KR20030005856A - 홀 측정장치 - Google Patents

Abstract

홀(hole) 측정장치가 개시된다. 개시된 홀 측정장치는, 다수의 홀이 형성된 제품의 홀에 레이저빔을 주사하는 레이저장치와; 상기 홀에 설치된 고정수단에 의해 장착되어 상기 레이저빔을 수광하고, 이를 반사시키는 반사경과; 상기 반사경에 의해 반사된 상기 레이저빔을 감지하여 파장을 계산하여 거리를 산출토록 상기 레이저장치와 연결된 컨트롤러와; 상기 거리를 수평각과 수직각으로 계산하여 3차원 좌표값을 산출하는 인코더;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 홀이 형성된 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

홀 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING A HOLE}

본 발명은 홀(hole) 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 제품에 형성된 홀의 측정시간 및 분석시간이 단축되고, 제품의 품질이 향상될 수 있도록 하는 홀 측정장치에 관한 것이다.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 차체의 프론트 플로어 조립체 (front floor assembly)(10)에 라디에이터 모듈 조립체(radiator module assembly)와 서브프레임(sub-frame) 등 의장 및 샤시부품과 팬더(fender) 등의 차체 부품의 최적장착, 예컨대 작업자가 지그나 장비를 이용하여 가능하면 무조정 상태로 최적의 결합을 형성토록 하고, 최적품질(팬더와 후드(hood)의 간격 및 단차, 헤드램프 (head lamp)와 팬더 및 후드와의 간격, 단차)을 이루기 위하여 프론트 플로어 조립체(10)의 패널의 각 툴링 홀(tooling hole)(11) 및 각종 마운팅 홀(mounting hole)(12)의 절대위치 및 상대거리를 측정하여 문제의 패널을 보정한다.

현재는 도 2에 도시된 바와 같이, 3차원측정기(20)의 프로브(probe)(21)로 예컨대 툴링홀(11)의 측정은, 이 홀(11)의 바깥둘레의 면에 4 지점(①→②→③→④)을 측정하여 컴퓨터(미도시)상에서 기준 좌표계를 기준으로 평면(plane)을 생성하여 상기 프로브(21)가 측정면에 직각으로 진입할 수 있도록 하고, 툴링홀(11) 내의 4 지점(⑤→⑥→⑦→⑧)을 측정하여 툴링홀(11)의 정도를 평가한다.

그런데 상기와 같은 종래의 홀 측정 및 분석은, 측정작업이 모두 수작업으로 이루어지고, 수작업으로 기록 및 분석하여 문제의 패널을 수정한다.

따라서 시간이 과다하게 소요되고, 측정이 곤란한 부위 예컨대 볼트(bolt)(13) 체결홀 등으로 인한 차체의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 제품의 홀 측정시간 및 분석시간이 단축되고, 제품의 품질이 향상될 수 있도록 하는 홀 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 다수의 홀들이 형성된 차량의 프론트 플로어 조립체의 구성을 나타낸 개략자적인 사시도.

도 2는 도 1의 홀들을 측정하는 3차원 측정기와 측정원리를 나타내 보인 도면.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 홀 측정장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 5는 본 발명에 따른 홀 측정장치의 작동을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30. 레이저장치

40. 제품

41. 홀

51. 반사경

60. 컨트롤러

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 홀 측정장치는, 다수의 홀이 형성된 제품의 홀에 레이저빔을 주사하는 레이저장치와; 상기 홀에 설치된 고정수단에 의해 장착되어 상기 레이저빔을 수광하고, 이를 반사시키는 반사경과; 상기 반사경에 의해 반사된 상기 레이저빔을 감지하여 파장을 계산하여 거리를 산출토록 상기 레이저장치와 연결된 컨트롤러와; 상기 거리를 수평각과 수직각으로 계산하여 3차원 좌표값을 산출하는 인코더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3과 도 4에는 본 발명에 따른 홀 측정장치를 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 홀 측정장치는, 제품(40)에 형성된 다수의 홀(41)에 레이저빔(laser beam)을 주사하는 레이저장치(30)와, 제품(40)의 홀(41)에 설치된 고정수단에 의해 장착되어 레이저빔을 수광하고, 이를 반사시키는 반사경(51)과, 상기 반사경(51)에 의해 반사된 레이저빔을 감지하여 파장을 계산하여거리를 산출토록 레이저장치(30)와 연결되며 컴퓨터(61)가 구비되는 컨트롤러 (controller)(60)와, 상기 거리를 수평각과 수직각으로 계산하여 3차원 좌표값을 산출하는 인코더(encoder)(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 레이저장치(30)에는 반사경(51)으로부터 반사된 레이저빔을 감지하여 컨트롤러(60)에 송신토록 하는 센서 헤드(sensor head)(미도시)가 구비된다.

그리고 상기 고정수단은, 상기 제품(40)의 홀(41)에 고정 삽입되어 상단부에 반사경(51)이 놓이도록 구비된 기준핀(52)과, 상기 홀(41)의 주위에 설치되어 기준핀(52)을 홀(41)에 고정하는 자석부재(53)로 이루어진다.

그리고 고정수단의 다른 실시예로, 상기 제품(40)에 형성된 볼트홀(미도시)에 체결되어 상단부에 반사경(51)이 놓이도록 구비된 볼트(미도시)를 포함하여 된다. 즉, 상기 기준핀(52)과 너트 대신에 볼트가 이용된 것이다.

따라서 상기 기준핀(52)과 자석부재(53) 또는 볼트와 반사경(51)이 구성되어 제품(40)의 각종 홀(41)을 측정하기 위한 하나의 측정 툴(tool)이 된다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 홀 측정장치의 작동을 도 5에 도시된 플로차트를 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 우선, 상기 제품(40)의 홀(41) 또는 전술한 바 있는 프론트 플로어 조립체의 툴링홀(11)에 반사경(51)을 설치하고, 레이저빔을 주사하여 원점 좌표계를 생성한다.(단계 110)

상기 단계에서 생성된 원점 좌표계를 측정기가 도 3에 도시된 바와 같은 카라인(car line) 좌표계(100)로 인식할 수 있도록 측정기 소프트웨어(software) 상에서 좌표계를 변환한다.(단계 120)

이어서, 각종 제품(40)의 홀(41)들에 반사경(51)을 포함하는 툴을 설치한다 .(단계 130)

그리고, 상기 레이저장치(30)를 이용하여 레이저빔을 반사경(51)으로 주사하여 센서 헤드로 되돌아오게 하여 컨트롤러(60)가 시간으로 파장을 계산과 거리를 산출하고 인코더에 의하여 수평각과 수직각을 계산하고, 3차원 좌표값을 산출하여 홀(41)의 절대위치를 알아낸다.(단계 140)

또한 산출된 홀(41)의 절대위치를 기준으로 컴퓨터(61)상의 소프트웨어에서 홀(41)간 상대거리를 알아낸다.(단계 150)

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥의 홀들의 절대위치를 카라인 좌표계(100)를 기준으로 측정한다. 즉, ①,②,③간의 상대거리 및 ④,⑤,⑥간의 상대거리, ①,②,③과 ④,⑤,⑥간의 상대거리를 측정된 ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥의 절대위치를 기준으로 컨트롤러(60)의 컴퓨터(61)에서 계산한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 홀 측정장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

레이저장치와 반사경에 의해 각종 홀을 측정 및 분석하므로 측정시간과 분석시간을 단축시킬 수 있고, 정확한 측정이 가능하다.

그리고 어떠한 홀 예컨대 볼트 또는 너트 체결홀 등의 측정 한계부위에도 측정이 용이하게 이루어질 수 있음으로 홀들이 형성된 제품(차체)의 품질이 향상된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 다수의 홀이 형성된 제품의 홀에 레이저빔을 주사하는 레이저장치와;

   상기 홀에 설치된 고정수단에 의해 장착되어 상기 레이저빔을 수광하고, 이를 반사시키는 반사경과;

   상기 반사경에 의해 반사된 상기 레이저빔을 감지하여 파장을 계산하여 거리를 산출토록 상기 레이저장치와 연결된 컨트롤러와;

   상기 거리를 수평각과 수직각으로 계산하여 3차원 좌표값을 산출하는 인코더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 측정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 레이저장치에는 상기 반사경으로부터 반사된 상기 레이저빔을 감지하여 상기 컨트롤러에 송신토록 하는 센서 헤드가 구비된 것을 특징으로 하는 홀 측정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 고정수단은,

   상기 홀에 고정 삽입되어 상단부에 상기 반사경이 놓이도록 구비된 기준핀과;

   상기 홀의 주위에 설치되어 상기 기준핀을 상기 홀에 고정하는 자석부재;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 홀 측정장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 고정수단은, 상기 홀에 체결되어 상단부에 상기 반사경이 놓이도록 구비된 볼트를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 홀 측정장치.