가공 현장에서 NC 공작기계 등의 가공기와 3차원 좌표측정기(CMM) 등의 계측기란 설치 장소·조작원·공정 등은 대체로 명확하게 분리되어 있다. 그렇지만 가공기와 측정기를 비교하면, 초보자가 보면 XYZ의 직교 이송기구가 있거나 컴퓨터와 접속되어 데이터를 주고받거나 하는 등 공통점도 많다. 따라서 가공기를 측정기로서 사용하고 싶다는 요망이 생겨도 이상하지는 않다. 용도가 다르므로 구조가 세밀한 곳은 당연히 다르는 등 양쪽을 공용하지 않는 이유는 여러 가지를 생각할 수 있는데, 가장 중요한 점은 무엇일까. 공작기계의 계측 시스템 성능에 대한 규격 (ISO 230-10) 공작기계의 시험 방법을 규정하고 있는 규격으로서 ISO 230 시리즈가 있다. JIS에는 JIS B 6190 시리즈가 있다. 그 중에서 ISO 230-10이라는 계측 시스템 성능에 대한 규격이 2011년에 발생됐다. 일본어판은 아직 정식으로 발행되지 않았지만, ISO 규격은 특별히 문제가 없는 한 그대로 직역하여
JIS 규격으로 하는 것으로 되어 있기 때문에 머지않아 JIS B 6190-10으로서 출현할 것이다. 규격 자체는 당연히 최신 기술은 기술되어 있지 않지만, 교과서적인 사용법을 기대할 수 있다. 1. 대상이 되는 공작기계 2. 계측의 종류에 대해서 3. 대상이 되는 프로브 4. 터치프로브의 원리와 특성 검사 ▲그림 1. 3점 지지 터치프로브의 기본 구조
▲그림 2. 광학 센서식 프로브의 방향 특성
3차원 좌표측정기로서의 사용 ISO는 공작기계와 3차원 좌표측정기(CMM)와는 전혀 별도의 규격으로 하고 있기 때문에 ISO 230-10 규격은 CMM과 같은 사용 방법을 제외함으로써 다른 한쪽에 주의를 기울이고 있는 것이다. 그렇지만 현실에는 고정도 MC는 저렴한 CMM보다 정도가 좋다는 것이 잘 알려져 있다. 터치프로브 이외의 센서를 사용한 기상 계측 앞에서 말한 터치프로브는 3차원적으로
사용할 수 있지만, 스타일러스에 가로 방향으로 접촉하는데 대해 스타일러스 축 방향에 닿는 것은 접촉압이 다르거나, 프로브 끝단이 미끄러지거나 하므로 주의가 필요하다. 따라서 ISO 230-10에서도 2차원적인 오차와 3차원적인 오차의 시험 방법 규정이 있고, 3차원적인 시험은 불필요할 가능성을 상정하고 있다. 터치프로브는 당연히 비접촉식이 될 수 없기 때문에 부드러운 공작물에 대해 상처가 나는 경우가 있어 접촉압에 대한 주의를 기울일 필요가 있다. 시스템 개발 예 (정밀 금형가공 시스템에서 에지 검출) 여기서 소개한 시스템은 三鷹光器가 개발한 레이저 프로브를 安田공업제 고정도 MC에 탑재한 것으로, 2008년 시스템 개발 당시에는 제어용 PC에 렌즈 위치 정보 및 공작기계 위치 정보를 동시에 리니어 스케일값으로서 읽어 넣어 처리하고 있었다. 3차원 형상의 측정이라면 설계 시의 형상 정보를 따라 레이저 프로브를 작동시킴으로써 측정값을 쉽게 얻을 수 있다. ▲ 표. 기상 계측에 의한 측정 결과 (원 구멍)
▲그림 3. 가공물의 에지부 표면 사진과 측정 결과 앞으로의 기술 개발 CCD 카메라를 사용하여 화상처리에 의해 계측을 하는 것이 활발히 이루어지고 있다. 일반적인 계측장치로서의 좌표측정기에서도 이 타입의 것이 많이 발표되고 있으며, 규격의 세계에서도 일본은 JIS를 제정하고, ISO화되려고 하고 있다. 이하라 유키토시 (井原 之敏) 大阪공업대학
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