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롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2016-09-30 (금) 16:19 조회 : 584


계측장비 거래량.jpg

 

본 발명의 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치는, 고정틀; 및 고정틀에 장착 되어 측정면의 롤오차(roll error)를 측정하는 적어도 두 쌍의 갭 센서(gap sensor);를 포함하며, 고정틀에 장착된 복수 쌍의 갭 센서들은 측정 대상물의 측정면에 대해 상대 이동하면서 측정면의 롤 오차를 측정할 수 있다.


본 발명의 실시예에 의하면, 고정틀에 장착된 복수 쌍, 예를 들면 두 쌍의 갭 센서를 이용하여 측정면의 롤 오차를 정확하면서도 용이하게 측정할 수 있어, 종래에 비해 비용 절감을 기대할 수 있으며, 장 행정에 이르기까지 롤 오차를 정확하면서도 용이하게 측정할 수 있다.

 


기술분야


롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 고가의 참조면을 별도로 구비하지 않아도 돼 장치 구축에 소요되는 비용을 줄일 수 있으면서도, 장 행정을 갖는 측정면에 이르기까지 롤 오차 측정을 정확하면서도 용이하게 수행할 수 있는 롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법이 개시된다.

 

 

배경기술


최근 들어, 제품 및 부품의 고기능화 및 초정밀도 추세로 인해, 직선 구동축과 같은 구성을 구비하는 장치에서 직선 구동 축의 이동이 정밀하게 이루어지는 것이 매우 중요하다.


따라서, 이러한 직선 구동축의 이동 시 발생되는 오차를 측정하는 장치가 개발되었으며, 실제로 장치의 이동 시 다수의 오차, 예를 들면 롤 오차(roll error) 등을 측정한다.


도 1은 종래의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.


이에 도시된 바와 같이, 종래의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치(1)는, 양측에 각각 롤 오차를 측정하는 갭 센서(A′, B′)가 장착되는 센서 장착부(20)와, 센서 장착부(20)가 로딩되는 참조면(30)을 구비하며, 이를 이용하여 직선 스테이지(50) 상의 롤 오차를 측정할 수 있다.


그런데, 이러한 종래의 일 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치(1)에 있어서는, 참조면(30)이 너무 비쌀 뿐만 아니라 가령 1미 터 이상의 크기를 갖는 경우 휨 등으로 인해 자체 오차가 발생될 수 있으며, 이로 인해 장 행정에 대한 측정이 어렵다는 단 점이 있다.


이에, 장치 구축에 소요되는 비용을 줄일 수 있으면서도 롤 오차 측정의 정확성을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 롤 오차 측정 장치의 개발이 시급한 실정이다.


 

문제점


본 발명의 실시예에 따른 목적은, 고가의 참조면을 별도로 구비하지 않아도 돼 장치 구축에 소요되는 비용을 줄일 수 있 으면서도, 장 행정을 갖는 측정면에 이르기까지 롤 오차 측정을 정확하면서도 용이하게 수행할 수 있는 롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법을 제공하는 것이다.


또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 1회 설치로 다양한 방향, 예를 들면 x축 방향 및 y축 방향의 롤 오차를 측정 할 수 있는 롤 오차 측정 장치 및 그의 롤 오차 측정 방법을 제공하는 것이다.

 

 

해결과제


본 발명의 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치는, 고정틀; 및 상기 고정틀에 장착되어 측정면의 롤 오차(roll error)를 측정 하는 복수 쌍의 갭 센서(gap sensor);를 포함하며, 상기 고정틀에 장착된 상기 복수 쌍의 갭 센서들은 측정 대상물의 측정 면에 대해 상대 이동하면서 상기 측정면의 롤 오차를 측정할 수 있다.


상기 복수 쌍의 갭 센서는 두 쌍, 즉 총 4개의 갭 센서이며, 상기 고정틀은 정사각형 모양의 사각판이며, 상기 고정틀의 네 꼭지점 부분에 상기 총 4개의 갭 센서가 결합될 수 있다.


상기 총 4개의 갭 센서들에 의해 측정된 측정값들을 차분법에 적용하여 상기 측정면의 롤 오차를 측정할 수 있다.


상기 측정면을 기준으로 상기 고정틀이 일 방향으로 상대 이동하는 경우, 이동 방향을 기준으로 상기 측정면의 일 지점에 대한 전단부 좌측의 갭 센서의 측정값으로부터 상기 일 지점에 대한 후단부 좌측의 갭 센서의 측정값의 차이인 제1 차이를 통해 상기 일 지점의 평탄도(flatness)를 획득하고, 상기 측정면의 상기 일 지점에 대칭되는 다른 일 지점에 대한 전단부 우 측의 갭 센서의 측정값으로부터 상기 다른 일 지점에 대한 후단부 우측의 갭 센서의 측정값의 차이인 제2 차이를 통해 상기 다른 일 지점의 평탄도를 획득함으로써, 상기 이동 방향으로의 평탄도를 소거할 수 있다.


한편, 본 발명의 실시예에 따른 롤 오차 측정 장치의 롤 오차 측정 방법은, 상기 갭 센서의 상대적인 초기 갭을 측정하는, 초기 갭 측정 단계; 상기 측정면을 기준으로 상기 측정면의 롤 오차(roll error)를 측정하는 복수 쌍의 갭 센서가 장착된 상 기 고정틀을 일 방향으로 상대 이동시키면서 측정하는, 측정 단계; 및 상기 초기 갭 측정 단계에서 측정된 초기 갭 및 상기 측정 단계에서 측정된 측정값을 통해 롤 오차를 추정하는, 추정 단계;를 포함할 수 있으며, 이러한 단계적 구성에 의해서, 고정틀에 장착된 총 4개의 갭 센서를 이용하여 측정면의 롤 오차를 정확하면서도 용이하게 측정할 수 있어, 참조면이 요구 되는 종래의 롤 오차 측정 장치에 비해 비용 절감을 기대할 수 있으며, 장 행정에 이르기까지 롤 오차를 측정할 수 있다.

 

효과


본 발명의 실시예에 따르면, 고가의 참조면을 별도로 구비하지 않아도 돼 장치 구축에 소요되는 비용을 줄일 수 있으면서 도, 장 행정을 갖는 측정면에 이르기까지 롤 오차 측정을 정확하면서도 용이하게 수행할 수 있다.


또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 1회 설치로 다양한 방향, 예를 들면 x축 방향 및 y축 방향의 롤 오차를 측정할 수 있다.

 

본고는 [경북대학교 산학협력단] 양승한, 박성령, 이광일 등의 발표자료를 요약한 것이다.


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