3차원 3좌표 측정기 (CMM, CoordinateMeasuringMachine) 는 주로 물체의 크기, 모양, 위치 등의 특성을 측정하는 데 사용되는 정밀한 측정 도구이다.프로브 접촉 또는 레이저 스캐닝 등을 통해 가공소재의 좌표 데이터를 획득하여 가공소재의 기하학적 형태를 측정합니다.일반적인 측정 방법은 다음과 같습니다.
1. 접촉식 측정
접촉식 측정은 일반적으로 가공소재에 접촉식 측정을 위해 터치바늘이 있는 프로브를 사용하는 가장 일반적인 측정 방법입니다.기본 절차는 다음과 같습니다.
측정 원리: 터치바늘과 가공소재 표면의 접촉을 통해 측정기는 터치바늘의 이동 궤적을 기록하고 해당하는 좌표점을 획득한다.
측정 단계:
프로브를 선택하여 3좌표 측정기에 설치합니다.
측정 대상의 형태 및 정밀도 요구 사항에 따라 적합한 측정 경로와 측정 점을 선택합니다.
프로그램을 통해 측정기가 프로브를 각 측정점으로 자동으로 이동하고 좌표 데이터를 가져오는 것을 제어합니다.
측정기는 이러한 좌표 데이터를 기반으로 계산하여 가공소재의 크기, 모양 등의 매개변수를 내보냅니다.
접촉식 측정은 비교적 높은 정밀도를 가지고 있으며, 모양이 복잡하거나 작은 부품을 측정하는 데 자주 사용된다.
2. 비접촉 측정
비접촉 측정은 레이저, 광학 또는 영상 프로브를 사용하여 가공소재의 좌표 데이터를 얻습니다.일반적인 비접촉 측정 방법은 다음과 같습니다.
레이저 스캐닝: 레이저 빔을 이용하여 물체의 표면을 스캐닝하고, 반사된 레이저 빔을 통해 물체의 표면 윤곽을 계산한다.이 방법은 표면이 복잡하거나 재료가 투명한 가공소재에 적용됩니다.
광학 측정: 카메라 또는 광학 센서를 통해 가공소재의 표면 이미지를 캡처하고 이미지 데이터를 분석하여 가공소재의 형상 정보를 얻습니다.이 방법의 장점은 측정 속도가 빠르지만 정밀도는 상대적으로 접촉식이 약간 낮다는 것이다.
비접촉 측정은 일반적으로 표면이 크거나 모양이 단순한 가공소재에 사용되며 가공소재에 손상을 주지 않습니다.
3. 트리거 및 스캔 측정
트리거 측정: 프로브가 가공소재 표면에 닿으면 점의 좌표를 기록하는 신호를 보냅니다.이것은 가장 흔히 볼 수 있는 접촉식 측정 방식으로 크기, 모양이 비교적 간단한 가공소재에 적용된다.
스윕 측정: 프로브는 가공소재 표면과 접촉하면서 가공소재 표면을 따라 이동하며 좌표점을 실시간으로 기록합니다.이 방법은 모양이 복잡하거나 고정밀도가 필요한 가공소재를 측정하는 데 사용됩니다.
4. 측정 과정의 제어
자동화 측정: 현대 삼좌표 측정기는 대부분 자동화 측정을 할 수 있으며, 측정 과정에서 컴퓨터를 통해 프로브의 이동 경로와 측정 점을 제어하여 자동으로 데이터를 획득하고 측정 보고서를 생성한다.
수동 측정: 일부 3좌표 측정기에서도 수동 작업을 지원하므로 작업자는 측정기 위치를 수동으로 조정하여 측정 작업을 완료해야 합니다.수동 측정은 일반적으로 소량 또는 특정 요구사항의 측정 작업에 사용됩니다.
5. 데이터 처리 및 분석
측정이 완료되면 다음을 포함하여 필요에 따라 데이터를 처리하고 분석할 수 있는 좌표 데이터가 제공됩니다.
공차 분석: 가공소재 치수가 설계 요구사항을 충족하는지 체크합니다.
형상 공차 분석: 가공소재의 형상이 규정된 기준에 부합하는지 확인합니다.
통계 분석: 여러 가공소재의 측정 데이터를 통계하고 품질 관리를 한다.
이 데이터는 소프트웨어 도구를 통해 보고서를 생성하여 상세한 측정 결과와 분석을 제공할 수 있습니다.
요약
3차원 삼좌표 측정기의 측정 방법은 접촉식과 비접촉식 두 가지 주요 방식을 포함하고 서로 다른 공작물의 특성과 측정 수요에 따라 적합한 측정 방법을 선택한다.자동화 제어와 고정밀 측정 기술을 통해 CMM은 효율적이고 정확한 가공소재 측정 서비스를 제공할 수 있으며 제조, 품질 제어 등 분야에 널리 응용된다.