KR20110030750A

KR20110030750A - Apparatus and method of measuring flatness of flange surface

Info

Publication number: KR20110030750A
Application number: KR1020090088322A
Authority: KR
Inventors: 함순식; 손경곤
Original assignee: 어큐라인 주식회사; 세종공업 주식회사
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-03-24

Abstract

PURPOSE: A device and a method for measuring the flatness on a flange surface are provided to measure the flatness of a target without a precise transfer unit. CONSTITUTION: A device and a method for measuring the flatness on a flange surface comprises a support point(120), a probe(130), and a measuring sensor. The support point is protruded from the top of a fixed base to mount the measuring surface of a target. The probe is installed to be able to move up and down. The measuring sensor measures each protruded position of the probe.

Description

Flatness measuring device and measuring method for flange face {APPARATUS AND METHOD OF MEASURING FLATNESS OF FLANGE SURFACE}

본 발명은 기밀성이 요구되는 플랜지 면의 평탄도 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 시간이 오래 소요되는 3차원 측정 장치를 사용하지 않고서도 간단한 공정으로 1~2분 이내의 시간 내의 짧은 시간에 플랜지 면의 평탄도가 허용 범위에 속하는지를 검사할 수 있도록 하여 플랜지 면의 전수 검사를 가능하게 하는 플랜지 접촉면의 평탄도 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flatness inspection device and inspection method for the flange face required airtightness, more specifically, a time within 1 to 2 minutes in a simple process without using a time-consuming three-dimensional measuring device The present invention relates to a flatness measuring device and a measuring method of a flange contact surface which enables to inspect whether the flatness of the flange face falls within the allowable range in a short time.

일반적으로 대상물의 평탄도는 3차원 측정기 등을 이용하여 접촉식 포인트 프로브를 접촉하여 측정점들의 좌표를 읽어 적절한 변환을 통해 측정된다. 이와 같은 3차원 측정기는 다양한 형상에 대한 윤곽 치수를 측정할 수 있으므로 제품의 샘플링 검사에 많이 활용되고 있다. In general, the flatness of the object is measured through the appropriate transformation by reading the coordinates of the measuring points by contacting the contact point probe using a three-dimensional measuring instrument or the like. Such a three-dimensional measuring device is widely used for sampling inspection of a product because it can measure the contour dimensions for various shapes.

그러나 자동차 엔진, 플랜트 등의 산업에서 밀폐성능 저하가 제품 품질에 치명적인 문제를 발생시키거나 매우 위험한 사고가 우려되는 경우에는 밀폐와 관련된 부분의 전수검사를 통해 품질을 완벽하게 보증할 수 있어야 하는 데 3차원 측정기 를 통해서는 과도한 측정시간으로 인해 이와 같은 목적을 달성하기 어렵다.However, in the case of industries such as automobile engines and plants, where the degradation of sealing performance causes a fatal problem in the product quality or a very dangerous accident is concerned, it is necessary to fully guarantee the quality through a full inspection of sealing-related parts. Excessive measurement time makes it difficult to achieve this goal through dimensional measuring devices.

자동차의 경량화와 시동 시 배출가스의 규제로 인하여 엔진의 배기 시스템에서는 박판의 용접 구조물이 많이 사용되고 있으나 부품 불량 및 용접 공정상의 문제에 의해 평탄 품질이 떨어지는 부품이 간혹 생산될 수도 있다. 이와 같은 품질 불량에 의해 배기가스가 외부로 누출될 수 있으며 특정시점에 진공이 되는 이유로 외부 공기가 배기시스템으로 역류할 수 있다. Due to the weight reduction of automobiles and the regulation of emissions during start-up, a thin welding structure is used in the exhaust system of an engine, but parts having poor flat quality may be occasionally produced due to defective parts and problems in the welding process. Such poor quality can cause the exhaust gas to leak to the outside, and the external air can flow back to the exhaust system for a reason that the vacuum becomes a specific point in time.

특히 배기시스템에는 산소센서 등이 있어 이와 같은 누출은 엔진 오동작과 연관될 수 있어 엔진 품질에 큰 영향을 주게 된다. 그러므로 밀폐면의 평탄도 관리가 필요하지만 단순 가공 공정과 달리 용접 공정의 경우, 여러 부품들의 위치 오차, 틈새 조건, 용접 공정 조건, 용접 방법 등의 다양한 요인에 의해 평탄품질이 저하되기 때문에 관리에 어려움이 있고 양산 시 초기 품질 확보를 위해 다양한 시행착오가 필요한 특징이 있다. 이런 이유로 생산 현장에서 공정 변화에 따른 품질을 쉽게 검사하여 생산 공정에 반영하는 것이 필요하다.In particular, there are oxygen sensors in the exhaust system. Such leaks can be associated with engine malfunction, which greatly affects engine quality. Therefore, it is necessary to manage the flatness of the sealing surface, but unlike the simple machining process, it is difficult to manage the welding process because the flatness is degraded by various factors such as the position error, gap condition, welding process condition and welding method of various parts. It is characterized by various trials and errors in order to secure initial quality during mass production. For this reason, it is necessary to easily inspect the quality of process changes at the production site and reflect them in the production process.

그러나 3차원 측정기의 측정에 소요되는 시간이 길고 동일한 위치의 측정이 불가하여 반복 정도가 높지 않아 판단에 어려움이 있다. 특히 3차원 측정기의 경우 높은 정밀도의 이송장치가 필요하여 정밀 측정실과 같이 온도, 습도, 먼지 등으로부터 보호되는 환경에서 사용하기 때문에 생산 현장에서 이를 활용하는 것은 한계가 있으며, 무엇보다도 전수 검사하기에는 측정 시간이 오래 소요되어 부적합한 문제가 있다. However, the time required for the measurement of the 3D measuring instrument is long and the same position cannot be measured, and thus the degree of repetition is not high. In particular, the 3D measuring instrument requires a high-precision feeder and is used in an environment protected from temperature, humidity, and dust, such as a precision measuring room. This is a long time unsuitable problem.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 기존의 방법과 달리 생산 현장에서 측정 기술이 없는 작업자가 쉽게 면의 평탄도를 검사하여, 평탄도 검사 결과를 이용하여 생산 공정 개선에 이용할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention to solve the problems described above, the present invention, unlike the existing method, the operator without a measuring technology in the production site easily inspect the flatness of the surface, using the flatness test results to improve the production process Its purpose is to make it available.

또한, 본 발명은, 생산 현장의 특성 상 온도, 습도의 관리가 되지 않더라도 측정치가 허용 범위 내에서의 정확도를 갖는 평탄도 측정 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a flatness measuring method in which the measured value has an accuracy within the allowable range even if the temperature and humidity are not managed due to the characteristics of the production site.

그리고, 본 발명은, 먼지 등이 있는 환경에서도 사용할 수 있도록 정밀 이송 장치가 없더라도 대상물의 평탄도를 측정할 수 있도록 하는 것을 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to enable the flatness of an object to be measured even without a precision conveying device so that it can be used even in an environment having dust or the like.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 고정 베이스와; 대상물의 측정면을 거치하도록 고정 베이스의 상면에 돌출되되 삼각형의 꼭지점을 이루도록 배치된 3개의 지지점과; 상기 지지점의 높이보다 높게 돌출되도록 탄성 지지되고, 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된 다수의 프로브와; 상기 프로브의 각각의 돌출 위치를 측정하는 측정 센서를; 포함하여 구성되어, 상기 3개의 지지점에 거치된 대상물의 측정면에 의해 눌린 프로브의 돌출 높이로부터 상기 측정면의 평 탄도를 측정하는 것을 특징으로 하는 대상물의 평탄도 측정 장치를 제공한다.The present invention, in order to achieve the above object, a fixed base; Three support points protruding from the upper surface of the fixed base so as to pass through the measurement surface of the object, and arranged to form vertices of a triangle; A plurality of probes elastically supported to protrude higher than the height of the support point and installed to be movable in the vertical direction; A measuring sensor for measuring the position of each protrusion of the probe; It is configured to include, and provides a flatness measuring device of the object, characterized in that for measuring the flatness of the measuring surface from the height of the probe pressed by the measuring surface of the object placed on the three support points.

그리고, 본 발명은, 상기 대상물의 평탄도 측정 장치를 이용한 평탄도 측정 방법으로서, 3개의 지지점에 영점 조정용 평탄면을 거치시켜 상기 다수의 프로브의 영점 위치를 셋팅하는 단계와; 3개의 지지점에 대상물의 측정면이 하방을 향하도록 거치시키는 단계와; 상기 측정면에 의해 상기 프로브가 눌린 상태에서의 상기 프로브의 돌출 높이를 상기 프로브의 영점 셋팅 단계에서의 돌출 높이와의 차이를 상기 측정 센서로 검출하여 상기 대상물의 측정면의 평탄도를 측정하는 단계를; 포함하여 상기 측정면의 평탄도를 측정하는 것을 특징으로 하는 대상물의 평탄도 측정 방법을 제공한다.The present invention provides a method of measuring flatness using the flatness measuring device of the object, the method comprising: setting zero positions of the plurality of probes by placing a flat surface for zero adjustment on three support points; Mounting three measuring points such that the measurement surface of the object faces downward; Measuring the flatness of the measurement surface of the object by detecting a difference between the height of the probe in the state where the probe is pressed by the measurement surface and the height of the probe in the zero setting step of the probe with the measurement sensor To; It provides a method for measuring the flatness of the object, characterized in that for measuring the flatness of the measurement surface.

상기와 같은 구성으로부터, 본 발명은, 생산 현장에서 측정 숙련도가 낮은 작업자가 대상물을 3점 지지점에 거치시키는 것에 의해 간단히 대상물의 측정면(예를 들어, 자동차용 매니폴드의 플랜지 면)의 평탄도를 검사할 수 있도록 한다.From the above configuration, the present invention provides a flatness of the measurement surface of the object (for example, the flange surface of an automobile manifold) by simply placing the object on a three-point support point by an operator having low measurement skill at the production site. To be able to check.

또한, 본 발명은 이로부터 얻어진 평탄도 검사 결과를 이용하여 대상물의 대량 생산 공정을 개선에 활용할 수 있도록 한다.In addition, the present invention can be utilized to improve the mass production process of the object using the flatness test results obtained therefrom.

무엇보다도, 본 발명은, 프로브를 이동시키면서 대상물의 평탄도를 측정하지 않으므로, 프로브의 정밀 이송 장치를 필요로 하지 않으므로 저렴하게 대상물의 평탄도를 측정할 수 있는 평탄도 측정 장치를 제공한다. Above all, the present invention does not measure the flatness of the object while moving the probe, and thus provides a flatness measuring device capable of measuring the flatness of the object at low cost since no precise feeding device of the probe is required.

이로부터, 본 발명은, 생산 현장의 특성 상 온도, 습도의 관리가 되지 않더 라도 측정치가 높은 수준에서의 정확도를 갖는 평탄도 측정을 가능하게 한다.From this, the present invention makes it possible to measure flatness with accuracy at a high level even if the temperature and humidity are not managed due to the characteristics of the production site.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지 면의 평탄도 측정 장치(100)를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, the flatness measuring device 100 of the flange surface according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지 면의 평탄도 측정 장치의 구성을 도시한 사시도, 도2 및 도3은 도1의 평탄도 측정 장치를 사용하여 측정하고자 하는 플랜지를 도시한 사시도, 도4는 도1의 평탄도 측정 장치의 영점 셋팅을 하는 상태를 도시한 도면, 도5 내지 도7은 플랜지 면의 측정 상태를 도시한 도면, 도8a 내지 도8c는 플랜지 면의 측정 단계별로 프로브의 돌출 상태를 도시한 개략도이다.1 is a perspective view showing the configuration of the flatness measurement device of the flange surface according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 are perspective views showing the flange to be measured using the flatness measurement device of Figure 1, Figure 4 is a view showing a zero setting state of the flatness measuring device of Figure 1, Figures 5 to 7 shows a measurement state of the flange surface, Figures 8a to 8c is a probe step of measuring the flange surface It is a schematic diagram which shows the protruding state of.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지 면의 평탄도 측정 장치(100)는 대략 평탄한 수평면을 갖는 고정 베이스(110)와, 측정하고자 하는 플랜지(50)의 플랜지면(50a)을 3점에서 안정적으로 거치시키는 3점 지지점(120)과, 3점 지지점(120)에 거치된 플랜지면(50a)에 의해 눌려 돌출 높이가 가변되는 다수의 프로브(130)와, 프로브(130)의 가변되는 돌출 높이(H)의 신호를 측정 센서(132)로부터 수신하여 플랜지면(50a)의 평탄도를 산출하는 제어부(미도시)와, 측정하고자 하는 플랜지면(50)에 용접 결합된 파이프의 위치를 검사하는 파이프 위치 감지센서(140)와, 플랜지(50)가 올바른 위치에 거치되도록 보조하는 플랜지(50)의 홈(50b)에 삽입되는 가이드 포스트(150)로 구성된다.As shown in the figure, the flatness measuring device 100 of the flange surface according to an embodiment of the present invention is a fixed base 110 having a substantially flat horizontal plane, the flange surface 50a of the flange 50 to be measured ) Three point support point 120 to stably mount at three points, a plurality of probes 130 that are pressed by the flange surface 50a mounted to the three point support point 120 to vary the protruding height, and the probe 130 A control unit (not shown) that receives a signal of a variable projected height H of) from the measuring sensor 132 and calculates the flatness of the flange surface 50a, and is welded to the flange surface 50 to be measured. It consists of a pipe position sensor 140 for inspecting the position of the pipe, and a guide post 150 inserted into the groove 50b of the flange 50 to assist the flange 50 to be mounted in the correct position.

상기 고정 베이스(110)는 3점 지지점(120), 프로브(130) 및 상기 제어부를 구성하는 회로를 내장하며, 플랜지면(50a)의 평탄도를 측정하기 위하여 평탄한 상면을 구비한다. 이 때, 고정 베이스(110)의 상면은 측정하고자 하는 대상물인 플랜지(50)를 직접 거치하는 것이 아니므로, 완전한 평탄면으로 형성될 필요는 없다. The fixed base 110 includes a three-point support point 120, a probe 130, and a circuit constituting the controller, and has a flat upper surface for measuring the flatness of the flange surface 50a. At this time, the upper surface of the fixed base 110 does not directly mount the flange 50, which is the object to be measured, and thus it is not necessary to form a completely flat surface.

상기 3점 지지점(120)은 세라믹 볼 등으로 형성된 고정식 볼 포인터로 형성되어 고정 베이스(110)의 상면으로부터 돌출되며, 이들 3점 지지점(121, 122, 123)은 일직선 상에 배열되지 않고 3각형을 배치된다. 이에 따라, 플랜지 면(50a)은 안정적으로 3점 지지점(120) 상에 거치된다. The three-point support point 120 is formed of a fixed ball pointer formed of a ceramic ball or the like and protrudes from an upper surface of the fixed base 110. These three-point support points 121, 122, and 123 are not arranged in a straight line and are triangular. Is placed. Accordingly, the flange face 50a is stably mounted on the three point support point 120.

상기 프로브(130)는 플랜지면(50a)이 덮는 영역에 수개 내지 수십개의 다수로 배열된다. 그리고, 도8a 내지 도8c에 도시된 바와 같이, 스프링(131)에 의해 탄성 지지되어 상방으로 돌출되는 힘을 받는다. 그리고, 각 프로브(130)에 설치된 간극 센서(132)로부터의 출력신호가 상기 제어부에 전송되어 각각의 프로브(130)의 돌출 높이가 측정된다.The probe 130 is arranged in a plurality of dozens to several tens in the area covered by the flange surface (50a). 8A to 8C, the spring 131 is elastically supported by the spring 131 to receive upward force. In addition, an output signal from the gap sensor 132 installed in each probe 130 is transmitted to the control unit, and the protruding height of each probe 130 is measured.

상기 파이프 위치감지센서(140)는 플랜지면(50a)에 용접 결합되는 파이프(50c:파이프의 내측부)가 올바로 플랜지면(50a)에 결합되었는지를 확인한다. 즉, 프로브(130)와 마찬가지로 고정 베이스(110)에 탄성 지지되게 설치되어, 후술하는 플랜지면(50a)의 내측의 파이프(50c)의 선단면까지 파이프 위치감지센서(140)가 돌출되어, 파이프 위치감지센서(140)의 돌출 높이를 측정하여, 파이프가 플랜지 면(50a)에 대하여 올바른 위치에 결합되었는지 여부를 검사한다. 이를 위하여, 파이프 위치감지센서(140)는 도1에 도시된 바와 같이 파이프(50c)의 둥근 선단면과 접촉하도록 부채꼴 형상으로 형성된다. The pipe position sensor 140 checks whether the pipe 50c (inner side of the pipe) welded to the flange surface 50a is properly coupled to the flange surface 50a. That is, like the probe 130, it is elastically supported on the fixed base 110, the pipe position sensor 140 is protruded to the front end surface of the pipe 50c of the inner side of the flange surface 50a to be described later, the pipe By measuring the height of the projection of the position sensor 140, it is checked whether the pipe is coupled to the correct position with respect to the flange face (50a). To this end, the pipe position sensor 140 is formed in a fan shape so as to contact the rounded end surface of the pipe 50c as shown in FIG.

상기 가이드 포스트(150)는 측정하고자 하는 매니폴드(50)의 일부 구멍(50b)을 관통하도록 고정 베이스(110)의 상면으로 일정 높이로 돌출된 고정물로 형성된다. 이에 의하여, 매니폴드(50)의 플랜지면(50a)의 평탄도를 측정하고자 하는 경우에, 먼저 매니폴드(50)의 구멍(50b)이 가이드 포스트(150)에 삽입되도록 3점 지지점(120)에 거치시키는 것에 의해, 간편하게 올바른 측정 위치로 매니폴드(50)를 거치시킬 수 있게 된다.The guide post 150 is formed of a fixture protruding at a predetermined height to the upper surface of the fixed base 110 so as to pass through some holes 50b of the manifold 50 to be measured. As a result, when the flatness of the flange surface 50a of the manifold 50 is to be measured, the three-point support point 120 is first inserted so that the hole 50b of the manifold 50 is inserted into the guide post 150. By mounting on, the manifold 50 can be easily mounted on the correct measurement position.

즉, 3차원 측정기의 경우 항상 일정한 위치에서 측정될 수 없기 때문에 동일 측정물을 반복 측정하면 결과가 달라지기 때문에 공정 개선의 효과 파악이 어렵다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지 면의 평탄도 측정 장치(100)는 측정 대상물을 항상 일정한 위치에 놓기 위해 2개 이상의 가이드 포스트(150)를 설치하여, 측정 대상물의 구성, 외곽부 등에 부합하도록 배치함으로써 항상 일정한 위치에서 측정 대상물의 평탄도 측정을 가능하게 한다. 이를 통해, 측정 대상물을 여러 번 측정하더라도 높은 반복 정밀도를 얻을 수 있으므로 공정 개선 작업에 매우 유용하게 활용될 수 있다. That is, in the case of a three-dimensional measuring instrument can not always be measured in a constant position it is difficult to determine the effect of the process improvement because the results are different when repeated measurements of the same measurement. Therefore, the flatness measuring device 100 of the flange surface according to an embodiment of the present invention by installing two or more guide posts 150 to always place a measurement object in a constant position, the configuration, the outer portion, etc. of the measurement object The arrangement so that it is possible to always measure the flatness of the measurement object in a constant position. As a result, even if the measurement object is measured several times, high repeatability can be obtained, which can be very useful for process improvement.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지 면의 평탄도 측정 장치(100)를 이용하여 도2 및 도3에 도시된 매니폴드(50)의 플랜지면(50a)의 평탄도를 측정하는 방법을 상술한다.Hereinafter, the flatness of the flange surface 50a of the manifold 50 shown in Figs. 2 and 3 by using the flatness measurement device 100 of the flange surface according to an embodiment of the present invention configured as described above The measuring method is explained in full detail.

단계 1: 상기 측정 장치(100)의 다수의 프로브(130)는 도8a에 도시된 바와 같이, 고정 베이스(110)로부터 3점 지지점(120)보다 높은 위치에까지 이르도록 돌출되어 있다. 이 때, 다수의 프로브(130)는 바닥면의 사이에 개재되는 탄성 지지 스프링(131)의 자유장의 길이 또는 탄성 계수에 따라 서로 다른 돌출 높이(Hi)로 돌출된다. 그리고, 고정 베이스(110)의 상면은 정반과 같이 엄격한 평탄도를 갖도록 형성되지 않더라도 무방하다. Step 1 : The plurality of probes 130 of the measuring device 100 protrude from the fixed base 110 to a position higher than the three point support point 120, as shown in FIG. 8A. In this case, the plurality of probes 130 protrude at different protruding heights Hi depending on the length or elastic modulus of the free field of the elastic support spring 131 interposed between the bottom surfaces. The upper surface of the fixed base 110 may not be formed to have a strict flatness like the surface plate.

단계 2: 도4에 도시된 바와 같이, 높은 정밀도를 갖는 기준 평면을 갖는 영점 셋팅용 평면(80)을 3점 지지점(120)위에 거치시킨다. 이 때, 도8b에 도시된 바와 같이, 각각의 프로브(130)는 일정한 돌출 높이(Ho)만큼 돌출되며, 각각의 프로브(130)에 설치된 센서(132)로부터 출력된 신호로부터 제어부는 각 프로브(130)의 기준이 되는 영점돌출 높이(Ho)를 기억해둔다. Step 2 : As shown in Fig. 4, a zero point setting plane 80 having a reference plane with high precision is mounted on the three point support point 120. In this case, as shown in FIG. 8B, each probe 130 protrudes by a constant protrusion height Ho, and the control unit may control each probe (from a signal output from the sensor 132 installed in each probe 130). The zero projection height Ho, which is the reference of 130), is stored.

단계 3: 그리고 나서, 도5 내지 도7에 도시된 바와 같이, 측정하고자 하는 자동차용 매니폴드(50)를 측정 장치(100)의 고정 베이스(110)의 상면에 올려둔다. 이 때, 측정하고자 하는 매니폴드(50)의 일부 구멍(50b)을 가이드 포스트(150)에 삽입시키면서 플랜지면(50a)이 세라믹 재질의 반구 형상인 3점 지지점(120)에 거치되도록 하여, 측정 대상물인 매니폴드(50)가 올바른 측정 위치에 거치되도록 한다. Step 3 : Then, as shown in Figs. 5 to 7, the vehicle manifold 50 to be measured is placed on the upper surface of the fixed base 110 of the measuring device 100. At this time, while inserting a part of the hole 50b of the manifold 50 to be measured in the guide post 150, the flange surface 50a is mounted on the three-point support point 120, which is a hemispherical shape made of ceramic, The object manifold 50 is mounted in the correct measurement position.

이 때, 도면에는 나타나지 않았지만, 고정 베이스(110)의 내부에는 수 개의 영구 자석이나 전자석을 설치하여 측정 대상물을 잡아당기는 힘이 측정 중에 작용하도록 함으로써 측정면이 바닥을 향하여 밀착하는 힘을 받으며 안정적으로 접촉하도록 구성할 수도 있다. 또한, 측정 대상물이 스스로 세워지지 않는 형상을 가진 경우라면, 편심된 자중을 지지하는 레버가 스프링 지지되도록 설치할 수도 있다.At this time, although not shown in the drawing, by installing several permanent magnets or electromagnets inside the fixed base 110 so that the force to pull the measurement object acts during the measurement, the measuring surface is subjected to the force to be in close contact with the floor stably. It may also be configured to contact. In addition, if the measurement object has a shape that does not stand by itself, it can be installed so that the lever supporting the eccentric self-weight is spring-supported.

단계 4: 단계 3에서 측정 대상물인 매니폴드(50)의 플랜지면(50a)이 거치되면, 도8c에 도시된 바와 같이, 탄성 스프링에 의해 지지되고 있던 프로브(130)들은 각각 매니폴드(50)의 플랜지면(50a)에 접촉할 때까지 상방으로 돌출된다. 이 때, 각 프로브(130)마다 설치된 간극 센서(132)는 프로브(130)의 돌출 높이에 대한 출력 신호를 제어부에 전송한다. Step 4 : When the flange surface 50a of the manifold 50 to be measured in step 3 is mounted, as shown in FIG. 8C, the probes 130 supported by the elastic spring are each manifold 50. It protrudes upwards until it contacts the flange surface 50a of a. At this time, the gap sensor 132 provided for each probe 130 transmits an output signal for the height of the protrusion of the probe 130 to the controller.

단계 5: 제어부는 각 프로브(130)의 영점 셋팅 단계에서 기억해둔 돌출 높이(Ho)와 측정 대상물인 플랜지면(50a)과 접촉한 상태의 돌출 높이의 차이(H)를 산출하여, 각 프로브(130)의 위치에서 기준면에 대한 플랜지면(50a)의 평탄도 분포를 구할 수 있다. 이와 동시에, 파이프 위치감지센서(140)로부터 플랜지면(50a)의 영점 셋팅 단계에서 기억해둔 기준 평면에 대한 파이프의 돌출 높이를 감지하여, 파이프가 플랜지면(50a)을 향하여(도1에서 고정 베이스를 향하여) 허용치보다 더 삽입되었는지, 또는 플랜지면(50a)으로부터 멀리 떨어져 용접이 충분히 이루어지지 않았는지를 감지하여, 매니폴드(50)의 사용 중에 플랜지면(50a)과 파이프(50c)의 결합면에 사용 기한 내에 균열이 발생되는 것을 함께 검사할 수 있다. Step 5 : The controller calculates the difference H between the projected height Ho stored in the zero setting step of each probe 130 and the projected height H in contact with the flange surface 50a, which is a measurement target. The flatness distribution of the flange surface 50a with respect to the reference surface at the position of 130 may be obtained. At the same time, the pipe position sensor 140 detects the projected height of the pipe with respect to the reference plane memorized in the zero setting step of the flange surface 50a, so that the pipe faces the flange surface 50a (the fixed base in Fig. 1). To the mating surface of the flange surface 50a and the pipe 50c during use of the manifold 50 by detecting whether it has been inserted more than the allowable value or if the welding has not been made far enough away from the flange surface 50a. The cracks can be inspected together in the expiration date.

이와 같이 구해진 플랜지 면(50a)의 평탄도 및 파이프(50c)의 결합 상태는 상기 제어부로부터 외부 기기로 측정 데이터를 전송하여 디스플레이 화면(미도시)을 통해 플랜지 면(50a)의 평탄도 프로파일 및 평탄도 정보를 시각적으로 확인할 수 있도록 한다. The flatness of the flange surface 50a and the coupling state of the pipe 50c obtained as described above transmit the measurement data from the control unit to an external device, and the flatness profile and the flatness of the flange surface 50a through a display screen (not shown). Also allows visual confirmation of information.

전술한 바와 같이, 본 발명은 고정 베이스(110)의 상면에 상방으로 돌출되는 프로브(130)를 미리 계획된 바에 따라 다수 배치하고, 측정 대상물의 측정면이 고정 베이스(110)의 상면(바닥)을 향하도록 작업자가 간단히 설치한 상태에서, 3개의 지지점(120)에 해당하는 가상 평면을 기준으로 프로브(130)의 돌출 높이의 변화를 감지하여 측정 대상물의 평탄도를 측정한다. As described above, in the present invention, a plurality of probes 130 protruding upward on the upper surface of the fixed base 110 are arranged in advance, and the measuring surface of the measurement object is arranged on the upper surface (bottom) of the fixed base 110. In a state in which the operator simply installs the light, the flatness of the measurement object is measured by detecting a change in the height of the protrusion of the probe 130 based on the virtual plane corresponding to the three support points 120.

상기 측정 장치(100)가 생산 현장에서 사용되는 경우에는 온도 및 습도 환경이 일정하게 관리될 수 없으므로, 프로브(130)의 영점 위치는 주기적으로 설정될 필요가 있다. 또한 작업자의 일상적인 작업으로 인해 측정기는 충격을 반복적으로 받을 수 있고, 이로 인해 구조물에 미세한 영구변형, 틀어짐이 발생할 수 있다. 이를 위해 작업자가 측정 시작전에 휴대할 수 있는 기준 평탄면(80)을 이용하여 3점 지지점(120) 위에 올려 놓고 영점 조정을 하게 되면 3점 지지점(120)에 대한 가상평면을 기준으로 모든 프로브는 초기화가 될 수 있으므로, 온도, 습도, 충격 등의 환경에서도 높은 정확도로 측정을 진행할 수 있다. 이와 같은 영점 조정 작업은 작업자가 쉽게 할 수 있는 간단한 작업이므로, 하루에 수회 영점 셋팅함으로써 보다 정확하게 측정면의 평탄도를 측정할 수 있다. When the measuring device 100 is used at the production site, since the temperature and humidity environment cannot be managed constantly, the zero position of the probe 130 needs to be set periodically. In addition, due to the operator's daily work, the measuring instrument may be repeatedly impacted, which may result in minute permanent deformation and distortion of the structure. For this purpose, if the operator puts on the 3-point support 120 using the reference flat surface 80 that can be carried before the start of the measurement, and adjusts the zero point, all the probes are based on the virtual plane of the 3-point support 120. Since it can be initialized, the measurement can be performed with high accuracy even in environments such as temperature, humidity, and shock. Since the zero adjustment operation is a simple operation that can be easily performed by the operator, it is possible to more accurately measure the flatness of the measurement surface by setting the zero point several times a day.

각 프로브의 위치를 나타내는 좌표 정보와 함께 측정값 정보를 이용하여 평탄도 연산 알고리즘을 통해 평탄도 측정이 쉽고 빠르게 가능하다. 또한 미리 정의된 그룹 설정과 같은 방법으로 그룹별 평탄도, 전체 평탄도 등으로 여러 가지 평가치를 추출할 수 있기 때문에 평면과 관련되 다양한 품질을 작업자가 쉽고 빠르게 측정 및 관리할 수 있다. The flatness measurement algorithm can be easily and quickly performed through the flatness calculation algorithm using the measured value information together with the coordinate information indicating the position of each probe. In addition, various evaluation values can be extracted from group flatness, overall flatness, etc. in the same way as the predefined group setting, so that operators can easily measure and manage various qualities related to the plane.

본 방식은 생산 현장에서 낮은 비용과 노력으로 높은 품질을 보증할 수 있으며 공정 개선을 쉽고 빠르게 진행할 수 있는 장점이 얻어진다. This method has the advantage of being able to guarantee high quality at low cost and effort at the production site, and to make process improvement easily and quickly.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. In the above, the preferred embodiments of the present invention have been described by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랜지 면의 평탄도 측정 장치의 구성을 도시한 사시도1 is a perspective view showing the configuration of the flatness measurement device of the flange surface according to an embodiment of the present invention

도2 및 도3은 도1의 평탄도 측정 장치를 사용하여 측정하고자 하는 플랜지를 도시한 사시도2 and 3 are perspective views showing a flange to be measured using the flatness measuring device of FIG.

도4는 도1의 평탄도 측정 장치의 영점 셋팅을 하는 상태를 도시한 도면4 is a view showing a state in which the zero setting of the flatness measuring apparatus of FIG.

도5 내지 도7은 플랜지 면의 측정 상태를 도시한 도면5 to 7 show the measurement state of the flange face;

도8a 내지 도8c는 플랜지 면의 측정 단계별로 프로브의 돌출 상태를 도시한 개략도8A to 8C are schematic views showing the protruding state of the probe in the step of measuring the flange face;

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ** ** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100: 평탄도 측정 장치 110: 고정 베이스100: flatness measuring device 110: fixed base

120: 3점 지지점 130: 프로브 120: three-point support 130: probe

131: 탄성 스프링 132: 위치 센서131: elastic spring 132: position sensor

140: 파이프 위치감지센서 150: 가이드 포스트140: pipe position sensor 150: guide post

Claims

A fixed base;

Three support points protruding from an upper surface of the fixed base so as to pass through the measurement surface of the object, and arranged to form vertices of a triangle;

A plurality of probes elastically supported to protrude higher than the height of the support point and installed to be movable in the vertical direction;

A measuring sensor for measuring the position of each protrusion of the probe;

And flattening the measuring surface from the projecting height of the probe pressed by the measuring surface of the object placed on the three support points.

A flatness measuring method using the flatness measuring device of claim 1,

Setting zero positions of the plurality of probes by placing a zero adjustment flat surface at three support points;

Mounting three measuring points such that the measurement surface of the object faces downward;

Measuring the flatness of the measurement surface of the object by detecting a difference between the height of the probe in the state where the probe is pressed by the measurement surface and the height of the probe in the zero setting step of the probe with the measurement sensor To;

Flatness measuring device of the object comprising a.