KR200448425Y1 - 곡면 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 곡면을 가지는 대상의 곡면을 측정하는 곡면 측정장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 곡면의 곡률과 동심도를 측정하는 곡면 측정장치에 관한 것이다.

본 고안에 의한 곡면 측정장치는 곡면을 가지는 측정대상에 체결가능한 메인바디와 상기 메인바디의 일측에 회전가능하게 축결합된 회동부재와 상기 메인바디와 회동부재를 연결하는 고정부재와 상기 회동부재의 일측에 구비되며 상기 측정대상의 곡면과 접촉하는 측정수단이 포함된다. 상기 측정수단은, 상기 고정부재의 중심을 축으로 회전하여 측정대상의 곡률변화를 측정하거나, 상기 메인바디의 회전에 의해 상기 측정대상의 곡면 동심도를 측정하도록 형성되어 간단한 동작으로 측정대상의 곡률과 동심도를 측정가능하게 된다.

측정, 모터, 실린더, 장치

Description

곡면 측정장치{Surface measuring equipment}

본 고안은 곡면의 곡률과 동심도를 측정하는 곡면 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 기구나 장치 등의 제조 후에 치수의 정확성이 필요로 할 경우 별도로 치수에 대하여 검사를 진행하게 되는 경우가 있다. 그 중에서 검사해야할 측정대상의 형상이 곡면을 포함하면서도 측정대상의 곡면의 형상이 상방에서 하방으로 함몰되어 구의 단면 형상을 가지는 경우도 있을 것이다. 이 경우 곡면이 곡률과 곡면 중심으로 동심원 형상으로 제조되었는 지에 대한 확인을 하기 위하여 곡면의 곡률과 동심도를 측정하게 된다.

종래에는 곡면의 곡률이나 동심도와 같은 치수를 검사하기 위해서 3차원 측정기가 사용되었으며, 3차원 측정기는 곡면에 다수 지점의 길이를 환산하여 종합한 값으로 곡면의 곡률과 동심도를 측정하였다.

그러나 3차원 측정기는 고가의 장비로, 제조회사에서는 검사를 위하여 3차원 측정기를 구입하기보다는 3차원 측정기를 보유하고 있는 연구소나 업체 등에 검사를 의뢰하고 있는 실정이다.

또한 3차원 측정기는 곡면을 측정할 경우 3차원 측정기의 측정팁에 적용되는 힘에 따라서 곡면의 3차원 위치가 변화되는 경향이 있어 수 차례의 시험에 의해서 측정된 평균값이 곡률과 동심도의 결과값이 된다. 따라서 검사를 의뢰하고 결과가 나오기까지 시간과 비용이 상당히 소요되며, 제조한 측정대상의 가공불량이 생긴 경우 시간과 비용이 더 소요되게 된다.

본 고안의 목적은 측정대상의 곡률을 알고 있는 곡면에 대하여, 간단한 동작으로 곡률과 동심도를 측정하는 시간이 감소하도록 구성된 곡면 측정장치를 제공하는 것이다.

본 고안에 의한 곡면 측정장치는 곡면을 가지는 측정대상에 체결가능한 메인바디; 상기 메인바디의 일측에 회전가능하게 축결합된 회동부재; 상기 메인바디와 회동부재를 연결하는 고정부재; 상기 회동부재의 일측에 구비되며, 상기 측정대상의 곡면과 접촉하는 측정수단;이 포함되며, 상기 측정수단은, 상기 고정부재의 중심을 축으로 회전하여 측정대상의 곡률을 측정하고, 상기 메인바디의 회전에 의해 상기 측정대상의 곡면 동심도를 측정하도록 형성된다.

상기 메인바디는, 상기 회동부재가 위치하게 되는 회동부재 장착부; 상기 회동부재 장착부와 상기 측정대상의 상측면에 접하며 상기 메인바디의 회전을 안내하는 메인바디 가이드부; 상기 메인바디 가이드부의 일측면에 접하며 상기 측정대상 곡면의 최하단측과 거리가 일치하도록 구비된 곡면 대응부; 상기 곡면 대응부에 접하며 측정대상에 삽입되는 측정대상 삽입부;를 포함하여 구성되며, 상기 회동부재 장착부에는 상기 회동부재가 상기 고정부재에 의해 체결될 수 있도록 고정부재 체결홀이 더 형성된다.

상기 회동부재는, 상기 회동부재의 몸체를 형성하며, 상기 측정수단이 장착 되는 측정수단 수용부; 상기 측정수단 수용부의 일측에 상기 고정부재가 체결되도록 형성된 고정부재 관통홀; 상기 측정수단 수용부의 타측에 구비되어 상기 측정수단이 고정되어 장착될수 있도록 형성된 측정수단 장착부; 상기 측정수단 장착부의 일측에 구비되어 상기 측정수단이 삽입되는 측정수단 삽입홀; 상기 측정수단을 고정시키기 위한 측정수단 고정기구의 체결을 위한 측정수단 고정홀;를 포함하여 구성된다.

상기 측정수단은, 상기 측정대상과 접하여 길이가 변하는 측정부; 상기 측정부의 일측에 구비되어 상기 측정부의 길이변화에 따른 측정치를 도시하는 측정치표시부; 상기 측정치표시부의 일측에 구비되어 사용자의 조작에 의해 측정치의 기준값을 0으로 조정가능한 영점조절수단;을 포함하여 구성된다.

상기 메인바디의 일측에는 상기 회동부재가 상기 측정대상에 수직하게 위치하도록 하는 기준수단이 더 구비된다.

상기 측정수단은 다이얼게이지가 포함된다.

상기 고정부재의 중심에서 상기 측정수단의 단부까지의 거리는 측정대상의 곡률반경과 대응된다.

상기 측정수단의 단부는 상기 회동부재가 상기 고정부재의 중심을 축으로 회전하면 상기 측정대상 곡면의 동심원 중심을 지나가도록 형성된다.

상기 고정부재의 중심선과 상기 측정대상 곡면의 동심원 중심의 연장선이 직교되도록 형성된다.

상기와 같은 특징을 가지는 본 고안의 곡면 측정장치에 의하면, 회동부재를 회전하거나 메인바디를 회전시키는 동안 측정수단의 변화되는 측정치를 읽는 간단한 동작으로 곡면의 곡률과 동심도가 측정가능하게 되는 이점이 있다. 따라서, 곡면의 곡률과 동심도를 측정하는 시간이 현저히 감소하게 되는 이점이 있다.

또한, 곡면 측정장치는 측정대상에 삽입되어 측정가능하도록 부피가 적고, 가벼우므로 이동성이 편리할 뿐만 단순한 구성으로 인해 제조단가가 저렴한 이점이 있다.

나아가, 제조된 측정대상은 치수 정확성이 향상되어 불량률이 감소되며, 다른 업체나 연구소에 의뢰하지 않아도 검사가 가능하므로 측정대상의 제조단가가 감소될 수 있는 이점이 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 고안의 구체적인 실시 예를 설명한다.

다만, 본 고안의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 고안의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1에는 본 고안에 의한 곡면 측정장치가 측정대상에 설치된 실시예의 사시도와 도 2에는 본 고안에 의한 곡면 측정장치의 분해사시도가 도시되어있으며, 도 3에는 본 고안에 의한 곡면 측정장치를 도시한 정면도와 도 4는 본 고안에 의한 곡면 측정장치를 도시한 측면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 본 고안에 의한 곡면 측정장치(10)는 원통형 형상의 측정 대상(20)의 천공된 중앙홀(22) 내에 삽입되어 설치된다. 상기 측정대상(20)은 일측면에 내측으로 함몰된 형상으로 곡면(S)이 형성되며, 상기 곡면(S)은 측정대상(20)의 중심을 기준으로 동심원을 가진다. 상기 측정대상(20)은 실시예로써 중앙에 홀을 가지는 실린더블럭 등이 포함될 수 있다.

상기 곡면 측정장치(10)는 몸체를 형성하는 메인바디(100), 상기 메인바디(100)의 상측에 회전가능하게 축결합된 회동부재(200), 상기 메인바디(100)와 회동부재(200)를 연결하는 고정부재(400)와 상기 회동부재(200)의 하측에 구비된 측정수단(300) 등이 포함되어 구성된다.

상기 메인바디(100)의 상측은 종방향으로 원기둥이 절단된 형상이며, 하측은 측정대상(20)에 위치한 중앙홀(22)에 삽입될 수 있도록 원기둥 형상으로 상측과 하측은 단차지게 형성된다.

상기 메인바디(100)에는 회동부재(200)가 장착된 상태로 회전가능하도록 회동부재 장착부(110)가 구비된다. 상기 회동부재 장착부(110)는 상기 메인바디의 평탄한 부분으로 상기 회동부재 장착부(110)의 횡단면은 대략 반원형태로 형성된다. 상기 회동부재 장착부(110)의 상측에는 상기 메인바디(100)와 회동부재(200)를 연결하는 상기 고정부재(400)가 체결되도록 천공된 고정부재 체결홀(111)이 형성된다.

상기 회동부재 장착부(110)의 좌측에는 회동부재(200)가 측정하고자 하는 대상의 수직으로 위치할 수 있도록 기준수단(113)이 더 구비되며, 상기 기준수단(113)의 위치는 상기 회동부재 장착부(110)에서 선택적으로 변경가능하다. 상기 기준수단(113)은 볼트와 돌기와 대응되는 홈 등으로 결합가능한 수단으로 상기 회동부재(200)가 상기 측정대상(20)에 수직되는 위치에서 이동이 제한되도록 형성된다. 또한 수직위치가 정해지면 상기 기준수단(113)의 볼트나 돌기 등을 제거하여 다시 좌우로 회전가능하게 할 수도 있을 것이다.

그리고 상기 기준수단(113)은 본 고안의 실시예에서 상기 회동부재 장착부(110)에 위치하게 되나, 추후에 설명할 측정대상 삽입부(140)의 중앙에 표시를 하는 것도 가능할 것이다.

상기 회동부재 장착부(110)의 하측에는 상기 측정대상(20)의 상측면과 접하여 상기 메인바디(100)의 회전을 안내하는 메인바디 가이드부(120)가 구비된다. 상기 메인바디 가이드부(120)의 상측면은 회동부재 장착부(110)의 하측면과 같은 면적으로 형성되며, 상기 메인바디 가이드부(120)의 하측면은 측정대상(20)의 상측면과 접하는 면이 넓도록 돌출되어 형성된다. 따라서 상기 메인바디 가이드부(120)는 상기 메인바디(100)가 어느 일방향으로 기울어지지 않고 측정대상(20)에 안정하게 장착되게 한다.

그리고 상기 메인바디 가이드부(120)의 전면은 상기 회동부재(200)가 시계방향이나 반시계방향으로 회전할 수 있도록 평탄하게 형성된다. 따라서 상기 메인바디 가이드부(120)의 횡단면은 상기 회동부재 장착부(110)보다 증가한 면적을 가지는 반원으로 형성된다.

또한 상기 메인바디 가이드부(120)는 상기 회동부재(200)가 회전하는 동안 상기 측정수단(300)이 상기 곡면(S)의 동심원 중심을 지나면서 이동할 수 있도록 단차져서 형성될 수 있다.

상기 메인바디 가이드부(120)의 하측에는 곡면대응부(130)가 구비된다. 상기 곡면대응부(130)의 높이는 상기 곡면(S)의 상측면과 최하단측의 수직거리가 일치하도록 형성된다.

그리고 상기 곡면대응부(130)의 전면은 상기 메인바디 가이드부(120)의 전면과 같이 일치하여 평탄하며, 후면은 추후에 설명하게 될 상기 측정대상 삽입부(140)의 원통형 형상이 연장되도록 형성된다.

따라서 상기 곡면대응부(130)는 상기 회동부재(200)의 회전과 동시에 상기 측정수단(300)이 회전하는 동안 간섭받지 않도록 하며, 상기 곡면대응부(130)가 상기 곡면(S)과 직접 접하지 않게 된다.

상기 곡면대응부(130) 하측에는 측정대상(20)내에 삽입되어 체결되는 측정대상 삽입부(140)가 구비된다. 상기 측정대상 삽입부(140)는 원통형의 형상으로 측정대상(20)에 위치한 중앙홀(22)에 삽입되게 되며, 상기 측정대상 삽입부(140)의 상측의 외경은 상기 측정대상(20)에 위치한 중앙홀(22)의 외경과 일치된다.

따라서 상기 곡면 측정장치(10)가 상기 측정대상(20)에 삽입되면서 고정되어 상기 메인바디(100)이나 회동부재(200)가 움직일 경우에도 측정대상(20)내에서는 좌우의 움직임이 없이 유지된다. 또한 상기 측정대상 삽입부(140)의 중심은 곡면(S)의 중심과 일치하게 된다.

또한 상기 측정대상 삽입부(140)의 상측면은 상기 중앙홀(22)보다 약간 낮은 위치로 형성되어 상기 곡면(S)의 연장선상과 일치하게 된다.

상기 메인바디(100)의 전측에는 회동부재(200)가 구비된다. 상기 회동부재(200)에는 상기 회동부재(200)의 몸체를 형성하며, 상기 측정수단(300)이 장착되는 측정수단 수용부(210)가 형성되며, 상기 측정수단 수용부(210)의 전면은 측정수단(300)이 위치하게 되므로 평탄하게 형성된다.

또한 상기 측정수단 수용부(210)의 상측에는 상기 고정부재(400)가 체결되는 고정부재 관통홀(211)이 형성된다. 따라서 상기 회동부재(200)는 상기 메인바디(100)의 상측면에서 고정부재(400)의 중심을 축으로 시계방향이나 반시계방향으로 회전가능하게 된다.

그리고 상기 고정부재 관통홀(211)의 내측면은 드라이 베어링으로 형성되어 상기 고정부재 관통홀(211)의 내에 체결된 상기 고정부재(400)와 회동부재(200)는 부드럽게 회전가능하게 된다. 또한 상기 고정부재 관통홀(211)의 직경은 상기 고정부재 체결홀(111)의 직경에 비해 크게 형성되었으며 직경은 변경될 수 있을 것이다.

상기 측정수단 수용부(210)의 하측에는 측정수단(300)이 고정되어 장착될수 있도록 측정수단 장착부(220)가 형성된다. 상기 측정수단 장착부(220)는 상기 측정수단 수용부(210)의 하측에 돌출되어 형성되며, 상기 측정수단 장착부(220)의 상측에는 측정수단(300)이 삽입될 수 있도록 측정수단 삽입홀(221)이 천공되어 형성된다.

상기 측정수단 장착부(220)의 우측에는 삽입된 상기 측정수단(300)을 고정시키기 위한 측정수단 고정기구(223)와 상기 측정수단 고정기구(223)가 삽입되도록 천공된 측정수단 고정홀(222)이 형성된다.

상기 측정수단 장착부(220)는 정면에서 상기 측정수단 삽입홀(221)까지 일정간격으로 절단되어 좌우로 양분되도록 형성된다. 따라서 좌우 양분된 측정수단 장착부는 상기 측정수단(300)이 상기 측정수단 삽입홀(221)에 삽입될 때 공간적인 여유를 구비하게 된다.

또한, 상기 측정수단(300)이 삽입 후에는 상기 측정수단 고정구(223)가 상기 측정수단 장착부(220)의 양분된 간격을 줄여서 상기 측정수단(300)을 고정하게 된다. 그리고 상기 측정수단 장착부(220)는 상기 측정수단(300)의 형태에 대응되도록 단차지게 형성된다.

상기 측정수단 장착부(220)에는 측정수단(300)이 구비된다. 즉, 상기 측정수단(300)은 회동부재(200)의 전면 하부에서 후방으로 함몰 형성된 측정수단 수용부(210)에 수용되고, 상기 측정수단 장착부(220)에 안착되어 하중이 지지된 상태로 결합된다.
따라서, 상기 측정수단(300)이 회동부재(200)에 완전히 결합되면, 상기 측정수단(200)의 후면은 측정수단 수용부(210)의 전면과 접하게 되고, 상기 측정수단(300)의 하부는 상기 측정수단 고정홀(222)에 끼워진 상태에서 측정수단 고정기구(223)에 의한 체결력에 의해 죄어져 측정수단 장착부(220)로부터 이탈 및 움직임이 제한된다.

상기 측정수단(300)은 측정부(330)와 측정치표시부(310) 등으로 구성된다. 상기 측정부(330)의 단부와 상기 회동부재(200)의 회전 중심이 되는 고정부재(400)의 중심까지의 거리는 상기 측정대상(20)의 곡률반경과 일치하도록 형성된다. 따라서 상기 회동부재(200)가 상기 측정대상(20)에 수직된 상태일 경우 측정수단(300)의 단부는 상기 곡면(S)의 동심원 중심이자, 상기 측정대상 삽입부(140) 상측면의 중심에 접하게 된다.

또한 상기 측정부(330)는 상기 회동부재(200)가 상기 고정부재(400)의 중심 을 축으로 회전하면 상기 곡면(S)의 동심원 중심을 지나가도록 형성된다.

그리고 상기 측정부(330)는 상기 곡면(S)과 접하기도 하며, 접하는 거리에 따라 길이가 변화된다. 즉 상기 측정부(330)는 상기 회동부재(200)가 회전할 때 상기 곡면(S)에 접하면서 이동하게 되며, 곡면(S)과 거리차이가 생길 경우 측정부(330)의 길이가 변하게 된다.

상기 측정치표시부(310)는 측정부(330)의 상측에 구비되며, 상기 측정부(330)의 길이변화에 따른 측정치를 표시된다. 상기 측정치표시부(310)는 측정부(330)의 길이 변화량에 의해 침(312)이 회전하게 되고 그 변화된 값이 눈금판(311) 위 변경된 침의 위치로 측정치를 확인가능하게 된다. 그리고 상기 측정치표시부(310)는 원형으로 상기 눈금판(311)과 침(312)이 보이도록 전면이 투명하게 형성된다.

상기 측정치표시부(310)에는 사용자의 조작에 의해 눈금판(311)의 위치를 조절하여 길이변화가 생기지 않은 측정치의 기준값을 0으로 조정가능한 영점조절수단(320)이 있다. 상기 영점조절수단(320)은 상기 측정치표시부(310)의 상측의 둘레에 띠의 형태로 형성되며 상기 영점조절수단(320)을 회전하면 눈금판(311)의 위치가 같이 회전하여 초기 침(312)의 위치가 눈금판(311)의 0의 위치에 향하도록 조정가능하게 된다.

또한 상기 측정치표시부(310)의 외측에는 상기 영점조절수단(320)을 고정하는 클램프(340)가 더 구비된다. 상기 클램프(340)는 영점조절수단(320)과 접하는 클램프 판(342)과 상기 클램프 판(342)을 고정해주는 클램프 나사(341)로 구성된 다. 상기 영점조절수단(320)에 의해 눈금판(311)과 침(312)의 위치가 조절되면 상기 클램프 나사(341)를 조임으로 상기 클램프 판(342)이 영점조절수단(320)과 밀착되면서 영점조절수단(320)이 외부의 접촉에 의해 회전되지 않고 고정된다.

이러한 상기 측정수단(300)은 다이얼게이지를 포함하며, 다이얼게이지는 기계식 또는 전자식 중 어떤 것을 사용하여도 무방할 것이다.

한편 상기 고정부재(400)는 회동부재(200)의 상측에는 볼트(410)가, 상기 메인바디(100)의 하측에는 너트(420)가 구비된다. 상기 볼트(410)는 상기 메인바디(100) 상측에 천공되어 있는 고정부재 체결홀(111)과 상기 회동부재(200)의 상측에 천공되어 있는 고정부재 관통홀(211)을 통과하여 상기 너트(420)와 체결되어 상기 메인바디(100)와 회동부재(200)를 연결해주게 된다.

상기 볼트(410)의 직경은 상기 고정부재 체결홀(111)과 상기 고정부재 관통홀(211)의 직경과 대응되며, 직경이 다르게 형성된 볼트(410)의 길이 부분은 상기 메인바디(100)과 상기 회동부재 장착부(110)와 대응된다.

그리고 상기 고정부재(400)와의 회동부재(200)와 상기 메인바디(100)의 연결은 상기 회동부재(200)가 상기 메인바디(100)의 전면에서 회전할 수 있도록 이루어져야 할 것이며, 또한 메인바디(100)가 회전할 경우 상기 측정수단(300)이 상기 곡면(S)에 접하면서 상기 회동부재(200)가 움직이지 않을 정도의 결합력을 가지도록 연결이 이루어져야된다.

이렇게 연결된 상기 메인바디(100)와 회동부재(200)와 상기 고정부재(400)의 중심선은 상기 곡면(S)의 동심원 중심의 연장선이 직교되도록 형성된다.

상기 고정부재(400)의 볼트(410)와 너트(420)는 상기 메인바디(100)와 회동부재(200)를 체결하는 수단으로 후크 등과 같은 체결수단도 고정부재(400)로 선택가능하다.

또한 상기 고정부재(400)와 회동부재(200) 사이, 회동부재(200)와 메인바디(100)사이, 메인바디(100)와 고정부재(400) 사이에는 와셔(430,431,432)가 구비되어 상기 회동부재(200)나 메인바디(100)의 표면을 보호하게 된다.

이와 같이 상기 곡면 측정장치(10)는 측정대상(20)에 삽입되어 측정가능하도록 부피가 적고, 가벼우므로 이동성이 편리할 뿐만 단순한 구성으로 인해 제조단가가 저렴한 이점이 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 고안의 상기 곡면 측정장치를 이용한 곡면측정방법에 설명하고자 한다.

도 5에는 본 고안에 의한 곡면 측정방법를 도시한 순서도와 도 6과 7에는 본 고안에 의한 곡면 측정장치가 측정대상에 설치된 실시예의 사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 본 고안에 의한 곡면 측정방법은 곡면을 가지는 측정대상(20)에, 상기 곡면 측정장치(10)를 설치하는 곡면 측정장치 설치단계(S100);와 상기 측정수단(300)이 상기 고정부재(400)의 중심을 축으로 회전하여 측정대상(20)의 곡률을 측정하는 곡률측정과정과 상기 메인바디(100)가 회전하여 측정대상(20)의 동심도를 측정하는 동심도 측정과정이 포함된 곡면 측정단계(S300);가 포함된다.

상기 곡면 측정장치 설치단계(S100)에서는 상기 측정대상이 설치되는 측정대상설치과정(S120)과 상기 측정대상에 상기 곡면 측정장치를 설치하는 측정장치설치과정(S140) 등이 포함된다.

상기 측정대상은 일측면이 곡면(S)을 가진 원통형 형상으로, 상기 측정대상설치과정(S120)에서는 곡면(S)이 상측으로 향하도록 측정대상(20)을 설치한다.

그리고 상기 측정장치설치과정(S140)에서는 상기 측정대상(20) 삽입부가 상기 측정대상(20)의 중앙홀(22)에 삽입되어 상기 측정 곡면장치(10)가 설치된다. 이렇게 설치가 되면, 상기 곡면(S)의 상측에는 상기 회동부재(200)가 회전가능하도록 위치하게 된다.

상기 측정장치설치과정(S140)이 완료되면 상기 메인바디 가이드부(120)의 하측면이 상기 측정대상(20)의 상측면과 접하도록 설치된다. 만일 상기 메인바디 가이드부(120)와 상기 측정대상(20)의 일부가 접하지 않은 상태가 된다면, 상기 측정대상(20)의 중심선과 곡면의 중심선이 일치되지 못 한 것으로 측정대상(20)의 불량으로 판단될 것이다.

상기 측정장치설치단계(S100)이 완료되면 곡면측정단계(S300)를 실시하게 된다. 상기 곡면측정단계(S300)는 곡률측정과정(S360)과 동심도측정과정(S380) 등을 포함한다.

상기 곡면측정단계(S300)은 상기 메인바디(100) 상측에 장착된 상기 회동부재(200)가 상기 측정대상(20)에 대해서 수직으로 위치하게 되는 수직위치과정(S320)이 포함된다. 상기 수직위치과정(S320)에서 상기 회동부재(200)는 상기 기 준수단(113)을 통해 상기 측정대상(20)에 수직으로 위치될 수 있도록 위치가 조정된다. 즉 상기 회동부재(200)은 상기 측정대상(20)에 수직으로 위치되는 지점에서 돌기 등과 같은 기준수단(113)을 통해서 회전이 제한되어 정지하게 된다. 상기 회동부재(200)는 정지된 시점에서 상기 측정부(330)의 단부와 곡면(S)의 중심이 일치하게 된다.

상기 수직위치과정(S320)이 완료되면 상기 영점조절수단이 회전하여 침(312)이 눈금판(311) 위 0의 위치로 가르키도록 하는 영점조절과정(S340)을 더 포함하여 진행하게 된다. 상기 영점조절과정(S340)은 곡면의 곡률을 측정하기 전에 측정치의 기준값을 0으로 설정하는 것이다. 즉 상기 고정부재(400)의 중심에서 상기 측정부(330)의 단부까지의 거리는 상기 곡면(S)의 곡률과 일치하게 되며, 이 거리가 측정치의 기준값이 되며, 0으로 설정된다.

상기 영점조절과정(S340)은 진행되지 않아도 무리가 없으며 만일 영점조절과정(S340)을 진행하지 않는다면, 상기 회동부재(200)가 상기 측정대상(20)에 대해서 수직으로 위치하게 될 때 상기 침(312)이 가르키는 상기 눈금판(311)의 숫자가 기준값으로 설정된다.

상기 영점조절과정(S340)이 완료되면 상기 회동부재(200)를 반시계방향으로 회전하여 곡률오차를 확인하는 곡률측정과정(S360)이 진행된다. 회동부재(200)의 회전방향은 상기 기준수단(113)이 좌측에 구비되어 반대방향인 반시계방향으로 회전되는 것이므로, 기준수단(113)의 위치여부에 따라서 회동부재(200)의 회전방향은 변경가능하게 된다. 도 7은 기준수단(113)을 제거하거나 기준수단(113)의 위치가 우측에 구비되거나 제거되어 상기 회동부재(200)가 시계방향으로 회전된 것이다.

그리고 상기 회동부재(200)가 회전되면, 상기 측정부(330)는 상기 측정대상 삽입부의 중심에서 상기 곡면(S)을 따라 접하면서 이동하게 된다. 상기 회동부재(200)가 회전과정에서 상기 측정부(330)의 길이는 상기 곡면(S)의 곡률변화에 따라 변화하게 된다. 이런 길이의 변화량은 상기 측정치표시부(310)에 도시되며 측정되어지는 값과 설정된 기준값의 차이가 상기 곡면(S)의 곡률오차가 되며, 상기 곡면(S)의 곡률이 측정완료된다.

상기 영점조절과정(S340)을 거치게 되면 측정대상(20)의 곡률변화량이 바로 곡률의 오차로 도시되어 측정치와 기준값을 환산해서 계산하지 않아도 되어 계산상 편리한 이점이 있다.

그리고 곡률측정은 상기 측정대상(20)의 중심에서 360도 어느 위치에서도 측정가능하게 되며, 상기 실시예에서는 상기 곡면(S)에 중앙홀(22)외에 다른 외측홀(24)을 포함하므로 외측홀(24)을 제외한 어느 곡면이라도 측정이 가능하다.

상기 곡면(S)의 곡률 측정결과에 대한 결과에 대해서 살펴보면, 도 6은 상기 회동부재(200)가 반시계방향으로 회전하여 상기 측정치표시부(310)의 침(312)이 눈금판(31)의 약 0을 가르키는 것으로, 곡면(S)의 곡률 오차가 거의 없을 경우가 되며, 도 7은 상기 회동부재(200)가 시계방향으로 회전하여 상기 측정치표시부(310)의 침(312)이 눈금판(31)의 0이 아닌 다른 숫자를 가르키는 것으로, 상기 곡면(S)의 곡률 오차가 큰 경우가 될 수 있다.

한편 상기 동심도측정과정(S380)에서는 상기 측정부(330)가 상기 곡면(S) 위 에 한 지점인 예를 들어 P1 또는 P2에 접하도록 설정한다. 이 상태에서 상기 메인바디(100)가 삽입된 위치를 중심으로 좌측이나 우측으로 회전되면, 상기 측정수단(300)은 상기 측정대상(20)의 중심을 기준으로 곡면 위에 한 지점(P1 또는 P2)을 반지름으로 하는 동심원 중의 한 원을 그리면서 이동하게 된다.

그리고 상기 메인바디(100)이 회전하는 동안 상기 메인바디 가이드부(120)는 상기 측정대상(20)의 상면에 접하면서 상기 메인바디(100)가 수직된 상태를 유지하면서 회전가능하도록 안내된다.

상기 측정대상(20)의 곡면이 어느 한 부분이 동심원을 그리지 않을 경우는 상기 측정부(330)의 길이는 변화하게 되며, 상기 측정치표시부(310)의 수치 변화가 발생된다. 이러한 수치의 변화는 측정대상(20)의 중심축이 벗어나서 발생하는 것으로 동심도의 오차가 되는 것으로 측정대상(20)의 동심도를 측정하게 되는 것이다.

상기 곡면(S)의 동심도의 결과에 대해서 살펴보면, 도 6은 상기 측정치표시부(310)의 침(312)이 눈금판(31)의 약 0을 가르키는 것으로, 상기 곡면(S)의 동심도 오차가 거의 없는 경우가 될 수 있다. 도 7은 상기 측정치표시부(310)의 침(312)이 눈금판(311)의 0이 아닌 다른 숫자를 가르키는 것으로, 상기 곡면(S)의 동심도 오차가 큰 경우가 될 수 있다.

상기 곡률측정과정(S360)과 동심도측정과정(S380)은 순서를 변경하여 먼저 동심도를 측정하고 곡률을 측정하여도 무방하며, 곡률측정과정(360)이나 동심도측정과정(S380)만 진행하는 것도 가능할 것이다.

또한 상기 곡면측정단계(S300)에서 측정값을 확인하는 방법은 컴퓨터가 상기 측정수단(300)에 연결되어 측정함과 동시에 데이터를 출력할 수도 있을 것이다.

이러한 곡면(S)의 곡률측정과 동심도측정은 상기 곡면(S)의 어느 위치에서도 측정가능하며 간단한 동작과 짧은 시간으로 측정가능하게 된다.

이와 같이 상기 곡률측정과정(S360)과 동심도측정과정(S380)에서 측정되어진 상기 측정대상(20)의 곡률오차와 동심도오차가 설정된 곡률과 동심도오차 범위를 벗어나게 되면 재가공을 진행하게 된다. 상기 곡면 측정장치(10)는 상기 측정대상(20)이 제조된 후 바로 측정가능하며 상기 곡면(S)의 곡률이나 동심도를 측정하여 상기 곡면(S)이나 측정대상(20)의 재가공진행여부를 확인하기까지 걸리는 시간이 단축되게 된다.

따라서 상기 측정대상(20)이 제조된 후에 3차원 측정기를 구비한 기업체나 연구소에 의뢰하지 않아도 되며, 의뢰하는 동안의 시간과 비용을 감소시킬 수 있게 된다.

즉 상기 곡면 측정장치(10)는 제조하는 측정대상(20)의 치수 정확성을 향상시켜 불량률을 감소시키면서 측정대상(20)의 제조단가를 감소시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 고안에 의한 곡면 측정장치가 측정대상에 설치된 실시예의 사시도.

도 2는 본 고안에 의한 곡면 측정장치의 분해사시도.

도 3은 본 고안에 의한 곡면 측정장치를 도시한 정면도.

도 4는 본 고안에 의한 곡면 측정장치를 도시한 측면도.

도 5는 본 고안에 의한 곡면 측정장치가 측정대상에 설치된 실시예의 사시도.

도 6은 본 고안에 의한 곡면 측정장치가 측정대상에 설치된 실시예의 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10...... 곡면 측정장치 20...... 측정대상

22...... 중앙홀 24...... 외측홀

100..... 메인바디 110..... 회동부재 장착부

111..... 고정부재 체결홀 113..... 기준수단

120..... 메인바디 가이드부 130..... 곡면대응부

140..... 측정대상 삽입부 200..... 회동부재

210..... 측정수단 수용부 211..... 고정부재 관통홀

220..... 측정수단 장착부 221..... 측정수단 삽입홀

221..... 측정수단 삽입홀 222..... 측정수단 고정홀

222..... 측정수단 고정홀 223..... 측정수단 고정기구

300..... 측정수단 310..... 측정치표시부

311..... 눈금판 312..... 침

320..... 영점조절수단 330..... 측정부

340..... 클램프 341..... 클램프 나사

342..... 클램프 판 400..... 고정부재

410..... 볼트 420..... 너트

430,431,432..... 와셔 S....... 곡면

Claims (9)

1. 곡면을 가지는 측정대상에 체결가능한 메인바디;

   상기 메인바디의 일측에 회전가능하게 축결합된 회동부재;

   상기 메인바디와 회동부재를 연결하는 고정부재;

   상기 회동부재의 일측에 구비되며, 상기 측정대상의 곡면과 접촉하는 측정수단;이 포함되며,

   상기 측정수단은,

   상기 고정부재의 중심을 축으로 회전하여 측정대상의 곡률을 측정하고, 상기 메인바디의 회전에 의해 상기 측정대상의 곡면 동심도를 측정하도록 형성된 곡면 측정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 메인바디는,

   상기 회동부재가 위치하게 되는 회동부재 장착부;

   상기 회동부재 장착부와 상기 측정대상의 상측면에 접하며 상기 메인바디의 회전을 안내하는 메인바디 가이드부;

   상기 메인바디 가이드부의 일측면에 접하며 상기 측정대상 곡면의 최하단측과 거리가 일치하도록 구비된 곡면 대응부;

   상기 곡면 대응부에 접하며 측정대상에 삽입되는 측정대상 삽입부;를 포함하여 구성되며,

   상기 회동부재 장착부에는 상기 회동부재가 상기 고정부재에 의해 체결될 수 있도록 고정부재 체결홀이 더 형성되는 곡면 측정장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 회동부재는,

   상기 회동부재의 몸체를 형성하며, 상기 측정수단이 장착되는 측정수단 수용부;

   상기 측정수단 수용부의 일측에 상기 고정부재가 체결되도록 형성된 고정부재 관통홀;

   상기 측정수단 수용부의 타측에 구비되어 상기 측정수단이 고정되어 장착될수 있도록 형성된 측정수단 장착부;

   상기 측정수단 장착부의 일측에 구비되어 상기 측정수단이 삽입되는 측정수단 삽입홀;

   상기 측정수단을 고정시키기 위한 측정수단 고정기구의 체결을 위한 측정수단 고정홀;를 포함하여 구성되는 곡면 측정장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 측정수단은,

   상기 측정대상과 접하여 길이가 변하는 측정부;

   상기 측정부의 일측에 구비되어 상기 측정부의 길이변화에 따른 측정치를 도시하는 측정치표시부;

   상기 측정치표시부의 일측에 구비되어 사용자의 조작에 의해 측정치의 기준 값을 0으로 조정가능한 영점조절수단;을 포함하여 구성되는 곡면 측정장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 메인바디의 일측에는 상기 회동부재가 상기 측정대상에 수직하게 위치하도록 하는 기준수단이 더 구비되는 곡면 측정장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 측정수단은 다이얼게이지가 포함되는 곡면 측정장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 고정부재의 중심에서 상기 측정수단의 단부까지의 거리는 측정대상의 곡률반경과 대응되는 곡면 측정장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 측정수단의 단부는 상기 회동부재가 상기 고정부재의 중심을 축으로 회전하면 상기 측정대상 곡면의 동심원 중심을 지나가도록 형성된 곡면 측정장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 고정부재의 중심선과 상기 측정대상 곡면의 동심원 중심의 연장선이 직교되도록 형성된 곡면 측정장치.

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