KR100723756B1 - Measuring Machine of dimensional and geometric for cylindrical product - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외경 형상 측정장치에 관한 것으로, 그 목적은 측정장치 기계적 오차값을 측정하여 이를 제품의 측정값에 반영하도록 함으로써 측정값의 신뢰도를 향상키며 고가의 부품 사용을 배제시켜 측정장치의 생산단가를 낮출 수 있는 외경 형상 측정장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 제품이 놓여져 고정되는 지그 및 이 지그를 회전시키는 동력을 제공하는 회전용 모터가 구비된 프레임; 상기 프레임의 상부에서 상호 90°의 각도 간격을 갖도록 설치되어 상기 지그의 편심량을 측정하는 두개의 지그용 측정자들; 상기 제품의 원주방향에서 상호 90°의 각도 간격을 갖도록 배치되어 제품의 편심량 및 직진도를 측정하는 다수개의 제품용 측정자들; 상기 프레임의 상부에 설치되어 상기 제품용 측정자들이 상기 제품에 인접하도록 고정하며, 고정된 제품용 측정자들을 제품이 길이방향으로 이동시킴과 더불어 제품으로부터 근접하거나 멀어지도록 안내하는 가이드블록; 및 상기 지그용 측정자 및 상기 제품용 측정자들에 의해 측정된 지그 및 제품의 편심량을 이용해 제품의 진원도 및 직진도를 계산하는 제어부;를 구비하는 외경 형상 측정장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.The present invention relates to an outer diameter shape measuring device, the object of which is to measure the mechanical error value of the measuring device to reflect it in the measured value of the product to improve the reliability of the measured value and to eliminate the use of expensive components, the production cost of the measuring device It is to provide an outer diameter shape measuring apparatus that can lower the. The present invention for this purpose is a frame having a jig in which the product is placed and fixed and a rotating motor for providing power to rotate the jig; Two jig measuring members installed at upper portions of the frame to have an angular interval of 90 ° to measure an eccentricity of the jig; A plurality of product measurers arranged to have an angular interval of 90 ° from each other in the circumferential direction of the product to measure an eccentricity and straightness of the product; A guide block installed at an upper portion of the frame to fix the product measurers to be adjacent to the product, and to guide the fixed product measurers to move toward or away from the product along with the product in the longitudinal direction; The technical gist of the outer diameter shape measuring apparatus having a; and a control unit for calculating the roundness and straightness of the product using the jig and the product eccentricity measured by the jig measuring device and the product measuring device.

지그용 측정자, 제품용 측정자, 보정, 지그, 외경 형상 Measuring instrument for jig, measuring instrument for product, calibration, jig, outer diameter

Description

외경 형상 측정장치{Measuring Machine of dimensional and geometric for cylindrical product}Measuring Machine of dimensional and geometric for cylindrical product

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 측정장치의 사시도,1 is a perspective view of a measuring device according to a preferred embodiment of the present invention,

도 2 는 도 1의 정면도,2 is a front view of FIG. 1,

도 3 은 도 1의 측면도,3 is a side view of FIG. 1;

도 4 는 도 1의 평면도,4 is a plan view of FIG.

도 5 는 도 1에 도시된 측정자의 측면도.5 is a side view of the measurer shown in FIG. 1;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

(100) : 프레임 (110) : 정반100: frame 110: surface plate

(120) : 지지부재 (130) : 회전축120: support member 130: rotating shaft

(140) : 지그 (150) : 회전용 모터140: jig 150: motor for rotation

(160) : 엔코더 (210) : 제1 지그용 측정자(160): encoder 210: measuring instrument for the first jig

(220) : 제2 지그용 측정자 (310) : 제1 제품용 측정자220: measuring instrument for the second jig (310): measuring instrument for the first product

(320) : 제2 제품용 측정자 (330) : 제3 제품용 측정자320: second product measurer 330: third product measurer

(400) : 고정블록 (410) : 수평 가이드부재400: fixed block 410: horizontal guide member

(420) : 수직 가이드부재 (430) : 이동용 모터420: vertical guide member 430: moving motor

(440) : 볼스크류 (450) : 리니어 스케일(440): Ballscrew (450): Linear Scale

(500) : 제어부500: control unit

본 발명은 제품의 외경 형상을 측정하는 장치에 관한 것으로, 특히 원통형 제품의 외경과 진원도 및 직진도에 대한 외경 형상을 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the outer diameter shape of a product, and more particularly, to an apparatus for measuring the outer diameter shape with respect to the outer diameter and roundness and straightness of a cylindrical product.

일반적으로 베어링은 내륜과 외륜의 사이에 다수개의 볼 또는 롤러가 설치되어 다른 부품의 회전을 지지하는 것으로, 내륜과 외륜의 정밀도는 베어링의 성능에 많은 영향을 미치게 된다. 즉 내/외륜이 정밀하게 제작되지 못한 경우, 소음 또는 부하가 발생되는 원인이 되므로, 베어링의 제조공정 중 제조된 외륜과 내륜의 외경과 진원도 및 직진도와 같은 외경 형상을 검사하는 공정을 거치도록 하고 있다.In general, a bearing is provided between a plurality of balls or rollers between an inner ring and an outer ring to support rotation of other parts, and the precision of the inner ring and the outer ring affects the performance of the bearing. In other words, if the inner / outer ring is not manufactured precisely, it may cause noise or load. Therefore, the outer ring and the inner ring manufactured during the manufacturing process of the bearing are subjected to a process of inspecting the outer diameter such as the outer diameter, roundness and straightness. have.

한편, 상기 베어링의 내/외륜과 같이 원통형상의 구조를 갖는 제품의 진원도 측정은 제품을 회전시킨 상태에서 측정자를 제품의 표면에 접촉시키는 것으로 이루어지게 되며, 이때 측정기기에 의한 오차를 최소화하기 위해 공기정압 베어링이 사용되어 제품의 회전을 지지하도록 구성되어 있다. 그러나 이와 같이 공기정압 베어링은 고가의 부품으로서 진원도를 측정하는 기기의 단가를 상승시키는 요인으로 작 용하게 되었다.On the other hand, the roundness measurement of the product having a cylindrical structure, such as the inner / outer ring of the bearing is made by contacting the measuring instrument to the surface of the product while the product is rotated, at this time to minimize the error by the measuring device Hydrostatic bearings are used to support rotation of the product. However, the air hydrostatic bearings are expensive components and have been used as a factor to increase the unit cost of the device for measuring roundness.

또한, 진원도 및 직진도를 측정하는 측정자는 대부분이 외팔보형 구조에 의해 지지되고 있으나, 이러한 외팔보구조는 강성이 약하고 자체적으로 기울기가 발생되어 측정장치의 기계적 오차를 발생하게 되므로 측정값에 오차가 생기는 문제점이 발생되었다.In addition, most of the measuring instruments for measuring the roundness and straightness are supported by the cantilever structure, but such cantilever structure has a weak rigidity and its own inclination causes mechanical error of the measuring device, resulting in an error in the measured value. A problem has occurred.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 측정장치 기계적 오차값을 측정하여 이를 제품의 측정값에 반영하도록 함으로써 측정값의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 외경 형상 측정장치를 제공함에 있다.The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide an outer diameter shape measuring apparatus that can improve the reliability of the measured value by measuring the mechanical error value of the measuring device and reflecting it on the measured value of the product. Is in.

본 발명의 다른 목적은 공기정압 베어링을 대치하여 일반적인 볼이나 로울러 베어링의 사용이 가능하게 함으로써 측정장치를 보다 저렴한 비용으로 제공할 수 있도록 하는 외경 형상 측정장치를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an outer diameter shape measuring apparatus which can provide a measuring device at a lower cost by enabling the use of a general ball or roller bearing in place of an air static bearing.

본 발명의 또 다른 목적은 측정자의 위치 이동이 용이한 외경 형상 측정장치를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide an outer diameter shape measuring device which is easy to move the position of the measurer.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 제품이 놓여져 고정되는 지그 및 이 지그를 회전시키는 동력을 제공하는 회전용 모터가 구비된 프레임;The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional defects is a frame provided with a jig to which the product is placed and fixed and a rotating motor for providing power to rotate the jig;

상기 프레임의 상부에서 상호 90°의 각도 간격을 갖도록 설치되어 상기 지그의 편심량을 측정하는 두개의 지그용 측정자들;Two jig measuring members installed at upper portions of the frame to have an angular interval of 90 ° to measure an eccentricity of the jig;

상기 제품의 원주방향에서 상호 90°의 각도 간격을 갖도록 배치되어 제품의 편심량 및 직진도를 측정하는 다수개의 제품용 측정자들;A plurality of product measurers arranged to have an angular interval of 90 ° from each other in the circumferential direction of the product to measure an eccentricity and straightness of the product;

상기 프레임의 상부에 설치되어 상기 제품용 측정자들이 상기 제품에 인접하도록 고정함과 더불어 제품으로부터 근접하거나 멀어지도록 안내하는 수평 가이드부재가 구비되고, 상기 수평 가이드부재를 수직방향으로 안내하여 제품용 측정자들을 수직방향으로 이동시키는 수직 가이드부재가 구비되며, 상기 수평 가이드부재와 볼스크류를 통해 연결되어 수평 가이드부재를 이동시키는 이동용 모터를 구비하는 가이드블록; 및Is installed on top of the frame is provided with a horizontal guide member for guiding the measuring device for the product adjacent to the product and to move closer to or away from the product, by guiding the horizontal guide member in the vertical direction to guide the product measuring device A guide block having a vertical guide member for moving in the vertical direction, the guide block having a moving motor connected to the horizontal guide member and a ball screw to move the horizontal guide member; And

상기 지그용 측정자 및 상기 제품용 측정자들에 의해 측정된 지그 및 제품의 편심량을 이용해 제품의 진원도 및 직진도를 계산하는 제어부;를 구비하는 외경 형상 측정장치를 특징으로 한다.And a control unit for calculating roundness and straightness of the product using the jig and the eccentricity of the product measured by the jig measurer and the product measurer.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 측정장치를 나타내고 있다, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 측정장치는 프레임(100)과, 제1,2 지그용 측정자(210,220)와, 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)와, 가이드블록(400)과, 제어부(500)로 구성된다. 이러한 측정장치는 베어링의 내/외륜과 같이 원통형상을 갖는 제품(10)의 외경과 진원도 및 직진도와 같은 외경 형상을 측정하게 된다.1 to 4 illustrate a measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 to 4, a measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a frame 100 and first and second parts. The jig measuring device (210, 220), the first, second, third product measuring device (310, 320, 330), the guide block 400, and the control unit 500. Such a measuring device measures the outer diameter, roundness and straightness of the product 10 having a cylindrical shape, such as the inner and outer rings of the bearing.

상기 프레임(100)은 정반(110)과, 지지부재(120)와, 회전축(130)과, 지그(140)와, 회전용 모터(150)와, 엔코더(160)로 구성된다. 상기 정반(110)은 평판형상으로 프레임(100)의 상단부에 위치하도록 배치되며, 상기 지지부재(120)에 의해 지지되어 있다. 이때 지지부재(120)는 다수개로 구성되어 정반(110)을 하단부에서 받쳐주도록 구성되어 있다. 상기 회전축(130)은 베어링(134)에 의해 정반(110)에 설치되어 회전가능하도록 구성되며, 이때 그의 상단부는 정반(110)의 상부로 돌출되어 지그(140)에 연결되고, 그의 하단부는 정반(110)의 하부로 돌출되어 회전용 모터(150) 및 엔코더(160)와 연결되도록 구성되어 있다. 상기 지그(140)는 측정대상 제품(10)이 놓여지는 공간을 제공하는 것으로, 상기 정반(110)의 상부에 배치되며, 회전축(130)의 상단부에 연결되어 회전하도록 구성되어 있다. 상기 회전용 모터(150)는 회전축(130)의 회전을 위한 동력을 제공하는 것으로, 상기 정반(110)의 하부에 설치되며, 상기 회전축(130)과 회전용 모터(150)의 축에 각각 설치된 한쌍의 풀리(131,132) 및 이 한쌍의 풀리(131,132)들을 연결하는 벨트(133)에 의해 회전축(130)과 연결되어 동력을 전달하도록 구성되어 있다. 상기 엔코더(160)는 회전축(130)의 회전량을 감지하여 회전축(130)의 정밀제어를 돕는 것으로, 상기 정반(110)의 하부에 설치되며, 상기 회전축(130)의 하부에 연결되어 회전축(130)의 회전량을 감지하도록 구성되어 있다.The frame 100 includes a surface plate 110, a support member 120, a rotation shaft 130, a jig 140, a rotation motor 150, and an encoder 160. The surface plate 110 is disposed to be positioned at the upper end of the frame 100 in a flat plate shape, and is supported by the support member 120. At this time, the support member 120 is composed of a plurality is configured to support the surface 110 in the lower end. The rotating shaft 130 is installed on the surface plate 110 by a bearing 134 and is configured to be rotatable, wherein an upper end portion thereof protrudes to an upper portion of the surface plate 110 and is connected to the jig 140, and a lower portion thereof is a surface plate. Protrudes to the bottom of the 110 is configured to be connected to the rotary motor 150 and the encoder 160. The jig 140 provides a space in which the measurement target product 10 is placed. The jig 140 is disposed above the surface plate 110 and is connected to an upper end of the rotation shaft 130 to rotate. The rotary motor 150 is to provide power for the rotation of the rotary shaft 130, is installed in the lower portion of the surface plate 110, respectively installed on the shaft of the rotary shaft 130 and the rotary motor 150 The pair of pulleys 131 and 132 and the belt 133 connecting the pair of pulleys 131 and 132 are connected to the rotating shaft 130 and are configured to transmit power. The encoder 160 detects the amount of rotation of the rotating shaft 130 and helps precise control of the rotating shaft 130. The encoder 160 is installed at the lower portion of the surface plate 110 and is connected to the lower portion of the rotating shaft 130. 130 is configured to detect the amount of rotation.

상기 제1,2 지그용 측정자(210,220)는 지그(140)의 편심량를 측정하는 것으로, 상호 90°의 각도 간격을 갖도록 고정용 브라켓(230)에 의해 상지 정반(110)의 상부에 설치되며, 이때 각 지그용 측정자(210,220)의 끝단이 지그(140)의 외주면에 닿을 수 있도록 설치되어 있다. 이러한 제1,2 지그용 측정자(210,220)들은 지그(140)의 X축과 Y축 방향에 정렬되어 X축과 Y축에 대한 편심량을 측정하도록 구성되어 있다.The first and second jig measuring instruments 210 and 220 measure an eccentricity of the jig 140 and are installed on the upper surface plate 110 by the fixing bracket 230 to have an angular interval of 90 °. The ends of each jig measuring device (210, 220) is installed to reach the outer peripheral surface of the jig 140. These first and second jig measuring instruments 210 and 220 are arranged in the X and Y axis directions of the jig 140 and are configured to measure an eccentricity with respect to the X and Y axes.

상기 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)는 제품(10)의 편심량을 측정하는 것으로, 상기 지그(140)에 고정된 제품(10)을 중심으로 90°의 각도 간격을 갖도록 가이드블록(400)에 설치되며, 이때 제1,2 제품용 측정자(310,320)는 제1,2 지그용 측정자(210,220)와 동일한 방향에서 측정이 이루어지도록 제1,2 지그용 측정자(210,220)의 수직 상부에 위치하게 설치되어 있다.The first, second and third product measurers 310, 320 and 330 measure the amount of eccentricity of the product 10. The guide block (90) has an angular interval of 90 ° with respect to the product 10 fixed to the jig 140. 400, wherein the first and second product measurers 310 and 320 are vertically positioned above the first and second jig measurers 210 and 220 so that the measurement is performed in the same direction as the first and second jig measurers 210 and 220. It is installed to be located.

도 5는 상기 지그용 측정자와 제품용 측정자로 사용된 측정자를 나타내고 있다. 상기 제1,2 지그용 측정자(210,220)와 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)를 구성하는 측정자는 동일한 구성으로서, 바디(B)와 탐침봉(R)이 구비된 통상의 변위측정센서(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)가 사용되며, 상기 탐침봉(R)이 지그(140) 또는 제품(10)에 대하여 근접하거나 멀어지는 거리를 검출함으로써 제품(10) 및 지그(140)에 대한 측정이 이루어지게 된다.5 shows a measuring instrument used as the measuring instrument for jig and product. The first and second jig measuring devices 210 and 220 and the first and second measuring devices for the second and third products 310, 320 and 330 have the same configuration, and the body B and the probe rod R have a conventional displacement measuring sensor. (Linear Variable Differential Transformer, LVDT) is used, and the measurement of the product 10 and the jig 140 is made by detecting a distance that the probe rod R approaches or away from the jig 140 or the product 10. You lose.

다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 가이드블록(400)은 제품용 측정자(310,320,330)들이 제품(10)에 인접하도록 고정함과 더불어 제품용 측정자(310,320,330)들을 이동시키는 것으로, 수평 가이드부재(410)와, 수직 가이드부재(420)와, 이동용 모터(430)와, 볼스크류(440)와, 리니어 스케일(450)로 구성된다. 상기 수평 가이드부재(410)는 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)들이 설치되는 부분으로, 그의 전면에 수평방향으로 길게 연장되어 제1,3 제품용 측정자(310,330)들을 안내하는 제1 가이드레일(411)이 구비되어 있다. 이때 제1,3 제품용 측정자(310,330)들은 수평 가이드부재(410)의 전면으로부터 전방으로 연장되는 지지대(340)에 의해 설치되어 제품(10)의 양측방에 위치하도록 설치되며, 제1 가이드레일(411)을 따라 이동되어 제품(10)에 대하여 근접하거나 멀어지도록 구성되어 있다. 또한 수평 가이드부재(410)의 중앙부에는 제2 제품용 측정자(320)가 설치되어 있다. 이에 따라 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)는 지그(140)의 회전중심을 기준으로 90°의 각도 간격을 갖도록 원형구조로 배치된다.Referring back to FIGS. 1 to 4, the guide block 400 fixes the product measurers 310, 320, and 330 adjacent to the product 10, and moves the product measurers 310, 320, and 330. 410, a vertical guide member 420, a moving motor 430, a ball screw 440, and a linear scale 450. The horizontal guide member 410 is a portion in which the first, second and third product measuring instruments 310, 320 and 330 are installed. The horizontal guide member 410 extends in the horizontal direction in front of the first and second product measuring instruments 310 and 330. The guide rail 411 is provided. In this case, the first and third product measurers 310 and 330 are installed by the support 340 extending forward from the front surface of the horizontal guide member 410 and are installed to be located at both sides of the product 10. It is configured to move along 411 to move closer to or away from the product 10. In addition, a second product measurer 320 is installed at the center of the horizontal guide member 410. Accordingly, the first, second, third product measuring instruments 310, 320, 330 are arranged in a circular structure with an angle interval of 90 ° with respect to the center of rotation of the jig 140.

상기 수직 가이드부재(420)는 정반(110)의 상부에 수직하게 설치되어 수평 가이드부재(410)의 수직방향 이동을 안내하는 것으로, 상호 소정의 간격을 유지한 채로 평행하도록 정반(110)의 상부에 수직하게 설치된 제1,2 안내부(421,422)와, 상기 제1,2 안내부(421,422)의 상단부를 연결하도록 설치된 연결부(423)로 구성되어 있다. 이때 상기 제1,2 안내부(421,422)의 전면에는 수평 가이드부재(410)와 결합되어 수평 가이드부재(410)의 수직방향 이동을 안내하는 제2 가이드레일(424)이 구비되어 있다.The vertical guide member 420 is installed vertically on the upper surface of the surface 110 to guide the vertical movement of the horizontal guide member 410, the upper portion of the surface 110 to maintain a predetermined distance from each other in parallel The first and second guides 421 and 422 installed perpendicularly to the first and second guides 421 and 422 are connected to each other, and the connecting parts 423 are installed to connect the upper ends of the first and second guides 421 and 422. In this case, a second guide rail 424 coupled to the horizontal guide member 410 on the front surface of the first and second guide parts 421 and 422 to guide the vertical movement of the horizontal guide member 410 is provided.

상기 이동용 모터(430)는 수평 가이드부재(410)의 이동을 위한 동력을 제공하는 것으로, 상기 수직 가이드부재(420)의 연결부(423)에 설치되어 있다.The moving motor 430 provides power for the movement of the horizontal guide member 410 and is installed at the connection portion 423 of the vertical guide member 420.

상기 볼스크류(440)는 이동용 모터(430)와 수평 가이드부재(410)에 연결되도록 설치되며, 이동용 모터(430)의 작동시 회전하여 수평 가이드부재(410)를 이동시키도록 구성되어 있다.The ball screw 440 is installed to be connected to the moving motor 430 and the horizontal guide member 410, and is configured to move the horizontal guide member 410 by rotating during operation of the moving motor 430.

상기 리니어 스케일(450)은 수평 가이드부재(410)의 높이값을 측정하는 것으로, 수직 가이드부재(420)의 일측에 설치되어 수평 가이드부재(410)의 높이값을 검출한 후, 제어부(500)로 전달하도록 구성되어 있다.The linear scale 450 measures the height value of the horizontal guide member 410, and is installed on one side of the vertical guide member 420 to detect the height value of the horizontal guide member 410, and then the control unit 500. It is configured to deliver.

상기 제어부(500)는 제1,2 지그용 측정자(210,220)와 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330) 및 리니어 스케일(450)로부터 입력되는 측정값을 이용하여 해당 제품(10)에 대한 외경 형상을 계산하게 된다.The controller 500 may measure the corresponding product 10 by using the measured values input from the first and second jig measuring devices 210 and 220, the first and second measuring devices 310 and 320 and 330, and the linear scale 450. The outer diameter shape is calculated.

상기와 같이 구성된 외경 형상 측정장치를 이용한 제품(10)의 외경과 진원도 및 직진도를 측정하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the method for measuring the outer diameter and roundness and straightness of the product 10 using the outer diameter shape measuring device configured as described above are as follows.

측정대상 제품(10)을 지그(140)의 상부에 올려놓는다. 이때 지그(140)는 측정하고자 하는 제품(10)에 맞추어 제작된 것으로, 다른 제품(10)을 측정하기 위해서는 해당 제품(10)에 맞는 지그(140)를 제작하여 사용하게 된다. 한편 작업자는 제1,3 제품용 측정자(310,330)들이 적절한 곳에 위치하도록 수평 가이드부재(410)상에서 이동시켜 배치하게 된다.The measurement target product 10 is placed on the jig 140. At this time, the jig 140 is manufactured according to the product 10 to be measured. In order to measure another product 10, the jig 140 suitable for the corresponding product 10 is manufactured and used. On the other hand, the operator is to move the position on the horizontal guide member 410 so that the first and third product measurers (310, 330) are located in an appropriate place.

먼저, 제품(10)의 진원도 측정에 대해 설명하면, 회전용 모터(150)를 작동하여 제품(10)의 회전을 위한 동력을 발생시킨다. 이처럼 발생된 동력은 한쌍의 풀리(131,132) 및 벨트(133)를 통해 회전축(130)으로 전달되어 회전축(130) 및 지그(140)를 회전시킴으로서 제품(10)을 회전시키게 된다.First, the roundness measurement of the product 10 will be described. The rotation motor 150 is operated to generate power for the rotation of the product 10. The generated power is transmitted to the rotating shaft 130 through a pair of pulleys (131, 132) and the belt 133 to rotate the product 10 by rotating the rotating shaft 130 and jig 140.

상기와 같이 지그(140) 및 제품(10)이 회전되면, 상기 제1,2 지그용 측정자(210,220)와 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)의 탐침봉(R)이 전진하여 지그 (140) 및 제품(10)에 대한 편심량의 측정이 시작되며, 제1,2 지그용 측정자(210,220)와 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)는 지그(140) 및 제품(10)이 일정각도 회전될 때마다 해당 위치에 대한 편심량을 측정하여 제어부(500)로 전달하게 된다. 다시 말해, 제품(10)과 지그(140)의 원주상에 위치한 무수히 많은 점들 중 소정의 각도 간격을 갖는 일정 개수의 점들에 대한 편심량을 측정하게 된다. 한편 상술한 실시 예의 경우, 3개의 제품용 측정자들이 구비되어 있어 제품(10)이 1회전 할 경우, 3번의 편심량 측정 즉, 진원도의 측정이 이루어지게 되며, 이처럼 각각의 제품용 측정자들에 의해 측정된 진원도의 평균값을 구하게 되면, 한번의 측정으로 보다 정밀한 진원도의 측정이 가능하게 된다.When the jig 140 and the product 10 are rotated as described above, the probe rods R of the first and second jig measuring instruments 210 and 220 and the first and second and third measuring instruments 310, 320 and 330 advance to move the jig ( 140 and the measurement of the eccentricity with respect to the product 10 is started, the first and second jig measuring device (210,220) and the first, second, third measuring device (310, 320, 330) the jig 140 and the product 10 is Each time a certain angle is rotated, the amount of eccentricity is measured and transmitted to the control unit 500. In other words, the amount of eccentricity is measured for a predetermined number of points having a predetermined angular interval among a myriad of points located on the circumference of the product 10 and the jig 140. On the other hand, in the above-described embodiment, three product measuring devices are provided so that when the product 10 rotates once, three eccentricity measurements, that is, roundness measurements, are made. When the average value of the roundness is obtained, a more accurate roundness can be measured in one measurement.

한편, 제1,2 지그용 측정자(210,220)들에 의해 각각 측정된 지그(140)의 X축과 Y축에 대한 편심량과, 상기 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)들에 의해 측정된 제품(10)의 편심량이 제어부(500)로 전달되면, 제어부(500)는 제1,2 지그용 측정자(210,220)에 의해 측정된 편심량을 이용해 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)에 의해 측정된 편심량을 보정하게 된다. 이때 X축 방향에 위치한 제1 지그용 측정자(210)와 제1 제품용 측정자(310)는 동일방향에서 편심량을 측정하게 되므로 제1 지그용 측정자(210)에 의해 측정된 편심량을 제1 제품용 측정자(310)에 의해 측정된 편심량에 그대로 반영하여 보정하게 되고, Y축 방향에 위치한 제2 지그용 측정자(220)와 제2 제품용 측정자(320) 또한 동일방향에서 편심량을 측정하게 되므로 제2 지그용 측정자(220)에 의해 측정된 편심량을 제2 제품용 측정자(320)에 의해 측정된 편심량에 그대로 반영하여 보정하게 된다. 반면 나머지 제3 제품용 측정자(330)는 그와 동일한 방향에서 지그(140)의 편심량을 측정하는 지그용 측정자가 없으므로 그와 동축, 즉 X축 상에 위치하여 측정방향만이 다른 제1 지그용 측정자(210)에 의해 측정된 지그(140)의 편심량을 음의 값으로 환산한 뒤 제3 제품용 측정자(330)에 의해 측정된 제품(10)의 편심량에 반영하여 보정하게 된다.Meanwhile, the eccentricity with respect to the X and Y axes of the jig 140 measured by the first and second jig measuring members 210 and 220, respectively, and the first and second measuring devices 310, 320 and 330. When the eccentric amount of the product 10 is transmitted to the control unit 500, the control unit 500 uses the eccentric amounts measured by the first and second jig measuring devices 210 and 220, and the first and second product measuring devices 310, 320, and 330. The amount of eccentricity measured by is corrected. At this time, since the first jig measuring device 210 and the first product measuring device 310 located in the X-axis direction measure the eccentricity in the same direction, the eccentric amount measured by the first jig measuring device 210 is measured for the first product. The eccentricity measured by the measurer 310 is reflected and corrected as it is, and the second jig measurer 220 and the second product measurer 320 located in the Y-axis direction also measure the eccentricity in the same direction. The eccentricity measured by the jig measurer 220 is corrected by reflecting the eccentricity measured by the second product measurer 320 as it is. On the other hand, since there is no jig measuring device for measuring the eccentricity of the jig 140 in the same direction, the third measuring device 330 for the first product is located on the same axis, that is, on the X-axis and has a different measuring direction. The eccentricity of the jig 140 measured by the measurer 210 is converted into a negative value and then corrected by reflecting the eccentricity of the product 10 measured by the third product measurer 330.

한편, 상기와 같은 제품(10)과 지그(140)의 회전 시 엔코더(160)는 회전축(130)의 회전량, 즉 제품(10)과 지그(140)의 실제 회전량을 감지하게 되고, 이를 회전용 모터(150)의 제어 또는 편심량의 측정값에 반영하게 된다. 즉 실제 회전용 모터(150)를 제어하여 제품(10)을 90°의 각도로 회전시키고자 할 경우에도 제품(10)의 실제 회전각은 90°에 일치하지 못하게 되며, 이처럼 발생된 오차각을 엔코더(160)가 측정한 뒤, 이 오차각을 회전용 모터(150)의 제어에 다시 반영함으로써 정확한 측정 포인트에서 측정이 이루어질 수 있도록 하거나, 또는 측정된 오차각을 이용해 측정된 편심량을 보정함으로써 보다 정밀한 측정이 가능하게 된다.Meanwhile, when the product 10 and the jig 140 are rotated as described above, the encoder 160 detects the rotation amount of the rotation shaft 130, that is, the actual rotation amount of the product 10 and the jig 140. It is reflected in the measured value of the control or the amount of eccentricity of the motor 150 for rotation. That is, even when the product 10 is rotated at an angle of 90 ° by controlling the actual rotation motor 150, the actual rotation angle of the product 10 does not coincide with 90 °. After the encoder 160 makes a measurement, the error angle is reflected back to the control of the rotating motor 150 so that the measurement can be made at an accurate measurement point, or by correcting the measured eccentricity using the measured error angle. Precise measurement is possible.

상기와 같이 3개의 제품용 측정자로부터 측정되어 보정된 각각의 편심량을 KSB5545에 의거하여 계산함으로써 제품(10)의 진원도를 구하게 된다. 이처럼 제품(10)의 1회전시 3개의 제품용 측정자들에 의해 3번의 진원도 측정이 이루어지므로, 반복측정시 발생할 수 있는 오차를 방지할 수 있게 된다.As described above, the roundness of the product 10 is obtained by calculating the amount of eccentricity measured and corrected from the three product measurers based on KSB5545. As described above, three roundness measurements are performed by three product measurers in one rotation of the product 10, thereby preventing errors that may occur during repeated measurements.

앞선 설명은 제품(10)의 진원도를 측정하는 방법으로서, 제품(10)의 외경 측정에 대해 설명하면, 제품(10)의 외경측정은 비교측정방식에 의해 수행된다. 즉, 일정한 외경치수를 갖도록 제작된 기준게이지의 편심량을 측정한 뒤, 해당 제품(10)의 편심량을 측정하여 두 값을 비교함으로써 해당 제품(10)에 대한 외경치수를 측정하게 된다.The foregoing description is a method for measuring the roundness of the product 10. When the external diameter measurement of the product 10 is described, the external diameter measurement of the product 10 is performed by a comparative measuring method. That is, after measuring the eccentricity of the reference gauge manufactured to have a constant outer diameter, by measuring the eccentricity of the product 10 and comparing the two values to determine the outer diameter of the product 10.

또한 제품(10)의 직진도의 측정은 상기 이동용 모터(430)가 작동하여 볼스크류(440)를 회전시키게 되면, 수평 가이드레일이 수직 가이드부재(420)를 따라 제품(10)의 길이방향으로 이동하게 되며, 이때 수평 가이드레일상에 설치된 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)에 의해 제품(10)의 직진도가 측정되며, 이때 리니어 스케일(450)은 수평 가이드레일 즉, 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)의 높이값을 측정하여 제1,2,3 제품용 측정자(310,320,330)에 의해 측정된 값이 제품(10)의 어느 부분에 해당되는지 정확하게 인식할 수 있게 된다.In addition, the measurement of the straightness of the product 10 is the movement of the motor 430 to rotate the ball screw 440, the horizontal guide rail along the vertical guide member 420 in the longitudinal direction of the product 10 In this case, the linearity of the product 10 is measured by the first, second and third product measuring instruments 310, 320 and 330 installed on the horizontal guide rail, and the linear scale 450 is the horizontal guide rail, that is, the first By measuring the height values of the product measuring devices 310, 320 and 330, the parts measured by the first and second product measuring devices 310, 320 and 330 may be accurately recognized. .

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

본 발명은 상술한 바와 같이 지그용 측정자와 제품용 측정자를 이용해 지그와 제품의 편심량을 측정한 뒤, 지그의 편심량을 이용해 제품의 편심량을 보정함으로써 측정장치의 기계적 오차에 의한 측정값의 오차 발생을 방지할 수 있게 되었다. 더욱이 기계적 오차를 보정하는 구성으로 회전축의 지지를 위한 고가의 공기정압 베어링이 아닌 일반 베어링을 사용할 수 있게 하여 구조가 단순하고, 측정장치 의 생산 단가를 낮추어 경쟁력을 향상시킬 수 있게 되었다.According to the present invention, after measuring the eccentricity of the jig and the product using the jig measuring instrument and the product measuring instrument as described above, by using the eccentric amount of the jig to correct the eccentricity of the product by the error of the measurement value due to the mechanical error of the measuring device It became possible to prevent it. Furthermore, it is possible to use general bearings instead of expensive air static bearings to support the rotating shaft as a mechanism that compensates for mechanical errors, thereby simplifying the structure and lowering the production cost of the measuring device, thereby improving competitiveness.

Claims (5)

제품이 놓여져 고정되는 지그 및 이 지그를 회전시키는 동력을 제공하는 회전용 모터가 구비된 프레임;A frame having a jig in which a product is placed and fixed and a rotating motor for providing power for rotating the jig; 상기 프레임의 상부에서 상호 90°의 각도 간격을 갖도록 설치되어 상기 지그의 편심량을 측정하는 두개의 지그용 측정자들;Two jig measuring members installed at upper portions of the frame to have an angular interval of 90 ° to measure an eccentricity of the jig; 상기 제품의 원주방향에서 상호 90°의 각도 간격을 갖도록 배치되어 제품의 편심량 및 직진도를 측정하는 다수개의 제품용 측정자들;A plurality of product measurers arranged to have an angular interval of 90 ° from each other in the circumferential direction of the product to measure an eccentricity and straightness of the product; 상기 프레임의 상부에 설치되어 상기 제품용 측정자들이 상기 제품에 인접하도록 고정함과 더불어 제품으로부터 근접하거나 멀어지도록 안내하는 수평 가이드부재가 구비되고, 상기 수평 가이드부재를 수직방향으로 안내하여 제품용 측정자들을 수직방향으로 이동시키는 수직 가이드부재가 구비되며, 상기 수평 가이드부재와 볼스크류를 통해 연결되어 수평 가이드부재를 이동시키는 이동용 모터를 구비하는 가이드블록; 및Is installed on top of the frame is provided with a horizontal guide member for guiding the measuring device for the product adjacent to the product and to move closer to or away from the product, by guiding the horizontal guide member in the vertical direction to guide the product measuring device A guide block having a vertical guide member for moving in the vertical direction, the guide block having a moving motor connected to the horizontal guide member and a ball screw to move the horizontal guide member; And 상기 지그용 측정자 및 상기 제품용 측정자들에 의해 측정된 지그 및 제품의 편심량을 이용해 제품의 진원도 및 직진도를 계산하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 외경 형상 측정장치.And a control unit for calculating roundness and straightness of the product using the jig and the eccentricity of the product measured by the jig measurer and the product measurer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프레임은, 진원도의 측정이 이루어지는 정반;The frame includes a surface plate in which roundness is measured; 상기 정반을 하부에 지지하는 다수개의 지지부재;A plurality of support members for supporting the table below; 상기 정반을 수직하게 관통함과 더불어 회전가능하도록 베어링에 의해 정반 에 설치된 회전축;A rotating shaft installed on the surface plate by a bearing so as to rotate vertically and to rotate the surface plate; 상기 정반의 상부로 돌출되는 상기 회전축의 상단부에 설치되어 회전하며, 측정대상 제품이 놓여지는 공간을 제공하는 지그;A jig installed at an upper end of the rotating shaft protruding to an upper portion of the surface plate and rotating to provide a space where a product to be measured is placed; 상기 회전축의 하단부와 연결되어 회전축을 회전시키도록 정반의 하부에 설치된 회전용 모터; 및A rotating motor connected to a lower end of the rotating shaft and installed at a lower portion of the surface plate to rotate the rotating shaft; And 상기 회전축과 연결되어 회전축의 회전량을 감지하도록 상기 정반의 하부에 설치된 엔코더;로 구성된 것을 특징으로 하는 외경 형상 측정장치.An outer diameter shape measuring device, characterized in that consisting of; an encoder installed in the lower portion of the base plate is connected to the rotating shaft to sense the rotation amount of the rotating shaft. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제품용 측정자는 3개의 측정자들이 상호 90°의 각도 간격을 갖도록 지그의 회전 중심을 기준으로 원형배열되며,The product measurers are circularly arranged based on the center of rotation of the jig so that the three measurers have an angular interval of 90 ° to each other. 상기 3개의 제품용 측정자들 중 두개의 제품용 측정자들은 상기 지그용 측정자의 수직 상방에 위치하여 지그용 측정자와 동일방향에서 측정이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 외경 형상 측정장치.Two product measurers of the three product measurers are located in the vertical upper direction of the jig measurer is configured to measure in the same direction as the jig measurer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드블록은, 상기 다수개의 제품용 측정자들이 설치되며, 제품용 측정자들이 제품에 대하여 근접하거나 멀어지도록 안내하는 제1 가이드레일이 구비된 수평 가이드부재;The guide block may include: a horizontal guide member having a plurality of product measurers installed thereon and having a first guide rail for guiding product measurers closer or farther from the product; 상기 정반의 상부에 수직하게 설치되며, 상기 수평 가이드부재가 제품의 길이방향에 대하여 이동하도록 안내하는 제2 가이드레일이 구비된 수직 가이드부재;A vertical guide member installed vertically on an upper portion of the surface plate and having a second guide rail configured to guide the horizontal guide member to move in the longitudinal direction of the product; 상기 수직 가이드부재에 설치된 이동용 모터;A moving motor installed on the vertical guide member; 상기 이동용 모터에 연결되어 회전하도록 상기 수직 가이드부재에 설치되며, 상기 수평 가이드부재와 연결되어 수평 가이드부재를 이동시키는 볼스크류;A ball screw installed on the vertical guide member so as to be connected to the moving motor to rotate, and connected to the horizontal guide member to move the horizontal guide member; 상기 수직 가이드부재에 설치되어 상기 수평 가이드부재의 이송량을 측정하는 리니어 스케일;로 구성된 것을 특징으로 하는 외경 형상 측정장치.And a linear scale installed on the vertical guide member to measure a feeding amount of the horizontal guide member. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 수직 가이드부재는, 상호 소정의 간격을 유지한 채로 평행하도록 상기 정반의 상부에 수직하게 설치며, 그의 전면에 상기 제2 가이드레일이 설치되는 제1,2 안내부;The vertical guide member may include: first and second guide parts installed vertically on an upper portion of the surface plate so as to be parallel to each other while maintaining a predetermined distance from each other, and the second guide rails are installed on a front surface thereof; 상기 제1,2 안내부의 상단부를 연결하도록 설치되어 상기 이동용 모터가 설치되는 연결부;로 구성된 것을 특징으로 하는 외경 형상 측정장치.An outer diameter shape measuring device, characterized in that consisting of; connecting portion is installed to connect the upper end of the first, second guide portion is installed the motor for movement.
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