빠르게 측정하기: 자동화를 통한 검사 속도

선택하라고 한다면, 생산 전문가들은 가격이나 정확도 같은 중요한 요인이 동일하다면 언제나 더 빠른 프로세서, 기기, 기계를 선택할 것입니다. 장비 생산업체들은 이런 사실을 이미 잘 알고 있어, 경쟁 압박으로 더 높은 수준의 성능을 지닌 새 제품들이 시장에 나오게 됩니다. 다른 분야와 마찬가지로 계측기 제품도 그러합니다. 그러나 사용자 관점에서 봤을 때, 속도는 단지 데이터 수집이 빠른 것 이상을 의미합니다.

더 빠른 측정 기기와 그런 기기들을 유능한 시스템으로 통합시키는 것은 별개입니다.

Hexagon Metrology Inc.의 어플리케이션 매니저인 Brian Gudauskas도 속도를 전체적인 시스템으로 간주합니다. 그의 전공은, 품질 관리부와 생산부 모두를 위해 브리지 타입의 자동 CMMs의 계측 시스템을 통합하는 것입니다.

여러 나라의 사례를 보면, 인라인 CMM 시스템의 채택 원인은 역설적이게도, 더 높은 정확성을 기하기 위해 비용을 줄이는 것 입니다. 생산에서 반복성이 적은 제조 공정의 경우, 고성능 CMM은 전혀 다른 관점을 보입니다. Gudauskas는 이렇게 말했습니다. “비교적 저렴한 CMM의 비용을 성능이 업그레이드 된 고가의 제품과 비교해 볼 필요가 있습니다. 여러분의 장비 공정이 측정 정보만으로 조정할 수 있을 만큼 충분히 통제되고 있다면, 여러분은 비용을 절약할 수 있습니다” 라고 말했습니다. 그러한 공정은, 오늘날 최고의 기계 작업 성능이라 할 수 있는 나노 크기의 작업까지 할 수 있습니다. 한 고객은 나노 크기의 부품을 생산하기 위해 0.4 마이크론을 측정할 수 있는 Leitz Infinity CMM을 사용하였습니다. 

Gudauskas는 최적의 스피드 기술로 공정의 니즈를 맞춰주는 것은 중요하다고 말하였습니다. “때로는 데이터로 사람에게 과부하를 줄 수 있다”면서, 속도를 추구하려면, 데이터가 아무리 작아도 높은 가속/감속 속도로 프로브나 센서를 이동 시킬 수 있는 빠른 CMM이 요구된다고 강조합니다. 예를 들면, 최고급인 Leitz PMM-F 700 은 3000 mm/sec-squared의 가속으로 650 mm/sec의 속도로 작업할 수 있습니다. 반면, 보급형인 Brown & Sharpe Global은 4330mm/sec-squared의 가속으로 866 mm/s의 속도를 냅니다.

“CMMs은 자동화와 결합되면 속도를 낼 수 있지만, 다른 수준의 가치 사슬이 있습니다” 어떤 공정은 고 성능 작업 공정 기계를 갖고 있다면, CMM은 시제품, 중간품, 최종품을 측정 할 때에만 필요합니다. 한편 다른 경우를 보면, 100% 검사가 필요한 공정에는 자동화 수준이 높은 CMM을 쓰고 있습니다. 작은 부품에는 CMM을 로딩/언 로딩 해주는 산업용 로봇이 있으면 좋습니다. 자동화(및 큰 부품 작업시 요건)의 다음 단계는 회전식 출입문으로 공급되는 팔레트 로딩 시스템입니다. 통합 시스템을 완성하기 위해, 그는 측정 프로그램의 오프라인 프로그래밍을 위한 소프트웨어가 유연하고 사용하기 쉬워야 한다고 지적하고 있습니다. 또 로봇이나 PC-DMIS 같은 자동화 장비와 호환 될 수도 있어야 합니다.

시스템의 한 예로 차동 기어 케이스(differential cases)를 측정하는 Fulton Industries Inc. (South Bend Indiana)를 들 수 있습니다. 시스템은 4x4 오프 로드 중장비 차에 사용된 디퍼런셜 어셈블리(differential assembly)의 최적 성능을 위한 적절한 끼움쇠를 계산합니다. 시스템은, 부품의 로딩/언로딩을 위해 픽앤 플레이스(pick and place) Fanuc R2000i 로봇이 장착된 Global Advantage CMM 두 대를 사용해, 부품의 중요 특성을 측정합니다, 라벨에는 부품의 일련 번호, 디퍼런셜을 조립하는데 필요한 끼움쇠 규격, 기계 공구와 큐브(cube) 정보가 인쇄된 라벨이 기계 위에 부착되어 있습니다. 부품이 조립될 때, CMM 시스템이 인쇄된 라벨을 스캔해 적정 규격의 끼움쇠가 자동으로 선택됩니다. 싱글 터치 트리거 프로브가 사용되었습니다. “많은 자동 시스템은 특정 공정 전용이기 때문에 한 가지 유형의 프로브를 사용한다”고 Gudauskas는 말합니다. 

통합자로서 그의 관점에서 보면, 그는 대부분의 설치에 터치 프로브와 스캐닝 아날로그 프로브가 계속 사용될 것이라고 합니다. 특정 타입의 부품이나 검사 작업을 위한 추가적인 센서와 더불어 레이저 라인 스캐너와 비디오 프로브도 쓰는 날이 곧 올 것입니다.

Hexagon Metrology의 어플리케이션 엔지니어링 그룹은 시스템 통합, 고객 프로그래밍, 자동화 검색 시스템을 위한 사용자 인터페이스 설계에 깊은 경험을 가지고 있습니다. 더 자세한 정보는 서비스 부서에 연락하세요.