KR101482267B1 - 피 측정물 고정장치 및 이를 이용한 가공물 마모량측정방법 - Google Patents

Abstract

피 측정물 고정장치 및 이를 이용한 가공물 마모량 측정방법이 제공된다.

상기 피 측정물 고정장치는, 베이스에 구비되고 내부에 피 측정물이 안착되는 피 측정물 안착수단 및, 상기 피 측정물 안착수단에 제공되어 안착된 피 측정물을 고정토록 제공된 피 측정물 고정수단을 포함하여 구성되어 있다.

이와 같은 본 발명의 피 측정물 고정장치 및 이를 이용한 가공물 마모량 측정방법에 의하면, 각종 기기에 사용되는 원통형으로 가공된 가공물을 측정 기준선에 맞추어 정밀하면서 용이하게 고정하는 것을 가능하게 하여 궁극적으로 가공물 마모량의 측정 정밀성을 향상시키는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

피 측정물, 고정장치, 가공물 마모량, 마모량 측정방법

Description

피 측정물 고정장치 및 이를 이용한 가공물 마모량 측정방법{Calibrated Material Fixing Device and Method for Measuring Abrasion of Work-piece}

본 발명은 피 측정물 고정장치 및 이를 이용한 가공물 마모량 측정방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 각종 기기에 사용되는 원통형으로 가공된 가공물을 측정 기준선에 맞추어 정밀하면서 용이하게 고정하는 것을 가능하게 하여 궁극적으로 가공물 마모량의 측정 정밀성을 향상시킨 피 측정물 고정장치 및 이를 이용한 가공물 마모량 측정방법에 관한 것이다.

도 1에서는 종래의 원통형으로 가공된 가공물(가공 부품)의 마모량을 측정하기 위한 가공물 측정상태를 사진으로 나타내고 있고, 도 2에서는 마모량 측정되는 가공물의 고정상태를 도시하고 있다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 다이(110)위에 배치된 고정블록(120)상에 측정 하고자 하는 가공물(100)(부품)을 고정하고, 측정기(130)를 이용하여 작업자가 수작업으로 가공물(100)의 측면에 가공된 원점 확인을 위한 가공물의 4방향으로 형성된 홀(미도시)에 측정기(130)의 측정탐침(132)을 대면서 가공물의 측정 중심을 조정한다.

그런데, 가공물(100)에 가공된 측정 중심 조정용의 4개의 홀 가공이 통상 원통부재인 가공물(100)에 정밀하게 가공 형성시키는 것이 어렵고, 이에 따라 가공물 마모량 측정시 중요한 측정 중심(기준선)이 불량하게 되는 문제가 발생하였다.

예컨대, 도 2에서 알 수 있듯이, 측정기(130)를 이용한 가공물의 마모량 측정시, 고정블록(120)상에 놓인 가공물(100)의 상부면(100a)의 측정시에는 측정 오차가 거의 발생하지 않으나, 가공물 특히 원통형 가공물(100)의 측면 측정시에는 측정 오차가 쉽게 발생되는 문제가 있었다.

이때, 도 2에서 M은 측정라인을 나타낸 것이다.

따라서, 도 2와 같이, 원통형 가공물(100)의 측면 측정시 얻어진 데이터가 기준선(L1)과 측정선(L2)간의 오차가 발생하는 것이었다.

따라서, 정밀 측정되지 않은 가공물을 이용한 2차 작업시 가공물의 편하중이 작용하여 가공물이 파손되는 다른 문제가 발생되었다.

이에 따라, 본 발명의 출원인은 가공물 즉, 피 측정물을 측정 중심을 자동적으로 조정하면서, 피 측정물 즉, 가공물의 마모량 측정시 피 측정물을 용이하게 안착 고정할 수 있는 본 발명을 제안하게 되었다.

특히, 본 발명은 자동차용 소재의 변형율을 측정하는 설비에 사용되는 각종 펀치 및 다이등의 가공물의 정밀한 마모량 측정을 가능하게 하여 적시에 펀치와 다이를 교체할 수 있도록 하여 바람직한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 각종 기기에 사용되는 원통형으로 가공된 가공물을 측정 기준선에 맞추어 정밀하면서 용이하게 고정하는 것을 가능하게 하여 궁극적으로 가공물 마모량의 측정 정밀성을 향상시킨 피 측정물 고정장치 및 이를 이용한 가공물 마모량 측정방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 베이스;

상기 베이스에 구비되고 내부에 피 측정물이 안착되는 피 측정물 안착수단; 및,

상기 피 측정물 안착수단에 제공되어 안착된 피 측정물을 고정토록 제공된 피 측정물 고정수단;

을 포함하여 구성된 피 측정물 고정장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 베이스는 사각 블록으로 제공되되 사방에 기준점을 구비하여 사전에 수평 조정되고, 상기 피 측정물 안착수단은 상기 베이스에 회전 가능하게 구비된다.

더 바람직하게는, 상기 피 측정물 안착수단은, 상기 베이스에 형성된 안착홈 부에 설치된 베어링부재상에 저면이 안착되고 내측에 피 측정물 안착공간이 형성된 원통형 부재로 제공될 수 있다.

이때, 상기 안착수단의 외주면에 일체로 형성되고 상기 베이스에 수직 설치된 모터로서 구동되는 구동기어가 맞물리는 기어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 피 측정물 고정수단은, 상기 피 측정물 안착수단에 승강 가능하게 제공된 지지부재 및, 상기 지지부재에 수평방향으로 탄성 이동 가능하게 제공되면서 상기 피 측정물을 고정하는 피 측정물 고정블록을 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지부재는 피 측정물 안착수단에 스프링을 매개로 승강 가능하게 제공되는 원통형 지지부재로 제공되고, 상기 피 측정물 고정블록은 스프링을 매개로 상기 지지부재에 수평 이동 가능하게 제공되어 피 측정물을 밀착 고정하도록 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 피 측정물 안착수단인 원통형 부재의 바닥에는 스프링을 매개로 승강 가능하면서 상기 피 측정물이 안착되는 안착판이 더 구비될 수 있다.

이때, 상기 안착판에는 피 측정물 안착수단인 원통형 부재의 바닥에 형성된 가이드홈에 삽입되어 안착판의 수직 이동시 중심을 유지시키는 다수 개의 가이드봉들이 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 안착판의 하부로 상기 피 측정물 안착수단인 원통형 부재에는 안착판에 피 측정물이 안착되어 하강하는 것을 감지하는 센서가 더 구비될 수 있다.

한편, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명은, 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 기재된 상기 피 측정물 고정장치에 마모량이 측정되는 가공물인 피 측정물이 기준선과 측정선이 일치되는 상태로 안착 고정되는 단계; 및,

상기 피 측정물의 마모량을 측정기를 이용하여 측정하는 단계;

를 포함하여 구성된 피 측정물 고정장치를 이용한 가공물 마모량 측정방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명의 피 측정물 고정장치 및 이를 이용한 가공물 마모량 측정방법에 의하면, 각종 기기에 사용되는 원통형으로 가공된 가공물을 측정 기준선에 맞추어 고정하여 가공물의 마모량 정밀측정을 가능하게 한다.

특히, 자동차용 소재의 변형율을 측정하는 설비에 사용되는 각종 펀치 및 다이등의 가공물의 정밀한 마모량 측정을 가능하게 하여 적시에 펀치와 다이를 교체할 수 있어 소재의 정밀한 변형률을 측정 가능하게 하는 등의 효과를 제공할 수 있 다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3 내지 도 5에서는 본 발명에 따른 피 측정물 고정장치(1)를 도시하고 있다.

즉, 도 3 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 이와 같은 본 발명의 피 측정물 고정장치(1)는, 일예로 베이스(30)와, 상기 베이스(30)에 구비되고 내부에 피 측정물(10)이 안착되는 피 측정물 안착수단(50) 및, 상기 피 측정물 안착수단(50)에 제공되어 안착된 피 측정물(10)을 고정토록 제공된 피 측정물 고정수단(70)을 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 도 3 및 도 5와 같이, 본 발명의 장치(1)에서 피 측정물(10) 예를 들어, 원통부재의 마모량이 측정되는 가공물을 안착수단(50)에 삽입 안착시키고, 이때 피측정물 고정수단(70)이 피 측정물(10)을 도 6과 같이, 측정기(2)의 탐침봉(2a)이 기준선(L1)에 맞추어 정밀하게 피 측정물을 측정하도록 한다.

이때, 도 3 및 도 5와 같이, 본 발명의 장치(1)에서 상기 베이스(30)는, 사각 블록으로 그 평탄도가 정밀하게 가공되어 제공되되, 사방에 기준점(32)을 구비하여 사전에 수평이 정밀하게 조정되는 것이 필요하다.

그리고, 상기 피 측정물 안착수단(50)은 상기 베이스(30)에 회전 가능하게 제공될 수 있는데, 이와 같은 본 발명의 피 측정물 안착수단(50)은 바람직하게는 상기 베이스(30)에 형성된 안착홈부(34)에 설치된 베어링부재(52)상에 저면이 안착되고 내측에 피 측정물 안착공간(A)이 형성된 원통형 부재로 제공될 수 있다.

한편, 상기 피 측정물(10)은 상기 안착수단인 원통형부재의 내측에 안착될 수 있는데, 이때 상기 피 측정물(10)은 하부의 고정부(10a)와 그 상부에 일체로 된 가공부(10b)로 제공될 수 있다.

따라서, 상기 피 측정물 고정수단(50)은 다음에 상세하게 설명하듯이, 상기 피 측정물(10)의 하부 고정부(10a)에 맞추어 대응 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 안착수단(50)인 원통형부재의 외주면에 일체로 형성되고, 상기 베이스(30)에 수직 설치된 모터(54)로서 구동되는 구동기어(56)가 맞물리는 기어부(58)를 더 포함한다.

따라서, 상기 모터(54)가 작동되면 구동기어(56)와 맞물리는 기어부(58)를 포함한 원통형 부재의 피 측정물 안착수단(50)은 베이스(30)의 안착홈(32)상의 베어링부재(52)를 통하여 회전 작동된다.

이와 같은 피 측정물(10)이 내부에 안착 고정되는 안착수단의 회전은 피 측정물(10) 즉, 마모량이 측정되는 원통부품인 가공물의 측정점 위치 조정을 용이하게 한다.

한편, 도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 장치의 상기 피 측정물 고정수단(70)은, 상기 피 측정물 안착수단(50)에 승강 가능하게 제공된 지지부재(72) 및, 상기 지지부재(72)에 수평방향으로 탄성 이동 가능하게 제공되면서 상기 피 측정물(10)을 고정하는 피 측정물 고정블록(74)을 포함하여 구성될 수 있 다.

이때, 본 발명의 상기 피 측정물 안착수단(50)의 상기 지지부재(72)는 피 측정물 안착수단(50)에 스프링(72a)을 매개로 승강 가능하게 제공되는 원통형 지지부재로 제공된다.

또한, 상기 피 측정물 고정블록(74)은 스프링(74a)을 매개로 상기 지지부재 (72)에 수평 이동 가능하게 제공될 수 있다.

예를 들어, 상기 원통형부재인 지지부재(72)의 하단부에는 스프링 지지봉 (72a)이 설치되고, 상기 지지봉(72a)에 설치된 스프링(72a)은 원통형부재인 안착수단(50)에 형성된 홈부(72c)에 삽입 지지된다.

동시에, 상기 피 측정물 고정블록(74)에는 상기 스프링(74a)이 탄성 체결되는 지지핀(74b)이 체결되고, 상기 지지핀은 원통형부재인 지지부재와 안착수단에 형성된 개구(72d)(50a)를 통하여 외부로 수평 돌출되고, 상기 안착수단의 개구(50a)는 상기 지지판의 승강을 가능하게 할 정도로 연장되어 있다.

따라서, 도 3에서 도시한 바와 같이, 피 측정물(10)의 하부 고정부(10b)가 상기 고정수단의 고정블록(74)에 놓이면, 상기 고정블록(74)은 스프링(74a)을 압축시키면서 후방으로 이동하고, 동시에 상기 고정블록(74)이 지지되는 지지부재(72)은 하부 스프링(72a)을 압축시키면서 하강한다.

결국, 도 4 및 도 5와 같이, 피 측정물(10)의 하부 고정부(10b)는 사방의 고정블록에 밀착됨과 동시에, 고정블록의 스프링 탄성력으로 긴밀하게 고정된다.

이때, 상기 피 측정물 안착수단(50)인 원통형 부재의 바닥에는 스프링(60)을 매개로 승강 가능한 안착판(62)이 구비되어 있어 상기 피 측정물(10)의 하단 고정부(10b)는 안착판(62)위에 놓이고, 이때 상기 안착판 하부의 스프링(60)은 압축된다.

그리고, 상기 안착판(62)의 중앙 하단에 스프링(60)이 체결되는 부분의 원통형 부재인 안착수단의 바닥에는 스프링(60)이 삽입되는 홈(62a)이 형성되어 있다.

특히, 상기 안착판(62)에는 피 측정물 안착수단(50)인 원통형 부재의 바닥에 형성된 가이드홈(64)에 삽입되어 안착판의 수직 이동시 중심을 유지시키는 다수 개의 가이드봉(66)들이 더 구비될 수 있다.

따라서, 상기 안착판(62)은 피 측정물(10)인 마모량 측정되는 가공물이 안착되면, 스프링을 압축시키면서 하강할때, 상기 가이드봉들에 의하여 그 수직 이동이 편심되지 않게 되고, 이는 안착판의 경사에 따른 피 측정물의 중심 편차 발생을 방지시킬 것이다.

물론, 고정수단(70)의 고정블록(74)이 도 4 및 도 5와 같이 피 측정물의 하단 고정부를 사방에서 스프링의 탄성력으로 긴밀하게 고정하기 때문에, 본 발명의 장치에서 피 측정물(10)인 마모량 측정용 가공물의 측정이 정밀하게 이루어 진다.

한편, 도 3 및 도 4와 같이, 상기 안착판의 하부로 상기 피 측정물 안착수단인 원통형 부재에는 안착판에 피 측정물이 안착되어 하강하는 것을 감지하는 센서(68)가 구비되어 있다.

따라서, 안착판(62)에 금속 가공된 중량물인 피 측정물(10)인 안착되면 그 무게로 앞에서 설명한 바와 같이, 안착판(62)이 하강하고, 이때 센서는 이를 감지 하여 장치에 피 측정물이 안착 고정됨을 인식하게 한다.

이와 같은 센서(68)는 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 상기 모터(54)와 장치 제어부(미도시)를 통하여 연계되어 원통형부재인 피 측정물 안착수단(50)의 회전을 제어할 수 있다.

특히, 상기 센서(68)는 장치 제어부를 통하여 도 6과 같이, 측정기(2)의 이동을 제어하여 피 측정물의 측정 예를 들어, 가공물의 마모량을 측정하게 된다.

즉, 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치를 이용하면 피 측정물인 마모량 측정되는 가공물의 측정이 기준선(L1)과 측정선(L2)이 일치되는 상태로 정밀하게 측정될 수 있다.

예컨대, 지금까지 설명한 피 측정물(10)의 측정 단계를 정리하면, 먼저 측정하고자 하는 피 측정물(10)(가공물 또는 부품 등)을 이동하여 장치의 고정수단(70)의 고정블록(74)위에 놓고 하부로 이동시키면, 고정블록(74)은 후방 이동하고, 지지부재(72)는 하방 이동하면서, 스프링의 탄성력으로 완충하면서 고정블록(74)은 적어도 사방에서 피 측정물(10)의 하단 고정부(10b)를 밀착 고정하되, 정확한 중심을 갖춘 상태로 고정한다.

그리고, 중량을 갖는 피 측정물이 하강하다가 안착판(62)상에 안착될 때, 스프링으로 그 충격을 흡수하면서 안착판은 하강한다.

또한, 앞에서 상세하게 설명한 바와 같이, 피 측정물(10)이 안착판에 놓여 안착판이 하강하면, 이를 센서(68)가 인식하고, 연계된 장치제어부(미도시)를 통하여도 6과 같이, 측정기(2)가 작동하여 베이스(30)에 가공된 4방향의 기준점(32)을 인식하고, 본 발명의 장치에 고정된 피 측정물 즉, 가공물이나 부품의 마모량을 정밀하게 측정 완료한다.

따라서, 이와 같이 본 발명의 장치를 이용하여 피 측정물을 측정기로 측정하는 경우에는, 도 6과 같이 기준선(L1)과 측정선(L2)의 오차가 거의 발생하지 않게 된다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 종래 가공물의 마모량 측정방법을 나타낸 사진

도 2는 종래의 가공물의 마모량 측정시 발생되는 오차를 설명하기 위한 개략도

도 3은 본 발명에 따른 피 측정물 고정장치의 전체 구성을 도시한 구성도

도 4는 도 3의 평면 구성도

도 5는 본 발명의 장치를 통한 마모량 측정되는 가공물 클램핑상태를 도시한 구성도

도 6은 본 발명의 고정장치에 고정된 가공물의 마모량 측정상태를 도시한 개략

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 피 측정물 고정장치 10.... 피 측정물

30.... 베이스 50.... 피 측정물 안착수단

52.... 베어링부재 56.... 구동기어

62.... 안착판 66.... 가이드봉

68.... 센서 70.... 피 측정물 고정수단

72.... 지지부재 74.... 피 측정물 고정블록

Claims (10)

1. 베이스(30);

   상기 베이스(30)에 구비되고 내부에 피 측정물(10)이 안착되는 피 측정물 안착수단(50); 및

   상기 피 측정물 안착수단(50)에 제공되어 안착된 피 측정물(10)을 고정토록 제공된 피 측정물 고정수단(70);

   을 포함하여 구성되고,

   상기 피 측정물 고정수단(70)은,

   상기 피 측정물 안착수단(50)에 스프링(72a)을 매개로 승강 가능하게 제공되는 원통형 지지부재(72); 및

   상기 지지부재(72)에 스프링(74a)을 매개로 수평 이동 가능하게 복수 개로 제공되며, 상기 피 측정물(10)의 외주면과 면접촉하여 상기 피 측정물(10)이 지면에 대하여 수직하게 배치될 수 있도록 밀착 고정하는 피 측정물 고정블록(74);

   을 포함하여 구성된 피 측정물 고정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 베이스(30)는 사각 블록으로 제공되되 사방에 기준점(32)을 구비하여 사전에 수평 조정되고,

   상기 피 측정물 안착수단(50)은 상기 베이스(30)에 회전 가능하게 구비된 것을 특징으로 하는 피 측정물 고정장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 피 측정물 안착수단(50)은, 상기 베이스(30)에 형성된 안착홈부(34)에 설치된 베어링부재(52)상에 저면이 안착되고 내측에 피 측정물 안착공간(A)이 형성 된 원통형 부재로 제공된 것을 특징으로 하는 피 측정물 고정장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 안착수단(50)의 외주면에 일체로 형성되고 상기 베이스(30)에 수직 설치된 모터(54)로서 구동되는 구동기어(56)가 맞물리는 기어부(58)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피 측정물 고정장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 피 측정물 안착수단(50)인 원통형 부재의 바닥에는 스프링(60)을 매개로 승강 가능하면서 상기 피 측정물(10)이 안착되는 안착판(62)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 피 측정물 고정장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 안착판(62)에는 피 측정물 안착수단(50)인 원통형 부재의 바닥에 형성된 가이드홈(64)에 삽입되어 안착판의 수직 이동시 중심을 유지시키는 다수 개의 가이드봉(66)들이 더 구비된 것을 특징으로 하는 피 측정물 고정장치.
9. 제7항에 있어서,

   상기 안착판의 하부로 상기 피 측정물 안착수단인 원통형 부재에는 안착판에 피 측정물이 안착되어 하강하는 것을 감지하는 센서(68)가 더 구비된 것을 특징으 로 하는 피 측정물 고정장치.
10. 제1항 내지 제4항, 제7항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에서 기재된 피 측정물 고정장치(1)에 마모량이 측정되는 가공물인 피 측정물(10)이 기준선과 측정선이 일치되는 상태로 안착 고정되는 단계; 및

    상기 피 측정물(10)의 마모량을 측정기를 이용하여 측정하는 단계;

    를 포함하여 구성된 피 측정물 고정장치를 이용한 가공물 마모량 측정방법.

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