CMM용 HP-L-10.10 레이저 스캐너가 대용량 측정에 적합한 이유

2023년 3월부터 헥사곤의 3차원 측정기(CMM)용 HP-L-10.10 레이저 스캐너를 기존 및 신규 헥사곤 수평 암 및 갠트리 CMM에서 사용할 수 있게 되었습니다. 이러한 CMM은 자동차 산업의 차체 및 기타 판금 부품과 같은 중대형 부품부터 항공우주, 전력 및 에너지, 일반 기계 산업 분야의 기타 대용량 부품을 측정하는 데 사용됩니다.

우리는 고정식 CMM의 수석 제품 매니저인 Gabriele Persichilli와 함께 이번 소식이 헥사곤의 초대형 CMM 사용자에게 희소식인 이유와 이 스캐너로 업그레이드하여 생산성을 크게 향상하는 방법에 대해 알아보았습니다.

대형 공작물을 측정해야 하는 제조업체가 이 레이저 스캐너로 업그레이드하는 것에 관심을 가져야 이유는 무엇일까요?

한마디로 말하면 속도 때문입니다. 오늘날처럼 경쟁이 치열한 시장에서는 모든 산업의 고객이 빠른 속도를 원합니다. 더불어 고객들은 측정 효율성과 제조 처리량을 동시에 높일 가능한 모든 기회를 모색 중입니다. 대형 부품을 측정해야 하는 사용자도 마찬가지입니다.

CMM 사용자는 크게 두 종류로 분류할 수 있습니다. 촉각 기술 사용만 고집하는 사용자가 있습니다. 일부의 경우이지만 접촉 프로빙이 다양한 응용 분야에서 뛰어난 정확성을 제공하는 최고의 솔루션이 되어 주기 때문입니다.

그러나 이러한 사용은 금방 한계에 도달할 수 있습니다. 수백에서 수천 개의 데이터 포인트를 수집해야 하는 대형 부품을 측정할 때 촉각 프로브를 사용하면 몇 시간이고 걸릴 수 있습니다. 이러한 프로세스의 속도를 높이기 위해 프로그래밍에 많은 노력을 기울이지만 실질적으로 이 문제를 해결할 방법은 없습니다.

반대로 이미 측정 툴킷에 레이저 스캐너를 사용 중인 CMM 사용자도 있습니다. 이들은 이 기술이 얼마나 시간과 비용을 절약해 주는지 알고 있는 것입니다.

그렇다면 이러한 사용자들이 최신 스캐너를 고려해야 하는 이유는 무엇일까요?

제조업은 그 자리에 계속 머물러 있는 게 아니기 때문입니다. 고객이 원하는 품질 요건을 충족하기가 더 어려워지고 부품도 점점 더 복잡해져 측정하기가 까다로워지고 있으며 비용 압박 역시 커지고 있습니다. 특히 주기 시간과 측정 병목 현상이 가장 자주 있는 문제입니다.

그 결과, 모든 제조업체는 더 빠르게 측정하고 주기를 단축하며 제조 생산성을 높일 수 있는 방법을 찾고 있습니다.

이 스캐너는 제조업체의 이 모든 요건을 충족합니다. 특히 이전 제품보다 7배 빨라졌습니다. 즉 초당 측정 포인트 최대 600,000개라는 더 많은 데이터를 짧은 시간에 캡처할 수 있는 것입니다.

이 놀라운 듯한 수치들은 실사용 시 어떤 의미일까요?

헥사곤의 한 미국 항공우주 제조업체 고객은 이러한 기능을 실제 환경에 도입해 보았습니다. HP-L-10.10을 사용하여 촉각에서 비접촉식 측정으로 전환하자 측정 시간이 8시간에서 7분으로 줄어든 것입니다.

촉각에서 비접촉 방식으로 전환한다는 것은 이러한 의미입니다. 스캐너의 세대 차이만큼 매우 인상적인 결과였습니다. 이전의 HP-L-10.6 모델을 사용했을 때 기록된 주기 시간은 45분이었지만 HP-L-10.10으로는 단 7분으로 줄어들었습니다. 이는 무려 84% 이상 감소한 수치입니다. 이 고객은 더 이상 기능에 제한을 받지 않게 되었습니다.

또한 HP-L-10.10이 대형 CMM과 대형 부품 측정에 이상적이라는 말을 입증하듯 부품이 클수록 전반적인 측정 시간이 단축된다는 사실을 발견했습니다.

하지만 이 속도가 정확도에 영향을 미치는 건 아닐까요?

과거에는 3D 스캐닝 솔루션을 사용할 때 제조업체들이 속도를 높이기 위해 정확도를 저하시키거나 그 반대의 경우가 있었습니다. 하지만 이 스캐너에는는 더 이상 그러한 문제가 없습니다.

8μm에 불과한 프로빙 형태 오차 덕분에 HP-L-10.10의 정확도는 촉각 프로빙 솔루션을 사용해 얻는 결과에 근접합니다. 이러한 수준의 정확성은 고품질 데이터 세트를 제공하여 풍부한 분석과 정보에 기반한 의사 결정을 내는 데 도움이 됩니다.

스캐닝 속도는 초당 그리고 라인당 수집 포인트 측면에서 수년에 걸쳐 점차 빨라졌지만, 이 스캐너의 성능의 핵심은 헥사곤의 SHINE 기술(Systematic High-Intelligence Noise Elimination)에 있습니다.

SHINE의 광학 알고리즘이 레이저 스캐닝의 사용성을 탈바꿈시켰다고 해도 과언이 아닙니다.

SHINE은 스캐너의 블루라이트 레이저로 다양한 색상의 표면 및 피처 위를 매우 빠르게 이동하며 믿을 수 없을 만큼 깨끗한 고밀도 포인트 클라우드 데이터를 수집할 수 있습니다. 이를 통해 스캐너가 항상 최적의 구성으로 작동할 수 있습니다.

사용 편의성이 점점 더 중요해지고 있습니다. CMM 작업자가 작업을 완료하는 데 도움이 되는 기능으로는 또 무엇이 있을까요?

SHINE의 이야기를 이어서 해보겠습니다. SHINE을 사용하면 작업자는 아주 간단한 교육만 받고 바로 스캐너를 사용할 수 있습니다. 또한 부품에 광학 설정 테스트를 실시할 필요가 없으므로 시간을 절약할 수 있습니다. 즉, 측정 작업을 시작하기 전에 테스트할 물질에 맞는 정확한 레이저 설정을 정하기 위한 포인트 수집을 하지 않아도 된다는 뜻입니다.

더욱이 스캐너의 예열 시간이 50% 단축되어 지루한 기다림을 싫어하는 작업자가 좋아합니다.

헥사곤의 PC-DMIS 측정 소프트웨어와 함께 쓰면 사용성 면에서 더 많은 기능을 누릴 수 있는데 사용자가 데이터 캡처 및 사용 방법을 직접 정의할 수 있습니다.

이뿐만이 아닙니다.

조절 가능한 스캐닝 속도가 더 빠른 표면 범위와 더 높은 포인트 밀도 사이를 자동으로 오가며 동일한 프로그램에서 넓은 표면과 복잡한 피처를 빠르게 캡처할 수 있습니다. 사용자는 측정 요구 사항 및 주기 시간과 정확도 간의 균형에 따라 스탠드오프를 조정할 수도 있습니다.

이렇게 다양한 옵션을 함께 사용하면 작업자가 디테일에 집중하고 중요한 데이터를 빠르고 정확하게 캡처할 수 있습니다.

오버뷰 카메라는 컬러 맵 내의 편차를 식별하여 표면의 작은 결함을 캡처하여 해당 이미지를 최종 보고서에 추가할 수도 있습니다. 이 방식은 큰 부품에서 편차를 쉽게 찾는 데 도움이 됩니다.

이 모든 장점을 요약하여 HP-L-10.10으로 업그레이드 해야 하는 이유를 알려드리겠습니다.

품질 검사는 생산 과정의 병목 현상이 되어서는 안 됩니다. 제조업체가 용량 제한 및 대기 시간을 없애고 더 빠른 측정을 원한다면 HP-L-10.10이 CMM의 레이저 스캐너에 새로운 표준이 되어 드릴 것입니다. 단 몇 분 만에 수백만 개의 포인트를 캡처할 수 있고, 물체의 전체 표면을 몇 번 오가는 것만으로 모두 캡처할 수 있는 이 스캐너는 대용량 측정의 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다.