KR200448699Y1

KR200448699Y1 - 대형 샤프트 굽힘 측정장치

Info

Publication number: KR200448699Y1
Application number: KR2020080002555U
Authority: KR
Inventors: 조관희
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2010-05-07
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: KR20090008747U

Abstract

본원 고안은 대형 샤프트의 굽힘을 쉽고 용이하게 측정할 수 있는 대형 샤프트 굽힘 측정장치에 관한 것으로, 대형 샤프트의 굽힘을 측정하는 장치에 있어서, 상면 일측에 수직프레임을 구비한 베이스; 상기 수직프레임에 설치되며, 제1구동축이 구비된 각도 인디케이터; 상기 제1구동축에 설치되어 각도 인디케이터의 구동에 의해 회전하며, 대형 샤프트의 일단을 파지하는 척; 상기 베이스에 설치되어 샤프트의 타단부를 받쳐주는 지지부재; 상기 베이스에 샤프트와 평행하도록 설치되는 "U"자형 가이드레일; 상기 가이드레일에 이송가능하게 설치되는 이송부재; 상기 이송부재에 탑재되며, 샤프트의 굽힘을 측정하는 레이저센서; 및 상기 베이스와 이격되게 설치되어, 각도 인디케이터와 이송부재를 제어하며, 레이저센서가 측정한 값을 디스플레이해주는 컴퓨터;로 구성된다.

샤프트, 센서, 레이저, 이송, 각도, 인디케이터, 가이드레일, 컴퓨터

Description

대형 샤프트 굽힘 측정장치{a bending measurement device of the shaft}

본원 고안은 각도 인디케이터를 이용하여 대형 샤프트를 일정 각도로 정확하게 회전하며, 레이저 센서를 이용하여 굽힘을 측정함으로써 측정오차를 줄였으며, 또한 측정값을 실시간으로 디스플레이해 주는 대형 샤프트 굽힘 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 샤프트의 직진도 검사 즉, 굽힘 검사 시 다이얼 게이지를 이용하여 측정한다.

보다 자세히 설명하자면, 다이얼 게이지를 샤프트의 축 중심에 맞추어서 장착하고, 영점 세팅을 완료한 후 상기 다이얼 게이지를 축 방향으로 이동시켜 샤프트의 굽힘을 측정하였으나, 다이얼 게이지의 탐촉 침이 축에 직접 접촉됨으로 기계적 마찰로 인하여 측정값의 신뢰도가 저하되며, 축의 표면에 손상이 발생되는 문제점을 내제하고 있었다.

그리고, 원주방향 측정 시 4방향 각도(90°, 180°, 270°, 360°)로 분할하 여 마킹한 후, 상기 마킹 위치에 다이얼 게이지의 탐촉 침을 위치시켜 원주방향 굽힘을 측정하였으나, 정확한 측정포인트를 찾기가 힘든 문제점이 있었다.

따라서, 본원 고안은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본원 고안의 목적은 각도 인디케이터에 의해 대형 샤프트가 일정 각도 씩 정확하게 회전하며, 레이저 센서가 이송수단에 의해 자동 이송되어 샤프트의 측정이 용이하고, 오차 없이 정확하게 대형 샤프트의 굽힘을 측정할 수 있으며, 또한 측정값을 실시간 적으로 작업자에게 디스플레이해주는 대형 샤프트 굽힘 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본원 고안에 따른 대형 샤프트 굽힘 측정장치는 대형 샤프트의 굽힘을 측정하는 장치에 있어서, 상면 일측에 수직프레임을 구비한 베이스; 상기 수직프레임에 설치되며, 제1구동축이 구비된 각도 인디케이터; 상기 제1구동축에 설치되어 각도 인디케이터의 구동에 의해 회전하며, 대형 샤프트의 일단을 파지하는 척; 상기 베이스에 설치되어 샤프트의 타단부를 받쳐주는 지지부재; 상기 베이스에 샤프트와 평행하도록 설치되는 "U"자형 가이드레일; 상기 가이드레일에 이송가능하게 설치되는 이송부재; 상기 이송부재에 탑재되며, 샤프트의 굽힘을 측정하는 레이저센서; 및 상기 베이스와 이격되게 설치되어, 각도 인디케이터와 이송부재를 제어하며, 레이저센서가 측정한 값을 디스플레이해주는 컴퓨터;로 구성된다.

본원 고안은 각도 인디케이터가 샤프트를 파지하고 있는 척을 정확하게 일정 각도 씩 회전시킴으로 레이저 센서가 3분할 또는 4분할된 샤프트의 원주방향 굽힘을 측정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 레이저 센서를 이용함으로써 종래의 다이얼 게이지의 이용시 문제되었다 측정 오차를 줄이는 효과도 있다.

한편, 각도 인디케이터 및 레이저 센서를 이동시키는 이송수단이 컴퓨터의 제어에 의해 작동됨으로서 간단하고 용이하게 샤프트의 굽힘을 측정할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 컴퓨터가 샤프트의 굽힘 측정값을 디스플레이 해줌으로써, 작업자가 샤프트의 굽힘을 실 시간적으로 알 수 있는 효과가 있다.

이하, 본원 고안에 따른 대형 샤프트 굽힘 측정장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 대형 샤프트 굽힘 측정장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 대형 샤프트 굽힘 측정장치를 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 지지부재를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 고안에 따른 지지부재 회전체의 다른 실시 예를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 고안에 따른 지지부재 회전체의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 2의 이송부재를 확대한 도면이며, 도 7은 본 고안에 따른 이송부재의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 대형 샤프트 굽힘 측정장치는 크게, 베이스(10), 각도 인디케이터(20), 척(30), 지지부재(40), 가이드레일(50), 이송부재(60), 레이저센서(70), 컴퓨터(80)로 구성된다.

상기 베이스(10)는 직사각형으로 이루어지며, 상면 일측에 세움 설치되는 수직프레임(11)을 구비한다.

상기 각도 인디케이터(20)는 척(30)과 연결되는 제1구동축(21)이 구비되며, 상기 수직프레임(11)에 고정 설치된다.

이러한, 각도 인디케이터(20)는 컴퓨터(80)의 제어에 의해 상기 척(30)을 회전시키며, 상기 척(30)이 파지하는 샤프트(S)의 굽힘 측정이 용이하도록 90° 또는 120°씩 척(30)을 회전시킨다.

상기 척(30)은 중심부가 상기 제1구동축(21)과 연결되게 설치되어 상기 각도 인디케이터(20)의 구동에 의해 회전하며, 대형 샤프트(S)의 일단을 파지한다.

이러한, 척(30)은 적어도 3개 이상의 조(31)가 슬라이드 가능하게 구비되어 샤프트(S)를 파지하는 구성으로 이러한 구성은 일반적임으로 상세한 설명은 생략한다.

상기 지지부재(40)는 척(30)이 파지한 샤프트(S)의 자유단부측을 받쳐주도록 상기 베이스(10)의 타측부 즉, 수직프레임(11)의 반대측에 설치된다.

이러한 지지부재(40)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 베이스(10)의 상면 타측에 설치되며, 상면에 수직으로 세움 형성되는 제1볼트(41)가 적어도 하나 이상 구비된 받침판(42)과, 저면에 상기 제1볼트(41)와 대응되며, 제1볼트(41)와 반대 방향의 나사산이 형성된 제2볼트(43)가 구비되고 상면이 개구된 수용공간(44)을 갖는 하우징(45)과, 상기 제1볼트(41)와 제2볼트(43) 사이에 설치되어 상기 제1볼트(41)와 제2볼트(43)를 연결시키며, 회전 시 하우징(45)을 승강 또는 하강시키는 너트(46)와, 상기 하우징(45)의 수용공간(44)에 회전 가능하게 설치됨과 동시에 일부가 노출되게 설치되어 상기 샤프트(S)의 타단부를 지지하는 회전체(47)로 이루어진다.

여기서, 상기 너트(46)는 제1볼트(41)와 제2볼트(43)가 양측부에 각각 체결 설치되어, 상기 너트(46)의 정회전 시 제1볼트(41)와 제2볼트(43)가 너트(46)의 내 측으로 이동되어 하우징(45)의 높이가 하강되며, 역회전 시 제1볼트(41)와 제2볼트(43)가 너트(46)의 외측으로 이동되어 하우징(45)의 높이가 상승된다.

즉, 하우징(45)에 설치된 회전체(47)가 척(30)이 파지한 샤프트(S)의 타단부 저부와 접촉되어 상기 샤프트(S)가 수평을 유지하도록 한다.

상기 회전체(47)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 하우징(45)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(47a)과, 상기 회전축(47a)에 설치되어 샤프트(S)와 접촉하는 롤(47b)로 이루어질 수 있으며, 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 하우징(45)에 설치되는 축(47c)과, 상기 축(47c)에 설치되어 샤프트(S)와 접촉하는 베어링(47d)으로 이루어질 수 있다.

이러한, 회전체(47)는 도 5에 도시한 바와 같이, 원형의 샤프트(S)를 안정적으로 지지할 수 있도록 한 쌍으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 가이드레일(50)은 장방 "U"자형으로 이루어지며, 상기 샤프트(S)와 평행하도록 베이스(10)에 설치된다.

즉, 샤프트(S)의 하부 일측에 설치된다.

상기 이송부재(60)는 상기 가이드레일(50)에 이송가능하게 설치되며, 컴퓨터(80)의 제어에 의해 왕복 이송된다.

이러한, 이송부재(60)는 도 6에 도시한 바와 같이, 평판으로 이루어진 수평 부(61)와 이 수평부(61)의 하부 양측에 돌출형성되는 한 쌍의 수직부(62)로 이루어진 플레이트(63)와, 상기 한 쌍의 수직부(62) 좌우측에 회전 가능하게 설치되고 가이드레일(50)에 안착되는 바퀴(64)와, 상기 바퀴(64)의 중심과 연결되는 제2구동축(65)이 구비되며, 상기 플레이트(63)의 수평부(61) 하부에 설치되어 상기 컴퓨터(80)의 제어에 의해 상기 바퀴(64)를 정/역회전시키는 모터(66)로 이루어진다.

한편, 상기 이송부재(60)는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 가이드레일(50)에 이송 가능하게 설치되는 이송블록(67)으로 이루어져 사용자의 수동조작에 의해 이송될 수도 있다.

상기 레이저센서(70)는 상기 이송부재(60)에 탑재되고, 샤프트(S)의 굽힘을 측정하며, 측정된 값을 컴퓨터(80)로 전송한다.

여기서, 상기 레이저센서(70)는 샤프트(S)의 일측에 위치하는 것이 바람직하므로, 상기 이송부재(60)의 플레이트(63) 또는 이송블록(67)에 "┏"형 바(68)가 더 구비되며 이 "┏"형 바(68)의 선단부에 상기 레이저센서(70)가 설치되는 것이 좋다.

상기 컴퓨터(80)는 상기 베이스(10)와 이격되게 설치되며, 유선(미도시함) 또는 무선으로 연결되어 각도 인디케이터(20)와 이송부재(60) 모터(66)의 구동을 제어하며, 레이저센서(70)가 측정한 값을 받아 작업자에게 디스플레이한다.

이러한, 컴퓨터는 일반적으로 널리 통용되는 구성으로 자세한 설명은 생략합니다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 대형 샤프트 굽힘 측정장치의 사용상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 척(30)의 조를 조작하여 검사하고자하는 샤프트(S)의 일단을 파지한다.

그리고, 지지부재(40)의 너트(46)를 역회전 조작한다.

그러면, 상기 너트(46)에 체결되며, 서로 다른 방향의 나사산이 형성된 제1볼트(41)와 제2볼트(43)는 서로 이격되게 움직인다. 즉 너트(46)의 중심에서 외측 방향으로 움직여 하우징(45)이 승강한다.

이때, 상기 하우징(45)의 수용공간(44)에 회전가능하게 설치된 회전체(47)의 롤(47b)이 상기 샤프트(S)의 타측 저부와 접촉되어 상기 샤프트(S)의 타측부를 받쳐주며 이로 인해 상기 샤프트(S)가 수평상태가 된다.

그런 다음, 컴퓨터(80)를 조작하여 이송부재(60)의 모터(66)를 구동하면 상기 모터(66)의 제2구동축(65)과 연결된 바퀴(64)가 회전하여 상기 이송부재(60)가 가이드레일(50)을 타고 이송된다.

즉, 상기 이송부재(60)는 샤프트(S)의 타측부에서 척(30)이 파지한 일측으로 이송되며, 이에 따라 상기 이송부재(60)에 설치된 레이저센서(70)가 상기 샤프트(S) 일측의 굽힘을 측정하며, 이 측정값을 컴퓨터(80)에 전송한다.

계속해서, 상기 컴퓨터(80)를 조작하여 각도 인디케이터(20)를 구동하여 샤프트(S)를 파지하고 있는 척(30)을 시계방향으로 90°도 회전시킨 후, 상기 이송부재(60)의 모터(66)를 구동시켜 상기 이송부재(60)가 가이드레일(50)을 타고 일측에서 타측으로 즉, 자유단 쪽으로 이송되게 한다.

그러면, 상기 이송부재(60)에 설치된 레이저센서(70)는 상기 샤프트(S)의 또 다른 일측의 굽힘을 측정하여 측정값을 컴퓨터(80)에 전송한다.

상기와 같은 방식으로 샤프트(S)를 90°식 회전시켜 샤프트(S)의 굽힘을 측정한다.

이러한 측정값은 컴퓨터(80)에 의해 작업자에게 디스플레이되어 샤프트의 굽힘 상태를 알려준다.

도 1은 본 고안에 따른 대형 샤프트 굽힘 측정장치를 나타낸 정면도이고,

도 2는 본 고안에 따른 대형 샤프트 굽힘 측정장치를 나타낸 측면도이며,

도 3은 본 고안에 따른 지지부재를 나타낸 도면이고,

도 4는 본 고안에 따른 지지부재 회전체의 다른 실시 예를 나타낸 도면이며,

도 5는 본 고안에 따른 지지부재 회전체의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이고,

도 6은 도 2의 이송부재를 확대한 도면이며,

도 7은 본 고안에 따른 이송부재의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S : 샤프트 10 : 베이스 20 : 각도 인디케이터

30 : 척 40 : 지지부재 41 : 제1볼트

43 : 제2볼트 45 : 하우징 46 : 너트

47 : 회전체 47a : 회전축 47b : 롤

47c : 축 47d : 베어링 50 : 가이드레일

60 : 이송부재 63 : 플레이트 64 : 바퀴

66 : 모터 67 : 이송블록 70 : 레이저센서

80 : 컴퓨터

Claims

대형 샤프트(S)의 굽힘을 측정하는 장치에 있어서,

상면 일측에 수직프레임(11)을 구비한 베이스(10);

상기 수직프레임(11)에 설치되며, 제1구동축(21)이 구비된 각도 인디케이터(20);

상기 제1구동축(21)에 설치되어 각도 인디케이터(20)의 구동에 의해 회전하며, 대형 샤프트(S)의 일단을 파지하는 척(30);

상기 베이스(10)에 설치되어 샤프트(S)의 타단부를 받쳐주는 지지부재(40);

상기 베이스(10)에 샤프트(S)와 평행하도록 설치되는 "U"자형 가이드레일(50);

상기 가이트레일(50)에 이송가능하게 설치되는 플레이트(63)와, 상기 플레이트(63) 하부에 회전 가능하게 설치되는 바퀴(64)와, 상기 플레이트(63)의 하부에 설치되며, 후술할 컴퓨터(80)의 제어에 의해 상기 바퀴(64)를 정역 회전시키는 모터(66)로 이루어진 이송부재(60);

상기 이송부재(60)에 탑재되며, 샤프트(S)의 굽힘을 측정하는 레이저센서(70); 및

상기 베이스(10)와 이격되게 설치되어, 각도 인디케이터(20)와 이송부재(60)를 제어하며, 레이저센서(70)가 측정한 값을 디스플레이해주는 컴퓨터(80);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 샤프트 굽힘 측정장치.
청구항 1에 있어서,

상기 지지부재(40)는

상기 베이스(10)의 상면에 설치되며, 상면에 적어도 하나 이상의 제1볼트(41)가 구비된 받침판(42);

저면에 상기 제1볼트(41)와 대응되며, 제1볼트(41)와 반대 방향의 나사산이 형성된 제2볼트(43)가 구비된 하우징(45);

상기 제1볼트(41)와 제2볼트(43) 사이에 설치되어 상기 제1볼트(41)와 제2볼트(43)를 연결시키며, 회전 시 하우징(45)을 승강 또는 하강시키는 너트(46); 및

상기 하우징(45)에 회전 가능하게 설치되어 상기 샤프트(S)의 타단부를 지지하는 회전체(47);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 샤프트 굽힘 측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 회전체(47)는

상기 하우징(45)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(47a)과,

상기 회전축(47a)에 설치되어 샤프트(S)와 접촉하는 롤(47b)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 샤프트 굽힘 측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 회전체(47)는

상기 하우징(45)에 설치되는 축(47c)과,

상기 축(47c)에 설치되어 샤프트(S)와 접촉하는 베어링(47d)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 샤프트 굽힘 측정장치.
청구항 2에 있어서,

상기 회전체(47)는 원형의 샤프트(S)를 지지할 수 있도록 한 쌍으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 샤프트 굽힘 측정장치.
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