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KR101221017B1 - Apparatus for measuring concentricity and parallelization-degree - Google Patents

Apparatus for measuring concentricity and parallelization-degree Download PDF

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KR101221017B1
KR101221017B1 KR1020100082103A KR20100082103A KR101221017B1 KR 101221017 B1 KR101221017 B1 KR 101221017B1 KR 1020100082103 A KR1020100082103 A KR 1020100082103A KR 20100082103 A KR20100082103 A KR 20100082103A KR 101221017 B1 KR101221017 B1 KR 101221017B1
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concentricity
parallelism
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incident light
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이진이
전종우
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조선대학교산학협력단
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Abstract

제1 대상과 제2 대상의 동심도 및 평행도를 측정하는 장치에 있어서, 반사부, 반사 지지부 및 본체를 포함하는 측정 장치가 개시된다. 반사부는, 제2 대상에 위치하여, 입사광의 일부를 제1 반사면에서 반사시키고, 입사광의 나머지 일부를 제2 반사면에서 반사시킨다. 반사 지지부는, 반사부를 지지하되, 제2 대상을 향하는 원뿔이 형성되어 있다. 본체는, 제1 대상에 위치하여, 입사광을 반사부의 중심에 입사시키고, 반사부의 제1 반사면으로부터 반사되는 반사광의 방향에 따라 제1 대상과 제2 대상의 평행도를 측정하며, 반사부의 제2 반사면으로부터 반사되는 반사광의 방향에 따라 제1 대상과 제2 대상의 동심도를 측정한다.In the apparatus for measuring the concentricity and parallelism of the first object and the second object, a measuring device including a reflecting portion, a reflecting support portion, and a main body is disclosed. The reflector is located on the second object to reflect part of the incident light on the first reflecting surface and reflects the remaining part of the incident light on the second reflecting surface. The reflective support portion supports the reflective portion, but has a cone facing the second object. The main body is positioned on the first object, causes incident light to enter the center of the reflecting portion, measures the parallelism between the first object and the second object according to the direction of the reflected light reflected from the first reflecting surface of the reflecting portion, and the second reflecting portion. The concentricity of the first object and the second object is measured according to the direction of the reflected light reflected from the reflecting surface.

Description

동심도 및 평행도 측정 장치{Apparatus for measuring concentricity and parallelization-degree}Apparatus for measuring concentricity and parallelization-degree}

본 발명은, 동심도 및 평행도 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제1 대상과 제2 대상의 동심도 및 평행도를 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring concentricity and parallelism, and more particularly, to an apparatus for measuring concentricity and parallelism between a first object and a second object.

어떤 구조물에 있어서 가공이나 조립의 오차는 때로 치명적 사고로 이어질 수 있는 결함을 초래한다. In some structures, errors in machining or assembly cause defects that can sometimes lead to fatal accidents.

항공기를 예로 들면, 일반적으로 항공기 기체는 동체와 날개로 조립되며, 그 조립 구조로서 도 1에 나타낸 바와 같이 동체(1)와 날개(2)에 편편한 접합면(부호 생략)이 형성되고, 각 접합면에는 복수의 구멍들(3,4)이 있다. Taking an aircraft as an example, in general, an aircraft body is assembled into a fuselage and a wing, and as an assembly structure, a flat joining surface (not shown) is formed on the fuselage 1 and the wing 2 as shown in FIG. There are a plurality of holes 3, 4 in the face.

각 구멍들(3,4)은 대략 1 인치 정도의 직경으로 각 접합 면에 수직한 방향으로 가공된다. 양측 접합 면들을 맞대고 일치된 구멍(3,4)에 볼트 요소를 끼워서 체결하는 것이다. 이때 양측 구멍(3,4)의 중심이 어긋나거나 어느 한쪽이 기울면 볼트 요소의 삽입이 순조롭지 못하게 되고, 볼트 요소를 억지 끼움 상태로 체결하게 됨으로써 동체나 날개의 일부분에 손상이 가해질 수 있다. 이러한 손상은, 반복되는 항공기 이착륙과 운항에서 가혹한 반복 하중이 가해졌을 때, 항공기의 결함으로 이어질 수 있다. Each of the holes 3, 4 is machined in a direction perpendicular to each joining surface with a diameter of about 1 inch. The two joining surfaces are faced to each other and bolted into the matched holes (3,4). At this time, if the center of the two holes (3, 4) is shifted or one of them is inclined, the insertion of the bolt element is not smooth, and by tightening the bolt element in the clamped state may damage the body or a part of the wing. Such damage can lead to aircraft defects when severe repetitive loads are applied during repeated aircraft takeoffs and landings.

볼트 삽입을 순조롭게 하기 위해서는 조립 위치에서의 양측 구멍의 축심이 완전히 일치하는지 체크하여 현재의 오차를 계산하고, 계산된 오차에 따라 그 조립 위치와 자세를 교정해 주어야 한다. 즉, 구멍들 사이에 축심 일치 상태의 척도가 되는 동심도와 평행도를 정확히 측정할 필요가 있다.In order to smoothly insert the bolts, it is necessary to check that the shaft centers of both holes at the assembly position are completely matched, calculate the current error, and correct the assembly position and posture according to the calculated error. In other words, it is necessary to accurately measure concentricity and parallelism, which are a measure of the coincidence state between the holes.

하지만, 종래의 동심도와 평행도 측정 장치에 의하면, 예정된 직경의 구멍들에만 적용이 가능하다는 문제점이 있다. 즉, 다양한 구경의 구멍들 또는 특정 지점의 대상들에 대하여 동심도와 평행도를 정확히 측정할 수 없는 문제점이 있다.However, according to the conventional concentricity and parallelism measuring device, there is a problem that it can be applied only to holes of a predetermined diameter. That is, there is a problem in that the concentricity and parallelism cannot be accurately measured for holes of various apertures or objects at specific points.

본 발명의 실시예들은 다양한 구경의 구멍들 또는 특정 지점의 대상들에 대하여 동심도와 평행도를 정확히 측정할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention seek to provide an apparatus capable of accurately measuring concentricity and parallelism with respect to holes of various apertures or objects at specific points.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 대상과 제2 대상의 동심도 및 평행도를 측정하는 장치에 있어서, 반사부, 반사 지지부 및 본체를 포함하는 측정 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, in the apparatus for measuring the concentricity and parallelism of the first object and the second object, a measuring device including a reflector, a reflection support and a main body may be provided.

상기 반사부는, 상기 제2 대상에 위치하여, 입사광의 일부를 제1 반사면에서 반사시키고, 상기 입사광의 나머지 일부를 제2 반사면에서 반사시킨다.The reflector is positioned on the second object to reflect part of the incident light on the first reflecting surface and reflects the remaining part of the incident light on the second reflecting surface.

상기 반사 지지부는, 상기 반사부를 지지하되, 상기 제2 대상을 향하는 원뿔이 형성되어 있다.The reflective supporter supports the reflective part, but has a cone facing the second object.

상기 본체는, 상기 제1 대상에 위치하여, 상기 입사광을 상기 반사부의 중심에 입사시키고, 상기 반사부의 상기 제1 반사면으로부터 반사되는 반사광의 방향에 따라 상기 제1 대상과 제2 대상의 평행도를 측정하며, 상기 반사부의 상기 제2 반사면으로부터 반사되는 반사광의 방향에 따라 상기 제1 대상과 제2 대상의 동심도를 측정한다.The main body is positioned in the first object, and the incident light is incident on the center of the reflecting portion, and the parallelism between the first object and the second object is determined in the direction of the reflected light reflected from the first reflecting surface of the reflecting portion. The concentricity of the first object and the second object is measured according to the direction of the reflected light reflected from the second reflecting surface of the reflector.

또한, 상기 반사 지지부는 내부 지지부 및 외부 지지부를 포함할 수 있다.In addition, the reflective support may include an internal support and an external support.

상기 내부 지지부는, 원통에 이어지는 상기 원뿔을 포함하고, 상기 반사부를 감싸는 상기 원통의 외면이 수나사를 형성한다.The inner support portion includes the cone that follows the cylinder, the outer surface of the cylinder surrounding the reflecting portion forms a male screw.

상기 외부 지지부는, 그 내면이 상기 내부 지지부의 수나사에 대응하여 암나사를 형성하면서 상기 제2 대상의 주위에 부착된다.The outer support portion is attached to the periphery of the second object while its inner surface forms a female screw corresponding to the male screw of the inner support portion.

또한, 상기 외부 지지부에서, 상기 제2 대상의 주위에 부착되기 위한 자석이 내장될 수 있다.In addition, in the external support, a magnet for attaching around the second object may be embedded.

또한, 상기 본체에서, 상기 입사광, 상기 제1 반사면으로부터의 반사광 및 상기 제2 반사면으로부터의 반사광의 통로 주위가 돌출되는 돌출부가 형성되되, 상기 돌출부의 내면이 상기 입사광의 광축과 일정한 간격을 유지하며, 상기 돌출부의 외면이 상기 내면을 향하여 경사질 수 있다.Further, in the main body, a protrusion is formed to protrude around the passage of the incident light, the reflected light from the first reflecting surface and the reflected light from the second reflecting surface, and the inner surface of the protruding portion has a constant distance from the optical axis of the incident light. The outer surface of the protrusion may be inclined toward the inner surface.

본 발명의 실시예들에 의하면, 상기 반사 지지부에서 상기 제2 대상을 향하는 원뿔이 형성되어 있다. 이에 따라 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.According to embodiments of the present invention, a cone is formed in the reflective support toward the second object. Accordingly, the following effects can be obtained.

첫째, 상기 제2 대상이 구멍일 경우, 상기 원뿔의 가장 큰 직경 이내인 모든 직경의 구멍들에 대하여 상기 반사부와 동심 및 평행을 이루게 할 수 있다.First, when the second object is a hole, it can be concentric and parallel to the reflecting portion for holes of all diameters within the largest diameter of the cone.

둘째, 상기 제2 대상이 특정 지점일 경우, 상기 원뿔의 꼭지점을 특정 지점에 위치시킴에 의하여, 상기 특정 지점에 대하여 상기 반사부와 동심 및 평행을 이루게 할 수 있다.Second, when the second object is a specific point, by placing the vertex of the cone at a specific point, it can be made concentric and parallel to the reflective portion with respect to the specific point.

따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 다양한 구경의 구멍들 또는 특정 지점의 대상들에 대하여 동심도와 평행도를 정확히 측정할 수 있다.Therefore, according to embodiments of the present invention, it is possible to accurately measure concentricity and parallelism with respect to holes of various apertures or objects at specific points.

도 1은 항공기 동체와 날개의 조립 구조를 보인 개요도이다.
도 2는 본 발명의 측정 장치의 일 실시예를 보여주는 일측 단면도이다.
도 3 내지 5는 도 2의 반사부를 지지하는 반사 지지부의 일 예를 보여주는 일측 단면도들이다.
도 6은 도 2의 반사부를 지지하는 반사 지지부의 또다른 예를 보여주는 일측 단면도이다.
도 7은 도 2의 측정 장치의 광학적 구성을 보여주는 배치도이다.
도 8은 동심도와 평행도가 모두 정상인 경우에 반사광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 동심도가 비정상인 경우에 반사광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 평행도가 비정상인 경우에 반사광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 동심도 및 평행도가 비정상인 경우에 반사광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 측정 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 일측 단면도이다.
도 13은 도 12의 본체에 형성된 돌출부의 기능을 설명하기 위한 일측 단면도이다.
1 is a schematic view showing the assembly structure of the aircraft fuselage and the wing.
2 is a side cross-sectional view showing an embodiment of the measuring device of the present invention.
3 to 5 are side cross-sectional views illustrating an example of a reflective supporter supporting the reflective part of FIG. 2.
6 is a cross-sectional side view illustrating another example of the reflective supporter supporting the reflective part of FIG. 2.
FIG. 7 is a layout view illustrating an optical configuration of the measuring device of FIG. 2.
8 is a view for explaining a reflected light path when both concentricity and parallelism are normal.
9 is a view for explaining a reflected light path when the concentricity is abnormal.
FIG. 10 is a diagram for explaining a reflected light path when parallelism is abnormal.
11 is a view for explaining a reflected light path when concentricity and parallelism are abnormal.
12 is a side cross-sectional view showing yet another embodiment of the measuring device of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional side view illustrating the function of the protrusion formed on the main body of FIG. 12.

하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다. The following description and the annexed drawings are for understanding the operation according to the present invention, and a part that can be easily implemented by those skilled in the art may be omitted.

또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. In addition, the specification and drawings are not provided to limit the invention, the scope of the invention should be defined by the claims. Terms used in the present specification should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention so as to best express the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 설명된다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 측정 장치의 일 실시예를 보여준다. 도 3 내지 5는 도 2의 반사부(21 및 23)를 지지하는 반사 지지부(20)의 일 예를 보여준다. 도 2 내지 5에서 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 2 shows an embodiment of the measuring device of the present invention. 3 to 5 show an example of the reflective support 20 supporting the reflectors 21 and 23 of FIG. 2. The same reference numerals in FIGS. 2 to 5 indicate the objects of the same function.

도 2 내지 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 측정 장치는, 제2 대상으로서의 항공기 동체(1)의 구멍(3)과 제1 대상으로서의 날개(2)의 구멍(3)의 동심도 및 평행도를 측정하는 것으로서, 반사부(21 및 23), 반사 지지부(20) 및 본체(10)를 포함한다. 도 2에서 참조 부호 5는 본체(10)를 이송시키는 대차를 가리킨다. 2 to 5, the measuring device of one embodiment of the present invention is a concentricity and parallelism of the hole 3 of the aircraft body 1 as the second object and the hole 3 of the wing 2 as the first object. In order to measure, it includes the reflectors 21 and 23, the reflective support 20, and the main body 10. In FIG. 2, reference numeral 5 denotes a bogie for transferring the main body 10.

반사부(21 및 23)는, 제2 대상으로서의 항공기 동체(1)의 구멍(3)에 위치하여, 입사광 예를 들어, 레이저 빔의 일부를 제1 반사면에서 반사시키고, 입사광의 나머지 일부를 제2 반사면에서 반사시킨다. The reflection parts 21 and 23 are located in the hole 3 of the aircraft body 1 as a 2nd object, reflect a part of incident light, for example, a laser beam in a 1st reflecting surface, and Reflect on the second reflecting surface.

보다 상세하게는, 반사부(21 및 23)는 제1 반사면(23) 예를 들어, 파장판 및More specifically, the reflecting portions 21 and 23 may be formed of the first reflecting surface 23, for example, a wave plate and

제2 반사면(21) 예를 들어, 코너-큐브(corner-cube) 프리즘을 포함한다.The second reflecting surface 21 comprises, for example, a corner-cube prism.

제1 반사면(23) 예를 들어, 파장판은 본체(10)로부터의 입사광 예를 들어, 레이저 빔의 일부를 반사시키고, 입사광의 나머지 일부를 제2 반사면으로 투과시킨다.The first reflecting surface 23, for example, the wave plate reflects a part of incident light, for example, a laser beam, from the main body 10, and transmits a part of the incident light to the second reflecting surface.

제2 반사면(21) 예를 들어, 코너-큐브(corner-cube) 프리즘(21)은, 제1 반사면(23)으로부터 투과된 입사광을 반사시키되, 제1 반사면(23)에 수직한 동시에 정점을 향해 입사하는 레이저 빔을 동일한 광축 상에 반사시키고, 그 외에는 입사하는 레이저 빔의 광축과 평행하면서 정점과의 변위의 2배만큼 이격된 광로로 반사시킨다.The second reflecting surface 21, for example, a corner-cube prism 21 reflects incident light transmitted from the first reflecting surface 23, but is perpendicular to the first reflecting surface 23. At the same time, the laser beam incident toward the apex is reflected on the same optical axis, and otherwise is reflected in an optical path parallel to the optical axis of the incident laser beam and spaced at twice the displacement with the vertex.

반사 지지부(20)는, 반사부(21 및 23)를 지지하되, 제2 대상으로서의 항공기 동체(1)의 구멍(3)을 향하는 원뿔이 형성되어 있다. Although the reflection support part 20 supports the reflection parts 21 and 23, the cone which faces the hole 3 of the aircraft body 1 as a 2nd object is formed.

이에 따라 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.Accordingly, the following effects can be obtained.

첫째, 도시된 바와 같이 상기 제2 대상이 구멍(3)일 경우, 상기 원뿔의 가장 큰 직경(D) 이내인 모든 직경의 구멍들에 대하여 반사부(21 및 23)와 동심 및 평행을 이루게 할 수 있다. 도 3 및 4를 참조하면, 서로 다른 직경(D3, D4)의 구멍들에 대하여 반사부(21 및 23)와 동심 및 평행을 이루게 할 수 있다. First, as shown, when the second object is a hole 3, it is to be concentric and parallel to the reflectors 21 and 23 for holes of all diameters within the largest diameter D of the cone. Can be. Referring to FIGS. 3 and 4, the holes 21 having different diameters D3 and D4 may be concentric and parallel to the reflectors 21 and 23.

둘째, 상기 제2 대상이 특정 지점(예를 들어, 도 4의 A)일 경우, 상기 원뿔의 꼭지점을 특정 지점에 위치시킴에 의하여, 상기 특정 지점에 대하여 반사부(21 및 23)와 동심 및 평행을 이루게 할 수 있다.Second, when the second object is a specific point (for example, A of FIG. 4), by positioning the vertex of the cone at a specific point, concentric with the reflectors 21 and 23 with respect to the specific point; Can be parallel.

따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 다양한 구경의 구멍들 또는 특정 지점의 대상들에 대하여 동심도와 평행도를 정확히 측정할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, concentricity and parallelism can be accurately measured for holes of various apertures or objects at specific points.

본체(10)는, 제1 대상으로서의 날개(2)의 구멍(3)에 위치하여, 입사광을 반사부(21 및 23)의 중심에 입사시키고, 반사부(21 및 23)로부터 반사되는 반사광의 방향에 따라 제1 대상과 제2 대상의 평행도 및 동심도를 측정한다. 본체(10)의 내부 구성 및 동작에 대하여 도 7을 참조하여 상세히 설명될 것이다.The main body 10 is located in the hole 3 of the blade 2 as the first object, and enters incident light into the center of the reflecting portions 21 and 23, and reflects the reflected light reflected from the reflecting portions 21 and 23. The parallelism and concentricity of a 1st object and a 2nd object are measured along a direction. An internal configuration and operation of the main body 10 will be described in detail with reference to FIG. 7.

도 3 내지 5를 참조하면, 반사 지지부(20)가 내부 지지부(320) 및 외부 지지부(310)를 포함할 수 있다.3 to 5, the reflective support 20 may include an inner support 320 and an outer support 310.

내부 지지부(320)는, 원통에 이어지는 상기 원뿔을 포함하고, 상기 반사부(21 및 23)를 감싸는 상기 원통의 외면이 수나사를 형성한다.The inner support part 320 includes the cone which is connected to the cylinder, and the outer surface of the cylinder surrounding the reflecting portions 21 and 23 forms a male screw.

외부 지지부(310)는, 그 내면이 내부 지지부(320)의 수나사에 대응하여 암나사를 형성하면서 제2 대상의 주위 예를 들어, 항공기 동체(1)에 부착된다.The outer support part 310 is attached to the circumference | surroundings of a 2nd object, for example, the aircraft fuselage 1, while the inner surface forms a female thread corresponding to the external thread of the inner support part 320. As shown in FIG.

이에 따라, 내부 지지부(320)가 나사를 통하여 진입 및 진출할 수 있다.Accordingly, the inner support 320 may enter and exit through the screw.

또한, 외부 지지부(310)에서, 제2 대상의 주위 예를 들어, 항공기 동체(1)에 부착되기 위한 자석들(330)이 내장될 수 있다. In addition, at the outer support 310, magnets 330 may be embedded for attaching to the periphery of the second object, for example, the aircraft fuselage 1.

도 6은 도 2의 반사부(21 및 23)를 지지하는 반사 지지부(20)의 또다른 예를 보여준다.FIG. 6 shows another example of the reflective support 20 supporting the reflectors 21 and 23 of FIG. 2.

도 6을 참조하면, 도 2의 반사 지지부(20)는 내부 지지부(420) 및 외부 지지부(410)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the reflective support 20 of FIG. 2 includes an inner support 420 and an outer support 410.

내부 지지부(420)는 상기 원뿔에 이어지는 원통을 포함하고, 상기 원통이 반사부(21 및 23)를 감싼다.The inner support 420 includes a cylinder that follows the cone, which surrounds the reflectors 21 and 23.

상기한 바와 같이, 제2 대상이 구멍(도 2의 3)일 경우, 상기 원뿔의 가장 큰 직경(D) 이내인 모든 직경의 구멍들에 대하여 반사부(21 및 23)와 동심 및 평행을 이루게 할 수 있다.As described above, when the second object is a hole (3 in FIG. 2), it is concentric with and parallel to the reflectors 21 and 23 for holes of all diameters within the largest diameter D of the cone. can do.

외부 지지부(410)는, 그 내면이 내부 지지부(420)가 슬라이딩되도록 형성되되, 내부 지지부(420)를 고정하기 위한 고정부 예를 들어, 나사(430)가 형성되고, 상기 제2 대상의 주위 예를 들어, 항공기 동체(1)에 부착된다.The outer support 410 is formed so that the inner surface of the inner support 420 is slid, the fixing portion for fixing the inner support 420, for example, a screw 430 is formed, the periphery of the second object For example, it is attached to the aircraft fuselage 1.

이에 따라, 내부 지지부(320)가 슬라이딩되면서 진입 및 진출할 수 있다.Accordingly, the inner support 320 may slide in and out.

또한, 외부 지지부(410)에서, 제2 대상의 주위 예를 들어, 항공기 동체(1)에 부착되기 위한 자석들(330)이 내장될 수 있다. Also, in the outer support 410, magnets 330 may be embedded for attaching to the periphery of the second object, for example, the aircraft fuselage 1.

도 7은 도 2의 측정 장치의 광학적 구성을 보여준다. 도 7에서의 반사부(21 및 23)의 내부 구성 및 동작은 이미 설명되었다.7 shows an optical configuration of the measuring device of FIG. 2. The internal structure and operation of the reflectors 21 and 23 in FIG. 7 have already been described.

도 7을 참조하면, 본체(10)에는 하나의 광학 모듈로서 레이저 광원부(11)를 포함하여 신호 검출 수단으로서 구비된 2개의 광분할기들(12,13)과 실린더형 렌즈들(14, 36) 및 라인형 스캔 센서들(15,17)이 배치된다. Referring to FIG. 7, the main body 10 includes two light splitters 12 and 13 and cylindrical lenses 14 and 36 that are provided as signal detection means, including a laser light source unit 11 as one optical module. And line scan sensors 15 and 17 are disposed.

레이저 광원부(11)는, 레이저 발진기를 사용하여 레이저 빔을 연속 발진시키고, 핀-홀과 콜리메이터 등을 사용하여 반사부(21 및 23)를 향해 직경이 일정한 레이저 빔을 반사부(21 및 23)에 입사시킨다.The laser light source unit 11 continuously oscillates a laser beam using a laser oscillator, and uses a pin-hole and a collimator, etc., to emit a laser beam having a constant diameter toward the reflectors 21 and 23, respectively. To enter.

제1 광분할기(12)는 레이저 광원부(11)로부터 출사되어 반사부(21 및 23)로 향하는 입사광(60)이 반사부(21 및 23)에서 되돌아오는 반사광(61)을 하방 수직 방향으로 분리한다. The first light splitter 12 separates the reflected light 61 emitted from the laser light source unit 11 and directed toward the reflecting portions 21 and 23 from the reflecting portions 21 and 23 in the downward vertical direction. do.

제2 광분할기(13)는 반사광(61)을 2 개의 분할 반사광(62,63)으로 분할한다. The second light splitter 13 splits the reflected light 61 into two split reflected lights 62 and 63.

일측 분할 반사광(63)의 광로 상에 배치된 실린더형 렌즈(14)는 그 분할 반사광(63)의 수평(X축) 성분을 집속하고 수직(Y축) 성분을 그대로 투과시켜 Y축 방향의 초선 상에 광량을 집중시킨다.The cylindrical lens 14 disposed on the optical path of the one side split reflected light 63 focuses the horizontal (X-axis) component of the split reflected light 63 and transmits the vertical (Y-axis) component as it is, thereby translating an ultra-linear line in the Y-axis direction. Concentrate the amount of light on the phase.

타측 분할 반사광(62)의 광로 상에 배치된 실린더형 렌즈(36)는 그 분할 반사광(62)의 수평(X축) 성분을 그대로 투과시키고 수직(Y축) 성분을 집속하여 X축 방향의 초선 상에 광량을 집중시킨다. The cylindrical lens 36 disposed on the optical path of the other split reflected light 62 transmits the horizontal (X-axis) component of the split reflected light 62 as it is, and focuses the vertical (Y-axis) component on the first line in the X-axis direction. Concentrate the amount of light on the phase.

2 개의 라인형 스캔 센서들(15,17)은 각각에 수광되는 광 스폿의 광량과 위치 정보를 수반하는 전기 신호들을 검출한다.Two linear scan sensors 15 and 17 detect electrical signals accompanying the amount and position information of the light spot received at each.

연산 제어부(30)는, 2 개의 라인형 스캔센서들(15,17)로부터 검출된 전기 신호들을 증폭하여 디지털 신호로 변환시킨 후, 마이크로컴퓨터 등을 사용하여 동심도와 평행도를 계산하고, 표시부(50)에 그 계산된 동심도와 직각도를 포함한 다양한 연산제어 정보를 표시한다.The operation controller 30 amplifies and converts the electrical signals detected from the two line scan sensors 15 and 17 into digital signals, calculates concentricity and parallelism using a microcomputer, and then displays the display unit 50. ) Displays various calculation control information including the calculated concentricity and squareness.

도 8은 동심도와 평행도가 모두 정상인 경우에 반사광 경로를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a reflected light path when both concentricity and parallelism are normal.

도 2, 7 및 8을 참조하면, 전술한 제1 대상과 제2 대상의 구멍(3,4) 중심이 정확히 일치한 상태에서는, 레이저 광원부(11)로부터 반사부(21 및 23)를 향하는 입사광(60)의 광축이 제1 반사면(23)에 수직하고 동시에 제2 반사면(21) 예를 들어, 코너-큐브 프리즘의 꼭지점(21d)을 향한다. 이때의 그 입사 표면(23a)과 꼭지점(21d)으로부터의 반사광(61)은 그 광축이 입사광(60)의 광축과 동일선상에 일치하게 되고, 제1 광분할기(12)에 의해 분리된 광로상의 가상 목표(70) 중심에 하나의 광 스폿(spot, 71)을 형성한다.2, 7 and 8, in the state where the centers of the holes 3, 4 of the first object and the second object described above are exactly coincident with each other, incident light directed from the laser light source part 11 toward the reflecting parts 21 and 23. The optical axis of 60 is perpendicular to the first reflecting surface 23 and simultaneously faces the second reflecting surface 21, for example the vertex 21d of the corner-cube prism. At this time, the incident light 23a and the reflected light 61 from the vertex 21d have their optical axes coincident with the optical axis of the incident light 60, and on the optical path separated by the first optical splitter 12 One light spot 71 is formed at the center of the virtual target 70.

도 9는 동심도가 비정상인 경우에 반사광 경로를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a reflected light path when the concentricity is abnormal.

도 2, 7 및 9를 참조하면, 전술한 제1 대상과 제2 대상의 조립을 위한 구멍들(3,4)의 중심이 서로 일치하지 않아서 동심도가 비정상인 경우, 제1 반사면(23)의 입사 표면(23a)에서 반사하는 반사광(611)의 광축은 입사광(60)의 광축과 일치하여 가상 목표(70) 중심에 광 스폿(711)이 형성된다. 2, 7 and 9, when the centers of the holes 3 and 4 for assembling the first object and the second object do not coincide with each other, and thus the concentricity is abnormal, the first reflecting surface 23 may be used. The optical axis of the reflected light 611 reflecting off the incident surface 23a of the light spot 711 is formed at the center of the virtual target 70 coinciding with the optical axis of the incident light 60.

하지만, 제2 반사면(23), 한 예로 코너-큐브 프리즘(21)의 내부 직각 반사면(21b,21c)을 반사한 반사광(612)의 광축은 입사광(60)의 광축으로부터 일정거리 떨어진 다른 경로로 진행하여 가상 목표(70) 중심에서 떨어진 지점에 광 스폿(72)을 형성한다. 이때, 제1 반사면(23a)을 반사한 반사광(611)은 제2 반사면(21)의 내부 직각 반사면(21b,21c)을 차례로 반사하는 반사광(612)에 비하여 상대적으로 작은 광량을 가진다. 따라서, 보다 높은 광량을 가지는 빛을 분석함으로써 반사광(612)의 광축 이탈 거리를 측정하여 동심도를 계산해 낼 수 있는 것이다.However, the optical axis of the reflected light 612 reflecting the second reflecting surface 23, for example, the internal rectangular reflecting surfaces 21b and 21c of the corner-cube prism 21 is different from the optical axis of the incident light 60 by a certain distance. Proceed along the path to form a light spot 72 at a point away from the center of the virtual target 70. At this time, the reflected light 611 reflecting the first reflecting surface 23a has a relatively small amount of light compared to the reflected light 612 which reflects the internal rectangular reflecting surfaces 21b and 21c of the second reflecting surface 21 in turn. . Therefore, by analyzing the light having a higher amount of light, the concentricity can be calculated by measuring the optical axis deviation distance of the reflected light 612.

도 10은 평행도가 비정상인 경우에 반사광 경로를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 is a diagram for explaining a reflected light path when parallelism is abnormal.

도 2, 7 및 10을 참조하면, 전술한 제1 대상과 제2 대상중 어느 한쪽이 기울어서 도 10에 나타난 바와 같이 입사광(60)의 광축에 대해 제1 반사면의 입사 표면(23a)이 수직하지 못하고, 다만 그 입사광(60)의 광축이 제2 반사면(21)의 꼭지점(21d)을 향한다고 가정한다. 2, 7 and 10, one of the above-described first object and the second object is inclined so that the incident surface 23a of the first reflective surface with respect to the optical axis of the incident light 60 as shown in FIG. It is assumed that the optical axis of the incident light 60 faces the vertex 21d of the second reflecting surface 21, which is not vertical.

그러면, 제1 반사면(23)의 표면(23a)으로부터의 반사광(611)의 광축은 입사광(60)의 광축에 대해 경사지게 되고, 그 입사 표면(23a)을 투과한 후 제2 반사면(21)의 꼭지점(21d)을 경유하는 반사광(612)의 광축은 입사광(60)의 광축과 일치하게 된다. Then, the optical axis of the reflected light 611 from the surface 23a of the first reflective surface 23 is inclined with respect to the optical axis of the incident light 60, and after passing through the incident surface 23a, the second reflective surface 21 The optical axis of the reflected light 612 via the vertex 21d of () becomes coincident with the optical axis of the incident light 60.

이때, 제2 반사면(21)으로 향하는 광은 제1 반사면(23)에 별도로 설치되는 차폐막에 의하여 차폐할 수 있다. 따라서, 제1 반사면(23)의 표면(23a)을 반사한 반사광(611)의 광축 이탈 거리를 측정하여 평행도를 계산해 낼 수 있는 것이다.In this case, the light directed to the second reflective surface 21 may be shielded by a shielding film that is separately provided on the first reflective surface 23. Therefore, the parallelism can be calculated by measuring the optical axis deviation distance of the reflected light 611 reflecting the surface 23a of the first reflective surface 23.

도 11은 동심도 및 평행도가 비정상인 경우에 반사광 경로를 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining a reflected light path when concentricity and parallelism are abnormal.

도 2, 7 및 11을 참조하면, 제1 반사면(23)의 표면(23a)과 제2 반사면(21)의 내부 직각 반사면(21b,21d)에서 반사하는 반사광(611, 612)의 경로는 양쪽 모두 입사광(60)의 경로를 벗어나게 된다. 2, 7 and 11, the reflected light 611 and 612 reflects from the surface 23a of the first reflective surface 23 and the internal rectangular reflective surfaces 21b and 21d of the second reflective surface 21. Both paths are off the path of the incident light 60.

상기한 바와 같이, 제1 반사면(23)의 표면(23a)에서 반사한 반사광(611)은 반사광(611)의 광 스폿(71)의 위치를 검출하여 평행도를 계산할 수 있다. 또한, 제2 반사면(21)의 내부 직각 반사면(21b, 21c)을 반사한 반사광(612)의 광스폿(72)의 위치를 검출하여 동심도를 계산해 낼 수 있다.As described above, the reflected light 611 reflected from the surface 23a of the first reflecting surface 23 can calculate the parallelism by detecting the position of the light spot 71 of the reflected light 611. In addition, the concentricity can be calculated by detecting the position of the light spot 72 of the reflected light 612 reflecting the internal rectangular reflecting surfaces 21b and 21c of the second reflecting surface 21.

전술한 반사광(611,612)을 수평 성분과 수직 성분으로 분기하면, 각 방향에서의 이탈 정도를 검출할 수 있고, 따라서 동심도와 평행도를 벡타(vector)로써 정확히 계산해 낼 수 있다.By dividing the above-described reflected light 611, 612 into the horizontal component and the vertical component, the degree of deviation in each direction can be detected, and therefore the concentricity and parallelism can be accurately calculated as a vector.

도 12는 본 발명의 측정 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 일측 단면도이다. 도 13은 도 12의 본체에 형성된 돌출부의 기능을 설명하기 위한 일측 단면도이다. 도 12 및 13에서 도 2와 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 따라서, 도 2의 실시예에 대한 추가적 차이점만을 설명하면 다음과 같다.12 is a side cross-sectional view showing yet another embodiment of the measuring device of the present invention. FIG. 13 is a cross-sectional side view illustrating the function of the protrusion formed on the main body of FIG. 12. In Figs. 12 and 13, the same reference numerals as those in Fig. 2 indicate the objects of the same function. Thus, only the additional differences to the embodiment of FIG. 2 are described below.

도 12 및 13을 참조하면, 본 발명의 측정 장치의 또 다른 실시예에서는, 본체(10)에서, 상기 입사광, 상기 제1 반사면(23)으로부터의 반사광 및 상기 제2 반사면(21)으로부터의 반사광의 통로 주위가 돌출되는 돌출부(10a 및 10b)가 형성된다.12 and 13, in another embodiment of the measuring device of the present invention, in the main body 10, the incident light, the reflected light from the first reflecting surface 23, and the second reflecting surface 21 are used. Projections 10a and 10b are formed to protrude around the passage of the reflected light.

여기에서, 돌출부(10a 및 10b)의 내면이 상기 제1 편광 각도의 입사광의 광축과 일정한 간격을 유지한다.Here, the inner surfaces of the protrusions 10a and 10b maintain a constant distance from the optical axis of the incident light of the first polarization angle.

또한, 돌출부(10a 및 10b)의 외면이 내면을 향하여 경사지게 형성된다.In addition, the outer surfaces of the protrusions 10a and 10b are formed to be inclined toward the inner surface.

도 12 및 13의 실시예에 의하면, 돌출부(10a 및 10b)의 외면이 내면을 향하여 경사지게 형성됨에 따라 다음과 같은 추가적 효과를 얻을 수 있다.According to the embodiment of FIGS. 12 and 13, as the outer surfaces of the protrusions 10a and 10b are formed to be inclined toward the inner surface, the following additional effects may be obtained.

즉, 돌출부(10a 및 10b)가 상기 제1 대상으로서의 구멍(4)에 삽입될 경우, 설정 직경(D2-D1) 이내인 모든 직경의 구멍들에 대하여 반사부(21 및 23)와 동심 및 평행을 곧바로 이루게 할 수 있다.That is, when the projections 10a and 10b are inserted into the holes 4 as the first object, they are concentric with and parallel to the reflection parts 21 and 23 for holes of all diameters within the set diameters D2-D1. Can be done immediately.

따라서, 도 10 및 11의 실시예에 의하면, 다양한 구경의 구멍들 또는 특정 지점의 대상들에 대하여 동심도와 평행도를 보다 정확하고 신속히 측정할 수 있다.Therefore, according to the embodiment of Figs. 10 and 11, concentricity and parallelism can be measured more accurately and quickly for holes of various apertures or objects at specific points.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 의하면, 반사 지지부에서 상기 제2 대상을 향하는 원뿔이 형성되어 있다. 이에 따라 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.As described above, according to embodiments of the present invention, a cone is formed in the reflective support toward the second object. Accordingly, the following effects can be obtained.

첫째, 상기 제2 대상이 구멍일 경우, 상기 원뿔의 가장 큰 직경 이내인 모든 직경의 구멍들에 대하여 반사부와 동심 및 평행을 이루게 할 수 있다.First, when the second object is a hole, it can be concentric and parallel to the reflecting portion for holes of all diameters within the largest diameter of the cone.

둘째, 상기 제2 대상이 특정 지점일 경우, 상기 원뿔의 꼭지점을 특정 지점에 위치시킴에 의하여, 상기 특정 지점에 대하여 반사부와 동심 및 평행을 이루게 할 수 있다.Second, when the second object is a specific point, by placing the vertex of the cone at a specific point, it can be made concentric and parallel to the reflector with respect to the specific point.

따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 다양한 구경의 구멍들 또는 특정 지점의 대상들에 대하여 동심도와 평행도를 정확히 측정할 수 있다.Therefore, according to embodiments of the present invention, it is possible to accurately measure concentricity and parallelism with respect to holes of various apertures or objects at specific points.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and the inventions claimed by the claims and the inventions equivalent to the claimed invention are to be construed as being included in the present invention.

다양한 직경의 구멍의 중심에 정밀 기기의 중심을 신속하고 정확하게 일치시킬 경우에 이용될 수 있다.It can be used to quickly and accurately match the center of a precision instrument to the center of a hole of various diameters.

10...본체, 20...반사 지지부,
21 및 23...반사부, 21...제2 반사면,
23...제1 반사면, 10a 및 10b...돌출부,
11...편광 레이저 광원부, 12,13...광분할기들,
14,36...실린더형 렌즈들, 15,17...라인형 스캔 센서들.
10 ... body, 20 ... reflective support,
21 and 23 ... reflective portion, 21 ... second reflective surface,
23 first reflecting surfaces, 10a and 10b, projections,
11, polarized laser light source, 12, 13 ... splitters,
14,36 ... cylindrical lenses, 15,17 ... line scan sensors.

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 대상과 제2 대상의 동심도 및 평행도를 측정하는 장치에 있어서,
상기 제2 대상에 위치하여, 입사광의 일부를 제1 반사면에서 반사시키고, 상기 입사광의 나머지 일부를 제2 반사면에서 반사시키는 반사부;
상기 반사부를 지지하되, 상기 제2 대상을 향하는 원뿔이 형성된 반사 지지부; 및
상기 제1 대상에 위치하여, 상기 입사광을 상기 반사부의 중심에 입사시키고, 상기 반사부의 상기 제1 반사면으로부터 반사되는 반사광의 방향에 따라 상기 제1 대상과 제2 대상의 평행도를 측정하며, 상기 반사부의 상기 제2 반사면으로부터 반사되는 반사광의 방향에 따라 상기 제1 대상과 제2 대상의 동심도를 측정하는 본체를 포함하고,
상기 본체에서,
상기 입사광, 상기 제1 반사면으로부터의 반사광 및 상기 제2 반사면으로부터의 반사광의 통로 주위가 돌출되는 돌출부가 형성되되,
상기 돌출부의 내면이 상기 입사광의 광축과 일정한 간격을 유지하며,
상기 돌출부의 외면이 상기 내면을 향하여 경사진 동심도 및 평행도 측정 장치.
In the apparatus for measuring the concentricity and parallelism of the first object and the second object,
A reflector positioned on the second object to reflect part of the incident light on the first reflecting surface and reflect the remaining part of the incident light on the second reflecting surface;
A reflection supporter supporting the reflector but having a cone toward the second object; And
Positioned in the first object, the incident light is incident on the center of the reflector, and the parallelism between the first object and the second object is measured according to the direction of the reflected light reflected from the first reflecting surface of the reflector; A main body measuring the concentricity of the first object and the second object according to the direction of the reflected light reflected from the second reflecting surface of the reflecting part,
In the main body,
Projections protruding around a passage of the incident light, the reflected light from the first reflective surface and the reflected light from the second reflective surface,
The inner surface of the protrusion maintains a constant distance from the optical axis of the incident light,
An apparatus for measuring concentricity and parallelism in which the outer surface of the protrusion is inclined toward the inner surface.
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