3 차원 측정기 측정 방법

특징 및 장점(Feature & Advantage)
    특허 받은 TRICISION™ 기술의 이동식 입구 구조.
    자동 온도 보상 장치를 갖는 하이덴하인의 고분해능 강철 스케일 채용.
    도브테일 가이드웨이가 통합된 화강암 테이블.
    스트레스 강화 에어 베어링이 장착된 가이드 시스템.
    800 mm까지의 스타일러스 연장봉에 적합한 Leitz 3D 프로브 시스템.
   선택 사양: 자동 스타일러스 교환장치
    XT 옵션: 온도 범위 확장 및 레일 커버 옵션

기술 데이터(Technical Data)
LSP-S2 프로브 헤드 (Leitz Reference HP 600/700/900)
800 mm까지의 수평 프로브 연장봉을 사용하면 연속 고속 스캐닝 프로브 헤드인 LSP-S2로 공작물 내부 깊은 곳에 있는 형상도 측정할 수 있습니다. 통합된 자동 평형추 시스템은 1000 그램까지의 스타일러스 구성을 지지할 수 있습니다. LSP-S2는 긴 스타일러스를 위한 이상적인 프로브 헤드입니다.
프로빙 편차는 고분해능의 선형 변위차 변환기(Linear Variable Differential Transducers, LVDT)를 통해 측정됩니다. LSP-S2는 싱글 포인트 프로빙, 자동 센터링뿐만 아니라 빠르고 정밀한 형상 및 윤곽 측정을 위한 연속 고속 스캐닝 등과 같은 모든 표준 프로빙 모드를 지원합니다.
다른 모든 Leitz의 프로브 헤드와 마찬가지로 LSP-S2도 클램핑 없이 모든 축에 대하여 항상 표면에 직각이 되도록 프로빙 할 수 있습니다. 이렇게 함으로써 스타일러스의 임의의 편차에 대한 정확한 보상을 할 수 있습니다.
LSP-X3 프로브 헤드(Leitz Reference HP 5.4.3)
간결하고 비용 효율적이면서도 매우 정밀한 3D 스캐닝 프로브 헤드로써 360 mm까지 긴 프로빙 연장봉과 스타일러스 클러스터를 지지할 수 있습니다.
LSP-X3는 모든 표준 측정 업무를 위한 빠른 싱글 포인트 프로빙뿐만 아니라 형상 및 윤곽 검사를 위한 고속 스캐닝을 수행하며 중소형의 높은 정밀도를 갖는 다양한 부품 및 복잡한 형상의 치수 제어를 위한 가장 적합한 프로브 헤드입니다.
자동 공구 교환 기능으로 프로브를 다시 승인 받을 필요 없이 측정 프로그램 중에 스타일러스를 교환할 수 있습니다.헤드에 자력으로 스타일러스를 클램핑 하는 방식이므로 빠르고 신뢰성 있게 스타일러스를 교환할 수 있습니다.
CMS 106
신제품인 CMS 106 레이저 스캐닝 프로브는 강력한 완성 패키지로 구성하여 사용할 경우 신속하게 포인트 클라우드를 캡쳐함으로써 CAD에 맞춘 측정요소 검사(박판/ 시트 메탈 부품 등)와 CAD에 맞춘 자유형상 검사, 그리고 역설계 등을 포함하는 측정 업무에 많은 이점을 제공할 것입니다.
CMS 106의 주요 특징
완전 자동 방식 – 복잡한 설정이나 파라미터에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
높은 정밀도 – 센서 정확도 ±20um
독자적인 3x줌 변환 광학 분해능 – 사용자는 24mm, 60mm 또는124mm의 라인 길이에 대하여 라인당 최대1000 포인트까지 선택할 수 있습니다. 넓은 면적에 대한 신속한 표면 검사 또는 따로 떨어져 있는 작은 측정요소의 측정에 적합합니다.
실시간 자동 레이저 파워 조절 – 독자적인 기술을 채용하여 모든 단일 포인트를 측정할 때마다 레이저 밀도가 최적화 되도록 10번까지 조절할 수 있습니다.
언제나 신뢰성이 높고 재생산이 가능한 결과를 만들어 낼 수 있을 뿐만 아니라 기계 가공된 표면 위에서도 ±60°로 측정 수용 각도가 넓습니다.
가공된 재질, 다듬질이 덜된 재질, 프레스로 만든 재질, 압연된 재질, 주조된 재질, 도장된 금속, 주물사 구멍, 카본파이버, 플라스틱, 점토, 고무, 목재 및 세라믹 등 거의 모든 재질의 측정에 적합합니다.
다중 센서 측정을 위하여 여러 프로브 교환기와 호환하여 사용할 수 있습니다.

3차원 측정기의 정의와 분류

3차원 측정기란?

3차원 측정기란 피측정물의 위치를 검출할수 있는 측정침(probe)이 3차원 공간으로

운동하면서 각 측정점의 공간좌표를 검출하고 그 데이터를 컴퓨터가 처리함으로써

3차원적인 위치나 크기, 방향 등을 알아내는 측정기라 할수 있다.

즉 3차원 측정기는 여러 측정 항목을 동시에 측정할수 있도록 통합한 측정기라 할수 있다.

따라서 이 3차원 측정기를 이용하여 복잡한 형상의 기계부품을 쉽고 빠르게

측정할수 있으며 사용자의 능력에 따라 측정 범위의 확대및 정확도의 향상을 이룩할수 있다.

형상이란?

겉으로 나타난 제품의 모양이나 크기를 뜻하기 때문에 형상을 완전하게 안다는 것은

제품의 외부 표면을 3차원적으로 기술하는 것을 말한다.

즉 제품 표면의 모든 점에 대한 3차원 좌표값을 파악하는 것을 뜻하는데

이것은 현실적으로 불가능하기 때문에 우선 관심이 있는 측정 항목만을 파악하게 된다.

이런 측정 항목은 주로 길이, 각도, 표면거칠기, 진원도 및 원통도, 진직도

평면도 등이기 때문에 이런 항목을 전용으로 측정하는 기술이 꾸준히 발전하였다.

3차원 측정기의 분류

1. 이동브리지형

- 측정기 제조회사에서 가장 많이 사용하고 있는 일반적인 형태이다.

측정대 자체를 Y축으로 사용하고 있으며 Y축 이동대에 X축이, X축 이동대에 Z축이 설치된구조이다.

장점: 기계의 크기 대비 넓은 측정 범위를 갖고 있다.

단점: X축 이동대의 위치에 따라 Y축 안내면과 베어링 사이의 간극이 변한다.

2. 캔티레버형

- 몸체에 상단에 X축 가이드가 있고 X축 이동대에 Y축이 Y축 이동대에 Z축이

설치되어 있는 구조로 초기 3차원 측정기에서 많이 사용하였던 구조이다.

장점: 3면이 개방되어 있어 측정물의 설치가 용이하다.

단점: X축 이동대에 편심된 힘이 작용한다.

그밖에 분류

컬럼형, 고정브리지형, 캔트리형, 베드형 브리지, 수평 팔식 등이 있다.

덕인 접촉식 3차원 측정기

정밀측정은 기계 가공한 부품이나 기계요소 치수, 각도, 표면거칠기, 형상 정도 등의 양을 단위로 사용되는 다른 양과 비교하는 일이라고 정의합니다. 측정은 설계 가공 등과 더불어 기계산업의 중요한 3대 항목 중 하나 입니다.

​

3차원 측정기란 물체의 표면 위치를 검출 할 수 있는 프로브가 3차원 공간을 이동하면서 각 측정 점의 공간 좌표를 검출하고 그 데이터를 컴퓨터가 처리함으로써 3차원적인 크기나 위치 또는 방향 등을 측정하는 만능측정기라고 정의할 수 있습니다.

​

접촉식 측정기 : 프로브로 물체의 표면을 접촉하여 그 물체의 크기, 위치, 방향 등을 검출

비접촉식 측정기 : 광학식 센서 또는 레이저 센서 등을 이용하여 물체의 표면을 접촉하지 않고 측정하여 그 물체의 크기, 위치, 방향 등을 검출 (영상 또는 레이저 반사 빛을 이용)

​

그러한 3차원 측정기의 장점으로는 사용하면서 복잡한 형상도 간단하게 측정할 수 있으며, 각종 옵션 소프트웨어를 이용함으로써 응용범위가 매우 넓으며, 데이텀(Datum)을 설정하는데 필요한 시간을 절약할 수 있으며, 다른 시스템과의 데이터 통신이 편리하여, 대량 생산시 실시간 품질 관리가 가능합니다.

​

​

3차원 측정기는 측정기 본체, 프로브 시스템, 전자 제어장치, 소프트웨어를 포함한 컴퓨터 시스템으로 구성됩니다.

(주)덕인 3차원측정기 HERO 주요 구성 요소

1) 본체

본체의 역할로는 서로 수직 방향으로 운동하는 세 축을 가진 기계 부분으로 각 축은 공기베어링 등에 자유롭게 이동 할 수 있으며, 각 축에는 리니어 스케일과 같은 길이 측정 장치가 부착되어 있습니다. 본체에 사용되는 재질로는 주물강, 알루미늄 합금, 세라믹, 화강암 등이 있으며, 덕인의 3차원 측정기는 각 축 화강암 재질을 사용하여 높은 열적 안정성으로 열 변형을 최소화 합니다.

​

2) 프로브

공작물 표면의 위치(X, Y, Z좌표)를 검출하는 센서이며, 접촉식, 비접촉식 등이 있으며, 프로브를 측정점에 접촉시켜 좌표값을 읽어내는 작업을 프로빙이라고 하며, 용도에 따라 다양한 프로브가 사용되고 있습니다

​

3) 전자제어 장치 (컨트롤러, Controller)

3차원 측정기 본체에 부속장치 등에 전력을 공급하고 좌표 값을 지시하는 등 컴퓨터와 몸체의 매개체 역할을 담당합니다. 정확한 위치제어를 위한 3차원 측정기 구동부의 위치, 속도 및 가속도 제어, 측정기의 안정성과 정확한 유지를 위한 측정 감시 장치 입니다.

​

4) 조이스틱 (Joystick)

장비 구동 방향을 입력, 이를 전자 제어장치로 전송 시켜 CNC 프로그램 작성을 위한 도구로 사용됩니다. 일반적으로 X, Y축을 이동시킬 수 있는 1개의 조이스틱과 Z축을 이동시킬 수 있는 1개의 조이스틱으로 구성됩니다.

​

5) 컴퓨터

전자제어 장치와의 통신 및 제어, 각종 측정요소에 대한 계산 및 출력을 진행하며,

측정 자동화, 공작기계 제어, CAD/CAM과의 데이터 통신 등의 역할을 합니다.