KR20090088722A

KR20090088722A - 기어 형상 검사장치

Info

Publication number: KR20090088722A
Application number: KR1020080014172A
Authority: KR
Inventors: 김기남; 박현용; 김광중
Original assignee: (주)삼호정기
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2009-08-20
Also published as: KR100935928B1

Abstract

본 발명은 제작된 기어 형상의 불량 여부 및 불량 위치와 정도 등을 정밀하게 확인할 수 있는 기어 형상 검사장치에 관한 것으로, 모니터기어(300) 또는 워크기어(400)가 회전가능하게 고정되는 베이스(110); 베이스(110)의 상면을 따라 이동가능하게 고정되고, 모니터기어(300) 또는 워크기어(400)와 맞물려 회전하는 마스터기어(200)가 고정되는 지지수단(120); 모니터기어(300) 또는 워크기어(400)의 회전각을 측정하는 회전각 센서(161)를 갖추고, 마스터기어(200)에 회전력을 전하는 모터(160); 지지수단(120)을 강제로 수평이동시키는 이동수단(190); 일단이 지지수단(120)에 고정되고, 타단은 이동수단(190)에 고정되어서, 지지수단(120)의 진동을 잡아 탄발지지하는 탄발수단(140); 지지수단(120)의 진동에 의한 이동변위를 측정하는 변위센서(150); 회전각 센서(161)와 변위센서(150)에서 전송된 측정 데이터를 수집하고, 회전각 대비 이동변위로 데이터를 연산 정리하는 제어수단(170) 및; 제어수단(170)을 조작하는 입력수단(180);을 포함하는 기어 형상 검사장치에 있어서, 상기 탄발수단(140)이 이동수단(190)에 가하는 압력을 측정하고, 측정된 압력 데이터를 제어수단(170)으로 전송하는 압력센서(130)를 더 포함하는 것이다.

Description

기어 형상 검사장치{Inspection apparatus for gear's shape}

본 발명은 제작된 기어 형상의 불량 여부 및 불량 위치와 정도 등을 정밀하게 확인할 수 있는 기어 형상 검사장치에 관한 것이다.

기어는 둘레에 일정한 간격으로 이가 형성된 바퀴로, 상기 이를 매개로 이웃하는 다른 기어와 서로 맞물려 돌아감으로써 동력을 전달한다. 따라서, 기어들 간의 원활한 연동을 위해서는 서로 이웃하는 기어들 간의 이와 이의 맞물림이 정확해야 하고, 회전중심 또한 기어의 원주 중심에 위치해야 한다.

그러나, 다수의 이를 일정한 간격으로 형성시키면서 균일한 곡률과 정확한 중심을 갖는 원형 기어를 제작하는 것은, 현대 성형기술에서 한계가 있다. 따라서, 기어를 제작할 때 둘레를 따라 형성되는 이의 돌출 정도와 간격을 가능한 정확히 성형하고, 회전 중심 또한 그 위치를 정확히 잡은 후, 다양한 검사를 통해 다수의 기어들 중 최적의 기어를 찾아내거나 보수해야할 지점과 정도를 찾아 해당 기어를 보수 함으로서, 전술한 원형 기어의 제작 한계를 보완하고 있다.

원형 기어의 형상 검사는 이의 배치간격과, 이의 요철 정도와, 회전중심의 정확성 등을 확인하며, 이러한 검사는 기어 형상 검사장치를 통해 진행된다.

도 1은 종래 기어 형상 검사장치의 평면모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 기어 형상 검사장치의 정면모습을 도시한 부분 단면도인 바, 이를 참조하여 설명한다.

기어 형상 검사장치(100)는, 검사장치(100)의 각종 구성들을 안착 지지하면서 일체가 되도록 하는 베이스(110)와, 베이스(110) 상에서 수평이동이 가능하게 고정되는 지지수단(120)과, 지지수단(120)에 결합한 제1축(121)에 회전력을 전하면서 그 회전각을 측정하는 모터(160)와, 지지수단(120)을 탄발지지하는 탄발수단(140)과, 지지수단(120)의 이동변위를 측정하는 변위센서(150)와, 측정된 회전각 및 이동변위에 대한 데이터를 수집 연산하는 제어수단(170)과, 검사장치(100)의 ON/OFF과 제어수단(170)의 동작을 조작하는 입력수단(180)을 포함한다.

상기 지지수단(120)은 모터(160)와 더불어 베이스(110)에 이동가능하게 고정되고, 마스터기어(200)가 끼워지는 제1축(121)은 모터(160)로부터 회전력을 받아 회전한다. 전술한 바와 같이 지지수단(120)은 베이스(110) 상에 배치되어 수평하게 이동하며, 이를 위해 지지수단(120)은 다양한 결합구조로 베이스(110)와 결합될 수 있다. 도 2에서는 상기 결합구조의 실시예를 보이고 있는데, 롤 형상의 이동매개체(113)를 이용해 지지수단(120)이 지지되고, 롤 형상의 이동매개체(113)가 회전하면서 평면형상으로 제작된 지지수단(120)의 저면과 맞물려서 지지수단(120)이 이동매개체(113)를 타고 수평이동하도록 되었다. 여기서, 지지수단(120)의 수평이동은 검사 대상인 워크기어(400)가 마스터기어(200)와 맞물려 회전할 시에 발생하는 진동에 의한 것으로, 상기 진동의 폭을 정밀하게 측정해야 하는 검사장치(100)로서는 지지수단(120)의 수평이동에 대한 마찰을 최소화시켜야 한다. 따라서, 결합구조의 실시예로서 제시한 롤 형상의 이동매개체(113)는 널리 적용될 것이나, 본 발명의 상세한 설명에서 기술되는 본 발명에 따른 검사장치(100'; 도 6 참조)의 결합구조가 상기 실시예에 한정하는 것은 아니다.

베이스(110)와 지지수단(120) 간의 결합구조에 대한 다른 실시예는 본 발명의 상세한 설명에서 기술하겠다.

이동수단(190)은 모니터기어(300) 또는 워크기어(400)를 제2축(114)에 부착한 후, 마스터기어(200)와 맞물리도록 하기 위해, 상기 지지수단(120)의 위치를 강제로 이동시키는 것으로서, 실린더 방식으로 직선이동을 위한 동력을 발생시킬 수 있고, 상기 동력은 지지수단(120)과 연결된 로드를 매개로 지지수단(120)에 전달된다.

계속해서, 이동가능하게 고정된 지지수단(120)은 항시 일지점에서 정지될 수 있도록 탄발지지된다. 이를 위해 지지수단(120)은 탄발수단(140)에 의해 탄발지지되며, 상기 탄발수단(140)은 상기 로드에 그 일단이 고정된다.

상기 탄발수단(140)은 지지수단(120)의 이동을 잡아 항시 일지점에서 정지하도록 지지하는 것으로, 탄성을 갖는 구조라면 다양한 수단들이 적용될 수 있을 것이나, 도 2에서는 탄발수단(140)의 실시예로서 코일 스프링이 적용된 모습을 도시하였다. 하지만, 탄발수단은 코일 스프링 이외에 공압, 수압 또는 유압 실린더가 적용될 수도 있을 것이며, 이러한 다양한 실시예는 본 발명에 따른 검사장치(100') 에도 적용된다.

상기 모터(160)는 지지수단(120)에 배치된 제1축(121)을 회전시키는 동력원으로, 지지수단(120)의 이동과 더불어 이동하도록 지지수단(120)에 체결된다. 한편, 워크기어(400)의 형상을 검사할 때 중요한 데이터인 회전각을 측정하기 위해 상기 모터(160)는 회전각 센서(161)를 포함한다. 회전각 센서(161)는 제어수단(170)과 통신하면서 측정된 회전각 데이터를 전송한다.

인출번호 '112'는 베이스(110)에 형성된 '홈'으로, 지지수단(120)에 체결되어 하방으로 돌출된 모터(160)가 수평이동시 베이스(110)에 간섭하지 않도록 한다. 하지만, 상기 모터(160)는 지지수단(120)에 형성된 제1축(121)에만 회전력을 전해야하는 것은 아니며, 제2축(114)에 회전력을 전할 수도 있다. 즉, 마스터기어(200)를 모니터기어(300) 또는 워크기어(400)와 맞물어 회전시키기만 하면 되므로, 모터(160)의 회전력을 직접 받는 축은 제1,2축(114, 121)에 제한되지 않는 것이다. 따라서, 모터(160)와의 간섭을 방지하기 위해 절개 형성되는 홈(112)은 모터(160)의 위치에 따라 선택적으로 형성될 것이다.

계속해서, 베이스(110)는 제1축(121)에 대응하는 제2축(114)이 형성된다. 상기 제2축(114)은 제1축(121)에 끼워지는 마스터기어(200)와 맞물리는 모니터기어(300) 및 워크기어(400)가 끼워지는 것으로, 지지수단(120)의 이동과는 무관하게 상기 모니터기어(300) 및 워크기어(400)를 움직이지 않도록 고정한다.

상기 마스터기어(200)와 모니터기어(300) 또는 마스터기어(200)와 워크기어(400)가 서로 맞물려 회전하면, 각 기어들(200, 300, 400)은 불완전한 형상으로 인해 진동하고, 이 진동은 지지수단(120)에 전달되어서 지지수단(120) 자체에 떨림이 발생하게 된다. 이러한 떨림은 지지수단(120)을 수평이동시키고, 이렇게 이동하는 지지수단(120)의 이동변위는 기어의 형상을 검사함에 있어 회전각과 더불어 중요한 요소가 된다. 상기 변위센서(150)는 지지수단(120)에 고정되어서 지지수단(120)의 이동변위를 물리적으로 감지한 후, 이를 전기적으로 변환하여 제어수단(170)으로 전송한다.

도 3은 마스터기어와 모니터기어를 맞물어 회전시킨 후 측정된 회전각 대비 이동변위의 모습을 보인 그래프이고, 도 4는 마스터기어와 워크기어를 맞물어 회전시킨 후 측정된 회전각 대비 이동변위의 모습을 보인 그래프이고, 도 5는 도 3 및 도 4의 그래프를 합성한 모습을 도시한 그래프인 바, 이를 참조하여 설명한다.

기어 형상 검사장치(100)는 전술한 바와 같이, 제작된 워크기어(400)의 이(치형)들과 원주 및 회전중심에 대한 위치가 정확히 잡혀 제작되었는지를 확인하기 위한 것으로, 이상적으로 제작된 마스터기어(200)와 검사 대상인 워크기어(400)를 맞물어 회전시키면서, 마스터기어(200)와 워크기어(400)의 연동환경을 검사한다.

이상적으로는, 마스터기어(200)와 워크기어(400)의 연동이 균일한 진동을 유지하면서 안정적으로 회전해야 하겠지만, 실제로는 불규칙한 진동과 사인곡선 형상의 런아웃(RUN-OUT) 움직임을 보인다.(도 3 및 도 4 참조)

참고로, 불규칙한 진동은 변위센서(150)를 통해 측정되고, 이는 워크기어(400)의 불균일한 치형에 원인이 있다. 즉, 치형의 불균일성이 커질수록 변위센 서(150)가 감지하는 변위 폭은 커지게 된다. 한편, 사인곡선 형상의 런아웃 움직임은 워크기어(400)의 회전중심이 편중되면서 발생한다. 따라서, 회전중심의 편중이 커질수록 런아웃의 폭은 커지게 된다.

계속해서, 전술한 바와 같이, 워크기어(400)는 최적의 형상으로 제작되어도 마스터기어(200)와의 연동시 불규칙한 진동과 런아웃 움직임은 피할 수 없다. 따라서, 검사장치(100)를 이용한 워크기어(400)의 검사결과에서 마스터기어(200)와의 연동환경에 대한 불량 여부를 이상적인 움직임에 맞추어 판단하는 것은 무리가 있다. 그러므로, 현실적인 판단기준을 잡아서, 상기 판단기준의 범위 내에 있는 워크기어(400)는 양호한 것으로 간주하는 방식이 검사장치(100)를 이용한 검사에 적용되어야 한다.

상기 판단기준은 둘 이상의 모니터기어(300)를 마스터기어(200)와 연동시켜서 연동환경에 대한 데이터로서 확보하고, 이렇게 확보된 데이터는 도 3의 그래프 형태로 출력한다.

여기서, 모니터기어(300)는 검사대상인 워크기어(400)와 동일한 규격의 표준으로 인정된 것이다.

도 3은 축간거리의 최대치와 최소치를 갖는 2개의 모니터기어(300)에 대한 회전각(회전각 측정) 대비 이동변위(거리측정) 그래프로, 사인곡선 형상으로 런아웃 움직임이 보이고, 다소 불규칙적인 진동이 확인된다.

참고로, 회전각 및 이동변위에 대한 데이터는 검사장치(100)의 회전각 센서(161)와 변위센서(150)로부터 각각 측정되고, 이 데이터는 제어수단(170)으로 전 송되며, 제어수단(170)은 도 3에 도시한 최종 결과치를 출력한다.

이렇게 확보된 판단기준은 제어수단(170)에 저장되고, 실제 검사대상인 워크기어(400)는 제2축(114)에 끼워져서 마스터기어(200)와의 연동환경 측정을 시작한다.

도 4는 워크기어(400)에 대한 회전각(회전각 측정) 대비 이동변위(거리측정) 그래프로, 튐 현상에 의한 닉(NICK)이 관측되고, 런아웃 폭이 상대적으로 크게 됨을 확인할 수 있다.

도 5는 도 3 및 도 4의 그래프를 합성한 것으로, 워크기어(400)의 연동환경과 판단기준인 모니터기어(300)의 연동환경을 시각적으로 명확히 확인할 수 있다.

여기서, 닉은 워크기어(400)의 치형 일부가 비정상적으로 제작되었음을 확인시켜주고, 런아웃 폭의 크기 또한 워크기어(400)의 회전중심이 지나치게 편중되어 있음을 확인시켜준다. 결국, 당해 워크기어(400)는 불량으로 간주될 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 기어 형상 검사장치(100)는 회전각 센서(161)와 변위센서(150)를 통해 마스터기어(200)와의 연동환경에 대한 데이터를 확보하고, 해당 데이터를 판단기준과 비교하여 불량 여부를 결정할 수 있게 하는 것이다.

그런데, 전술한 종래 기어 형상 검사장치(100)는 모니터기어(300)에 의한 판단기준을 확보한 후 다수의 워크기어(400)를 검사하면서, 상기 탄발수단(140)의 탄성계수에 변화가 생길 수 있다. 결국, 탄발수단(140)이 압축과 이완을 반복하면서 탄성계수에 변화가 생기면, 이전 판단기준은 워크기어(400)의 불량 여부 판단의 기 준이 될 수 없게 된다.

즉, 탄발수단(140)의 탄성계수 변화로 탄발력의 세기가 커지거나 작아지면서 지지수단(120)의 이동변위가 작아지거나 커져, 불량한 워크기어(400)가 양호한 것으로 판단되거나, 양호한 워크기어(400)가 불량한 것으로 판단될 수 있는 것이다. 이러한 착오는 기어 형상 검사장치(100)의 신뢰도를 해하는 것으로, 시급히 해결해야할 과제였다.

종래에는 이러한 문제점을 해소하기 위해, 기어 형상 검사장치(100)를 일정한 사용횟수마다 한 번씩 검사하여 탄발수단(140) 등의 변성 여부를 확인하고, 모니터기어(300)를 이용해 판단기준을 새로 잡아 설정하였다.

그러나, 검사 대상인 워크기어(400)의 상태에 따라 탄발수단(140)이 받는 외력에 차이가 있으므로, 탄발수단(140)의 상태가 급변할 수 있고, 이러한 상태 변화는 워크기어(400)의 검사결과에 당장 영향을 미치므로, 기어 형상 검사장치(100)의 신뢰도를 높이기 위한 보다 개선된 방안이 요구되고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 워크기어의 불량 여부 판단시 직접적으로 적용되는 지지수단의 이동변위를 측정함에 있어서, 측정된 이동변위가 기계적인 문제로 인해 오차가 발생할 경우, 이를 신속히 확인하여 수정할 수 있도록 하고, 이를 통해 기어의 형상 검사결과에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 기어 형상 검사장치의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

모니터기어 또는 워크기어가 회전가능하게 고정되는 베이스; 베이스(110)의 상면을 따라 이동가능하게 고정되고, 모니터기어 또는 워크기어와 맞물려 회전하는 마스터기어가 고정되는 지지수단; 모니터기어 또는 워크기어의 회전각을 측정하는 회전각 센서를 갖추고, 마스터기어에 회전력을 전하는 모터; 지지수단을 강제로 수평이동시키는 이동수단; 일단이 지지수단에 고정되고, 타단은 이동수단에 고정되어서, 지지수단의 진동을 잡아 탄발지지하는 탄발수단; 지지수단의 진동에 의한 이동변위를 측정하는 변위센서; 회전각 센서와 변위센서에서 전송된 측정 데이터를 수집하고, 회전각 대비 이동변위로 데이터를 연산 정리하는 제어수단 및; 제어수단을 조작하는 입력수단;을 포함하는 기어 형상 검사장치에 있어서,

상기 탄발수단이 이동수단에 가하는 압력을 측정하고, 측정된 압력 데이터를 제어수단으로 전송하는 압력센서를 더 포함하는 기어 형상 검사장치이다.

상기 본 발명은, 지지수단을 일정한 탄성계수로 탄발지지하는 탄발수단에 문제가 발생하여, 지지수단의 진동을 감지하고 이동변위를 측정하는 변위센서가 잘못된 측정 데이터를 출력하더라도, 이를 신속히 확인하여 탄발수단의 보수 및 교체를 진행하고, 보수 및 교체된 탄발수단을 토대로 재검사를 할 수 있어서, 기어 형상 검사장치를 통한 검사결과의 신뢰도를 높이는 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 기어 형상 검사장치의 정면모습을 도시한 부분 단면도인 바, 이를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 기어 형상 검사장치(100')는, 검사장치(100)의 각종 구성들을 안착 지지하면서 일체가 되도록 하는 베이스(110)와, 베이스(110) 상에서 수평이동이 가능하게 고정되는 지지수단(120)과, 지지수단(120)에 결합된 제1축(121)에 회전력을 전하면서 그 회전각을 측정하는 모터(160)와, 지지수단(120)을 탄발지지하는 탄발수단(140)과, 지지수단(120)의 이동변위를 측정하는 변위센서(150)와, 측정된 회전각 및 이동변위에 대한 데이터를 수집 연산하는 제어수단(170)과, 검사장치(100)의 ON/OFF 및 각종 동작을 조작하는 입력수단(180)을 포함하고, 상기 탄발수단(140)이 받는 압력을 측정하는 압력센서(130)를 더 포함한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 검사장치(100')는 지지수단(120)의 이동변위를 감지하여 워크기어(400)의 불량 여부를 확인하는 것으로, 지지수단(120)과 베이스(110)의 결합구조는 지지수단(120)과 베이스(110) 간의 마찰을 최소화하면서 물리적으로 결합할 수 있는 구조라면 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.

따라서, 베이스(110)와 지지수단(120)을 이동가능하게 연결하는 이동매개체(113)는 전술한 롤 형상의 받침 이외에도, 베이스(110)에 형성되는 레일(미 도시함)과, 지지수단(120)에 상기 레일과 이동가능하게 결합하는 돌부(미 도시함)로 구성되어서, 지지수단(120)이 레일의 길이방향으로 이동하도록 할 수도 있을 것이고, 지지수단(120)에 베이스(110)의 상면을 타는 바퀴(미 도시함)를 체결하여서, 이 바퀴를 매개로 지지수단(120)이 베이스(110) 상에서 원활히 이동하도록 할 수도 있을 것이다.

계속해서, 본 발명에 따른 검사장치(100')는, 지지수단(120)이 이동하면서 탄발수단(140)을 가압할 경우, 가압 정도를 측정하는 압력센서(130)를 더 포함한다.

상기 압력센서(130)는 탄발수단(140)이 연결되는 이동수단(190')의 안착홈(192)에 내설되고, 탄발수단(140)의 일단은 안착홈(192)에 삽입 고정되면서 압력센서(130)와 접한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 실시예의 탄발수단(140)은, 일단이 고정체(143)를 매개로 지지수단(120)에 이동가능하게 고정되고 타단은 베이스(110)의 고정대(111')에 연결되는 심(141)과, 상기 고정체(143)와 마주하게 심(141)에 고정되는 기준체(142)와, 심(141)을 감싸면서 양단이 각각 고정체(143) 와 기준체(142)에 맞물려 탄발지지하는 스프링(144)으로 구성된다.

결국, 마스터기어(200)와 모니터기어(300) 또는, 마스터기어(200)와 워크기어(400)가 회전하면서 지지수단(120)이 진동하면, 지지수단(120)에 고정된 고정체(143)는 심(141)의 일단을 따라 이동하면서 스프링(144)을 가압하고, 압력을 받은 스프링(144)은 이를 기준체(142)에 전달하면서 탄발한다. 물론, 기준체(142)가 스프링(144)으로부터 받은 압력은 기준체(142)를 통해 심(141)으로 전달되고, 심(141)의 타단은 상기 압력을 압력센서(130)로 전달한다.

이때, 워크기어(400)의 불량 여부 확인을 위한 판단기준을 잡기 위해, 둘 이상의 모니터기어(300)를 검사장치(100')에 장착한 후 동작시키면, 모니터기어(300)가 마스터기어(200)와 맞물려 회전하면서 발생하는 진동이 전술한 과정으로 압력센서(130)에 전달되고, 압력센서(130)는 측정된 압력데이터를 제어수단(170)으로 전송한다. 제어수단(170)은 상기 압력데이터를 받아 저장한다.

계속해서, [배경기술]에서 기술한 과정으로 판단기준이 결정되면, 상기 판단기준과 압력데이터는 제어수단(170)에 함께 저장되어 워크기어(400)의 검사에 활용된다.

그런데, 종래 기어 형상 검사장치(100)의 문제점과 같이, 기어 형상 검사장치(100)가 워크기어(400)의 지속적인 검사로 인해 탄발수단(140)의 탄성계수에 변화가 생길 수 있다. 탄성계수의 변화는 지지수단(120)의 이동변위에 영향을 미치므로, 탄성계수의 변화에 대한 감지가 요구된다. 이때, 상기 압력센서(130)는 탄발수단(140)의 탄성계수 변화에 대한 감지기능을 하는데, 이에 대한 설명을 이하에 서 상세히 설명한다.

탄발수단(140)은 스프링 또는 유공압 실린더가 적용될 수 있는데, 기어 형상 검사장치(100')의 지속적인 사용으로 스프링의 탄성이 변하거나, 실린더에 주입된 공기 또는 기름의 유출로 공압 또는 유압이 변하거나, 주변온도에 의한 공기 또는 기름의 부피가 변하면서 탄발수단(140)의 탄성계수에 변화를 줄 수 있다. 결국, 탄발수단(140)은 지지수단(120)의 진동시 발생하는 압력에 대한 흡수율이 변하므로, 심(141)이 이동수단(190)에 가하는 압력에 변화가 생긴다.

상기 압력센서(130)는 이러한 압력변화를 확인하여 변화된 압력데이터를 상기 제어수단(170)으로 전송하고, 제어수단(170)은 탄발수단(140)에 문제가 발생하였음을 인식하고 이를 경고한다. 이를 위해 본 발명에 따른 검사장치(100')는 제어수단(170)과 통신하는 출력수단(180')을 더 포함한다. 따라서, 제어수단(170)의 경고방법은 경보음을 울리거나 경고등을 점멸할 수 있고, 검사장치(100')의 구동을 정지시켜서 관리자가 이를 인식하도록 할 수도 있을 것이다.

관리자가 제어수단(170)의 경고를 확인하면, 해당 탄발수단(140)을 보수 또는 교체하고, 보수 또는 교체된 탄발수단(140)을 가지고 판단기준을 갱신하여 검색결과에 대한 오류를 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 기어 형상 검사장치(100')의 변위센서(150')는 비접촉식 갭센서(gap sensor)가 적용된다. 종래 변위센서(150)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 지지수단(120)에 접촉된 상태로 연결되어서, 지지수단(120)의 수평이동시 물 리적으로 힘을 전달받아 이를 감지하는데, 본 발명에 따른 변위센서(150')는 광선(레이저) 또는 음파 등과 같은 반사율이 우수한 발사형 매개수단을 이용해 변위센서(150')와 지지수단(120) 간의 거리를 측정하는 비접촉식 갭센서로 구성한다. 즉, 변위센서(150')에서 지지수단(120)으로 발사된 매개수단이 반사되어 다시 수집되는 시간을 측정하여, 변위센서(150')와 지지수단(120) 간의 거리를 연산하고, 이러한 거리의 변화를 통해 지지수단(120)의 이동변위를 확인하는 것이다.

따라서, 이동변위 측정에 대한 정확도가 향상되고, 접촉식 센서의 마찰로 지지수단(120)의 이동이 간섭을 받아 실제 이동변위에 차이가 발생하는 문제가 해소된다.

상기 갭센서는 현재 상용되고 있는 센서의 한 종류로, 본 발명에 따른 검사장치(100')에는 광선 또는 음파 등의 매개수단 이외에 다양한 매개수단을 응용한 갭센서가 적용될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기어 형상 검사장치의 평면모습을 개략적으로 도시한 도면이고,

도 2는 도 1의 기어 형상 검사장치의 정면모습을 도시한 부분 단면도이고,

도 3은 마스터기어와 모니터기어를 맞물어 회전시킨 후 측정된 회전각 대비 이동변위의 모습을 보인 그래프이고,

도 4는 마스터기어와 워크기어를 맞물어 회전시킨 후 측정된 회전각 대비 이동변위의 모습을 보인 그래프이고,

도 5는 도 3 및 도 4의 그래프를 합성한 모습을 도시한 그래프이고,

도 6은 본 발명에 따른 기어 형상 검사장치의 정면모습을 도시한 부분 단면도이다.

- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 -

100, 100'; 검사장치 110; 베이스

113; 이동매개체 114; 제2축

120; 지지수단 121; 제1축

130; 압력센서 140; 탄발수단

141; 심 142; 기준체

143; 고정체 144; 스프링

150, 150'; 변위센서 160; 모터

161; 회전각 센서 170; 제어수단

180; 입력수단

Claims

모니터기어(300) 또는 워크기어(400)가 회전가능하게 고정되는 베이스(110); 베이스(110)의 상면을 따라 이동가능하게 고정되고, 모니터기어(300) 또는 워크기어(400)와 맞물려 회전하는 마스터기어(200)가 고정되는 지지수단(120); 모니터기어(300) 또는 워크기어(400)의 회전각을 측정하는 회전각 센서(161)를 갖추고, 마스터기어(200)에 회전력을 전하는 모터(160); 지지수단(120)을 강제로 수평이동시키는 이동수단(190); 일단이 지지수단(120)에 고정되고, 타단은 이동수단(190)에 고정되어서, 지지수단(120)의 진동을 잡아 탄발지지하는 탄발수단(140); 지지수단(120)의 진동에 의한 이동변위를 측정하는 변위센서(150); 회전각 센서(161)와 변위센서(150)에서 전송된 측정 데이터를 수집하고, 회전각 대비 이동변위로 데이터를 연산 정리하는 제어수단(170) 및; 제어수단(170)을 조작하는 입력수단(180);을 포함하는 기어 형상 검사장치에 있어서,

상기 탄발수단(140)이 이동수단(190)에 가하는 압력을 측정하고, 측정된 압력 데이터를 제어수단(170)으로 전송하는 압력센서(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 형상 검사장치.
제 1 항에 있어서,

상기 변위센서는, 지지수단(120)과 이격 배치되는 갭센서인 것을 특징으로 하는 기어 형상 검사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제어수단(170)의 조작으로 신호를 출력하는 출력수단(180')을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 형상 검사장치.