KR20200016911A - 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법 - Google Patents

연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 기존 작업자의 수작업과 감에 의한 작업 대비 컴퓨터 및 자동 이동 측정 기술을 이용하여 자동으로 평탄도 및 그 오차값을 정확하게 측정 및 교정할 수 있는 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 평판 형태로 고정된 상판부; 상판부의 하부에 연마 가공된 금속판이 위치되도록 하고, 금속판을 상판부쪽으로 승강하도록 하는 리프트; 상판부와 리프트의 사이에 설치되어, 상판부와 리프트의 사이의 수평 방향으로 이동하는 LM 가이드; LM 가이드에 장착되어 리프트 위의 금속판에 대한 표면의 평탄도를 센싱하는 평탄도 센서; LM 가이드에 장착되어 리프트가 상승할 경우 상판에 상단이 지지되고 하단이 금속판을 가압하는 압력봉; 및 평탄도 센서로부터 획득한 금속판의 평탄도가 기준값보다 큰 위치로 LM 가이드를 이동시켜 압력봉이 위치하도록 하고, 리프트를 상승시켜 압력봉에 의해 금속판의 평탄도가 기준값 이내로 교정되도록 LM 가이드의 수평 위치 및 리프트의 수직 위치를 제어하는 제어부를 포함하는 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 개시한다.

Description

연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법{Automatic Flatness Calibration Device for Polished Metal Platess and Method Thereof}
본 발명의 실시예는 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
연마 또는 연삭 후의 금속판은 정밀하게 가공이 되나, 연마 또는 연삭 과정 중, 예를 들면 회전 연삭기와의 마찰을 통한 열에 의해, 가공면의 반대면이 대략 볼록하게 돌출되는 현상이 발생될 수 있다.
이에 따라, 대부분의 연마 연삭 공정 후 작업자는 수작업으로 해당 가공된 금속판을 철자 또는 압력계로 확인하여 돌출된 정도 또는 유격을 확인한다.
이어서 작업자는 수동 압력봉이나 압력기를 이용하여 해당 볼록한 지점에 소정 압력을 가하여 금속판의 평탄도 또는 수평도를 교정하며, 이러한 방법을 반복하여 금속판의 평탄도를 교정하고 있다.
그러나 이러한 종래의 금속판에 대한 평탄도 교정 방법은 작업자가 수작업으로 반복 작업을 수행하여 많은 시간, 노력 및/또는 비용이 발생하며, 작업자의 눈과 단순 측정용 철자와 압력계에 의한 수동적인 방법으로 평탄도 교정에 오차가 발생할 수 있는 문제점이 있었다. 또한 오차 교정치에 대한 데이터 기록이 전혀 없음으로써, 객관적으로 평탄도가 교정되었다는 증거도 전혀 남지 않는 문제점이 있었다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 기존 작업자의 수작업과 감에 의한 작업 대비 컴퓨터 및 자동 이동 측정 기술을 이용하여 자동으로 평탄도 및 그 오차값을 측정하고 교정할 수 있는 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 다른 해결하고자 하는 과제는 상부 지지 및 하부 상승 방식으로 인한 LM 가이드의 휨 고장을 방지할 수 있는 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 또 다른 해결하고자 하는 과제는 위치, 평탄도 및 오차값, 압력치, 재측정, 재교정, 데이터 처리 및/또는 리포트 자동 처리 기술을 갖는 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 또 다른 해결하고자 하는 과제는 기존 작업자에 의한 수작업 교정 기술을 기기 자동 교정 기술로 치환할 뿐만 아니라, 정밀도를 향상시키며, 금속 소재에 따른 차등 압력을 적용할 수 있고, 전용 소프트웨어로 처리할 수 있는 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치는 사각 형태의 상판과, 상기 상판의 네코너에 고정된 다수의 다리를 포함하는 상판부; 상기 상판의 하부에 연마 가공된 금속판이 위치되는 평평한 베이스와, 상기 베이스를 상기 상판쪽으로 수직 방향으로 승강시키는 실린더를 포함하는 리프트; 상기 상판부와 상기 리프트의 사이에 설치되어 제1수평 방향으로 이동하는 제1수평 LM 가이드와, 상기 상판부와 상기 리프트의 사이에 설치되어 상기 제1수평 방향에 대하여 직각인 제2수평 방향으로 이동하며, 상기 제1수평 LM 가이드에 결합된 제2수평 LM 가이드를 포함하는 LM 가이드; 상기 제2수평 LM 가이드의 일측면에 설치되어 상기 베이스 위의 상기 금속판에 대한 표면의 평탄도를 센싱하는 평탄도 센서; 상기 제2수평 LM 가이드의 일측면의 반대면에 탄성부재를 통하여 설치되어 상기 베이스가 상승할 경우 상기 상판에 상단이 지지되고 하단이 상기 금속판을 가압하되, 상기 탄성부재에 의해 상기 제2수평 LM 가이드에 대하여 수직 방향으로 상대 운동이 가능한 압력봉; 및 상기 평탄도 센서로부터 획득한 상기 금속판의 평탄도가 기준값보다 큰 위치로 상기 LM 가이드를 이동시켜 상기 압력봉이 위치하도록 하고, 상기 베이스를 상승시켜 상기 압력봉에 의해 상기 금속판의 평탄도가 기준값 이내로 교정되도록 상기 LM 가이드의 수평 위치 및 상기 베이스의 수직 위치를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 압력봉의 두께가 상기 제2수평 LM 가이드 및 상기 평탄도 센서의 두께보다 두꺼움으로써, 상기 압력봉의 상단이 상기 상판에 지지되고 상기 압력봉의 하단이 상기 금속판을 가압하는 상태에서 상기 압력봉에 가해지는 힘이 상기 제2수평 LM 가이드에 직접 전달되지 않는다.
상기 탄성부재는 판 스프링, 코일 스프링, 토션-바 스프링, 스태빌라저, 고무 스프링, 가스 스프링, 공압 스프링 또는 유압 스프링을 포함할 수 있다.
상기 평탄도 센서는 레이저 센서, 초음파 센서, 마이크로웨이브 센서, 적외선 센서 또는 광 센서를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 금속판의 교정 전후의 평탄도 값을 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 방법은 고정된 상판부를 향하여 승강 가능한 리프트 위에 연마 가공된 금속판이 위치되면, LM 가이드를 수평 방향으로 이동시키면서 상기 금속판의 평탄도를 센싱하는 단계; 상기 금속판의 평탄도가 기준값보다 큰 교정 위치 및 교정값이 존재하는지 판단하는 단계; 상기 교정 위치 및 교정값을 결정하는 단계; 상기 교정 위치로 상기 LM 가이드를 수평 방향으로 이동시키는 단계; 및 상기 리프트를 수직 방향으로 상승시켜 압력봉이 상기 상판부에 지지되면서 상기 금속판을 가압하도록 하는 단계를 포함하고, 상기 LM 가이드의 일측에 탄성부재를 통하여 상기 압력봉이 연결되며, 상기 압력봉의 두께가 상기 LM 가이드 및 상기 평탄도 센서의 두께보다 두꺼움으로써, 상기 압력봉의 상단이 상기 상판부에 지지되고 상기 압력봉의 하단이 상기 금속판을 가압하는 상태에서 상기 압력봉에 가해지는 힘이 상기 LM 가이드에 직접 전달되지 않으며, 상기 제어부는 상기 금속판의 교정 전후의 평탄도 값을 출력하는 출력단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시예는 기존 작업자의 수작업과 감에 의한 작업 대비 컴퓨터 및 자동 이동 측정 기술을 이용하여 자동으로 평탄도 및 그 오차값을 측정하고 교정할 수 있는 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 제공한다. 즉, 본 발명은 LM 가이드에 평탄도 센서 및 압력봉을 설치함으로써, LM 가이드의 이동과 함께 금속판의 평탄도가 자동으로 측정되도록 하고, 또한 압력봉에 의해 금속판의 평탄도가 자동으로 교정되도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 상부 지지 및 하부 상승 방식으로 인한 LM 가이드의 휨 고장을 방지할 수 있는 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 제공한다. 즉, 본 발명은 상판부와 리프트 사이에 위치되는 LM 가이드 및 압력봉의 결합 구조에 있어서, LM 가이드에 압력봉이 탄성부재를 통하여 결합되도록 함으로써, 압력봉에 큰 하중(예를 들면, 1톤 내지 100톤)이 걸린다고 해도, 이것이 LM 가이드에 전달되지 않음으로써, LM 가이드의 변형이나 손상이 방지되도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 위치, 평탄도 및 오차값, 압력치, 재측정, 재교정, 데이터 처리 및/또는 리포트 자동 처리 기술을 갖는 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 제공한다. 즉, 본 발명은 노트북 컴퓨터 또는 데스크탑 컴퓨터와 같은 일반 PC에 본 발명의 수행/동작을 위한 전용 소프트웨어를 설치함으로써, 금속판의 교정 위치, 평탄도값, 오차값, 교정값, 압력치, 리프트의 상승값, 재측정, 재교정, 데이터 처리 및/또는 리포트 처리가 자동으로 저장, 표시 및/또는 출력되도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 기존 작업자에 의한 수작업 교정 기술을 기기 자동 교정 기술로 치환할 뿐만 아니라, 정밀도를 향상시키며, 금속 소재에 따른 차등 압력을 적용할 수 있고, 전용 소프트웨어로 처리할 수 있는 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 제공한다. 즉, 본 발명은 금속판의 교정 위치 및 교정값을 자동으로 찾고 계산 및 결정하여 교정 정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라, 금속 소재에 따른 차등 압력을 미리 지정해 놓음으로써, 금속 소재의 특성에 최적인 압력값으로 교정을 수행할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치의 전기적 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치의 기계적 구성을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 중 상판부와 금속판 사이에 위치된 LM 가이드, 평탄도 센서 및 압력봉 사이의 유기적 결합 관계를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "연결될 수 있다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함할 수 있다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용될 수 있다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 될 수 있다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
또한, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
일례로, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러)는 중앙처리장치, 하드디스크 또는 고체상태디스크와 같은 대용량 저장 장치, 휘발성 메모리 장치, 키보드 또는 마우스와 같은 입력 장치, 모니터 또는 프린터와 같은 출력 장치로 이루어진 통상의 상용 컴퓨터에서 운영될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치(100)의 전기적 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치(100)는 리프트 센서(110), 평탄도 센서(120), LM 모터 센서(130), 엔코더(140), 제어부(150), 입력부(160), 출력부(170), 리프트(180) 및 LM 가이드(190)를 포함할 수 있다.
리프트 센서(110)는 공압, 유압 및/또는 전자기력에 의해 수직 방향으로 승강하는 리프트(180, 도 2 참조)의 수직 위치를 센싱하고, 이를 전기적 신호로 변환하여 제어부(150)에 전송할 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 현재 리프트(180)의 수직 위치를 모니터링, 저장 및/또는 제어할 수 있다.
평탄도 센서(120)는 리프트(180) 위에 위치된 금속판(240, 도 3 참조)의 평탄도, 수평도, 오차값 및/또는 교정값을 센싱 및/또는 스캐닝하고, 이를 전기적 신호로 변환하여 제어부(150)에 전송할 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 평탄도 센서(120)의 위치별 금속판(240)의 평탄도를 모니터링 및 저장할 수 있다.
여기서, 평탄도 센서(120)는, 일례로, 한정하는 것은 아니지만, 레이저 센서, 초음파 센서, 마이크로웨이브 센서, 적외선 센서, 광 센서 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 구현될 수 있다.
LM 모터 센서(130)는 LM 가이드(190)의 모터 정보(예를 들면,턴온 및/또는 턴오프)를 센싱하고, 이를 전기적 신호로 변환하여 제어부(150)에 전송할 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 현재 LM 가이드(190)의 동작 여부를 모니터링, 저장 및/또는 제어할 수 있게 될 수 있다.
엔코더(140)는 수평 방향(예를 들면, 제1수평 방향 및 제1수평 방향에 수직인 제2수평 방향)으로 이동하는 LM 가이드(190)의 위치 및/또는 거리 정보를 센싱하고, 이를 전기적 신호로 변환하여 제어부(150)에 전송할 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 현재 LM 가이드(190)의 수평 위치를 모니터링, 저장 및/또는 제어할 수 있다. 물론, 제어부(150)는 LM 가이드(190)(즉, 평탄도 센서(120))의 수평 위치별 평탄도 센서(120)로부터 획득한 평탄도를 매칭시켜 모니터링 및 저장할 수 있다.
제어부(150)는 상술한 바와 같이 평탄도 센서(120)로부터 획득한 금속판(240)의 평탄도가 미리 저장된 기준값보다 큰 위치로 LM 가이드(190)를 이동시켜 하기할 압력봉(220, 도 2 및 도 3 참조)이 위치하도록 하고, 리프트(180)를 상승시켜 압력봉(220)에 의해 금속판(240)의 평탄도가 기준값 이내로 교정되도록 LM 가이드(190)의 수평 위치 및 리프트(180)의 수직 위치를 제어할 수 있다.
여기서, 제어부(150)는 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정을 위한 전용 소프트웨어가 설치된 컴퓨터(150A)를 포함할 수 있다. 물론, 이러한 컴퓨터(150A)에는 소프트웨어의 실행, 설정값의 변경 및/또는 소프트웨어의 수정을 위한 입력부(160)(예를 들면, 키보드 및/또는 마우스)가 더 연결되고, 상술한 각종 모니터링 상태, 저장 상태 및/또는 금속판의 평탄도 교정 전후의 평탄도 값을 표시, 저장하거나 출력하는 출력부(170)(예를 들면, 모니터 및/또는 프린터)를 포함할 수 있다.
더욱이, 제어부(150)는 리프트(180)의 제어(수직 방향의 상승 동작 및/또는 하강 동작)를 위한 컨트롤러(151) 및 모터 드라이브(154)를 포함할 수 있고, 더욱이 LM 가이드(190)의 제어(수평 방향의 이동 동작)를 위한 컨트롤러(152,153) 및 모터 드라이브(155,156)를 포함할 수 있다. 여기서, 컨트롤러(151,152,153) 및 모터 드라이브(154,155,156)는 제어부(150)에 설치되거나 또는 리프트(180)나 LM 가이드(190)에 직접 설치될 수 있다. 더불어, LM 가이드(191)는 제1수평 방향으로 이동하고, LM 가이드(192)는 제1수평 방향에 직각인 제2수평 방향으로 이동할 수 있다.
이와 같이 하여, 제어부(150) 즉, 컴퓨터(150A)가 컨트롤러(151,152,153)에 소정 제어 신호를 출력하면, 컨트롤러(151,152,153)가 모터 드라이브(154,155,156)를 직접 제어함으로써, 리프트(180) 및/또는 LM 가이드(190)가 동작할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치(100)의 기계적 구성을 도시한 개략도이고, 또한 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치(100) 중 상판부(210)와 금속판(240) 사이에 위치된 LM 가이드(190), 평탄도 센서(120) 및 압력봉(220) 사이의 유기적 결합 관계를 도시한 개략도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치(100)는 상판부(210), 리프트(180), LM 가이드(190), 평탄도 센서(120), 압력봉(220) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
상판부(210)는 대략 평판 형태를 하며, 일례로 다수의 다리(211)에 의해 고정될 수 있다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 상판부(210)의 네 코너에 각각 가 다리(211)가 설치되고, 이러한 다리(211)가 지면에 고정될 수 있다. 물론, 상판부(210)의 하면은 대략 또는 거의 평평한 상태를 유지할 수 있다.
리프트(180)는 상판부(210)에 대응하는 크기 및/또는 면적으로 상판부(210)의 하부에 설치될 수 있다. 일례로, 리프트(180)는 대략 평평한 베이스(181)와, 베이스(181)를 수직 방향으로 승강시키는 공압 또는 유압 실린더(182)를 포함할 수 있다. 일례로, 베이스(181)의 네코너에 각각 실린더(182)가 설치됨으로써, 베이스(181)가 상승하거나 하강될 수 있다. 물론, 연마 가공된 금속판(240)은 리프트(180)의 베이스(181) 위에 안착될 수 있다. 따라서, 리프트(180)가 상승하게 되면, 금속판(240)은 상판부(210)를 향하여 접근한다.
LM 가이드(190)는 상판부(210)와 리프트(180)의 사이에 설치되어, 상판부(210)와 리프트(180)의 사이를 따라 대략 수평 방향으로 이동할 수 있다. LM 가이드(190)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 제1수평 LM 가이드(191) 및 제2수평 LM 가이드(192)를 포함할 수 있다. 제1수평 LM 가이드(191)는 제1수평 방향으로 이동할 수 있다. 제2수평 LM 가이드(192)는 제1수평 방향에 직각인 제2수평 방향으로 이동할 수 있다. 여기서, 하기할 평탄도 센서(120) 및 압력봉(220)은 제2수평 LM 가이드(192)에 설치되고, 이에 따라 평탄도 센서(120)와 압력봉(220)은 연마 가공된 금속판(240)의 어느 수평 위치에도 쉽게 접근할 수 있다.
여기서, 제1,2수평 LM 가이드(191,192)는 각각 LM 모터(193) 및 엔코더(140)를 포함할 수 있다. LM 모터(193)는 제어부(150)에 의해 제어되고, 또한 LM 모터(193)의 동작 정보를 제어부(150)에 전송한다. 물론, 엔코더(140)가 위치 정보(거리 정보)를 제어부(150)에 전송함으로써, 제어부(150)는 LM 가이드(190)의 위치 정보를 모니터링 및 제어할 수 있게 될 수 있다.
평탄도 센서(120)는 LM 가이드(190)에 장착되어 리프트(180) 위의 금속판(240)에 대한 표면의 평탄도를 센싱/스캔하고, 이를 제어부(150)에 전송한다. 일례로, 평탄도 센서(120)는 제2수평 LM 가이드(192)의 일측에 장착됨으로써, 제2수평 LM 가이드(192)와 함께 수평 방향으로 이동한다. 평탄도 센서(120)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 레이저 센서, 초음파 센서, 마이크로웨이브 센서, 적외선 센서, 광 센서 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 구현될 수 있다.
압력봉(220)은 LM 가이드(190)에 장착되어 리프트(180)가 상승할 경우 상판부(210)에 상단이 지지되고 하단이 금속판(240)을 가압하도록 한다. 일례로, 압력봉(220)은 제2수평 LM 가이드(192)의 타측에 장착됨으로써, 제2수평 LM 가이드(192)와 함께 수평 방향으로 이동한다. 더욱이, 압력봉(220)은 탄성부재(230)를 통해 제2수평 LM 가이드(192)의 타측에 결합될 수 있다.
여기서, 탄성부재(230)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 판 스프링, 코일 스프링, 토션-바 스프링, 스태빌라저, 고무 스프링, 가스 스프링, 공압 스프링, 유압 스프링 및 그 등가물로 구현될 수 있다. 더욱이 압력봉(220)의 두께는 LM 가이드(190)(제1수평 LM 가이드(191) 및/또는 제2수평 LM 가이드(192)) 및 평탄도 센서(120)의 두께보다 두꺼울 수 있다.
이와 같이 하여, 제어부(150)는 평탄도 센서(120)로부터 획득한 금속판(240)의 평탄도가 미리 설정된 기준값보다 큰 위치로 LM 가이드(190)를 이동시켜 압력봉(220)이 교정할 위치에 위치하도록 하고, 리프트(180)를 상승시켜 압력봉(220)에 의해 금속판(240)의 평탄도가 기준값 이내로 교정되도록 LM 가이드(190)의 수평 위치 및 리프트(180)의 수직 위치를 제어한다.
여기서, 압력봉(220)의 상단이 상판부(210)에 지지되고 압력봉(220)의 하단이 금속판(240)을 가압하는 상태가 될 수 있다고 해도, LM 가이드(190) 및 평탄도 센서(120)가 손상되지 않는다. 더욱이, 압력봉(220)이 탄성부재(230)를 통하여 LM 가이드(190)에 연결됨으로써, 압력봉(220)의 상단이 상판부(210)에 지지되고 압력봉(220)의 하단이 금속판(240)을 가압하는 상태가 될 수 있다고 해도, 압력봉(220)에 가해지는 힘이 LM 가이드(190)에 직접 전달되지 않는다. 이에 따라, LM 가이드(190)가 변형되거나 손상되지 않는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 방법을 도시한 순서도이다. 여기서, 도 1 내지 도 3을 함께 참조하기로 한다.
우선, 고정된 상판부(210)를 향하여 승강 가능한 리프트(180) 위에 연마 가공된 금속판(240)이 위치되면, 제어부(150)는 LM 가이드(190)를 이동시키면서 평탄도 센서(120)를 이용하여 금속판(240)의 수평 위치별 평탄도를 센싱한다(S1).
여기서, 제어부(150)는 LM 가이드(190)를 제1수평 방향 및/또는 제2수평 방향으로 이동시킴으로써, 평탄도 센서(120)에 의해 금속판(240)의 모든 수평 위치에 대한 평탄도가 센싱되도록 한다.
제어부(150)는, 상술한 바와 같이, 금속판(240)의 수평 위치별 평탄도의 데이터가 획득되면, 이를 미리 설정된 기준값과 비교하여 금속판(240) 내에 교정할 위치 및 교정값이 존재하는지 판단한다.(S2)
예를 들면, 제어부(150)는 수평한 X,Y 좌표 상에서 교정 좌표와 교정 좌표별 교정값이 존재하는지 판단한다.
이어서, 제어부(150)는 교정할 위치 및 교정값을 결정하고, 이를 메모리에 저장시켜 둔다.(S3) 즉, 제어부(150)는 수평 위치별 평탄도값을 미리 결정된 기준값과 비교하여, 어느 정도의 치수로 교정할 것인지 교정값을 결정 및 저장한다.
계속해서, 제어부(150)는 LM 가이드(190), 즉, 제1수평 LM 가이드(191) 및/또는 제2수평 LM 가이드(192)를 제어하여, 상술한 교정 위치로 압력봉(220)이 이동하도록 한다.(S4)
계속해서, 제어부(150)는 LM 가이드(190) 및 압력봉(220)이 금속판(240)의 교정 위치로 이동한 후, 리프트(180)를 제어하여, 리프트(180)가 상판부(210) 쪽으로 상승하도록 한다.(S5)
이에 따라, 압력봉(220)의 상단이 상판부(210)에 의해 지지되고, 압력봉(220)의 하단이 금속판(240)을 가압하게 된다. 이에 따라, 금속판(240)의 평탄도가 미리 설정된 기준값 이내로 들어 오도록 한다.
여기서, 제어부(150)는 교정값을 이미 결정/계산해 놓았으므로, 이러한 교정값을 만족할때까지 리프트(180)를 상승시켜 금속판(240)이 압력봉(220)에 의해 가압되도록 한다.
이러한 동작 이후, 제어부(150)는 리프트(180)를 원래의 위치로 복귀시킨다. 여기서, 압력봉(220)은 LM 가이드(190)의 일측에 탄성부재(230)를 통하여 결합되어 있음으로써, 리프트(180)의 상승에 의해 LM 가이드(190)가 변형되거나 손상되지 않게 될 수 있다. 또한, 압력봉(220)의 두께가 LM 가이드(190)의 두께 및 평탄도 센서(120)의 두께보다 더 두꺼움으로써, 리프트(180)의 상승에 의해 평탄도 센서(120)도 손상되지 않게 될 수 있다.
이어서, 제어부(150)는 다시 LM 가이드(190)를 이동시키면서 평탄도 센서(120)를 이용하여 금속판(240)의 수평 위치별 평탄도를 센싱한다(S6).
제어부(150)는, 상술한 바와 같이, 금속판(240)의 수평 위치별 평탄도의 데이터가 획득되면, 이를 미리 설정된 기준값과 비교하여 금속판(240) 내에 교정할 위치 및 교정값이 존재하는지 판단한다.(S7)
제어부(150)는 교정 위치 및 교정값이 존재한다면, 단계 S3로 복귀하여 상술한 단계 S3 내지 단계 S7이 반복되도록 한다. 더불어, 제어부(150)는 교정 위치 및 교정값이 존재하지 않는다면, 출력부(170)를 이용하여 금속판(240)의 교정 전후 데이터 즉, 평탄도 데이터를 출력한다.(S8)
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법은 LM 가이드에 평탄도 센서 및 압력봉을 설치함으로써, LM 가이드의 이동과 함께 금속판의 평탄도가 자동으로 측정되도록 하고, 또한 압력봉에 의해 금속판의 평탄도가 자동으로 교정되도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법은 상판부와 리프트 사이에 위치되는 LM 가이드 및 압력봉의 결합 구조에 있어서, LM 가이드에 압력봉이 탄성부재를 통하여 결합되도록 함으로써, 압력봉에 큰 하중(예를 들면, 1톤 내지 100톤)이 걸린다고 해도, 이것이 LM 가이드에 전달되지 않음으로써, LM 가이드의 변형이나 손상이 방지되도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법은 노트북 컴퓨터 또는 데스크탑 컴퓨터와 같은 일반 PC에 본 발명의 수행/동작을 위한 전용 소프트웨어를 설치함으로써, 금속판의 교정 위치, 평탄도값, 오차값, 교정값, 압력치, 리프트의 상승값, 재측정, 재교정, 데이터 처리 및/또는 리포트 처리가 자동으로 저장, 표시 및/또는 출력되도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법은 금속판의 교정 위치 및 교정값을 자동으로 찾고 계산 및 결정하여 교정 정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라, 금속 소재에 따른 차등 압력을 미리 지정해 놓음으로써, 금속 소재의 특성에 최적인 압력값으로 교정을 수행할 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 연마 가공된 금속판의 자동 평탄도 교정 장치 및 그 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 금속판의 자동 평탄도 교정 장치
110; 리프트 센서 120; 평탄도 센서
130; LM 모터 센서 140; 엔코더
150; 제어부 150A; 컴퓨터
151,152,153; 컨트롤러
154,155,156; 모터 드라이브 160; 입력부
170; 출력부 180; 리프트
181; 베이스 182; 실린더
190; LM 가이드 191; 제1수평 LM 가이드
193; LM 모터 192; 제2수평 LM 가이드
210; 상판부 211; 다리
220; 압력봉 230; 탄성부재
240; 금속판

Claims (4)

  1. 사각 형태의 상판과, 상기 상판의 네코너에 고정된 다수의 다리를 포함하는 상판부;
    상기 상판의 하부에 연마 가공된 금속판이 위치되는 평평한 베이스와, 상기 베이스를 상기 상판쪽으로 수직 방향으로 승강시키는 실린더를 포함하는 리프트;
    상기 상판부와 상기 리프트의 사이에 설치되어 제1수평 방향으로 이동하는 제1수평 LM 가이드와, 상기 상판부와 상기 리프트의 사이에 설치되어 상기 제1수평 방향에 대하여 직각인 제2수평 방향으로 이동하며, 상기 제1수평 LM 가이드에 결합된 제2수평 LM 가이드를 포함하는 LM 가이드;
    상기 제2수평 LM 가이드의 일측면에 설치되어 상기 베이스 위의 상기 금속판에 대한 표면의 평탄도를 센싱하는 평탄도 센서;
    상기 제2수평 LM 가이드의 일측면의 반대면에 탄성부재를 통하여 설치되어 상기 베이스가 상승할 경우 상기 상판에 상단이 지지되고 하단이 상기 금속판을 가압하되, 상기 탄성부재에 의해 상기 제2수평 LM 가이드에 대하여 수직 방향으로 상대 운동이 가능한 압력봉; 및
    상기 평탄도 센서로부터 획득한 상기 금속판의 평탄도가 기준값보다 큰 위치로 상기 LM 가이드를 이동시켜 상기 압력봉이 위치하도록 하고, 상기 베이스를 상승시켜 상기 압력봉에 의해 상기 금속판의 평탄도가 기준값 이내로 교정되도록 상기 LM 가이드의 수평 위치 및 상기 베이스의 수직 위치를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 압력봉의 두께가 상기 제2수평 LM 가이드 및 상기 평탄도 센서의 두께보다 두꺼움으로써, 상기 압력봉의 상단이 상기 상판에 지지되고 상기 압력봉의 하단이 상기 금속판을 가압하는 상태에서 상기 압력봉에 가해지는 힘이 상기 제2수평 LM 가이드에 직접 전달되지 않는, 금속판의 자동 평탄도 교정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 판 스프링, 코일 스프링, 토션-바 스프링, 스태빌라저, 고무 스프링, 가스 스프링, 공압 스프링 또는 유압 스프링을 포함하는, 금속판의 자동 평탄도 교정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 평탄도 센서는 레이저 센서, 초음파 센서, 마이크로웨이브 센서, 적외선 센서 또는 광 센서를 포함하는, 금속판의 자동 평탄도 교정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 금속판의 교정 전후의 평탄도 값을 출력하는 출력부를 더 포함하는, 금속판의 자동 평탄도 교정 장치.
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