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KR100805030B1 - 형상 측정 장치 - Google Patents

형상 측정 장치 Download PDF

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KR100805030B1
KR100805030B1 KR1020060119909A KR20060119909A KR100805030B1 KR 100805030 B1 KR100805030 B1 KR 100805030B1 KR 1020060119909 A KR1020060119909 A KR 1020060119909A KR 20060119909 A KR20060119909 A KR 20060119909A KR 100805030 B1 KR100805030 B1 KR 100805030B1
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KR
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measurement
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KR1020060119909A
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김태효
한상빈
허시명
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주식회사 포스코
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Abstract

형상 측정 장치가 개시된다.
개시되는 형상 측정 장치는 측정 대상물이 거치되는 거치대; 상기 거치대에 거치된 측정 대상물을 측정하는 측정부; 및 상기 거치대에 거치된 측정 대상물의 형상에 대응되는 형상으로 가변되어, 상기 측정 대상물을 소정 압력으로 가압하는 형상 대응 가변부;를 포함한다.
개시되는 형상 측정 장치에 의하면, 측정 대상물에 대한 측정 결과의 신뢰도가 향상될 수 있고, 측정에 소요되는 시간이 단축될 수 있는 장점이 있다.
형상 측정, 형상 대응 가변, 지지핀, 스프링, 거치대

Description

형상 측정 장치{Shape measuring apparatus}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 측정 장치를 개략적으로 보이는 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 A부분을 확대한 수직 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 측정 장치에서 측정 대상물에 대한 측정이 이루어지는 모습을 보이는 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 측정 대상물에 대한 측정 시의 형상 대응 가변부의 작동을 보이는 수직 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 형상 측정 장치 11 : 거치대
20 : 측정부 30 : 고정부
100 : 형상 대응 가변부 101 : 지지핀
102 : 걸림 돌기 103 : 스프링
104 : 핀 홀 형성부 105 : 걸림턱
본 발명은 형상 측정 장치에 관한 것으로서, 상세히는, 박판 성형 제품의 3차원 형상 측정에 이용될 수 있는 형상 측정 장치에 관한 것이다.
형상 측정 장치는 측정 대상물, 예를 들면 박판 성형 제품의 3차원 영상을 측정하여, 측정 결과에 따라 측정 대상물의 품질을 평가할 수 있도록 하는 장치이다.
형상 측정 장치는 거치대의 상단에 측정 대상물을 거치시키고, 접촉식 또는 비접촉식의 측정 장치를 이용하여 측정 대상물의 3차원 영상을 측정한다. 상기 측정 장치에서 접촉식으로는 프로브(probe)에 의한 미세 접촉 방식이 있다.
상기 형상 측정 장치에 거치되는 측정 대상물은 다양한 형상을 가질 수 있고, 심한 굴곡을 가질 수도 있으며, 박판 등의 경우와 같이 작은 외력에도 쉽게 변형될 수 있다.
그러나, 종래의 형상 측정 장치에서는, 프로브에 의한 미세 접촉 방식에 의하더라도, 그러한 프로브가 박판 등과 같은 측정 대상물에 접촉됨으로써 발생되는 변형 및 진동을 방지할 수 없었다. 따라서, 그러한 변형 및 진동의 발생에 의해, 측정되는 데이터가 부정확해져서, 측정 대상물에 대한 측정 결과의 신뢰도가 저하될 수 있는 단점이 있다.
또한, 종래의 형상 측정 장치에서는, 측정 대상물을 거치대에 고정시키는 작업이 용이하지 아니하여, 그 작업에 장시간이 소요되는 단점이 있다.
본 발명은 측정 시에 측정 대상물의 변형 및 진동 발생을 방지할 수 있는 구 조를 가진 형상 측정 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 측정 대상물에 대한 측정에 소요되는 시간이 단축될 수 있는 형상 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 형상 측정 장치는 측정 대상물이 거치되는 거치대; 상기 거치대에 거치된 측정 대상물을 측정하는 측정부; 및 상기 거치대에 거치된 측정 대상물의 형상에 대응되는 형상으로 가변되어, 상기 측정 대상물을 소정 압력으로 가압하는 형상 대응 가변부;를 포함한다.
본 발명에 따른 형상 측정 장치에 의하면, 형상 대응 가변부가 거치대에 설치되어, 측정 대상물의 형상에 대응되는 형상으로 변형되면서, 측정 대상물을 소정 범위 이내의 적절한 압력으로 가압할 수 있다. 따라서, 측정부가 박판 등과 같은 측정 대상물에 접촉됨으로써 발생되는 변형 및 진동이 방지될 수 있다. 따라서, 측정되는 데이터의 정확성이 향상될 수 있으므로, 측정 대상물에 대한 측정 결과의 신뢰도가 향상될 수 있다.
또한, 상기 형상 측정 장치에 의하면, 거치대에 고정부가 설치됨으로써, 고정부를 이루는 절환부를 절환시키는 간단한 작동에 의하여, 거치대에 거치되는 측정 대상물이 견고하게 고정될 수 있다. 따라서, 거치대에 측정 대상물을 고정시키는 작업에 소요되는 시간이 단축될 수 있다. 그리고, 거치대에 측정 대상물이 견고하게 고정되므로, 거치대상의 측정 대상물의 위치가 고정되어, 측정 결과의 신뢰도가 향상될 수 있다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 형상 측정 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 측정 장치를 개략적으로 보이는 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 형상 측정 장치(10)는 거치대(11)와, 측정부(20)와, 고정부(30)와, 형상 대응 가변부(100)를 포함한다.
상기 거치대(11)는 박판 성형 제품 등의 측정 대상물이 거치되는 부분이다. 상기 거치대(11) 상단에는 상기 고정부(30)가 설치된다.
상기 고정부(30)는 접촉부(31)와, 절환부(32)를 구비하여, 상기 거치대(11)에 거치된 측정 대상물을 상기 거치대(11)에 고정시킨다. 상기 접촉부(31)는 상기 거치대(11)에 거치된 측정 대상물과 직접 접촉되어 가압하는 부분이고, 상기 절환부(32)는 회전 운동 등에 의해, 상기 접촉부(31)를 측정 대상물로 접근 또는 이격시키는 부분이다.
상기와 같이, 상기 거치대(11)에 상기 고정부(30)가 설치됨으로써, 상기 절환부(32)를 절환시키는 간단한 작동에 의하여, 상기 거치대(11)에 거치되는 측정 대상물이 견고하게 고정될 수 있다. 따라서, 상기 거치대(11)에 측정 대상물을 고정시키는 작업에 소요되는 시간이 단축될 수 있다. 그리고, 상기 거치대(11)에 측정 대상물이 견고하게 고정되므로, 상기 거치대(11)상의 측정 대상물의 위치가 고정되어, 측정 결과의 신뢰도가 향상될 수 있다.
여기서, 측정 대상물이 상기 거치대(11)에 더욱 견고하게 고정될 수 있도록, 상기 고정부(30)는 서로 소정 간격으로 이격되도록 상기 거치대(11)에 복수 개 배치될 수 있다.
또한, 측정 대상물에 대한 스크래치 등의 손상을 최소화하고, 측정 대상물과의 미끄럼 방지 등을 위하여, 측정 대상물에 직접 접촉되는 상기 접촉부(31)는 고무 재질의 물질로 이루어질 수 있다.
상기 측정부(20)는 상기 거치대(11)의 상측 공간에 배치되어, 상기 거치대(11)에 거치된 측정 대상물에 대한 측정을 수행한다. 상기 측정부(20)는 지지대(22)와, 프로브(21)로 구성된다.
상기 지지대(22)는 상기 프로브(21)가 상기 거치대(11) 상공에 위치되도록 지지하는 부분이다. 그리고, 상기 프로브(21)는 상기 거치대(11)에 거치되는 측정 대상물에 접촉되어 해당 측정 대상물에 대한 측정을 수행하는 부분이다.
여기서, 상기 측정부(20)는 상기 프로브(21)를 이용한 접촉식으로 제시되나, 이는 예시적인 것이다. 즉, 상기 측정부(20)는 레이저, 초음파 등을 이용한 비접촉식으로 구성될 수 있음은 물론이다.
상기 형상 대응 가변부(100)는 상기 거치대(11)에 거치되는 측정 대상물의 형상에 대응되도록 변형되어, 해당 측정 대상물에 소정 범위 이내의 적절한 압력을 가하는 부분이다. 이에 대하여 이하에서 상술한다.
도 2는 도 1에 도시된 A부분을 확대한 수직 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에서의 형상 대응 가변부(100)는 지지핀(101)과, 스프링(103)과, 핀 홀 형성부(104)를 포함한다.
상기 지지핀(101)은 거치대(11)에 거치되는 측정 대상물에 직접 접촉되는 부분이다. 본 실시예에서 상기 형상 대응 가변부(100)는 상기 거치대(11)에 설치되는 것으로 제시되므로, 상기 지지핀(101)은 해당 측정 대상물의 하면과 접촉될 것이다. 그러한 접촉 시에, 상기 지지핀(101)에 의해 해당 측정 대상물에 스크래치 등의 손상이 발생되지 아니하도록, 상기 지지핀(101)의 머리부는 소정 곡률로 만곡된 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 스프링(103)은 상기 지지핀(101)을 소정 압력으로 가압할 수 있는 탄성 부재이다. 상기 스프링(103)이 상기 지지핀(101)을 가압하면, 상기 지지핀(101)이 측정 대상물을 가압하게 된다. 본 실시예에서, 상기 지지핀(101)을 가압하는 탄성 부재로 상기 스프링(103)이 제시되나, 이는 예시적인 것이다. 즉, 고무 재질의 밴드 등의 다양한 탄성 부재가 제시될 수 있다.
상기 핀 홀 형성부(104)는 상기 지지핀(101)의 일정 부분과, 상기 스프링(103)을 수용하는 공간을 제공한다. 상기 핀 홀 형성부(104)의 상단부는 홀이 형성되어, 상기 지지핀(101)이 상기 홀을 통해 상하로 요동될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 핀 홀 형성부(104)는 상기 거치대(11)와 별도의 물품으로 제시되나, 이는 예시적인 것이다. 즉, 상기 핀 홀 형성부(104)는 상기 거치대(11)와 일체로 성형될 수 있고, 그러한 방식에 의하면, 상기 핀 홀 형성부(104)의 제조가 보다 용이해질 수 있을 것이다.
한편, 상기 지지핀(101)의 하단부에는 걸림 돌기(102)가, 상기 핀 홀 형성부(104)의 상단부에는 걸림턱(105)이 각각 형성된다. 상기 걸림 돌기(102)는 상기 걸림턱(105)에 걸려, 상기 지지핀(101)의 상방 운동 범위를 제한한다. 그러면, 상기 지지핀(101)이 상기 핀 홀 형성부(104)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
상기 형상 대응 가변부(100)는 소정 간격으로 이격되도록 상기 거치대(11)에 복수 개 설치된다. 상기 지지핀(101)에 측정 대상물이 접촉되면, 해당 측정 대상물의 하면 형상에 따라 상기 지지핀(101)이 눌려, 그 눌린 만큼 상기 핀 홀 형성부(104) 내부에서 하강된다. 이러한 하강에 의해, 상기 형상 대응 가변부(100)는 상기 거치대(11)에 거치되는 측정 대상물의 형상에 대응되도록 변형된다.
측정 대상물의 각 부분에 접하는 상기 복수 개의 형상 대응 가변부(100) 각각이 측정 대상물의 해당 부분의 형상에 대응되도록 변형되면, 상기 복수 개의 형상 대응 가변부(100)는 해당 측정 대상물의 형상에 전체적으로 대응되는 형상을 이룬다.
이러한 상태에서, 상기 복수 개의 형상 대응 가변부(100) 각각의 스프링(103)에 의해, 각각의 지지핀(101)이 측정 대상물의 해당 부분을 소정 범위 이내의 적절한 압력으로 가압하므로, 상기 복수 개의 형상 대응 가변부(100)는 해당 측정 대상물을 소정 범위 내의 압력으로 해당 측정 대상물을 지지하게 된다.
상기 측정 대상물에 가해지는 소정 범위 이내의 적절한 압력은 상기 거치대(11)에 거치되는 측정 대상물의 하면에 가해지는 것으로, 해당 측정 대상물이 변형되지 아니하면서도, 측정 시에 상기 프로브(21)에 의해 측정 대상물에 가해지는 압력의 소정 부분을 상쇄시킬 수 있는 범위의 압력일 수 있다.
상기와 같이 구성되면, 상기 고정 수단(30)과, 상기 형상 대응 가압부(100) 는 해당 측정 대상물의 양 측, 여기서는 상측 및 하측에서 서로 반대 방향으로 해당 측정 대상물을 가압한다. 따라서, 상기 프로브(21)가 박판 등과 같은 측정 대상물에 접촉됨으로써 발생되는 변형 및 진동이 방지될 수 있다. 그러므로, 측정되는 데이터의 정확성이 향상될 수 있으므로, 측정 대상물에 대한 측정 결과의 신뢰도가 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 측정 장치에서 측정 대상물에 대한 측정이 이루어지는 모습을 보이는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 측정 대상물에 대한 측정 시의 형상 대응 가변부의 작동을 보이는 수직 단면도이다.
이하에서 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 측정 장치의 작동을 설명한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 거치대(11)에 측정 대상물(1)을 얹는다. 이 때, 상기 측정 대상물(1)이 상기 형상 대응 가변부(100)를 덮도록 얹는다. 그러면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복수 개의 지지핀(101) 각각이 상기 측정 대상물(1) 하면에 접촉되어 눌린다. 따라서, 상기 복수 개의 형상 대응 가변부(100) 각각이 상기 측정 대상물(1)의 해당 접촉 부분의 형상에 대응되는 형상으로 변형된다.
그 후, 상기 고정 수단(30)의 회전부(32)를 동작시켜, 상기 접촉부(31)가 상기 측정 대상물(1)의 가장자리를 누르도록 한다. 그러면, 상기 거치대(11)에 상기 측정 대상물(1)이 견고하게 고정된 상태가 된다.
상기와 같은 상태에서, 상기 측정부(20)를 구동시킨다. 즉, 상기 프로브(21) 가 상기 측정 대상물(1)의 각 부분에 접촉되어, 각 부분의 데이터를 측정한다. 측정된 데이터는 소정의 제어부(미도시)로 전달되어, 상기 측정 대상물(1)의 3차원 형상을 이루는 기초가 된다.
상기와 같이 형성된 상기 측정 대상물(1)에 대한 3차원 영상을 분석하여, 상기 측정 대상물(1)의 품질이 평가될 수 있다.
한편, 상기와 같은 측정이 종료되면, 상기 회전부(32)를 역으로 회동시켜, 상기 접촉부(31)의 접촉을 해제한다. 그런 다음, 상기 측정 대상물(1)을 제거하면, 상기 형상 대응 가변부(100)는 원상태로 복귀된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 형상 측정 장치에 의하면, 형상 대응 가변부가 거치대에 설치되어, 측정 대상물의 형상에 대응되는 형상으로 변형되면서, 측정 대상물을 소정 범위 이내의 적절한 압력으로 가압할 수 있다. 따라서, 측정부가 박판 등과 같은 측정 대상물에 접촉됨으로써 발생되는 변형 및 진동이 방지될 수 있다. 따라서, 측정되는 데이터의 정확성이 향상될 수 있으므로, 측정 대상물에 대한 측정 결과의 신뢰도가 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 형상 측정 장치에 의하면, 거치대에 고정부가 설치됨으로써, 고정부를 이루는 절환부를 절환시키는 간단한 작동에 의하여, 거치대에 거치되는 측정 대상물이 견고하게 고정될 수 있다. 따라서, 거치대에 측정 대상물을 고정시키는 작업에 소요되는 시간이 단축될 수 있다. 그리고, 거치대에 측정 대상물이 견고하게 고정되므로, 거치대상의 측정 대상물의 위치가 고정되어, 측정 결과의 신뢰도 가 향상될 수 있는 효과가 있다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims (7)

  1. 측정 대상물이 거치되는 거치대와, 상기 거치대에 거치된 측정 대상물을 측정하는 측정부를 구비하는 형상 측정 장치에 있어서,
    상기 거치대에 거치된 측정 대상물의 형상에 대응되는 형상으로 가변되어, 상기 측정 대상물을 소정 압력으로 가압하는 형상 대응 가변부;를 포함하되,
    상기 형상 대응 가변부는 상기 측정 대상물의 저면과 접촉토록 복수개로 배치되되 상기 측정 대상물의 저면의 형상에 따라 유동 가능한 지지핀과, 상기 지지핀을 가압하는 탄성 부재와, 상기 지지핀을 수용하는 핀 홀 형성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 형상 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지핀 및 상기 핀 홀 형성부에는 서로 맞물려서 상기 지지핀의 이동 범위를 제한하는 걸림 돌기 및 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 형상 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 홀 형성부 및 상기 거치대는 함께 성형되는 것을 특징으로 하는 형상 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지핀의 머리부는 소정 곡률로 만곡된 형상을 이루는 것을 특징으로하는 형상 측정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 대상물을 상기 거치대에 고정하는 고정 수단을 더 포함하는 형상 측정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정 수단 및 상기 형상 대응 가압부는 상기 측정 대상물의 양 측에서 서로 반대 방향으로 상기 측정 대상물을 가압하는 것을 특징으로 하는 형상 측정 장치.
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