레이저 레이더와 레이저 강화 CMM 선택: 전문가 가이드

검사를 위해 거대한 좌표 측정 기계를 사용하고 계십니까?

Tech Briefs 독자가 업계 전문가에게 레이저 레이더로 전환해야 할지, 아니면 기존 'CMM'에 레이저를 추가해야 할지 물었습니다.

CMM은 구성요소가 요구되는 공차와 사양대로 제작되고 있는지 확인하려는 제조업체의 몇 가지 선택지 중 하나입니다.

생산 라인에서는 주로 오프라인 또는 온라인이라는 두 가지 계측 옵션이 있습니다.

오프라인 계측 도구

오프라인 CMM은 암, 트래커, 수동 계측 미터를 사용하여 언더바디 구성요소와 클로저 같은 부품을 검사합니다.

미시간주 브라이튼 소재 레이저 레이더 제조업체 Nikon Metrology의 제품 관리자 Paul Lightowler는 좌표 측정 기계가 가치 있지만, 현장 외부 배치로 인해 단점도 있다고 믿습니다.

"좋은 골드 표준을 제공합니다."라고 Paul Lightowler는 Tech Briefs 웨비나 '자동차 BiW 품질 비용 절감'에서 참석자들에게 말했습니다.

하지만 부품을 생산 라인에서 CMM 실로 가져와야 합니다. 이 영역은 불량 부품으로 과부하가 걸릴 수 있어 잠재적 병목 현상을 만듭니다.

Tech Briefs에서 전문가들이 여러분의 질문에 답합니다

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"많은 CMM을 보유하거나 매우 긴 교대 근무를 해야 합니다."라고 Lightowler는 청중에게 말했습니다. "생산 라인에 문제가 있으면 다른 모든 것이 멈춰야 하고, CMM 실로 옮겨 측정하고 결정을 내리고 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 피드백을 얻으려 해야 합니다."

인라인 계측 도구

또 다른 인라인 계측 옵션은 별도 실이 필요 없고 계측을 생산 라인에 통합하여 부품이 제조되는 동안 측정합니다.

고해상도 고정 센서는 사양을 측정하는 빠르고 '통과/불합격' 방식이 있습니다.

잘 알려진 센서 옵션에도 단점이 있다고 Lightowler는 말합니다. 인라인 센서는 '상대적' 시스템으로 생산 라인상의 자신의 위치 맥락에서만 정보를 제공합니다.

즉, 인라인 계측은 특정 특징이 어디에 있는지 알려줄 수 있지만, 그 특징이 다른 특징에 비해 어디에 있는지 감지할 수는 없습니다.

"그 특징이 차체 XYZ 좌표에서 어디에 있는지 알려줄 수 없습니다."라고 Lightowler는 말했습니다. "마지막으로 만들었을 때로부터 이동했는지 여부만 알 수 있습니다."

레이저 레이더

인라인과 오프라인 아이디어를 결합한 대안 옵션: 레이저 레이더.

레이저 레이더는 긴 범위의 광학 프로브(레이저 빔)를 사용하여 현장에서 측정을 수행합니다. 이 도구의 비접촉 측정은 베어 바디 패널과 도장 면을 포함한 다양한 표면에서 수행됩니다.

레이더는 표준 6축 로봇 팔에 설치할 수 있습니다. 로봇이 자동으로 레이저 레이더를 위치시켜 시야에서 숨겨진 영역을 검사할 수 있게 합니다. 레이저 레이더는 자동으로 정렬 포인트와 구멍, 슬롯, 핀, 스터드 같은 특징을 측정합니다.

위 이미지에 표시된 것과 같은 두 대의 레이저 레이더는 BIW 차량에서 700개 특징을 1시간 이내에 측정할 수 있다고 Nikon Metrology는 말합니다.

그러나 일부 제조업체는 기존 기계에 레이저 스캐너를 장착합니다. 그 옵션도 괜찮게 작동할 수 있나요?

한 참석자가 Lightowler에게 다음과 같은 질문을 했습니다:

"CMM이 측정이 느리다고 언급하셨지만, 레이저 스캐닝으로 이동하는 일반적인 추세가 있어 동일한 하드웨어로 데이터 수집 속도가 향상됩니다. 그게 레이저 레이더 솔루션의 이점을 감소시키지 않나요?"

아래 Lightowler의 답변을 읽어보세요.

Paul Lightowler: 어느 정도 그렇습니다. 어느 정도 그렇지 않습니다.

전통적인 CMM에 대해 생각하면, 터치 프로빙 시스템입니다. 터치 프로빙 시스템은 상대적으로 느립니다. 프로브를 특징으로 이동해야 합니다. 이동시키고, 포인트를 찍고, 다시 이동시키고, 다른 포인트를 찍고 — 터치 프로빙으로 각 특징을 측정하는 데 매우 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다.

레이저 라인 스캐너의 개발이 여기서 도움이 됩니다. 여러 해 동안 존재했지만, 많은 회사들이 원했던 만큼 자동차 분야에서 성공적이지는 않았습니다. 채택되었고 측정 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

우리 경험에 따르면, 일반적으로 레이저 스캐너는 측정 시간을 절반으로 줄이거나 속도를 2배로 높일 수 있습니다. 측정 속도를 높이고 측정 시간을 줄이는 한 가지 방법입니다.

하지만 레이저 레이더는 CMM보다 6배 빠르게 수행할 수 있으므로, 스캐너가 장착된 CMM보다 여전히 잠재적으로 3배 더 빠릅니다.

새 CMM에 투자하고 싶지 않다면 스캐너는 CMM을 업그레이드하는 좋은 방법입니다. 하지만 CMM을 교체해야 한다면 물어봐야 합니다: "다른 단점들을 가진 또 다른 CMM으로 교체하고 싶으신가요, 아니면 레이저 레이더 시스템처럼 더 큰 속도를 제공하는 새로운 것을 고려하고 싶으신가요?"

CMM을 사용하시나요? 인라인 센서? 레이저 레이더를 사용하시겠어요? 아래에 질문과 의견을 보내주세요.