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KR102148160B1 - Spherically mounted retro-reflector driving system for securing field of view in laser measurement and method of securing field of view using the same - Google Patents

Spherically mounted retro-reflector driving system for securing field of view in laser measurement and method of securing field of view using the same Download PDF

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KR102148160B1
KR102148160B1 KR1020190029164A KR20190029164A KR102148160B1 KR 102148160 B1 KR102148160 B1 KR 102148160B1 KR 1020190029164 A KR1020190029164 A KR 1020190029164A KR 20190029164 A KR20190029164 A KR 20190029164A KR 102148160 B1 KR102148160 B1 KR 102148160B1
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KR
South Korea
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spherical
motor
reflector
coupled
retroreflector
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KR1020190029164A
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Inventor
양승한
이훈희
Original Assignee
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

레이저 측정의 시야확보를 위해 구형재귀반사경(20)을 구동하는 구형재귀반사경(20) 구동시스템에 있어서,
공작기계의 상하방향으로 배치된 스핀들의 일측에 장착되는 제1 브라켓(101);
상기 제1 브라켓(101)의 일측에 장착되며 회전축이 상기 스핀들과 동일한 방향을 향하도록 배치된 제1 모터(102);
상기 제1 모터(102)의 회전축 단부에 결합되는 제1 아답터(103);
상기 제1 아답터(103) 하부에 결합되며, 상기 제1 모터(102)의 회전축에 수직한 방향으로 상기 제1 아답터(103)에 대하여 상대이동이 가능한 제1 정렬부재(104);
상기 제1 정렬부재(104) 하부에 결합되는 제2 브라켓(201);
상기 제2 브라켓(201)의 일측에 결합되며 회전축이 상기 제1 모터(102)의 회전축에 대해 수직한 방향으로 배치되며, 상기 공작기계의 좌우 방향을 향하도록 배치된 제2 모터(202);
상기 제2 모터(202)의 회전축 단부에 결합되는 제2 아답터(203);
상기 제2 아답터(203) 일측에 결합되며 상기 제2 모터(202)의 회전축에 수직한 방향으로 상기 제2 아답터(203)에 대하여 상대이동이 가능한 제2 정렬부재(204);
자성체로 형성되어 상기 제2 정렬부재(204) 일측에 자력에 의해 결합되며 구형재귀반사경(20)을 지지하는 반사경 네스트(301);
상기 반사경 네스트(301) 일측에 자력에 의해 결합되며 레이저 측정기로부터 주사된 레이저를 반사시키는 구형재귀반사경(20);
구형재귀반사경(20) 구동시스템의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부;를 포함하는, 구형재귀반사경(20) 구동시스템을 제공한다.In the spherical retro-reflector 20 driving system for driving the spherical retro-reflector 20 to secure the field of view of laser measurement,
A first bracket 101 mounted on one side of the spindle disposed in the vertical direction of the machine tool;
A first motor (102) mounted on one side of the first bracket (101) and arranged such that a rotation shaft faces the same direction as the spindle;
A first adapter 103 coupled to an end of the rotation shaft of the first motor 102;
A first alignment member 104 coupled to the lower portion of the first adapter 103 and capable of moving relative to the first adapter 103 in a direction perpendicular to the rotation axis of the first motor 102;
A second bracket 201 coupled to a lower portion of the first alignment member 104;
A second motor 202 coupled to one side of the second bracket 201 and having a rotation axis disposed in a direction perpendicular to the rotation axis of the first motor 102, and disposed to face the left and right directions of the machine tool;
A second adapter 203 coupled to an end of the rotation shaft of the second motor 202;
A second alignment member 204 coupled to one side of the second adapter 203 and capable of moving relative to the second adapter 203 in a direction perpendicular to the rotation axis of the second motor 202;
A reflector nest 301 formed of a magnetic material, coupled to one side of the second alignment member 204 by magnetic force, and supporting the spherical retroreflector 20;
A spherical retroreflector 20 coupled to one side of the reflector nest 301 by magnetic force and reflecting a laser scanned from a laser measuring device;
It provides a spherical retro-reflector (20) drive system including; a control unit that controls the overall operation of the driving system.

Description

레이저 측정의 시야확보를 위한 구형재귀반사경 구동시스템 및 이를 이용한 시야확보방법{Spherically mounted retro-reflector driving system for securing field of view in laser measurement and method of securing field of view using the same}Spherically mounted retro-reflector driving system for securing field of view in laser measurement and method of securing field of view using the same}

본 발명은 레이저 측정의 시야확보를 위한 구형재귀반사경 구동시스템 및 이를 이용한 시야확보방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동하며 작업하는 측정대상기계에 장착된 구형재귀반사경을 레이저측정기로부터 주사된 레이저를 반사가능하도록 구형재귀반사경의 중심점 정렬과 함께 측정시야를 확보하기 위한 구형재귀반사경의 회전필요각도만큼 구형재귀반사경을 회전시킴으로써 측정대상기계에 대한 연속적인 측정이 가능하도록 한 구형재귀반사경 구동시스템 및 이를 이용한 시야확보방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spherical retroreflector driving system for securing a field of view of laser measurement and a method of securing a field of view using the same, and more particularly, a laser scanned from a laser measuring device using a spherical retroreflector mounted on a machine to be measured while moving. Spherical retro-reflector driving system that enables continuous measurement of the machine to be measured by rotating the spherical retro-reflector as much as the rotation required angle of the spherical retro-reflector to secure the measurement field of view and aligning the center point of the spherical retro-reflector so that it can be reflected. It relates to the method of securing the field of view used.

공작기계나 로봇의 작동상태 또는 가공상태를 확인하기 위해 측정이 이뤄진다. 이동하며 작업하는 측정대상기계에 대한 위치 또는 거리를 측정하기 위해 산업현장에서는 레이저측정기와 구형재귀반사경이 많이 사용되고 있다. Measurements are made to check the operating or machining status of the machine tool or robot. Laser measuring machines and spherical retroreflectors are widely used in industrial sites to measure the location or distance of a machine to be measured while moving and working.

구형재귀반사경은 측정대상기계에 장착되어 허용각도 범위로 입사되는 레이저를 반사한다. 구형재귀반사경의 통상적인 허용각도는 -20도 내지 +20도 범위이다. 그러나 허용각도는 구형재귀반사경에 따라 다양한 각도 범위로 설계가 가능하다. The spherical retroreflector is mounted on the machine to be measured and reflects the incident laser within the allowable angle range. Typical allowable angles of spherical retroreflectors range from -20 degrees to +20 degrees. However, the allowable angle can be designed in various angle ranges according to the spherical retroreflector.

레이저측정기는 상기 구형재귀반사경을 향하여 레이저를 주사하고, 구형재귀반사경에 반사되어 돌아오는 레이저를 감지하여 측정대상기계의 거리 또는 위치를 측정한다.The laser measuring machine scans the laser toward the spherical retroreflector, detects the returning laser reflected by the spherical retroreflector, and measures the distance or position of the machine to be measured.

레이저측정기로는 레이저 간섭계와 레이저 트래커가 주로 사용된다. 레이저 트래커는 레이저를 발진하는 헤드가 구형재귀반사경을 추적하며 방향전환하면서 레이저를 주사한다. 레이저 간섭계는 레이저를 발진하는 헤드가 일정한 방향으로 레이저를 발진하고 동일 방향으로 이동하는 구형재귀반사경으로 레이저를 주사한다.Laser interferometers and laser trackers are mainly used as laser measuring instruments. The laser tracker scans the laser while the head that emits the laser tracks the spherical retroreflector and turns. In the laser interferometer, a laser oscillating head oscillates a laser in a certain direction and scans the laser with a spherical retroreflector moving in the same direction.

측정대상기계는 이동하며 작업을 하게 되므로, 구형재귀반사경 또한 이동하게 된다. 레이저 트래커가 구형재귀반사경을 추적하며 방향전환을 하지만 구형재귀반사경과의 상대위치가 소정 거리를 벗어나면 구형재귀반사경이 레이저를 반사할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 이로 인해 레이저측정기는 측정대상기계의 위치 또는 거리를 측정할 수 없게 된다.Since the measurement target machine moves and works, the spherical retroreflector also moves. The laser tracker tracks the spherical retroreflector and changes direction. However, if the relative position with the spherical retroreflector is out of a predetermined distance, the spherical retroreflector may not reflect the laser. Due to this, the laser measuring machine cannot measure the location or distance of the machine to be measured.

한편, 로봇, 공작기계와 같이 다축 가공기계의 활용분야가 다양해지면서, 일반적인 직렬형태의 구조가 아닌 병렬 또는 직렬/병렬 하이브리드 구조의 메커니즘을 채택한 기계가 개발되고 있으며, 일부 구조는 가공용으로 출시되고 있다.On the other hand, as the application fields of multi-axis processing machines such as robots and machine tools are diversified, machines adopting parallel or series/parallel hybrid structures rather than general serial structures are being developed, and some structures are being released for machining. .

병렬기구가 포함된 가공기계는 스핀들 축 방향의 구속운동으로 인해 스핀들에는 종속적인 각도변화가 동반되게 된다. 이는 스핀들에 장착된 구형재귀반사경에도 큰 영향을 미친다.In a machining machine including a parallel mechanism, a dependent angle change is accompanied by the spindle due to the constraining motion in the spindle axis direction. This has a great influence on the spherical retroreflectors mounted on the spindle.

이로 인해 구속운동을 하는 가공기계에 장착된 구형재귀반사경은 구속운동으로 인한 종속적인 각도변화가 동반된다. 따라서 레이저측정기로부터 주사된 레이저를 구형재귀반사경이 반사할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.For this reason, the spherical retroreflector mounted on the processing machine performing the constraining motion is accompanied by a dependent angle change due to the constraining motion. Therefore, there may be a situation where the spherical retroreflector cannot reflect the laser scanned from the laser measuring device.

이러한 문제를 해결하기 위해 레이저측정기를 바라보도록 능동적으로 회전하는 액티브 타겟(Active target)을 API사가 개발하였다.To solve this problem, API has developed an active target that actively rotates to look at the laser meter.

그러나 액티브 타겟은 고가의 센서가 추가되어 경제성이 떨어지며, 구조적으로 기계좌표계에 대한 정렬 오차를 교정하기 어려워서 측정 불확도가 증가되어 활용도가 떨어지는 문제가 있다.However, there is a problem in that the active target is economical due to the addition of an expensive sensor, and structurally, it is difficult to correct the alignment error of the mechanical coordinate system, so measurement uncertainty increases and the utilization decreases.

종래의 구형재귀반사경 마운트는 고정형이어서 상기에서 설명한 이유로 인해 구형재귀반사경의 시야확보가 되지 않아 측정 중 레이저의 단절이 발생된다. 따라서 이동하며 작업하는 측정대상기계에 장착된 구형재귀반사경에 레이저측정기와의 상대위치 변화 및 측정대상기계의 구속으로 인한 종속적 각도변화가 발생하는 경우에도, 레이저측정기를 이용한 연속적 측정이 가능하도록 구형재귀반사경의 자세를 제어할 수 있는 새로운 구동시스템의 개발이 절실히 요청된다.Since the conventional spherical retroreflector mount is a fixed type, the field of view of the spherical retroreflector cannot be secured due to the above-described reason, and thus the laser is cut off during measurement. Therefore, even when a dependent angle change occurs due to a change in the relative position of the laser measuring device and the restraint of the measuring target machine in the spherical retro-reflector mounted on the measuring target machine in motion, it is possible to perform continuous measurement using the laser measuring device. There is an urgent need to develop a new driving system that can control the attitude of the reflector.

한국등록특허공보 10-1099687호Korean Patent Publication No. 10-1099687

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 레이저측정기와 구형재귀반사경 사이의 상대위치가 변하는 경우에도 구형재귀반사경이 레이저를 반사가능하도록 구형재귀반사경의 자세를 제어하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to control the posture of the spherical retroreflector so that the spherical retroreflector can reflect the laser even when the relative position between the laser measuring instrument and the spherical retroreflector changes.

또한 본 발명은 측정대상기계의 구속운동에 따라 구형재귀반사경이 종속적 방향변화가 일어나는 경우에도 구형재귀반사경이 레이저를 반사가능하도록 구형재귀반사경의 자세를 제어하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to control the posture of the spherical retroreflector so that the spherical retroreflector can reflect the laser even when a dependent direction change of the spherical retroreflector occurs according to the constraining motion of the measuring target machine.

본 발명은 레이저 측정의 시야확보를 위해 구형재귀반사경을 구동하는 구형재귀반사경 구동시스템에 있어서,The present invention in the spherical retro-reflector driving system for driving the spherical retro-reflector to secure the field of view for laser measurement,

공작기계의 상하방향으로 배치된 스핀들의 일측에 장착되는 제1 브라켓;A first bracket mounted on one side of the spindle disposed in the vertical direction of the machine tool;

상기 제1 브라켓의 일측에 장착되며 회전축이 상기 스핀들과 동일한 방향을 향하도록 배치된 제1 모터;A first motor mounted on one side of the first bracket and having a rotation shaft facing the same direction as the spindle;

상기 제1 모터의 회전축 단부에 결합되는 제1 아답터;A first adapter coupled to an end of the rotation shaft of the first motor;

상기 제1 아답터 하부에 결합되며, 상기 제1 모터의 회전축에 수직한 방향으로 상기 제1 아답터에 대하여 상대이동이 가능한 제1 정렬부재;A first alignment member coupled to a lower portion of the first adapter and capable of moving relative to the first adapter in a direction perpendicular to a rotation axis of the first motor;

상기 제1 정렬부재 하부에 결합되는 제2 브라켓;A second bracket coupled to the lower portion of the first alignment member;

상기 제2 브라켓의 일측에 결합되며 회전축이 상기 제1 모터의 회전축에 대해 수직한 방향으로 배치되며, 상기 공작기계의 좌우 방향을 향하도록 배치된 제2 모터;A second motor coupled to one side of the second bracket, a rotation shaft disposed in a direction perpendicular to a rotation axis of the first motor, and disposed to face a left-right direction of the machine tool;

상기 제2 모터의 회전축 단부에 결합되는 제2 아답터;A second adapter coupled to an end of the rotation shaft of the second motor;

상기 제2 아답터 일측에 결합되며 상기 제2 모터의 회전축에 수직한 방향으로 상기 제2 아답터에 대하여 상대이동이 가능한 제2 정렬부재;A second alignment member coupled to one side of the second adapter and capable of moving relative to the second adapter in a direction perpendicular to a rotation axis of the second motor;

자성체로 형성되어 상기 제2 정렬부재 일측에 자력에 의해 결합되며 구형재귀반사경을 지지하는 반사경 네스트;A reflector nest formed of a magnetic material, coupled to one side of the second alignment member by magnetic force, and supporting a spherical retroreflector;

상기 반사경 네스트 일측에 자력에 의해 결합되며 레이저 측정기로부터 주사된 레이저를 반사시키는 구형재귀반사경;A spherical retroreflector coupled to one side of the reflector nest by magnetic force and reflecting a laser scanned from a laser measuring device;

구형재귀반사경 구동시스템의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부;를 포함하는, 구형재귀반사경 구동시스템을 제공한다.It provides a spherical retro-reflector driving system including; a control unit for overall controlling the operation of the spherical retro-reflector driving system.

또한 본 발명의 상기 제1 정렬부재와 제2 정렬부재는,In addition, the first alignment member and the second alignment member of the present invention,

상부몸체와 하부몸체로 이뤄져 슬라이딩을 통해 하부몸체가 상부몸체에 대해 상대이동이 가능한 2자유도 슬라이더인 것을 특징으로 한다.It consists of an upper body and a lower body, and is characterized in that it is a two degree of freedom slider that allows the lower body to move relative to the upper body through sliding.

또한 본 발명은, 무선 또는 유선으로 이루어져 상기 제1 모터와 제2 모터의 회전이동량을 입력하는 입력장치;In addition, the present invention is a wireless or wired input device for inputting the rotational movement amount of the first motor and the second motor;

상기 공작기계 일측에 결합되며, 무선 또는 유선으로 이루어져 상기 입력장치의 입력 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전송하는 수신장치;를 더 포함하며,A receiving device coupled to one side of the machine tool and configured by wireless or wired to receive input data from the input device and transmit the received data to the control unit; and

상기 제어부는 상기 수신장치로부터 전송된 입력데이터에 따라 상기 제1 모터와 제2 모터에 구동신호를 전송하여 회전량을 제어하는 것을 특징으로The control unit is characterized in that to control the amount of rotation by transmitting a driving signal to the first motor and the second motor according to the input data transmitted from the receiving device.

또한 본 발명은, 상기의 구형재귀반사경 구동시스템을 이용한 구형재귀반사경의 시야확보방법에 있어서,In addition, the present invention, in the method of securing a field of view of a spherical retroreflector using the spherical retroreflector driving system,

제2 정렬부재를 이동시켜 구형재귀반사경의 중심이 제2 모터 회전축의 연장선 상에 배치되도록 정렬하는 제1 구형재귀반사경 중심점 정렬단계;A first spherical retro-reflector center point alignment step of moving the second alignment member to align the center of the spherical retro-reflector to be disposed on an extension line of the second motor rotation axis;

제1 정렬부재를 이동시켜 구형재귀반사경의 중심이 제1 모터 회전축의 연장선 상에 배치되도록 정렬하는 제2 구형재귀반사경 중심점 정렬단계;A second spherical retro-reflector center point alignment step of moving the first alignment member to align the center of the spherical retro-reflector to be disposed on an extension line of the first motor rotation axis;

주사된 레이저 빔을 반사가능하도록 측정시야를 확보하기 위한 구형재귀반사경의 회전필요각도만큼 구형재귀반사경을 회전시키는 구형재귀반사경 회전단계;를 포함하는, 구형재귀반사경의 시야확보방법을 제공한다.It provides a method for securing a field of view of a spherical retroreflector comprising; rotating the spherical retroreflector by rotating the spherical retroreflector by an angle required to rotate the spherical retroreflector for securing a measurement field of view to reflect the scanned laser beam.

본 발명은 별도의 센서를 추가하지 않고, 이동하는 구형재귀반사경이 연속적으로 레이저를 반사하여 측정이 가능하도록 하는 효과가 있다.The present invention has the effect of allowing measurement by continuously reflecting a laser by a moving spherical retroreflector without adding a separate sensor.

또한 본 발명은 레이저측정기와 구형재귀반사경 사이의 상대위치가 변화하는 경우에도 레이저측정이 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of enabling laser measurement even when the relative position between the laser meter and the spherical retroreflector changes.

또한 본 발명은 측정대상기계의 구속운동에 따라 구형재귀반사경이 종속적 방향변화가 일어나는 경우에도 레이저측정이 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of enabling laser measurement even when a dependent direction change of the spherical retroreflector occurs according to the constraining motion of the machine to be measured.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the present invention.

도 1은 레이저측정기와 구형재귀반사경으로 측정하는 상황을 설명하는 도면이다.
도 2는 레이저측정기와 구형재귀반사경 사이의 상대위치 변화로 인해 레이저가 구형재귀반사경의 허용각도를 벗어난 상황을 설명하는 도면이다.
도 3은 측정대상기계의 구속운동에 따른 구형재귀반사경의 종속적 방향변화로 인해 레이저가 구형재귀반사경의 허용각도를 벗어난 상황을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 구형재귀반사경 구동시스템의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 구형재귀반사경 구동시스템의 분해도이다.
도 6은 본 발명에 따른 구형재귀반사경의 시야확보방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제2 회전축에 대한 정렬단계를 수행하기 이전 상태를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 제2 회전축에 대한 정렬단계를 수행한 이후의 상태를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 제1 회전축 및 제2 회전축에 대한 정렬단계가 수행된 상태를 설명하는 도면이다.1 is a diagram for explaining a situation of measurement with a laser measuring instrument and a spherical retroreflector.
2 is a view for explaining a situation in which the laser is out of the allowable angle of the spherical retroreflector due to a change in the relative position between the laser measuring instrument and the spherical retroreflector.
3 is a view for explaining a situation in which the laser is out of the allowable angle of the spherical retroreflector due to the dependent change in direction of the spherical retroreflector according to the constraining motion of the measuring target machine.
4 is a perspective view of a spherical retroreflector driving system according to the present invention.
5 is an exploded view of a spherical retro-reflector driving system according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of securing a field of view of a spherical retroreflector according to the present invention.
7 is a diagram illustrating a state before performing an alignment step for a second rotation shaft according to the present invention.
8 is a view for explaining a state after performing the alignment step for the second rotation shaft according to the present invention.
9 is a view for explaining a state in which the alignment step for the first rotation axis and the second rotation axis according to the present invention is performed.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the techniques described in this document to specific embodiments, and it should be understood that various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of this document are included. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals may be used for similar elements.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.In addition, expressions such as "first," "second," etc. used in this document may modify various elements regardless of their order and/or importance, and to distinguish one element from another It is used only and does not limit the components. For example, the'first part' and the'second part' may represent different parts regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of the rights described in this document, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be renamed to a first component.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.In addition, terms used in this document are only used to describe a specific embodiment, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the technical field described in this document. Among the terms used in this document, terms defined in a general dictionary may be interpreted as having the same or similar meanings as those in the context of the related technology, and unless explicitly defined in this document, an ideal or excessively formal meaning Is not interpreted as. In some cases, even terms defined in this document cannot be interpreted to exclude embodiments of the present document.

도 1은 레이저측정기와 구형재귀반사경(20)으로 측정하는 상황을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a situation of measurement with a laser measuring machine and a spherical retroreflector 20.

도 1을 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIG. 1.

구형재귀반사경(20)은 이동하며 작업하는 측정대상기계에 장착되어 레이저측정기로부터 주사된 레이저를 반사한다. 구형재귀반사경(20)은 입사되는 레이저를 반사할 수 있는 허용각도가 장치의 사양(specification)으로 정해져 있다.The spherical retroreflector 20 is mounted on a measuring target machine to be moved and operated to reflect the laser scanned from the laser measuring machine. The spherical retroreflector 20 has an allowable angle that can reflect the incident laser as a specification of the device.

레이저측정기는 반사되어 돌아오는 레이저를 감지하여 측정대상기계의 위치 또는 이동거리를 측정한다.The laser measuring instrument detects the reflected laser and measures the position or moving distance of the machine to be measured.

레이저측정기로는 레이저 간섭계 또는 레이저 트래커(10)가 사용될 수 있다.A laser interferometer or a laser tracker 10 may be used as the laser meter.

도 2는 레이저측정기와 구형재귀반사경(20) 사이의 상대위치 변화로 인해 레이저가 구형재귀반사경(20)의 허용각도(40)를 벗어난 상황을 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining a situation in which the laser deviates from the allowable angle 40 of the spherical retroreflector 20 due to a change in the relative position between the laser measuring device and the spherical retroreflector 20.

이동하며 작업하는 측정대상기계에 장착된 구형재귀반사경(20)은 위치가 변화된다. 이 때 레이저 트래커(10)는 구형재귀반사경(20)을 추적하며 방향전환을 한다.The position of the spherical retroreflector 20 mounted on the machine to be measured while moving and working is changed. At this time, the laser tracker 10 tracks the spherical retroreflector 20 and changes direction.

그러나 이 때에도 레이저측정기와 구형재귀반사경(20)의 상대위치 변화가 소정 거리를 초과할 경우 레이저가 구형재귀반사경(20)의 허용각도(40)를 벗어날 수 있다. 도 2에서 확인되는 바와 같이, 구형재귀반사경(20)은 자체적으로 회전은 하지 않으나, 측정대상기계가 이동함에 따라 위치가 변하여 구형재귀반사경(20)의 시야가 변하게 된다. 이로 인해 레이저측정기에서 주사된 레이저는 구형재귀반사경(20)의 허용각도(40)를 벗어나게 된다.However, even at this time, if the change in the relative position of the laser meter and the spherical retroreflector 20 exceeds a predetermined distance, the laser may deviate from the allowable angle 40 of the spherical retroreflector 20. As can be seen in FIG. 2, the spherical retroreflector 20 does not rotate by itself, but the position of the spherical retroreflector 20 changes as the measurement target machine moves, so that the field of view of the spherical retroreflector 20 changes. As a result, the laser scanned by the laser measuring device deviates from the allowable angle 40 of the spherical retroreflector 20.

결과적으로 구형재귀반사경(20)이 레이저를 반사하지 못하여 레이저측정기가 측정을 할 수 없게 된다.As a result, the spherical retroreflective mirror 20 cannot reflect the laser, so that the laser measuring device cannot measure.

도 3은 측정대상기계의 구속운동에 따른 구형재귀반사경(20)의 종속적 방향변화로 인해 레이저가 구형재귀반사경(20)의 허용각도(40)를 벗어난 상황을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining a situation in which the laser deviates from the allowable angle 40 of the spherical retroreflector 20 due to the dependent direction change of the spherical retroreflector 20 according to the constraining motion of the measuring target machine.

도 3을 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIG. 3.

구속운동이 있는 다축기계의 경우, 종속모션에 의해 레이저측정기의 측정 시야가 변화된다. 즉, 측정대상기계의 일측, 예를 들면 스핀들에 장착된 구형재귀반사경(20)은 스핀들을 중심으로 종속적 방향변화를 받게 된다. 따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 구형재귀반사경(20)이 회전하여 레이저가 구형재귀반사경(20)의 허용각도(40)를 벗어나게 된다.In the case of a multi-axis machine with constraining motion, the field of view of the laser measuring machine is changed by the dependent motion. That is, one side of the machine to be measured, for example, the spherical retroreflector 20 mounted on the spindle receives a dependent direction change around the spindle. Accordingly, as shown in FIG. 3, the spherical retroreflector 20 rotates so that the laser deviates from the allowable angle 40 of the spherical retroreflector 20.

결과적으로 레이저측정기는 레이저가 단절되어 측정대상기계에 대한 측정이 불가능하게 된다.As a result, the laser measuring machine cuts off the laser, making it impossible to measure the machine to be measured.

도 4는 본 발명에 따른 구형재귀반사경(20) 구동시스템의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 구형재귀반사경(20) 구동시스템의 분해도이다.Figure 4 is a perspective view of the spherical retro-reflector 20 driving system according to the present invention, Figure 5 is an exploded view of the spherical retro-reflector 20 driving system according to the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

본 발명에 따른 구형재귀반사경(20) 구동시스템은 레이저 측정의 시야확보를 위해 구형재귀반사경(20)의 자세를 제어한다.The spherical retroreflector 20 driving system according to the present invention controls the posture of the spherical retroreflector 20 to secure a field of view for laser measurement.

이를 위해 본 발명에 따른 구형재귀반사경(20) 구동시스템은 제1 브라켓(101), 제1 모터(102), 제1 아답터(103), 제1 정렬부재(104), 제2 브라켓(201), 제2 모터(202), 제2 아답터(203), 제2 정렬부재(204), 반사경 네스트(301), 구형재귀반사경(20), 입력장치(a), 수신장치(b), 제어부(도면 미도시)를 포함한다.To this end, the driving system of the spherical retroreflector 20 according to the present invention includes a first bracket 101, a first motor 102, a first adapter 103, a first alignment member 104, and a second bracket 201. , Second motor 202, second adapter 203, second alignment member 204, reflector nest 301, spherical retroreflector 20, input device (a), receiving device (b), control unit ( Includes (not shown).

스핀들은 공구를 회전시키는 구성이다. 스핀들은 원하는 각도로 스핀들을 회전하도록 제어가 가능한 경우와 그렇지 않은 경우로 구분된다. The spindle is a component that rotates the tool. The spindle can be controlled to rotate the spindle at a desired angle and the case is not.

도 4를 참조하면, 제1 브라켓(101)은 공작기계의 상하방향으로 배치된 스핀들 일측에 장착되며, 제1 모터(102)를 감싼다.Referring to FIG. 4, the first bracket 101 is mounted on one side of the spindle disposed in the vertical direction of the machine tool, and surrounds the first motor 102.

도 4의 경우는 스핀들을 원하는 각도로 회전제어가 가능하지 않은 경우로서, 이 때는 스핀들 일측에 제1 브라켓(101)을 공작기계의 상하방향으로 장착한다.4 is a case in which rotation control of the spindle at a desired angle is not possible. In this case, the first bracket 101 is mounted on one side of the spindle in the vertical direction of the machine tool.

그러나 스핀들이 원하는 각도로 회전제어가 가능한 경우는 스핀들 자체가 제1 모터의 역할을 할 수 있으므로, 제1 브라켓과 제1 모터가 생략될 수 있다.However, if the spindle can be rotated to a desired angle, the spindle itself can serve as the first motor, and thus the first bracket and the first motor may be omitted.

제1 모터(102)는 제1 브라켓(101) 일측에 장착되며 회전축이 스핀들과 동일한 방향을 향하도록 배치되어 회전한다. 공작기계의 스핀들은 상하방향을 향하며, 제1 모터(102)의 회전축 또한 상하방향을 향한다.The first motor 102 is mounted on one side of the first bracket 101 and rotates by being disposed so that the rotation shaft faces the same direction as the spindle. The spindle of the machine tool faces up and down, and the rotation axis of the first motor 102 also faces up and down.

제1 아답터(103)는 제1 모터(102)와 제1 정렬부재(104)를 연결하기 위한 구성으로서, 제1 모터(102)의 회전축 단부에 결합된다.The first adapter 103 is a configuration for connecting the first motor 102 and the first alignment member 104 and is coupled to the end of the rotation shaft of the first motor 102.

제1 정렬부재(104)는 구형재귀반사경(20)의 중심을 정렬하기 위한 구성이다. 제1 정렬부재(104)는 제1 아답터(103) 하부에 결합되며 상기 제1 모터(102)의 회전축에 수직한 방향으로 상기 제1 아답터(103)에 대하여 상대이동이 가능하다.The first alignment member 104 is a configuration for aligning the center of the spherical retroreflector (20). The first alignment member 104 is coupled to the lower portion of the first adapter 103 and is capable of moving relative to the first adapter 103 in a direction perpendicular to the rotation axis of the first motor 102.

제1 정렬부재(104)는 도 4에 도시된 것과 같은 슬라이드 방식이 채택될 수도 있으나, 이에 국한되지 않고 2 자유도의 이동이 가능한 구성이면 어떤 방식의 구성도 채택이 가능하다.The first alignment member 104 may adopt a slide method as shown in FIG. 4, but is not limited thereto, and any type of configuration may be adopted as long as it is capable of moving in two degrees of freedom.

제2 브라켓(201)은 제1 정렬부재(104) 하부에 결합되며, 제2 모터(202)를 감싼다.The second bracket 201 is coupled to the lower portion of the first alignment member 104 and surrounds the second motor 202.

제2 모터(202)는 상기 제2 브라켓(201)의 일측에 결합되며 상기 제1 모터(102)의 회전축에 대해 수직한 방향 중, 상기 공작기계의 좌우 방향을 향하도록 배치된다.The second motor 202 is coupled to one side of the second bracket 201 and is disposed to face the left and right directions of the machine tool among the directions perpendicular to the rotation axis of the first motor 102.

제2 아답터(203)는 제2 모터(202)와 제2 정렬부재(204)를 연결하기 위한 구성으로서, 제2 모터(202)의 회전축 단부에 결합된다.The second adapter 203 is a configuration for connecting the second motor 202 and the second alignment member 204 and is coupled to the end of the rotation shaft of the second motor 202.

제2 정렬부재(204)도 제1 정렬부재(104)와 함께 구형재귀반사경(20)의 중심을 정렬하기 위한 구성이다. 제2 정렬부재(204)는 제2 아답터(203) 일측에 결합되며 상기 제2 모터(202)의 회전축에 수직한 방향으로 상기 제2 아답터(203)에 대하여 상대이동이 가능하다.The second alignment member 204 is also configured to align the center of the spherical retroreflector 20 together with the first alignment member 104. The second alignment member 204 is coupled to one side of the second adapter 203 and is capable of moving relative to the second adapter 203 in a direction perpendicular to the rotation axis of the second motor 202.

제1 정렬부재(104)와 제2 정렬부재(204)는 상부몸체와 하부몸체로 이뤄져 슬라이딩을 통해 하부몸체가 상부몸체에 대해 상대이동이 가능한 2자유도 슬라이더로 구현될 수 있다.The first alignment member 104 and the second alignment member 204 may include an upper body and a lower body, and may be implemented as a two degree of freedom slider that allows the lower body to move relative to the upper body through sliding.

제1 정렬부재(104)와 제2 정렬부재(204)는 하부몸체를 상부몸체에 대해 상대이동시키기 위하여 조종핸들이 구비될 수 있다.The first alignment member 104 and the second alignment member 204 may be provided with a control handle to move the lower body relative to the upper body.

작업자는 상기 조종핸들을 조종하여 구형재귀반사경(20)의 중심이 해당 모터의 회전축 상에 위치하도록 조종한다.The operator manipulates the steering wheel so that the center of the spherical retroreflector 20 is located on the rotation axis of the corresponding motor.

반사경 네스트(301)는 자성체로 형성되어 상기 제2 정렬부재(204) 일측에 자력에 의해 결합되며 구형재귀반사경(20)을 지지한다.The reflector nest 301 is formed of a magnetic material, is coupled to one side of the second alignment member 204 by magnetic force, and supports the spherical retroreflector 20.

제어부는 구형재귀반사경(20) 구동시스템의 작동을 전반적으로 제어한다.The control unit overall controls the operation of the spherical retroreflector 20 driving system.

입력장치(a)는 무선 또는 유선으로 이루어질 수 있다. 입력장치(a)는 제1 모터(102)와 제2 모터(202)의 회전이동량을 입력하는 구성이다.The input device a may be wirelessly or wired. The input device (a) is configured to input the amount of rotational movement of the first motor 102 and the second motor 202.

수신장치(b)는 공작기계 일측에 결합되며, 무선 또는 유선으로 이루어져 상기 입력장치(a)의 입력 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전송한다.The receiving device (b) is coupled to one side of the machine tool, is made of wireless or wired, receives the input data of the input device (a) and transmits it to the control unit.

제어부는 상기 수신장치(b)로부터 전송된 입력데이터에 따라 제1 모터(102)와 제2 모터(202)에 구동신호를 전송하여 구형재귀반사경(20)의 자세를 제어한다.The control unit controls the posture of the spherical retroreflector 20 by transmitting driving signals to the first and second motors 102 and 202 according to the input data transmitted from the receiving device b.

이를 통해 구형재귀반사경(20)은 레이저 측정장치로부터 조사된 레이저를 단절없이 수신이 가능한 것이다.Through this, the spherical retroreflector 20 is capable of receiving the laser irradiated from the laser measuring device without disconnection.

도 6은 본 발명에 따른 구형재귀반사경(20)의 시야확보방법에 대한 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 제2 회전축에 대한 정렬단계를 수행하기 이전 상태를 설명하는 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 제2 회전축에 대한 정렬단계를 수행한 이후의 상태를 설명하는 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 제1 회전축 및 제2 회전축에 대한 정렬단계가 수행된 상태를 설명하는 도면이다.6 is a flowchart illustrating a method of securing a field of view of the spherical retroreflector 20 according to the present invention, and FIG. 7 is a view for explaining a state before performing the alignment step for the second rotation axis according to the present invention, and FIG. It is a view for explaining a state after performing the alignment step for the second rotation shaft according to the present invention, Figure 9 is a view for explaining the state in which the alignment step for the first and second rotation shafts according to the present invention is performed .

도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIGS. 6 to 9.

구형재귀반사경(20)의 시야확보를 위해서 구형재귀반사경(20)의 중심점이 제1 모터(102)의 회전축과 제2 모터(202)의 회전축의 교차점에 위치하도록 정렬된다.In order to secure the field of view of the spherical retroreflector 20, the center point of the spherical retroreflector 20 is aligned to be located at the intersection of the rotation axis of the first motor 102 and the rotation axis of the second motor 202.

이를 위해, 먼저 제2 모터(202)의 회전축에 대하여 구형재귀반사경(20)의 중심을 정렬한다. 만일 먼저 제1 모터(102)의 회전축에 대해 구형재귀반사경(20)의 중심이 정렬될 경우, 제2 모터(202)의 회전축에 대해 재귀반사경(20)의 중심을 정렬하면서 제1 모터(102) 회전축 상에서 구형재귀반사경(20) 중심이 벗어나게 되어 재차 제1 모터 회전축에 대해 정렬하여야 하는 상황이 발생하게 된다. 제2 모터(202)의 회전축에 대하여 구형재귀반사경(20) 중심을 정렬한 후, 제1 모터(102)의 회전축에 대해 정렬하면, 구형재귀반사경(20) 중심이 제2 모터(202) 회전축 상 위치를 유지한 상태로 제1 모터(102) 회전축에 대하여 정렬할 수 있어 효율적으로 정렬 할 수 있다.To this end, first, the center of the spherical retroreflector 20 is aligned with the rotation axis of the second motor 202. First, if the center of the spherical retroreflector 20 is aligned with the rotation axis of the first motor 102, the first motor 102 is aligned with the center of the retroreflector 20 with respect to the rotation axis of the second motor 202. ) As the center of the spherical retroreflector 20 is off-center on the rotation axis, a situation arises in which the first motor rotation axis must be aligned again. After aligning the center of the spherical retroreflector 20 with respect to the rotation axis of the second motor 202 and then aligning with the rotation axis of the first motor 102, the center of the spherical retroreflector 20 is the rotation axis of the second motor 202 It can be aligned with respect to the rotation axis of the first motor 102 while maintaining the upper position, so that it can be efficiently aligned.

따라서 제2 모터(202) 회전축에 대하여 두 방향의 오프셋 오차 Ox2 와 Oy2 (이 때 스핀들 회전축 방향은 Z축이 됨)를 제2 정렬부재(204)를 활용하여 제2 모터(202)의 회전축 상으로 정렬시킨다.Therefore, offset errors in two directions with respect to the rotation axis of the second motor 202 O x2 and O y2 (At this time, the spindle rotation axis direction is the Z axis) by using the second alignment member 204 to align the rotation axis of the second motor 202.

다음으로 구형재귀반사경(20)의 중심을 제1 회전축에 대하여 정렬한다.Next, the center of the spherical retroreflector 20 is aligned with the first rotation axis.

제2 회전축과 유사하게 제1 회전축을 구동하며 구형재귀반사경(20)의 형상을 측정하고, 측정된 옵셋 오차 Ox1 와 Oy1을 제1 정렬부재(104)로 정렬한다.Similar to the second rotation axis, the first rotation axis is driven and the shape of the spherical retroreflector 20 is measured, and the measured offset errors O x1 and O y1 are aligned with the first alignment member 104.

제1 정렬부재(104)에는 2 자유도의 조종핸들이 구비되어 각 방향으로 슬라이딩이 가능하다.The first alignment member 104 is provided with a control handle of 2 degrees of freedom so that it can slide in each direction.

도 9는 본 발명에 따른 제1 회전축 및 제2 회전축에 대한 정렬단계가 수행된 상태를 설명하는 도면으로서, 구형재귀반사경(20)의 중심이 제1 모터(102)의 회전축과 제2 모터(202)의 회전축의 교차점에 위치하는 것을 확인할 수 있다.9 is a view for explaining a state in which the alignment step for the first rotation shaft and the second rotation shaft according to the present invention is performed, in which the center of the spherical retroreflector 20 is the rotation axis of the first motor 102 and the second motor ( It can be seen that it is located at the intersection of the rotation axis of 202).

측정시야를 확보하기 위한 구형재귀반사경(20)의 회전 필요 각도를 알고 있을 경우, 입력장치(a)를 통해 구형재귀반사경(20)의 회전필요각도를 입력한다.When the required rotation angle of the spherical retroreflector 20 to secure the measurement field of view is known, the required rotation angle of the spherical retroreflector 20 is input through the input device (a).

그러나, 구형재귀반사경(20)의 회전필요각도를 모를 경우에는 직관적으로 측정 상황을 보고 유.무선으로 연결된 입력장치(a)를 통해 구형재귀반사경(20)을 회전시킬 수도 있다.However, if the rotation required angle of the spherical retroreflector 20 is not known, the spherical retroreflector 20 may be rotated through an input device (a) connected by wired or wirelessly by intuitively viewing the measurement situation.

측정 상황에 따라 위의 2 가지 경우를 선택적으로 활용이 가능하다.Depending on the measurement situation, the above two cases can be selectively used.

구형재귀반사경(20) 회전을 통해 확보된 측정 시야를 토대로 위치 및 거리를 레이저 측정기를 통해서 측정한다.Based on the measurement field of view secured through rotation of the spherical retroreflector 20, the position and distance are measured through a laser measuring device.

본 발명에 따른 측정방법은 별도의 센서를 추가하지 않고 구형재귀반사경(20)의 정렬 및 회전모터의 구동만으로 구형재귀반사경(20)의 시야확보가 가능하여, 저렴하고 높은 정확도로 레이저의 단절없이 측정이 가능하도록 하는 효과가 있다.The measurement method according to the present invention enables securing the field of view of the spherical retroreflector 20 only by aligning the spherical retroreflector 20 and driving the rotating motor without adding a separate sensor. It has the effect of making measurements possible.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is generally used in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications may be implemented by those skilled in the art, and these modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

10 레이저 트래커
20 구형재귀반사경
30 회동모터
40 허용각도
101 제1 브라켓
102 제1 모터
103 제1 아답터
104 제1 정렬부재
201 제2 브라켓
202 제2 모터
203 제2 아답터
204 제2 정렬부재
301 반사경 네스트
S10 제1 구형재귀반사경 중심점 정렬단계
S20 제2 구형재귀반사경 중심점 정렬단계
S30 구형재귀반사경 회전단계
a 입력장치
b 수신장치10 laser tracker
20 spherical retroreflectors
30 rotation motor
40 allowable angle
101 first bracket
102 first motor
103 1st adapter
104 first alignment member
201 2nd bracket
202 second motor
203 2nd adapter
204 second alignment member
301 reflector nest
S10 First spherical retroreflector center point alignment step
S20 2nd spherical retroreflector center point alignment step
S30 spherical retroreflector rotation stage
a input device
b receiving device

Claims (4)

레이저 측정의 시야확보를 위해 구형재귀반사경(20)을 구동하는 구형재귀반사경(20) 구동시스템에 있어서,
공작기계의 상하방향으로 배치된 스핀들의 일측에 장착되는 제1 브라켓(101);
상기 제1 브라켓(101)의 일측에 장착되며 회전축이 상기 스핀들과 동일한 방향을 향하도록 배치된 제1 모터(102);
상기 제1 모터(102)의 회전축 단부에 결합되는 제1 아답터(103);
상기 제1 아답터(103) 하부에 결합되며, 상기 제1 모터(102)의 회전축에 수직한 방향으로 상기 제1 아답터(103)에 대하여 상대이동이 가능한 제1 정렬부재(104);
상기 제1 정렬부재(104) 하부에 결합되는 제2 브라켓(201);
상기 제2 브라켓(201)의 일측에 결합되며 회전축이 상기 제1 모터(102)의 회전축에 대해 수직한 방향으로 배치되며, 상기 공작기계의 좌우 방향을 향하도록 배치된 제2 모터(202);
상기 제2 모터(202)의 회전축 단부에 결합되는 제2 아답터(203);
상기 제2 아답터(203) 일측에 결합되며 상기 제2 모터(202)의 회전축에 수직한 방향으로 상기 제2 아답터(203)에 대하여 상대이동이 가능한 제2 정렬부재(204);
자성체로 형성되어 상기 제2 정렬부재(204) 일측에 자력에 의해 결합되며 구형재귀반사경(20)을 지지하는 반사경 네스트(301);
상기 반사경 네스트(301) 일측에 자력에 의해 결합되며 레이저 측정기로부터 주사된 레이저를 반사시키는 구형재귀반사경(20);
구형재귀반사경(20) 구동시스템의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부;를 포함하며,
레이저측정기와 구형재귀반사경 사이의 상대위치가 변하는 경우에도 구형재귀반사경이 레이저를 반사가능하도록 구형재귀반사경의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는, 구형재귀반사경(20) 구동시스템
In the spherical retro-reflector 20 driving system for driving the spherical retro-reflector 20 to secure the field of view of laser measurement,
A first bracket 101 mounted on one side of the spindle disposed in the vertical direction of the machine tool;
A first motor (102) mounted on one side of the first bracket (101) and arranged such that a rotation shaft faces the same direction as the spindle;
A first adapter 103 coupled to an end of the rotation shaft of the first motor 102;
A first alignment member 104 coupled to the lower portion of the first adapter 103 and capable of moving relative to the first adapter 103 in a direction perpendicular to the rotation axis of the first motor 102;
A second bracket 201 coupled to a lower portion of the first alignment member 104;
A second motor 202 coupled to one side of the second bracket 201 and having a rotation axis disposed in a direction perpendicular to the rotation axis of the first motor 102, and disposed to face the left and right directions of the machine tool;
A second adapter 203 coupled to an end of the rotation shaft of the second motor 202;
A second alignment member 204 coupled to one side of the second adapter 203 and capable of moving relative to the second adapter 203 in a direction perpendicular to the rotation axis of the second motor 202;
A reflector nest 301 formed of a magnetic material, coupled to one side of the second alignment member 204 by magnetic force, and supporting the spherical retroreflector 20;
A spherical retroreflector 20 coupled to one side of the reflector nest 301 by magnetic force and reflecting a laser scanned from a laser measuring device;
Includes; a control unit for overall control of the operation of the spherical retroreflector 20 driving system,
Spherical retro reflector 20 driving system, characterized in that the posture of the spherical retro reflector is controlled so that the spherical retro reflector can reflect the laser even when the relative position between the laser measuring instrument and the spherical retro reflector changes
제1항에 있어서,
상기 제1 정렬부재(104)와 제2 정렬부재(204)는,
상부몸체와 하부몸체로 이뤄져 슬라이딩을 통해 하부몸체가 상부몸체에 대해 상대이동이 가능한 2자유도 슬라이더인 것을 특징으로 하는, 구형재귀반사경(20) 구동시스템
The method of claim 1,
The first alignment member 104 and the second alignment member 204,
Spherical retro-reflector (20) driving system, characterized in that it is a two degree of freedom slider that is composed of an upper body and a lower body so that the lower body can move relative to the upper body through sliding.
제1항에 있어서,
무선 또는 유선으로 이루어져 상기 제1 모터(102)와 제2 모터(202)의 회전이동량을 입력하는 입력장치(a);
상기 공작기계 일측에 결합되며, 무선 또는 유선으로 이루어져 상기 입력장치(a)의 입력 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전송하는 수신장치(b);를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 수신장치(b)로부터 전송된 입력데이터에 따라 상기 제1 모터(102)와 제2 모터(202)에 구동신호를 전송하여 회전량을 제어하는 것을 특징으로 하는, 구형재귀반사경(20) 구동시스템
The method of claim 1,
An input device (a) for inputting a rotational movement amount of the first motor 102 and the second motor 202, which is made of wireless or wired;
A receiving device (b) coupled to one side of the machine tool and configured of wireless or wired to receive input data of the input device (a) and transmit it to the control unit;
The control unit transmits a driving signal to the first motor 102 and the second motor 202 according to the input data transmitted from the receiving device (b) to control the amount of rotation. 20) Drive system
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 구형재귀반사경(20) 구동시스템을 이용한 구형재귀반사경(20)의 시야확보방법에 있어서,
제2 정렬부재(204)를 이동시켜 구형재귀반사경(20)의 중심이 제2 모터(202) 회전축의 연장선 상에 배치되도록 정렬하는 제1 구형재귀반사경 중심점 정렬단계(S10);
제1 정렬부재(104)를 이동시켜 구형재귀반사경(20)의 중심이 제1 모터(102) 회전축의 연장선 상에 배치되도록 정렬하는 제2 구형재귀반사경 중심점 정렬단계(S20);
주사된 레이저 빔을 반사가능하도록 측정시야를 확보하기 위한 구형재귀반사경(20)의 회전필요각도만큼 구형재귀반사경(20)을 회전시키는 구형재귀반사경 회전단계(S30);를 포함하며,
레이저측정기와 구형재귀반사경 사이의 상대위치가 변하는 경우에도 구형재귀반사경이 레이저를 반사가능하도록 구형재귀반사경의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는, 구형재귀반사경(20)의 시야확보방법
In the method of securing the field of view of the spherical retro-reflector 20 using the driving system of the spherical retro-reflector 20 according to any one of claims 1 to 3,
A first spherical retroreflector center point alignment step (S10) of moving the second alignment member 204 so that the center of the spherical retroreflector 20 is arranged on an extension line of the second motor 202 rotation axis (S10);
A second spherical retroreflector center point alignment step (S20) of moving the first alignment member 104 to align the center of the spherical retroreflector 20 so that the center of the spherical retroreflector 20 is disposed on an extension line of the rotation axis of the first motor 102;
Including; a spherical retro-reflector rotation step (S30) of rotating the spherical retro-reflector 20 by the required angle of rotation of the spherical retro-reflector 20 for securing a measurement field of view to reflect the scanned laser beam.
A method of securing the field of view of the spherical retroreflector 20, characterized in that the posture of the spherical retroreflector is controlled so that the spherical retroreflector can reflect the laser even when the relative position between the laser measuring instrument and the spherical retroreflector changes
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