초록 ▼

1. 최종목표
- 측정범위 500×500×500mm의 생산 현장용 3차원 측정기 개발 : 정반 평면도는 10㎛이하.
- Linear Scale과 LM 가이드로 구성하고 각축의 직각도는 10㎛ 이하.
- 10㎛의 반복정밀도(Repeatability)를 가지는 probing system 구성
- 사용자 편의를 고려한 interface를 가진 controller 구성.
2. 개발내용 및 결과
- 생산현장에 적합한 측정기를 제작하기 위해 정밀 LM 가이드로 X축, Y축, Z축을 구성하여 생산현장용 3차원 측

1. 최종목표
- 측정범위 500×500×500mm의 생산 현장용 3차원 측정기 개발 : 정반 평면도는 10㎛이하.
- Linear Scale과 LM 가이드로 구성하고 각축의 직각도는 10㎛ 이하.
- 10㎛의 반복정밀도(Repeatability)를 가지는 probing system 구성
- 사용자 편의를 고려한 interface를 가진 controller 구성.
2. 개발내용 및 결과
- 생산현장에 적합한 측정기를 제작하기 위해 정밀 LM 가이드로 X축, Y축, Z축을 구성하여 생산현장용 3차원 측정기를 개발함.
- 개발된 3차원 측정기는 직각도가 X축 방향으로 0.003mm(200mm 기준), Y축 방향으로0.005mm(200mm 기준), Z축 방향으로 0.004mm(200mm 기준)임.
- CheckMaster를 이용하여 측정한 각 축의 위치정확도는 500mm 측정구간에서 X축은 최대 0.007mm, Y축은 최대 5mm, Z축은 최대 4mm의 차이를 보임.
- 반복정밀도는 100mm 게이지블록을 100회 측정한 결과 최대값과 최소값의 차이가 6㎛로 계획했던 10㎛내에 구현됨.
- 측정기의 사용자인터페이스는 QM-data200(Mitutoyo, Japan)을 사용하여 프로브 시스템과 측정기를 연결함. QM-data200은 대형 LCD창을 통하여 측정된 요소를 확인할 수 있어 간단한 교육만으로도 측정기를 사용할 수 있음.
3. 사업성과
○ 기술적 성과
- Air bearing 대신 정밀한 LM 가이드와 Linear Scale을 사용한 3차원 측정기를 개발함으로써 기업의 설계기술, 가공기술 등에 전반적인 향상을 이룸.
- 개발된 3차원 측정기는 생산 현장의 Oil, 먼지 등으로부터 발생하는 오작동을 방지할 수있고 Air filter, Oil filter 등을 제거하여 유지관리가 용이함.
- 프로브시스템과 Linear Scale 간의 상관관계와 데이터 연산장치의 구성방법을 획득함으로써 유사한 측정기 개발능력을 보유하게 됨.
- 기존 방법(버어니어캘리퍼스, 마이크로미터 등)으로 측정 할 수 없었던 부분을 손쉽게 측정 가능함.
- 복잡한 측정물의 측정 정도 및 신뢰성 향상.
○ 경제적 성과
- 70% 이상 수입되는 측정기기의 제작으로 수입대체 효과
- 3천만원대의 고가 측정기기 대신 1/2~1/3가격으로 공급 가능하여 기업의 경제적 부담절감
- 자동차 부품 및 일반 부품 가공에 있어 가공, 측정, 재가공의 시간을 절감하여 생산성 증대
- 정밀측정실외에 현장에 적용하는 틈새시장 창출

○ 활용성과 등
- 기업의 기술개발 능력을 홍보함으로써 기업이미지 개선.
- 관련업체와의 유기적인 Network 형성.
4. 향후추진계획
- 디자인 변경을 통한 소비자 만족도 향상
- 중소기업의 생산현장을 중심으로 제품 홍보 및 시연
- 기술혁신대전 등의 전시회를 통한 제품 홍보
- 벤처육성자금 등을 통한 시설 자금, 운영 자금 추가 확보 및 가공설비 확충(참여기업)
- 가공공정도 확보
- 생산 인력 및 연구 인력 확충(참여기업)
- 다양한 크기의 제품군을 보유함으로써 사용자의 요구사항에 즉각적 응답을 가능케 함.
- 정밀 가공품을 측정할 수 있는 정밀 측정기 추가 개발(참여기업)

목차 Contents

• 3. 과제별 세부 집행내역 ...1
• Ⅰ. 조성 금액 ...1
• Ⅱ. 과제개발비 집행내역 ...1
• 개발결과의견서 ...5
• 최종보고요약서(초록) ...6
• 목 차 ...8
• 제 1장 서론 ...10
• 1절 기술개발의 개요 ...10
• 1. 개발대상기술의 개요 ...10
• 2. 기술개발의 필요성 및 중요성 ...11
• 3. 국내.외 관련 기술의 현황 ...12
• 2절 기술개발의 목표 ...13
• 1. 개발목표 ...13
• 2. 개발내용 및 범위 ...13
• 제 3절 3차원 측정기의 종류 및 적용 ...15
• 1. 3차원 측정기(CMM)의 소개 ...15
• 2. 3차원 측정기의 구성요소 및 종류 ...16
• 3. 3차원 측정기의 주요 역할 및 사용 효과 ...18
• 4. 3차원 측정기의 발전 배경 ...18
• 5. 주요 산업에서의 적용 ...20
• 6. 향후 발전방향 ...21
• 제 2장 개발내용 ...22
• 제 1절 3차원 측정기 설계 ...22
• 1. Layout ...22
• 제 2절 부품제작 ...23
• 1. 베이스제작 ...23
• 2. 이송부 제작 ...25
• 3. Scale 선정 ...28
• 4. 프로브 시스템 제작 ...32
• 5. 조작판넬 구성 ...36
• 제 3절 시제품 제작 ...42
• 1. 각 부품의 가공 ...42
• 2. 부품의 측정 ...43
• 제 4절 시제품 성능시험 ...51
• 1. 3차원 측정기의 정도 ...51
• 2. 정도의 표시 ...51
• 3. 정도의 시험 ...52
• 4. 프로브 헤드의 정밀도 측정방법 ...55
• 5. 정도의 시험방법 ...55
• 6. KS 이외의 시험방법 ...57
• 7. 게이지블록 ...58
• 8. 최소표시량과 측정정도 ...58
• 9. 사용상의 선정기준 ...58
• 10. 시제품의 정도 측정 ...59
• 제 3장 사업성과 ...68
• 제 1 절 기술적 성과 ...68
• 제 2 절 경제적 성과 ...68
• 제 3 절 기타 성과 ...68
• 제 4장 결론 ...69
• 제 1 절 결론 ...69
• 제 2 절 향후 계획 ...70
• 도 면 ...71