최근 제조 분야의 트렌드는 ‘커스터마이징(customizing)’이다. 소비자의 기호에 맞는 맞춤형 제품을 만드는 것인데, 이렇게 소비자의 수요가 다양해지면서 제품 형상도 더욱 복잡해지고 있다. 게다가 품질 수준도 높아지면서 공차도 엄격해졌다. 이는 측정분야에도 영향을 미쳐 몇가지 이슈를 만들어 내게 되는데… 과연 어떤 이슈인지, 대안은 무엇인지 지난 7월 7~8일 열린 한국미쓰도요의 기술세미나 MMSF2016에서 찾아보았다.
이슈 1측정물의 형상이 더욱 복잡해지고 있다
형상이 복잡하면 가공하기 어렵다. 공차를 맞추기는 더 힘들다. 그래서 나온 것이 5축 가공기. 복잡한 형상 가공을 위해 장비를 옮겨 다니지 않고 한 대에서 수행함으로써 시간을 단축하고 재세팅 오차도 줄이기 위해서다. 그런데 가공하기 어려운 것은 측정하기도 어렵다. 복잡한 형상을 정확히, 신속하게 측정해야 하기 때문이다. 이 문제에 대응하기 위해 나온 것이 바로 5축 제어 CNC 3차원 측정기인 마이크로코드 CRYSTA-Apex EX 시리즈다. 이 측정기에는 5축 제어 프로브(레니쇼의 5축 제어 터치 트리거 프로브 헤드 PH20)가 달려있어 기존 3축 3차원 측정기의 한계를 극복한다. 5축 제어로 모든 각도의 위치 결정이 가능하여 복잡한 형상의 측정 포인트에 접근하기 쉽다. 이에 각도 변경 시간도 대폭 단축됐다. 이 프로브 헤드는 기존 3축 동작에 의한 포인트 측정과 2축 동작만으로 포인트를 측정하는 ‘헤드터치’를 통한 고속 측정이 가능하다. 특히 스캐닝 측정의 경우 최대 500mm/s 속도로 빠르게 측정한다(CRYSTA-Apex EXR 시리즈). 또한 측정물이 없더라도 3D CAD 데이터가 있으면 PC 상에서 측정 프로그램을 작성할 수 있다.
이슈 2측정 전문가(숙련자)를 찾기 힘들다
측정이 어려워지면서 측정 전문가에 대한 수요가 많아 졌지만 숙련자를 찾기는 힘들다. 결국 대안은 ‘쉬운’ 측정기. 측정하기는 쉽되 그 결과는 정확해야 한다. CNC 화상측정기 Quick Vision Active는 간단한 조작으로 정확한 측정값을 내면서 다양한 측정에 응용할 수 있다. 자동엣지검출기능은 작업자의 숙련도에 의존하지 않고 균일한 측정값을 얻을 수 있게 한다. 측정 항목 선택 후한 번의 클릭으로 선명한 엣지 검출이 가능 하기 때문이다. 또한 다양한 측정물에도 대응 가능한데 화상측정과 터치프로브 측정을 한 대에서 실현할 수 있기 때문이다. 이에 화상측정기로 측정이 어려운 입체적 형상도 한 대에서, 한 번의 세팅으로 자동 측정이 가능하다. 또한 대물렌즈교환식 줌유닛으로 저배율 광시야 측정에서 고배율 미세측정까지 커버할 수 있어 다양한 측정물 대응을 가능케 한다.
이슈 3열악한 환경에서도 신속하고 정확한 측정값을 내야 한다
가공한 제품을 측정 실까지 가져와서 측정 하기에는 시간, 비용, 인력 측면에서 낭비다. 결국 현장 측정을 해야 하지만 가공 현장에는 온도, 습도, 분진, 절삭유 등 측정 오류의 원인이 되는 요소들로 가득 차 있다. 이 문제의 대안이 될 수 있는 것은 현장용 디지털 측정 공구인 IP67 ABS 방수 타입 캘리퍼스다. 이캘리퍼스는 밀폐 구조로 방수 기능을 갖추었고(방수보호등급 IP67),케이스나 조작 스위치 등이 높은 내유성(耐油性)을 가진 재질로 되어 있어 현장용으로 적합하다. 또한 ABS(절대)스케일이 내장되어 전원을 켤 때마다 원점을 맞추지 않아도 되어 번거로운 원점 작업을 생략할 수 있다.또한 드라이버가 필요 없는 배터리 커버로 배터리 교환이 빠르다(저전력형 IC로 배터리 수명 3년→5년 증가). 특히 무선통신시스템을 부착하면 측정과 동시에 그 결과가 측정 데이터 네트워크 시스템인 MeasurLink로 전달되어, 사무실 컴퓨터에서 신속히 확인할 수 있고 수기로 인한 측정값 오류 문제를 예방할 수 있다.
신뢰도 높은 측정값을 얻으려면, 기본을 지켜라!
이슈도 이슈지만 기본을 지키지 않으면 말짱 도루묵. 이날 행사에서는 최신 트렌드를 반영한 측정기 소개와 유용한 측정 지식을 공유하는 세미나가 열렸다. 그 중에서도 측정 실무 담당자에게 필요한 최적의 측정 공구 선택법과 그 관리 방법을 소개했다. 그 중에서도 캘리퍼스의 올바른 사용·관리 방법을 정리해 보았다.
캘리퍼스 Check Point
캘리퍼스란 다양한 형상을 가진 물체의 지름이나 두께를 측정하는 기구이다. 함몰부의 두께나 내경 단차부 등을 측정할 수 있는 다양한 종류의 캘리퍼스가 있으므로 측정물의 형상을 고려하여 적절한 것을 선택해야 한다. 캘리퍼스는 측정물을 끼워 측정하는 외측용 죠와 내측용 죠, 슬라이더, 고정나사 등으로 구성 되는데, 한 부분이라도 문제가 생기면 측정값에 영향을 미치므로 다음과 같은 주의사항을 잘 지키고 주기적으로 관리해야 한다. 주의사항 1 캘리퍼스에 강한 충격을 주지 않도록 하고 사용 목적에 적합한 캘리퍼 스를 선택한다. 사용 전 먼지를 잘 닦아주며, 디지털 타입의 경우 슬라이더 부분 안에 눈금을 읽어내는 장치가 있으므로 스케일 부분을 잘 닦아준다. 주의사항 2 죠를 닦고 밝은 곳에서 관찰한다. 죠와 눈이 일직선이 되도록 하여 불빛에 비추어 본다. 외측 죠를 닫았을 때 빛이 통과해서는 안 되며, 미세하게 층이 보이면 선단이 망가진 것이다. 내측 죠는 뒷면으로 점검하며, 빛이 보여야 한다. 빛이 보이다가 끊어지면 내측 죠가 휘었다는 것이다. 주의사항 3 캘리퍼스 위쪽에 누름나사와 세트나사가 있다. 슬라이더의 매끄러움 이나 헐거움 정도를 확인한 후 세트나사를 한 번 조인 뒤 45° 회전한다. 누름나사도 이와 같으며, 양쪽을 번갈아 가면서 슬라이더부를 점검한다. 주의사항 4 사용 후에는 수분을 잘 닦고 방청유를 얇게 바른 뒤 보관한다. 직사광 선이나 고온, 저온, 다습한 장소는 피한다. 디지털 타입의 경우 전지를 넣고 장기간 방치하면 전지의 액이 흘러나올 수 있기 때문에 3개월 이상 사용하지 않는다면 전지를 미리 빼둔다. 특히 측정공구는 그 자체로 하나의 장비이기 때문에 오래 사용하다 보면 변형이 오거나 떨어뜨리고 부딪혀 충격이 가해질 수 있다. 또한 주기적으로 교정해야 한다. 그 주기는 사용하는 빈도나 얻고자 하는 정밀도를 고려하여 과거에 교정한 결과와 시기를 점검한 후 정하면 된다.
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