온머신 프로빙으로 CNC 생산성 극대화: 더 빠르고 정확한 결과

공작기계가 더 자동화됨에 따라 공정 내 프로빙이 빠르게 보편화되고 있습니다. 이 관행의 이점에 대해 알아야 할 사항을 소개합니다.

여전히 공구 길이와 직경을 수동으로 설정하십니까? 공작물 오프셋 픽업은요? 이러한 관행은 모두 오류 발생 가능성이 있고 번거롭기까지 한데, 왜 그렇게 하십니까?

온머신 프로빙 시스템은 부착된 CNC 선반과 머시닝 센터만큼이나 오래되었습니다. 빠르고, 사용하기 쉽고, 점점 더 능력이 향상되어 위글러와 에지 파인더(종이 테이프와 고속 공구 비트만큼 구식인 장치)를 불필요하게 만듭니다.

Manuel Müller도 그렇게 생각합니다. Hexagon Manufacturing Intelligence 사업부의 기계 공구 측정 제품 마케팅 매니저인 그는 공구 길이 오프셋 설정과 공작물 위치 설정이 "대부분의 공작기계에서 이 기술의 표준 사용으로 남아 있으며 모든 표준 프로빙 시스템의 핵심 기능입니다. 이것이 Hexagon이 측정 소프트웨어 내 자동 '베스트핏' 정렬 기능 등 이 분야에서 새로운 역량을 지속적으로 제공하는 이유입니다."라고 말합니다.

생산 환경이 더 스마트해지고 제조업체가 공정을 가능한 한 효과적으로 자동화하려 함에 따라, 모든 종류의 공정 내 측정 수요가 증가하고 있다고 Müller는 말합니다.

"우리는 표면 측정을 위한 레이저 스캐너, 벽 두께 확인을 위한 초음파 프로브, 가공 중 열 변화를 측정하기 위한 온도 프로빙을 제공합니다."라고 그는 말합니다. "이러한 중요한 검사 작업을 공작기계 내부에서 직접 수행할 수 있으면 부품 변동을 줄일 뿐만 아니라 기계 다운타임과 사후 공정 측정을 위한 비용이 많이 드는 재고정도 제거합니다."

적외선 vs 무선

그러면 어떤 프로브를 사야 할까? 공구 길이 측정, 공작물 설정, 부품 피처 치수 확인을 위해 Müller는 널리 사용 가능한 적외선 프로브가 공작기계에서 모든 표준 측정을 수행할 수 있고 검증된 기술이라고 제안합니다. Wi-Fi나 산업용 무선 전송에 방해받지 않아 전송이 매우 안전합니다.

적외선의 한계는 전송할 수 있는 데이터 양과 프로브와 수신기 사이의 제한된 거리입니다. 더 큰 기계나 레이저 스캐닝과 벽 두께 측정 같은 더 정교한 측정 방법이 필요한 곳에서는 무선 전송이 더 강력한 옵션입니다.

어떤 기술이든 가장 중요한 것은 시작하는 것입니다.

"일부는 인라인 측정을 생산성의 시간 소모적 장벽으로 보고, 가용 가공 시간에서 뺀다고 생각합니다."라고 Müller는 말합니다. "하지만 공작기계에 직접 측정 기능을 추가하면, 비용이 많이 드는 재작업과 생산 병목 현상을 초래하는 외부 측정 활동을 피할 수 있습니다. 인라인 측정에 필요한 작은 시간 투자는 실제로 제조업체에게 더 나은 부품을 생산할 더 많은 시간을 주고 효율성과 생산성 증가에 기여합니다."

피라미드 오르기

Renishaw Inc.의 산업 계측 총괄 매니저 Dan Skulan은 전적으로 동의합니다.

Hexagon처럼 Renishaw도 제조업체를 더 생산적으로 만드는 것을 목표로 다양한 인머신 프로빙 솔루션을 제공합니다. 그러나 Skulan은 고객이 가공 운영을 전체적으로 보지 않으면 인라인 계측에서 최상의 결과를 얻을 수 없다고 권장합니다. 공작기계 자체부터 시작해서요.

"프로빙은 네 가지 기본 기능을 제공하며, 모두 동등하게 필요합니다."라고 그는 말합니다. "첫 번째는 알려진 아티팩트를 측정해 기계의 정확도와 위치 결정 능력을 정기적으로 평가하는 것입니다. 주요 항공우주, 자동차, 의료 및 기타 스마트 제조업체는 특히 고가 부품에서 가공 작업 전 CNC 장비를 이런 방식으로 검증합니다."

목록 두 번째는 앞서 논의한 반자동 공구 길이 및 공작물 오프셋 설정 기능이고, 세 번째는 클로즈드 루프 공정 제어입니다. 이 세 번째 능력이 무인 가동하는 자동화 및 라이트아웃 제조업체에게 가장 매력적이어야 합니다. 사람이 없이 공구 마모와 기타 공정 변수에 맞춰 조정할 수 있기 때문입니다. 그다음은 실제 부품 검사로, 특정 상황에서는 품질 연구실로의 비용이 많이 드는 이동을 제거할 수 있습니다.

"여기서도 일부 대형 항공우주 제조업체가 CNC 기계를 사용해 고가 부품을 검사함으로써 상당한 비용을 절약하는 데 선도적입니다."라고 Skulan은 말합니다. "그들이 앞서 언급한 알려진 아티팩트로 장비를 추적할 수 있고, 레이저 간섭계와 볼바 시스템으로 정기적으로 기계를 캘리브레이션하기 때문입니다."

말보다 쉬운 실행

불행히도 프로빙을 작동시키는 데 필요한 매크로 프로그래밍은 배우기 어렵다는 평판이 있습니다. 어느 정도 사실이지만, Skulan은 그런 우려가 어떤 공장도 공정 내 계측 솔루션 추구를 단념하게 해서는 안 된다고 말합니다.

"이것이 우리가 Productivity+ Scanning Suite를 개발한 이유입니다. 매크로 생성을 포함한 다양한 고급 툴킷을 제공합니다."라고 그는 말합니다. "터빈 블레이드를 수리하는 항공우주 제조업체는 용접된 공작물을 프로빙하고 데이터를 CAM 시스템에 보내 툴패스 생성을 할 수 있습니다. 3D 프린트 부품, 주물, 기타 니어넷 형상, 금형 및 다이 재작업 등에 유사한 애플리케이션이 존재합니다."

이 소프트웨어는 프리즘 부품과 자유형 표면의 2D 및 3D 스캐닝, 기계 건강 검진, 데이터 보고 기능, 프로빙 루틴의 그래픽 편집을 지원해 매크로 프로그래밍 학습 필요성을 크게 없앱니다.

"비디오 게임을 해보셨다면 프로브를 프로그래밍할 수 있습니다."라고 그는 말합니다. "그만큼 쉽습니다. 하지만 쉽지 않더라도, 장기 생존을 걱정하는 어떤 공장이든 기계 공구에 프로빙을 설치하는 것은 필수적입니다. 특히 현재 숙련 노동력 부족을 고려할 때 마진을 늘리고 더 생산적으로 되는 가장 좋은 방법 중 하나입니다."

귀사 공장에서 온머신 프로빙을 사용하기 시작하셨나요? 효율성이 높아지셨나요? 아래 댓글로 생각과 통찰을 공유해 주세요.

온머신 프로빙이 생산성 향상에 어떻게 도움이 되는가

공작기계가 더 자동화됨에 따라 공정 내 프로빙이 빠르게 보편화되고 있습니다.

요즘 프로빙 시스템은 빠르고, 사용하기 쉽고, 점점 더 능력이 향상되어 위글러와 에지 파인더, 종이 테이프와 고속 공구 비트만큼 구식인 장치를 불필요하게 만듭니다.

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