CMM의 주장

레이저에서 X선에 이르기까지 계측을 위한 새로운 감지 방법이 성장함에 따라 유서 깊은 CMM이 사라지고 있다고 생각할 수도 있습니다. 진실에서 멀어질 수는 없습니다.

영원한 진실은 제조는 항상 비용, 성능, 특히 품질의 한계를 뛰어 넘을 것이라는 것입니다. Mitutoyo America Corp.(일리노이주 오로라)의 CMM 제품 전문가인 Gene Hancz는 "공차는 결코 느슨해지지 않고 항상 더 엄격해집니다."라고 말했습니다.

이것이 고정 베드 3차원 측정기(CMM)가 여전히 중요한 도구로 남아 있는 한 가지 이유입니다. 새로운 감지 기술이 계측 분야에 도입되었지만 CMM은 여전히 ​​사용 가능한 가장 정확한 도구 중 하나입니다. Hancz에 따르면 테이블에 고정된 부품을 가로지르는 움직이는 브리지와 위아래로 움직이는 프로브가 있는 기본 브리지 스타일 CMM의 변형입니다. 각 축의 눈금은 위치 X, Y, 를 결정합니다. 및 Z 점의. 독립적으로 회전하는 관절식 프로브와 회전식 테이블은 추가적인 자유도를 제공합니다.

공급업체는 또한 진화하는 요구 사항을 충족하고 비용을 줄이기 위해 브리지 스타일 CMM의 기본 아이디어에 대한 많은 변형을 만들었습니다. 단일 지지대에 캔틸레버 프로브가 부착된 수평 암 CMM을 예로 들어 보겠습니다. 더 큰 부품을 측정하는 매우 정확한 자동 기계는 쉽게 주의를 끌지만 터치 트리거 프로브 또는 단단한 볼이 장착된 수동 조작 CMM이 필요한 곳은 여전히 ​​있습니다. CMM이 여전히 관련성이 있는 또 다른 이유는 가치가 증가하는 동안 기술이 향상되고 있기 때문입니다. Hancz는 "제가 사업을 시작했을 때 소형 수동 CMM의 비용은 오늘날 컴퓨터 제어 CMM에서 얻을 수 있는 것과 같을 수 있었습니다. 정확도는 두 배, 측정 부피는 두 배였습니다."라고 Hancz는 말했습니다.

그는 단순한 수동 CMM도 여전히 인기가 있다고 보고합니다. 특히 한 번에 몇 개의 부품만 측정해야 하는 소규모 작업장에서는 더욱 그렇습니다. “적절한 용도에 적합한 장비를 구입하는 것이 중요합니다. 많은 경우 사람들은 거의 0.25미크론을 측정할 수 있는 당사의 LEGEX 시리즈에서 가능한 최고의 정확도를 요구합니다. 그러나 이것들은 기계를 구입하고 온도와 습도가 엄격하게 제어되는 방에 보관하는 데 매우 비쌉니다.”라고 그는 설명했습니다. 몇 가지 응용 프로그램에 필요하지만 많지는 않습니다.

사실 그는 이 분야의 가장 큰 추세가 CMM을 사용한 니어라인 또는 인라인 품질 측정이라고 생각합니다. 이를 통해 Mitutoyo는 CNC 공작 기계와 함께 인라인 또는 니어라인 고속 측정을 위해 설계된 CMM의 MACH 라인을 개발하게 되었습니다. 예를 들어, MACH-3A는 크랭크 샤프트와 같은 길고 원통형 부품의 고속 측정에 최적화된 수평 암 CMM입니다. 최신 제품은 독립형으로 구성하거나 작업 셀에 통합할 수 있는 인라인 CMM인 MACH Ko-ga-me입니다.

CMM이 프로덕션으로 이동함에 따라 CMM의 상태를 모니터링하는 것이 중요해졌습니다. 이 추세는 진화하는 스마트 공장을 반영하며 Hancz는 Mitutoyo가 지원하는 MTConnect 표준을 가리킵니다. "내 생각에 이것은 인라인 또는 니어라인 기계 모니터링의 미래를 위한 기본적인 기술 표준입니다."라고 그는 말했습니다.

성장 및 기술 세트

"CMM 시장에는 여전히 많은 성장이 있습니다."라고 Hexagon Manufacturing Intelligence의 사장인 Angus Taylor는 동의했습니다(North Kingstown, RI). 그는 품질 요구가 증가함에 따라 CMM 시장이 성장하고 있다는 데 동의했습니다. 그는 또한 Hexagon이 판매하는 많은 CMM이 생산 환경에 배치되지만 고품질 룸에 배치하는 것이 여전히 시장의 큰 부분임을 관찰했습니다.

"하지만 프로덕션에서의 사용을 제외하고 가장 큰 우려는 [사용자]의 기술 집합입니다. 더 많은 장비를 구입하고 싶어도 프로그램을 작성할 기술을 가진 사람이 없는 고객이 있습니다.”라고 그는 말했습니다. 다른 훌륭한 관리자와 마찬가지로 그는 그 관찰에서 위기보다는 기회를 봅니다. "그것은 더 많은 자동화를 의미하며 솔직히 말해서 우리가 고객을 위한 검사 프로그램을 작성하여 고객을 도울 수 있는 기회를 의미합니다."라고 그는 말했습니다.

자동화에는 로봇으로 부품을 넣고 빼는 작업이 포함될 수 있습니다. 그는 CMM을 프로세스 자체에 공급할 수 있는 정보와 연결하기도 합니다. 그는 의사 결정을 위해 계측 장치의 데이터를 분석하는 Hexagon이 인수한 통계 소프트웨어 회사를 언급하며 "여기의 핵심 요소 중 하나는 우리의 Q-DAS 소프트웨어입니다."라고 말했습니다. "이를 통해 우리는 도구 마모와 같은 것들을 모니터링하기 시작하고 더 구체적으로 [데이터] 기능에 대한 데이터를 추적하고 특정 기능의 데이터를 추적합니다."라고 그는 말했습니다.

생산 요구 사항과 CMM을 더 쉽게 사용할 수 있도록 해야 할 필요성에 따라 Hexagon은 지난 5월 Eastec 쇼에서 데뷔한 새로운 Global S CMM 플랫폼을 발표했습니다. 회사에 따르면 Global S는 Hexagon의 향상된 생산성 시리즈(EPS)의 초기 제품입니다. 새로운 플랫폼은 사용자 경험(UX) 향상, 측정 소프트웨어 및 고급 친환경 옵션과 같은 스마트 기술을 특징으로 합니다. Hexagon에 따르면 EPS 플랫폼은 측정 루틴의 생성, 실행 및 분석을 단순화하고 Global S 플랫폼은 제조 데이터의 수집, 평가, 관리 및 표시를 위해 iPC-DMIS CMM 소프트웨어와 완전히 통합되어 검사 프로세스가 더 빨라집니다. 제조 인텔리전스.

Taylor가 보고 있는 다른 추세는 비접촉 계측과 스마트 공장 또는 상호 연결된 공장으로의 장비 통합에 대한 강조가 증가하는 것입니다. "CMM에 사용하기 위한 우리의 새로운 광학 프로빙 시스템은 터빈 블레이드 및 블리스크 검사와 같은 처리량을 극적으로 향상시키고 있습니다."라고 그는 말했습니다. "모든 영역에서 비접촉 기술을 사용하여 데이터를 더 빠르게 수집하고 기능 및 개별 부품에 대한 더 나은 이해를 얻을 것입니다."

멀티태스킹 및 특정 애플리케이션

Carl Zeiss Industrial Metrology Technology LLC(Maple Grove, 미네소타). 이는 동일한 장비에서 다양한 부품을 측정하여 투자를 극대화하는 것을 의미합니다. 이 전략의 핵심 요소는 CMM에서 사용할 수 있는 최대 수의 센서를 사용하는 것입니다. 오늘날 CMM에는 유서 깊은 터치 트리거 및 스캐닝 아날로그 프로브 외에도 레이저 라인 스캐너와 표면 거칠기 센서가 장착되는 경우가 많습니다. Zeiss는 2016년 Accura 클래스 CMM을 위한 새로운 공초점 백색광 센서를 출시했습니다.

CMM의 유연성이 증가함에 따라 형태 측정과 같은 특정 측정을 위해 특별히 제작된 기기를 대체하기 시작할 수 있습니다. Wick은 "회전 테이블과 최신 Calypso 소프트웨어가 장착된 최신 버전의 Prismo CMM에서 이제 실린더 또는 볼 베어링과 같은 다양한 형상의 형상 측정을 수행할 수 있습니다."라고 말했습니다. 또 다른 일반적인 응용 프로그램은 레이저 라인 스캐너를 사용하여 CAD 모델이 존재하지 않는 부품을 측정한 다음 포인트 클라우드에서 모델을 생성하는 리버스 엔지니어링입니다. 하나의 시스템, 많은 측정. 이는 여러 작업이나 소량 부품을 자주 처리하는 중소기업에 특히 유용합니다.

대규모 조직에서 그는 CMM이 사용되는 방식이 다양한 방식으로 진화하고 있음을 보고 있습니다. 이러한 고객은 공장 및 주변 세계와 상호 연결된 보다 많은 응용 프로그램별 설치를 원합니다. 그는 "자동화, 로봇 적재 및 팔레타이징에 대한 요청이 더 많아지고 있습니다."라고 설명했습니다. "사람들은 한 번에 하나가 아닌 10개의 부품을 측정하기를 원하므로 더 많은 응용 지식이 필요합니다." 좋은 예는 Calypso 소프트웨어의 옵션인 Zeiss Gear Pro 소프트웨어를 사용하여 장비별 설치를 만드는 것입니다. Gear Pro는 원통형, 베벨 및 웜기어와 로터를 측정하고 이를 절단하는 호브도 측정합니다. 기타 패키지에는 터빈 블레이드 또는 침식 전극이 포함됩니다.

그는 인터뷰한 다른 사람들과 마찬가지로 CMM이 작업 현장에서 더 많이 수용된다는 사실도 관찰했습니다. 가혹한 환경의 경우 15°~40°C의 넓은 온도 범위에서 정확도를 유지하는 IP54 등급 캐비닛이 있는 DuraMax HTG와 같은 제품은 활용도를 높입니다. Wick은 또한 자동화에 통합하기 위해 Zeiss 소프트웨어가 이제 모든 로봇 공급업체의 모국어로 로봇 로더와 직접 통신한다고 언급했습니다.

이는 데이터 보안 문제를 제기합니다. 이 회사는 5월에 Cisco와 협력하여 현장의 Zeiss 장치(예:측정기)를 Industry 4.0 환경의 상위 시스템에 연결하기 위한 안전한 데이터 전송 플랫폼을 구축한다고 발표했습니다. 목표는 통합 보안입니다. 여기에는 Zeiss 측정 기계를 모니터링하기 위한 솔루션의 공동 개발이 포함됩니다. 이를 통해 원격 주제 전문가 및 헬프 데스크 지원과 같은 글로벌 서비스를 신속하게 프로비저닝할 수 있습니다.

CMM에 대한 새로운 접근 방식 — 이식성

브리지 스타일 CMM과 그 변형이 시장에서 좋은 성과를 거두고 있지만 감사합니다. 항상 변형의 여지가 있습니다. CAD 파일에서 CMM을 프로그래밍할 수 있다는 것은 항상 그 특징 중 하나였지만 더 작은 버전의 경우에도 특히 이식성이 낮습니다. Fowler High Precision(Auburndale, MA)의 30lb zCat 휴대용 CMM을 입력합니다. Renishaw TP20 터치 트리거 프로브가 장착된 익스텐션 암이 있는 커피 캐디처럼 생긴 이 장치는 휴대성과 프로그래밍이 모두 가능합니다.

다른 CMM과의 주요 차이점은 3축이 아닌 2축이 있는 반경 기계라는 것입니다. 측정 체적은 반경 700mm(중심축 기준), 높이 250mm입니다. 정확도 사양은 [3.0 + D/100-mm(반지름)] 미크론 및 [5.0 + L/100mm(선형)] 미크론의 2차원입니다. "다른 휴대용 장치와 달리 이것은 진정한 직접 컴퓨터 제어 휴대용 CMM입니다."라고 최근에 설립된 이 기계(Fowler가 일부 소유)의 생산업체인 zCat LLC의 국제 영업 관리자인 Jeff Petersen이 말했습니다.

휴대용 및 프로그래밍 가능한 CMM이 필요한 이유 Petersen에 따르면 Fowler에게는 계측 수공구 카탈로그에 논리적으로 추가된 것이었습니다. "우리의 일반적인 도구는 단일 축 또는 선형 스케일 유형 장치였습니다. 원래 의도한 바에 정말 좋았지만 일반적인 CMM이 할 수 있는 상세한 3D 측정을 수행할 수 없었습니다."라고 그는 설명했습니다. "반면에 CMM은 일반적으로 특수실로 강등되고 고도로 훈련된 사람이 운영합니다." 그들의 꿈은 CMM 프로그래밍 교육을 훨씬 덜 받은 직원이 조작하는 부품을 만드는 CNC 기계 바로 옆에 CMM을 가져오는 것이었습니다.

Petersen에 따르면 이 장치는 2014년에 출시된 이후로 "잘 가고 있습니다". "일부 고객은 두 번째 및 세 번째 기계를 구입하고 있습니다."라고 그는 말했습니다.

CMM을 넘어선 프로세스

Renishaw의 터치 트리거 프로브 발명은 종종 CMM 혁명을 일으킨 것으로 알려져 있습니다. 이를 통해 직접 컴퓨터 제어를 가능하게 하는 동시에 하드볼 프로브에 대한 정확도와 반복성을 향상시켰습니다. 교체. Renishaw는 CMM을 포함하지만 이에 국한되지 않는 계측 업계의 (주요) 부품 공급업체이기 때문에 Denis Zayia는 영업 및 마케팅 부사장이자 Renishaw LLC(West Dundee, 일). 그는 "오늘날 계측이 프로세스를 이해하고 변수 제어를 위한 피드백을 제공하고 최종 결과를 확인하는 동인이 되는 데 훨씬 더 초점을 맞추고 있습니다."라고 말했습니다. Renishaw 프로브는 이제 단일 CMM에서 고속 스캐닝, 비접촉 검사 및 표면 마감 분석을 제공하는 독립적인 5축 측정 시스템인 REVO로 발전했습니다.

그는 공작 기계, 품질실의 CMM, 작업 현장의 유연한 게이지를 포함하여 제조 셀 전체에 걸쳐 데이터 수집 및 모니터링을 위한 장소가 있다고 믿습니다. CMM은 생산 현장에서 중요성이 커지고 있지만 전통적으로 병목 현상으로 여겨져 왔습니다. "전체 프로세스에 대한 감사와 함께 CMM이 병목 현상이 되지 않도록 해야 합니다."라고 그는 말했습니다. “5축 시스템은 이를 극복하기 위해 설계되었습니다. 기계 내 프로빙에는 문제가 있을 수 있습니다. 기본적으로 공작 기계가 금속을 절단하거나 부품을 만들기를 원합니다.”라고 그는 말했습니다. 과거에는 일반적으로 데이터를 기록하지 않아 측정 기록이 손실되었습니다. 하지만 오늘날의 소프트웨어는 이를 극복했습니다.

각 구성요소(공작 기계, CMM 및 플렉시블 게이지)는 각각의 역할이 있으며 Renishaw는 각 단계에 대한 프로브와 장비를 제공합니다. Equator 측정 시스템은 이러한 "전체 프로세스"를 염두에 두고 구축되었습니다. 품질실 CMM은 작업 현장에서 공작 기계 옆에 상주하고 CMM과 달리 온도 변화에 영향을 받지 않는 Equator 게이지에서 사용할 부품을 마스터링하는 데 가장 잘 사용됩니다.

"익숙한 기준에 따라 각 구성 요소에 대한 작업 부하를 설정할 때 균형 있고 효율적인 접근 방식이 필요합니다."라고 그는 말했습니다. “고가의 소량 부품은 공작 기계 자체에서 검사할 수 있습니다. 대용량 부품은 CMM에서 검사하고 마스터링한 다음 유연한 게이지에서 다시 마스터링하는 것이 좋습니다. 그런 다음 각 추가 부품은 옵셋 데이터가 공작 기계로 피드백되는 알려진 마스터와 비교됩니다. 균형을 맞추면 효율성, 처리량 및 비용 절감 효과가 향상됩니다.”

지능형 제조

독특한 관점에서 Renishaw의 Zayia는 미래를 어떻게 보고 있습니까? “직접 공정 제어와 지능적인 제조가 가능한 공장으로, 수집된 데이터를 기반으로 작업 현장에서 결정이 내려집니다. 또한, 처리량, 계측 및 추가 재료 가용성의 관련 개선과 함께 적층 제조의 증가"라고 말했습니다.