3차원 측정기
1. 3차원 측정기의 종류
2. 3차원 측정기의 눈금의 정확도 교정
먼저 눈금의 정확도 교정에 앞서, 표준구를 이용하여 교정을 한다.
이후 스텝 게이지(step gauge)를 이용하여 X, Y, Z축 방향의 눈금을 각각 측정하여 교정한다.
이때, 가급적 측정의 오차 발생을 줄이기 위해 캘리퍼 검사기를 X, Y축과 동일 선상에 있도록
초기에 잘 정렬시킨 후 눈금의 교정을 하도록 한다.
먼저 눈금의 정확도 교정에 앞서, 표준구를 이용하여 교정을 한다.
이후 스텝 게이지(step gauge)를 이용하여 X, Y, Z축 방향의 눈금을 각각 측정하여 교정한다.
이때, 가급적 측정의 오차 발생을 줄이기 위해 캘리퍼 검사기를 X, Y축과 동일 선상에 있도록
초기에 잘 정렬시킨 후 눈금의 교정을 하도록 한다.
3차원 측정기의 성능 평가 방법으로서 2003 년 JIS 가 개정 되었습니다.
개정된 JIS 에서는 스캐닝 측정과 회전 테이블의 규격이 기존 테스트 항목에 추가 되었습니다.
또한 "불확도"의 개념이 최신 JIS 에 포함되었습니다.
2003 년 당시 표1 의 4개 항목이 규격화 되었습니다.
| 순서 | 항목 | JIS 규격 번호 | 발행 년도 |
| 1 | 용어 | JIS B 7440-1 (2033) | 2003/4 |
|---|---|---|---|
| 2 | 치수 측정 | JIS B 7440-2 (2033) | 2003/4 |
| 3 | 회전 테이블 장착 3차원 측정기 | JIS B 7440-3 (2033) | 2003/4 |
| 4 | 스캐닝 측정 | JIS B 7440-4 (2033) | 2003/4 |
3.1 최대 허용 지시 오차 MPEE, JB 7440-2 (2003)
이 규격에 따른 테스트 절차에서는 그림과 같이 3차원 측정기로 7 개 방향 각각에 대해 상이한 5 개 테스트 길이 상에서 일련의 측정을 수행하여 35 개 측정값 세트가 나오도록 나오도록 한다.
그런 다음 이 시퀀스를 두번 반복하여 총 105개의 측정값이 나오도록 한다.
측정 불확도를 감안한 여유를 포함하여 이 결과가 제조업체가 지정한 값 이하가 되면 3 차원 측정기 성능이 사양을 충족하는 것이다.
규격에서는 5개 측정값까지만 지정 값을 초과할 수 있도록 하고 있습니다.
(동일 위치에서 3회 측정시 2회의 불합격 결과는 허용되지 않음)
이러한 경우 해당 위치에서 추가로 10 회 측정한다.
불확도 여유를 포함하여 10개 결과 모두가 지정 값 내에 있으면 3 차원 측정기가 테스트에 합격한 것이다.
최대 허용 지시 오차의 결정시에 고려하는 불확도는 길이가 테스트에 적당한 특정재료 규격에
사용되는 교정 및 정렬 방법과 관련된 불확도이다.
(위 2개 불확도를 합한 확장불확도를 모든 시험 결과에 더해 얻는 값은 지정값 미만이 되어야 한다)
시험 결과는 다음 3 개 형태로 표현할 수 있습니다 (단위 : μm)
MPEE= A + L / K ≤ B, MPEE= A + L / K , MPEE= B
A : 제조 업체가 지정한 상수 (μm), K : 제조업체가 지정한 치수가 없는 상수
L : 측정된 길이 (mm), B : 제조 업체가 지정한 상한값 (μm)
3.2 최대 허용 프로빙 오차 MPEpJIS7440-2 (2003)
이 규격에 따른 테스트 절차에서는 프로브를 사용하여
규격 구에 정의된 목표지점
(그림 2 에서와 같이 25 개 지점)을 측정하고 그 결과를
사용하여 최소제곱법으로 구 중심의 위치를 계산한다.
그런 다음 25개 측정 지점 각각에 대해 구 중심으로부터의
거리 R을 계산 하고 반경차 Rmax - Rmin 을 계산한다.
스타일러스 팁 모양의 불확도와 규격 테스트 구의 불확도를
합한 확장 불확도를 반경차에 더한다.
이 최종 계산값이 지정값 이하이면 프로브가 테스트에 합격한 것이다.
3.3 최대 허용 스캐닝 프로빙 오차 MPEPHP, JIS B 7440-4 (2003)
이는 스캐닝 프로브가 갖춰진 3차원 측정기용 정도 규격이다.
스캐닝 프로빙 오차는 JIS B 7440-4 (2003) 에서 규격화하였다.
이 규격에 따른 테스트 절차에서는 규격 구 상에서 4 개 평면의
스캐닝 측정을 수행한 후 모든 측정 지점을 사용하여 계산한
최소제곱 구 중심에 대해 모든 측정 지점이 포함되는 범위
(그림3 의 치수 'A')를 계산한다.
위에서 계산한 최소제곱 구 중심을 근거로 계산한 규격 구 반경과 최대 측정지점
또는 최소 측정 지점간의 거리를 계산하고 긴거리 (그림 3의 치수 'B')를 취한다.
스타일러스 팁 모양의 불확도와 규격 테스트 구 모양의 불확도를 합한 확장 불확도를 A 및 B 치수 각각에 더합니다
2 계산 값 모두가 지정값 미만이면 이 스캐닝 프로브 테스트에 합격한 것입니다.
3.4 최대 허용 회전축 반경 방향 오차 MPEFR
최대 허용 회전축 접선 방향 오차 MPEFT및 최대 허용 회전축 축방향 오차 MPE FAJIS B 7440-3 (2003)
이 규격에 따른 테스트 절차에서는 2 개 규격 구를 회전 테이블에 놓는다.
회전 테이블을 0 °방향의 7 개 위치를 포함한 총 15 개 위치로 돌리고 각위치에서 2 개 구의 중심 좌표를 측정한다.
그런 다음 규격 구 모양의 불확도를 2 개 규격 구 중심 좌표의 반경 방향 요소, 연결 방향 요소 및 회전축 방향
요소의 각편차(범위)에 더한다. 이 계산 값이 지정값 미만이면 평가 테스트에 합격한 것이다.
