판금 홀 패턴 및 트리밍의 3D 품질 검사

Lochbild-und-Beschnitt_Scan

광학식 측정법과 최신 검사 소프트웨어, 그리고 컴퓨터 이용 품질 검사(CAQ)를 함께 활용하면 빠르고 간편하게 실제로 제작된 부품과 설계 단계의 CAD 모델의 3D 스캔 결과를 비교할 수 있습니다. 특이한 재질의 표면 오차를 감지하는 것 이외에도 뒤틀림, 사용에 의한 마모와 연식, 판금의 홀과 트리밍에 생기는 위치 및 크기에 대한 오차도 간편하고 신뢰도 높은 방식으로 확인하고 수량화할 수 있습니다. 

이렇게 품질 분석을 마치면 사용자에게 불과 몇 분 안에 정확한 측정 피드백을 제공하고 수정이 필요한 부분에 교정 작업을 할 수 있어, 각각의 CAD 사양에 따라 정확하게 부품을 제조할 수 있습니다.

디지털 검사 방식의 응용 분야 및 목표와 장점

  • Lochbild-und-Beschnitt_Scanning 검사 대상의 일부 영역이나 특정 지점을 선별해 부분적으로만 검사하는 것이 아니라 부품 자체를 전체적으로 면밀하게 살펴보면 검사 결과가 훨씬 포괄적이고 명확해집니다.
  • 허용오차의 확인, 시각화 및 수량화
  • 검사된 구성 부품의 치수 정확도 검증(예: 초도품 검사, 반입품 검사, 무작위 라인 생산 검사)
  • 드릴로 천공한 홀의 형태, 위치 및 완전성 등의 유효성 검증
  • 판금 경계선의 치수 정확도 검증(스프링백 및 트리밍 등)
  • 원자재 고유성으로 인한 형태 오차 검사 및 문서화(예: 사용으로 인한 마모, 부식, 노화 등)
  • 초도품 검사를 자동으로 신속하게 수행하여 검사 시간을 대폭 절감
  • 조기 발견된 문제를 신속히 해결, 더 나아가 보정 및 교정이 가능하여 생산 효율성 증진

 
측정 대상 및 측정 시스템

  • 대상: Audi TT D-칼럼 조인트
  • 자재: 판금(강철)
  • 치수: 약 50 x 35 x 15cm
  • 측정 시스템: SmartScan-HE(자동식 TurnTable장착)

 
작업 흐름

이 프로젝트는 크게 두 가지 주요 처리 단계를 거쳐 수행됩니다. 우선 자동식 TurnTable-20을 장착한 SmartScan-HE에 대상을 고정시킨 다음, 분석 소프트웨어인 OptoCat이 측정 대상의 3D 형상 데이터와 특징 선 데이터를 자동으로 생성합니다. 

실제 품질 검증은 또 다른 고사양 분석 소프트웨어인 Polyworks/Inspector™에 의해 수행됩니다. 직관적이고 사용하기 간편한 소프트웨어가 일련의 복잡한 스캔 데이터를 CAD 데이터와 비교합니다. 이 내용을 근거로 초도품 검사 결과 보고서 또는 생산 관리 프로토콜 등을 만들어낼 수 있습니다. 

1. 디지털화 및 데이터 사후 처리

  • Lochbild-und-Beschnitt_D-Saeulenknoten 특정한 고정지그로 측정 대상을 고정시킨 턴테이블을 사용하기 때문에 측정 공정은 완전히 자동화된 방식입니다.
  • 측정 대상의 측정과 디지털 표현은 SmartScan-HE으로 수행 합니다.
  • 대상의 기하학적 형상을 정의하고 이를 디지털 방식으로 시각화하는 작업은 OptoCat 소프트웨어로 수행 합니다.
  • 트리밍 라인과 홀 패턴을 계산하고 각각을 시각화하는 작업은 OptoCat 소프트웨어로 수행 합니다.
  • 표면 데이터(STl)를 측정 대상에서 감지한 가장자리까지 확장합니다.
  • 표면과 감지된 특징 선의 3D 데이터를 검사 소프트웨어로 STL 또는 PLY 형식으로 전송합니다. 

 
2. PolyWorksInspector™로 검사

  • Lochbild-und-Beschnitt_Auswertung CAD 기준 데이터를 가져옵니다.
  • CAD 모델의 검증 기준을 판별합니다. 즉 트리밍 선, 트리밍 가장자리, 홀 패턴, 위치, 직경 등이 이에 포함됩니다.
  • 스캔 데이터와 특징 선 데이터를 로드합니다.
  • 품질 보고서를 생성하고 아카이브에 저장하는 작업까지 포함해 자동화된 검사 공정을 거칩니다.
  • 검사 결과를 2D 또는 3D 컬러 맵으로 나타내 오차가 눈에 쉽게 보이고, 공칭값, 허용오차 등을 표로 나타냅니다.

 
결론

SmartScan-HE과 TurnTable-20 을 함께 사용하여 최첨단 3D 검사 기술을 활용하고 강력한 검사 소프트웨어까지 더하면 완전히 자동화된 품질 검사를 수행할 수 있습니다. 

전체론적인 방식으로 검사를 하면 평가할 데이터 수량을 훨씬 늘릴 수 있지만, 이외에도 검사 시간이 전반적으로 대폭 줄어들고 보다 명확하고 포괄적인 측정 데이터를 얻을 수도 있다는 장점이 있습니다. 측정 결과는 다시 제조 공정에 투입되어 활용됩니다. 따라서 생산 효율성을 훨씬 높이는 데 직접적인 공헌을 하며, 제조를 마친 자동차 부품의 전반적인 품질 또한 결과적으로 개선됩니다. 

 
이 자리를 빌어 해당 프로젝트를 위해 아낌없이 지원해주고 협조해준 협력업체에 진심으로 감사의 말씀을 드립니다.