정밀 원통 부품의 온머신 측정

Abstract

본 연구에서는 정밀 원통 부품의 온머신 단면 형상 성분 및 반지름 측정을 위해 푸리에 기반 멀티프로브 오차분리법을 적용하여 온머신 상에서 정밀한 단면 형상 및 반지름 측정 기술을 제안한다. 회전 구동장치의 성능에 영향을 미치는 정밀 원통 부품의 단면 형상 및 반지름을 측정 및 평가하기 위해 사용되고 있는 오프라인 측정 장비가 사용되고 있다. 오프라인 측정 장비 사용에 있어 발생하는 주요 문제 해결을 위하여 실시간 측정이 가능하고 유입되는 구동 오차 성분 및 설치 편심 오차의 영향의 제거가 가능한 푸리에 기반 멀티프로브 오차분리법을 원통 부품 단면 형상 및 반지름 측정 기술에 적용한다. 이를 위하여 측정 시 유입되는 기하학적 오차항들에 대해 분석하여 센서 모델식을 수립하고 이를 이용하여 푸리에 기반 멀티프로브 오차분리법 적용 정밀 측정 원리를 개발한다. 제안하는 측정 알고리즘을 통해 온머신 단면 형상 성분 및 반지름 측정 모사실험을 수행하여 측정 기술의 성능을 검증한다. 온머신 단면 형상 성분 및 반지름 측정 시스템의 조건을 제시하고 이를 바탕으로 측정 시제품을 설계 및 제작하였으며, 단일 센서를 이용한 단면 형상 성분 및 반지름 측정 방법과의 비교를 통해 측정 시스템의 성능을 검증한다.; In this study, cross-sectional form profile and radius measurement technique on the on - machine by applying the Fourier - based multi -probe error separation method to measure the on - machine cross - sectional shape and radius of precision cylinder parts. Off-line measuring equipment, which is used to measure and evaluate the cross-sectional shape and radius of a precision cylindrical part affecting the performance of a rotary drive, is being used. Fourier-based multi-probe error separation method which can real-time measurement and eliminates influences of driving error component and installed eccentricity error to solve main problems in using offline measurement equipment is applied to cylindrical part shape and radius measurement technology do. For this purpose, we analyze the geometrical error terms introduced in the measurement and establish the sensor model equation and develop the principle of precision measurement using the Fourier-based multi-probe error separation method. The performance of the measurement technique is verified by performing simulations of on - machine cross - sectional shape component and radius measurement through the proposed measurement algorithm. We propose the conditions of the machine geometry and radius measurement system of on - machine, design and manufacture the prototype of the measurement system, and verify the performance of the measurement system by comparing with the method of measuring the cross - sectional shape and radius using a single sensor.