG. 2, the positional relationship between components of the optical sensing type biaxial axial coincidence device according to the present invention will be clearly described.

본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치는, 기준축(100)의 끝단부 단면에 설치되며 상기 발광기(21)와; 상기 광분할기(22)와; 상기 콜리메이션 렌즈(23)와; 상기 감광판(25)을 포함하는 기준축 부착장치와, 종속축(200)의 끝단부 단면에 설치되며 상기 삽입거울(27)을 포함하는 종속축 부착장치로 구성된다.The light-sensing biaxial shaft matching device according to the present invention, is installed on the end end surface of the reference axis 100 and the light emitter 21; The optical splitter (22); The collimation lens 23; It is composed of a reference shaft attachment device including the photosensitive plate 25 and the subordinate attachment device including the insertion mirror 27 and installed on the end surface of the subordinate shaft 200.

상기 기준축 부착장치 상의 상기 발광기(21)와; 상기 광분할기(22)와; 상기 콜리메이션 렌즈(23)는 상기한 순서대로 배열되는데, 그 중심이 일직선상에 놓이는 것이 매우 바람직하며, 상기 감광판(25)은 상기 광분할기(22)의 수직 하부에 위치하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 일직선은 상기 기준축 부착장치의 중심선에 해당함이 바람직하다.The light emitter (21) on the reference axis attachment device; The optical splitter (22); The collimation lens 23 is arranged in the above-described order, the center of the collimation lens 23 is preferably placed in a straight line, the photosensitive plate 25 is preferably located in the vertical lower portion of the light splitter 22. At this time, the straight line preferably corresponds to the center line of the reference axis attachment device.

한편, 상기한 광분할기(22)와 콜리메이션 렌즈(23)는 서로 위치가 바뀌어도무관하다.On the other hand, the above-described light splitter 22 and the collimation lens 23 may be shifted from each other.

상기 종속축 부착장치 상의 상기 삽입거울(27)은 그 중심으로 상기 종속축 부착장치의 중심선이 관통하는 것이 바람직하다.Preferably, the insertion mirror 27 on the slave shaft attachment device penetrates the center line of the slave shaft attachment device to the center thereof.

상기 기준축 부착장치와 상기 종속축 부착장치는 서로 대향하는 위치에 설치되는데, 이때 상기 기준축 부착장치의 중심축과 상기 종속축 부착장치의 중심축은 궁극적으로 볼 때 서로 동일한 일직선상에 놓이는 것이 이상적이다. 왜냐하면, 이 경우가 바로 기준축과 종속축의 축심이 서로 일치한 상태이기 때문이다.The reference axis attachment device and the subordinate axis attachment device are installed at positions opposite to each other, where the center axis of the reference axis attachment device and the central axis of the subordinate axis attachment device are ultimately placed in the same straight line with each other. to be. This is because the axis of the reference axis and the slave axis coincide with each other.

상기 발광기(21)는 광선을 조사하는 장치로서, 광원으로 주로 쓰이는 것으로는 레이져를 꼽을 수 있으나, 본 고안에서는 굳이 그 종류를 한정하지 않는다. 상기 발광기(21)는 상기 기준축(100)의 끝단부 단면의 정중앙에 위치함이 바람직하다. 상기 발광기(21)로부터 조사된 광선은 상기 발광기(21)의 조사구를 점광원으로 해서 점점 확산되어 나가는 형태를 이룬다.The light emitter 21 is a device for irradiating light rays, the laser is mainly used as a light source, but the present invention does not necessarily limit its type. The light emitter 21 is preferably located at the center of the end surface of the end of the reference axis 100. The light beam irradiated from the light emitter 21 forms a form in which the light emitting port of the light emitter 21 is gradually diffused.

상기 광분할기(22)는 상기 발광기(21)로부터 조사되어 오는 광선의 50%는 통과시키고 나머지 50%는 반사시키는 장치로서, 상기 발광기(21)와 상기 콜리메이션 렌즈(23)의 사이에 위치한다. 상기 광분할기(22)의 기울어진 거울면을 통과하는 광선 중 일부는 그대로 통과하고 나머지는 일정각도로 반사되어 나간다. 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치는 상기 광분할기(22)의 설치각도 및 이에 따라 달라지게 되는 반사광선의 양과 반사각을 특별하게 한정하는 것은 아니지만, 작업의 편의를 위하여 반사광선의 양은 상기 발광기(21)로부터 조사된 광선(100%)의 50%, 반사각은 90°로 하는 것이 바람직하다.The light splitter 22 is a device that passes 50% of the light emitted from the light emitter 21 and reflects the remaining 50%, and is located between the light emitter 21 and the collimation lens 23. . Some of the light rays passing through the inclined mirror surface of the light splitter 22 pass as they are and the others are reflected at a predetermined angle. The optical sensing type biaxial shaft matching device according to the present invention does not specifically limit the installation angle of the light splitter 22 and the amount and reflection angle of the reflected light to be varied accordingly, but the amount of the reflected light is for the convenience of the light emitter. It is preferable that 50% and the reflection angle of the light beam (100%) irradiated from (21) be 90 degrees.

상기 광분할기(22)는 상기 발광기(21)로부터 조사되는 광선을 반사 또는 통과시키지만, 반대로 상기 삽입거울(27)로부터 반사되어 돌아오는 광선을 반사 또는 통과시키기도 한다. 이때, 상기 삽입거울(27)로부터 반사되어 돌아오는 광선은 상기 광분할기(22)에 의해 그 일부가 반사되어 상기 감광판(25)으로 향하게 된다.The light splitter 22 reflects or passes the light beam irradiated from the light emitter 21, but also reflects or passes the light beam reflected from the insertion mirror 27 and returned. At this time, a part of the light beam reflected from the insertion mirror 27 is reflected by the light splitter 22 to be directed to the photosensitive plate 25.

상기 감광판(25)은 상기 광분할기(22)로부터 반사되는 광선을 감지하는 장치이다. 상기 감광판(25)은 상기 기준축 부착장치의 일측면에 위치하는데, 상기 감광판(25)의 감광면이 상기 기준축 부착장치의 중심축과 평행하게 되도록 설치하는 것이 바람직하다. 상기 감광판(25)의 감광면은 상기 광분할기(22)로부터 반사되는 광선이 정위치에 입사하는지, 그렇지 않다면 어느 정도의 오차를 가지고 편향되게 입사하는지를 식별할 수 있도록 4개의 셀(cell)로 분할되어 있다. 한편, 상기 감광판(25)에는 감지된 광선의 위치가 어느 정도의 오차를 가지고 편향되어 있는지를 정밀하게 파악할 수 있도록 하는 광감지 센서를 부착하는 것이 매우 바람직하다. 왜냐하면, 사람의 육안으로 상기 초점의 편향오차를 측정함에는 그 정밀도에 있어서 한계가 있기 때문이다. 본 실시예에서는, 상기 감광판(25)이 감지한 광량을 전압값으로 전환하고 상기 전압값을 연산장치(미도시함)로 전송하면 상기 연산장치가 이 전압값을 내부연산한 후 상기 감광판(25)상의 좌표값으로 표현하여 출력하는 형식의 광감지 센서를 사용한다. 그러나, 본 고안에서는 굳이 상기와 같은 형식의 광감지 센서만을 사용할 것을 강요하는 것은 아니므로 상기와는 다른 여러 형식의 광감지 센서를 응용하여 사용할 수 있을 것이다.The photosensitive plate 25 is a device for detecting light reflected from the light splitter 22. The photosensitive plate 25 is located on one side of the reference axis attachment device, and the photosensitive plate 25 is preferably installed to be parallel to the central axis of the reference axis attachment device. The photosensitive surface of the photosensitive plate 25 is divided into four cells so that it is possible to identify whether the light beam reflected from the light splitter 22 is incident to the correct position, or if it is otherwise deflected with a certain degree of error. It is. On the other hand, it is very desirable to attach a photosensitive sensor to the photosensitive plate 25 so that the position of the detected light beam can be accurately grasped with a certain degree of error. This is because there is a limit in the accuracy of measuring the deflection error of the focus with the naked eye. In the present exemplary embodiment, when the amount of light sensed by the photosensitive plate 25 is converted into a voltage value and the voltage value is transmitted to an operation unit (not shown), the operation unit internally calculates the voltage value and then the photosensitive plate 25. Use a photosensitive sensor in the form of a coordinate value on the screen. However, the present invention does not necessarily force the use of only the above-described type of photosensitive sensor, so it may be used by applying various types of photosensitive sensors different from the above.

또한, 상기 감광판(25)에는 입사하는 광선의 광량이 어느 정도인지를 정밀하게 파악할 수 있도록 하는 광감지 센서를 더욱 부착하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 상기 감광판(25)이 감지한 광량을 전압값으로 전환하고 상기 전압값을 연산장치(미도시함)로 전송하면 상기 연산장치가 이 전압값을 내부연산한 후 이를 수치로 표현하여 출력하는 형식의 광감지 센서를 사용한다. 그러나, 본 고안에서는 굳이 상기와 같은 형식의 광감지 센서만을 사용할 것을 강요하는 것은 아니므로 상기와는 다른 여러 형식의 광감지 센서를 응용하여 사용할 수 있을 것이다.In addition, it is preferable to further attach a photosensitive sensor to the photosensitive plate 25 so that it is possible to precisely grasp how much light is incident. In the present embodiment, when the light amount detected by the photosensitive plate 25 is converted into a voltage value and the voltage value is transmitted to an operation unit (not shown), the operation unit internally calculates this voltage value and then expresses it as a numerical value. Use a photodetector sensor that outputs However, the present invention does not necessarily force the use of only the above-described type of photosensitive sensor, so it may be used by applying various types of photosensitive sensors different from the above.

상기 콜리메이션 렌즈(23)는 상기 광분할기(22)를 그대로 통과하는 광선 성분(50%)을 평행광선으로 만들어 전량 그대로 통과시킨다. 상기 콜리메이션 렌즈(23)는 통상 오목렌즈와 볼록렌즈 두 개가 결합된 복합렌즈로 구성되나, 비구면 단일렌즈만으로도 구성될 수 있다.The collimation lens 23 makes a light ray component (50%) passing through the light splitter 22 as it is in parallel light and passes through it as it is. The collimation lens 23 is generally composed of a composite lens in which two concave lenses and two convex lenses are combined, but may be composed of only an aspherical single lens.

상기 콜리메이션 렌즈(23)는 상기 광분할기(22)를 통과하는 광선을 평행광선으로 만들지만, 반대로 상기 삽입거울(27)로부터 반사되어 오는 평행광선을 다시 일정한 초점을 향하여 모이는 집적광선으로 만들기도 한다.The collimation lens 23 makes the light beams passing through the light splitter 22 into parallel light beams, but on the contrary, the collimation lens 23 makes the parallel light beams reflected from the insertion mirror 27 into an integrated light beam that converges again toward a constant focal point. do.

상기 삽입거울(27)은 상기 종속축 부착장치의 왼쪽 끝단에 설치되는데, 상기 삽입거울(27)의 거울면과 종속축(200)의 수직 단면은 서로 평행하도록 설치되는 것이 매우 바람직하다. 상기 삽입거울(27)은 상기 콜리메이션 렌즈(23)를 통과하여 나오는 광선(50%)의 반(25%)은 다시 상기 콜리메이션 렌즈(23)로 반사시켜 보내고, 나머지 반(25%)은 그대로 통과시킨다.The insertion mirror 27 is installed at the left end of the slave shaft attachment device, the mirror surface of the insertion mirror 27 and the vertical cross section of the slave shaft 200 is very preferably installed to be parallel to each other. The insertion mirror 27 reflects half (25%) of the rays (50%) emitted through the collimation lens 23 back to the collimation lens 23, and the other half (25%) Pass it as it is.

상기 콜리메이션 렌즈(23)로부터 나온 평행광선이 상기 삽입거울(27)로 입사하기 위해서는 상기 종속축 부착장치의 끝단면에 나있는 원형슬롯(28)을 통과하여야 한다. 이때, 상기 원형슬롯(28)은 그 중심이 상기 종속축 부착장치의 끝단면의 정중앙에 위치하고, 상기 원형슬롯(28)의 외경이 상기 삽입거울(27)로 입사하는 광선의 수직단면외경과 동일한 것이 매우 바람직하다.In order for the parallel light beam from the collimation lens 23 to enter the insertion mirror 27, it must pass through a circular slot 28 extending from the end surface of the slave shaft attachment device. At this time, the center of the circular slot 28 is located at the center of the end surface of the slave shaft attachment device, the outer diameter of the circular slot 28 is equal to the vertical cross-sectional outer diameter of the light beam incident on the insertion mirror (27) Is very desirable.

만약, 상기 기준축과 상기 종속축간의 동심도가 일치한다면, 상기 콜리메이션 렌즈(23)로부터 나온 평행광선은 전량(50%)이 모두 상기 원형슬롯(28)을 통과하게 된다. 반대로, 상기 기준축과 상기 종속축간의 동심도가 일치하지 않는다면, 상기 콜리메이션 렌즈(23)로부터 나온 평행광선은 일부만이 상기 원형슬롯(28)을 통과하게 된다.If the concentricity between the reference axis and the subordinate axis coincides, all of the parallel rays from the collimation lens 23 (50%) pass through the circular slot 28. On the contrary, if the concentricity between the reference axis and the subordinate axis does not coincide, only a part of the parallel rays from the collimation lens 23 pass through the circular slot 28.

이하, 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치로써 기준축과 종속축간의 동심도와 평행도를 측정하는 원리를 상세히 설명한다.Hereinafter, the principle of measuring the concentricity and parallelism between the reference axis and the slave axis as a light-sensitive biaxial shaft matching device according to the present invention in detail.

상기 기준축 부착장치의 정중앙에 위치하고 있는 상기 발광기(21)로부터 조사된 광선(100%)은 그 절반(50%)이 상기 광분할기(22)를 통과하여 상기 콜리메이션 렌즈(23)에 의해 평행광선이 된 후 상기 종속축 부착장치 내의 상기 삽입거울(27)로 향하게 되며, 이 평행광선은 상기 삽입거울(27)에 의해 다시 절반(25%)은 반사되어 상기 기준축 부착장치 내의 상기 광분할기(22)로 되돌아가고, 나머지(25%)는 그대로 통과하게 된다. 이때, 상기 기준축 부착장치 내의 상기 광분할기(22)로 되돌아온 반사광선(25%)은 상기 광분할기(22)에 의해 다시 그 절반(12.5%)이 90°로 반사되어 상기 감광판(25)으로 향하게 되고, 나머지(12.5%)는 그대로 통과하게 된다. 따라서, 상기 감광판(25)으로 입사하는 광선의 양은 총 12.5%가 된다. 이때, 반사되거나 통과하는 광선의 양은 실시의 편의상 상기와 같은 수치로 하는 것이 바람직하지만, 반드시 상기와 같은 수치를 지켜야만 하는 것은 아니므로, 실시예에 따라 다양한 변화 및 응용이 가능하다.The light beam (100%) irradiated from the light emitter 21 positioned at the center of the reference axis attachment device passes through the light splitter 22 in half (50%) and is parallel by the collimation lens 23. After the light beam is directed to the insertion mirror 27 in the slave shaft attachment apparatus, the parallel ray is reflected by the insertion mirror 27 again (half (25%)) to the light splitter in the reference shaft attachment apparatus. Returning to (22), the rest (25%) passes through as it is. At this time, the reflected light ray (25%) returned to the light splitter 22 in the reference shaft attachment device is reflected by the light splitter 22 to its half (12.5%) at 90 ° to the photosensitive plate 25. And the rest (12.5%) passes through. Therefore, the amount of light incident on the photosensitive plate 25 is 12.5% in total. In this case, the amount of reflected or passed light is preferably set to the above numerical value for convenience of implementation, but it is not necessary to keep the numerical value as described above, various changes and applications are possible according to the embodiment.

상기와 같은 상태에서 양축간의 평행도를 측정하는 원리는 아래와 같다.The principle of measuring the parallelism between the two axes in the above state is as follows.

만약, 상기 기준축(100)과 상기 종속축(200)간의 평행도가 일치한다면, 상기 광분할기(22)로부터 반사하는 광선(12.5%)은 상기 감광판(25)의 감광면의 정중앙에 입사하게 된다. 반대로, 상기 기준축(100)과 상기 종속축(200)간의 평행도가 일치하지 않는다면, 상기 광분할기(22)로부터 반사하는 광선(12.5%)은 상기 감광판(25)의 감광면의 정중앙에 입사하지 못하고 어느 한쪽 방향으로 편향하게 된다.If the parallelity between the reference axis 100 and the subordinate axis 200 coincides with each other, light (12.5%) reflected from the light splitter 22 enters the center of the photosensitive surface of the photosensitive plate 25. . On the contrary, if the parallelity between the reference axis 100 and the subordinate axis 200 does not coincide, the light rays (12.5%) reflected from the light splitter 22 do not enter the center of the photosensitive surface of the photosensitive plate 25. They will deflect in either direction.

도 3은 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치의 감광판을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a photosensitive plate of the optical sensing type biaxial shaft matching device according to the present invention.

가운데 까만 부분을 상기 감광판(25)으로 입사한 광선이라고 할 때, 감광면의 정중앙으로부터 일정한 간격으로 이격되어 감지되는 광선의 편향오차는 간단한 산술식으로 구할 수 있다.When the middle black part is called light incident on the photosensitive plate 25, the deflection error of light rays detected at regular intervals from the center of the photosensitive surface can be obtained by a simple arithmetic formula.

즉, 상기 입사광이 오른쪽으로 편향되었다면 그 편향오차 Δx = (B+D)-(A+C)가 되고, 상기 입사광이 왼쪽으로 편향되었다면 그 편향오차 Δx = (A+C)-(B+D)가 되고, 상기 입사광이 위쪽으로 편향되었다면 그 편향오차 Δy = (A+B)-(C+D)가 되고, 상기 입사광이 아래쪽으로 편향되었다면 그 편향오차 Δy = (C+D)-(A+B)가 된다. 만약, 상기 입사광이 임의의 방향으로 편향되었다면 편향오차는 상기 Δx성분과 상기 Δy성분을 조합함으로써 구할 수 있다.That is, if the incident light is deflected to the right, the deflection error Δx = (B + D)-(A + C), and if the incident light is deflected to the left, the deflection error Δx = (A + C)-(B + D If the incident light is deflected upwards, the deflection error Δy = (A + B)-(C + D), and if the incident light is deflected downward, the deflection error Δy = (C + D)-(A + B). If the incident light is deflected in an arbitrary direction, the deflection error can be obtained by combining the Δx component and the Δy component.

다음으로, 양축간의 동심도를 측정하는 원리를 설명한다.Next, the principle of measuring concentricity between both axes will be described.

도 4는 도 2를 A-A 방향으로 바라본 것을 나타내는 도면으로서, 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치의 종속축 부착장치의 끝단면에 설치된 원형슬롯을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a view in the direction A-A in Figure 2, it is a view showing a circular slot provided on the end surface of the slave shaft attachment device of the optical sensing type biaxial shaft matching device according to the present invention.

이때, 상기 원형슬롯(28)의 중심으로는 상기 종속축의 중심선이 지나가도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the center line of the subordinate axis passes through the center of the circular slot 28.

만약, 상기 기준축과 상기 종속축간의 동심도가 일치한다면, 상기 콜리메이션 렌즈(23)로부터 나온 평행광선은 전량(50%)이 모두 상기 원형슬롯(28)을 통과하고, 상기 원형슬롯(28)을 통과하여 상기 삽입거울(27)로 입사한 광선 중 절반의 광선(25%)이 상기 삽입거울(27)로부터 반사되어 다시 상기 광분할기(22)로 재입사하며, 상기 광분할기(22)로 재입사한 광선 중 절반의 광선(12.5%)이 상기 광분할기(22)로부터 반사하여 상기 감광판(25)으로 입사하게 된다.If the concentricity between the reference axis and the subordinate axis coincides, all of the parallel rays from the collimation lens 23 (50%) pass through the circular slot 28, and the circular slot 28 Half of the light rays (25%) of the light beams passing through the insertion mirror 27 are reflected from the insertion mirror 27 and reincident to the light splitter 22 again, and to the light splitter 22. Half of the re-incident light rays (12.5%) are reflected from the light splitter 22 and enter the photosensitive plate 25.

반대로, 상기 기준축과 상기 종속축간의 동심도가 일치하지 않는다면, 최종적으로 상기 감광판(25)에 입사하는 광선의 광량은 12.5% 이하가 될 수 밖에 없다.On the contrary, if the concentricity between the reference axis and the subordinate axis does not coincide, the amount of light finally incident on the photosensitive plate 25 may be 12.5% or less.

왜냐하면, 상기 콜리메이션 렌즈(23)로부터 나온 평행광선은 전량(50%)이 모두 상기 원형슬롯(28)을 통과하지 못하고 일부가 상기 원형슬롯(28)의 외곽면과 충돌(빗금친 부분)하여 소실되며, 상기 원형슬롯(28)을 통과하여 상기 삽입거울(27)로 입사한 후 다시 반사되어 나오는 광선 중의 일부 또한 상기 원형슬롯(28)의 외곽면과 충돌(빗금친 부분)하여 소실되기 때문이다.This is because the parallel beams emitted from the collimation lens 23 do not pass through the circular slot 28 in the total amount (50%), and some of them collide with the outer surface of the circular slot 28 (hatched portions). It is lost, because some of the light beams that pass through the circular slot 28 and enter the insertion mirror 27 and are reflected back again are also lost by colliding with the outer surface of the circular slot 28 (hatched). to be.

본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치로써 양축간의 축심일치 여부를 검사하기 위해서는 상기 감광판(25)만을 관측하면 되므로, 결국 축심일치 작업이 상당히 간단해진다.As the optical sensing type biaxial shaft matching device according to the present invention, only the photosensitive plate 25 needs to be observed to check whether the shaft matching is performed between the two shafts.

이상에서 본 고안의 실시예를 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 고안의 정신이 여기에 한정되지 아니하므로 다양한 변화와 변형이 가능할 것이다. 그러나, 이러한 변화와 변형은 본 고안의 권리범위에 속하게 됨은 첨부된 청구범위를 통해서 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiment of the present invention has been described above, this is only an example and the spirit of the present invention is not limited thereto, and various changes and modifications may be possible. However, it will be understood from the appended claims that such changes and modifications fall within the scope of the present invention.

본 고안을 실시함으로써 양축간의 동심도 및 평행도의 오차성분을 동시에 실시간으로 관측할 수 있고, 고정밀도의 축심일치 작업을 할 수 있으며 또한 이를 매우 신속하게 수행할 수 있다.By implementing the present invention, error components of concentricity and parallelism between both axes can be simultaneously observed in real time, and high precision shaft matching can be performed, and this can be performed very quickly.

그리고, 본 고안에 따른 광감지형 양축간 축심일치장치는 휴대형으로 제작이 가능하기 때문에 상시 휴대할 수 있으므로 다양한 응용범위를 가진다.In addition, since the optical sensing type biaxial shaft matching device according to the present invention can be manufactured in a portable type, it can be always carried and has various application ranges.

Claims (8)

기준축의 단면 정중앙에 위치하며 광선을 조사하는 발광기와;A light emitter positioned at the center of the cross section of the reference axis and irradiating light rays; 상기 기준축에 부착되며 입사하는 광선 중 일부는 반사시키고 나머지는 그대로 통과시키는 광분할기와;A light splitter attached to the reference axis to reflect some of the incident light rays and pass the rest as it is; 상기 기준축에 부착되어 상기 광분할기와 수직으로 대향하여 위치하며 상기 광분할기로부터 반사되어 오는 광선을 감지하는 감광판과;A photosensitive plate attached to the reference axis and positioned vertically opposite to the light splitter and sensing light rays reflected from the light splitter; 상기 기준축에 부착되며 입사하는 광선을 평행광선으로 만들거나 입사하는 평행광선을 임의의 초점으로 모으는 콜리메이션 렌즈와;A collimation lens attached to the reference axis and making incident light into parallel rays or collecting incident parallel rays at arbitrary focal points; 종속축에 부착되며 입사하는 광선 중 일부는 반사하고 일부는 그대로 통과시키는 삽입거울을 포함하는 광감지형 양축간 축심일치장치A photosensitive biaxial shaft matching device including an insertion mirror attached to the subordinate axis and reflecting some of the incident light rays and passing some of them as it is. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광감지형 양축간 축심일치장치는,The optical sensing type biaxial shaft matching device, 상기 기준축의 일끝단부 단면에 설치되며 상기 발광기와, 상기 광분할기와, 상기 콜리메이션 렌즈와, 상기 감광판을 포함하는 기준축 부착장치와;A reference axis attachment device installed at one end of the reference axis and including the light emitter, the light splitter, the collimation lens, and the photosensitive plate; 상기 종속축의 일끝단부 단면에 설치되며 상기 삽입거울을 포함하는 종속축 부착장치로 분리되는 것을 특징으로 하는 광감지형 양축간 축심일치장치Is installed on one end end surface of the subordinate shaft and is separated by the subordinate shaft attachment device including the insertion mirror axis sensing device between the two shafts 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 종속축 부착장치의 끝단면에는 입사하는 광선의 수직단면외경과 동일한 크기의 외경을 가지는 원형슬롯이 설치되는 것을 특징으로 하는 광감지형 양축간 축심일치장치On the end surface of the slave shaft attaching device, a circular slot having an outer diameter having the same size as that of the vertical cross section of the incident light beam is installed. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기준축 부착장치상의 상기 발광기와, 상기 광분할기와, 상기 콜리메이션 렌즈는 상기한 순서대로 일직선으로 배열되며 각각의 중심을 연결한 직선이 상기 기준축의 중심선과 일치하는 것을 특징으로 하는 광감지형 양축간 축심일치장치The light-sensing device on the reference axis attachment device, the light splitter, and the collimation lens are arranged in a straight line in the order described above, and a straight line connecting the centers thereof coincides with the center line of the reference axis. Axis matching device between both shafts 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 종속축 부착장치상의 상기 삽입거울의 중심을 관통하는 직선이 상기 종속축의 중심선과 일치하는 것을 특징으로 하는 광감지형 양축간 축심일치장치A linear sensing device between both axes of the optical sensing type, wherein a straight line passing through the center of the insertion mirror on the slave shaft attachment device coincides with the center line of the slave shaft. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 광분할기와, 상기 콜리메이션 렌즈는 순서를 서로 바꾸어 배열되는 것을 특징으로 하는 광감지형 양축간 축심일치장치And the light splitter and the collimation lens are arranged in a reverse order. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광분할기는 상기 발광기가 조사하는 광선 중 일부는 굴절시키고 나머지는 그대로 통과시킴과 동시에 상기 삽입거울로부터 반사되어 오는 광선 중 일부는 굴절시키고 나머지는 그대로 통과시키는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 광감지형 양축간 축심일치장치The light splitter is configured to deflect some of the light beams irradiated by the light emitter and pass the rest as it is, while at the same time refracting some of the light beams reflected from the insertion mirror and passing the rest as it is. Axis matching device between both shafts 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감광판에는 감지된 광선의 위치가 어느 정도의 오차를 가지고 편향되어 있는지를 파악하는 동시에 감지된 광선의 광량이 어느 정도인지를 정밀하게 파악할 수 있는 광감지 센서가 부착되는 것을 특징으로 하는 광감지형 양축간 축심일치장치The photosensitive plate is equipped with a photosensitive sensor for detecting the position of the detected light beam with a certain degree of deflection, and at the same time to accurately detect how much light is detected. Axis matching device between both shafts
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