KR20030092247A - A Manual Spatial Position Finder - Google Patents

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KR20030092247A
KR20030092247A KR1020020029859A KR20020029859A KR20030092247A KR 20030092247 A KR20030092247 A KR 20030092247A KR 1020020029859 A KR1020020029859 A KR 1020020029859A KR 20020029859 A KR20020029859 A KR 20020029859A KR 20030092247 A KR20030092247 A KR 20030092247A
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김진원
한창환
안석민
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한국항공우주연구원
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    • A62B1/00—Devices for lowering persons from buildings or the like
    • A62B1/06—Devices for lowering persons from buildings or the like by making use of rope-lowering devices
    • A62B1/18—Other single parts for rope lowering-devices, e.g. take-up rollers for ropes, devices for shooting ropes

Abstract

PURPOSE: A manual spatial position finder is provided to simply find spatial position by installing an indicating rod capable of indicating a finding position on a moving shaft while moving the indicating rod in three directions. CONSTITUTION: Two moving shafts(4,5) and two moving shaft supporting rods(6,7) are installed at both sides of a support(8) having a rectangular shape. The moving shafts are movable in X-axis and Y-axis directions. A moving shaft(3) is coupled to the moving shafts in a Z-axis direction. An indicating plate(9) is provided at a lower portion of the moving shaft. A reference point of an indicating rod(1) is vertically aligned with respect to a reference point of the indicating rod(1). The moving shafts are supported by means of the moving shaft supporting rods through a bearing. A Z-axis moving shaft(2) is supported in the moving shaft.

Description

수동식 공간 위치 측정기{A Manual Spatial Position Finder}Manual Spatial Position Finder

본 발명은 임의의 공간에 주어진 특정 물체의 위치를 3차원적으로 측정하기 위한 수동식 측정기에 관한 것으로 X축, Y축, Z축 방향의 위치를 각각 측정할 수 있으며, 하나의 기준 점으로부터 세 방향으로의 위치를 측정하기 위해서 기계적 조작방식을 사용하여 수동식으로 3축을 이동시켜 공간상의 특정 위치를 포인트로 지시하고 그 위치를 측정할 수 있는 수동식 공간 위치 측정기에 관한 것이다.The present invention relates to a manual measuring device for three-dimensional measurement of the position of a given object in any space, and can measure the position in the X-axis, Y-axis, Z-axis direction, respectively, three directions from one reference point The present invention relates to a manual space position measuring device capable of indicating a specific position in space by using a mechanical manipulation method to measure the position of a furnace and indicating a point in a space.

기존의 3차원 측정기는 사용하여 왕복엔진과 프로펠러를 장착하는 Pusher형 소형항공기에서는 엔진 마운트를 장착하기 위해서 카울 후방의 개구부 중심에 프로펠러 구동축이 정확히 위치하도록 설치해야 한다.In pusher-type small aircraft equipped with reciprocating engines and propellers using conventional three-dimensional measuring instruments, the propeller drive shaft should be installed at the center of the opening in the rear of the cowl to mount the engine mount.

이를 위해서 먼저 항공기의 기준축을 정확히 정렬시킨 다음, Theodolite 같은 정밀 광학측정기를 사용하여 개구부의 중심을 잡고 실제 엔진이 설치될 방화벽에 중심 위치를 표시해야 한다.To do this, first align the reference axis of the aircraft accurately, then use a precision optical meter such as Theodolite to center the opening and mark the center position on the firewall where the actual engine will be installed.

이러한 작업은 장비 사용의 숙련도 및 방화벽과 카울의 결합상태에 따라 에러가 발생할 소지가 많고 시간도 오래 걸리는 단점이 있다.This task is prone to errors and takes a long time depending on the skill of using the equipment and the combination of the firewall and the cowl.

본 발명은 공간상에 위치한 물체의 형상과 위치를 측정하는 방식에 있어서, 간단한 기계적 시스템을 적용하여 간편하게 측정할 수 있도록 하기 위해서, 측정하려고 하는 위치를 지시할 수 있는 지시봉을 하나의 이동축에 설치하고 지시봉을 세 방향으로 움직이도록 하는 것이다.According to the present invention, in order to measure the shape and position of an object located in a space, in order to easily measure by applying a simple mechanical system, an indicator bar that can indicate a position to be measured is installed on one moving shaft. And the indicator rod to move in three directions.

지시봉의 이동은 이동축 상단에 설치된 세 개의 독립적인 회전식 핸들을 손으로 조작하여 제어할 수 있도록 하고, 이동축은 핸들로부터 케이블을 통해서 구동되는 톱니바퀴에 의해서 각각의 축 위를 움직이도록 한다.The movement of the indicator rod allows hand-controlled three independent rotary handles mounted on top of the moving shaft, and the moving shaft moves on each shaft by a cogwheel driven from the handle through a cable.

이동축을 특정 축 방향으로 이동시킬 때, 나머지 축의 간섭을 받지 않고 독립적으로 움직이며 기준좌표를 토대로 측정하려고 하는 점의 X, Y, Z 공간 위치를 측정한다.When the moving axis is moved in a specific axis direction, it moves independently without interference of the other axis and measures the X, Y, Z spatial position of the point to be measured based on the reference coordinate.

또한 공간상에 떨어져있는 물체 사이의 거리를 측정할 수 있으며, 여러 지점간의 상대적인 위치를 측정할 수 있도록 하고, 지시봉을 공간상의 특정 위치에 맞춘 상태에서 Z축 상의 기준면에 같은 위치를 표시할 수 있도록 한다.It can also measure the distance between objects separated in space, measure the relative position between multiple points, and mark the same position on the reference plane on the Z axis with the indicator rod at a specific position in space. do.

지시봉의 형태는 여러 가지로 가능하도록 하여, Z축 상의 기준면에서부터 측정 범위가 한정되지 않도록 한다.The shape of the indicator rod is made possible in various ways so that the measurement range is not limited from the reference plane on the Z axis.

X, Y 두 방향으로의 이송축과 이송축 지지봉은 베어링으로 지지되어 부드럽게 이송되도록 하고, 세 축을 구동하는 톱니바퀴와 톱니레일은 적당한 마찰력에 의해 지지되도록 하며 구동풀리와 피동풀리를 연결하는 케이블은 적당한 장력으로 고정되어 미끄러지지 않도록 한다.The feed shaft and feed shaft support rods in both X and Y directions are supported by bearings so that they can be transferred smoothly.The cog wheels and tooth rails that drive the three axes are supported by a suitable friction force and the cable connecting the drive pulley and the driven pulley Fix with proper tension to prevent slipping.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도1 is a perspective view showing a preferred embodiment of the present invention

도 2 는 본 발명의 평면도2 is a plan view of the present invention

도 3 은 본 발명 도 2 의 A-A선 단면도Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of the present invention Figure 2

도 4 는 본 발명 도 3 의 F-F선 단면도4 is a cross-sectional view taken along the line F-F of the present invention Figure 3

도 5 는 본 발명 도 2 의 B-B선 단면도5 is a cross-sectional view taken along the line B-B of the present invention Figure 2

도 6 은 본 발명 도 5 의 G-G선 단면도6 is a cross-sectional view taken along the line G-G of the present invention FIG.

도 7 은 본 발명 도 2 의 C-C선 단면도7 is a cross-sectional view taken along the line C-C of the present invention Figure 2

도 8 은 본 발명 도 7 의 H-H선 단면도8 is a cross-sectional view taken along the line H-H of the present invention FIG.

도 9 는 본 발명 도 2 의 D-D선 단면도9 is a cross-sectional view taken along the line D-D of the present invention FIG.

도 10 은 본 발명 도 2 의 E-E선 단면도10 is a cross-sectional view taken along the line E-E of the present invention Figure 2

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

1 : 지시봉2 : Z방향 이송축1: Indicator bar 2: Feeding axis in Z direction

3 : 이동축4 : X방향 이송축3: moving axis 4: feeding direction in X direction

5 : Y방향 이송축6 : Y방향 이송축 지지봉5: Y-direction feed shaft 6: Y-direction feed shaft support rod

7 : X방향 이송축 지지봉8 : 지지대7: X direction feed shaft support rod 8: support

9 : 지시판10 : Z방향 이송 핸들9: Indicator plate 10: Z direction transfer handle

11 : 제1 톱니바퀴12 : 제1 톱니레일11: first cog wheel 12: first cog rail

13 : Y방향 이송 핸들14 : 제1 구동풀리13: Y-direction feed handle 14: First drive pulley

15 : 제1 피동풀리16 : 제2 톱니바퀴15: first driven pulley 16: the second gear

17 : 제2 톱니레일18 : X방향 이송 핸들17: 2nd tooth rail 18: X direction feed handle

19 : 제2 구동풀리20 : 제2 피동풀리19: second driving pulley 20: second driven pulley

21 : 제3 톱니바퀴22 : 제3 톱니레일21: third gear 22: third gear rail

23 : 제1 케이블24 : 제2 케이블23: first cable 24: second cable

본 발명은 기준면이 되는 사각형 형상의 지지대(8)에 X축과 Y축 방향으로 움직일 수 있는 두 개의 이송축(4, 5)과 그것들을 지지해주는 이송축 지지봉(6, 7)이 양측에서 각각 설치되며, 두 개의 이송축(4, 5)과 연결되어 수직으로 Z축 방향에 이동축(3)이 결합된다.According to the present invention, two feed shafts 4 and 5 that can move in the X- and Y-axis directions and a feed shaft support rods 6 and 7 that support them are provided on both sides of a rectangular support 8 having a reference surface, respectively. It is installed, connected to the two feed shaft (4, 5) is coupled to the moving shaft (3) in the Z-axis direction vertically.

이동축(3)의 내부에는 상하 방향으로 움직이는 Z방향 이송축(2)이 위치하고 그 끝에 지시봉(1)이 부착된다.Inside the moving shaft 3, the Z-direction feed shaft 2 moving in the vertical direction is positioned, and the indicator rod 1 is attached to the end thereof.

이동축(3)의 아래에 기준면과 만나는 부분에 지시판(9)이 있으며, 지시봉(1)의 기준점은 지시판(9)의 기준점과 수직으로 일치하게 된다.The indicator plate 9 is located at a portion that meets the reference plane below the moving shaft 3, and the reference point of the indicator bar 1 vertically coincides with the reference point of the indicator plate 9.

X와 Y방향 이송축(4, 5)은 이송축 지지봉(6, 7)에 베어링으로 지지되어 적당한 마찰력으로 부드럽게 원하는 위치로 이송된다.The X and Y-direction feed shafts 4 and 5 are supported by the bearings on the feed shaft support rods 6 and 7, and are smoothly conveyed to the desired position with an appropriate frictional force.

Z방향 이동축(2)은 이동축(3)안에서 적당한 마찰력이 있는 미끄럼 접촉으로 움직이나 정지 상태에서는 표면 마찰력으로 지지된다.The Z-direction moving shaft 2 is moved by sliding contact with moderate frictional force in the moving shaft 3, but is supported by surface frictional force in the stationary state.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도로, 바닥 기준면을 임의의 벽에 고정할 수 있는 지지대(8)의 내부에 X와 Y방향 이송축(4, 5) 그리고 이송축 지지봉(6, 7)이 위치하며, 중앙에 X, Y방향 이송축(4, 5)과 결합되어 수직으로 서있는 이동축(3)이 있고 그 아래쪽에는 지시판(9)이 그리고 위쪽에는 Z방향 이송축(2)과 지시봉(1)이 위치하고 있다1 is a perspective view showing a preferred embodiment of the present invention, the X and Y direction feed shafts (4, 5) and the feed shaft support rods (6) inside the support (8), which can fix the floor reference plane to any wall 7) is located in the center, vertically coupled with the X, Y-direction feed shaft (4, 5) moving axis (3), the lower side of the indicator plate (9) and the upper direction of the Z-axis feed shaft (2) ) And indicator rod (1) are located

여기서, 이동축(3)은 X와 Y방향 두 개의 이송축(4, 5)을 따라서 어느 방향으로든지 자유롭게 이동할 수 있으며, Z방향 이송축(2)은 이동축(3)내에서 자유롭게 상하로 이동할 수 있다.Here, the moving shaft 3 can move freely in any direction along the two feed shafts 4 and 5 in the X and Y directions, and the Z-direction feed shaft 2 can move freely up and down within the moving shaft 3. Can be.

한편, X와 Y 그리고 Z방향 이송축(4, 5, 2)에는 각각 눈금이 표시되어 있고, 이를 통해서 공간 위치를 측정할 수 있도록 하는 것이다.On the other hand, the X, Y and Z-direction feed shaft (4, 5, 2) is marked on the scale, respectively, through which the space position can be measured.

또한 지시봉(1)의 기준점과 동일한 수직선상으로 이동축(3) 밑의 지시판(9)에도 기준점을 설정하고 이로부터 수직, 수평 눈금을 표시하였다.The reference point was also set on the indicator plate 9 under the moving shaft 3 on the same vertical line as the reference point of the indicator bar 1, and vertical and horizontal scales were displayed therefrom.

도 2 는 본 발명의 평면도를 나타낸 것으로 이동축(3)의 내부 구조와 X, Y방향 이송축(4, 5)의 단면을 표시하기 위한 위치를 나타낸 것이다.Fig. 2 shows a plan view of the present invention and shows a position for displaying the internal structure of the moving shaft 3 and the cross sections of the X, Y direction feed shafts 4, 5.

도 3 은 본 발명 도 2 의 A-A선 단면도이며, 도 4 는 본 발명 도 3 의 F-F선 단면도로 이동축(3) 내부의 Z방향 이송축(2)의 작동 원리를 나타낸 단면도이며, 이동축(3)의 상단에 위치한 Z방향 이송 핸들(10)에는 제1 톱니바퀴(11)가 연결되어 있고, 제1 톱니바퀴(11)는 내부에 직립되게 설치된 제1 톱니레일(12)에 연결되어 있어서 Z방향 이송축(2)을 상하로 움직이도록 하는 것이다.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of the present invention and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 3 showing the operation principle of the Z-direction feed shaft 2 inside the moving shaft 3. 3) the first cogwheel 11 is connected to the Z-direction transfer handle 10 located at the top of the third cogwheel, and the first cogwheel 11 is connected to the first cog rail 12 installed upright in the interior thereof. The Z-direction feed shaft (2) is to move up and down.

도 5 는 본 발명 도 2 의 B-B선 단면도이며, 도 6 은 본 발명 도 5 의 G-G선 단면도로 이동축(3) 상단에 설치된 Y방향 이송 핸들(13)을 돌려주면 Y방향 이송 핸들(13)과 직결된 제1 구동풀리(14)가 회전하며 다시 제1 케이블(23)을 통해서 아래의 Y방향 이송축(5) 내부의 제1 피동풀리(15)를 회전시키게 된다.5 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2 of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line GG of FIG. 5 of the present invention when the Y-direction feed handle 13 installed on the upper end of the moving shaft 3 is rotated. The first driving pulley 14 directly connected to the rotating unit rotates the first driven pulley 15 inside the lower Y-direction feed shaft 5 through the first cable 23.

다시 제1 피동풀리(15)와 연결된 제2 톱니바퀴(16)가 회전하면 Y방향이송축(5) 내부에 설치된 제2 톱니레일(17)에 걸리면서 이동축(3)이 움직이게 된다.When the second cogwheel 16 connected to the first driven pulley 15 rotates, the moving shaft 3 moves while being caught by the second cog rail 17 installed inside the Y-direction feed shaft 5.

여기서 제1 케이블(23)은 이동축(3)과 X방향 이송축(4) 내부를 통해서 Y방향 이송축(5) 안까지 아무런 간섭없이 연결되며, 제1 피동풀리(15)와 제2 톱니바퀴(16)는 작동 공간의 간섭을 받지 않도록 이동축(3) 안에 고정된다.Here, the first cable 23 is connected to the inside of the Y-direction feed shaft (5) without any interference through the moving shaft (3) and the X-direction feed shaft (4), the first driven pulley (15) and the second gear 16 is fixed in the moving shaft 3 so as not to interfere with the working space.

도 7 은 본 발명 도 2 의 C-C선 단면도이며, 도 8 은 본 발명 도 7 의 H-H선 단면도로 이동축(3) 상단에 설치된 X방향 이송핸들(18)을 돌리면 내부에서 직결된 제2 구동풀리(19)가 회전하며 제2 케이블(24)로 연결된 하측의 X방향 이송축(4) 내부의 제2 피동풀리(20)가 회전된다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 2, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line HH of FIG. 19 rotates, and the second driven pulley 20 inside the lower X-direction feed shaft 4 connected by the second cable 24 is rotated.

다시 제2 피동풀리(20)와 연결된 제3 톱니바퀴(21)가 회전하면 X방향 이송축(4) 내부에 설치된 제3 톱니레일(22)에 걸리면서 이동축(3)이 움직이게 된다.When the third cogwheel 21 connected to the second driven pulley 20 rotates again, the moving shaft 3 moves while being caught by the third cog rail 22 installed inside the X-direction feed shaft 4.

여기서 제2 케이블(24)은 이동축(3) 내부를 통해서 X방향 이송축(4) 안으로 아무 간섭없이 연결되며, 제2 피동풀리(20)와 제3 톱니바퀴(21)는 작동 공간의 간섭을 받지 않도록 이동축(3) 안에 고정된다.Here, the second cable 24 is connected without any interference through the moving shaft 3 into the X-direction feed shaft 4, and the second driven pulley 20 and the third gear 21 interfere with the working space. It is fixed in the moving shaft (3) so as not to receive.

도 9 는 본 발명 도 2 의 D-D선 단면도이며, 도 10 은 본 발명 도 2 의 E-E선 단면도로 X방향 이송축(4)의 단면은 제1 케이블(23)이 관통할 수 있도록 양쪽 끝부분을 제외하고 중앙부가 상하로 개방되어 있으며 이송축의 양끝단에서 다시 결합되어 형상이 유지되도록 한다.9 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 2 of the present invention, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 2 of the present invention, and a cross section of the X-direction feed shaft 4 has both ends thereof so that the first cable 23 can pass therethrough. Except for the central portion is open up and down and combined at both ends of the feed shaft to maintain the shape.

Y방향 이송축(5)은 위쪽에서 제1 케이블(23)이 연결되므로 위쪽에서 개방되도록 하고 다시 이송축의 끝단까지 결합되어 형상을 유지한다.Since the Y-direction feed shaft 5 is connected to the first cable 23 at the upper side, the Y-direction feed shaft 5 is opened from the upper side and is coupled to the end of the feed shaft to maintain the shape.

왕복엔진과 프로펠러를 장착하는 Pusher형 소형항공기에서는 엔진 마운트를 장착하기 위해서 카울 후방의 개구부 중심에 프로펠러 구동축이 정확히 위치하도록 설치해야 한다.In pusher-type small aircraft equipped with reciprocating engines and propellers, the propeller drive shaft must be installed in the center of the opening in the rear of the cowl to mount the engine mount.

이를 위해서 먼저 항공기의 기준축을 정확히 정렬시킨 다음, 개구부의 중심을 잡고 실제 엔진이 설치될 방화벽에 중심 위치를 표시해야 한다.To do this, you must first align the reference axis of the aircraft, then center the opening and mark the center position on the firewall where the actual engine will be installed.

이때 본 발명을 방화벽에 설치하면 공간상에 위치한 물체의 3차원적 형상과 상대적인 위치를 쉽게 측정할 수 있다.At this time, if the present invention is installed in the firewall, the three-dimensional shape and the relative position of the object located in the space can be easily measured.

본 발명은 공간상의 물체의 형상과 위치 그리고 상대적인 거리를 측정함에 있어서 X, Y, Z 세 방향으로 움직일 수 있는 간단한 기계적 장치를 이용하여 간편하게 공간 위치를 측정할 수 있는 것이다.The present invention can easily measure the spatial position by using a simple mechanical device that can move in three directions X, Y, Z in measuring the shape, position and relative distance of the object in space.

본 발명은 수동식으로 쉽게 조작될 수 있으며, 이동 및 설치가 용이하고 특히 항공기 부품과 같은 복잡한 3차원 물체의 형상과 좌표를 어느 위치에서나 비교적 간단하게 확인할 수 있는 것이다.The present invention is easy to operate manually, easy to move and install, and relatively simple to check the shape and coordinates of complex three-dimensional objects, especially aircraft components, at any location.

Claims (5)

하나의 지시판을 X, Y, Z 세방향으로 이동시킴에 있어서,In moving one indicator plate in three directions of X, Y and Z, 직립되게 설치되며 외측의 각 방향에 세 개의 이송핸들을 설치하는 이동축과,A moving shaft which is installed upright and installs three transfer handles in each direction of the outside; 상기 이동축에 상측에서 삽입되며 Z방향 이송 핸들에 고정된 제1 톱니바퀴와 연결된 제1 톱니레일이 설치되어 상하측으로 이송되며 하측으로 지시판을 설치한 Z방향 이송축과,A Z direction feed shaft inserted into the moving shaft and connected to a first gear wheel fixed to a Z direction transfer handle, the first gear rail being transferred upward and downward, and the indication plate installed downward; 상기 이동축의 하측에서 Y방향 이송 핸들에 고정된 제1 구동풀리와 제1 케이블로 연결되는 제1 피동풀리에 설치된 제2 톱니바퀴와 연결된 제2 톱니레일이 설치되어 Y방향으로 이송되는 Y방향 이송축과,Y-direction feed in which the second drive rail connected to the second gear wheel installed in the first driving pulley fixed to the Y-direction feed handle and the first driven pulley connected by the first cable is installed at the lower side of the moving shaft and is conveyed in the Y direction. Axes, 상기 이동축의 하측에서 X방향 이송 핸들에 고정된 제2 구동풀리와 제2 케이블로 연결되는 제2 피동풀리에 설치된 제3 톱니바퀴와 연결된 제3 톱니레일이 설치되어 X방향으로 이송되는 X방향 이송축을 통하여 지시판의 공간 위치를 3차원 범위에서 이동시켜 위치를 측정함을 특징으로 하는 수동식 공간 위치 측정기.X-direction conveying in which the third gear rail connected to the third gear wheel installed in the second drive pulley connected to the second drive pulley fixed to the X-direction transfer handle and the second cable at the lower side of the moving shaft is installed in the X direction Manual spatial position measuring device, characterized in that for measuring the position by moving the spatial position of the indicator plate in the three-dimensional range through the axis. 제1항에 있어서, 이동축의 이송 핸들을 통하여 X방향 이송축과 Y방향 이송축 및 Z방향 이송축을 독립적으로 이송할 수 있도록 함을 특징으로 하는 수동식 공간 위치 측정기.2. The manual space position measuring device according to claim 1, wherein an X-axis feed shaft, a Y-axis feed shaft, and a Z-direction feed shaft can be independently transferred through a transfer handle of the moving shaft. 제1항에 있어서, X방향 이송축과 Y방향 이송축 및 Z방향 이송축에 눈금을 표시하여 지시판이 지시하는 공간 위치를 측정하고 치수를 읽을 수 있도록 함을 특징으로 하는 수동식 공간 위치 측정기.The manual space position measuring device according to claim 1, wherein a scale is displayed on the X direction axis, the Y direction axis and the Z direction axis to measure the space position indicated by the indicator and to read the dimensions. 제1항에 있어서, 하나의 지시판 기준점과 동일 수직선상에 측정기의 기준면인 지지봉이 위치하고 그 곳에서 지시판과 동일한 기준점이 표시됨을 특징으로 하는 수동식 공간 위치 측정기.The manual spatial position measuring device according to claim 1, wherein a supporting rod which is a reference plane of the measuring device is positioned on the same vertical line as one reference plate reference point and the same reference point as the indication plate is displayed there. 제1항에 있어서, Z방향 이송축과 Y방향 이송축은 양측에서 지지대에 설치된 X방향 이송축 지지봉과 Y방향 이송축 지지봉에 연결되어 이동을 안내할 수 있도록 함을 특징으로 하는 수동식 공간 위치 측정기.The manual spatial position measuring device according to claim 1, wherein the Z-direction feed shaft and the Y-direction feed shaft are connected to the X-direction feed shaft support rods and the Y-direction feed shaft support rods installed on the supports at both sides thereof to guide the movement.
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