KR101105231B1 - 공차 측정용 조절식 에어 게이지 플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어 게이지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피 측정물의 크기에 따라 측정물을 수용하기 위한 수용공간을 효과적으로 조절하여 수용할 수 있도록 하고 공차 측정이 가능하도록 구성한 조절식 에어 게이지 플러그로, 상기 플러그를 지지하여 주고 하부에 설치되는 하부 몸체와; 상기 하부 몸체 위에 설치되고 플러그의 동작을 위한 다수개의 구성물이 설치되는 상부 몸체와; 상기 플러그의 역할을 수행할 수 있도록 상기 상부몸체 위에 설치되어 측정의 대상이 되는 피 측정물을 수용할 수 있도록 한쪽 격벽의 역할을 수행하는 고정구와; 상기 고정구의 반대측에 설치되고 사용자의 필요에 따라 고정구 쪽으로 이동하여 고정구와의 사이에 형성되는 공간을 조절할 수 있도록 하는 이동구와; 상기 이동구를 밀어서 사용자가 필요한 만큼 이동하여 고정구와 이동구의 거리를 조절하는 역할을 수행하는 마이크로 미터와; 상기 이동구 및 고정구의 측벽에 설치되어 외부로부터 공급되는 공기를 이동구와 고정구 사이에 분사될 수 있도록 하는 다수개의 분사 노즐과; 상기 분사노즐을 개폐할 수 있도록 분사 끝부분이 분사노즐에 접촉하여 설치되는 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

게이지, 플러그, 공차, 측정, 조절

Description

공차 측정용 조절식 에어 게이지 플러그{AIR GUAGE PLUGE FOR TOLERANCE OF MEASURMENT OF OBJECT}

본 발명은 에어 게이지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피 측정물의 크기에 따라 측정물을 수용하기 위한 수용공간을 효과적으로 조절하여 수용할 수 있도록 하고 공차 측정이 가능하도록 구성한 조절식 에어 게이지 플러그에 관한 것이다.

피 측정물의 크기내지는 길이를 측정하기 위하여 사용하는 게이지의 발달은 정밀한 장치를 개발하기 위한 기본적인 단초를 제공하는 기술로 자의 발달을 통해 그 원류를 찾아볼 수 있다 할 것이다.

이를 응용하여 버니어 켈리퍼스 및 마이크로 미터와 같은 측정도구가 현재 널리 사용되고 있는데 이러한 측정도구의 경우 사용자가 어느 정도의 노하우를 가지고 있어야 정확한 측정이 가능한 단점이 있다.

예를 들어 마이크로 미터의 경우 마이크로 미터 사용자가 가하는 압력에 의하여 마이크로 단위로 측정하는 도구의 측정치가 약간씩 변할 수 있기 때문에 이를 효과적으로 정밀하게 컨트롤하여야 정확한 측정이 가능한 것이다.

따라서 이러한 조작의 문제를 해소하여야 하는데 이를 위한 정밀한 측정 도 구로 사용하는 것이 에어 게이지 또는 공기 마이크로 미터라고 하는 공기의 압력을 이용한 측정을 수행하게 된다.

상술한 에어 게이지의 경우 사용자의 간단한 조작을 통해 정확한 측정이 가능하고 오차 또는 편자가 거의 없기 때문에 효과적인 측정도구라 할 것인데, 기존에 사용하고 있는 에어 게이지의 경우 다양한 크기의 피 측정물을 측정하기 위해서는 다양한 사이즈의 플러그를 보유하여야 하는 문제점이 있어서 과도한 비용을 요구하고 있는 문제가 있으며, 이를 해소하기 위해서는 플러그에 설치되는 피 측정물의 크기에 따라 피 측정물 수용공간을 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다 할 것이다.

또한 에어 마이크로 미터의 경우 한번에 하나의 피 측정물을 측정하게 되므로 피 측정물의 가공 오차를 측정하는데에는 많은 문제가 있다.

따라서 이를 효과적으로 개선할 수 있도록 하는 방안의 도출이 절실히 요구되는 상황에 있다.

본 발명은 에어 게이지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피 측정물의 크기에 따라 측정물을 수용하기 위한 수용공간을 효과적으로 조절하여 수용할 수 있도록 하고 공차 측정이 가능하도록 구성한 조절식 에어 게이지 플러그에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 효과적으로 피 측정물의 공차를 측정할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 상기 플러그를 지지하여 주고 하부에 설치되는 하부 몸체와; 상기 하부 몸체 위에 설치되고 플러그의 동작을 위한 다수개의 구성물이 설치되는 상부 몸체와; 상기 플러그의 역할을 수행할 수 있도록 상기 상부몸체 위에 설치되어 측정의 대상이 되는 피 측정물을 수용할 수 있도록 한쪽 격벽의 역할을 수행하는 고정구와; 상기 고정구의 반대측에 설치되고 사용자의 필요에 따라 고정구 쪽으로 이동하여 고정구와의 사이에 형성되는 공간을 조절할 수 있도록 하는 이동구와; 상기 이동구를 밀어서 사용자가 필요한 만큼 이동하여 고정구와 이동구의 거리를 조절하는 역할을 수행하는 마이크로 미터와; 상기 이동구 및 고정구의 측벽에 설치되어 외부로부터 공급되는 공기를 이동구와 고정구 사이에 분사될 수 있도록 하는 다수개의 분사 노즐과; 상기 분사노즐을 개폐할 수 있도록 분사 끝부분이 분사노즐에 접촉하여 설치되는 실린더를포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실린더는 고정구에 설치되는 다수개의 노즐을 동시에 하나의 실린더를 이용하고 개폐하고 이동구 쪽에 설치되는 다수개의 노즐을 동시에 하나의 실린더를 이용하여 개폐할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐을 개폐하기 위한 실린더의 동작은 고정구쪽과 이동구쪽의 각 1개씩의 노즐을 제외하고 개폐되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 구성된 본 발명은 효과적으로 피 측정물의 공차를 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 구성 및 구조에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에서의 에어 게이지 즉 공기 마이크로미터 또는 에어 마이크로미터의 원리를 도시하고 있는 것으로 그 원리를 살펴보면 치수의 변화를 공기의 유량 압력의 변화로 바꾸고, 유량 압력의 변화량을 측정하여 치수를 재는 비교측정기이다.

공기를 집어넣고, 물탱크를 사용한 정압제어장치로 일정압 P를 유지하여 지름이 약 1mm인 작은 구멍 B를 통해서 지시실 C에 넣어 노즐 D로부터 분출시키는 ㄱ과정에 노즐 D 가까이에 피측정물을 놓고, 노즐과의 틈새를 h로 하면, 이 h가 변화할 경우 지시실 C 내의 압력 Pc가 변화하고, Pc 를 측정함으로써 h를 알 수 있는 것이다.

실제로 측정할 경우에는, 표준게이지를 노즐 밑에 놓고 Pc를 읽은 다음 표준게이지를 제거하고 측정하려는 것을 노즐 밑에 놓으면 h가 근소하게 변하므로 Pc가 변한다.

따라서 이 Pc의 변화를 계속 측정함으로써 h의 변화를 알게 되고, 피측정물의 치수를 알게 된다. Pc가 1cm2당 0.05∼0.2kg중의 것을 저압식, 0.2∼0.5kg중의 것을중압식, 0.5∼1.5kg까지의 것을 고압식, 1.5 kg중 이상의 것을 초고압식이라 한다.

처음에는 치수의 비교측정기로 출발한 공기마이크로미터가 그 후 여러 가지로 개량되어 에어 스위치 또는 측정 엘리먼트 등과 조합하여 자동측정 자동검사기 자동선별기 등에도 응용되게 되었다.

자동차의 실린더블록, 크랭크축 등의 양산용(量産用) 측정장치에도 공기마이크로미터가 응용되어 합리적인 양산에 이용되고 있는데, 자동측정용의 측정요소는 머신 컨트롤 게이지라 하며, 표준화되어 있다.

도 2는 본 발명에서의 기존 에어 게이지 플러그를 도시하고 있는 것으로 실용신안 20-0439988을 살펴보면 피측정물(60)이 수용되는 수용공간의 일측면을 형성 하는 고정구(40)가 일측 상부에 구비된 하부몸체(10)와; 상기 하부몸체(10)상에 좌우이동가능하게 설치되고, 상부면에 상기 피측정물(60)이 수용되는 수용공간의 타측면과 하측면을 형성하는 이동구(30)이 구비되는 상부몸체(20)와; 상기 상부몸체(20)의 일측에 구비되고, 상기 상부몸체(20)의 좌우이동범위를 조절하여 상기 수용공간의 좌우간격을 상기 피측정물(60)의 외경에 맞게 조절하는 마이크로미터(70)와; 상기 하부몸체(10)에 구비된 상기 고정구(40)을 수평으로 관통하여 상기 수용공간에 수용된 상기 피측정물(60)을 안착지지하는 받침대(51)와; 상기 받침대(51)의 상하높이를 조절하여 상기 피측정물(60)을 상기 노즐(80)의 위치에 맞게 상하이동시키는 높이조절구(50);로 구성된다.

여기서, 상기 수용공간의 일측면과 상기 수용공간의 타측면을 형성하는 상기 고정구(40)과 상기 이동구(30)상에는 상기 피측정물(60)로 공기를 분사하는 상기 노즐(80)이 형성된다.

그리고, 상기 수용공간의 좌우간격은 상기 상부몸체(20)의 일측에 구비된 상기 마이크로미터(70)에 의해 조절되는데, 이때 상기 수용공간의 좌우간격은 상기 피측정물(60)의 외경에 맞게 조절된다.

구체적으로, 상기 마이크로미터(70)를 정방향으로 회전시키게 되면 상기 마이크로미터(70)의 길이가 늘어나게 되어 상기 상부몸체(20)가 상기 고정구(40)방향으로 이동하게 됨과 동시에 상기 수용공간의 좌우간격이 좁아지게 되고, 반면에 상기 마이크로미터(70)를 역방향으로 회전시키게 되면 상기 마이크로미터(70)의 길이가 점차 줄어들게 되어 상기 상부몸체(20)가 외부방향으로 이동하게 됨과 동시에 상기 수용공간의 좌우간격이 넓어지게 되는 것이다.

여기서, 상기 마이크로미터(70)로 눈금부가 표시된 마이크로미터를 사용할 수 있겠으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 상기 수용공간의 좌우간격을 조절할 수 있는 것이라면 모두 사용할 수 있다.

상기와 같은 마이크로미터(70)로 인해 작업자는 상기 수용공간(31)의 좌우간격을 상기 피측정물(60)의 외경에 맞게 보다 용이하게 조절할 수 있게 되고, 이로 인해 상기 수용공간에 상기 피측정물(60)이 보다 용이하게 수용될 수 있게 된다.

그러나 상술한 높이조절구(50)의 경우 정밀하게 높이를 조절하여야 정확한 측정값을 얻을 수 있는데 이는 사용자의 편의를 배려한 방법은 아니기 때문에 이를 개선할 수 있는 방안의 도출이 필요하고, 또한 상술한 마이크로 미터 및 상부몸체 하부몸체 높이조절구 및 기타 여러 구성요소를 갖추고 있는 플러그의 경우 정확한 측정값을 구할 수 있는 반면에 공차를 측정할 수 없는 단점이 있으므로 이를 개선하기 위하여 공차를 측정하기 위한 방안이 도출될 필요가 있다.

도 3은 본 발명에 의한 에어 게이지 플러그를 도시하고 있는 것으로, 먼저 마이크로 미터(70)를 이용하여 이동구(30)를 이용하여 이동시키도록 하여 피 측정물(60)의 고정구(40)와 이동구(30)의 간격을 조정하여 피 측정물을 수용할 수 있도록 하고 상기 피 측정물과 노즐(80)의 높이 조절은 블럭을 이용하여 높이를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

여기에서 블럭 특히 브이 블럭을 이용하여 높이를 조절하게 되면 기존에 사용하던 방법인 높이조절구를 이용할 경우 노즐과 피 측정물의 센터가 정확하게 일 치하지 않을 경우 측정치의 정확성을 기대할 수 없다 하겠다.

또한 브이블럭을 사용하는 경우 상기 피 측정물이 움직이지 않고 정확하게 중심에 정지하고 있으므로 피 측정물의 고정을 확실히 담보할 수 있으므로 효과적인 방법이라 하겠다.

도 4는 본 발명에 의한 공차 측정용 에어 게이지 플러그를 도시하고 있는 것으로, 상기 공차 측정용 에어 게이지 플러그를 확대하여 사시하고 있는데 이때 상기 에에 게이지 플러그에 설치되는 노즐(80)이 다 수개 설치되어 있는 특징이 있으며 바람직하게는 일반적으로 가공물 즉 피 측정물(60)의 공차를 측정할 때 3번 정도를 측정하게 되므로 3개의 노즐(80)을 설치하는 것이 바람직하다 하겠다.

물론 여기에서도 상기 고정구와 이동구의 거리를 조절할 수 있는 것은 당연한 사실이고 중요한 것은 상기 노즐의 개폐 문제가 발생하게 되는데, 이를 위하여는 실린더(90)를 이용하여 노즐의 개폐를 수행하되 모든 노즐에 실린더를 설치하지 않고 하나의 노즐은 제외하여도 된다.

예를 들어 3개의 노즐이 설치되고 2개의 실린더가 설치되는 경우에 있어서 피 측정물(60)을 측정하는 경우 2개의 실린더를 동작시켜 2개의 노즐(80)을 폐쇄한 상태에서 공기를 분출하여 피 측정물(60)을 측정하게 되는 것이고, 사용자가 피 측정물의 공차를 측정하고자 하는 경우에 있어서는 모든 실린더를 개방하고 공압을 분사하여 피 측정물을 측정하게 되면 피 측정물의 각 부분별 차이를 확인할 수 있을 것이다.

그러나 여기에서 고려하여야 할 것은 3개의 노즐을 위해 3개의 콤프레셔를 이용하는 경우에 있어서는 별도의 실린더가 필요치 않을 것이고 별도의 에어 게이지를 사용하게 되므로 측정값이 정확하나 이는 장치의 구성상 바람직하지 않고 하나의 노즐에 하나의 에어 게이지를 사용하여 피 측정물을 이동하면서 3번 측정하는 것보다 바람직하지 않기 때문에 하나의 콤프레셔와 3개의 노즐을 연결하는 경우만을 생각하면 된다.

그러나 이와 같은 경우에 있어서는 분출되는 에어의 압력이 변하게 되므로 별도의 켈리 브레이션 과정을 거쳐야 할 필요가 있다.

즉 정확한 측정결과를 갖는 다수개의 피 측정물 이용하여 하나의 노즐과 3개의 노즐 또는 2개의 노즐을 개방하고 공차를 측정하였을 때의 차이를 알고 있다면 이때 1개의 노즐 개방과 3개의 노즐 개방 또는 2개의 노즐 개방사이에서 발생하는 비율 관계를 고려하여 수학적으로 정확한 피 측정물의 공차를 파악할 수 있을 것이기 때문에 항상 정확한 결과치 즉 측정값을 얻을 수 있을 것이다.

또한 여기에서 상기 다수개의 실린더를 한번에 동작하기만 할 경우에 있어서는 각 이동구와 고정구에 하나의 실린더만을 설치하여 동시에 다수개의 노즐이 개폐 되도록 하는 것도 효과적인 방법중의 하나라고 하겠다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 구비된 각 구성은 본 발명의 목적을 효과적으로 달성하는 효과가 있으므로 산업화하여 생산하게 될 경우 국 내외적으로 수입대체효과 및 수출효과에 있어서 큰 경제적 효과를 달성할 것으로 기대되는바 크다 하겠다.

도 1은 본 발명에서의 에어 게이지의 원리

도 2는 본 발명에서의 기존 에어 게이지 플러그

도 3은 본 발명에 의한 에어 게이지 플러그

도 4는 본 발명에 의한 공차 측정용 에어 게이지 플러그

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 하부몸체

20: 상부몸체

30: 이동구

40: 고정구

50: 높이 조절구

51: 받침대

60: 피 측정물

70: 마이크로미터

80: 노즐

90: 실린더

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 에어 게이지를 위한 플러그에 있어서,

   상기 플러그를 지지하여 주고 플러그의 하부에 설치되는 하부 몸체와;

   상기 하부 몸체 위에 설치되고 플러그가 설치되는 상부 몸체와;

   상기 플러그의 역할을 수행할 수 있도록 상기 상부몸체 위에 설치되어 측정의 대상이 되는 피 측정물을 수용하는 한쪽 격벽의 역할을 수행하는 고정구와;

   상기 고정구의 반대측에 설치되고 사용자의 필요에 따라 고정구 쪽으로 이동하여 고정구와의 사이에 형성되는 공간의 크기를 조절할 수 있도록 하는 이동구와;

   상기 이동구를 밀어서 사용자가 필요한 만큼 이동하여 고정구와 이동구의 거리를 조절하는 역할을 수행하는 마이크로 미터와;

   상기 이동구 및 고정구의 측벽에 설치되어 외부로부터 공급되는 공기를 이동구와 고정구 사이에 분사될 수 있도록 하는 다수개의 분사 노즐과;

   상기 분사노즐을 개폐할 수 있도록 분사 끝부분이 분사노즐에 접촉하여 설치되는 실린더와;

   상기 고정구 및 이동구 사이에서 피측정물을 지지하는 브이블럭;을 포함하며,

   상기 실린더는 고정구에 설치되는 다수개의 노즐을 동시에 하나의 실린더를 이용하여 개폐하고 이동구 쪽에 설치되는 다수개의 노즐을 동시에 하나의 실린더를 이용하여 개폐할 수 있도록 하며,

   상기 노즐을 개폐하기 위한 실린더의 동작은 고정구쪽과 이동구쪽의 각 1개씩의 노즐을 제외하고 개폐되는 것을 특징으로 하는 공차 측정용 조절식 에어 게이지 플러그.

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