KR100471677B1 - A scratch tester using three axis-load cell - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3축 힘센서를 이용한 스크레치 측정장치에 관한 것으로, 그 목적은 팁에 발생되는 수직력 및 수평력을 동시에 측정할 수 있는 3축 힘센서를 이용하여 장치를 소형화할 수 있으며, 아울러 탐침봉의 변위 및 가압력을 제어함에 있어서 보다 미세한 힘의 제어가 가능하도록 한 3축 힘센서를 이용한 스크레치 측정장치를 제공함에 있다.The present invention relates to a scratch measuring device using a three-axis force sensor, the object of which can be miniaturized by using a three-axis force sensor that can measure the vertical and horizontal forces generated at the tip at the same time, and also displacement of the probe rod And it provides a scratch measuring device using a three-axis force sensor to control the finer force in controlling the pressing force.
이에 본 발명은 상면으로 시편이 고정되고 수평으로 이송되는 베드와, 상기 베드의 상측에 구비되며 수직으로 승강되는 이송대를 포함하는 스크레치 측정장치에 있어서, 상기 이송대의 하측에 고정되는 3축 힘센서와, 상기 3축 힘센서의 하측에 고정되며 내측으로 원통형의 슬리브가 구비되는 하우징과, 상부가 상기 슬리브의 내측에 삽입되어 수직으로 승강가능하게 고정되는 탐침봉과, 상기 슬리브의 내측에 구비되며 상기 탐침봉의 상단을 탄성지지하는 스프링과, 상기 탐침봉의 하면에 탈,부착 가능하게 고정되는 팁으로 구성된 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention is a scratch measuring device comprising a bed fixed to the upper surface and horizontally transported, and a conveyance table provided on the upper side of the bed and vertically elevated, a three-axis force sensor fixed to the lower side of the conveyance table And a housing fixed to the lower side of the three-axis force sensor and having a cylindrical sleeve inward, a probe rod having an upper portion inserted into the sleeve to be vertically liftable, and provided inside the sleeve. And a detector configured to elastically support an upper end of the probe rod, and a tip fixedly detachably attached to the lower surface of the probe rod.
이에 따라, 종래와는 달리 제조가 간편하고 경제적일 뿐만 아니라 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 효과를 가지며, 아울러 두께가 수 마이크로미터에 달하는 박막의 접착강도등을 측정함에 있어서도 보다 정밀한 측정값을 용이하게 얻을 수 있는 효과를 가진다.Accordingly, unlike the conventional method, manufacturing is not only simple and economical, but also has an effect of efficiently using space, and more precisely, even when measuring the adhesive strength of a thin film having a thickness of several micrometers, it is easy to measure more precisely. It has an effect that can be obtained.
Description
본 발명은 3축 힘센서를 이용한 스크레치 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3방향의 힘 성분(Fx, Fy, Fz)을 동시에 측정할 수 있는 센서를 이용하여, 시편의 표면을 스크레치 테스트 하는 과정에서 보다 간편하고 정확하게 각종 측정값을 검출할 수 있도록 한 스크레치 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a scratch measuring device using a three-axis force sensor, and more particularly to the surface of the specimen using a sensor capable of measuring the force components (F x , F y , F z ) in three directions at the same time The present invention relates to a scratch measuring device that can detect various measured values more easily and accurately during a scratch test process.
일반적으로 스크레치 테스트란 반도체 회로기판에 코팅된 박막의 접착강도를 측정하거나, 각종 시편의 마찰력 및 경도등을 측정하기 위한 것으로, 각종 센서가 부착된 탐침봉을 이용하여 측정대상물의 표면을 스크레칭하는 과정을 통해 수직력, 수평력, 음향방사량등의 각종 테이터를 검출한 후 이를 컴퓨터를 통해 변환 및 연산처리하여, 상기한 박막의 접착강도나 마찰력 및 경도등을 효과적으로 측정할 수 있는 측정방법의 일종이다.In general, the scratch test is to measure the adhesion strength of the thin film coated on the semiconductor circuit board, or to measure the frictional force and hardness of various specimens, and the process of scratching the surface of the measurement object by using a probe rod with various sensors. Through the detection of various data such as vertical force, horizontal force, acoustic radiation amount through a computer through the conversion and calculation process, it is a kind of measuring method that can effectively measure the adhesive strength, friction force and hardness of the thin film.
이에 따라, 종래에도 상기와 같은 스크레치 테스트를 위한 스크레치 측정장치가 출시되어 있으며, 도 6는 종래의 일 예를 보인 요부도이고, 도 7은 도 6에 따라 얻어진 측정값의 일 예를 보인 그래프이다.Accordingly, a scratch measuring apparatus for a scratch test as described above is conventionally released, and FIG. 6 is a main view showing a conventional example, and FIG. 7 is a graph showing an example of measured values obtained according to FIG. 6. .
도시된 바와 같이, 스크레치 측정장치에는 테스트하고자 하는 시편(T)이 고정되고, 그 상측에는 하단에 팁(20)이 부착된 탐침봉(10)이 구비되는데, 상기 시편(T)은 엑츄에이터(미도시)에 의해 수평방향으로 이송되며, 상기 탐침봉(10)은 수직방향으로 승강되도록 구성되어 있다.As shown, the scratch measuring device is fixed to the specimen (T) to be tested, the upper side is provided with a probe rod 10 having a tip 20 attached to the lower end, the specimen (T) is an actuator (not shown) It is conveyed in the horizontal direction by the), the probe rod 10 is configured to be elevated in the vertical direction.
이에 따라, 상기 탐침봉(10)을 하강시켜 팁(20)이 시편(T)의 표면을 가압하도록 한 후 상기 시편(T)을 수평방향으로 이송시키면, 상기 시편(T)의 표면에는 스크레치 및 이에 따른 음향이 발생되고, 상기 팁(20)에는 수직력(FN)과 수평력(FT)등이 발생된다.Accordingly, by lowering the probe rod 10 to allow the tip 20 to pressurize the surface of the specimen (T), and then transfer the specimen (T) in the horizontal direction, the surface of the specimen (T) is scratched and According to the sound generated, a vertical force (F N ) and a horizontal force (F T ) is generated in the tip (20).
이때, 상기 탐침봉(10)에는 음향검출센서(30)가 부착되어 스크레치 과정에서 방사되는 음향을 검출하고, 상기 팁(20)에 발생되는 수직력(FN) 및 수평력(FT)등은 각각 이에 대응하는 검출센서(미도시)에 의해 검출되어 컴퓨터(40)로 전송되며, 전송된 각종 데이터는 컴퓨터에 내장된 변환기와 연산프로그램의 처리과정을 거쳐, 사용자가 얻고자 하는 시편의 특성을 정밀하게 측정하게 된다.At this time, the probe rod 10 is attached to the sound detection sensor 30 to detect the sound emitted during the scratch process, the vertical force (F N ) and the horizontal force (F T ) generated in the tip 20 is It is detected by a corresponding detection sensor (not shown) and transmitted to the computer 40. The various data transmitted are processed by a converter and a calculation program built in the computer, so that the characteristics of the specimen to be obtained by the user can be precisely obtained. Will be measured.
도 7은 검출된 데이터 사이의 상관관계를 도식화한 것으로, 탐침봉(10)의 수직력(FN)을 증가시킴에 따른 음향방사량(A/E) 및 수평력(FT)의 변동을 나타낸 것이며, 이와 같이 수직력의 인가 및 팁의 형상에 따라 각종 시편의 마찰력 및 스크래치 특성을 손쉽게 측정할 수 있는 것이다.FIG. 7 illustrates the correlation between the detected data and shows the variation of the acoustic radiation amount A / E and the horizontal force F T as the vertical force F N of the probe rod 10 is increased. Likewise, the frictional force and the scratch characteristics of various specimens can be easily measured according to the application of the vertical force and the shape of the tip.
그러나, 상술한 바와 같이 종래의 측정장치에는 팁에 발생되는 수직력 및 수평력을 검출하기 위해서 각각의 검출센서 및 이에 따른 주변장치가 설치되어 있으므로, 측정장치의 대형화가 초래되고 이에 따른 공간이용의 효율성 및 경제성이 저하되는 문제점이 있었다.However, as described above, in order to detect the vertical force and the horizontal force generated in the tip, the conventional measuring device is provided with respective detection sensors and the peripheral device accordingly, which leads to the increase in the size of the measuring device and thus the efficiency of space use. There was a problem that the economy is lowered.
또한, 상기와 같이 탐침봉은 모터와 같은 엑츄에이터(미도시)에 의해 그 변위 및 가압력이 제어되어 왔는데, 모터에 의한 변위제어는 미세한 힘의 제어에 한계가 발생하므로, 특히 두께가 수 마이크로미터에 달하는 박막의 접착강도등을 측정함에 있어서는 정밀한 측정값을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.In addition, as described above, the displacement of the probe rod and the pressing force have been controlled by an actuator (not shown) such as a motor, and the displacement control by the motor has a limit in controlling the fine force, so that the thickness of several micrometers is particularly high. In measuring the adhesive strength of the thin film, there was a problem that a precise measured value could not be obtained.
이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 팁에 발생되는 수직력 및 수평력을 동시에 측정할 수 있는 3축 힘센서를 이용하여 장치를 소형화할 수 있으며, 아울러 탐침봉의 변위 및 가압력을 제어함에 있어서 보다 미세한 힘의 제어가 가능하도록 한 3축 힘센서를 이용한 스크레치 측정장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object is to miniaturize the device by using a three-axis force sensor that can simultaneously measure the vertical and horizontal forces generated at the tip and In addition, the present invention provides a scratch measuring device using a three-axis force sensor to enable finer force control in controlling displacement and pressing force of the probe rod.
본 발명의 다른 목적은 3축 힘센서를 제외한 검출부의 자중을 보상하여, 측정과정에서 보다 정밀한 데이터를 검출할 수 있도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to compensate for the self-weight of the detection unit excluding the three-axis force sensor, so that more accurate data can be detected in the measurement process.
본 발명의 또 다른 목적은 팁을 원터치 방식으로 신속하고 간편하게 분리 및 결합할 수 있도록 하는데 있다. Yet another object of the present invention is to enable quick and easy removal and coupling of the tip in a one-touch manner.
상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은 상면으로 시편이 고정되고 수평으로 이송되는 베드와, 상기 베드의 상측에 구비되며 수직으로 승강되는 이송대를 포함하는 스크레치 측정장치에 있어서, 상기 이송대의 하측에 고정되는 3축 힘센서와; 상기 3축 힘센서의 하측에 고정되며, 내측으로 원통형의 슬리브가 구비되는 하우징과; 상부가 상기 슬리브의 내측에 삽입되어 수직으로 승강가능하게 고정되는 탐침봉과; 상기 슬리브의 내측에 구비되며, 상기 탐침봉의 상단을 탄성지지하는 스프링과; 상기 탐침봉의 하면에 탈,부착 가능하게 고정되는 팁으로 구성된 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a scratch measuring device comprising a bed fixed to the upper surface and horizontally transported, and a transport table provided on the upper side of the bed and vertically elevated, the lower side of the transport table Fixed three-axis force sensor; A housing fixed to the lower side of the triaxial force sensor and having a cylindrical sleeve inward; A probe rod having an upper portion inserted inside the sleeve to be vertically liftable; A spring provided inside the sleeve and elastically supporting an upper end of the probe rod; It characterized in that it further comprises a detector consisting of a tip that is detachably fixed to the lower surface of the probe rod.
또한, 상기 이송대에는 중심부에 관통공이 형성된 부시가 고정되고, 상기 슬리브는 그 상부가 상기 관통공에 삽입되되 상단으로 지지구가 구비되며, 상기 지지구와 부시의 사이에는 상기 지지구의 하면을 지지하는 탄성지지부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a bush having a through hole formed in the center is fixed to the transfer table, and the upper portion of the sleeve is inserted into the through hole, and a support is provided at the upper end, and between the support and the bush supports the lower surface of the support. An elastic support member is provided.
또한, 상기 팁은 상기 탐침봉의 하면에 형성된 삽입공에 삽입되고, 상기 탐침봉의 측면에는 상기 삽입공과 연통되는 관통공이 형성되며, 상기 관통공에는 끝단이 상기 팁의 외측면에 형성된 걸림홈에 결합되는 고정핀이 삽입되되, 상기 고정핀은 상기 관통공과의 사이에 구비된 스프링에 의해 탄성지지되는 것을 특징으로 한다.In addition, the tip is inserted into the insertion hole formed in the lower surface of the probe rod, a through hole communicating with the insertion hole is formed on the side of the probe rod, the end of the through hole is coupled to the engaging groove formed on the outer surface of the tip The fixing pin is inserted, characterized in that the fixing pin is elastically supported by a spring provided between the through hole.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 보인 개략도로서, 도시된 바와 같이 스크레치 측정장치에는 테이블(10)과 이에 수직으로 장착된 컬럼(20)이 구비되고, 상기 테이블(10)의 상측에는 베드(11)가 수평으로 이송가능하게 장착되며, 상기 컬럼(20)에는 상기 베드(11)의 상측으로 이송대(21)가 수직으로 승강가능하게 장착되고, 상기 이송대(21)의 하측에는 검출부(30)가 구비되는데 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention, as shown in the scratch measuring apparatus is provided with a table 10 and a column 20 mounted vertically thereto, and the bed (10) above the table (10) 11 is mounted to be transportable horizontally, the carriage 20 is mounted to the column 20 to the upper side of the bed 11 to be vertically lifted, and the detection unit (below) of the carrier 21 30) is provided, the detailed description thereof will be described later.
이때, 상기 베드(11)의 상면에는 테스트 하고자 하는 시편(T)이 고정되고, 베드(11) 및 이송대(21)를 각각 수평 및 수직방향으로 자동이송하기 위해 엑츄에이터(70) 및 가이드레일등이 설치되는데, 이는 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.At this time, the specimen (T) to be tested is fixed to the upper surface of the bed 11, the actuator 70 and the guide rail, etc. to automatically transfer the bed 11 and the feed table 21 in the horizontal and vertical directions, respectively This is installed, which is a well-known technique that can be easily carried out by those skilled in the art, so detailed description thereof will be omitted.
또한, 상기 검출부(30)로부터 검출된 각종 데이터를 수신하여, 내장된 변환기와 연산프로그램을 통해 시편(T)의 특성을 정밀하게 측정하며, 엑츄에이터(70)와 연결되어 이를 컨트롤하는 컴퓨터(80)가 구비된다.In addition, by receiving a variety of data detected from the detection unit 30, by measuring the characteristics of the specimen (T) precisely through the built-in transducer and the calculation program, the computer 80 connected to the actuator 70 and controlling it Is provided.
도 2는 도 1에 따른 요부 분해사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 결합상태를 보인 종단면도이다. 도시된 바와 같이 상술한 검출부(30)는 이송대(21)의 하측에 고정되는 3축 힘센서(31)와, 상기 3축 힘센서(31)의 하측에 고정되며 내측으로 원통형의 슬리브(320)가 구비되는 하우징(32)과, 상부가 상기 슬리브(320)의 내측에 삽입되어 수직으로 승강가능하게 고정되는 탐침봉(33)과, 상기 슬리브(320)의 내측에 구비되며, 상기 탐침봉(33)의 상단을 탄성지지하는 스프링(34)과, 상기 탐침봉(33)의 하면에 탈,부착 가능하게 고정되는 팁(36)으로 구성된다.Figure 2 is an exploded perspective view of the main part according to Figure 1, Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view showing a coupling state according to FIG. As shown, the above-described detection unit 30 is a three-axis force sensor 31 is fixed to the lower side of the feed table 21, and the sleeve 320 of the cylindrical inward fixed to the lower side of the three-axis force sensor 31 ) Is provided with a housing 32, a probe rod 33 is inserted into the inside of the sleeve 320, and vertically liftably fixed, and is provided inside the sleeve 320, the probe rod 33 Spring (34) for elastically supporting the upper end of the), and the tip 36 is fixed to the lower side of the probe rod 33, detachably.
이때, 상기 슬리브(320)의 내측에는 격판(321)이 형성되고, 상기 격판(321)의 상측에서 관통하여 탐침봉(33)의 상단에 나선결합하는 장볼트(35)가 구비되어 상기 탐침봉(33)이 슬리브(320)의 내측에서 수직으로 승강가능하게 고정되며, 상기 스프링(34)은 격판(321)과 탐침봉(33)의 사이에 구비되어 상기 탐침봉(33)의 상면을 탄성지지하게 되는 것이다.In this case, a diaphragm 321 is formed on the inner side of the sleeve 320, and a long bolt 35 is provided to spirally couple to an upper end of the probe rod 33 by penetrating from an upper side of the diaphragm 321. ) Is fixed to the vertically movable inside the sleeve 320, the spring 34 is provided between the diaphragm 321 and the probe rod 33 to elastically support the upper surface of the probe rod 33. .
상기 3축 힘센서(31)는 주지된 바와 같이 3방향의 힘 성분(Fx, Fy, Fz)을 동시에 측정할 수 있는 센서의 일종으로 산업에서 널리 사용되고 있는 것이며, 본 발명은 상기와 같은 3축 힘센서를 이용하여, 스크레치 과정에서 시편의 표면에 발생되는 수직력과 수평력을 동시에 측정한 후 이를 컴퓨터로 송신함으로써, 다수의 센서가 구비된 종래의 측정장치에 비해 그 크기를 소형화할 수 있게 된다.The three-axis force sensor 31 is a kind of sensor that can simultaneously measure the three-way force component (F x , F y , F z ) as is well known in the industry, the present invention is By using the same three-axis force sensor, by measuring the vertical and horizontal forces generated on the surface of the specimen at the same time during the scratch process and transmitting them to the computer, the size can be reduced compared to the conventional measuring device equipped with a plurality of sensors Will be.
또한, 상기 탐침봉(33)의 일측에는 팁(36)과 시편의 사이에서 발생되는 음향을 검출하기 위한 음향검출센서(39)가 부착되어 있으며, 이송대(21)에는 중심부에 관통공(41)이 형성된 부시(40)가 고정되고, 슬리브(320)는 그 상부가 상기 관통공(41)에 삽입되되, 상단으로 지지구(50)가 구비되며, 상기 지지구(50)와 부시(40)의 사이에는 상기 지지구(50)의 하면을 지지하는 탄성지지부재(60)가 구비되는데, 이에 대한 작용은 후술하는 도 5에서 설명한다.In addition, an acoustic detection sensor 39 for detecting sound generated between the tip 36 and the test piece is attached to one side of the probe rod 33, and the through hole 41 is provided at the center of the transfer table 21. The formed bush 40 is fixed, the sleeve 320 is the upper portion is inserted into the through hole 41, the upper support 50 is provided, the support 50 and the bush 40 Between the elastic support member 60 for supporting the lower surface of the support 50 is provided, the operation thereof will be described in FIG.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 보인 요부 단면도로서 도시된 바와 같이, 팁(36)은 탐침봉(33)의 하면에 형성된 삽입공(330)에 삽입되고, 상기 탐침봉(33)의 측면에는 상기 삽입공(330)과 연통되는 관통공(331)이 형성되며, 상기 관통공(331)에는 끝단이 상기 팁(36)의 외측면에 형성된 걸림홈(360)에 결합되는 고정핀(37)이 삽입되되, 상기 고정핀(37)은 상기 관통공(331)과의 사이에 구비된 스프링(38)에 의해 탄성지지된다.4 is a cross-sectional view of the main part showing another embodiment of the present invention, the tip 36 is inserted into the insertion hole 330 formed on the lower surface of the probe rod 33, the side of the probe rod 33 The through hole 331 is formed in communication with the insertion hole 330, the fixing hole 37 is coupled to the engaging groove 360 formed on the outer surface of the tip 36, the end of the through hole 331 Is inserted, the fixing pin 37 is elastically supported by a spring 38 provided between the through hole 331.
이에 따라, 스프링(38)의 탄성력에 의하여 팁(36)을 탐침봉(33)에 원터치 방식으로 신속하고 간편하게 분리 및 결합할 수 있으며, 이때 고정핀(37)에 손잡이를 형성하여 팁(36)을 분리하고자 하는 경우 상기 고정핀(37)을 손쉽게 인출할 수 있도록 하는 것도 바람직하다.Accordingly, the tip 36 can be quickly and easily detached and coupled to the probe rod 33 by a one-touch method by the elastic force of the spring 38. In this case, the tip 36 is formed by forming a handle on the fixing pin 37. If you want to separate it is also preferable to be able to easily withdraw the fixing pin (37).
도 5는 도 3에 따른 작동상태도로서 도시된 바와 같이, 이송대(21)를 하강시켜 팁(36)이 시편(T)에 밀착되도록 한 후, 상기 시편(T)을 수평방향으로 이송시킴과 동시에 수직력을 증감하여 상호간에 상대운동을 야기시키고, 이때 발생되는 수직력 및 수평력등을 3축 힘센서(31)로 동시에 검출함으로써, 시편(T)에 대한 스크레치 테스트가 이루어지게 된다.5 is a diagram showing the operating state according to FIG. 3, after lowering the feed table 21 so that the tip 36 is brought into close contact with the specimen T, the specimen T is transferred in a horizontal direction. At the same time, by increasing or decreasing the vertical force to cause relative movement between each other, by simultaneously detecting the vertical force and the horizontal force generated by the three-axis force sensor 31, the scratch test for the specimen (T) is made.
이때, 팁(36)이 장착된 탐침봉(33)은 그 상단이 스프링(34)에 의해 탄성지지되므로, 엑츄에이터(미도시)에 의해 상기 탐칭봉(33)의 변위가 제어되어 상기 팁(36)이 시편(T)에 접촉하여 가압하는 과정에서, 상기 스프링(34)의 완충작용에 의해 미세한 힘의 제어가 가능하게 된다.At this time, since the tip rod 33 is mounted on the probe rod 33 is elastically supported by the spring 34, the displacement of the probe rod 33 is controlled by an actuator (not shown) so that the tip 36 is controlled. In the process of contacting and pressing the specimen (T), it is possible to control the fine force by the buffering action of the spring (34).
즉, 상술한 바와 같이 미세한 힘의 제어에 한계가 있는 엑츄에이터의 변위제어에 따른 단점을, 스프링의 탄성계수를 이용한 미세제어를 통해 보상함으로써, 종래와는 달리 두께가 수 마이크로미터에 달하는 박막의 접착강도등을 측정함에 있어서도 보다 정밀한 측정값을 얻을 수 있게 된다.That is, as described above, by compensating for the disadvantages of the displacement control of the actuator, which is limited in the control of fine force, through the microcontrol using the elastic modulus of the spring, the adhesion of a thin film having a thickness of several micrometers unlike the related art. In measuring the strength and the like, more accurate measurement values can be obtained.
또한, 시편(T)의 표면에 미세한 굴곡(h)이 있는 경우에도 상기 굴곡(h)에 의해 팁(36)의 밀착력에 변동이 발생하는 것을 방지할 수 있게 되며, 이에 따라 검출되는 데이터에 발생가능한 오차를 최소한으로 감소시킬 수 있게 된다.In addition, even when there is a minute curvature h on the surface of the specimen T, it is possible to prevent the fluctuation of the adhesion force of the tip 36 from occurring due to the bend h. Possible errors can be reduced to a minimum.
그리고, 지지구(50)와 부시(40)의 사이에 상기 지지구(50)의 하면을 지지하는 탄성지지부재(60)가 구비되고, 상기 탄성지지부재(60)가 이송대(21)에 부착된 3축 힘센서(31)를 제외한 검출부(30)의 자중을 보상함으로써, 탐침봉(33)에 가하고자 하는 압력에 탐침봉(33)등의 자중이 포함되지 않도록 함으로써 보다 정밀한 데이터를 검출할 수 있게 된다.And, between the support 50 and the bush 40 is provided with an elastic support member 60 for supporting the lower surface of the support 50, the elastic support member 60 to the feed table 21 By compensating the self-weight of the detector 30 except for the three-axis force sensor 31 attached thereto, more accurate data can be detected by not including the self-weight of the probe rod 33 in the pressure to be applied to the probe rod 33. Will be.
상술한 바와 같이 본 발명은 3축 힘센서를 이용하여 측정장치를 소형화할 수 있으므로, 종래와는 달리 제조가 간편하고 경제적일 뿐만 아니라 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 효과를 가진다.As described above, the present invention can reduce the size of the measuring device by using a three-axis force sensor, and thus, unlike the conventional method, the manufacturing device is not only simple and economical, but also has an effect of efficiently using space.
아울러, 탐침봉의 변위 및 가압력을 제어함에 있어서 스프링을 이용하여 보다 미세한 힘의 제어가 가능하도록 함으로써, 종래와는 달리 두께가 수 마이크로미터에 달하는 박막의 접착강도등을 측정함에 있어서도 보다 정밀한 측정값을 용이하게 얻을 수 있는 효과를 가진다.In addition, by controlling the force of the probe using a spring in controlling the displacement and the pressing force of the probe rod, unlike in the prior art, even more precise measurement value in measuring the adhesive strength of the film of several micrometers thick It has an effect that can be easily obtained.
또한, 탄성지지부재를 이용하여 3축 힘센서를 제외한 검출부의 자중을 보상함으로써, 측정과정에서 보다 정밀한 데이터를 검출할 수 있는 효과를 가진다In addition, by using the elastic support member to compensate the weight of the detection unit except the three-axis force sensor, it has the effect of detecting more accurate data in the measurement process
또한, 팁을 탐침봉에 원터치 방식으로 분리 및 결합할 수 있도록 구성하여, 상기 팁을 신속하고 간편하게 교환할 수 있으므로 사용이 매우 편리한 효과를 가진다.In addition, the tip is configured to be detached and coupled to the probe rod in a one-touch manner, so that the tip can be replaced quickly and simply has a very convenient effect.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 보인 개략도.1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 따른 요부 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the main part according to FIG.
도 3은 도 2에 따른 결합상태를 보인 종단면도.Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view showing a coupling state according to FIG.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 보인 요부 단면도.Figure 4 is a sectional view of the main portion showing another embodiment of the present invention.
도 5는 도 3에 따른 작동상태도.5 is an operating state diagram according to FIG.
도 6는 종래의 일 예를 보인 요부도.Figure 6 is a main portion showing a conventional example.
도 7은 도 6에 따라 얻어진 측정값의 일 예를 보인 그래프.7 is a graph showing an example of the measured value obtained according to FIG. 6.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
10 : 테이블 11 : 베드10: table 11: bed
20 : 컬럼 21 : 이송대20: column 21: transfer table
30 : 검출부30: detector
31 : 3축 힘센서 32 : 하우징 31: 3-axis force sensor 32: housing
320 : 슬리브 321 : 격판 320: sleeve 321: diaphragm
33 : 탐침봉 330 : 삽입공 33: probe rod 330: insertion hole
331 : 관통공 34 : 스프링 331: through hole 34: spring
35 : 장볼트 36 : 팁 35: long bolt 36: tip
360 : 걸림홈 37 : 고정핀 360: locking groove 37: fixing pin
38 : 스프링 39 : 음향검출센서 38: spring 39: acoustic detection sensor
40 : 부시 41 : 관통공40: bush 41: through hole
50 : 지지구 60 : 탄성지지부재50: support 60: elastic support member
70 : 엑츄에이터 80 : 컴퓨터70: actuator 80: computer
T : 시편T: specimen
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