공작 기계 작업자의 손에 표면 검사 맡기기

부품 공차가 엄격해짐에 따라 형태와 표면 마감 모두 제품의 크기와 기능에 더 큰 영향을 미칩니다. 그리고 더 높은 생산성을 요구하는 제조 압력으로 인해 품질실의 측정 시스템에서 표면이나 형태 검사를 수행하는 것은 더 이상 실행 가능하지 않습니다. 종종 부품을 제조하는 동일한 기계공이 제조 지점에서 바로 표면 조도를 측정하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다. 그리고 이 기계공은 종종 기계 작동에 대한 전문가이지만 표면 마감 측정(데이터 수집 및 문서화와 같은 관련 작업)을 수행하는 데 반드시 전문가는 아닙니다.

우리는 표면 마감이 판단에 의해 "측정"되거나 손톱으로 표준과 비교되었던 그리 멀지 않은 과거로부터 먼 길을 왔습니다. 거칠기 측정이 시작된 이후로 국제 표준 및 국제적으로 인정되는 표면 매개변수의 수가 기하급수적으로 증가했습니다. 이로 인해 품질실이나 생산 현장의 신입 직원(또는 노련한 직원)이 표면 계측의 세부 사항과 복잡성을 파악하기가 특히 어렵습니다.

휴대용 거칠기 측정기

따라서 제조업체는 테스트 요구 사항을 충족하고 사용이 간편한 작업자용 도구가 필요합니다. 예를 들어, Ra(거칠기 평균)는 많은 응용 분야에서 표면 마감을 분석하는 데 사용되는 방법입니다. 포켓 크기의 휴대용 표면 게이지는 이러한 기본 측정에 이상적입니다. 작은 크기, 견고함 및 간단한 원버튼 작동으로 제조업체는 25년 이상 작업 현장의 거칠기 측정에 성공적으로 사용하고 있습니다.

그러나 Ra는 마을의 유일한 게임이 아닙니다. 표면의 설계 또는 제조 방식은 표면의 성능에 영향을 미치는 경우가 많습니다. 표면에 오일을 담을 수 있는 미세한 홈이 필요합니까, 아니면 페인트가 잘 붙도록 하기 위해 충분한 거칠기가 필요합니까? 마감이 표면의 모양에 영향을 줍니까? 이러한 각 특성을 측정하는 데 사용할 수 있는 표면 마감 매개변수가 있습니다. 그리고 그것을 측정할 수 있는 휴대용 표면 마감 게이지가 있습니다. 사실, 일부 최신 휴대용 게이지는 30개 이상의 다른 매개변수를 측정할 수 있습니다.

여기서 어려움은 이제 기본적으로 휴대용 크기의 실험실 등급 표면 마감 시스템을 갖게 되었다는 것입니다. 따라서 유용성이 문제가 됩니다. 여러 매개변수를 측정하는 것은 버튼 하나를 누르는 것처럼 간단할 수 있지만 이러한 매개변수를 구성하는 것은 작업자에게 어려울 수 있습니다. 게이지 제조업체는 게이지와 운영자 간의 인터페이스를 개선하여 이러한 복잡성을 극복하기 위해 노력했습니다.

최신 휴대용 표면 게이지:최신 휴대용 표면 게이지는 스마트폰처럼 사용자와 인터페이스합니다. 훈련이 거의 필요하지 않으며 작업자가 몇 분 안에 사용할 수 있습니다. 장치는 필터 설정을 자동화하고 선택을 차단할 만큼 충분히 스마트하여 사용자에게 최상의 결과를 제공합니다. 또한 사용자는 화면과 측정값을 사용자 정의하여 불필요한 정보를 많이 훑어볼 필요 없이 필요한 결과만 볼 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 기능에 빠르게 액세스하기 위해 디스플레이를 사용자 정의하여 데이터 전송 또는 특정 추적 세부 정보 액세스와 같은 "즐겨찾는" 기능을 표시할 수 있습니다.

다시 스마트폰처럼 장치의 디스플레이가 조정되어 어떤 위치(가로, 세로 또는 거꾸로)에서든 측정할 수 있어 작업자에게 최상의 시야각을 제공합니다.

따라서 이제 기계 기술자도 표면 마감 검사자가 되었기 때문에 데이터 수집 및 분석 전문가가 될 수 있는 도구도 갖게 되었습니다. 새로운 휴대용 표면 마감 제품은 측정 결과의 수집 또는 전송을 사용자에게 투명하게 만듭니다. 각 측정 주기에서 설정을 통해 데이터 결과를 데이터 및 PDF 형식으로 장치에 자동으로 저장할 수 있습니다. 동시에 결과는 출력 커넥터(또는 무선 데이터 전송기)를 통해 Excel 또는 타사 데이터 수집 및 SPC 분석을 위해 컴퓨터로 자동 전송될 수 있습니다. 이 모든 작업은 사용자가 추가 단계 없이 시작 버튼 하나만으로 수행됩니다.

맞춤형 또는 전용 휴대용 표면 솔루션

그러나 이러한 정교함과 사용 용이성에도 불구하고 작업 현장의 표면 조도 측정은 여전히 ​​문제가 될 수 있습니다. 측정할 랜드가 매우 짧은 경우 기계 작업자가 부품을 표면 마감 프로브에 가깝게 정렬할 시간이 없을 수 있습니다. 보어에 충분히 깊숙이 들어가지 못하거나 추가 설정이 필요한 실린더 헤드의 특정 위치에 여러 검사가 필요할 수 있습니다. 그리고 프로브를 측정 지점으로 가져갈 수 있다고 해도 서두른 작업자는 프로브가 손상되는 것을 보호하지 못할 수 있습니다.

실린더 보어:측정 실린더 보어를 예로 들어 보겠습니다. 실린더 보어는 아마도 표면 조도 측정을 위해 설계된 전용 게이지가 있는 최초의 응용 분야일 것입니다. 특성은 다양한 크기의 구멍을 포함하며 상대적으로 깊을 수 있으며 일부는 최대 8인치입니다. 지문은 검사를 위해 특정 깊이와 위치를 표시할 수 있으며 일부 블록에는 최대 12개의 실린더가 있고 대부분의 대용량 응용 프로그램에서는 4개의 실린더가 있으므로 측정할 구멍이 많습니다. 따라서 게이지는 휴대가 간편하고 작업자가 깊이에 맞춰 정렬하고 설정하기 쉬워야 합니다. 또한 설계는 민감한 프로브를 보호하여 게이지를 부품에 가져올 때 손상되지 않도록 해야 합니다.

전용 휴대용 표면 마감 보어 게이지는 확장 가능한 트라이-보어 게이지와 매우 유사합니다. 트라이보어는 어느 정도 크기 조정이 있지만 특정 크기로 설정할 수 있습니다. 이를 통해 "잠금"이 가능하고 작업자의 영향 없이 매우 반복 가능한 판독값을 제공하는 데 도움이 됩니다. 표시 장치는 또한 전달 메커니즘으로 보호되므로 게이지를 부품에 놓을 때 위치 지정 힘이 가해지지 않습니다.

표면 마감 실린더 보어 게이지는 동일한 원리를 차용합니다. 다양한 크기로 고정할 수 있는 조정 기능을 제공하기 위해 교체 가능한 플레이트를 사용하여 직경에 대한 올바른 측정 범위를 달성합니다. 올바른 블록 세트로 게이지를 설정하면 실린더 보어에 쉽게 들어갈 수 있으며, 제자리에 있으면 수동으로 제어되는 에어 실린더가 사이징 블록을 확장하여 게이지를 제자리에 고정합니다. 조이는 힘은 사용자가 사실상 게이지로 블록을 집을 수 있는 정도입니다(단, 이것은 진지한 역도 선수만 수행해야 함).

그러나 게이지의 실린더에는 훨씬 더 중요한 기능이 있습니다. 공기를 가하지 않고 압축하면 민감한 표면 마감 프로브가 수축된 위치에 유지됩니다. 이것은 삽입하는 동안 프로브가 게이지 본체 내부에서 보호된다는 것을 의미합니다. 작업자가 게이지 위치에 만족하면 공기를 가하고 게이지를 제자리에 고정한 다음 프로브를 확장하여 표면 테스트를 수행합니다. 완료되면 공기가 방출되고 프로브가 수축되며 게이지가 자유로워져 사용자가 쉽게 제거할 수 있습니다.

작은 구멍:블록의 일부 구멍은 실린더 구멍만큼 크지 않지만 작업 현장 표면 측정도 필요합니다. 여기서 또 다른 압정을 취할 수 있습니다. 정밀 치수 핸드 게이지의 세계에서 다시 차용하여 고정 기계식 플러그의 이륙을 통합할 수 있습니다. 이 유형의 게이지를 사용하면 플러그의 기계적 본체가 특정 보어 크기를 측정하도록 만들어집니다. 따라서 빠르고 자가 중심적이며 작업자의 영향이 없습니다.

휴대용 표면 마감 게이지에도 동일한 개념을 사용할 수 있습니다. 이 경우 측정되는 보어 크기에 가깝게 만들어진 플러그 본체에 표면 마감 프로브가 포함됩니다. 그러나 접점이 항상 보어에 닿는 고정된 기계식 플러그와 달리 표면 마감 버전은 플러그가 최종 측정 위치에 있을 때까지 프로브를 수축된 상태로 유지합니다. 그런 다음 기계적 전달 메커니즘이 이를 해제합니다.

자동차 부품용 표면 게이지의 다른 예로는 크랭크축 및 캠축과 함께 들어가는 단속 보어가 있습니다. 주요 거칠기 및 물결 모양 검사에는 헤드 및 블록의 데크 면이 포함되어 조립 시 누출이 없는 밀봉을 보장합니다.

자동 표면 솔루션

그러나 최고의 맞춤형 설계 도구를 사용하더라도 작업자는 장비가 처리할 수 있는 것보다 더 많은 부품과 부품 기능을 측정해야 하는 문제에 직면할 수 있습니다. 따라서 완전 자동화된 표면 측정기를 사용하여 측정에서 사용자의 영향을 제거할 수 있습니다. 운영자가 이러한 복잡한 검사를 수행하지 않아도 되는 이점이 있는 사례가 많이 있습니다. 예는 하나의 자동화된 설정으로 모든 표면 검사를 수행할 수 있는 엔진 블록과 같은 대형 부품부터 매우 작은 구멍이 있는 작은 부품을 측정해야 하는 극단까지 다양합니다. 이것은 사용자가 측정할 보어에 프로브를 정렬하려고 시도하고 정렬하는 것이 불가능하지는 않더라도 어려울 수 있습니다.

큰 부품 측면에서 CNC 측정 시스템은 실린더 블록 및 실린더 헤드와 같은 공작물의 거칠기 측정을 위해 설계되었습니다. 공작물의 위치 지정과 프로그램 순서는 완전 자동으로 부품과 기기의 회전을 2축 방향으로 제어 및 구동하므로 모든 측정 지점에 대한 높은 유연성과 접근성을 제공합니다.

미리 프로그래밍된 프로브 팁 보정을 사용하여 여러 프로브를 사용할 수 있으며 요청 시 자동으로 선택됩니다. 이를 통해 실제 위치의 잠재적인 편차가 자동으로 수정되는 동안 부품 도면 데이터에 따라 프로그래밍할 수 있습니다. 측정 프로세스는 시간 최적화되어 결과가 가장 효율적이고 시간을 절약하는 방식으로 표시됩니다.

다른 극단은 매우 깊고 매우 작은 구멍이 있는 부품입니다. 작업자는 작은 프로브를 보어와 정렬한 다음 바닥에서 표면 검사를 위해 프로브를 보어 깊숙이 삽입하려고 시도하는 데 많은 경험이 있어야 합니다. 그리고 이 경험을 얻으려면 그 과정에서 많은 희생적 프로브가 손실될 것입니다.

이것의 예는 다양한 연료 분사 노즐 본체의 측정입니다. 완전 자동 CNC 측정 스테이션을 사용하면 막힌 구멍에서 가이드 직경까지 노즐 시트의 전체 원뿔의 윤곽과 거칠기를 측정할 수 있습니다. 매우 작은 프로브 팁(총 높이 0.45mm)을 사용하여 직경이 최대 약 0.6mm인 막힌 구멍에 들어갈 수 있습니다. 맞춤형 소프트웨어 루틴을 통해 공작물의 전체 내부 윤곽을 완전 자동으로 측정할 수 있습니다.

프로브 암과 공작물 홀더 치수는 좌표계에 저장되므로 작동 중에 측정 스테이션을 더 이상 설정할 필요가 없습니다. "공작물 인식"과 자동 프로브 암 교환 장치를 사용하여 자동화 수준을 작업자가 완전히 독립적으로 실행할 수 있도록 설계할 수 있습니다. "팔레트 측정" 옵션을 사용하면 작업자 개입 없이 여러 개의 동일한 공작물을 측정할 수 있으므로 시스템이 밤새 소등하여 전체 팔레트를 완성할 수 있습니다.

이러한 CNC 측정 스테이션의 이점은 다음과 같이 요약할 수 있습니다.

• 작거나 큰 부품에 대해 매우 엄격한 공차가 있는 측정 작업
• 측정 스테이션의 복잡한 설정 없이 빠른 측정
• 작업물의 자동 정렬 및 위치 지정
• 프로브 암 검사, 오프셋 제거 및 공작물 제어로 인해 프로브 암 손상 위험이 매우 낮습니다.
• 공정 중 측정
• 제조 공정을 제어하기 위한 각 기능의 통계적 평가
• 측정 결과에 작업자의 영향 없이 복잡하고 다양한 측정 작업을 쉽게 수행할 수 있음

휴대용 휴대용 게이지의 단일 버튼 작동이든 전체 CNC 표면 게이지의 단일 시작 버튼이든 표면 조도 측정은 제조 지점으로 진행되고 자동화되고 있습니다.

이전에는 Quality Magazine에 실렸습니다.