KR0122130B1 - 공작물의 크기 검사장치 - Google Patents

Abstract

내용없음

Description

[발명의 명칭]

공작물의 크기 검사장치

[도면의 간단한 설명]

본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 이하에서 상세히 설명되며, 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니라 단순한 예시에 불과하다.

제1도는 본 발명에 따른 벤치게이지의 부분 횡단면도로서, 그 일부분은 몇몇 상세한 곳을 보이기 위해 세분되어 있는 도면이다.

제2도는 제1도에 보인 벤치게이지를 제1도의 경로 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 길이방향 단면도로서, 도면을 간단히 하기 위하여 일부요소는 생략되었으며 일부 요소는 제1도와 다른 위치에 있는 도면이다.

제3도는 제1도 및 제2도와는 다른 스케일로 제1도 및 제2도에 도시된 벤치게이지의 상세를 도시하는 사시도이다.

제4a도 및 4b도는 제1도의 것과는 다른 스케일로, 제1도에 도시된 벤치게이지의 두번째 상세에 대하여, 제4a도는 일부를 단면으로 보인 정면도이고, 제4b도는 제4a도의 선 B-B를 따라 자른 길이방향 단면도이다.

제5도는 제2도의 선 V-V를 따라, 제2도에 도시된 벤치게이지의 세번째 상세를 나타낸 단면도이다.

제6도는 제2도의 선 Ⅵ-Ⅵ을 따라, 제2도에 도시된 벤치게이지의 네번째 상세를 나타내는 도면이다.

제7도는 제1도 및 제2도와는 다른 스케일로 제1도 및 제2도의 벤치게이지의 상세를 나타낸 사시도이다.

제8도는 본 발명에 따른 벤치게이지의 상세를 나타낸 측면도이다.

제9a도 및 9b도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 벤치게이지의 몇몇 요소들을 두 개의 서로 다른 작동순간에 바라본 측면도이다.

제10도는 제9b 도의 섹션 X-X를 따라, 제9a도 및 9b도에 보인 부분의 상세를 나타낸 단면도이다.

제11도는 본 발명의 제3실시예에 따른 벤치게이지의 몇몇 요소에 대한 측면도이다.

제12도는 본 발명의 상기 제3실시예에 따른 벤치게이지의 몇몇 요소들에 대한 평면도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명에 관련된 공작물 크기 검사장치는, 지지구조체; 검사될 공작물의 지지 및 위치선정을 위해 지지구조체에 연결된 기준 및 지지수단; 지지구조체에 의해 지탱되는 지지프레임; 지지프레임에 고정된 측정수단; 지지구조체에 지지프레임을 연결하기 위한 커플링수단을 구비하며 기준 및 지지수단의 커플링 위치와 지지프레임의 커플링위치가 기본적으로 상이하다.

[배경 기술]

포사티(possati)에게 허여된 미합중국 특허US-A-4233744는, 검사될 공작물을 위한 기계적 기준을 제공하고 센터링을 확실하게 하는 노우즈 피스를 지탱하는 지지구조체를 포함하는 벤치게이지(bench gauge)에 관한 것이다.

지지구조체에서 시작되는 응력과 변형이 플레이트에 전달되는 것을 감소시키기 위하여, 세 개의 가이드슬롯을 가진 플레이트로 구성되는 지지프레임은, 플렉시블한 부분을 가지며 서로 이격된 위치에 있는 세 개의 연견요소를 통하여 지지구조체에 연결된다.

플레이트는 다수의 측정헤드를 지탱하고, 각 헤드는 슬롯들중 하나를 통과하는 다수의 이격된 연결스크류에 의해 플레이트에 연결된다.

벤치게이지는, 특히 서로 다른 측정헤드의 신호를 결합함으로써, 내부직경, 외부직경 및 기타 특성을 동적으로 또는 정적으로 검사하도록 되어 있다.

이 공지된 벤치게이지에서는, 플레이트의 크기 및 배열과 지지구조체로서의 커플링, 플레이트로 지탱되는 헤드의 개수가 많다는 점 및 또한 특히 결합된 측정값이 관련되는 한 플레이트는 플레이트로의 커플링 때문에 게이지의 정밀도와 반복성에 악영향을 미칠 수 있는 상당한 힘과 변형을 받게 된다.

[본 발명의 상세]

본 발명의 측정수단 특히 결합된 측정을 수행하기 위해 처리될 신호를 제공하는 측정수단이, 측정수단들의 상호 배열에 변형을 야기하는 상당한 응력 및 변형을 받지 않는 지지프레임에 의해 지탱되는 장치를 제공함으로써 종래기술의 결점을 극복하기 위한 것이다.

본 발명에 따라 공작물의 길이를 검사하기 위한 장치는 지지구조체; 검사될 공작물을 지지하고 위치선정하기 위해 지지구조체에 연결된 기준 및 지지수단; 지지구조체에 의해 지탱되는 지지프레임; 지지프레임에 고정된 측정수단; 지지구조체에 지지프레임을 연결하기 위한 커플링수단으로 이루어진다. 커플링수단은 지지프레임의 변형을 방지하기 위해 서로 밀접하게 배열된 위치에서 또는 사실상 단일의 제한된 영역내에서 지지프레임에 직접 연결된 커플링장치로 구성된다. 지지프레임의 커플링은 기준 및 지지수단이 지지구조체에 연결되는 위치와 근본적으로 다른 위치에서 행해진다.

본 발명에 의해 제공되는 효과 및 장점은, 결합된 측정을 수행하는데에 사용되는 측정장치들이 사실상 바람직하지 않는 상호 이동을 겪지 않는다는 것이고, 결합된 측정의 정밀도와 반복성이 이에 따라 매우 양호하다는 것이다. 지지프레임은 매우 가볍고 소형이며, 이것은 여러 가지의 이유면에서 유리한데, 예를 들면 지지프레임이 가동으로 되는 장치의 구조를 보다 간단히 하는 점 및 공간의 유용성을 증가시킨다는 점에서 그러하다. 더욱이, 장치의 제어수단과 운동학 요소 및 지지구조체가 매우 정밀할 필요는 없으므로 결과적으로 제조비용이 감소된다.

[발명을 수행하기 위한 최적모드]

제1도 및 제2도에 도시된 벤치게이지는 , 사각형의 단면을 갖는 두쌍의 길이방향 바아(4,6 및 8,10)의 단부가 서로 평행하게 두 크로스피스(12,14)에 고정되어 있는 베이스 또는 베드(2)(제3도에도 도시됨)를 포함한다. 커플링은 예를 들면 용접에 의해 될 수 있다. 두쌍의 길이 방향으로 평행한 바아(4,6)와, (8,10)에 의해 정의되는 길이 방향의 각각의 개구(16,18)는 길이 방향의 가이드를 형성한다.

보호구조체(제4!도 및 4@도에 도시됨)는 두 개의 평행한 평평바아(26,28)에 의해 베이스에 결합된 두 개의 절반쉘(22,24)로 이루어진다.

구조체(20)는 평평바아(26,28)가 두 쌍의 바아(4,6)과 (8,10)에 대하여 가로 방향의 위치에 배열되는 방식으로 베드(2)상에 위치된다. 두 개의 평평바아(26,28)는 각각 개부(16,18)에 대응하여 바아들이 배열되도록 하는 위치에 형성된 두 개의 관통홀(30,32)(제4a도에는 단지 평평바아(26)의 개구만이 도시됨)를 구비한다. 구조체(20)는 관통홀(30,32)과 개구(16,18)에 삽입되는 육각헤드를 가진 스크류(34)를 가진 볼트(제4a도에는 예로써 단지 한 개만 도시), 평평바아(26,28)의 상부표면에 대해 접하도록 상기 스크류에 조여지는 너트(36)에 의해 베드(2)에 고정된다. 스크류(34)의 헤드는 바아(4,6) 또는 (8,10)의 하부표면에 대해 힘을 받는다.

기준 및 지지수단은 검사될 공작물(42)을 기하학적 축이 수평방향인 상태로 지지하기 위한 두 개의 레스트장치(40: rest device)(단지 제1도에 하나만 도시됨)를 포함한다. 레스트장치(40)는 서로 평행한 가로 방향을 따라 베이스(2)상에 배열된 지지부재(44)와, 상기 부재(44)중 하나에 각각 고정되도록 된 한 쌍의 기준요소(46,48)를 포함한다. 기준요소 특히 요소(46)는 서로 다른 경사를 두 개의 레스트표면(52,54)을 갖는 제1부분(50)을 구비하는데, 상기 레스트면들은 요소(48)의 유사한 표면 및, 관련 지지부재(44)에 의해 정의되는 축주변에 대칭이고, V의 측면이 각각 한 쌍의 표면(52 또는 54)인 경우 서로 다른 경사표면을 갖는 공작물(42)을 위한 V형 레스트를 정의하는 방식으로 배열된다.

기준요소(46)(요소(48)와 마찬가지)는 개구(60)를 한정하는 자유단부와, 제1부분(50)에 용접등으로 연결되는 두 개의 평행한 블록(56,58)을 구비하는 클램핑부를 포함한다. 상기 개구(60)의 폭은 블록(56,58)의 자유단부 근처에서 용접스포트(62,64)에 의해 한정된다. 레스트표면(52,54)에 대향하는 부분(50)의 단부는 센터링 오버행(66: Centering overhang)을 형성한다.

지지부재(44)는 기본적으로 3개의 부분, 즉 커플링부(68)와 중앙몸체(70)와 지지부(72)로 구성된다. 제2도에만 도시되어 있는 커플링부(68)는 보호구조체(20)에 대해 기재된 것과 완전히 유사한 방식으로 레스트장치(40) 전체를 베드(2)에, 더 구체적으로 두 쌍의 길이방향 바아(4,6)과 (8,10)에 커플링시키기 위한 두 개의 관통홀을 포함한다. 부재(44)의 부분(68)은 후술될 제1도 및 2도상의 부분(98)(또한 밴드게이지의 다른 장치에도 관련됨)과 완전히 동일하며, 이와 동일한 방식으로 베드(2)에 연결된다.

이 특정한 커플링방법은 레스트장치(40)의 길이방향 위치로 연속조정을 가능하게 한다는 것을 알 수 있다.

지지부(72)는 L형부분(74,76)을 가진 두 개의 연장부를 포함하며, 이들은 L의 베이스들이 가로방향시트(78)를 형성하도록 서로 마주보는 방식으로, 중앙몸체(70)의 상부 에지 근처에 연결된다. 각 기준요소(46,48)를 지지부재(44)의 커플링부(68)에 고정시키는 것은 다음과 간은 방식으로 행해진다.

요소(46,48)가 몸체(70)상에 위치되어 오버행(66)이 시이트(78)에 삽입되고 블록(56,58)이 각각 부분(74,76)에 놓여진다. 스크류(80)는 그 나사깎인 부분이 시트(78)내에 있는 L들의 베이스 사이에 돌출하는 방식으로 부분(74,76)사이에 삽입되며, 요소(46)의 개구(60)에 삽입된다(또한 개방단부에서 개구폭을 한정하는 용접점(62,64)에 의해 그 자리에 유지된다). 스크류(80)의 단부에 고정된 너트(82)는 블록(56,58)의 표면에 대해 힘을 받으며 이에 따라 스크류(80)에 헤드는 섹션(74,76)의 내부표면에 대해 클램프된다. 스크류(80)의 이러한 클램핑과, 시이트(78)의 표면에 대한 오버행(66)의 협동은 지지부재(44)에 요소(46)가 고정되도록 한다. 완전히 유사한 방식으로, 요소(48)는 지지부재(44)에 클램프된다.

상술된 바와 같이 기준요소(46,48)의 상호위치를 가로방향으로 조정할 가능성과, 다른 경사를 가진 두 쌍의 레스트표면(52와 54)이 이용가능하다는 사실은, 다른 공작물(및/또는 동일한 공작물의 다른 섹션)의 공칭치수가 넓은 범위내에서 변하더라도, 공작물축의 위치를 사실상 일정하게 유지하면서, 레스트장치(40)로 하여금 검사될 공작물(42)의 정확한 위치선정을 보장한다.

커플링수단은 베드(2)에 고착된 지지부(94,96) 또는 지지장치 및 회전아암(90,92)을 포함하는 또다른 지지구조체(88)를 구비한다. 아암(90)(92)과 관련 지지부(94)(96)는 서로 유사하기 때문에 이하의 설명에서는 제1도 및 2도에 도시된 바와 같이 아암(90) 및 관련지지부(94)만을 참조할 것이다.

지지부(94)는 베드(2)로의 연결을 위한 부분(98), 지지부(96)의 대응하는 받침점 섹션(fulcrum section)과 함께 전체 지지구조체(88)와 아암(90,92)을 위한 회전축을 정의하는 받침점 섹션(100), 한정멈춤부분(102)으로 이루어진다.

상기 부분(98)은 지지부(94)가 베드(2)상에 놓일 때 각각 개구(16,18)에 대응하여 배열되도록 위치되는 두 개의 관통홀 (104,106)을 구비한다.

지지부(94)는 개구부(16,18) 및 관통홀(104,106)에 삽입되는 스크류를 가진 볼트와, 상기 스크류를 상기 부분(98)의 상부표면에 대해 밀어붙이도록 고정된 너트(112,114)에 의해 고정된다. 따라서 스크류(108,110)의 헤드는 바아(4,6)과 바아(8,10)의 하부표면에 대해 힘을 받는다.

받침점 섹션(100)은 2개의 사각형 플레이트(116,118)를 포함하는데, 이들의 에지는 서로에 대해 수직으로 평행한 방식으로 배열되고 각각 상기 부분(98)에 연결된다(예를 들면 용접되어). 플레이트(116,118)는 회전 축을 따라 정렬된 관통홀 (120,122)을 구비하고, 플레이트는 상술된 모서리에 대향하는 그들의 모서리에서 제한멈춤부분(102)을 한정하도록 결합된다. 멈춤부분(102)은 두 개의 사각형의 상호로 경사진 부분(124,126)을 구비하며, 전술한 바와 같이, 두 부분중 하나(124)가 플레이트(116,118)의 모서리에 수평으로 배열되어 연결(용접)되며, 다른 하나(126)는 기준접합점(128)을 지탱한다.

회전아암(90)은 제1연장부분(132)과; 제1연장부분에 각을 두고 연결된 제2연장부분(134)과; 원형단면을 갖는 제3연장부분(136); 상기 부분(134,136)이 상호로 경사지게 하는 방식으로 제2 및 제3연장부분(134,136)을 연결하며, 상기 연장부분(134,136)에 대해 횡방향으로 배열된 축을 가진 홀(140)을 포함하는 환상부분(138)과; 상기 제3연장부분(136)에 연결된 균형추 단부(142)를 포함한다.

아암(90)은 구멍(140)의 가로축이 상기 언급된 회전축에 정렬되는 방식으로 지지부(94)의 받침점 섹션(100)의 플레이트(116,118)사이에 삽입된다.

원통형 핀(144)은 지지부(94)로 하여금 상기 회전축 주변을 회전할 수 있게 하는 방식으로 지지부(94)에 아암(90)을 연결하도록, 플레이트(116,118)의 구멍(120,122)과, 부분(138)의 구멍(140)을 통하여 삽입된다.

제1기준 접합점요소(146)는 제2연장부분(134)에 고정되고, 기준접합점(128)과 협동하여 아암(90)의 회전을 시계방향으로 한정하게 되어 있다(제1도에 도시됨). 제2기준 접합점요소(148)는 요소(146)에 대향하여 부분(134)에 연결되고, 제한멈춤캡(150)은 너트(112)에 연결되며; 요소(148)와 제한멈춤캡(150)은 서로 협동하여,아암(90)의 회전을 상술된 것과 반대 방향으로 한정한다.

아암(90)의 제1부분(132)은 관통홀(152)을 구비한다.

지지구조체(88)는 또한 제2도에 보인 바와 같은 주 지지프레임(154)을 포함하는데, 이 프레임이 구비한 두 개의 바아(156,158)는 각 바아의 단부에 연결된(용접된) 세그멘트(160,162)에 의해 접속되며, 특히 바아(156,158)들은 서로 평행하며, 하나의 가이드를 형성하는 길이방향개구(164)에 의해 서로 분리되어 있다. 프레임(154)은 회전아암(90,92)에 연결되며, 더욱 구체적으로는 벤치게이지의 여러 부품을 베드(2)에 클램프시키는 것과 동일한 방법에 따라, 관통홀(152) 및 개구(164)에 삽입된 후 너트(168)에 의해 고정된 스크류(166)에 의해 제1연장부분(132)에 고정된다.

감지 또는 측정수단은 통합요소(172)를 가진 스냅타입의 게이지(170)(제1도에는 하나만 도시)를 포함하며, 통합요소(172)는 커플링부(174), 공작물(42)의 표면에 접하도록 된 피일러(180,182)를 운반하는 두 개의 성형단부(176,178)와 상기 단부와 상기 커플링부분 사이의 더 얇은 섹션(184,186)을 가진 두 부분을 구비한다. 더 얇은 섹션(184,186)을 구비하는 부분들은 단부(176,178)로 하여금 커플링부분(174)에 대하여 제한된 회전이동을 하게 한다. 단부(176,178)를 상호 접근하도록 힘을 가하는 탄성수단(188)과, 단부(176,178)의 상호이동을 제한하는 제한수단(190)과,상기 상호이동에 따른 전기신호를 발생하는 변화기수단(192)들이 상기 단부(176,178)에 연결된다. 제1도 및 제2도에서는 도시되지 않고 단지 제7도에만 도시된 전기케이블(278)은 변환기수단(192)으로부터의 신호를 커넥터블록(도시되지 않음)과 처리 및 디스플레이 유닛(194)으로 전달한다.

부분(174)에 있는 구멍은 이 구멍 및 개구(164)를 관통하며 너트(200)에 의해 고정된 스크류(198)에 의해 게이지(170)를 프레임(154)에 연결시킬 수 있도록 한다.

부가적인 지지프레임(210)은 바아(156,158)와 유사하지만 그들보다는 짧은 두 개의 바아(212,214)와, 이들 바아의 단부에 연결되는 두 개의 세크먼트(216,218)와, 가이드를 제공하도록 바아(212,214)사이에서 한정된 개구(220)를 포함한다. 특히 제2도 및 5도를 참조하면, 프레임(210)의 중간영역에 배열된 스케이서블록 (222)은 스크류(226)를 수용하기 위한 관통개구(224)를 구비하며, 더 나아가 상기 스크류는 개구(220,164)를 통하여 삽입되고, 너트(228)에 고정되어, 지지프레임(210)을 주프레임(154)에 클램프시킨다. 게이지(170)과 유사한 게이지, 또는 제2의 감지 또는 측정수단은, 게이지(170)가 프레임(154)에 연결된 것과 동일한 방법으로 지지프레임(210)에 고정된다. 그러나 게이지(170)의 변환기수단(192)이 단일의 변환기를 포함하는 반면에, 직경을 검사하기 위한 각 게이지(230)는 두 개의 변환기를 포함한다.

또한, 축방향 치수를 결정하기 위한 추가적인 게이지가 지지프레임(210)에 고정될 수도 있다.

보통 주프레임(154)에 의해 지탱되는 게이지(170)는 단일의 관련측정을 수행하기 위해 사용되는 반면에, 프레임(210)에 의해 지탱되는 게이지(230)는 복합측정을 수행(게이지(230)의 신호를 처리함으로써)하기 위해 사용된다.

균형추 단부(142)는 사실상 평행육면체 형상이고, 회전아암(90)의 대향측에 위치된 프레임(154,210)에 연결된 간지수단(170,230)의 전체중량을 균형잡도록 되어 있다.

프레임(154)상의 게이지(170)의 개수는 관련 게이지(230)를 구비한 프레임(210)의 존재유무에 따라 변화할 수 있기 때문에, 제1도에 도시되지 않은 구멍을 관통하여 부분(142)과 요소(232)를 지나는 스크류(234)에 의해 연결되며 너트(236)에 의해 고정되는 부가요소(232)를 균형추 단부(142)에 부가하는 것이 가능하다. 이런 방식으로, 아암(90,92)을 회전시키고 또한 검사될 공작물(42)상에 게이지(170,230)를 가져가는데에 필요한 힘을 사실상 일정하게 유지시키는 것이 가능하다.

회전아암(90,92)의 지지부(94,96)와 레스트장치(40)의형상 및 위치선정은, 검사될 공작물(42)의 회전축과 이 축의 아래에 있는 지지구조체(88)의 축이, 제2도의 평면에 일치하는 수직의 기하학적 평면에 있도록 되어 있다. 이러한 배열은 전체장치의 전체치수를 상당히 감소시킬 수 있게 하고, 레스트장치(40)상에 공작물(42)의 (수동 또는 자동)적재를 간단하게 하며 동시에 이들 장치와 떨어져 편리하게 배치되는 감지수단(170,230)을 보호한다.

단지 하나의 볼트에 의해 프레임(154)과 게이지(170)를 커플링시키는 것은 각 감지수단(170)이 아암(90,92)의 회전축의 부정확한 정렬에 의해 영향을 받는 것을 방지하고/하거나 장치의 몇몇 부분이 구부러지는 것을 방지한다. 단지 하나의 볼트에 의해 프레임(154)에 연결되는 부가프레임(210)에 연결된 제2감지수단(230)에도 전술한 바와 유사한 장점이 보장되고, 가령 아암(90,92)의 회전에 있어서의 간극에 기인하여, 부가적인 프레임(210)에 연결된 다수의 게이지(230)사이에 발생할 수 있는 부정렬이 방지되어, 축거리와 동심성 및 평행성 등을 검사하는 데에 있어서 향상된 정밀도와 유연성을 허용한다. 이와 동일한 결과를 얻기 위해, 프레임(210)은 하나의 볼트 대신에 서로 충분히 밀접하여 위치된 두 개의 볼트에 의해 프레임(154)에 연결될 수도 있다.

프레임(210)이 공작물(42)과 협동하기 위해 비(Vee)장치와 같은 기준장치를 지탱하지 않는다는 것과, 공작물(42)과 게이지(230)의 피일러 사이의 힘이 매우 작다는 것을 알 수 있다. 지지프레임(210)은 제2도 및 5도에 도시된 것보다 더 길게 될 수 있지만, 지지프레임(210)과 게이지(230)는 그 중량이 매우 제한될 수 있으므로, 이에 따라 프레임 자체의 중량과 게이지(230)의 중량에 의한 프레임(210)의 변형은 프레임(210)의 커플링에 비추어서 중간영역에서 매우 작다. 따라서 지지프레임(210)에 작용하는 응력과 외력은 단지 스크류(226)와 스페이서블록(222)에 이웃한 제한된 구역에서 발생되는 힘과 응력으로 이루어진다.

가이드장치 또는 범퍼(240,242)는 지금까지 설명된 다른 요소-예를 들면 아암(90)의 경우에서의 지지부(94)-와 상당히 유사한 방식으로 볼트에 의해 베드(2)에 연결된다. 가이드장치(240,242)는 공작물(42)(간단히 하기 위해 제2도에서는 도시되지 않음) 의 위치선정을 축방향으로 한정하도록 되어 있다. 가이드장치(요소(242)에 관련된 단지 하나만이 제2도에서 단면도로 도시됨)에 있는 나사깎인 관통홀(244)은 레스트장치(40)의 초기조정을 위해 사용될 수 있다. 이런 경우, 끝이 뾰족한 기준스크류(246)는 상기 홀(244)을 통해 아래로 조여져, 그들의 스크류의 끝부분들은 서로 대향하여 마스터 부분을 올바른 위치로 이동시키고 기준요소(46,48)의 위치를 지지부재(44)에 대해 설정함으로써 상기 레스트장치(40)를 적절히 조절한다. 일단 레스트장치(40)의 올바른 배열이 달성된 후에는, 뽀족한 스크류(246)는 해제되고 검사될 공작물(42)은 상기 레스트장치(40)에 직접적으로 놓이게 된다.

더욱이, 부가적인 보호요소(250)가 다른 요소와 유사한 방식으로(즉, 제1도에 보인 부분(98)과 유사한 부분에 대응하는 볼트에 의해 바아(4,6) 및 (8,10)들의 쌍에 고정됨) 베드(2)에 연결됨을 예측할 수 있고, 상기 요소(250)는 제6도에 도시되며, 레스트장치(40)에 평행으로 배열되도록 된 사실상 평평한 V형상의 부분(252)을 포함한다. 요소(250)의 기능은, 레스트장치(40) 특히 기준요소(46,48)의 위치선정이 부정확한 경우에 공작물(42)을 지지하는 것으로서, 예를 들면 자동적재 조작중에 벤치게이지의 다른 부품에 대해 공작물 (42)이 충돌하지 않도록 방지하기 위한 것이다.

제7도는 지금까지 설명된 벤치게이지에 대하여 다른 도면에 도시되지 않은 몇몇 상세를 대략적으로 도시한다. 구멍(272)을 가진 플레이트(260)는 두 개의 브릿지요소(262,264)와 스크류 및 볼트(266,268)에 의해 프레임(154)에 또한 프레임의 아래에 고정된다.

플라스틱으로 만들어진 록킹요소(270)는 슬릿(276)을 가진 환상부분(274)과, 플레이트(260)의 관련구멍(272)에 삽입되도록 된 원통형 단부(도면에 도시하지 않음)를 포함한다. 록킹요소(270)는 주프레임(154)(또는 부가프레임(210)에 연결된 감지수단(170,230)의 위치에 대응하는 구멍(272)에 삽입된다. 제7도에서는 편의상 감지수단이 명백히 도시되지 않았지만 관련된 록킹스크류(198)에 의해 표시된다. 게이지(170)의 변환기수단(192)으로부터 나오는 각 케이블(278)은 슬릿(276)을 관통하고 관련 록킹요소(270)의 내부 및, 관련 게이지와 아암(92)사이에 위치된 플레이트(260)상에 있는 모든 다른 요소(270)내로 삽입된다. 그와 같이 플레이트(260)를 따라 정렬된 모든 케이블(278)은, 핀(144) 즉 아암(92)의 회전축에까지 연장하고 아암(92)에 고정된 배선관(280: raceway)에 삽입된다. 이런 방식으로, 케이블(278)은 원치않는 비틀림을 받지 않으면서 지지구조체(90,92,154)의 가동부분과 일체로 회전할 수 있다.

케이블(278)은 케넥터블록(이전에 설명된 바와 같이)까지 이르게 될 수 있고, 상기 블록은, 모든 면에서 제1도에 도시된 부분(98)과 유사하고 동일한 방식으로 연결된 연결부를 포함하는 적절한 지지재에 의해 베드(2)에 연결된다.

지지구조체(88)의 회전과, 레스트위치에서 검사될 공작물(42)과 협동하는 작업위치로 이동할 수 있는 감지수단(170),(230)의 이동은 자동식 또는 수동식으로 될 수 있다. 제8도에 대략적으로 도시된 첫 번째 예에서, 아암의 동일한 회전축을 중심으로 회전하며 아암(90)에 견고하게 연결된 레버(304)를 제한멈춤요소(312,314)에 의해 결합시키는 단부(302)를 갖는 피스톤과 실린더(300)를 가진 유압작동 시스템을 포함하는 자동작동수단을 예견할 수 있다.

실린더(300)는 도면에는 도시되지 않은 방식으로 지지부(306)에 연결되며, 지지부(306)는 제1도에 도시한 부분(98)에 사용된 것과 상당히 유사한 방식으로 볼트(308,310)에 의해 베드(2)에 연결된다.

회전운동의 자동작동은 공압수단(pneumatic means)을 이용함으로써 유사한 방식으로 일어날 수 있다. 더 나아가, 앞에서 반복적으로 설명한 방식으로 베드(2)에 연결된 지지부(제1도의 부분(98)을 참조)에 의해 논리회로가 베드(2)에 연결될 수도 있다.

제9a도, 9b도 및 10도에 도시된 바와 같이 아암(90),(92)을 이동시키는 수동 작동은, 베드(2)에 지지부(94)를 커플링시키기 위해 제1도에 도시된 것과 유사한 방식으로 베드(2')에 연결된 지지장치(94')상에서 구해지며 아암(90)의 회전축과는 다른 축을 중심으로 회전하도록 된 작동레버(320)를 이동시킴으로써 발생될 수 있다.

레버(320)는 핸들(322)과 사실상 평평한 연장부(324)을 구비한다. 이 연장부(324)에 연결된 것으로서는, 전송플랜지(326)와, 실린더(332)를 가진 유압댐퍼(330)(접합요소(328)에 의해 연결)과, 실린더(332)내에서 축방향으로 움직이며 돌출된 연장단부(334)를 포함하는 피스톤과, 상기 단부(334)에 연결되는 접촉요소(336)들이 있다.

성형요소 또는 캠(338)은 지지장치(94')에 고정된다.

제10도에도 도시된 플랜지(326)는 굽힘단부(340)을 구비하며, 또한 아암(90)의 부분(136)에 있는 원통형 표면의 직경방향을 반대쪽영역과 협동하도록 되어 있으며 상기 단부(340)에 평행한 제한멈춤요소(342 및 344)를 포함한다.

제9a도는 수동작동을 벤치를 대략적으로 도시하며, 이 도면에는 단지 베드(2'), 지지장치(94')와 작동레버(320)를 가진 회전아암(90) 및, 보호구조체(20')만이 도시된다. 베드(2')와 보호구조체(20')의 비대칭배열은 제1도에 있는 대응부분(2),(20)의 배열과 다르다. 이것은 조작자가 조작을 위해서는 벤치의 한쪽에 다다를 필요가 있기 때문이다. 제9a도에 도시된 아암(90)은 레스트위치에 있는 것으로 도시되었으며, 감지수단은 공작물에서 가장 먼 위치에 놓여 있다. 이 거리는 아암(90)에 고정된 제2기준 접합요소(148)와 제한멈춤캡(150)과의 협동에 의해 정의된다.

레버(320)가 시계방향(제9a도를 참조)으로 회전하도록 함으로써, 제한멈춤요소(344)는 아암(90)의 부분(136)에 접촉하여 아암전체가 동일한 방향으로 회전하게 한다. 접촉요소(336)가 캠(338)의 표면에 접하는 순간에서부터, 레버(320) 및 아암(90)의 운동은 감쇠된다. 수동으로 조작되는 레버(320)는 플랜지(326)의 굽힘단부(340)가 지지장치(94')의 표면부분을 구성하는 제한멈춤부분에 접할때까지 행정을 계속한다(제9b도).

아암(90)의회전은 기준접합점요소(146)와 기준접합점(128)(제9b도)사이의 접촉이 일어날때까지 댐퍼(330)에 의해 감쇄되면서 계속된다. 상기 접촉은 감지수단 또는 게이지(170,230)의 검사될 공작물(42)상에서의 올바른 위치를 정의한다.

공작물로부터 게이지를 회수하기 위하여, 레버(320)는 반시계방향으로 회전하도록 작동되며(다시 한 번 제9a도 및 9b도를 참조), 제한멈춤요소(342)는 전체아암(90)이 동일한 방향에서 회전되도록하여 제9a도에 도시된 위치로 복귀시킨다.

제11도 및 12도는 회전하는 공작물(42)을 검사하기 위한 본 발명에 따른 벤치기이지의 한 실시예를 도시한다.

이 벤치게이지의 구조는 전술한 것과 유사하며, 실질적인 유일한 차이점은 레스트장치에 있는데, 본 실시예의 경우, 이 장치는 필요한 회전을 달성하고/하거나 이러한 회전을 가능하게 하도록 공작물(42)을 구동시켜야 한다. 레스트장치(440)는 제11도 및 12도에 모두 도시되나, 제2레스트장치(410)는 단지 제12도에만 도시된다. 장치(440)는 베드(2)에 고정된 커플링부분(468)을 가진 지지부재(444), 중앙본체(470) 및 지지부분(472)을 구비하며, 모든 이들 부분은 장치(44)의 대응하는 부분에 유사하다.

두 개의 다른 기준요소(446,448)는 요소(46,48)가 부재(44)의 부분(72)에 연결되는 방식과 동일한 방식으로 부분(472)에 연결된다(제1도 및 관련 설명을 참조).

요소(446)는 지지부품(450) 및 원형요소(452)를 포함하며, 이 원형요소는 도면에 도시되지 않은 방식으로 부품(450)에 연결된 핀(402)에 의해 정의되는 축주변을 부품(450)에 대하여 자유로이 회전되도록 되어 있다. 제1풀리(404)는 원형요소(452)에 연결되어 함께 동축으로 회전한다.

요소(448)는 제2원형요소(454)와 제2지지부품(442)을 포함하며, 제2원형요소는 , 도면에 도시되지 않은 방식으로 부품(442)에 연결된 핀(406)에 의해 정의된 축주변을 부품(442)에 대하여 자유로이 회전한다. 원형요소(452,454)는 서로 대향하는 두 개의 관련 원통형 표면을 한정하고, 이들은 제2레스트장치(410)와 협동하여 공작물(42)의 올바른 위치선정을 하는 것과 동일한 방식으로 공작물(42) 표면중 동일한 원통형 부분의 영역에 동시에 접하도록 되어있다. 요소(446,448)의 위치는, 공작물의 레스트표면의 서로 다른 섹션의 공칭치수가 변하더라고, 공작물축의 위치를 고정하여 유지시키기 위한 추가적인 조절이 가능하다 (도면에 도시되지는 않았으나 제1도에서 요소(46,48)에 대한 것과 유사한 방식으로).

제2레스트장치(410)(단지 제12도에서만 볼 수 있음)는 제2지지부재(412)와 두개의 제2기준요소(414,416)을 포함하며, 상기 제2지지부재는 부재(444)와 상당히 유사하고 장치(440)와 함께 공작물(42)의 정확한 위치 선정을 위해 공작물(42)의 축에 대해 대칭되도록 배열되고 조절된다.

2개의 수직지지요소(420,422)가 부재(44)의 섹션(468)에 견고히 연결되고 또한 부재(412)의 대응부분에도 견고히 연결되는데, 이들 각각은 한 쌍의 길이 방향으로 평행한 평평방아(424,426)를 포함한다.

도면에는 도시되지 않은 두 개의 베어링을 상기 수직지지요소(420,422)에 각각 수직방향으로 조절가능한 방식으로 연결하되, 요소(436,438)내의 구멍 및 평평바아(424,426)사이에 형성된 개구를 관통하고, 적절히 로킹되는 볼트(456)에 의해 고정되는 결합요소(436,438)에 의해 연결된다. 샤프트(458)는 베어링으로 지지되고 베드(2)의 한측에 바아(4,6,8,10)에 평행하게 놓여있으며 그 축을 중심으로 자유로이 회전한다. 제2 및 제3 풀리(460,462)는 동축이며 샤프트(458)에 견고하게 고정되며, 함께 회전하도록 되어 있다.

제1풀리(404)와 제2풀리(460)는 사실상 공동평면(coplanar)이고, 벨트(464)는 제1 및 제2풀리와 협동하여 제2풀리(460)의 운동을 제1풀리(404)에 전달한다. 더욱이 작동수단은 벤치의 다른 요소를 클램핑하기 위해 보였던 방식으로 볼트에 의해 베드(2)에 고정된 지지요소(478)로 지지되는 전기모터(476)(제12도에 도시됨)를 포함한다. 모터(476)로부터 나온 스핀들(480)은 제4풀리(482)를 지탱하는데, 이것은 제3풀리(462)에 사실상 공동평면이며 제2벨트(484)에 의하여 제3풀리에 연결된다. 모터(476)에 의해 제4풀리(482)에 지시된 회전은 제3풀리(462)로 전달되고(벨트(484)에 의해) 제2풀리(460)로 전달되고(샤프트(458)의 회전에 의해) 제1풀리(404)로 전달되며 (벨트(464)에 의해), 공작물(42)에 전달된다(원형요소(452)에 의해).

공작물의 레스트섹션의 공칭치수가 변함에 따라, 요소(446,448)의 조정은 무엇보다도 원형요소(452)와 이에 관련된 풀리(404)의 횡방향이동을 야기시킨다.

이에 따라 벨트(464)의 장력을 일정하게 유지시키기 위해 제2풀리(460)의 위치는 샤프트(458)의 수직위치, 즉 지지요소(420,422)상에 있는 베어링의 수직위치를 조정함으로써 설정된다.

제4풀리(482)의 위치 또는 모터(476)의 위치도, 제2벨트(484)의 장력을 실질적으로 일정하게 유지시키도록 횡방향 조정을 함으로써 설정된다(도면에 도시되지 않은 방식으로).

도면에 도시되지 않았지만 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예는 제1도 및 제2도에 도시된 것과 아주 유사하며 고정된 레스트장치(40)를 가진 구조체를 제공하며, 회전중에 공작물(42)을 검사하는 것을 가능하게 한다. 이런 실시예에서 지지 및 보호수단은 두 개의 대향으로 배열된 중심을 가진 부가적인 지지부재를 포함하며, 이러한 지지부재들은 앞에서 반복하여 언급된 방식(예를 들면 제1 및 2도에 있는 장치(40)와 같이)으로 베드(2)에 고정된 요소에 의해 지지되며 가이드(16,18)를 따라 길이 방향으로 조절 가능하다. 이들 중심은 하나의 축을 정의하도록 정렬되며 상기 축을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 중심들중 하나에는 모터가 연결되며, 다른 중심(사점)은 자유로이 아이들(idle)회전한다.

상기 장치에서 검사될 공작물(42)의 적재는 먼저 기준장치(40)에서 일어난다. 그 후에는 사점은 공작물(42)의 단부에 접하게 되며 상기 공작물(42)의 다른 단부를 상기 중심에 의해 정의되는 축과 공작물(42)의 기하학적 축이 일치하도록 다른 중심에 대해 힘을 가하며, 공작물(42)는 약간 들어올려지며 그 중심에 의해서만 유지된다. 그 다음에는 공작물을 회전시키기 위해 모터가 작동된다.

정지되어 있는 공작물에 양측면으로부터 접근하지 않고도 공작물(42)은 사점에 의해 다른 중심을 향하여 밀릴 수 있다. 이 가능성은 공작물 적재단계동안에는 공작물 레스트장치에 연결된 감지수단이 없기 때문에 제공될 수 있으며, 따라서 상기 단계동안에는 감지수단이 어떤 슬라이딩 및/또는 손상도 받지 않는다.

Claims (4)

1. 공작물(42)의 크기를 검사하는 장치로서, 베이스(2); 상기 베이스(2)에 연결되어 검사될 공작물(42)을 지지하고 위치를 선정하는 기준 및 지지수단(40); 상기 베이스(2)에 의해 지탱되는 주지지프레임(154); 상기 주지지프레임(154)에 의해 지탱되는 연장된 부가적 지지프레임(210); 상기 주지지프레임(154)을 상기 베이스(2)에 연결하고, 상기 부가적 지지프레임(210)을 상기 주지지프레임(154)에 연결하는 커플링 수단으로서, 상기 부가적 지지프레임(210)을 사실상 한 영역에서 상기 부가적 지지프레임(210)을 상기 주지지프레임(154)에 연결시키는 커플링장치(222,226,228)를 포함하는 커플링수단; 상기 주지지프레임(154)에 고정된 제1측정수단(170)과, 결합측정수행을 위해 처리될 대응 측정신호를 제공하는 복수의 측정유닛(230)을 가지며 상기 부가적 지지프레임(210)을 따라 고정된 제2측정수단을 구비한 측정수단을 포함하는 공작물 크기 검사장치에 있어서, 상기 커플링수단은 상기 부가적 지지부재(210)를 사실상 중간 영역에서 상기 주지지프레임(154)에 고정시켜, 상기 부가적 지지프레임(210)에 인가되는 외부적 힘의 발생을 상기 단일의 중간 영역으로 제한하고, 이에 따라 상기 부가적 지지프레임(210)의 상당한 변형을 예방하며, 상기 커플링수단은, 상기 베이스(2)에 연결되어 상기 베이스(2)에 대한 상기 주지지프레임(154)의 회전을 위한 축을 정의하고 상기 측정수단이 상기 공작물(42)과 협력하도록 하는 가동 요소(90,92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 크기 검사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스(2) 및 상기 커플링수단은, 상기 지지프레임(154,210) 및 상기 베이스(2)간에 상호 레스트위치 및 상호 동작위치를 정의하기 위한 기준수단(128,146,148,150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 크기 검사장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 주지지프레임(154) 및 부가적 지지프레임(210)은 동일방향으로 연장되어 있으며, 상기 제1측정수단(170) 및 상기 측정유닛(230)은 상기 방향을 따라 상기 주지지프레임(154) 및 부가적 지지프레임(210)상에서 각각 조절가능한 것을 특징으로 하는 공작물 크기 검사 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제1측정수단(170) 및 측정유닛(230)은 단일의 볼트(198,200)에 의해 관련 프레임(154; 210)에 고정되는 것을 특징으로 하는 공작물 크기 검사장치.

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