KR20220072624A - 홀 가공 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀 가공 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 가능한 간단한 구조로 탭홀의 내부를 카메라를 이용한 비전 검사방식으로 탭홀에 형성된 나사산의 정상 가공 여부를 판단하기 위한 홀 가공 검사장치에 관한 것이다.
또한, 측정 대상물에 밀착되는 몸체와 탭홀을 촬영하기 위한 카메라와 상기 몸체의 중앙에 배치되어, 카메라를 이송시켜주기 위한 이송부를 포함하며, 상기 이송부는 탭홀의 중심축에 평행한 가상의 중심축을 중심으로 원형의 이송경로를 따라 이송되면서 탭홀 내부를 촬영하고, 이송되면서 촬영한 이미지에서 탭홀에 형성된 나사산 사이의 간격을 추출하고 다른 이미지와 비교 연산하여 탭홀의 정상 가공 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

Description

홀 가공 검사장치{Hole processing inspection device}

본 발명은 홀 가공 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 가능한 간단한 구조로 탭홀의 내부를 카메라를 이용한 비전 검사방식으로 탭홀에 형성된 나사산의 정상 가공 여부를 판단하기 위한 홀 가공 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 탭 가공이라 함은 바닥면이나 벽면 등에 수나사를 체결하기 위한 암나사홈(탭홀)을 형성하는 작업을 말한다.

이러한 암나사홈은 보통 탭이라고 하는 비교적 지름이 작은 구멍의 암나사를 깎는 공구를 통해 형성된다.

이렇게 가공된 암나사홈은 그 홈 내부를 육안으로 확인할 수 없기 때문에 탭 가공이 양호한지 또는 불량인지 여부를 확인하기 위한 이른바 탭 불량 검사장치를 통해 탭 가공의 불량 여부를 확인하고 있다.

종래의 탭 불량 검사장치는 고노고(Go no go) 게이지를 이용하거나 외부의 측정엠프와 연결되고 그 선단부에 센서봉이 마련된 손잡이 형상의 구조로 되어 있다.

이러한 종래 기술의 탭 불량 검사장치는 작업자가 게이지를 직접 회전시키면서 탭홀 내부에 삽입하여 탭홀의 불량여부를 판단하거나 또는 전자 센서봉을 탭홀 내부로 투입한 후 센서봉의 감지신호를 외부의 측정엠프가 감지하여 탭 내부의 불량 여부를 확인할 수 있게 되는 것이다.

이러한 종래 기술의 탭 불량 검사장치는 단순히 센서봉을 탭홀 내부에 삽입하여 탭홀 전체를 검사하도록 하는 방식이기 때문에 탭홀 전체에 대한 검사를 수행하는 데 따른 시간 및 노동력이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 탭홀 내로 한번에 투입된 센서봉이 탭홀 전체를 커버하여 검사를 수행하여야 하기 때문에 각각의 부분에 대한 정밀한 검사가 이루어지지 않게 되어 검사 오류가 발생될 우려가 있었다.

또한, 탭홀의 원하는 위치에 대한 정밀 검사가 불가능하기 때문에 검사 작업의 신뢰성이 떨어지게 되는 등의 문제점을 갖고 있었다.

이에 따라, 한국공개특허 제10-2010-0004235호 "탭 불량 검사장치"와 같은 기술이 개발되어 센서봉을 탭홀 상단에서부터 하방이나 또는 측방으로 서서히 진입시키면서 탭홀 전체에 대해 탭 불량 검사를 세밀하게 수행할 수 있도록 함으로써, 탭홀 내의 불량을 신속하게 파악할 수 있게 되었다.

또한, 탭홀 불량에 대한 검사를 수행하는 데 따른 시간 및 노동력이 대폭 삭감되어 작업성이 향상되고, 센서봉이 탭홀의 상단에서부터 하방이나 또는 측방으로 서서히 진입하면서 검사하는 방식으로 탭홀 각각의 부분에 대한 정밀한 검사가 이루어지게 되어 검사 오류의 발생을 크게 줄일 수 있게 되었다.

하지만, 전기적인 방법의 측정으로는 탭홀의 가공불량이나, 버(burr)와 같은 이물불량 등을 확인하기 어려운 문제점이 있었다.

이에 따라, 보다 직접적으로 탭홀을 정밀하게 검사하기 위한 기술 개발의 필요성이 제기되고 있다.

한국공개특허 제10-2010-0004235호 "탭 불량 검사장치"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 탭홀을 카메라를 통해 직접적으로 확인하여 탭홀에 형성된 나사산의 정상 가공 여부를 판단하기 위한 홀 가공 검사장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 현장에서 쉽고 간단하게 탭홀에 형성된 나사산의 정상 가공 여부를 판단하기 위한 홀 가공 검사장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치는 측정 대상물에 밀착되는 몸체와 탭홀을 촬영하기 위한 카메라와 상기 몸체의 중앙에 배치되어, 카메라를 이송시켜주기 위한 이송부를 포함하며, 상기 이송부는 탭홀의 중심축에 평행한 가상의 중심축을 중심으로 원형의 이송경로를 따라 이송되면서 탭홀 내부를 촬영하고, 이송되면서 촬영한 이미지에서 탭홀에 형성된 나사산 사이의 간격을 추출하고 다른 이미지와 비교 연산하여 탭홀의 정상 가공 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카메라는 탭홀의 내주면을 촬영하기 위해 탭홀의 중심축으로부터 경사지게 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송부는 원판 형태로 몸체의 중앙에 결합되어 회전모터에 의해 180도 회전되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송부는 촬영한 이미지에서 탭홀에 형성된 나사산 사이의 간격을 추출될 때까지 반복하여 회전되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치에 의하면, 탭홀 주변을 따라 카메라가 이송하면서 직접적으로 탭홀을 촬영하여 탭홀에 형성된 나사산의 정상 가공 여부를 정밀하게 판단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치에 의하면, 휴대가 가능한 구조로 현장에서 쉽고 간단하게 탭홀에 형성된 나사산의 정상 가공 여부를 판단할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치의 사용상태를 도시한 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치의 다른 실시예에 따른 사용상태를 도시한 종단면도.
도 3은 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치를 통해 촬영된 이미지를 활용한 검사방법을 도시한 도면.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치의 사용상태를 도시한 종단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치의 다른 실시예에 따른 사용상태를 도시한 종단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치를 통해 촬영된 이미지를 활용한 검사방법을 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치의 사용상태를 도시한 것이며, 탭홀이(101)이 형성된 측정 대상물(100)에 밀착시켜 탭홀(101)의 정상가공 여부를 검사하게 된다.

보다 상세하게는, 탭홀이(101)이 형성된 측정 대상물(100)에 밀착되는 몸체(1)와 탭홀(101)을 촬영하기 위한 카메라(2)와 상기 몸체의 중앙에 배치되어, 카메라(2)를 이송시켜주기 위한 이송부(3)를 포함하며, 상기 이송부(3)는 탭홀(101)의 중심축에 평행한 가상의 중심축(C1)을 중심으로 원형의 이송경로를 따라 이송되면서 탭홀(101) 내부를 직접적으로 촬영하여 촬영된 이미지들을 비교 연산함으로써, 탭홀의 정상 가공 여부를 판단하도록 구성된다.

이때, 상기 이송부는 원판 형태로 몸체의 중앙에 결합되어 회전되도록 구성된다.

또한, 상기 이송부(3)의 회전은 회전모터에 의해 일정속도로 180도 회전하도록 구성된다.

또한, 상기 카메라(2)는 탭홀(101)의 내주면을 촬영하기 위해 탭홀(101)의 중심축으로부터 경사지게 배치되어 탭홀(100)에 형성된 나사산(102)을 한방향에서 촬영하여 탭홀(101)의 상측 나사산(102)부터 내측 나사산(102)까지 탭홀(101)의 측면을 한번에 촬영하고, 이송부(3)에 의해 회전되어 다른 방향에서 탭홀(101)의 상측 나사산(102)부터 내측 나사산(102)까지 측면을 촬영하게 된다.

또한, 상기 이송부(3)의 회전 중심(C1)은 탭홀(101)의 중심축과 완전히 일치하지 않더라도 탭홀(101)의 검사가 가능하며, 이는 아래에서 보다 상세하게 설명한다.

다만, 상기 이송부(3)의 회전 중심(C1)은 탭홀(101)의 중심축과 완전히 일치할 경우 보다 높은 검사기준으로 탭홀(101)의 가공 검사가 가능한 이점이 있다.

이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 몸체(1)로부터 연장되어 탭홀(101)에 걸쳐짐으로써, 탭홀(101)의 중심과 이송부(3)의 회전 중심(C1)을 일치시켜주기 위한 복수 개의 지지체(4)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 지지체(4)는 탭홀(101)의 내주면에 걸쳐질 수 있도록 "ㄱ"자 형태 또는 갈퀴 형태로 단부가 절곡되는 형태로 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 탭홀(101)의 중심과 이송부(3)의 회전 중심(C1)을 좌,우 방향으로만 정렬시키기 위해서는 지지체(4)가 2개로만 구성될 수 있으나, 상,하,좌,우 방향으로 탭홀(101)의 중심과 이송부(3)의 회전 중심(C1)을 완전히 일치시키기 위해서는 일정 간격으로 배치되는 지지체(4)가 3개 이상으로 구성됨이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 홀 가공 검사장치를 통해 촬영된 이미지를 활용한 검사방법을 도시한 것이며, 상기 이송부(3)에 의해 회전하며 촬영된 탭홀(101)의 이미지를 분석하여 탭홀(101)의 정상 가공여부를 검사하게 된다.

보다 상세하게는, 카메라가 이송부에 의해 탭홀의 중심축에 평행한 가상의 중심축을 중심으로 원형의 이송경로를 따라 이송되면서 (A1)과 같이 탭홀의 내부를 한방향에서 촬영하게 되면, 촬영된 이미지를 바탕으로 나사산의 위치를 추출하고, 나사산 사이 거리(L1, L2, L3 ...)를 측정한 다음 최상단의 나사산 사이의 거리(L1)를 생략한 나머지 나사산 사이의 거리(L2, L3 ...)의 비율을 연산하게 된다.

이후, 이송부(3)에 의해 일정각도만큼 회전된 카메라를 통해 (A2)와 같이 다른 방향에서 촬영된 이미지를 바탕으로 나사산의 위치를 추출하고, 나사산 사이 거리(L1`, L2`, L3` ...)를 측정한 다음 최상단의 나사산 사이의 거리(L1`)를 생략한 나머지 나사산 사이의 거리(L2`, L3` ...)의 비율을 연산하게 된다.

이와 같이 최소 2회 이상 다른 방향에서 촬영된 이미지의 나사산 사이 거리 비율이 일치하는지 여부로 탭홀의 정상가공 여부를 판단하게 된다.

이와 같이, 나사산 사이 거리 비율로써 탭홀의 정상가공 여부를 측정함에 따라, 상기 이송부(3)의 회전 중심이 탭홀의 중심축과 완전히 일치하지 않더라도 탭홀의 정상가공 여부를 판단할 수 있다.

또한, 상기 이송부(3)는 촬영한 이미지에서 탭홀에 형성된 나사산 사이의 간격을 추출될 때까지 반복하여 회전되도록 구성되어 검사 품질 및 정확도를 향상시키도록 구성될 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 몸체
2 : 카메라
3 : 이송부
4 : 지지체
100 : 측정 대상물
101 : 탭홀
102 : 나사산

Claims (4)

1. 측정 대상물에 밀착되는 몸체와;
   탭홀을 촬영하기 위한 카메라와;
   상기 몸체의 중앙에 배치되어, 카메라를 이송시켜주기 위한 이송부를 포함하며,
   상기 이송부는 탭홀의 중심축에 평행한 가상의 중심축을 중심으로 원형의 이송경로를 따라 이송되면서 탭홀 내부를 촬영하고, 이송되면서 촬영한 이미지에서 탭홀에 형성된 나사산 사이의 간격을 추출하고 다른 이미지와 비교 연산하여 탭홀의 정상 가공 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는
   홀 가공 검사장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 카메라는
   탭홀의 내주면을 촬영하기 위해 탭홀의 중심축으로부터 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는
   홀 가공 검사장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 이송부는
   원판 형태로 몸체의 중앙에 결합되어 회전모터에 의해 180도 회전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는
   홀 가공 검사장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 이송부는
   촬영한 이미지에서 탭홀에 형성된 나사산 사이의 간격을 추출될 때까지 반복하여 회전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는
   홀 가공 검사장치.
   

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