KR20080010755A - 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치 - Google Patents

슬라이드 레일의 내측홈 측정장치 Download PDF

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KR20080010755A
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한국생산기술연구원
박윤식
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Abstract

본 발명은 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치에 관한 것으로, 그 목적은 슬라이딩 레일을 구성하는 외측레일의 내측홈의 정밀도를 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 하는 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 측정하고자 하는 슬라이드 레일의 외측레일이 놓여지는 테이블; 상기 테이블을 지지하며, 측정지지대가 구비된 베이스; 상기 테이블에 놓여진 외측레일의 내측에서 상호 대칭되는 방향으로 이동하도록 두 그룹으로 나누어진 적어도 2개의 플런저들로 구성된 위치결정부; 상기 측정지지대에 설치되고, 상기 각 그룹의 플런저들 이 장착된 두개의 센서지그들을 상호 대칭되는 방향으로 이동시키는 구동부; 상기 센서지그에 설치되어 두 센서지그의 사이거리를 통해 내측홈의 정밀도를 측정하는 측정부; 상기 테이블의 하부에 위치하도록 베이스에 설치되어 테이블을 이동시키는 이동부; 및 상기 테이블에 놓여지는 외측레일의 높이를 조절하도록 테이블과 외측레일의 사이에 설치되며, 서로 다른 높이를 갖는 다수개의 셋팅블록들;을 구비하는 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.
고정 플런저, 이동 플런저, 측정부, 내측레일, 내측홈

Description

슬라이드 레일의 내측홈 측정장치{Apparatus of inside measuring for slide rail}
도 1 은 슬라이드 레일의 구조를 나타낸 단면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 측정장치의 사시도,
도 3 은 도 2의 측면도,
도 4 는 본 발명의 위치결정부의 구성을 나타낸 측면도,
도 5 는 본 발명의 위치결정부의 구성을 나타낸 평면도,
도 6 은 본 발명의 위치결정부를 구성하는 플런저의 끝단부를 구조를 나타낸 부분 단면도,
도 7 은 본 발명의 측정센서의 구성을 나타낸 평면도,
도 8 은 본 발명의 이동부의 구성을 나타낸 정면도,
도 9 는 본 발명의 셋팅블록의 구성을 나타낸 측면도,
도 10 은 본 발명에 따른 측정장치를 이용한 측면상태를 나타낸 측면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(110) : 테이블 (120) : 베이스
(121) : 측정지지대 (130) : 위치결정부
(131)(132) : 플런저 (140) : 구동부
(141)(142) : 센서지그 (143) : 공압식 LM 가이드 레일
(144)(145) : 공압식 LM 가이드 블록
(150) : 측정센서 (160) : 이동부
(161) : 볼너트 (162) : 볼스크류
(163) : 구동모터 (170) : 셋팅블록
본 발명은 측정장치에 관한 것으로, 특히 각종 서랍을 열고 닫을 때 서랍이 원활하게 이동하도록 안내하는 슬라이드 레일에 구비되어 볼베어링과 접촉하는 내측홈의 정밀도를 측정하는 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 슬라이드 레일은 각종 서랍을 열고 닫는 동작을 보다 적은 힘으로 용이하게 할 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 1에 슬라이드 레일의 단면 구조가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 상기 슬라이드 레일(10)은 외측레일(11)과 내측레일(12) 및 볼베어링(13)으로 구성되어 있다. 상기 외측레일(11)은 서랍의 이동범위 내에서 내측레일(12)을 지지할 수 있도록 충분히 긴 길이를 갖으며, 양측단이 동일 방향으 로 절곡되되, 볼베어링(13)의 일부분을 부드럽게 감싸도록 바깥쪽으로 둥글게 굽어진 내측홈(11a,11b)이 형성되어 있다. 이러한 외측레일(11)은 서랍이 설치되는 가구 또는 냉장고 등에 고정된다. 한편 상기 내측레일(12)은 서랍에 고정되어 외측레일(11)의 내부에서 서랍과 함께 이동하도록 설치되며, 양측단이 동일 방향으로 절곡되되, 볼베어링(13)의 일부분을 부드럽게 감싸도록 안쪽으로 둥글게 굽어진 외측홈(12a,12b)이 형성되어 있다. 한편 상기 볼베어링(13)은 외측레일(11)의 내측홈(11a,11b)과 내측레일(12)의 외측홈(12a,12b) 사이에 배치되어 내측레일(12)이 외측레일(11)의 내부에서 부드럽게 이동할 수 있도록 하게 되며, 리테이너(14)에 의해 외측레일(11)의 내부에 고정되어 있다.
상기와 같은 슬라이드 레일이 원활하게 작동하기 위해서는 볼베어링과 접촉하는 외측레일의 내측홈과 내측레일의 외측홈의 정밀도가 높아야만 하므로, 레일의 제조과정에서 내측홈 및 외측홈에 대한 검사가 이루어지게 된다.
그러나 상기와 같이 슬라이드 레일의 측정하고자 하는 부분의 형상이 곡면형상으로 되어 있어 마이크로미터를 이용한 측정은 많은 어려움이 따를 뿐만 아니라 슬라이드 레일의 구조상 기준면 설정이 어려워 측정값의 정확도가 떨어지는 단점이 있으며, 3차원 측정기를 이용할 경우, 측정의 정밀도는 높으나, 측정장비가 고가이며 측정에 많은 시간이 소요되므로 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적 은 슬라이딩 레일을 구성하는 외측레일의 내측홈의 정밀도를 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 하는 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 측정하고자 하는 슬라이드 레일의 외측레일이 놓여지는 테이블;
상기 테이블을 이동가능하게 지지하며, 지지된 테이블의 상부를 가로지르는 측정지지대가 구비된 베이스;
상기 테이블에 놓여진 외측레일의 내측에서 외측레일의 폭방향으로 이동하되, 상호 대칭되는 방향으로 이동하도록 두 그룹으로 나누어진 적어도 2개의 플런저들로 구성되어 외측레일에 구비된 내측홈을 바깥쪽으로 미는 것에 의해 외측레일을 테이블로부터 띄워 허공에 고정시키는 위치결정부;
상기 측정지지대에 설치되고, 상기 각 그룹의 플런저들이 장착되는 두개의 센서지그들이 구비되며, 구비된 두 센서지그들을 상호 대칭되는 방향으로 이동시키는 구동부;
상기 센서지그들 중 어느 하나의 센서지그에 일단이 고정되고, 나머지 하나의 센서지그에 타단이 고정되어 두 센서지그의 사이거리를 통해 외측레일의 내측홈의 정밀도를 측정하는 측정부;
상기 테이블의 하부에 위치하도록 베이스에 설치되어 테이블을 이동시키는 이동부; 및
상기 테이블에 놓여지는 외측레일의 높이를 조절하도록 테이블과 외측레일의 사이에 설치되며, 외측레일의 크기에 따라 작업자가 선택 가능하게 서로 다른 높이를 갖는 다수개의 셋팅블록들;을 구비하는 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치를 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 측정장치의 사시도이다. 도 3은 도 2의 측면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 측정장치는 테이블(110)과, 베이스(120)와, 위치결정부(130)와, 구동부(140)와, 측정센서(150)와, 이동부(160)와, 셋팅블록(170)들로 구성되어 있다. 이러한 측정장치는 테이블(110) 상에 놓여진 외측레일(11)을 위치결정부(130)를 이용해 테이블(110)로부터 띄워 측정위치에 고정시킨 후, 측정센서(150)를 이용해 내측홈(11a,11b)의 정밀도를 측정하게 된다. 상기 언급된 내측홈(11a,11b)의 정밀도란 외측레일(11)의 양측에 구비된 내측홈(11a,11b) 간의 거리 즉, 외측레일(11)의 폭을 의미한다.
상기 테이블(110)은 외측레일(11)이 놓여지는 공간으로 제공하는 것으로, 폭에 비해 상대적으로 긴 길이를 갖는 외측레일(11)이 안정적으로 놓여질 수 있도록 긴 길이의 평판형으로 구성되며, 상기 베이스(120)에 길이방향을 따라 이동가능하도록 설치되어 있다.
상기 베이스(120)는 나머지 구성요소들이 설치되는 공간을 제공하는 것으로, 상기 테이블(110)을 수평방향으로 이동가능하게 지지하며, 상기 테이블(110)의 상부를 가로지르도록 형성되어 구동부(140) 및 측정센서(150)가 설치되는 측정지지대(121)가 구비되어 있다.
도 4는 상기 위치결정부의 구성을 나타낸 측면도이고, 도 5는 위치결정부의 구성을 나타낸 평면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 위치결정부(130)는 테이블(110)에 놓인 외측레일(11)을 허공으로 띄워 측정위치에 고정하는 것으로, 외측레일(11)의 내부에서 외측레일(11)의 폭방향으로 이동하는 적어도 2개 이상의 플런저(131,132)들로 구성되어 있다. 이처럼 위치결정부(130)를 구성하는 플런저(131,132)들은 서로 다른 방향으로 이동하는 두 그룹으로 나누어지며, 나누어진 두 그룹의 플런저(131,132)들은 외측레일(11)의 내부에서 상호 대칭되는 방향으로 이동하게 된다. 이와 같은 두 그룹의 플런저(131,132)들은 동일 수평면상에 위치하게 되며, 바람직하게는 테이블(110) 상에 놓여지는 외측레일(11)에 구비된 내측홈(11a,11b)의 중심보다 높은 위치에 배치된다. 이처럼 두 그룹의 플런저(131,132)들의 중심이 내측홈(11a,11b)의 중심보다 높은 곳에 위치하게 됨으로써 두 플런저(131,132)가 외측레일(11)의 내측에서 내측홈(11a,11b)을 바깥쪽으로 밀게 되면, 오목하게 함몰된 형상을 갖는 내측홈(11a,11b)의 중심부로 플런저(131,132)의 중심이 이동하려는 힘에 의해 테이블(110)의 상부로 외측레일(11)이 띄워지게 되며, 플 런저(131,132)의 중심과 내측홈(11a,11b)의 중심이 일치하는 높이에서 외측레일(11)을 고정하게 된다.
도 6은 상기 위치결정부를 구성하는 플런저의 끝단부를 구조를 나타낸 부분 단면도 이다. 도 6을 참조하면, 상기 플런저(131,132)들의 끝단에는 구형 볼(B)이 설치되어 있으며, 이 구형 볼(B)은 스프링(S)에 의해 탄력적으로 지지되어 내측홈(11a,11b)과의 밀착상태에 따라 플런저(131,132)의 내부로 삽입되거나 돌출되도록 구성되어 있다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 구동부(140)는 두 그룹의 플런저(131,132)들을 서로 다른 방향으로 이동시키는 것으로, 센서지그(141,142)들과, 공압식 LM 가이드 레일(143)과, 공압식 LM 가이드 블록(144,145)으로 구성되어 있다. 상기 센서지그(141,142)는 두개가 제공되며, 제공된 두개의 센서지그(141,142)에는 위치결정부(130)를 구성하는 플런저(131,132)들 중 동일 그룹에 속하는 플런저(131,132)들이 각각 장착되어 센서지그(141,142)의 이동에 따라 플런저(131,132)들이 이동하도록 구성되어 있다. 상기 공압식 LM 가이드 레일(143)은 측정지지대(121)의 상단부에서 상기 테이블(110)의 좌우측을 가로지도록 설치되어 있다. 상기 공압식 LM 가이드 블록(144,145)은 2개가 제공되며, 제공된 2개의 공압식 LM 가이드 블록(144,145)은 각 그룹의 플런저(131,132)들이 장착된 센서지그(141,142)들과 각각 연결됨과 더불어 공압식 LM 가이드 레일(143)에 결합되어 이동하도록 구성되어 있다. 한편 상기 공압식 LM 가이드 블록(144,145)은 미도시된 콤프레서 등의 에어 공급원과 연결되어 공급되는 에어를 이용하여 공압식 LM 가이드 레일(143)을 따라 이 동하도록 구성되어 있으며, 이러한 공압식 LM 가이드 레일(143)과 공압식 LM 가이드 블록(144,145)은 구성은 공지된 기술이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
도 7은 상기 측정센서의 구성을 나타낸 평면도를 도시하고 있다. 도 7을 참조하면, 상기 측정센서(150)는 센서지그(141,142)들 중 어느 하나의 센서지그(141)에 일단이 고정되고, 나머지 하나의 센서지그(142)에 타단이 고정되어 두 센서지그(141,142)의 사이거리를 측정함으로써 외측레일(11)의 내측홈(11a,11b) 간의 거리를 측정하게 된다. 이러한 측정센서(150)는 통상의 변위측정센서(150)로써, 바디(151)와 탐침봉(152)으로 구성되며, 바디(151)가 어느 하나의 센서지그(142)에 고정되고, 탐침봉(152)이 나머지 하나의 센서지그(141)에 고정되어 센서지그(141,142)의 이동에 의해 바디(151)로부터 돌출되는 탐침봉(152)의 길이를 검출함으로써 두 센서지그(141,142)의 사이거리를 측정하게 된다.
도 8은 상기 이동부의 구성을 나타낸 정면도이다. 도 8을 참조하면, 상기 이동부(160)는 테이블(110)을 이동시키는 것으로, 볼너트(161)와, 볼스크류(162)와, 구동모터(163)로 구성되어 있다. 상기 볼너트(161)는 테이블(110)의 하부에서 테이블(110)과 함께 이동하도록 설치되고, 상기 볼스크류(162)는 베이스(120)에 양단이 지지되어 회전하도록 설치되며, 상기 구동모터(163)는 볼스크류(162)의 일단에 연결되어 볼스크류(162)를 회전시키는 동력을 제공하도록 베이스(120)에 설치되어 있다.
도 9는 상기 셋팅블록의 구성을 나타낸 측면도이다. 도 9를 참조하면, 상기 셋팅블록(170)들은 규격이 다른 외측레일(11)을 측정하고자 할 때 외측레일(11)이 적절한 높이로서 테이블(110)에 안착되도록 하기 위해 사용된다. 즉 상기 셋팅블록(170)들은 평판형으로 서로 다른 높이를 갖도록 구성되어 작업자가 필요한 높이를 갖는 셋팅블록(170)을 테이블(110)에 놓은 다음, 다시 셋팅블록(170)의 위에 외측레일(11)을 놓음으로서 규격이 다른 외측레일(11)을 측정할 수 있게 되며, 이러한 셋팅블록(170)을 이용하여 외측레일(11)의 내측홈(11a,11b)이 플런저(131,132) 보다 낮은 곳에 위치하도록 셋팅하게 된다. 이와 같은 셋팅블록(170)에는 스토퍼(171)가 구비되어 있어 외측레일(11)이 정해진 위치에 놓여지도록 하며, 테이블(110)과의 결합을 위한 구멍(172)이 구비되어 있다. 이처럼 셋팅블록(170)에 구비된 구멍(172)에 결합되는 로케이터 핀(111)이 테이블(110)에 구비되어 있어 로케이터 핀(111)과 구멍(172)의 결합에 의해 셋팅블록(170)을 정위치에 고정시킬 수 있게 된다.
도 10은 본 발명에 따른 측정장치를 이용한 측면상태를 나타낸 측면도를 도시하고 있다. 도 10을 참조하여 내측홈(11a,11b)의 측정과정을 설명하면 다음과 같다.
측정하고자 하는 외측레일(11)을 테이블(110)에 올려놓는다. 이때 외측레일(11)의 절곡된 부분이 상부를 향하도록 외측레일(11)을 위치시키게 되며, 외측레일(11)의 규격에 따라 적당한 셋팅블록(170)을 테이블(110)의 상부에 설치하여 외측레일(11)이 적당한 높이 위치하도록 셋팅한다.
이후, 두 공압식 LM 가이드 블록(144,145)으로 에어를 공급하게 되면, 두 공압식 LM 가이드 블록(144,145)은 상호 멀어지는 방향, 즉 외측레일(11)의 내측 홈(11a,11b)에 근접하는 방향으로 센서지그(141,142)들을 이동시키게 되며, 이때 센서지그(141,142)들에 장착된 플런저(131,132)의 볼(B)이 내측홈(11a,11b)에 접촉하여 밀어주게 되며, 이때 플런저(131,132)의 볼(B)이 내측홈(11a,11b)의 중심부로 이동하려는 힘에 의해 외측레일(11)은 테이블(110)로부터 띄워져 허공에 고정된다.
상기와 같이 플런저(131,132)들에 의해 외측레일(11)이 측정위치에 고정되면, 두 센서지그(141,142)들의 사이거리를 측정센서(150)로서 검출함으로써, 외측레일(11)의 양측에 구비된 내측홈(11a,11b) 간의 거리를 측정하게 된다.
한편 상기 플런저(131,132)에 구비된 볼(B)은 스프링(S)에 의해 탄력적으로 지지되어 있으므로, 내측홈(11a,11b)에 대하여 플런저(131,132)를 밀어주는 힘의 변화에 따라 스프링(S)이 압축되는 정도에 차이가 발생되어 측정값에 차이가 발생될 수 있으므로, 장치 설계시 스프링 상수에 따라 플런저(131,132)를 밀어주는 힘의 세기를 결정하고, 이에 대응하는 압력의 에어를 공압식 LM 가이드 블록(144,145)에 공급하게 된다. 또한 측정시 데이터를 분석하여 오차의 범위가 평균치 이상인 것인 측정오차로 간주하여 측정결과에서 제외하게 된다.
상기와 같이 내측홈(11a,11b)에 대한 측정이 완료되면, 공압식 LM 가이드 블록(144,145)은 플런저(131,132)를 원위치로 이동시키게 되고, 이후 이동부(160)가 작동하여 테이블(110)을 이송시킴으로써 외측레일(11)의 측정포인트를 변경시킨 다음, 상술한 바와 같은 내측홈(11a,11b)의 측정작업을 반복하게 된다.
상기와 같이 외측레일(11)을 이동시키며 일정구간별로 내측홈(11a,11b)의 정밀도를 측정함으로써 외측레일(11)의 불량여부를 검사하게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같이 외측레일의 내측에서 외측레일에 형성된 내측홈을 바깥쪽으로 미는 것에 의해 외측레일을 허공에 띄워 측정위치에 고정시킴으로써, 측정의 기준이 되는 위치로 외측레일을 쉽게 위치시킬 수 있으며, 이로 인해 측정시간을 단축하고 측정의 정밀도를 높여 제품의 품질 및 생산성을 높일 수 있게 되었다.

Claims (4)

  1. 측정하고자 하는 슬라이드 레일의 외측레일(11)이 놓여지는 테이블(110);
    상기 테이블(110)을 이동가능하게 지지하며, 지지된 테이블(110)의 상부를 가로지르는 측정지지대(121)가 구비된 베이스(120);
    상기 테이블(110)에 놓여진 외측레일(11)의 내측에서 외측레일(11)의 폭방향으로 이동하되, 상호 대칭되는 방향으로 이동하도록 두 그룹으로 나누어진 적어도 2개의 플런저(131,132)들로 구성되어 외측레일(11)에 구비된 내측홈(11a,11b)을 바깥쪽으로 미는 것에 의해 외측레일(11)을 테이블(110)로부터 띄워 허공에 고정시키는 위치결정부(130);
    상기 측정지지대(121)에 설치되고, 상기 각 그룹의 플런저(131,132)들이 장착되는 두개의 센서지그(141,142)들이 구비되며, 구비된 두 센서지그(141,142)들을 상호 대칭되는 방향으로 이동시키는 구동부(140);
    상기 센서지그(141,142)들 중 어느 하나의 센서지그(141,142)에 일단이 고정되고, 나머지 하나의 센서지그(141,142)에 타단이 고정되어 두 센서지그(141,142)의 사이거리를 통해 외측레일(11)의 내측홈(11a,11b)의 정밀도를 측정하는 측정센서(150);
    상기 테이블(110)의 하부에 위치하도록 베이스(120)에 설치되어 테이블(110)을 이동시키는 이동부(160); 및
    상기 테이블(110)에 놓여지는 외측레일(11)의 높이를 조절하도록 테이 블(110)과 외측레일(11)의 사이에 설치되며, 외측레일(11)의 크기에 따라 작업자가 선택 가능하게 서로 다른 높이를 갖는 다수개의 셋팅블록(170)들;을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플런저(131,132)는,
    상기 외측레일(11)의 내측홈(11a,11b)에 밀착되는 구형 볼(B)이 구비되고, 상기 볼(B)을 탄력적으로 지지하는 스프링(S)이 내장된 것을 특징으로 하는 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동부(140)는,
    상기 측정지지대(121)에 설치된 공압식 LM 가이드 레일(143); 및
    상기 공압식 LM 가이드 레일(143)에 결합되고, 외부로부터 공급되는 공압에 의해 공압식 LM 가이드 레일(143)을 따라 이동하며, 상기 두 센서지그(141,142)와 각각 연결되어 두 센서지그(141,142)를 이동시키는 공압식 LM 가이드 블록(144,145)들;로 구성된 것을 특징으로 하는 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이동부(160)는,
    상기 테이블(110)의 하부에 설치된 볼너트(161);
    상기 볼너트(161)에 결합되며, 구동모터(163)에 의해 회전하여 볼너트(161)를 이동시키는 볼스크류(162)로 구성된 것을 특징으로 하는 슬라이드 레일의 내측홈 측정장치.
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