정밀도 향상: 탁월한 정확도의 첨단 하이트 게이지

품질실에서의 측정 검사든 현장에서의 빠르고 정확한 검사든, 하이트 게이지는 오늘날 측정학에서 가장 유용한 도구 중 하나로 남아 있습니다. 우리는 하이트 게이지가 수행하는 기본 측정에 익숙하지만, 오늘날의 많은 신형 기기는 좌표 측정기(CMM)에 가까운 능력과 유사한 정확도로 수행할 수 있습니다. CMM을 대체할 수는 없지만, 비슷한 작업을 수행할 수 있는 다목적 하이트 게이지를 가지면 더 복잡하고 중요한 품질 검사를 위해 CMM을 아낄 수 있습니다.

하이트 게이지는 이름 그대로 높이를 측정합니다. 측정 스타일러스가 달린 슬라이더가 기기 베이스의 기준면에 수직인 단일 수직 축을 따라 빔의 측정 눈금을 기준으로 이동합니다.

하이트 게이지는 화강암 표면 플레이트 위에서 기준면으로부터 부품 피처를 측정하거나 스크라이빙하는 데 사용됩니다. 스크라이버, 테스트 인디케이터, 터치 프로브 또는 CMM 스타일 프로브를 사용해 측정 피처를 위치시킵니다. 하이트 게이지는 품질 관리에 유용한 기기이며 그 능력은 계속 증가하고 있습니다.

하이트 게이지에는 세 가지 기본 유형이 있습니다: 버니어, 다이얼, 디지털.

슬라이더를 이용한 기본 높이 측정에는 모두 좋은 도구지만, 디지털에서 대부분의 발전이 이루어지고 있습니다. 개선 사항에는 더 높은 해상도와 정확도, 온도 보정, 직진도, 직각도, 평면도, 각도 측정 기능이 포함됩니다.

더 높은 해상도, 정확도, 2D 측정

새로운 인코더로 오늘날 게이지에서 더 높은 해상도가 가능해졌습니다. 견고한 구조도 더 높은 정확도 잠재력을 높이지만, 게이지 안정성이 증가하면 무게도 늘어납니다. 보통 이는 마찰 증가로 게이지를 미는 것을 어렵게 만듭니다. 이를 보완하기 위해 일부 장치는 버튼 하나로 전체 어셈블리가 에어 쿠션 위에 뜨는 공압 부양 옵션을 제공합니다.

대부분의 표준 측정 애플리케이션은 높이, 간격, 두께 기능을 사용합니다. 최신 게이지로는 직경, 홀투홀 거리, 곡면에서의 피크 측정, 대부분의 측정 조합 간 거리 측정이 가능합니다.

도면에 2D 측정이 요구된다고 가정해보죠. 일반적으로 CMM이 필요하지만, 하이트 게이지 2D 측정 기능으로 최신 고급 디지털 하이트 게이지로 그런 유형의 애플리케이션을 처리할 수 있습니다. 대각선 측정 능력은 부품을 90도 회전시키고 같은 포인트를 단순히 측정함으로써 가능합니다—이전에는 CMM이나 광학 시스템 같은 다축 장비만 가능했습니다.

기본 하이트 게이지가 어려워하는 애플리케이션 중 하나는 센터 간 거리 측정입니다. 이 과제는 연산 기능이 있는 하이트 게이지 도입으로 극복되었습니다. 이는 하이트 게이지가 스윕 내 최고점과 최저점을 기억하게 합니다. 이 하이트 게이지는 여전히 2D 게이지지만, 피크와 밸리도 버튼 하나로 측정·저장·호출할 수 있습니다. 볼 프로브는 더 작은 것으로 교체해 좁은 슬롯에 도달할 수 있습니다. 대부분의 스크라이버 달린 하이트 게이지는 위를 향한 스텝이나 높이를 측정하는 데 쓰였습니다. 슬롯이나 홈의 아래쪽 에지 측정은 볼 프로브와 마이크로프로세서가 볼 직경을 보정해주기 전에는 실질적 옵션이 아니었는데, 이로써 센터투센터 같은 거리 측정 프로세스가 더 빠르고 쉬워졌습니다.

기타 측정

평면도, 공차, 각도: 수평 평면도는 평면도 버튼을 누르고 위나 아래 표면에 접촉한 뒤 부품이나 하이트 게이지를 수평으로 스캔/슬라이드하면 쉽게 측정할 수 있습니다.

읽기 쉬운 고/노고 공차 디스플레이는 작업자가 이슈를 간과할 가능성을 줄여줍니다. 마스터로부터의 제로 편차인 비교 타입이나 직접 읽기 값으로 설정할 수 있습니다.

많은 품질 검사에서 각도 측정이 요구됩니다. 특수 프로브나 수평 오프셋으로 대부분의 최신 하이트 게이지에서 이 측정이 가능합니다. 부품을 평소처럼 높이에서 측정한 뒤 수평으로 이동해 높이를 다시 측정합니다. 높이 차이에 입력된 오프셋 거리를 결합해 각도를 계산합니다.

직진도/직각도: 일부 하이트 게이지 모델은 인디케이터 같은 선형 변위 장치의 출력을 입력받을 수 있습니다. 이 입력 덕분에 디스플레이는 게이지의 고공차 직각도 사양 덕분에 직진도뿐만 아니라 직각도도 표시할 수 있습니다.

출력과 데이터

인더스트리 4.0이 다가옴에 따라 일반적으로 데이터 출력 요구가 늘고 다양한 포맷 출력이 필요합니다. 일부 데이터는 USB와 RS-232C를 통해 스프레드시트나 통계적 공정 관리(SPC) 소프트웨어로 직접 입력됩니다. 데이터 자체도 더 완전해져 측정값, 통계, 타임스탬프 같은 기능을 포함할 수 있습니다. 통계는 화면에 자동 계산돼 표시되거나 PC로 출력될 수도 있습니다.

최신 게이지는 작업자가 사전 측정 포인트를 따라가게 해 매번 같은 위치가 측정되게 하고 측정 누락을 방지하는 간단한 프로그램을 만드는 방법을 제공합니다. 이는 경험 부족한 작업자에게 도움이 됩니다. 이들 게이지 다수가 현장에서 사용되므로, 소재 유형을 선택하면 온도 보정 계수가 자동 입력돼 가혹한 조건에서 정확도 향상을 돕습니다.

원문은 Quality Magazine에 게재되었습니다.