KR20090086600A

KR20090086600A - 모방 장치

Info

Publication number: KR20090086600A
Application number: KR1020097012697A
Authority: KR
Inventors: 겐스케 마루야마; 오사무 야마구치; 다카시 시마누키; 고이치 츠지; 다카히로 이케다
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2009-08-13
Also published as: EP2192406A4; WO2009051242A1; EP2192406B1; US20090288490A1; US8191422B2; KR101147368B1; ES2389979T3; CA2678152A1; CA2678152C; EP2192406A1; JP2009115782A

Abstract

워크(100)에 접하는 슈(1)와, 슈(1)가 워크(100)에 접하는 면 상의 점을 선회 중심으로 하고, 슈(1)를 원호 형상으로 선회시키는 원호 슬라이드 가이드(5A)와, 원호 슬라이드 가이드(5A)와 동일한 선회 중심에서, 원호 슬라이드 가이드(5A)와 직교하는 방향으로 슈(1)를 원호 형상으로 선회시키는 원호 슬라이드 가이드(5B)를 구비한 모방 장치.

워크, 슈, 선회 중심, 원호 슬라이드 가이드, 모방 장치

Description

모방 장치{PROFILING APPARATUS}

본 발명은 워크의 형상을 모방하는 모방 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 검사, 계측, 가공 등의 분야에 있어서, 표면을 모방하는 모방 장치가 이용되고 있다. 예를 들면, 피검체(被檢體)의 표면 형상을 본뜬 더미 피검체를 마련하고, 더미 피검체의 표면 형상을 따라 상하 이동시키고, 이에 따라 피검체의 표면 형상을 따라 상하 이동하는 초음파 탐상(探傷) 장치가 개시되어 있다(예를 들면, 일본국 특허출원공개 평6-242087호 공보 참조).

그러나, 상술한 모방 장치는, 대상이 되는 워크(work)의 형상을 사전에 파악하고, 각각의 워크의 모방할 부분에 대응한 준비를 해야만 한다. 따라서, 이들 모방 장치에서는, 모방할 부분은 워크의 형상에 의존하기 때문에, 자유롭게 워크를 변경할 수는 없다.

본 발명의 목적은, 워크의 형상에 대하여, 적응도(適應度)가 높은 모방 장치를 제공 하는 것에 있다.

본 발명의 관점에 따른 모방 장치는, 워크를 모방하는 모방 장치이며, 상기 워크에 접하는 슈(shoe)와, 상기 슈가 상기 워크에 접하는 면 상의 점을 선회 중심으로 하고, 상기 슈를 원호 형상으로 선회시키는 제 1 선회 수단을 구비한 구성이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 정면도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 측면도.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모방 장치의 슈의 움직임을 나타내는 구성도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모방 장치의 모방 동작을 나타내는 구성도.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 구성도.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 구성도.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예의 변형에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 구성도.

도 8A는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 정면도.

도 8B는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모방 장치의 브레이크가 작동하기 전의 상태를 나타내는 확대도.

도 8C는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모방 장치의 브레이크가 작동한 후의 상태를 나타내는 확대도.

도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 측면도.

도 10A는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모방 장치가 통상의 동작 중인 상태를 나타내는 상태도.

도 1OB는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모방 장치가 워크의 단부에 이르기 직전의 상태를 나타내는 상태도.

도 10C는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모방 장치가 워크의 단부를 통과 중인 상태를 나타내는 상태도.

도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모방 장치의 브레이크를 작동시키지 않은 상태를 나타내는 상태도.

도 12A는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 모방 장치의 통상의 동작 중의 상태를 나타내는 상태도.

도 12B는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 모방 장치의 센서에 의한 워크가 없음을 검지한 상태를 나타내는 상태도.

도 12C는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 모방 장치가 워크의 단부를 통과 중인 상태를 나타내는 상태도.

도 13은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 정면도.

도 14는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 측면도.

도 15는 본 발명의 제 6 실시예의 변형 형태에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 정면도.

도 16은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 정면도.

도 17은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 정면도.

도 18A는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 모방 장치에 의해 워크를 모방하기 전의 상태를 나타내는 상태도.

도 18B는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 모방 장치에 의해 워크를 모방한 후의 상태를 나타내는 상태도.

도 19는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 정면도.

도 20은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 모방 장치에 의한 탐상 방법을 X-Z 평면 상에 나타낸 모식도.

도 21은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 모방 장치에 의한 워크의 탐상 방법을 나타낸 모식도.

도 22A는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 모방 장치에 의한 워크를 모방하는 제 1 단계의 상태를 나타내는 상태도.

도 22B는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 모방 장치에 의한 워크를 모방하는 제 2 단계의 상태를 나타내는 상태도.

도 22C는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 모방 장치에 의한 워크를 모방하는 제 3 단계의 상태를 나타내는 상태도.

도 22D는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 모방 장치에 의한 워크를 모방하는 제 4 단계의 상태를 나타내는 상태도.

도 23A는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 모방 장치에 의한 통상의 탐상 중의 상태를 나타내는 상태도.

도 23B는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 모방 장치의 워크의 단부에 이르기 직전의 상태를 나타내는 상태도.

도 23C는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 모방 장치의 워크의 단부를 통과 중인 상태를 나타내는 상태도.

도 24는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 정면도.

도 25는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 유지 기구의 유지력을 설명하기 위한 그래프.

도 26은 본 발명의 제 13 실시예에 따른 모방 장치의 구성의 일부를 나타내는 정면도.

도 27은 본 발명의 제 13 실시예에 따른 모방 장치의 유지 기구를 작동시킨 상태를 나타내는 정면도.

도 28은 본 발명의 제 13 실시예에 따른 모방 장치의 유지 기구를 작동시킨 상태를 나타내는 정면도.

도 29는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 정면도.

도 30은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 모방 장치의 구성의 일부를 나타내는 측면도.

도 31은 본 발명의 제 15 실시예에 따른 모방 장치의 구성을 나타내는 측면도.

도 32는 본 발명의 제 15 실시예에 따른 모방 장치의 모방 동작 상태를 나타내는 측면도.

도 33은 본 발명의 제 15 실시예에 따른 모방 장치에 의한 원통 형상의 워크의 모방 동작 상태를 나타내는 개략도.

도 34는 본 발명의 제 15 실시예에 따른 모방 장치의 인덱스량을 설명하기 위한 측면도.

도 35는 본 발명의 제 15 실시예에 따른 모방 장치를 주행 차량에 탑재한 구성을 나타내는 구성도.

이하 도면을 참조하여, 본 발명 실시예를 설명한다.

(제 1 실시예)

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모방 장치(10)의 구성을 나타내는 정면도이다. 도 2는 본 실시예에 따른 모방 장치(10)의 구성을 나타내는 측면도이다. 도면 중에 나타나 있는 X축, Y축 및 Z축은, 각각 직교하는 축이다. 또, 이후에 있어서, 동일 부분에는 동일한 부호를 첨부하고 그 상세한 설명을 생략하며, 상이한 부분에 대해서 주로 설명한다. 이후 실시예도 마찬가지로 하여 중복된 설명 을 생략한다.

모방 장치(10)는, 슈(1), 프레임(2A, 2B, 2C, 2D), 원호 슬라이드 가이드(5A ,5B), 슬라이드부(6), 직동 가이드(7), 탄성체(8), 및 고정부(9)를 구비하고 있다. 모방 장치(10)는 이송 장치(15)에 의해 제어됨으로써, 워크(100)의 표면을 모방한다.

슈(1)는 모방하고자 하는 워크(100)에 접촉시키는 부분이다. 슈(1)는 프레임(2A)에 장착되어 있다.

원호 슬라이드 가이드(5A)는 프레임(2A)의 양 측을 끼우도록, 각 1개씩 장착되어 있다. 원호 슬라이드 가이드(5A)는, 블록(51A), 레일(52A)를 구비하고 있다. 레일(52A)은 원호 형상으로 되어 있다. 블록(51A)은 프레임(2A)에 장착되어 있다. 레일(52A)은 프레임(2B)에 장착되어 있다.

프레임(2A)은 원호 슬라이드 가이드(5A)에 의해, 프레임(2B)에 대하여 상대적으로 선회 운동하도록 가동한다. 원호 슬라이드 가이드(5A)에 의한 프레임(2A)의 선회 중심축은, 슈(1)가 워크(100)에 접촉하는 면에 있다.

원호 슬라이드 가이드(5B)는 원호 슬라이드 가이드(5A)에 대하여, 직교하도록 설치되어 있다. 즉, 원호 슬라이드 가이드(5A)에 의해 슬라이드하는 원호가 포함되는 평면과, 원호 슬라이드 가이드(5B)에 의해 슬라이드하는 원호가 포함되는 평면이 직교한다.

원호 슬라이드 가이드(5B)는 프레임(2B)의 양 측을 끼우도록, 각 1개씩 장착되어 있다. 원호 슬라이드 가이드(5B)는, 블록(51B), 레일(52B)을 구비하고 있다. 레일(52B)은 원호 형상으로 되어 있다. 블록(51B)은 프레임(2B)에 장착되어 있다. 레일(52B)은 프레임(2C)에 장착되어 있다.

프레임(2B)은 원호 슬라이드 가이드(5B)에 의해, 프레임(2C)에 대하여 상대적으로 선회 운동하도록 가동한다. 원호 슬라이드 가이드(5B)에 의한 프레임(2B)의 선회 중심축은, 슈(1)가 워크(100)에 접촉하는 면에 있다.

프레임(2D)은 프레임(2C)의 상부에 설치되어 있다. 프레임(2D)은 슬라이드부(6)의 상하 방향(Z축 방향)의 움직임을 지지한다. 프레임(2D)의 상부에는, 고정부(9)가 설치되어 있다. 고정부(9)는 이송 장치(15)에 의해 유지되어, 모방 장치(10)를 각 방향으로 움직인다.

4개의 직동 가이드(7)는 슬라이드부(6)의 네 모서리를 지시하도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 직동 가이드(7)는 슬라이드부(6)의 양 측에 각 2개씩 장착되어 있다. 슬라이드부(6)의 각 편(片)측에 장착된 2개의 직동 가이드(7)는 양단에 위치하도록 장착되어 있다. 1개의 직동 가이드(7)는 레일(71) 및 2개의 블록(72)을 구비하고 있다. 레일(71)은 슬라이드부(6)에 고정되어 있다. 블록(72)은 프레임(2D)에 고정되어 있다. 2개의 블록(72)은 수직 방향으로 가동하는 가동 슬라이드부(6)를 지지하도록, 상하로 나누어 설치되어 있다. 이 구성에 의해, 슬라이드부(6)는 레일(71)을 따르도록 상하로 가동한다.

탄성체(8)는 슬라이드부(6)의 하측에 설치되어 있다. 탄성체(8)는, 예를 들면 스프링이다. 탄성체(8)는, 직동 가이드(7)에 의해, 슬라이드부(6)가 슬라이드할 수 있는 방향(즉, 상하 방향)으로 신축한다. 탄성체(8)는 이송 장치(15)에 의 한 워크(100)로의 가압력을 완충한다. 이것에 의해, 모방 장치(10)는 워크(100)에 과도한 가압력을 걸지 않는다. 탄성체(8)는 워크(100)를 모방할 때의 상하 방향의 어긋남을 허용한다.

여기서, 중심 O점에 관하여 설명한다.

도 3은 본 실시예에 따른 모방 장치(10)의 슈(1)의 움직임을 나타내는 구성 도이다. 도 3에 나타내는 모방 장치(10)는, 프레임(2B)이 도면을 보는 방향(Y축 방향)의 전방 측으로 경사지고, 프레임(2A)이 X축 방향의 도면을 보는 방향에서 우측으로 경사진 상태이다. 즉, 모방 장치(10)는, 슈(1)의 워크(100)와 접촉하는 면이 보이고 있는 상태이다.

중심 O점은, 원호 슬라이드 가이드(5A)에 의한 프레임(2A)의 선회 중심축 상의 점이며, 원호 슬라이드 가이드(5B)에 의한 프레임(2B)의 선회 중심축 상의 점이다. 따라서, 중심 O점은, 2개의 원호 슬라이드 가이드(5A ,5B)의 중심축의 교점이다. 따라서, 2개의 원호 슬라이드 가이드의 선회 중심은, 슈(1)가 워크(100)와 접촉하는 워크 표면의 1점에만 존재한다. 이에 따라, 중심 O점의 위치는, 슈(1)의 경사에 따르지 않고 변화하지 않는다.

도 4를 참조하여, 모방 장치(10)의 동작에 관하여 설명한다.

이송 장치(15)는, 워크(100)의 방향 F1(하향)을 향해서 모방 장치(10)를 이동시킨다. 모방 장치(10)의 슈(1)는 워크(100)와 접촉한다. 또한, 모방 장치(10)의 슬라이드부(6)가 하방으로 힘이 가해짐으로써, 탄성체(8)가 수축한다. 이에 따라, 슈(1)는 워크(100)에 대하여, 가압력을 부여한다.

이 가압력은, 폭을 갖는 슈(1)가 워크(100)에 접함으로써 모멘트력으로 된다. 이 모멘트력은, 워크(100)의 표면을 선회 중심으로 하여, 2개의 원호 슬라이드 가이드(5A와 5B)를 선회시킨다. 이 선회에 의해, 슈(1)는 워크(100)의 곡면의 법선 방향으로 방향을 바꾼다. 이때, 슈(1)에 있는 중심 O점은 워크(100)와의 접촉면의 중앙에 위치해 있다.

본 실시예에 의하면, 원호 슬라이드 가이드(5A와 5B)는 직교하여 설치되어 있다. 이들 2개의 원호 슬라이드 가이드(5A, 5B)의 선회의 조합에 의해, 슈(1)는 워크(100)의 표면 1점을 회전 중심으로 해서 삼차원의 동작을 한다. 이에 따라, 모방 장치(10)는 워크(100)의 삼차원 곡면을 모방할 수 있다.

원호 슬라이드 가이드(5A, 5B)는, 워크(100)와 슈(1)의 접촉에 의해 모멘트력이 생심으로써, 선회한다. 이에 따라, 슈(1)를 워크(100)의 표면의 법선 방향을 향하게 할 수 있다.

모방 장치(10)는, 외부로부터의 복잡한 제어나 조작을 필요로 하지 않고, 워크(100)의 곡면에 모방시킬 수 있다. 이 때문에, 이송 장치(15)는, 모방하고자 하는 진행 방향으로의 조작, 인덱스 동작, 및 가압 방향으로의 조작에 의해, 워크(100)의 삼차원 곡면을 모방할 수 있다. 즉, 이송 장치(15)는, X축, Y축 및 Z축의 직선 3축의 움직임을, 모방 장치(10)에 부여하는 것만으로, 워크(100)의 삼차원 곡면을 모방할 수 있다.

슈(1)의 선회 중심인 중심 O점을 워크 표면에 마련하고 있기 때문에, 예를 들어 워크 표면을 모방함으로써 슈(1)가 경사져도, 접촉하고 있는 점은 워크 표면 의 1점이다. 즉, 슈(1)와 워크(100)의 접촉하고 있는 점은, 선회 중심으로부터 이동하지 않는다. 따라서, 모방 포인트(접촉 위치)의 X-Y 평면 내의 어긋남이 없다. 따라서, 이송 장치(15)에 의한 모방 장치(10)의 제어는, 접촉점의 위치 보정을 할 필요가 없기 때문에, 제어를 용이하게 할 수 있다.

모방 장치(10)는, 탄성체(8)를 설치함으로써, 워크(100) 표면의 상하 방향의 요철을 허용하여, 워크(100)를 모방할 수 있다. 이에 따라, 모방 장치(10)는, 워크(100)의 표면이 복잡할 경우에도, 어느 정도 높이의 요철이면, 이송 장치(15)에 의한 도면의 Z 방향의 미세한 제어를 필요로 하지 않고, 워크(100)를 모방할 수 있다.

따라서, 모방 장치(10)는, 직선 운동 이외의 복수의 제어축을 마련하여, 특별히 복잡한 제어를 행하지 않더라도, 곡면(곡판(曲板)을 포함)이나 평판의 워크를 모방할 수 있다.

(제 2 실시예)

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모방 장치(10A)의 구성을 나타내는 구성도이다.

모방 장치(10A)는, 도 1에 나타내는 제 1 실시예에 따른 모방 장치(10)에 있어서, 프레임(2C) 및 원호 슬라이드 가이드(5B)를 제외하고, 프레임(2B)을 프레임(2D)에 직접 설치하고 있다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10)와 동일하다.

다음에, 모방 장치(10A)의 동작에 관하여 설명한다.

워크(100A)는, 평판을 일방향으로 구부려서 아치 형상을 한 것 같은 곡판이 다. 따라서, 슈(1)와 워크(100A)의 접점에서의 법선의 변화는, 도면 중의 X-Z 평면뿐이다.

모방 장치(10A)는, 이 X-Z 평면과 원호 슬라이드 가이드(5A)에 의해 슬라이드하는 원호를 포함하는 평면이 평행해지도록, 워크(100A)의 표면에 둔다. 즉, 모방 장치(10A)는, 원호 슬라이드 가이드(5A)의 선회할 수 있는 방향이 X-Z 평면 상으로 되도록, 워크(100A) 상에 설치한다.

이송 장치(15)에 의한 모방 장치(10A)의 제어 방법은, 모방 장치(10A)를 일방향으로 이동시키는 점 이외에는, 제 1 실시예에 따른 모방 장치(10)와 동일하다.

본 실시예에 의하면, 법선의 변화되는 방향이 1방향인 워크(100A)의 경우에, 간단한 구성의 모방 장치(10A)로, 워크(100A)를 모방할 수 있다. 따라서, 이송 장치(15)에 의한 모방 장치(10A)의 제어 방법은, X, Y, Z 방향의 단순한 제어를 행함으로써, 워크(100A)를 모방할 수 있다.

(제 3 실시예)

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모방 장치(10B)의 구성을 나타내는 구성도이다.

모방 장치(10B)는, 도 1에 나타내는 제 1 실시예에 따른 모방 장치(10)에 있어서, 탄성체(8) 대신에, 에어 실린더(20) 및 정밀 감압 밸브(23)를 설치하고 있다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10)와 동일하다.

에어 실린더(20)는 슬라이드부(6)의 하측에 설치되어 있다. 에어 실린더(20)는, 직동 가이드(7)에 의해, 슬라이드부(6)가 슬라이드할 수 있는 방향(즉, 상하 방향)으로 신축한다.

에어 실린더(20)는, 모방 장치(10B)의 가압 스트로크를 완충하는 탄성 요소이다. 에어 실린더(20)의 탄성 요소에 의해, 모방 장치(10B)는, 워크(100)를 가압할 때의 완충 기능을 갖는다. 이에 따라, 모방 장치(10B)는, 워크(100)에 과도한 가압력을 걸지 않는다. 에어 실린더(20)는 워크(100)를 모방할 때의 상하 방향의 어긋남을 허용한다.

에어 실린더(20)는 실린더(201) 및 로드(202)을 구비하고 있다. 실린더(201)는 슬라이드부(6)에 고정되어 있다. 로드(202)는 프레임(2C)에 고정되어 있다.

정밀 감압 밸브(23)는, 에어 실린더(20) 내부의 공기압을 제어한다. 정밀 감압 밸브(23)는, 에어 실린더(20)의 SA측(상방측)의 공기압을 제어하도록 설치되어 있다. 정밀 감압 밸브(23)에는 릴리프(relief) 기능이 있다. 정밀 감압 밸브(23)는, 에어 실린더(20)와 압축 공기의 공급원(1차측) 사이의 공기압 회로에 배치되어 있다. 여기서, 공기압 회로에는, 필요에 따라 전자 밸브나 필터 등의 기기가 배치되어 있는 것으로 한다.

다음에, 모방 장치(10B)의 동작에 관하여 설명한다.

모방 장치(1OB)는, 이송 장치(15)에 의해, 워크(100)에 가압된다. 이때, 에어 실린더(20)는 수축한다. 워크(100)를 가압하는 힘은, 에어 실린더(20)의 수축에 의한 압축 공기의 압력과 에어 실린더(20)의 피스톤 직경에 의해 결정된다.

본 실시예에 의하면, 제 1 실시예에 의한 작용 효과에 더해, 이하의 작용 효 과를 얻을 수 있다.

모방 장치(10B)는, 공기압 회로에 나타나 있는 바와 같이 에어 실린더(20) 및 정밀 감압 밸브(23)를 사용하고 있다. 이 때문에, 에어 실린더측의 2차 압력을 일정하게 유지할 수 있다. 이것에 의해, 모방 장치(10B)의 가압력(접촉력)을 적절한 일정값으로 할 수도 있다. 모방 장치(10B)는 가압력을 일정하게 함으로써, 상시 적절한 접촉력(가압력)을 얻을 수 있다.

예를 들면, 종래의 일반적인 모방 장치는, 완충부의 탄성체로서 코일 스프링을 이용하는 경우가 많다. 이 경우, 긴 완충 스트로크(모방 스트로크)가 취해지지 않는 경우가 있다. 왜냐하면, 코일 스프링은 후크의 법칙으로 나타내지는 바와 같이 스트로크에 따라 가압력에 변화가 있고, 또한 코일 스프링 자신의 길이에 따라 스트로크의 제한도 있기 때문이다. 모방 장치(10B)에서라면, 특히 긴 완충 스트로크(모방 스트로크)가 필요할 경우에는, 스트로크가 긴 슬라이드부(6)나 직동 가이드(7)와 에어 실린더(20)를 이용하면 된다. 또한, 긴 스트로크에 관계 없이 가압력의 변화도 없다.

또한, 정밀 감압 밸브(23)를 조정하는 것만으로 모방 장치의 가압력(접촉력)을 조정하는 것이 용이하다. 즉, 코일 스프링 등을 이용한 완충부와 같이, 가압력 조정시 마다 스프링 부품을 교환할 필요가 없다.

(제 4 실시예)

도 8A, 도 8B 및 도 8C는, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모방 장치(10C)의 구성을 나타내는 정면도이다. 도 9는 본 실시예에 따른 모방 장치(10C)의 구성을 나타내는 측면도이다.

모방 장치(10C)는, 도 6에 나타내는 제 3 실시예에 따른 모방 장치(10B)에 있어서, 브레이크(25A, 25B)를 설치하고 있다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10B)와 동일하다.

브레이크(25B)는 원호 슬라이드 가이드(5B)의 움직임을 억제하는 제동 기기이다. 브레이크(25B)가 작동하고, 브레이크 패드(252B)가 마찰판(253B)을 누르면, 원호 슬라이드 가이드(5B)의 움직임이 로크(lock)된다.

브레이크(25B)는, 브레이크 본체(251B), 브레이크 패드(252B), 및 마찰판(253B)을 구비하고 있다.

브레이크 패드(252B)는 브레이크 본체(251B)에 조립되어 있다. 브레이크 본체(251B)는 프레임(2B)에 고정되어 있다. 마찰판(253B)은 프레임(2C)에 고정되어 있다. 따라서, 브레이크 본체(251B)와 마찰판(253B)은 상대적으로 운동을 한다.

브레이크(25A)는 원호 슬라이드 가이드(5A)의 움직임을 억제하는 제동 기기이다. 브레이크(25A)가 작동하고, 브레이크 패드(252A)가 마찰판(253A)를 누르면, 원호 슬라이드 가이드(5A)의 움직임이 로크된다.

브레이크(25A)는, 브레이크 본체(251A), 브레이크 패드(252A), 및 마찰판(253A)을 구비하고 있다.

브레이크 패드(252A)는 브레이크 본체(251A)에 조립되어 있다. 브레이크 본체(251A)는 프레임(2A)에 고정되어 있다. 마찰판(253A)은 프레임(2B)에 고정되어 있다. 따라서, 브레이크 본체(251A)와 마찰판(253A)은 상대적으로 운동을 한다.

도 8A 내지 도 8C를 참조하여, 브레이크(25B)의 동작에 관하여 설명한다. 도 8B는 브레이크(25B)가 작동하기 전의 상태를 나타내는 확대도이다. 도 8C는 브레이크(25B)가 작동한 후의 상태를 나타내는 확대도이다. 또한, 브레이크(25A)의 동작에 대해서는, 브레이크(25B)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

여기서, 브레이크(25B)는 제어 기기(도시 생략)에 의해 제어된다.

제어 기기는 브레이크(25B)에 작동 지령을 출력한다.

브레이크 본체(251B)는, 제어 기기로부터 작동 지령을 수신하면, 공기압에 의해, 브레이크 패드(252B)를 밀어낸다.

밀어내진 브레이크 패드(252B)는 마찰판(253B)에 접촉한다.

브레이크 패드(252B)가 마찰판(253B)에 접촉함으로써, 마찰판(253B)과 프레임(2C)상에서 결합한 원호 슬라이드 가이드(5B)의 움직임이 유지된다.

이들의 일련의 동작에 의해, 모방 장치(10C)의 자유도를 제한할 수 있다.

도 10A 내지 도 1OC를 참조하여, 모방 장치(10C)에 의한 워크(100)를 모방하는 동작에 관하여 설명한다. 여기에서, 이 워크(100)는, 모방 동작을 행하는 최후의 부분이 단부로 되어 있다.

도 10A, 도 10B 및 도 10C는 본 실시예에 따른 모방 장치(10C)의 동작 중의 상태를 나타내는 상태도이다. 도 10A는 모방 장치(10C)가 통상의 동작 중인 상태를 나타내는 상태도이다. 도 10B는 모방 장치(10C)가 워크(100)의 단부에 도달하기 직전의 상태를 나타내는 상태도이다. 도 1OC는 모방 장치(10C)가 워크(100)의 단부를 통과 중인 상태를 나타내는 상태도이다. 모방 장치(10C)에 의한 워크(100) 의 모방 동작은, 도 10A, 도 10B, 도 10C의 순서로 행해진다.

통상의 동작 중(즉, 도 10A에 나타내는 상태)에는, 원호 슬라이드 가이드(5A ,5B)가 자유롭게 선회하고, 슈(1)가 워크(100)를 모방한다.

도 10B에 나타내는 상태에서는, 브레이크(25A)는 작동하기 직전 또는 직후이다.

도 10C에 나타내는 상태에서는, 브레이크(25A)는 작동하고 있다. 따라서, 원호 슬라이드 가이드(5A)의 움직임은 로크된다. 따라서, 워크(100)의 도중에 끊어지는 부분을 통과 중이어도, 슈(1)는 경사지지 않는다. 이에 따라, 모방 장치(10C)는, 워크(100)의 단부까지, 적절하게 안정된 모방 동작을 할 수 있다.

여기에서는, 주로 브레이크(25A)의 동작에 관하여 설명했지만, 브레이크(25B)의 동작에 관해서도 동일하다.

또한, 모방 장치(10C)의 브레이크(25A)를 작동시키지 않는 경우에는, 도 11에 나타나 있는 바와 같이, 슈(1)가 크게 경사지게 된다. 이것은, 모방 장치(10C)를 항상 워크(100)에 가압하고 있고, 또한 원호 슬라이드 가이드(5A)가 자유롭게 선회하기 때문이다.

본 실시예에 의하면, 제 3 실시예에 의한 작용 효과에 더해, 이하의 작용 효과를 얻을 수 있다.

모방 장치(10C)는, 워크(100)의 도중에 끊어지는(또는 단부) 부분을 통과할 경우에 있어서도, 브레이크(25A ,25B)에 의해, 모방 장치(10C)의 자세가 유지된다. 이에 따라, 모방 장치(10C)는, 자세를 무너뜨리지 않고, 워크(100)의 도중에 끊어 지는 부분(또는 단부)을 통과할 수 있다.

따라서, 제동 기기인 브레이크(25A ,25B)를 설치함으로써, 모방 장치(10C)의 자유도를 제한할 수 있다. 이에 따라, 모방 장치(10C)는, 예를 들면 워크의 단부나 테두리, 또는 워크 표면의 개구부 등을, 적절히 주행할 수 있다.

(제 5 실시예)

도 12A, 도 12B 및 도 12C는, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 모방 장치(10D)가 동작 중인 상태를 나타내는 상태도이다. 도 12A는 모방 장치(10D)가 통상 동작 중인 상태를 나타내는 상태도이다. 도 12B는 모방 장치(10D)가 센서(30)에 의한 워크(100) 없음을 검지한 상태를 나타내는 상태도이다. 도 12C는 모방 장치(10D)가 워크(100)의 단부를 통과 중인 상태를 나타내는 상태도이다. 모방 장치(10D)에 의한 워크(100)의 모방 동작은, 도 12A, 도 12B, 도 12C의 순서로 행해진다.

모방 장치(10D)는 도 10A 내지 도 10C에 나타내는 제 4 실시예에 따른 모방 장치(10C)에, 슈(1)보다도 모방 동작을 행하는 진행 방향측에 센서(30)를 설치하고 있다. 그 밖의 점은 모방 장치(10C)와 동일하다.

센서(30)는 워크(100)의 단부 또는 테두리를 검지한다. 센서(30)는 임의의 거리의 설정 범위 내에서 물체를 검지할 수 없을 경우, 피측정물인 워크(100)가 존재하지 않는다고 하는 상태를 검출한다. 센서(30)는, 예를 들면 레이저식의 비접촉식 센서이다. 센서(30)는 레이저 LA를 출력하고, 워크(100)의 단부 또는 테두리를 검지한다.

다음에, 모방 장치(10D)의 동작에 관하여 설명한다.

통상 시는, 도 12A에 나타나 있는 바와 같이, 원호 슬라이드 가이드(5A ,5B)가 자유롭게 선회하고, 슈(1)가 워크(100)를 모방한다.

먼저, 제어 기기(도시 생략)에 의해, 센서(30)의 검출 결과가 판단된다.

이 제어 기기는, 센서(30)에 의해, 모방 장치(10D)의 진행 방향에 워크(100)가 없다는 신호를 수신한 경우(즉, 도 12B에 나타내는 상태), 브레이크(25A) 또는 브레이크(25B)를 작동시키는 신호를 출력한다. 도 12A 내지 도 12C의 동작 중에 있어서는, 브레이크(25A)를 작동시키게 된다.

모방 장치(10D)는, 제어 기기로부터의 신호에 의거하여, 브레이크(25A) 또는 브레이크(25B)를 작동시킨다. 이에 따라, 모방 장치(10D)는, 워크 단부나 테두리의 부근을 통과하기 직전에, 모방 장치(10D)의 자세를 유지한다. 브레이크(25A) 또는 브레이크(25B) 등의 제동 기기를 작동시키는 타이밍은, 모방 장치가 진행하는 방향의 속도나 센서(30)의 부착 위치에 따라 대응한다.

도 12C에 나타나 있는 바와 같이, 모방 장치(10D)의 자세는 유지되어 있기 때문에, 워크(100)의 단부나 테두리를 통과해도 모방 장치의 자세는 변화되지 않는다.

본 실시예에 의하면, 제 4 실시예에 의한 작용 효과에 더해, 모방 장치(10D)는, 대상으로 되는 워크(100)에 대해서 제동 장치의 작동 포인트를 사전에 프로그램하지 않아도, 모방 장치(10D)의 자세를 유지할 수 있다.

(제 6 실시예)

도 13은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 모방 장치(10E)의 구성을 나타내는 정면도이다. 도 14는 본 실시예에 따른 모방 장치(10E)의 구성을 나타내는 측면도이다.

모방 장치(10E)는, 도 6에 나타내는 제 3 실시예에 따른 모방 장치(10B)에 있어서, 카운터웨이트(36), 기어(37A, 37B, 37C, 37D), 및 회전축(38A, 38B)을 설치하고 있다. 모방 장치(10E)는 횡방향으로 이용할 경우 등에 적합한 구성이다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10B)와 동일하다.

워크(100B)는 횡방향으로 모방할 필요가 있는 워크이다.

모방 장치(10E)는, 횡방향으로 설치하면, 도 13에 나타나 있는 바와 같이, 슈(1)가 워크(100B)로부터 벗어나는 방향으로 모멘트력 Fm이 작용한다. 이것은, 모방 장치(10E)의 가동부(35)의 중심 위치에 의해, 원호 슬라이드 가이드(5B)가 자유롭게 움직이기 때문이다. 여기서, 가동부(35)는, 원호 슬라이드 가이드(5B)의 블록(51B)에 고정된 부분(선단의 슈(1)로부터 프레임(2B))이다. 즉, 가동부(35)는 중력의 작용에 의해 하향으로 가동하는 부분을 나타내고 있다.

모방 장치(10E)는, 모멘트력 Fm에 의한 영향을 보정하기 위해서 카운터웨이트(36)를 설치하고 있다. 카운터웨이트(36)는, 슈(1)가 워크(100B)로부터 벗어나는 방향의 모멘트력 Fm을 경감한다. 카운터웨이트(36)의 중량은, 슈(1)가 워크(100B)로부터 벗어나려고 하는 모멘트력을 필요에 따라 저감할 수 있는 무게이면 된다. 이 때문에, 이 중량은, 엄밀하게 설정하지 않아도 된다.

도 13을 참조하여, 모방 장치(10E)의 동작 및 구성에 관하여 설명한다.

모방 장치(10E)는 수평 방향으로 설치되어 있다. 모방 장치(10E)는 워 크(100B)에 대하여 횡방향으로 모방 작업을 행하는 것으로 한다. 워크(100B)의 접촉면은, 물론 곡면이든 평판이든 상관없다.

기어(37A)는, 슈(1)의 움직임과 함께 가동하도록, 프레임(2B)에 고정되어 있다

기어(37B) 및 카운터웨이트(36)는 회전축(38B)을 중심으로 회전을 한다.

가동부(35)는 하방향으로 중력이 작용한다. 마찬가지로, 카운터웨이트(36)도 하방향으로 중력이 작용한다. 따라서, 가동부(35) 및 카운터웨이트(36)는 하방향으로 회전하려고 한다.

여기서, 기어(37C)는, 기어(37A)와 기어(37B) 사이에서, 기어(37B)와 맞물리도록 설치되어 있다. 기어(37D)는, 기어(37A)와 기어(37B) 사이에서, 기어(37A)와 맞물리도록 설치되어 있다. 기어(37C)와 기어(37D)는 회전축(38A)에 의해 결합되어 있다. 따라서, 기어(37C)와 기어(37D)는 항상 같은 방향으로 회전하게 되어 있다.

이렇게 구성된 기어(37C) 및 기어(37D)에 의해, 가동부(35) 및 카운터웨이트(36)의 쌍방에 작용하는 하방향으로 회전하려고 하는 힘은 제거된다.

본 실시예에 의하면, 제 3 실시예에 의한 작용 효과에 더해, 모방 장치(10E)를 수평 방향으로 설치하고, 횡방향으로 모방 동작을 행할 경우에 있어서도, 중력의 영향에 의해, 슈(1)가 워크(100B)로부터 벗어나려고 하는 모멘트력을 경감할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 모방 장치(10E)는 카운터웨이트(36)를 이용하여, 기 어(37B)를 선회할 수 있게 한 구성이다. 따라서, 모방 장치(10E)는, 카운터웨이트(36)를 이용하여, 기어(37B)를 선회할 수 있는 기구를 구비하고 있는 구성이면, 다양하게 변형한 구성으로 할 수 있다.

다음에, 상술한 선회할 수 있는 기구로서, 원호 슬라이드 가이드를 이용한 변형 형태에 관하여 설명한다.

(본 실시예의 변형 형태)

도 15는 본 실시예의 변형 형태에 따른 모방 장치(10E1)의 구성을 나타내는 정면도이다.

모방 장치(10E1)는, 본 실시예에 따른 모방 장치(10E)에 있어서, 핀(38B) 대신에, 원호 슬라이드 가이드(39)를 설치하고, 기어(37B) 대신에, 기어(37B1)를 설치한 구성이다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10E)와 동일하다.

즉, 모방 장치(10E)에서는, 핀(38B)을 선회 중심으로 하여, 기어(37B)를 선회할 수 있게 한 구성이다. 이에 대하여, 모방 장치(10E1)에서는, 원호 슬라이드 가이드(39)를 이용하여, 기어(37B1)를 선회할 수 있게 한 구성이다.

원호 슬라이드 가이드(39)는, 상술한 원호 슬라이드 가이드(5A, 5B)와 마찬가지로, 기어(37B1)가 원호 형상으로 선회하도록 장착되어 있다.

기어(37B1)는, 카운터웨이트(36)의 무게에 의해, 원호 슬라이드 가이드(39)를 따라 하방향으로 가동하려고 하는 형상 및 구성으로 되어 있다.

이러한 변형 형태에 따른 모방 장치(10E1)의 구성이어도, 모방 장치(10E)와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

(제 7 실시예)

도 16은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 모방 장치(1OF)의 구성을 나타내는 정면도이다.

모방 장치(10F)는 도 13에 나타내는 제 6 실시예에 따른 모방 장치(10E)에 있어서, 기어(37A, 37B, 37C, 37D), 회전축(38A ,38B) 대신에, 지레(40), 회전축(41), 및 핀(42)을 설치하고 있다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10E)와 동일하다.

제 6 실시예에 따른 모방 장치(10E)는, 주로 기어를 이용하여, 카운터웨이트(36)의 중량에 의해, 슈(1)가 워크(100B)로부터 벗어나려고 하는 모멘트력을 저감시켰지만, 본 실시예에 따른 모방 장치(10F)는, 지레를 이용하여, 동일한 작용 효과를 얻는 구성으로 한 것이다.

도 16을 참조하여, 모방 장치(10F)의 동작 및 구성에 관하여 설명한다.

지레(40)의 한쪽에는, 카운터웨이트(36)가 장착되어 있다(이하, 「지레(40)의 좌측」이라고 함). 지레(40)의 다른 한쪽은, 핀(42)에 의해 가동부(35)와 결합되어 있다(이하, 「지레(40)의 우측」이라고 함).

지레(40)의 좌측은, 지레 카운터웨이트(36)에 걸리는 중력에 의해, 회전축(41)을 중심으로 하여, 하방향으로 회전한다. 지레(40)의 우측은, 반대인 상방향으로 움직여, 모방 장치의 가동부(35)와 결합하는 핀(42)을 들어 올리려고 한다.

따라서, 적절한 카운터웨이트(36)의 중량을 부여하면, 예를 들면 횡방향의 자세에서 모방 동작을 행해도 슈(1)가 워크(100B)로부터 벗어나려고 하는 모멘트력을 경감할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 지레의 원리를 이용함으로써, 제 3 실시예에 의한 작용 효과에 더해, 모방 장치(10E)를 수평 방향으로 설치하고, 횡방향으로 모방 동작을 행할 경우에 있어서도, 중력의 영향에 의해, 슈(1)가 워크(100B)로부터 벗어나려고 하는 모멘트력을 경감할 수 있다.

(제 8 실시예)

도 17은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 모방 장치(10G)의 구성을 나타내는 정면도이다. 또한, 도 17은 모방 장치(10G)의 일부를 절단한 바와 같은 투시도로 나타나 있다.

모방 장치(10G)는 도 13에 나타내는 제 6 실시예에 따른 모방 장치(10E)에 있어서, 기어(37A, 37B, 37C, 37D), 회전축(38A, 38B) 대신에, 기어(37A1), 래크(45), 직동 가이드(46), 에어 실린더(20A), 정밀 감압 밸브(23A), 및 브래킷(49)을 설치하고 있다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10G)와 동일하다.

기어(37A1)는 제 6 실시예에 따른 모방 장치(10E)의 기어(37A)와 동일한 부품이다. 기어(37A1)는 가동부(35)의 일부인 프레임(2B)에 장착되어 있다. 기어(37A1)는 원호 슬라이드 가이드(5B)의 형상에 따르는 것 같은 원호 형상으로 되어 있다. 기어(37A1)는, 원호 슬라이드 가이드(5B)에 의한 가동부(35)의 움직임과 함께, 원호를 그리도록 가동한다.

래크(45)는, 기어(37A1)의 톱니와 맞물리고, 기어(37A1)의 가동에 따라, 가동하도록 장착되어 있다.

직동 가이드(46)는, 래크(45)에, 기어(37A1)와 맞물리도록 장착되어 있다. 직동 가이드(46)는, 기어(37A1)의 원호를 그리는 것과 같은 궤도에서 가동함으로써, 래크(45)가 상하 방향으로 직선적으로 움직이도록 하기 위한 것이다. 기어(37A1)가 하방향으로 가동할 때는, 래크(45)도 하방향으로 가동한다. 기어(37A1)가 상방향으로 가동할 때는, 래크(45)도 상방향으로 가동한다.

에어 실린더(20A)는 실린더(201A) 및 로드(202A)를 구비하고 있다. 로드(202A)는 실린더(201A)와 래크(45)를 접속하고 있다. 에어 실린더(20A)는 프레임(2C)에 고정된 브래킷(49)에 유지되어 있다. 에어 실린더(20A)는 제 3 실시예에 따른 에어 실린더(20)와 동등한 부품이다.

정밀 감압 밸브(23A)는 에어 실린더(20A)의 내부의 공기압을 제어한다. 정밀 감압 밸브(23A)는 에어 실린더(20A)의 SB측(하방측)의 공기압을 제어하도록 설치되어 있다. 정밀 감압 밸브(23A)는 제 3 실시예에 따른 정밀 감압 밸브(23)와 동등한 부품이다.

다음에, 모방 장치(10G)의 동작에 관하여 설명한다.

모방 장치(10G)는, 횡방향으로 하면, 가동부(35)에 중력에 의한 하방향의 모멘트력 Fm이 작용한다. 거기에서, 정밀 감압 밸브(23A)는 에어 실린더(20A)의 SB측에 압축 공기를 부여한다. 이것에 의해, 에어 실린더(20A)는 래크(45)를 상방향으로 이동시키는 힘 Fa를 발생할 수 있다.

여기서, 정밀 감압 밸브(23A)는, 가동부(35)의 중량과 거의 동등한 힘을 에어 실린더(20A)에서 발생시키면, 래크(45)가 위로 이동하려고 하는 힘 Fa와, 가동부(35)가 아래로 떨어지려고 하는 힘 Fm을 균형시킬 수 있다. 즉, 모방 장치(10G) 는, 모방 동작을 행해도, 슈(1)가 워크(100B)로부터 벗어나려고 하는 모멘트력 Fm을 경감할 수 있다.

또한, 공기압 회로에, 정밀 감압 밸브(23A)를 사용함으로써, 예를 들면 래크(45)를 상향으로 움직이는 힘을 일정하게 할 수도 있다. 또한, 그 힘을 조정하는 것도 용이하다.

모방 장치(10G)를 종방향으로 사용할 경우에는, 중력의 영향을 거의 고려할 필요가 없다. 따라서, 그 경우에는, 예를 들면 전자 밸브(도시 생략)를 이용하는 등 하여, 에어 실린더(20A)에 연결되는 공기압 회로를 개방한다. 이에 따라, 모방 장치(10G)는, 상술한 중력에 관한 기능을 배제한 모방 장치(예를 들면, 제 3 실시예에 따른 모방 장치(10B)에 상당하는 모방 장치)로서 사용하는 것도 가능하다.

본 실시예에 의하면, 에어 실린더(20A)를 사용함으로써, 제 3 실시예에 의한 작용 효과에 더해, 모방 장치(10E)를 수평 방향으로 설치하고, 횡방향으로 모방 동작을 행할 경우에 있어서도, 중력의 영향에 의해, 슈(1)가 워크(100B)로부터 벗어나려고 하는 모멘트력을 경감할 수 있다.

(제 9 실시예)

도 18A 및 도 18B는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 모방 장치(10H)의 구성을 나타내는 정면도이다.

모방 장치(10H)는, 도 6에 나타내는 제 3 실시예에 따른 모방 장치(10B)에 있어서, 변위 센서(31)를 구비하고 있다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10B)와 동일하다.

변위 센서(31)는 모방 장치(10H)를 가압하는 방향의 거리를 측정한다. 변위 센서(31)는, 예를 들면 차동 트랜스식의 변위 센서이다. 또한, 변위 센서(31)는 직동 거리를 측정할 수 있는 것이면, 센서의 형식은 달라도 된다.

변위 센서(31)는 차동 트랜스부(311) 및 가동 철심(312)을 구비하고 있다. 차동 트랜스부(311)는 슬라이드부(6)에 고정되어 있다. 가동 철심(312)은 프레임(2D)에 고정되어 있다. 이러한 구성에 의해, 가동 철심(312)은 모방 장치(10H)의 가압 방향 변위를 수용할 수 있다.

곡면의 워크(100)를 모방할 경우, 모방 장치(10H)에 의해 모방한 길이를 측정하기 위해서는 이하와 같이 행한다.

도 18A는 모방 장치(10H)에 의해 워크(100)를 모방하기 전의 상태를 나타내는 상태도이다. 도 18B는 모방 장치(10H)에 의해 워크(100)를 모방한 후의 상태를 나타내는 상태도이다.

여기서, 이송 장치(15)의 이송 방향(모방 방향)을 X축, 가압 방향을 Z축으로 한다. 모방하기 전의 상태(측정하기 전)의 모방 장치(10H)에 있어서, 변위 센서(31)가 나타내는 가압 방향 변위를 Za로 한다. 모방한 후의 상태(측정하기 직전)의 모방 장치(10H)에 있어서, 변위 센서(31)가 나타내는 가압 방향 변위는 Zb로 한다. 여기서, 모방 장치(10H)의 이송 방향(모방 방향)의 거리(X방향 변위)는 X로 한다. 이때, 곡면을 모방한 길이 L은, 다음과 같이 계산할 수 있다.

Z방향 변위 = Za - Zb (상방향을 플러스, 하방향을 마이너스라고 한다.)

여기서, Z방향 변위 < 0 의 경우, 이송 장치(15)는 워크(100)에 근접하는 방 향의 변위가 된다. Z방향 변위 > 0 의 경우, 이송 장치(15)는 워크(100)로부터 벗어나는 방향의 변위가 된다.

L =

(X방향 변위^2 + Z방향 변위^2)

여기서, 「^」은, 2승을 의미하는 연산자이다.

모방 장치(10H)는, 제 1 실시예에서 기술한 바와 같이, 원호 슬라이드 가이드의 1점(중심 O점)이 모방의 선회 중심이다. 이 때문에, 워크(100)의 곡면상에서 모방한 포인트는 X-Y 평면 내에서는 변동하지 않는다.

그래서, 진행 방향인 X방향 변위와 워크(100)를 모방하기 전후에서의 가압 방향 변위인 Za, Zb를 측정함으로써, 상기의 계산식에 의해, 모방 장치(10H)가 모방한 거리 L을 측정할 수 있다. 이 측정한 거리 L에 의거하여, 위치 좌표를 3차원적으로 수용할 수 있다. 예를 들면, 측정 점을 3차원적으로 플롯(plot)하고, 모방한 워크(100)의 곡면을 그릴 수도 있다.

따라서, 장치(10H)는, 가압 방향의 변위를 측정하고, 그 결과를 계산함으로써, 모방한 위치 좌표를 3차원적으로 잡을 수 있다.

또한, 이송 장치(15)로 모방 장치(10H)를 가압하는 스트로크의 변화량이 0에 가까워지도록, 이송 장치(15)를 움직이는 제어를 할 수도 있다.

(제 10 실시예)

도 19는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 모방 장치(10I)의 구성을 나타내는 정면도이다.

모방 장치(10I)는, 도 6에 나타내는 제 3 실시예에 따른 모방 장치(10B)에 있어서, 슈(1)에 초음파 탐상자(90)가 장착되어 있다. 따라서, 모방 장치(10I)는 모방 장치(10B)를 모방 장치로서 이용한 초음파 탐상 장치이다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10B)와 동일하다.

초음파 탐상자(90)는 슈(1)에 접촉하는 워크(100)의 초음파 탐상을 할 수 있는 소자이다. 또한, 초음파 탐상을 위한 물(水) 등의 전달 매질은, 별도의 호스 등에 의해 공급되는 것으로 한다.

이송 장치(15)는, 모방 장치(10I)를 워크(100)에 대하여 가압함으로써, 워크(100)의 곡면의 법선 방향으로 슈(1)를 배향시킬 수 있다.

그래서, 모방 장치(10I)를 워크(100)에 접촉시키고, 이송 장치(15)를 이동시킨다. 이에 따라, 초음파 탐상자(90)는 슈(1)와 함께, 워크(100)의 곡면을 모방한다. 이때, 슈(1)는 워크(100)의 곡면에 대하여 법선 방향을 향하고 있다. 따라서, 초음파 탐상자(90)는, 항상, 곡면에 대하여 수직으로 초음파를 할당하여, 탐상 측정할 수 있다. 워크(100)의 곡면을 모방한 이 초음파 탐상자(90)에 의한 측정 결과에 의거하여, 탐상 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 모방 장치(10I)에 의한 워크(100C)의 초음파 탐상 방법에 관하여 설명한다.

도 20은 본 실시예에 따른 모방 장치(10I)에 의한 탐상 방법을 X-Z 평면 상에 나타낸 모식도이다. 도 21은 본 실시예에 따른 모방 장치(10I)에 의한 워 크(100C)의 탐상 방법을 나타낸 모식도이다. 다만, 탐상 방법은, 도 21에 나타내는 방향에 한하지 않고, 인덱스 방향이나 워크(10OC)의 회전 방향을 임의로 설정해도 된다.

워크(100C)는 원통 혹은 테이퍼 형상을 갖고 있다. 다만, 워크(10OC)의 단면 형상은, 진원(眞円)이 아니어도 된다. 예를 들면, 타원 형상이나 워크 회전 중심이 원의 중심으로부터 어긋나 편심된 것이어도 된다.

워크(10OC)의 회전축은, 원통 또는 테이퍼 형상의 길이 방향으로 설치되고, 회전 장치(도시 생략)에 의해 워크를 회전할 수 있는 것으로 한다.

여기서, 설명 때문에, 워크(100C)는, 도 21에 나타나 있는 바와 같은 X축, Y축 및 Z축의 좌표계 상에 있는 것으로 한다.

다음으로, 워크(10OC)를 회전시켜서, 워크(10OC)의 외측의 면을 탐상하는 방법에 관하여 설명한다. 또한, 여기서는, 워크(100C)의 회전시키는 각도를, 대표해서 360도인 경우에 대하여 설명하지만, 예를 들면 180도나 20도의 회전이어도, 마찬가지로 워크(100C)를 모방할 수 있기 때문에, 설명을 생략한다.

우선, 도 20에 나타나 있는 바와 같이, 이송 장치(15)로 모방 장치(10I)를 워크(100C)에 가압한다.

다음으로, 회전 장치에 의해, 워크(10OC)를 회전시킨다. 여기서, 모방 장치(10I)가 1회전으로 탐상할 수 있는 범위의 영역 St는 정해져 있다. 그래서, 이 영역 St를 기준으로 하여, X방향으로 인덱스를 반복함으로써, 필요한 범위의 탐상을 행한다.

워크(100C)는 표면의 Z방향인 높이로 변화하는 경우도 있다.

다음으로, 워크(10OC)의 표면의 Z방향인 높이가 변화될 경우에, 모방 장치(10I)에 의한 탐상 방법에 관하여 설명한다.

도 22A, 도 22B, 도 22C 및 도 22D는, 모방 장치(10I)에 의한 워크(100C)를 모방하는 상태를 나타내는 상태도이다. 도 22A 내지 도 22D는, 각각 워크(100C)를 순서대로 회전시킨 상태를 나타내고 있다.

기본적으로는, 이송 장치(15)의 Z방향을, 모방 장치(10I)가 모방하는 스트로크의 범위에서 워크(100C)에 접촉하도록 가압량을 컨트롤하면 된다. 이때, 이송 장치(15)의 가압량 Z는 워크(100C)의 회전 각도 θ와 그 표면으로부터 회전 중심의 거리에 의해 표현되어,

Z = R(θ)

로 된다.

즉, 워크(100C)의 회전 동작에 대하여, 모방 장치(10I)를 유지하는 이송 장치(15)는, Z 방향으로 캠과 같이 움직이면 된다. 여기서, 모방 장치(10I)는, Z방향으로 모방하는 스트로크를 흡수할 수 있다. 이 때문에, 다소의 제어의 오차 등이 있어도, 이 오차를 흡수하여 모방할 수 있다.

또한, 워크 표면과 워크 회전 중심의 거리가 일정하지 않을 경우에는, 워크 표면의 법선 방향으로 변화가 생긴다. 이 법선 방향의 변화에 대해서는, 모방 장치(10I)에 의해 흡수된다.

필요한 회전 각도 분에 대해서, 워크(100C)의 탐상이 종료하면(여기서는 360 도분), 모방 장치(15)를 X방향으로 다음의 탐상 범위까지 인덱스시켜서, 같은 동작을 반복한다.

여기서는, 워크(10OC)의 외측 표면을 탐상하는 방법에 관하여 설명했지만, 내측 표면을 탐상하는 경우도 동일하다. 즉, 모방 장치(10I)를 워크(10OC)의 내측에 접촉시켜서 행하면 된다.

모방 장치(10I)를 이용한 초음파 탐상 방법에 의하면, 예를 들면 타원 형상이나 회전 중심이 원의 중심으로부터 벗어나 편심된 바와 같은 워크에서도, 모방 장치의 법선 방향을 바꾸기 위해서 특별히 복잡한 제어를 행하는 일 없이, 그 워크의 표면을 초음파 탐상할 수 있다. 따라서, 모방 장치(10I)는, 곡판이나 평판은 물론, 3차원 곡면을 갖는 워크에 대하여 복잡한 제어를 이용하는 일 없이 초음파 탐상을 행할 수 있다.

또한, 모방 장치(10I)는, 항상 워크(10OC)의 표면의 법선 방향을 향한 상태에서 초음파 탐상을 할 수 있다.

또한, 이송 장치(15)는, 초음파 탐상 화상을 얻기 위해서 곡면의 경사를 따라 모방 장치의 자세를 컨트롤하는 것과 같은 복잡한 제어를 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 예를 들면 항공기의 기체 표면 등의 3차원 곡면을 갖는 워크의 초음파 탐상에 적합하다.

예를 들면, 항공기 동체에 모방 장치를 접촉시키면서, 동체를 회전하고, Z방 향과 X방향의 이송, 및 항공기 동체의 회전을 행함으로써, 소요의 범위의 초음파 탐상을 행할 수 있다. 또한, 동체 단면은 단순한 원통 단면에 한정되지 않는다. 예를 들면, 항공기 기체의 전방이나 후방과 같이 유선 형상을 한 부분이어도 특별하게 복잡한 제어를 행하는 일 없이 모방 장치에 의해 곡면을 모방할 수 있기 때문에, 매우 적합하다.

(제 11 실시예)

도 23A, 도 23B 및 도 23C는 제 11 실시예에 따른 모방 장치(10J)에 의한 탐상 중인 상태를 나타내는 상태도이다.

모방 장치(10J)는, 도 8A 내지 도 9에 나타내는 제 4 실시예에 따른 모방 장치(10C)에 있어서, 슈(1)에 초음파 탐상자(90)가 장착되어 있다. 따라서, 모방 장치(10J)는 모방 장치(10C)을 모방 기구로서 이용한 초음파 탐상 장치이다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10C)와 동일하다.

초음파 탐상자(90)는 슈(1)에 접촉하는 워크(100)의 초음파 탐상을 할 수 있는 소자이다. 또한, 초음파 탐상을 위한 물 등의 전달 매질은, 별도의 호스 등에 의해 공급되는 것으로 한다.

다음으로, 모방 장치(1OJ)를 이용하여, 워크(1OO)의 단부까지 초음파 탐상하는 동작에 관하여 설명한다.

여기서, 이 워크(100)는 모방 동작을 행하는 최후의 부분이 단부로 되어 있다.

도 23A는 모방 장치(10J)가 통상의 탐상 중인 상태를 나타내는 상태도이다. 도 23B는 모방 장치(10J)가 워크(100)의 단부에 도달하기 직전의 상태를 나타내는 상태도이다. 도 23C는 모방 장치(1OJ)가 워크(100)의 단부를 통과 중인 상태를 나타내는 상태도이다. 모방 장치(10J)에 의한 워크(100)의 모방 동작은 도 23A 내지 도 23C의 순서로 행해진다.

도 23A에 있어서의 모방 장치(10J)는, 통상적으로 워크(100)의 탐상을 행한다.

모방 장치(10J)는, 도 23B의 상태로부터 도 23C의 상태까지 이동하는 사이에, 브레이크(25A)를 작동시킨다. 이에 따라, 모방 장치(10J)는 워크(100)의 단부를 통과하기 전에, 브레이크(25A)를 작동시킴으로써, 워크(100)의 단부를 통과해도, 자세를 무너뜨리지 않는다. 따라서, 모방 장치(10J)는 워크(100)의 단부를 적절하게 안정된 초음파 탐상을 할 수 있다.

마찬가지로, 워크(100)에 구멍 등의 개구부가 있는 경우에도, 모방 장치(10J)는, 개구부를 통과하기 전에 브레이크(25A)를 작동시킴으로써, 모방의 자유도를 제한한 상태에서 초음파 탐상을 행할 수 있다.

여기서는, 브레이크(25A)를 작동시키는 것에 관하여 설명했지만, 브레이크(25B)를 작동시키는 경우도 동일하다.

본 실시예에 의하면, 브레이크(25A, 25B)를 작동시킴으로써, 워크 단부나 개구부에서 모방 장치(10J)의 자세가 무너지는 일이 없기 때문에, 항상 양호한 초음파 탐상 화상을 얻을 수 있는 초음파 탐상을 할 수 있다.

또한, 각 실시예에 있어서, 이하와 같이 변형해서 실시하는 것도 가능하다.

원호 슬라이드 가이드(5A)의 설치에 대해서는, 레일(52A)과 블록(51A)을, 프레임(2A, 2B)의 어느 쪽에 설치해도 상관없다. 마찬가지로, 원호 슬라이드 가이드(5B)에 관해서도, 레일(52B)과 블록(51B)을, 프레임(2B, 2C)의 어느 쪽에 설치해도 상관없다. 직동 가이드(7)의 설치에 있어서도 동일하다.

또한, 원호 슬라이드 가이드(5A, 5B)는, 2개씩으로 했지만, 개수는 몇개여도 된다. 마찬가지로, 직동 가이드(7)의 개수도 몇개여도 된다. 또한, 원호 슬라이드 가이드(5A, 5B)의 레일 반경은, 선회 중심이 일치하고 있으면, 동일해도 되고, 상이한 반경이어도 된다.

또한, 슈(1)의 접촉면의 형상은, 평판과 같이 면적을 갖는 것으로서 설명했지만, 모방하려고 하는 방향에 대하여 워크와의 복수의 접촉점(예를 들면 4개의 돌기나 롤러 등)을 가지는 형상이어도 된다.

또한, 슬라이드부(6)를 모방 장치(10)에 설치한 구성으로 했지만, 이송 장치(15) 측에 설치할 수도 있다. 슬라이드부(6)는, 워크(100)에 과도한 가압력이 걸리지 않도록 하기 위한 구성이면, 설치 장소는 어디여도 된다.

또한, 에어 실린더(20)의 설치 방향은 반대여도 된다. 즉, 실린더(201)가 프레임(2C)에, 로드(202)가 슬라이드부(6)에 각각 고정되어 있어도 된다.

또한, 정밀 감압 밸브(23)는, 에어 실린더(20)의 SA측(상방측)의 공기압을 제어하도록 배치한 구성으로 했지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 3 실시예의 변형예에 따른 모방 장치(10B1)로서, 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 정밀 감압 밸브(23)는, 에어 실린더(20)의 SB측(하방측)의 공기압을 제어하도록 배치한 구성으로 해도 된다. 이에 따라, 모방 장치(10B1)는 워크(100)에 대하여 약한 가압력을 적용할 수 있다. 즉, 모방 장치(1OB1)는, 에어 실린더(20)의 SB측에 정밀 감압 밸브(23)를 배치하고, 압력을 조정한 압축 공기를 보낸다. 이에 따라, 에어 실린더(20)는, 모방 장치(10B1)를 가압하는 것이 아니라, 슈(1)를 들어 올리는 방향으로 힘을 발생시킬 수 있다. 즉, 정밀 감압 밸브(23)는 모방 장치(10B1)의 자중을 경감하는 방향으로 공기압을 조정한다. 따라서, 이 압축 공기의 압력을 적절에 조정하면, 모방 장치(10B1)가 워크(100)를 가압하는 힘을 약화시킬 수 있고, 또한 그 조정도 용이하게 할 수 있다. 따라서, 워크(100)에 대하여 약한 가압력으로 모방을 행할 수 있다. 따라서, 모방 장치(10B1)는, 특히 외력에 의해 변형하기 쉬운, 예를 들면 얇은 판두께의 워크를 모방할 경우에 적합하다.

또한, 브레이크 등의 제동 장치를 설치하는 자유도 및 개수는 필요에 따라 설치해도 된다. 예를 들면, 모방 장치(10C)의 경우에는, 2개의 원호 슬라이드 가이드의 자유도 각각에 제동 장치(브레이크(25A, 25B))를 설치하고 있다.

또한, 가압 방향으로 모방 장치를 유지하려는 경우에는, 가압 축의 슬라이드부(6)(또는 프레임(2D))에 제동 장치를 설치함으로써, 슬라이드부를 가압한 상태(높이)로 유지할 수 있다. 이러한 제동 장치를 부착하는 구성은, 브레이크(25A, 25B)와 동일해도 되고, 다른 형식이어도 된다.

또한, 제동 장치를 복수 설치하는 경우에는, 그 작동은 독립이어도 연동이어도 용도에 따라 변경할 수 있다.

또한, 제동 기구는, 브레이크(25A, 25B)에 있어서는, 브레이크 공기압식의 브레이크를 구성예로서 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 제동 기구는, 모방 장치의 자유도를 제한하여 자세를 유지할 수 있는 기능이면, 기계식이나 전기식 등 제동 방법은, 적당히 선택할 수 있다.

또한, 센서(30)는, 비접촉식 센서를 이용하여 설명했지만, 특히 비접촉식에 한정하는 것은 아니고, 접촉식이라도 전술한 기능을 충족시키는 것이면 된다. 또한, 센서의 부착 개수나 위치도, 한정되는 것은 아니며, 워크 단부나 테두리를 검지할 수 있는 위치에 설치하면 된다.

또한, 제 4 실시예로부터 제 11 실시예까지에 있어서, 주로, 제 3 실시예에 따른 모방 장치(10B)를 기초로 한 구성으로 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 그 밖의 실시예를 기초로 한 구성에 있어서도, 동일한 구성으로 함으로써, 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 정밀 감압 밸브(23A)에는, 전기 신호로 공기 압력을 제어할 수 있는 정밀 감압 밸브를 이용해도 된다. 이에 따라, 예를 들면, 모방 장치의 임의인 경사에 따라 공기 압력을 조정하고, 적절한 모멘트력의 경감을 유지할 수 있다. 또한, 정밀 감압 밸브(23)도 마찬가지로, 전기적으로 제어할 수 있는 정밀 감압 밸브를 이용하면, 외부로부터의 제어에 의해 가압력(접촉력)을 가변하는 것도 가능하다.

또한, 모방 장치를 모방 기구로서, 초음파 탐상 장치에 응용하는 실시예에 관하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 모방 장치는, 검사, 계측 및 가공 등의 다양한 분야에서, 이용 가치가 있다. 본 발명에 의한 모방 장치를 모방 기구 로서 이용하면, 슈를 워크에 대하여 항상 법선 방향으로 접하면서 모방할 수 있다. 따라서, 이 특성을 필요로 하는 분야이면, 적용 분야는, 초음파 탐상의 분야에 한정할 필요는 없다.

또한, 각 실시예에 있어서, 모방 장치는, 슈를 워크에 모방시키기 위해서 수직하게 가동하는 기구인 프레임(2D) 및 슬라이드부(6)를, 원호 형상으로 선회하는 기구인 프레임(2B) 및 프레임(2C)의 상방에 설치한 구성으로 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 이들 기구는, 모방 장치 전체의 어딘가에 조립되어 있고, 또한 이들 기구의 각각의 기능을 발휘할 수 있는 구성이면, 어떤 구성이어도 된다. 예를 들면, 수직하게 가동하는 기구가, 원호 형상으로 선회하는 기구의 옆에 결합되어 있는 구성(프레임(2D)이 프레임(2C)에 X-Y 평면상에서 나열되어 결합되어 있는 구성)이어도 된다.

또한, 각 실시예에 있어서, 탄성체(8) 및 에어 실린더(20)는, 슬라이드부(6)의 하측에 설치하는 구성으로 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 가압력을 완충하는 형태이면, 탄성체(8) 및 에어 실린더(20)는 모방 장치의 어디에 설치되어 있어도 된다. 예를 들면, 탄성체(8) 및 에어 실린더(20)는 슬라이드부(6)와 프레임(2C 또는 2D)의 사이에 설치된 구성이어도 된다.

또한, 제 8 실시예에 있어서, 예를 들면, 래크(45)에 어느 정도의 중량이 있거나, 또는 래크(45)에 카운터웨이트를 설치하는 등으로 하면, 상기와 유사한 기능은 만족시키며, 에어 실린더(20A)가 없는 구성으로 할 수 있다. 다만, 가동부(35)가 크게 선회할 경우에는 가동부(35)의 경사 성분(sin 성분)에 의해, 래크(45)와 가동부(35)의 중량 밸런스가 상이해지기 때문에, 본 실시예와 같이, 에어 실린더(20A)에 의해 힘을 조정할 수 있는 것은 유용하다.

(제 12 실시예)

도 24는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 모방 장치(10K)의 구성을 나타내는 정면도이다.

모방 장치(10K)는, 슈(1), 프레임(2A, 2B, 2C, 2K), 원호 슬라이드 가이드(5A, 5B), 슬라이드부(6K), 직동 가이드(7), 탄성체(8K), 및 유지 기구(25K)를 구비하고 있다. 모방 장치(10K)는 이송 장치(도시 생략)에 의해 제어됨으로써, 워크(100)의 표면을 모방한다.

즉, 모방 장치(10K)는, 도 1에 나타내는 제 1 실시예에 따른 모방 장치(10)의 구성에 있어서, 워크(100)에 대하여 수직 방향의 동작을 하는 기구가 다르다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10)와 동일한 구성이다.

프레임(2K)은 슬라이드부(6K)의 상하 방향(Z축 방향)의 움직임을 지지한다.

슬라이드부(6K)는 프레임(2C)의 상부에 고정해서 설치되어 있다.

직동 가이드(7)는 슬라이드부(6K)의 유지 기구(25K)가 설치되어 있는 측면과 반대측의 측면에 장착되어 있다.

직동 가이드(7)는 레일(71) 및 2개의 블록(72)을 구비하고 있다. 레일(71)은 슬라이드부(6K)의 중앙부 부근에 고정되어 있다. 2개의 블록(72)은 프레임(2K)의 중앙부에 수직 방향으로 나열되어 고정되어 있다. 2개의 블록(72)은 수직 방향으로 가동하는 슬라이드부(6K)를 지지하도록 설치되어 있다. 이 구성에 의해, 슬 라이드부(6K)는 레일(71)이 블록(72)에 설치된 홈을 따르도록 가동한다.

탄성체(8K)는 프레임(2K)과 슬라이드부(6K)의 상부와의 사이에 설치되어 있다. 탄성체(8K)는, 예를 들면 스프링이다. 탄성체(8K)는, 직동 가이드(7)에 의해, 슬라이드부(6K)가 슬라이드할 수 있는 방향(즉, 상하 방향)으로 신축한다. 탄성체(8K)는 슈(1)의 워크(100)로의 가압력을 완충한다. 이에 따라, 모방 장치(10K)는 워크(100)로의 과도한 가압력을 억제한다. 탄성체(8K)는 워크(100)를 모방할 때의 상하 방향의 어긋남을 흡수하는 역할을 한다. 또한, 모방 장치(10K)는, 탄성체(8K) 대신에, 도 6에 나타내는 모방 장치(10B)와 같이 에어 실린더(20)를 이용할 수도 있다.

유지 기구(25K)는 실린더(251K)와 패드(253K)로 구성된다. 실린더(251K) 내부의 공기압이 올라가면, 패드(253K)가 실린더(251K)로부터 튀어나온다. 실린더(251K) 내부의 공기압이 내려가면, 패드(253K)가 실린더(251K)로 돌아간다.

유지 기구(25K)는 제어 장치(도시 생략)에 의해 제어된다. 이 제어 장치는, 작동, 비작동의 신호를, 전자 밸브(도시 생략)에 보낸다. 이 전자 밸브를 거쳐서, 유지 기구(25)의 실린더(251K)에 공기압이 보내진다. 이에 따라, 유지 기구(25K)의 패드(253K)가 튀어나오거나, 끌려들어가거나 한다. 패드(253K)가 튀어나옴으로써, 패드(253K)와 프레임(2K)이 접촉해, 마찰력이 생긴다. 이에 따라, 유지 기구(25K)는 슬라이드부(6K)와 프레임(2K)의 상대적인 동작을 유지한다.

다음으로, 유지 기구(25K)의 동작에 관하여 설명한다.

도 24를 참조하여, 모방 장치(10K)가 워크(100)의 개구부(OP)를 통과할 경우 에 대하여 설명한다.

모방 장치(10K)는 모방 동작이 개구부(OP)에 도달하기 전의 위치에서, 유지 기구(25K)를 작동시키고, 슈(1)의 Z방향의 높이를 유지한다.

모방 장치(10K)는, 유지 기구(25K)를 작동시켜, 슈(1)의 Z방향의 높이를 유지한 상태에서, 워크(100)를 모방하면서, 개구부(OP)를 통과한다.

이에 따라, 개구부(OP)에 도달하기 전의 워크(100)를 단부에 이르러도, 슈(1)는 경사지지 않는다. 따라서, 모방 장치(1OK)는 슈(1)를 경사시키지 않고, 워크(100)의 단부를 모방할 수 있다. 또한, 슈(1)는 개구부(OP)를 모방이면서 통과해도, 개구부(OP)에 끼워지는 일 없이, 개구부(OP)로부터 앞서의 워크(100)를 계속해서 모방할 수 있다.

모방 장치(10K)는, 유지 기구(25K)를 작동시키지 않고, 개구부(OP)를 통과시켰을 경우, 슈(1)가 워크(100)를 가압하고 있기 때문에 수축되어 있던 탄성체(8K)가 원래대로 돌아간다(탄성체(8)가 신장된다). 이 때문에, 개구부(OP)에서 슈(1)가 급격하게 튀어나오게 된다.

도 25는 본 실시예에 따른 유지 기구(25K)의 유지력을 설명하기 위한 그래프이다. 세로축은 유지 기구(25K)의 유지력을 나타내고 있다. 가로축은 실린더(251K) 내부의 공기압을 나타내고 있다.

도 25에 나타나 있는 바와 같이, 실린더(251K) 내부의 공기압과 유지 기구(25K)의 유지력과의 관계는, 거의 비례하고 있다. 즉, 제어 장치는, 실린더(251K)에 보내는 공기압을 높게 함으로써, 유지 기구(25K)의 유지력을 강하게 할 수 있다. 공기압 P1은 유지 기구(25K)를 유지력 F1로 하는 공기압이다. 공기압 P2는 유지 기구(25K)를 유지력 F2로 하는 공기압이다.

유지력 F1은 슈(1)의 자세를 유지할 수 있는 필요 최소한의 힘이다. 즉, 유지력 F1보다 약한 유지력의 경우에는, 유지 기구(25K)는 유지력의 기능을 하지 않는다.

유지력 F2는 워크(100)를 손상시키지 않고, 워크(100)를 모방할 수 있는 한계의 힘이다. 즉, 유지력 F2보다 강한 유지력의 경우, 탄성체(8K)가 슈(1)의 워크(100)로의 가압력을 억제하는 작용을 하지 않는다. 따라서, 워크(100)의 표면이 평면이 아닐 경우, 모방 장치(10K)는, 슈(1)와 워크(100)가 간섭하면, 워크(100)를 손상시킬 우려가 있다. 한편, 유지력 F2보다 약한 유지력의 경우, 슈(1)와 워크(100)가 간섭해도, 유지력 F2보다 강한 외력이 작용함으로써, 유지 기구(25K)의 유지력이 슬라이드된다. 이에 따라, 모방 장치(10K)는 워크(100)의 손상을 회피할 수 있다.

유지력 F1, F2는 워크(100)의 재질에 의해 결정된다.

따라서, 유지 기구(25K)의 유지력은, 항상 유지력 F1과 유지력 F2의 사이로 되도록 조정되어 있다. 환언하면, 실린더(251K)의 내부의 공기압은, 항상 공기압 P1과 공기압 P2 사이로 되도록 조정되어 있다.

유지 기구(25K)의 공기압 회로 내에는, 감압 밸브가 설치되어 있다. 이 감압 밸브에 의해, 공기압을 조정함으로써, 유지 기구(25K)의 유지력을 임의로 설정 할 수 있다. 이 감압 밸브는, 정밀 감압 밸브 등으로 함으로써, 안전 밸브와 같은 역할을 갖게 해도 된다. 이것에 의해, 유지 과잉의 유지력으로 되었을 경우, 유지 기구(25K)를 작동시키는 실린더(251K) 내부의 공기압을 일부 해제할 수 있다. 이에 따라, 유지 기구(25K)는, 실린더(251K)의 내부의 공기압을, 항상 공기압 P1과 공기압 P2 사이로 되도록 조정할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 제 1 실시예에 의한 작용 효과에 더해, 이하의 작용 효과를 얻을 수 있다.

모방 장치(10K)에 유지 기구(25K)를 설치함으로써, 워크(100)의 개구부(OP)에 슈(1)가 끼워지거나, 개구부(OP)에서 슈(1)가 튀어나옴으로써, 워크(100)를 손상시키거나 하는 등의 장해를 방지할 수 있다. 이에 따라, 모방 장치(10K)를 움직이는 이송 장치는, 모방 장치(10K)의 모방 동작을 정지시키는 위치 등을, 엄밀하게 제어하지 않아도, 상술한 장해를 방지할 수 있다.

또한, 모방 장치(10K)는 워크(100)가 원통 또는 원호 형상이어도 모방할 수 있다. 이 경우에 있어서, 워크(100)를 모방하는 방법은, 모방 장치(10K)를 워크(100)에 대하여 움직여도 되고, 모방 장치(1OK)를 고정하고, 워크(100)를 회전시켜도 된다. 이때, 워크(100)에 개구부(OP) 등 간섭물이 있어도, 모방 장치(10K)는, 상기와 같이 유지 기구(25K)를 작동시킴으로써, 개구부(OP)에서의 모방 장치(10K)의 탈락 등을 방지할 수 있다.

또한, 유지 기구(25K)는 유지력이 적정한 범위에 있도록 조정되어 있다. 이에 따라, 유지 기구(25K)는, 워크(100)를 가압하고 있는 정도의 힘에 대하여는, 슈(1)의 높이 방향을 유지하는 유지력이 있다. 또한, 유지 기구(25K)는, 슈(1)에 대한 가압력이 과부하로 될 경우에는, 유지력을 완화시켜, 워크(100)에 과도한 힘을 부여하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 유지 기구(25K)는, 공기압에 의해 유지력을 얻는 구성으로 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 유지 기구(25K)는, 기계적 또는 전기적인 유지 기구를 이용해도 된다. 이러한 구성에서도, 유지 기구(25K)는, 유지력의 조정을 본 실시예와 마찬가지로 행함으로써, 본 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

(제 13 실시예)

도 26은 본 발명의 제 13 실시예에 따른 모방 장치(10L)의 구성의 일부를 나타내는 정면도이다.

모방 장치(10L)는 도 24에 나타내는 제 12 실시예에 따른 모방 장치(10K)에 있어서, 유지 기구(25K)를 유지 기구(26L)로 바꾸고 있다. 슬라이드부(6L)는, 슬라이드부(6K)와 동일한 역할을 하는 모방 장치(10L)의 구성 부품이다. 프레임(2L)은, 프레임(2K)과 동일한 역할을 하는 모방 장치(10L)의 구성 부품이다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10K)와 동일한 구성이다.

유지 기구(26L)는, 래칫(ratchet)(261L)과, 클로(claw) 형상부(262L)와, 액추에이터(263L)를 구비하고 있다.

래칫(261L)은 슬라이드부(6L)에 장착되어 있다.

클로 형상부(262L)는 프레임(2L)에 장착되어 있다. 클로 형상부(262L)는, 액추에이터(263L)에 의해, 래칫(261L)의 방향으로 튀어나오도록 가동한다. 클로 형상부(262L)는 튀어나옴으로써 래칫(261L)에 끼워진다. 클로 형상부(262L)는 선단부(래칫(261L)측)가 상방향으로 되도록 경사지게 장착되어 있다. 클로 형상부(262L)는 스토퍼가 설치되어 있기 때문에, 하방향으로는 경사지지 않는다.

액추에이터(263L)는 프레임(2L)에 장착되어 있다. 액추에이터(263L)는 제어 장치(도시 생략)에 의해, 클로 형상부(262L)를 출입하는 동작을 시킨다.

도 26 내지 도 28에 나타나 있는 「○」또는 「×」는, 슬라이드부(6L)가 화살표의 방향으로 가동하는지의 여부를 나타내고 있다. 「○」는, 화살표의 방향으로 가동하는 것을 나타내고 있다. 「×」는, 화살표의 방향으로 가동하지 않는 것을 나타내고 있다.

도 26은 유지 기구(26L)를 작동시키지 않고 있는 상태의 모방 장치(10L)이다. 이때, 슬라이드부(6L)는 Z축 방향의 상하 방향으로 자유롭게 가동한다.

도 27은 본 실시예에 따른 모방 장치(10L)의 유지 기구(26L)를 작동시킨 상태를 나타내는 정면도이다. 이때, 래칫(261L)과 클로 형상부(262L)는 맞물려 있는 상태이다. 이에 따라, 모방 장치(10L)는 슬라이드부(6L)의 Z축 방향의 하방향으로의 가동을 고정한다.

도 28은 본 실시예에 따른 모방 장치(10L)의 유지 기구(26L)를 작동시킨 상태를 나타내는 정면도이다. 도 28에 나타내는 유지 기구(26L)의 상태는, 도 27에 나타내는 유지 기구(26L)의 래칫(261L)과 클로 형상부(262L)가 맞물려 있는 상태로부터, 슬라이드부(6L)에 Z축 방향의 상방향으로 힘이 가해진 상태이다.

클로 형상부(262L)는, 선단부가 상방향으로 경사지게 장착되어 있기 때문에, 슬라이드부(6L)는, Z축 방향의 상방향에는, 래칫(261L)과 클로 형상부(262L)가 맞물려 있는 상태에서도 가동한다. 슬라이드부(6L)에 Z축 방향의 상방향으로 힘이 가해질 때란, 예를 들면, 모방 장치(10L)의 모방 동작 중에, 슈(1)가 워크(100)의 형상에 의해 힘을 받았을 때 등이다.

본 실시예에 의하면, 유지 기구(25K) 대신에 유지 기구(26L)를 설치함으로써, 제 12 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 직선의 슬라이드식의 래칫(261L)을 사용하여 설명했지만, 다른 구성이어도 된다. 예를 들면, 래칫(261L) 대신에, 기어 형상의 회전물을 설치해도 된다.

(제 14 실시예)

도 29는 본 발명의 제 14 실시예에 따른 모방 장치(10M)의 구성을 나타내는 정면도이다. 도 30은 본 실시예에 따른 모방 장치(10M)의 구성의 일부를 나타내는 측면도이다.

모방 장치(10M)는, 도 24에 나타내는 제 12 실시예에 따른 모방 장치(10K)에 있어서, 유지 기구(25K)를 유지 기구(27M)로 대체하고 있다. 슬라이드부(6M)는, 슬라이드부(6K)와 동일한 역할을 하는 모방 장치(10M)의 구성 부품이다. 프레임(2M)은, 프레임(2K)과 동일한 역할을 하는 모방 장치(10M)의 구성 부품이다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10K)와 동일한 구성이다.

유지 기구(27M)는, 래크(271M)와, 기어(272M)와, 클러치(273M)와, 프리휠(freewheel)(274M)을 구비하고 있다.

래크(271M)는, 슬라이드부(6M)의 측면에, Z방향으로 장착되어 있다.

기어(272M)는, 래크(271M)와 톱니가 맞물리도록 장착되어 있다.

클러치(273M)는, 기어(272M)와 프리휠(274M)과의 사이에 설치되어 있다. 클러치(273M)는, 기어(272M)와 프리휠(274M)의 각각의 회전축의 접속 및 분리를 하는 기구이다.

프리휠(274M)은, 한쪽의 회전 방향으로는, 회전에 부하가 없게 자유롭게 회전한다. 프리휠(274M)은, 그 반대의 회전 방향으로는, 회전에 부하가 걸린다. 구체적으로는, 프리휠(274M)은, 슬라이드부(6M)를 들어올리는 방향으로 기어(272M)를 회전시키는 방향으로는, 자유롭게 회전한다. 프리휠(274M)은, 슬라이드부(6M)를 내리는 방향으로 기어(272M)를 회전시키는 방향으로는, 회전에 부하가 걸린다.

다음으로, 유지 기구(27M)의 동작에 관하여 설명한다.

클러치(273M)가 접속되어 있지 않은 상태의 경우, 유지 기구(27M)는, 슬라이드부(6M)의 Z방향의 움직임에 관해서는 제한하지 않는다. 따라서, 슈(1)는, Z방향으로는, 워크(100)의 표면을 따라 자유롭게 동작한다.

클러치(273M)가 접속되어 있는 상태의 경우, 유지 기구(27M)는, 슬라이드부(6M)의 들어올리는 방향(Z축의 상방향)의 움직임에 관해서는 제한하지 않는다. 따라서, 슈(1)가 워크(100)와 간섭하는 경우여도, 슈(1)는 상방향으로 간섭을 피하도록 동작한다. 이것에 의해, 슈(1)는 워크(100)에 과도한 힘을 가하지 않는다. 슬라이드부(6M)의 들어올리는 방향(Z축의 상방향)의 움직임에 관해서는 제한하지 않는다.

클러치(273M)가 접속되어 있는 상태의 경우, 유지 기구(27M)는, 슬라이드부(6M)의 내려지는 방향(Z축의 하방향)의 움직임에 관해서는 부하가 걸린다. 따라서, 모방 동작 중에, 슈(1)가, 워크(100)의 개구부(OP)를 지나기 전에, 클러치(273M)를 접속함으로써, 슬라이드부(6M)는, 개구부(OP)를 지나도 내려지지 않는다.

본 실시예에 의하면, 유지 기구(25K) 대신에 유지 기구(27M)를 설치함으로써, 제 12 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

(제 15 실시예)

도 31은 본 발명의 제 15 실시예에 따른 모방 장치(10N)의 구성을 나타내는 측면도이다.

모방 장치(10N)는, 도 1에 나타내는 제 1 실시예에 따른 모방 장치(10)의 구성에, 기어(81N)와, 기어(82N)와, 로터리 엔코더(83N)를 추가해서 설치하고 있다. 그 밖의 점은, 모방 장치(10)와 동일한 구성이다.

기어(81N)는 원호 슬라이드 가이드(5B)의 레일(52B)의 상부에 설치되어 있다. 기어(81N)는 상부에 원호 형상의 톱니가 설치되어 있다.

기어(82N)는 기어(81N)와 맞물리도록 설치되어 있다. 기어(82N)는 원형 형상의 기어이다.

로터리 엔코더(83N)는 기어(82N)에 장착되어 있다. 로터리 엔코더(83N)는 슈(1)가 워크(100)를 모방한 각도를 측정한다.

다음으로, 모방 장치(10N)의 로터리 엔코더(83N)에 의한 각도를 측정하는 동 작에 대해서 설명한다.

슈(1)를 워크(100)에 가압했을 때, 워크(100)의 표면 형상에 따라, 레일(52B)이 선회한다.

레일(52B)이 선회하면, 레일(52B)에 설치된 기어(81N)가 선회한다.

기어(81N)가 선회하면, 기어(81N)와 맞물려 있는 기어(82N)가 회전한다.

기어(82N)가 회전하면, 기어(82N)에 장착되어 있는 로터리 엔코더(83N)가 회전한다.

로터리 엔코더(83N)는 회전한 각도를 계측한다. 이 각도가, 모방 장치(1ON)가 현 시점에서 모방하고 있는 워크(100)의 표면의 각도 θ로 된다. 따라서, 모방 장치(10N)가 수평면 상의 워크(100)를 모방하고 있을 때는, 각도 θ는 O도가 된다.

도 32는 본 실시예에 따른 모방 장치(10N)의 모방 동작 상태를 나타내는 측면도이다.

도 32를 참조하여, 모방 장치(10N)의 제 1 사용 방법에 관하여 설명한다. 본 사용 방법은, 로터리 엔코더(83N)에 의해 계측한 각도의 상대적인 변화에 의거하여, 모방 장치(10N)의 모방 동작을 제어하는 방법이다.

먼저, 모방 장치(10N)가 모방하는 워크(100)의 개시 시점의 각도와 종료 시점의 각도의 차분의 각도 θS를 결정한다.

다음으로, 모방 장치(10N)는 워크(100)를 모방한다. 모방 장치(10N)가 워크(100)를 모방하고 있는 동안, 로터리 엔코더(83N)는 각도 θ를 측정한다. 모방 장치(10N)는 측정하고 있는 각도 θ가 모방 동작을 개시한 시점의 각도로부터 각도 θS 변화된 시점에, 모방 동작을 종료한다.

도 33은 본 실시예에 따른 모방 장치(10N)에 의한 원통 형상의 워크(100)의 모방 동작 상태를 나타내는 개략도이다.

도 33을 참조하여, 모방 장치(10N)의 제 2 사용 방법에 관하여 설명한다. 본 사용 방법은, 로터리 엔코더(83N)에 의해 계측한 각도의 절대적인 변화에 의거하여, 모방 장치(10N)의 모방 동작을 제어하는 방법이다. 본 사용 방법은, 워크(100)의 원형 형상의 표면을 모방하는 동작에 적합하다.

먼저, 이송 장치(15)를 제어하는 제어 기기(도시 생략)에, 각도 θmax가 설정된다. 각도 θmax는, 모방 장치(10N)가 워크(100)를 모방하는 범위에서, 모방 장치(10N)가 워크(100)의 가장 끝에 이르렀을 때에 슈(1)가 경사지는 각도이다. 즉, 모방할 워크(100)가 원형 형상인 경우, 각도 θmax는, 모방 범위에 있어서, 슈(1)가 가장 경사지는 각도이다.

다음으로, 이송 장치(15)는 모방 장치(10N)를 워크(100)를 모방하는 범위 내의 임의의 위치에 배치한다.

이송 장치(15)는, 로터리 엔코더(83N)에 의해 계측한 각도가 각도 θmax에 달하지 않는 한, 워크(100)의 어느 한쪽의 방향으로, 모방 장치(10N)에 따라 동작을 시킨다.

이송 장치(15)는, 로터리 엔코더(83N)에 의해 계측한 각도가 각도 θmax에 달했을 경우, 모방 장치(10N)의 모방 동작을 정지한다. 이송 장치(15)는 모방 장치(10N)의 모방 동작의 방향을 반전시킨다. 이송 장치(15)는, 반전시킨 방향(또 한, 워크(100)를 모방하고 있지 않은 방향)으로, 모방 장치(1ON)를 이동시킨다.

이송 장치(15)는, 로터리 엔코더(83N)에 의해 계측한 각도가 각도 θmax에 달했을 경우, 모방 장치(10N)의 모방 동작을 정지한다.

이렇게 하여, 모방 장치(10N)는, 워크(100)의 필요한 범위를 모방할 수 있다. 또한, 상술한 설명에서는, 모방 장치(10N)는, 워크(100)를 모방하는 범위 내에 있어서, 임의인 위치에 배치시키는 것으로서 설명했지만, 모방하는 범위의 끝(슈(1)가 각도 θmax로 경사지는 위치)에 위치시켜도 된다. 이 경우에는, 이송 장치(15)는, 모방 장치(10N)를 한쪽 방향으로 이동시키는 것 만으로, 워크(100)를 모두 모방할 수 있다.

도 34는 본 실시예에 따른 모방 장치(10N)의 인덱스량을 설명하기 위한 측면도이다.

도 34를 참조하여, 모방 장치(10N)를 이동시킬 때의 인덱스량의 산출 방법에 대해서 설명한다.

워크(100)는 다양한 형상이 상정된다. 그 때문에, 워크(100)는, 평면, 경사면, 및 곡면 등이 포함되는 경우가 있다. 따라서, 모방 장치(10)를 이동시키는 거리의 수평 방향의 성분인 인덱스량은, 워크(100)의 형상에 따라, 상이한 경우가 있다.

여기서, 모방 장치(10N)가, 워크(100)의 평면 부분을 모방하고 있을 경우, 인덱스량이 l이라고 한다. 모방 장치(10N)가 워크(100)의 평면 부분을 모방하고 있을 경우, 로터리 엔코더(83N)에 의해 계측되는 각도는, 0도이다.

모방 장치(10N)가 워크(100)의 경사면 부분을 모방하면, 로터리 엔코더(83N)에 의해 계측되는 각도가, 이 경사면의 경사 각도 θ로 된다. 이때, 다음의 인덱스량은, lcosθ로 된다. 즉, 워크(100)의 평면 부분의 인덱스량 l에 대하여, 로터리 엔코더(83N)에 의해 계측된 각도의 여현(餘弦) 성분이 다음의 인덱스량으로 된다.

이렇게 해서, 모방 장치(10N)는, 로터리 엔코더(83N)에 의해 각도 θ를 계측하면서, 워크(100)를 모방한다. 계측한 각도 θ에 의거하여, 다음의 인덱스량 lcosθ가 산출되고, 모방 장치(10N)를 이동시킨다.

도 35는 본 실시예에 따른 모방 장치(10N)를 주행 차량(VH)에 탑재한 구성을 나타내는 구성도이다.

주행 차량(VH)은 모방 장치(10N)를 탑재한 차량이다. 모방 장치(10N)는, 초음파 탐상자가 슈(1)에 설치된 초음파 탐상 장치이다. 주행 차량(VH)은, 스스로 주행하는 자주식의 차량일 수도 있고, 외부로부터의 제어에 의해 주행하는 차량일 수도 있다.

도 35를 참조하여, 주행 차량(VH)을 사용하고, 모방 장치(10N)에 의해, 항공기의 동체 하부를 모방하는 방법(초음파 탐상하는 방법)에 관하여 설명한다.

주행 차량(VH)은 항공기의 동체 하부의 임의인 위치에 배치된다.

주행 차량(VH)은 로터리 엔코더(83N)에 의해 각도 θ를 계측하면서, 항공기의 동체 하부를 모방한다. 즉, 주행 차량(VH)은, 각도 θ(항공기의 동체 하부의 표면 형상의 경사)를 계측하면서, 모방 장치(10N)에 의해, 항공기의 동체 하부를 초음파 탐상한다.

주행 차량(VH)은, 측정한 각도 θ1, θ2, θ3에 의거하여, 상술한 설명과 마찬가지로, 다음의 인덱스량(l1, l2, l3)을 산출한다. 주행 차량(VH)은 산출된 인덱스량에 의거하여 이동한다.

본 실시예에 의하면, 로터리 엔코더(83N)를 설치함으로써, 워크(100)를 모방하는 사전의 준비에 있어서, 각종 계산을 하는 작업을 경감할 수 있다. 예를 들면, 각종의 계산이란, 모방 장치(10N)를 이동시키기 위한 인덱스량, 모방 동작을 시킬 때의 모방 장치(10N)의 위치(개시 위치 또는 종료 위치) 결정, 워크(100)의 형상, 모방 장치(10N)가 워크(100)를 모방하는 거리, 워크(100)와 모방 장치(10N)의 거리 등이다.

또한, 워크(1OO)가 원통 형상인 경우이면, 미리 한계 각도 θmax를 설정함으로써, 로터리 엔코더(83N)에 의해 측정된 각도에 의거하여 동작시킴으로써, 워크(100)는 미리 상정한 범위를 모두 모방할 수 있다. 이에 따라, 모방 장치(10N)의 초기 위치는 정확한 위치 결정을 하지 않아도 된다.

또한, 모방 장치(10N)에 의한 모방 동작은, 워크(100)의 경사 각도를 측정하면서, 다음의 인덱스량을 산출함으로써, 다양한 형상의 워크(100)에 대응시킬 수 있다.

또한, 모방 장치(10N)를 초음파 탐상 장치로서 주행 차량(VH)에 탑재함으로써, 운항하고 있는 항공기의 초음파 탐상을 할 수 있다. 즉, 제조 단계 등과 같이, 지정된 위치에 항공기가 없는 경우여도, 임의의 장소에 멈춰 있는 항공기의 탐 상을 할 수 있다. 또한, 주행 차량(VH)은, 지상의 임의의 위치로 이동할 수 있기 때문에, 모방 장치(10N)는, 항공기와 같은 광범위한 워크여도, 임의의 범위를 탐상할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시예 그대로 한정되는 것이 아니라, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시예에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시예에 나타내는 모든 구성 요소로부터 몇가지의 구성 요소를 삭제할 수도 있다. 또한, 상이한 실시예에 있는 구성 요소를 적절하게 조합시킬 수도 있다.

본 발명에 의하면, 워크의 형상에 대하여, 적응도가 높은 모방 장치를 제공할 수 있다.

Claims

워크(work)를 모방하는 모방 장치(profiling apparatus)로서,

상기 워크의 모방할 부분에 접하는 슈(shoe)와,

상기 슈가 상기 워크의 모방할 부분에 접하는 면(面)상의 점을 선회 중심으로 하여, 상기 슈를 원호 형상으로 선회시키는 제 1 선회 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 선회 수단의 상기 선회 중심을 선회 중심으로 하고, 상기 제 1 선회 수단에 의한 상기 슈의 선회하는 방향과 직교하는 방향으로, 상기 슈를 원호 형상으로 선회시키는 제 2 선회 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 슈를 상기 워크의 모방할 부분에 가압하는 방향으로 직선적으로 슬라이드시키는 직동(直動) 슬라이드 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 직동 슬라이드 수단의 슬라이드를 완충시키는 완충 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 완충 수단은 공기압에 의해 완충시키는 공기압 완충 수단이며,

상기 공기압 완충 수단의 공기압을 조정하는 공기압 조정 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 공기압 조정 수단은, 상기 공기압 완충 수단을 상기 슈가 상기 워크의 모방할 부분을 가압하는 방향으로, 공기압을 조정하는 것

을 특징으로 하는 모방 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 공기압 조정 수단은, 상기 공기압 완충 수단을 상기 모방 장치의 자중을 경감하는 방향으로, 공기압을 조정하는 것

을 특징으로 하는 모방 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 선회 수단에 의한 상기 슈의 선회를 제동하는 제 1 제동 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 선회 수단에 의한 상기 슈의 선회를 제동하는 제 1 제동 수단과,

상기 제 2 선회 수단에 의한 상기 슈의 선회를 제동하는 제 2 제동 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 선회 수단에 의한 상기 슈의 선회를 제동하는 제 1 제동 수단과,

상기 제 2 선회 수단에 의한 상기 슈의 선회를 제동하는 제 2 제동 수단과,

상기 직동 슬라이드 수단에 의한 슬라이드를 제동하는 직동 슬라이드 제동 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 직동 슬라이드 제동 수단은,

공기압에 의해 동작하는 실린더와,

상기 실린더의 동작에 의해, 상기 직동 슬라이드 수단에 의한 슬라이드를 마찰력에 의해 제동하는 패드를 구비한 것

을 특징으로 하는 모방 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 직동 슬라이드 제동 수단은,

래칫(ratchet)과,

상기 래칫에 걸리고, 상기 직동 슬라이드 수단을, 상기 슈가 상기 워크의 모방할 부분을 가압하는 방향에 대하여 제동하고, 상기 슈가 상기 워크의 모방할 부분으로부터 벗어나는 방향에 대하여는 제동하지 않는 클로(claw)를 구비한 것

을 특징으로 하는 모방 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 직동 슬라이드 제동 수단은,

제 1 기어와,

상기 제 1 기어와 맞물리는 제 2 기어와,

상기 직동 슬라이드 수단을, 상기 슈가 상기 워크의 모방할 부분을 가압하는 방향의 회전에 대하여 제동하고, 상기 슈가 상기 워크의 모방할 부분으로부터 벗어나는 방향의 회전에 대하여는 제동하지 않는 프리휠(freewheel)과,

상기 제 2 기어의 회전축과 프리휠의 회전축의 단절 및 접속을 하는 클러치를 구비한 것

을 특징으로 하는 모방 장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 선회 수단의 중력에 의한 선회의 영향을 카운터웨이트(counterweight)를 이용하여 보정하는 보정 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 워크의 모방할 부분의 가압되는 방향의 변위하는 거리를 측정하는 거리 측정 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 슈의 경사 각도를 계측하는 각도 계측 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 모방 장치.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 모방 장치와,

상기 슈에 설치되고, 상기 워크의 모방할 부분을 향해서 초음파를 발하여 탐상(探傷)하는 초음파 탐상자(探傷子)

를 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 탐상 장치.
제 17 항에 기재된 초음파 탐상 장치가 탑재되고, 지상의 임의의 위치로 이 동하는 이동 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 탐상 장치.
제 17 항에 기재된 초음파 탐상 장치를 사용하여, 상기 워크의 모방할 부분을 탐상하는 초음파 탐상 방법으로서,

상기 워크를 회전시켜서 탐상하는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상 방법.