KR20170115834A - Counting apparatus for non-contact tap hole screw thread - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피검사체에 형성된 탭홀에 나사산 카운트 장치가 투입되어 통과하면서 실시간으로 탭홀의 나사산 개수를 카운트할 수 있는 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치는, 탭으로 가공된 탭홀의 내부에 투입하는 센서부재; 상기 센서부재의 일측 외주면에 형성되어 탭홀의 나사산 개수를 카운트하는 포인트센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a noncontact tapped hole thread counting apparatus capable of counting the number of threads of a tapped hole in real time while a thread counting apparatus is inserted into a tapped hole formed in an object to be inspected.
The noncontact tapped hole thread counting apparatus according to the present invention comprises: a sensor member inserted into a tapped tap hole; And a point sensor formed on an outer circumferential surface of one side of the sensor member and counting the number of threads of the tap hole.

Description

비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치{Counting apparatus for non-contact tap hole screw thread}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a non-

본 발명은 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피검사체에 형성된 탭홀에 나사산 카운트 장치가 투입되어 통과하면서 실시간으로 탭홀의 나사산 개수를 카운트할 수 있는 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noncontact tapped hole thread counting apparatus, and more particularly, to a noncontact tapped hole thread counting apparatus capable of counting the number of threaded tapped holes in real time while a thread counting apparatus is inserted into a tapped hole formed in an object to be inspected.

일반적으로 장치의 구성요소들을 결합하기 위해서는 볼트와 상기 볼트를 끼워 결합하도록 탭으로 가공된 탭홀을 사용한다.Generally, to combine the components of a device, a tapped tap hole is used to join the bolt with the bolt.

본원발명은 피검사체에 직접 탭홀을 형성하여 수나사를 체결하는 것으로 육안으로 확인하기 어렵고 끝부분에 나사산이 정확히 형성되어 있는지를 알 수 없기 때문에 이러한 문제점을 해결하기 위한 것이다.The present invention solves this problem because it is difficult to visually confirm the shape of a test object by directly forming a tapped hole and fastening the male screw, and it is not known whether or not the thread is accurately formed at the end portion.

상기 탭홀은 정밀도에 따라 기계 및 장치의 체결력 및 기밀성이 좌우되기 때문에 나사산의 개수 등의 정밀도는 기계 및 장치의 성능에 있어 매우 중요하다.Since the tightness and tightness of the machine and the apparatus depend on the accuracy of the tapped hole, precision such as the number of threads is very important for the performance of the machine and the apparatus.

종래에는 탭홀의 내부를 육안으로 확인할 수 없기 때문에 탭홀 가공에 대한 불량 여부를 검사하기 위하여 별도의 검사장치를 이용하여 탭홀의 불량 여부를 확인하였다.In the past, since the inside of the tapped hole can not be visually confirmed, it is checked whether or not the tapped hole is defective by using a separate inspection device to check whether the tapped hole is bad or not.

특허문헌 1에 종래기술로서 탭 불량 검사장치가 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a tap failure inspection apparatus as a prior art.

상기 탭 불량 검사장치는, 센서봉이 탭홀의 상단에서부터 하부 방향이나 또는 측방향으로 서서히 진입하면서 검사하는 방식으로 탭홀의 각 부분에 대한 정밀한 검사가 이루어지도록 하고, 순간위치 감지부를 구비하여 탭홀의 원하는 위치에서 순간적인 검사가 이루어지게 됨으로써 탭홀의 각 원하는 부위에 대한 정밀 검사를 가능하도록 한다.The tap failure inspection device is a device for inspecting each part of the tapped hole in such a manner that the sensor rod gradually enters from the upper end of the tapped hole to the lower or side direction and inspects each part of the tapped hole. So that a close inspection of each desired region of the tapped hole is enabled.

그러나, 상기의 특허문헌 1은 장치의 내부 구조가 복잡할 뿐만 아니라 탭홀의 상단에서부터 하부 방향이나 또는 측방향으로 서서히 진입하면서 탭홀 내의 불량을 검사하는 것으로서, 본 발명에서와 같이 탭홀의 나사산 개수를 카운트하여 나사산의 결함 여부를 검사하는 기술은 여전히 제시하지 못하고 있다.However, in the above-described Patent Document 1, the internal structure of the apparatus is complicated, and the defect in the tapped hole is checked while slowly entering the lower or the lateral direction from the upper end of the tapped hole. And it does not provide a technique to check whether a thread is defective.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1028527호(2011.04.04 등록)1. Korean Registered Patent No. 10-1028527 (Registered April 4, 2011)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 탭홀 내에 투입되어 단순히 나사산의 불량을 검사하는 종래 기술과 달리, 탭홀의 나사산 개수를 카운트하여 나사산의 결함 여부를 검사할 수 있는 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치를 제공하고자 한다.The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a noncontact tapped hole counting apparatus capable of counting the number of threads of a tapped hole and checking whether a thread is defective, Device.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치는, 탭으로 가공된 탭홀의 내부에 투입하는 센서부재(10); 상기 센서부재(10)의 일측 외주면에 형성되어 탭홀의 나사산 개수를 카운트하는 포인트센서(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a noncontact tapped hole counting apparatus comprising: a sensor member inserted into a tapped tap hole; And a point sensor (20) formed on an outer circumferential surface of one side of the sensor member (10) and counting the number of threads of the tap hole.

상기 포인트센서(20)는 상기 센서부재(10)의 외주면에 원주방향으로 일정 복수 간격으로 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 한다.The point sensors 20 are formed on the outer circumferential surface of the sensor member 10 in a plurality of circumferentially spaced intervals.

본 발명에 따른 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치에 의하면, 피검사체에 형성된 탭홀의 나사산 개수를 카운트하여 나사산의 결함 여부를 용이하게 검사할 수 있는 효과가 있다.According to the noncontact tapped hole thread counting apparatus of the present invention, it is possible to easily check whether a thread is defective by counting the number of threads of the tapped holes formed in the test object.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치의 사용 상태를 도시한 도면.
도 3은 분석부를 도시한 구성도.
도 4는 포인트센서에 의한 나사산 감지 및 검출된 와전류 신호의 변화를 보여주는 도면.
도 5는 정상 나사산의 개수 측정 화면.
도 6은 불량 나사산의 개수 측정 화면.
도 7은 디스플레이부의 화면을 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 포인트센서의 다른 실시예를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a noncontact tapped hole thread counting apparatus according to the present invention.
2 is a view showing the use state of the noncontact tapped hole thread counting apparatus according to the present invention.
3 is a configuration diagram showing an analyzer;
4 is a view showing the detection of a thread by the point sensor and the change of the detected eddy current signal.
5 is a screen for measuring the number of normal threads.
6 is a screen for counting the number of defective threads.
7 is a view showing a screen of a display unit;
8 is a perspective view showing another embodiment of the point sensor according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치의 사용 상태를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view showing a noncontact tapped hole thread counting apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing a use state of the noncontact tapped hole thread counting apparatus according to the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치는 탭으로 가공된 탭홀의 내부에 투입하는 센서부재(10), 상기 센서부재(10)의 일측 외주면에 형성되어 탭홀의 나사산 개수를 카운트하는 포인트센서(20)를 포함한다.1 and 2, a noncontact tapped hole thread counting apparatus according to the present invention includes a sensor member 10 to be inserted into a tapped tab hole, And a point sensor 20 for counting the number of threads of the holes.

비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치는 수동으로 피검사체에 투입하여 검사하거나 또는 구동장치에 장착되어 상기 피검사체와 일치되게 배치될 수 있다.The noncontact tapped hole thread counting device can be manually inserted into the inspection object or inspected or mounted on the driving device to be aligned with the inspection object.

상기 구동장치는 상기 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치를 상하 이동 및 정역 회전이 가능하도록 구동시키는 것으로 자동으로 수행될 수 있다. The driving device can be automatically performed by driving the noncontact tapped hole thread counting device so as to be capable of vertical movement and normal rotation.

상기 센서부재(10)는 금속 재질로 이루어지며 전술한 구동장치에 의해 상하로 이동 가능함은 물론 회전이 가능하도록 구성된다.The sensor member 10 is made of a metal material and is configured to be movable up and down as well as rotated by the driving device.

상기 센서부재(10)는 원형의 봉으로 이루어지는 삽입부(11), 상기 삽입부(11)의 일단에서 외부로 상향 경사지게 테이퍼(121)가 형성되고 그 단부에서 직선 방향으로 연장되는 외경확장부(12), 상기 외경확장부(12)의 단부에서 연장되되 그 외주면에 다수의 나사산(131)이 형성되는 체결부(13)를 포함한다.The sensor member 10 includes an insertion portion 11 formed of a circular rod, a tapered portion 121 formed at an end of the insertion portion 11 so as to be inclined upwards, and an outer diameter enlarging portion And a fastening part 13 extending from an end of the outer diameter enlarging part 12 and having a plurality of threads 131 formed on an outer circumferential surface thereof.

상기 삽입부(11)는 탭홀에 삽입되도록 원형의 형상으로 이루어지며 일측 외주면에 포인트센서(20)를 형성한다.The insertion portion 11 is formed in a circular shape to be inserted into the tapped hole, and the point sensor 20 is formed on the outer circumferential surface on one side.

도 3은 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치 시스템의 전체 블록도로서 센서부(100), 센싱된 신호를 증폭하는 증폭부(200), 신호분석부(300) 및 디스플레이부(400)로 구성된다.3 is an overall block diagram of a noncontact tapped hole thread counting apparatus system, which includes a sensor unit 100, an amplification unit 200 for amplifying a sensed signal, a signal analysis unit 300, and a display unit 400.

도 4는 포인트센서에 의한 나사산 감지 및 검출된 와전류 신호의 변화를 보여주는 도면이다.4 is a view showing a change in an eddy current signal detected by a point sensor and detected by a point sensor.

상기 포인트센서(20)는 와전류를 생성하고 측정할 수 있는 ECT(eddy-current testing) 센서를 사용할 수 있다. ECT 센서는 드라이브 코일과 픽업 코일이 각각 구성될 수 있으며, 드라이브 코일은 탭홀의 표면에 와전류를 형성하고, 픽업 코일은 드라이브 코일에 의해서 탭홀의 표면에 형성된 와전류의 변화량을 검출한다.The point sensor 20 may use an eddy-current testing (ECT) sensor capable of generating and measuring an eddy current. The drive coil and the pickup coil form an eddy current on the surface of the tapped hole, and the pickup coil detects the amount of change of the eddy current formed on the surface of the tapped hole by the drive coil.

탭홀에 결함이 발견되지 않은 경우에는 드라이브 코일을 통해서 형성된 상기 탭홀 표면의 와전류에 대한 변화량이 검출되지 않으며, 탭홀의 탭 깊이가 불량인 경우에는 드라이브 코일을 통해서 형성된 탭홀 표면의 와전류에 변화가 있으므로, 이를 픽업코일에서 검출하게 된다.The amount of change in the eddy current of the surface of the tapped hole formed through the drive coil is not detected. When the tap depth of the tapped hole is poor, the eddy current on the surface of the tapped hole formed through the drive coil changes, It is detected by the pickup coil.

외경확장부(12)는 상기 삽입부(11)의 단부에서 약 5~15도 정도의 경사각도로 외부로 상향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 외경확장부(12)는 탭홀에 삽입되는 삽입부(11)의 삽입을 제한하는 역할을 하게 된다.The outer diameter enlarging portion 12 is preferably formed at an inclination angle of about 5 to 15 degrees at an end portion of the insertion portion 11 so as to be upwardly inclined to the outside. The outer diameter enlarging portion 12 serves to restrict insertion of the insertion portion 11 inserted into the tapped hole.

상기 체결부(13)는 구동장치에 장착할 수 있도록 외주면에 다수의 나사산(131)이 형성되며, 상기 나사산(131)에 의해 삽입부(11)의 투입 길이를 조절할 수 있다.The fastening part 13 has a plurality of threads 131 formed on an outer circumferential surface thereof so as to be mounted on a driving device and the insertion length of the insertion part 11 can be adjusted by the threads 131.

상기 센서부재(10)의 중앙에는 중공(미도시)이 형성될 수 있으며, 중공에 압축공기를 주입하여 에어건 기능을 하여 탭 가공 시 잔류물들을 청소할 수 있고, 핀 카메라를 설치하여 비전검사를 실시할 수 있다.A hollow (not shown) may be formed at the center of the sensor member 10, and compressed air may be injected into the hollow to function as an air gun to clean the taps during tapping. can do.

또한, 탭홀에 스텝이 있는 경우에도 검사할 수 있고 수나사도 검사할 수 있으며, 스플라인(spline), 세레이션(serration)도 검사가 가능하고, 탭 가공 후 출고 전 검사, 입고 후 검사 등에 활용할 수 있어 검사기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.In addition, even if there are steps in the tapped hole, it is possible to inspect the male threads, spline, serration can be checked, and after tap processing, The inspection period and cost can be drastically reduced.

상기 센서부재(10)는 내부에 볼트 또는 나사가 투입되도록 통공이 형성될 수 있으며, 상기 통공의 내주면 둘레에 포인트센서를 형성하여 볼트 또는 나사의 나사산 개수를 카운트할 수 있도록 구성될 수도 있다.A through hole may be formed in the sensor member 10 so that a bolt or a screw is inserted therein. A point sensor may be formed around the inner circumferential surface of the through hole to count the number of threads of the bolt or screw.

상기 센서부재(10)는 탭홀에 대응되는 직경 및 길이로 형성되되, 검사하는 탭홀의 직경에 따라 반경 방향으로 가변될 수 있도록 분할하여 직경 가변형으로 형성할 수 있다.The sensor member 10 may have a diameter and a length corresponding to the tapped hole, and may be formed to be variable in diameter by being divided so as to be variable in the radial direction according to the diameter of the tapped hole to be inspected.

예를 들면, 상기 센서부재(10)는 복수개로 분할 형성되고 일측면에 각각의 걸림돌기가 형성되며, 상기 분할된 센서부재들을 탄성 지지하도록 복수의 스프링이 구비된다. 상기 센서부재(10)의 일측면에는 상기 걸림돌기에 대응되는 가이드 홈이 형성된 가이드 판이 구비될 수 있다.For example, the sensor member 10 is divided into a plurality of parts, each of the engagement protrusions is formed on one side thereof, and a plurality of springs are provided to elastically support the divided sensor members. The sensor member 10 may be provided at one side thereof with a guide plate having a guide groove corresponding to the latching protrusion.

상기 센서부재(10)의 직경을 확대시킬 경우, 센서부재의 타측에 봉형태의 코어를 서서히 투입하게 되면 코어의 외력에 의해 분할된 센서부재들 사이에 연결되어 있는 스프링이 신장됨과 동시에 걸림돌기가 가이드 판의 가이드 홈을 따라 외측으로 슬라이딩 이동되면서 분할된 센서부재의 직경이 확대된다. When the diameter of the sensor member 10 is enlarged, when the rod-shaped core is gradually inserted into the other side of the sensor member, the spring connected between the sensor members divided by the external force of the core is extended, The diameter of the divided sensor members is enlarged while being slid outward along the guide grooves of the plate.

분할된 센서부재에 투입되었던 코어를 서서히 분리하게 되면, 스프링이 축소됨과 동시에 걸림돌기가 가이드 홈을 따라 내측으로 슬라이딩 이동되면서 분할된 센서부재의 직경이 축소되게 된다.When the core inserted into the divided sensor member is gradually separated, the spring is contracted, and at the same time, the engagement protrusion slides inward along the guide groove, and the diameter of the divided sensor member is reduced.

상기 포인트센서(20)는 탭홀의 나사산 개수를 카운트할 수 있도록 카운트 신호를 검출하는 센서로서, 탭홀의 나사산 개수를 카운트하여 탭홀의 미가공 여부를 파악할 수 있다. 또한, 포인트 감지 방법을 통해 탭홀에 대한 나사산(T)의 수를 보다 정확하고 빠르게 검사할 수 있다.The point sensor 20 is a sensor for detecting a count signal so as to count the number of threads of a tapped hole, and can count the number of threads of the tapped hole to determine whether the tapped hole is unprocessed. Also, the number of threads (T) to the taps can be more accurately and quickly inspected through the point sensing method.

도 5는 탭홀에 목표 나사산 수대로 형성되어 푸른색으로 정상임을 디스플레이하는 화면의 일예이고, 도 6은 목표 나사산수보다 적게 형성되어 불량으로 판정되어 붉은색으로 표시된 디스플레이된 화면의 예이다.FIG. 5 shows an example of a screen displaying a normal blue color formed by the number of target threads in a tapped hole, and FIG. 6 shows an example of a displayed screen in which the number of target threads is less than a predetermined number,

포인트센서(20)는 상기 센서부재(10)가 탭홀에 삽입 또는 분리되는 과정에서 ECT 센서의 신호를 증폭하여 신호분석부(300)에 전송하고, 신호분석부는 탭홀 나사의 골과 산에 따라 변화하는 와전류량을 분석하여 임피던스를 시간축으로 나타내면 나사산 모양의 파형을 얻고 산의 개수를 카운트하면 나사산의 수와 일치하게 된다.The point sensor 20 amplifies the signal of the ECT sensor in the process of inserting or separating the sensor member 10 into the tapped hole and transmits the amplified signal to the signal analyzer 300. The signal analyzer analyzes If the impedance is expressed in terms of time axis by analyzing the eddy current amount, the waveform of the thread shape is obtained, and when the number of the acid is counted, it becomes equal to the number of threads.

나사산이 형성되지 않은 부분에서는 변화량이 검출되지 않고 나사산이 정상적으로 형성된 부분에서만 변화량을 검출하게 된다. 이러한 과정을 통해 탭홀의 나사산 개수를 카운트하여 탭홀의 나사산이 정확하게 형성되어 있는지를 파악할 수 있다.The amount of change is not detected at the portion where the thread is not formed but is detected only at the portion where the thread is normally formed. Through this process, the number of threads of the tapped holes can be counted to determine whether the threads of the tapped holes are formed correctly.

도 7은 디스플레이부의 화면을 도시한 도면이다.7 is a view showing a screen of the display unit.

상기 포인트센서(20)로부터 전송된 신호에 의해 분석부에서는 하나의 펄스를 하나의 나사산을 인식을 하여 검사자가 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 화면에 피치 파형으로 나사산의 개수를 표시한다.The analyzing unit recognizes one pulse of one thread by the signal transmitted from the point sensor 20 and displays the number of threads in a pitch waveform on the screen so that the examiner can easily confirm it with the naked eye.

정상적인 탭홀은 탭홀 표면의 와전류에 대한 변화량이 검출되지 않으므로 그래프가 하나의 줄로 출력된다.A normal tapped hole is not detected in the tapped hole due to the eddy current, so the graph is output in one line.

검사자는 분석부의 화면에 표시된 피치 파형과 개수와 정상 탭홀의 피치 파형 및 나사산 개수와 비교하여 탭홀의 미가공 여부를 파악할 수 있다.The inspector can compare the pitch waveforms and the number displayed on the screen of the analyzer with the pitch waveforms and thread counts of the normal taps to determine whether the taps are unprocessed.

도 8은 본 발명에 따른 포인트센서의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.8 is a perspective view showing another embodiment of the point sensor according to the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 포인트센서(20)는 상기 센서부재(10)의 일측에 복수개가 일정 간격으로 구비될 수 있다.As shown in FIG. 8, a plurality of point sensors 20 may be provided at one side of the sensor member 10 at regular intervals.

상기 포인트센서(20)가 센서가 하나일 경우에는 탭홀의 360ㅀ중 일부만 검사가 가능하나, n개의 센서를 등간격으로 배치하면 360/nㅀ로 분할하여 나사산을 검사할 수 있다. 분할된 각 센서는 신호 채널을 달리하여 복수의 채널로 신호를 수신할 수 있다.If the point sensor 20 has only one sensor, only a part of 360 taps of the tapped hole can be inspected. If n sensors are arranged at regular intervals, the thread can be divided into 360 / n pieces. Each of the divided sensors can receive signals on a plurality of channels by different signal channels.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

10 : 센서부재
11 : 삽입부, 12 : 외경확장부, 121 : 테이퍼, 13 : 체결부, 131 : 나 사산
20 : 포인트센서10: absence of sensor
11: insertion portion, 12: outer diameter enlarging portion, 121: taper, 13: fastening portion, 131:
20: Point sensor

Claims (2)

탭으로 가공된 탭홀의 내부에 투입하는 센서부재(10);
상기 센서부재(10)의 일측 외주면에 형성되어 탭홀의 나사산 개수를 카운트하는 포인트센서(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치.
A sensor member (10) inserted into the tapped tap hole;
And a point sensor (20) formed on an outer circumferential surface of one side of the sensor member (10) and counting the number of threads of the tapped hole.
제1항에 있어서,
상기 포인트센서(20)는 상기 센서부재(10)의 외주면에 원주방향으로 일정복수간격으로 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 탭홀 나사산 카운트 장치.

The method according to claim 1,
Wherein the plurality of point sensors (20) are formed on the outer circumferential surface of the sensor member (10) at a plurality of intervals in the circumferential direction at regular intervals.

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