KR20210153881A - 투영치수 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투영치수 측정장치에 관한 것으로서, 측정대상물의 투영상을 통한 치수의 자동측정에 의해 상기 측정대상물의 설계치수와 비교하여 보정하도록 한 것이며, 측정대상물의 치수를 자동으로 측정하기 때문에 오차가 거의 없어 치수측정의 정확성이 높고, 치수측정이 신속하게 이루어지며, 그에 따라 치수보정이 매우 간편하고도 효율적으로 이루어지는 효과가 있다.

Description

투영치수 측정장치{Measuring apparatus of projection size}

본 발명은 투영치수 측정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 측정대상물의 투영상을 통해 상기 측정대상물의 치수를 자동으로 측정하고, 이렇게 얻은 상기 측정대상물의 측정치수를 가지고 측정대상물의 설계치수로 보정하도록 한 투영치수 측정장치에 관한 것이다.

보통 설계도면을 가지고 만드는 물건들은 모두 기본적으로 길이, 넓이, 두께 및 각도 등의 다양한 치수를 갖는다. 그런데 이러한 치수들은 상기 물건의 정확한 형상을 특정하는데 필요하며, 일반적으로는 상기 설계도면에 나와있는 치수로 재료를 가공하여 물건을 만들었을 때, 상기 치수대로, 즉 설계치수대로 물건이 만들어졌는지 확인하기 위해 반드시 측정대상물인 물건의 치수에 대한 측정을 실시하게 된다. 이렇게 설계도면에서 지정된 치수인 설계치수의 측정을 통해 상기 설계치수를 벗어나게 되면 치수보정을 하게 되는데, 종래에는 작업자가 직접 측정대상물의 치수를 재서 치수보정을 하게 된다. 즉 직접 측정한 측정대상물의 치수가 설계치수를 벗어나게 되면 상기 측정대상물의 재가공 등을 통해 설계치수에 맞추도록 한다. 그러나 이렇게 작업자가 직접 측정대상물의 치수를 측정하는 것은 오차가 있을 수밖에 없어 치수의 정확성에서 떨어질 뿐만 아니라, 측정대상물 하나하나마다 일일이 치수를 측정하고 있기 때문에 작업효율이 매우 떨어지는 단점이 있다.

이러한 측정대상물의 치수측정과 치수보정의 예로 종이박스나 옷 등을 제작하기 위한 절단칼이 있다. 즉 종이를 이용하여 제작되는 종이박스는 종이판에 전개도를 그려 절단한 후에 절단된 박스 전개도를 접어 붙임으로써 완성되고, 옷감을 이용하여 제작되는 옷은 상기 옷감에 옷 전개도를 그려 재단한 후에 재봉으로 완성하게 된다. 그런데 이러한 종이판에 그려진 박스 전개도나 옷감에 그려진 옷 전개도를 절단하기 위해서는 상기 전개도의 테두리 형상으로 절단칼이 부착된 절단판을 이용하게 된다.

상기 절단칼은 보통 전개도의 테두리 형상에 맞추어 절곡을 하게 되는데, 이러한 절단칼도 역시 절곡 후에 절곡각도가 설계한 치수대로 되었는지를 확인하기 위해 측정하고 있다. 따라서 이와 같은 경우에도 절곡 후에 절단칼의 절곡각도를 직접 측정하고 측정 후에 설계치수인 설계치수에 맞추어 치수보정을 하고 있다. 그러나 절곡 후에 작업자가 직접 절단칼의 절곡각도를 측정하는 것은 상기한 바와 같이 가공 후에 물건의 치수를 직접 측정하는 것과 동일한 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 측정대상물의 가공 후 상기 측정대상물의 형상을 특정짓는 다양한 치수의 측정을 측정대상물의 투영상을 통해 자동으로 실시함으로써, 상기 투영상의 자동측정에 따라 수차에 걸친 치수보정을 통해 측정대상물이 설계치수로 가공될 수 있도록 한 투영치수 측정장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 투영치수 측정장치는, 측정대상물의 투영상을 통한 치수의 자동측정에 의해 상기 측정대상물의 설계치수와 비교하여 보정하도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

또 상기 투영상의 획득은 촬영에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

또 상기 투영상을 통한 치수의 자동측정은 컴퓨터 프로그램에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

또 상기 자동측정은 수회 반복하여 실시하며, 상기 치수는 길이, 넓이, 두께, 곡률 및 각도 중의 어느 하나인 것이 바람직하다.

또 상기 측정장치는, 개폐문이 장착된 케이스; 상기 케이스 내의 상면에 설치되는 조명부; 상기 케이스 내의 상부에 설치되어 측정대상물을 고정하는 측정대상부; 상기 케이스 내의 중간부에 설치되는 촬영부; 및 상기 촬영부와 연결된 측정대상부의 측정대상물을 촬영하여 얻은 투영상의 치수를 측정하고 비교하는 치수측정부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또 상기 치수측정부로 측정된 치수에 따라 측정대상물의 치수를 보정하도록 상기 치수측정부와 연동하여 실행하는 치수보정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또 상기 치수보정부는 보정된 치수를 반영하여 측정대상물을 설계치수로 재가공하도록 하는 가공기와 연결되어 있는 것이 바람직하다.

또 상기 측정대상부는, 측정판; 상기 측정판 위에 착탈식으로 설치되는 측정지그; 및 상기 측정지그에 의해 고정된 측정대상물;로 이루어지는 것이 바람직하다.

또 상기 측정판은 투명판과 상기 투명판 위에 놓이는 반투명소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또 상기 조명부에서 사용되는 조명은 분산광원인 것이 바람직하다.

본 발명의 투영치수 측정장치에 의하면, 측정대상물의 치수를 자동으로 측정하기 때문에 오차가 거의 없어 치수측정의 정확성이 높고, 치수측정이 신속하게 이루어지며, 그에 따라 치수보정이 매우 간편하고도 효율적으로 이루어지는 효과가 있다.

또 여러 개의 측정대상물의 치수측정이 가능하므로 그만큼 치수측정 작업 및 치수보정 작업의 생산성이 매우 높아지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 투영치수 측정장치의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 투영치수 측정장치의 상부쪽 내부 사시도
도 3은 본 발명에 따른 투영치수 측정장치의 하부쪽 내부 사시도
도 4는 상기 도 1의 A-A선에 따른 종단면도
도 5는 상기 도 1의 B-B선에 따른 종단면도

이하, 본 발명에 따른 투영치수 측정장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 투영치수 측정장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 투영치수 측정장치의 상부쪽 내부 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 투영치수 측정장치의 하부쪽 내부 사시도이고, 도 4는 상기 도 1의 A-A선에 따른 종단면도이며, 도 5는 상기 도 1의 B-B선에 따른 종단면도를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 투영치수 측정장치는 치수를 측정하고자 하는 가공된 측정대상물(3c)의 투영상을 촬영하고, 촬영된 상기 측정대상물(3c)의 투영상의 치수를 컴퓨터 프로그램에 의해 자동으로 측정하여, 측정된 치수를 바탕으로 상기 측정대상물(3c)이 설계한대로의 설계치수로 가공되었는지를 확인하고, 확인 후에 설계치수로 보정하여 가공하도록 하는 것을 상기 컴퓨터 프로그램에 의해 이루어지도록 한 것이다. 이러한 측정대상물(3c)의 투영상 촬영은 보통 카메라(4b)로 실시하게 된다.

이러한 측정대상물(3c)의 투영상을 통한 치수의 측정에 있어, 상기 치수는 측정대상물(3c)의 길이, 넓이, 두께, 곡률 및 각도 등을 포함하는 모든 물리적 치수 중의 하나일 수 있다.

한편 상기 측정대상물(3c)은 종이박스 등을 제작하기 위한 종이전개도의 테두리를 따라 절단하는 절단칼일 수 있는데, 이러한 부분에 대해서는 상세히 후술하도록 한다.

상기한 바와 같은 기능을 하는 본 발명의 투영치수 측정장치에 있어, 상기 측정장치는, 케이스(1), 조명부(2), 측정대상부(3), 촬영부(4) 및 치수측정부(5)를 포함하여 구성되며, 이러한 측정장치의 구성에 측정대상물(3a)의 치수를 측정하여 이를 보정하도록 하는 치수보정부(6)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

상기 케이스(1)는 상면에 조명부(2)가 설치되고, 정면의 상부 및 하부에 개폐문(7a)(7b)이 각각 설치되어, 상부개폐문(7a)의 안쪽에는 측정대상부(3)가 설치되고, 하부개폐문(7b)의 안쪽에는 촬영부(4)와 전원(8)이 설치되며, 상기 전원(8)은 치수측정부(5)와 연결된다. 이러한 상기 케이스(1) 하면의 네모서리에는 이동이자유롭도록 캐스터 바퀴(9)가 각각 달려있다.

상기 조명부(2)는 상기한 바와 같이 케이스(1) 내의 상면에 설치되어 아래쪽의 측정대상부(3)를 비추게 되며, 이러한 조명부(2)에 사용되는 조명은 분산광원을 사용하되, 상기 분산광원의 예로는 형광등이나 백열등 또는 LED가 있으며, 상기 LED를 사용하는 경우 다수개의 LED를 일정간격을 두고 상기 케이스(1)의 상면 전체에 걸쳐 설치하는 것으로 구성한다.

상기 측정대상부(3)는 측정판(3a)이 케이스(1) 내의 중간부에 설치되어, 상기 측정판(3a) 상의 앞쪽에 측정지그(3b)가 설치되며, 이러한 측정지그(3b)에 측정대상물(3c)을 착탈식으로 고정하게 되는데, 본 발명에서는 측정대상물(3c)을 절곡된 절단칼로 도시하였다. 상기 측정판(3a)은 투명판(30)과 반투명소재(31)로 구성되어, 상기 투명판(30) 위에 반투명소재(31)를 올려놓게 된다. 상기 투명판(30)은 예컨대 유리판과 같은 것이고, 상기 반투명소재(31)는 예컨대 트레이싱지와 같은 것이다. 따라서 상기 측정대상물(3c)은 반투명소재(31)인 트레이싱지 위에 놓이게 된다.

상기 촬영부(4)는 케이스(1) 내의 중간부에 고정설치된 카메라 지지대(4a)와 상기 카메라 지지대(4a)의 상면 중심부에 삽입되어 고정되면서 렌즈가 상기 측정대상부의 하면을 향하도록 한 카메라(4b)로 구성된다. 즉 상기 측정대상부(3)의 측정지그(3b)에 고정된 측정대상물(3c)이 조명부(2)에 의해 측정판(3a)의 하면에 투영상을 만들면, 카메라(4b)의 렌즈는 상기 투영상, 즉 측정대상물(3c)의 그림자를 촬영하도록 되어 있다. 이러한 촬영부(4)의 카메라 지지대(4a)는 측정대상물(3c)의 상황에 따라 카메라(4b)의 렌즈 거리를 조절할 필요가 있어 위아래로 이동하면서 높낮이를 조절할 수 있도록 되어 있다. 예컨대 상기 카메라 지지대(4a)의 양쪽에서 각각 수직으로 일정간격을 두고 한쌍의 고정공(H)을 형성하고, 케이스(1) 내의 양쪽에 조절대(4c)를 각각 형성하여, 상기 조절대(4c)의 전면에 수직으로 길게 상기 고정공(H)이 삽입되는 삽입핀(P)을 여러 개 형성하는 것으로 카메라(4b)의 높낮이를 조절한다. 즉 측정대상물(3c)과 카메라(3b)의 렌즈 사이를 가깝게 하려면 상기 조절대(4c)에 형성된 삽입핀(P)의 위쪽에 카메라 지지대(4a)의 고정공(H)을 각각 삽입하고, 측정대상물(3c)과 카메라(3b)의 렌즈 사이를 멀게 하려면 상기 조절대(4c)에 형성된 삽입핀(P)의 아래쪽에 카메라 지지대(4a)의 고정공(H)을 각각 삽입한다. 한편 이렇게 상기 카메라(4b)의 높낮이를 조절하는 것은 하나의 예일 뿐 다른 다양한 방식으로 얼마든지 카메라(4b)의 높낮이를 조절할 수 있는 것은 당연하다.

상기 치수측정부(5)는 촬영부(4)와 연결된 개인용 컴퓨터(PC)로 구성되며, 상기 촬영부(4)의 카메라(4b)로 촬영한 측정대상물(3c)의 투영상의 치수를 측정하여 상기 측정대상물(3c)의 정해진 설계치수와 비교하되, 이러한 투영상의 치수 측정과 측정된 치수와 설계치수의 비교는 상기 개인용 컴퓨터(PC)에 내장된 컴퓨터 프로그램에 의해 이루어진다.

상기 치수보정부(6)는 치수측정부(6)에 측정된 측정대상물(3c)의 치수를 바탕으로 상기 치수측정부(6)와 연동되면서 상기 측정대상물(3c)을 절곡기와 같은 가공기에 의해 설계치수로 재가공하여 보정하도록 지시하는 역할을 하게 된다. 이에 따라 상기 치수보정부(6)의 실행을 위한 컴퓨터 프로그램이 내장된 개인용 컴퓨터(PC)는 가공기와 연결되어 있어, 상기 측정대상물(3c)에 보정된 치수를 반영하여 설계치수로 재가공하도록 가공기에 지시하게 된다. 상기 가공기는 측정대상물(3c)이 도면에서 도시한 것처럼 절단칼인 경우 절곡기가 되겠지만 자동선반 계열의 NC, CNC 등과 같은 다양한 치수 가공기 중의 하나일 수 있다.

상기 측정대상물(3c)은 상기한 바와 같이 종이박스 제작용의 종이전개도의 테두리를 따라 절단하는 절단칼일 수 있고, 옷의 제작을 위해 옷감에 재단한 옷 형상의 테두리를 따라 절단하는 절단칼일 수도 있으나, 이러한 절단칼에 한정되지 않고 가공 후에 치수를 확인하기 위한 절단부재나 부품 등의 모든 물건을 다 포함할 수 있다. 도면의 미설명 부호 10은 본 발명의 측정장치를 잡고 밀거나 당기면서 이동할 수 있도록 하는 손잡이이다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 투영치수 측정장치를 이용하여 측정대상물(3c), 구체적인 예로써는 절단칼의 투영상, 즉 절단칼의 그림자를 가지고 치수를 측정하고 설계치수를 반영하는 과정을 도 1 내지 5를 참조하면서 상세히 설명하도록 한다.

먼저 측정대상부(3)의 측정판(3a) 상에 측정지그(3b)를 이용하여 절곡기로 가공한 측정대상물(3c)인 절단칼을 고정하고, 상부의 조명부(2)의 LED를 켜 상기 절단칼을 비추도록 하는데, 이렇게 되면 상기 측정판(3a)이 유리판인 투명판(30) 위에 반투명소재인 트레싱지로 구성되므로, 상기 트레이싱지 위에 있는 절단칼은 유리판의 하면에 접하는 부분이 도 5에 도시한 바와 같은 모양으로 투영상, 즉 그림자를 형성하게 된다.

다음에 측정판(3a) 하부의 촬영부(4)의 카메라 지지대(4a)에 지지되어 고정된 카메라(4b)는 상기 측정판(3a)을 향해 있어, 상기 카메라(4b)가 측정대상물(3c)인 절단칼의 투영상, 즉 상기 절단칼의 그림자를 촬영한다.

다음에 절단칼의 그림자가 촬영되면 치수측정부(5)에 의해 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 절단칼의 그림자의 수직방향 접선(R) 및 수평방향 접선(S)을 그어 만나는 지점 사이의 접선각도(A)를 측정하여 설계치수의 각도와 비교한다. 그런데 보통 설계치수에서 상기 접선각도(A)는 90도로 되어 있으나, 치수측정부(5)에 의해 측정된 각도는 대략적으로 90도에 조금 못미치는 정도가 대부분이고, 드물지만 심하게는 70도 대에서 80도 대까지 측정된다.

다음에 치수측정부(5)에 의해 측정된 치수를 바탕으로 하여 절단칼의 설계치수로 접선각도(A)가 90도에 이르도록 다시 절곡하는 재가공을 치수보정부(6)를 이용하여 절곡기에 명령을 하게 된다.

다음에 상기 절곡기에 의해 재가공된 절단칼을 다시 본 발명의 투영치수 측정장치로 치수를 측정하고 설계치수인 접선각도(A) 90도로 재가공되었는지를 2∼3회 반복하여 실시함으로써, 상기 절곡기에 의해 절단칼을 설계치수로 계속해서 절곡하기 위한 데이터를 확정하게 된다.

한편 이와 같은 본원발명의 투영치수 측정장치에 의해 각종의 부품들이 설계치수로 가공되어 있는지를 확인하는 작업을 절단칼을 예로 들어 설명하였으나, 상기한 바와 같이 절단칼에 한정되지 않고, 가공 후 치수확인이 필요한 절단부재 등의 모든 물건에 적용하여 사용할 수 있을 것이다.

1 : 케이스 2 : 조명부
3 : 측정대상부 3a : 측정판
3b : 측정지그 3c : 측정대상물
30 : 투명판 31 : 반투명소재
4 : 촬영부 4a : 카메라 지지대
4b : 카메라 4c : 조절대
5 : 치수측정부 6 : 치수보정부
7a : 상부개폐문 7b : 하부개폐문
8 : 전원 9 : 캐스터 바퀴
10 : 손잡이 A : 접선각도
H : 고정공 P : 삽입핀
R : 수직방향 접선 S : 수평방향 접선

Claims (11)

1. 측정대상물의 투영상을 통한 치수의 자동측정에 의해 상기 측정대상물의 설계치수와 비교하여 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 투영상의 획득은 촬영에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 투영상을 통한 치수의 자동측정은 컴퓨터 프로그램에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 자동측정은 수회 반복하여 실시하는 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 치수는 길이, 넓이, 두께, 곡률 및 각도 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 측정장치는,
   개폐문이 장착된 케이스;
   상기 케이스 내의 상면에 설치되는 조명부;
   상기 케이스 내의 상부에 설치되어 측정대상물을 고정하는 측정대상부;
   상기 케이스 내의 중간부에 설치되는 촬영부; 및
   상기 촬영부와 연결된 측정대상부의 측정대상물을 촬영하여 얻은 투영상의 치수를 측정하고 비교하는 치수측정부;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 치수측정부로 측정된 치수에 따라 측정대상물의 치수를 보정하도록 상기 치수측정부와 연동하여 실행하는 치수보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 치수보정부는 보정된 치수를 반영하여 측정대상물을 설계치수로 재가공하도록 하는 가공기와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
9. 제6항에 있어서,
   상기 측정대상부는,
   측정판;
   상기 측정판 위에 착탈식으로 설치되는 측정지그; 및
   상기 측정지그에 의해 고정된 측정대상물;
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 측정판은 투명판과 상기 투명판 위에 놓이는 반투명소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.
11. 제6항에 있어서,
    상기 조명부에서 사용되는 조명은 분산광원인 것을 특징으로 하는 투영치수 측정장치.

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