KR20060111972A - 진동흡수판을 갖는 석정반 결합구조에 의한 3차원 측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 측정기에 있어서, 특히 3차원 측정기의 석정반 하부면에 텐션공간부를 형성하고, 그 텐션공간부보다 큰 안치홈을 형성하여 이에 진동흡수판을 고정 형성하되, 상기 진동흡수판의 저면에는 이송스크류와 맞물려 이송되는 이송플랜지를 결합 형성함으로서,

각축의 구동 제어부 및 레일 등의 이송부에서 분진이나 이물질에 의해 진동이 발생하는 경우, 그 진동이 상기 진동흡수판 및 텐션공간부에 의해 흡수, 소멸되게 하므로, 상기한 진동이 석정반으로 전달되지 못하게 하므로 보다 정확한 수치의 측정이 가능하여 오인 불량이 발생하지 않으면서도, 극초정밀 제품의 수치관리 및 측정 등의 안정된 품질관리가 가능하여 매우 경제적인 효과가 있는 진동흡수판을 갖는 석정반 결합구조에 의한 3차원 측정기에 관한 것이다.

3차원 측정기, 텐션공간부, 충격흡수판, 진동, 이송스크류

Description

진동흡수판을 갖는 석정반 결합구조에 의한 3차원 측정기 {Three-dimentional measuring by stone surface plate having vibration absortion board}

도 1은 본 발명에 따른 3차원 측정기의 전체사시도

도 2는 본 발명에 따른 3차원 측정기의 측단면도

도 3은 본 발명에 따른 3차원 측정기의 정단면도

도 4는 본 발명에 따른 3차원 측정기의 확대 단면상세도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 본체 20 : 석정반

21 : 텐션공간부 22 : 안치홈

23 : 충격흡수판

30 : 프로브 40 : 구동모터

41 : 이송스크류 42 : 이송플랜지

43 : 레일 44 : 가이더

본 발명은 3차원 측정기에 있어서, 그 석정반의 하부에 텐션공간부와 진동흡수판을 각각 형성하고, 그 진동흡수판의 저면에 이송플랜지를 결합 형성함으로서,

구동제어부에서 발생하는 진동을 상기 진동흡수판에 의해 흡수하여 상쇄되게 하므로 진동이 석정반으로 전달되지 못하도록 하여 정확한 수치의 측정이 이루어지므로 수치 오류에 따른 오인 불량을 방지하면서도, 극초정밀 제품의 수치관리 및 품질관리가 용이해지므로 매우 경제적인 효과를 갖는 진동흡수판을 갖는 석정반 결합구조에 의한 3차원 측정기에 관한 것이다.

3차원 측정기란, 측정 대상과 프로브의 상대적 3차원 운동을 실현하기 위한 기계기구로서, 공간상의 위치를 디지탈화하여 정밀하게 3차원 수치로 표현할 수 있는 장치이다.

3차원 측정기의 종류로는 XYZ좌표형과 원통좌표형, 구면좌표형, 관절형 등으로 구분되고, 일반적인 형태로는 XYZ좌표형으로서 가장 보편적으로 사용되고 있다.

이러한 3차원 측정기는 고속·고정밀도·복잡한 측정에 유효하고 또한, FA나 CIM에 유연하게 대응할 가능성이 매우 높은 측정이며, 기계의 기능과 성능 및 품질의 향상과 생산 효율의 향상에 대한 소비자의 요구가 높아지고 있는 상황하에서 고속·고정밀도의 특징을 지닌 3차원 측정기의 이용은 점차 증대될 것으로 기대되고 있다.

3차원 측정기의 기본적인 구성은, 본체와 프로브, 각축의 이동량 측정 및 표시장치, 각축의 구동 제어부, 컴퓨터 및 주변기기, 소프트웨어로 이루어진다.

여기서 상기한 본체는 XYZ좌표형이 주지한 바와 같이 가장 범용적인 것으로, 그 XYZ축의 구동방식은 메뉴얼식과 모터 드라이브식, CNC식 등이 있으며, 상기한 CNC방식의 본체는 가장 정밀한 측정이 이루어지는 것으로, 각축에 NC용 구동모터 등이 부착되어 이동 및 조작이 컴퓨터로 수치제어되는 것이다.

또한, 상기한 3차원 측정기는 그 사용환경이 무엇보다 중요하게 여겨지는 것인데, 가장 중요한 사용환경으로는 온도와 습도 및 진동 등이 있으며, 그 중에서도 진동은 측정시 전해지는 진동폭의 차이로 인해 정도에 영향을 주며 장기적으로 기계부품 체결부위가 느슨해지는 원인이 되기도 하는 것으로, 진동의 대책으로는 3차원 측정기 설치장소에 미리 방진 기초공사를 하거나 시공후에도 에어댐퍼나 방진패드를 넣어 최소한의 진동도 차단하고자 노력하고 있는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 진동대책에도 불구하고, 각축의 구동 제어부 및 레일부에 분진이나 이물질이 형성되는 경우에는 이에 의한 진동이 석정반으로 전달되어 정확한 수치의 측정이 불가능하게 될 뿐만 아니라, 수치 오차에 따른 오인불량이 빈번하게 발생하는 문제점이 있는 것으로서,

각축의 구동 제어부는, 구동모터와 그 구동모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 이송스크류로 구성되고, 상기한 이송스크류는 석정반의 하부에 장착된 이송플 랜지와 결합되어 있으므로, 상기한 구동모터의 작동에 따라 그 이송스크류가 회전하면 이에 의해 상측의 석정반이 X축 또는 Y축방향으로 이동하게 되어 수치를 측정하는 구조를 갖고 있는 것으로서,

상기한 이송스크류나 이송플랜지에 분진이나 이물질에 의한 간섭이 발생하는 경우에는 그 간섭에 의한 진동이 석정반에 전달되므로 정확한 수치의 측정이 이루어지지 못하는 문제점을 갖고 있는 것이다.

또한, 각종 레일부 역시 진동이나 흔들림없이 안정된 슬라이딩이 이루어져야 함에도 불구하여 분진이나 이물질에 의한 진동에 의해 잘못된 수치가 기록되므로, 정상적인 제품이라 할지라도 수치 오류에 의해 불량품으로 오인되어 폐기되어야 하는 불합리한 문제점이 있는 것이다.

이러한 진동에 의한 오인 불량은 정밀한 제품일수록 그 빈도가 증가하는데, 각종 산업부품 및 전자, 전기 기계기구들의 부품은 고밀도, 고집적화에 따라 정밀한 수치를 유지하여야 하므로, 상기한 바와 같은 오류측정은 치명적인 원가손실을 초래할 뿐만 아니라 물리적인 손실 등 매우 비경제적인 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 제거코자 안출된 것으로서, 3차원 측정기의 석정반 하부면에 텐션공간부를 형성하고, 그 텐션공간부보다 큰 안치홈을 형성하여 이에 진동흡수판을 고정 형성하되, 상기 진동흡수판의 저면에는 이송스크류와 맞물려 이송되는 이송플랜지를 결합 형성함으로서,

각축의 구동 제어부 및 레일 등의 이송부에서 분진이나 이물질에 의해 진동이 발생하는 경우, 그 진동이 상기 진동흡수판 및 텐션공간부에 의해 흡수, 소멸되게 하므로, 상기한 진동이 석정반으로 전달되지 못하게 하므로 보다 정확한 수치의 측정이 가능하여 오인 불량이 발생하지 않으면서도, 안정된 품질관리가 가능하여 매우 경제적인 효과가 있는 진동흡수판을 갖는 석정반 결합구조에 의한 3차원 측정기를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 3차원 측정기의 전체사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 3차원 측정기의 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 3차원 측정기의 정단면도이다.

본체(10)와, 석정반(20) 및 프로브(30)로 구성되고, 상기 석정반(20)의 하부에는 구동모터(40)와 이송스크류(41) 및 이송플랜지(42)로 된 구동 제어부를 갖는 공지의 3차원 측정기에 있어서,

상기 석정반(20)의 하부면에는, 요홈상의 텐션공간부(21)를 형성하고 그 텐션공간부(21) 보다는 넓은 형태의 안치홈(22)을 동심상으로 각각 형성하여,

상기 안치홈(22)에는 고강도의 충격흡수판(23)을 고정 형성하고, 그 충격흡수판(23)의 저면에는 상기 이송플랜지(42)를 결합하여, 이송스크류(41)의 회전에 의한 구동력이 이송플랜지(42) 및 충격흡수판(23)을 통해 석정반(20)으로 전달되 어, 상기 석정반(20)이 X,Y좌표를 따라 이송되도록 구성한 것이다.

도면 중 미설명 부호 43은 레일, 44는 가이더이다.

이상과 같은 구성에 의한 본 발명 진동흡수판을 갖는 석정반 결합구조에 의한 3차원 측정기의 작용을 첨부도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시와 같이 3차원 측정기는 본체(10)의 상측에 마련된 석정반(20)이 X,Y축상으로 이송되고, 그 상측의 프로브(30)가 Z축 방향으로 이송되며 피측정물의 치수를 계측하게 된다.

여기서, 상기한 3차원 측정기는 그 종류 및 형태에 따라 다양한 작동구조를 갖게 되는 것인데, 도시와 같이 단일의 석정반이 X축방향으로 이송되고 그 프로브가 Y축 및 Z축으로 이송되는 형태에 적용되는 것으로,

다르게는 상기한 석정반이 상,하 적층상태로 구성되어 그 두개의 석정반이 서로 다른 방향 즉 X,Y축방향으로 이송되고 그 상측의 프로브가 Z축방향으로 이송하는 형태에도 적용할 수 있는 것이다.

이때, 상기한 석정반(20)은 그 하부의 이송수단에 의해 정확하고 안정된 이송을 하게 되는데, 그 이송수단은 보편적으로 구동모터(40) 및 이와 연동하는 이송스크류(41)의 회전력에 의해 이송되는 것이며,

상기한 이송스크류(41)에는 석정반(20)의 하부에 장착된 이송플랜지(42)가 결합되어 있으므로, 이송스크류(41)가 회전되면 그 회전력이 이송플랜지(42)에 전달되어 결국 상측의 석정반(20)이 어느 한 방향으로 슬라이딩되는 것이다.

여기서, 상기한 석정반(20)의 하부에는 가이더(44)가 형성되어 있고, 그 가이더(44)에는 본체(10)의 상부면에 형성된 레일(43)이 삽입되어 있으므로, 중량체인 석정반(20)은 상기 레일(43) 및 가이더(44)에 의해 축방향으로 정확하고 일정한 이송력을 갖게 된다.

이때, 상기한 레일(43) 및 가이더(44) 또는 이송스크류(41)나 이송플랜지(42) 등의 이송수단에는 분진이나 각종 이물질에 의한 진동이 발생하게 되는데, 상기한 분진이나 이물질 등이 그 이송수단의 이송경로상에 위치하는 경우 해당 이송부와의 마찰간섭에 따른 진동이 상기 석정반(20)으로 전달되어 오류측정이 이루어지는 문제점이 있었던 것이다.

상기한 바와 같은 오류측정시 해당 제품이 정확한 수치로 가공되어 있음에도불구하고 오류 측정데이터에 의해 해당 측정물이 불량품으로 인지되는 불합리한 문제점이 있었던 바, 상기한 진동을 상쇄하고자 본 발명이 안출된 것이다.

즉, 이를 극복하기 위해 본 발명에서는 상기한 석정반(20)의 하부면에 일정 크기의 텐션공간부(21)를 형성하고, 그 텐션공간부(21) 보다는 소폭으로 더 큰 사이즈의 안치홈(22)을 형성하여 이에 동일한 크기의 충격흡수판(23)을 고정 형성하되,

상기한 충격흡수판(23)은 가장 바람직하게는 SK-5의 재질을 사용하는 것이 이상적이다.

이때, 상기한 충격흡수판(23)의 상측에는 여전히 텐션공간부(21)가 존재하게 되는 것이며, 상기한 충격흡수판(23)의 하부면에는 상기한 이송플랜지(42)가 결합 되는 것이다.

따라서, 분진이나 이물질 등에 의한 진동이 하부 이송수단에서 발생하는 경우 그 진동은 충격흡수판(23)으로 가장 먼저 전달되는 것이며, 이러한 진동은 석정반(20)으로 직접 전달되는 것이 아니라, 충격흡수판(23)이 상기한 텐션공간부(21) 측으로 일시적으로 탄력 가변되면서 그 진동을 흡수하게 되는 것이다.

특히, 상기한 진동은 주기적이고 반복적인 것이 아니라, 순간적으로 발생하는 것이므로, 이러한 순간적인 진동을 상기한 충격흡수판(23)이 감지하여 텐션공간부(21) 측으로 형태 변형되며 이를 상쇄시키는 것으로서, 이러한 진동은 육안으로 확인될 정도가 아니라 매우 짧고 작은 진동이어서 상기한 충격흡수판(23)이 이를 순간적으로 흡수 및 상쇄시키게 되는 것이다.

즉, 종래의 경우에는 그 이송플랜지(42)가 석정반(20)의 하부면에 직접 고정되어 있으므로, 진동이 발생하는 경우에는 그 진동을 그대로 석정반(20)으로 전달하여 상기한 바와 같은 오류측정이 발생하였으나, 본 발명에서는 상기와 같은 진동을 충격흡수판(23)으로 전달받아 이를 탄력적으로 가변되는 충격흡수판(23) 및 그 가변진동을 보정할 수 있는 텐션공간부(21)에 의해 순간적으로 그 진동을 흡수 및 상쇄시키므로, 오류측정이 발생하지 않게 되어 보다 정확한 측정 및 계측이 이루어지는 것이다.

이상과 같은 본 발명 진동흡수판을 갖는 석정반 결합구조에 의한 3차원 측정 기는, 각축의 구동 제어부 및 레일 등의 이송부에서 분진이나 이물질에 의해 진동이 발생하는 경우, 그 진동이 상기 진동흡수판 및 텐션공간부에 의해 흡수, 소멸되게 하므로, 상기한 진동이 석정반으로 전달되지 못하게 하므로 보다 정확한 수치의 측정이 가능하여 오인 불량이 발생하지 않으면서도, 안정된 품질관리가 가능하여 매우 경제적인 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 본체(10)와, 석정반(20) 및 프로브(30)로 구성되고, 상기 석정반(20)의 하부에는 구동모터(40)와 이송스크류(41) 및 이송플랜지(42)로 된 구동 제어부를 갖는 공지의 3차원 측정기에 있어서,

   상기 석정반(20)의 하부면에는, 요홈상의 텐션공간부(21)를 형성하고 그 텐션공간부(21) 보다는 넓은 형태의 안치홈(22)을 동심상으로 각각 형성하여,

   상기 안치홈(22)에는 고강도의 충격흡수판(23)을 고정 형성하고, 그 충격흡수판(23)의 저면에는 상기 이송플랜지(42)를 결합하여, 이송스크류(41)의 회전에 의한 구동력이 이송플랜지(42) 및 충격흡수판(23)을 통해 석정반(20)으로 전달되어, 상기 석정반(20)이 X,Y좌표를 따라 이송되도록 구성함을 특징으로 하는 진동흡수판을 갖는 석정반 결합구조에 의한 3차원 측정기.

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