| 4.1. 3차원 측정기의 역사 |
- 3차원 측정기가 개발된 시기를 정확하게 알 수는 없지만 1950년대부터 1960년대 사이에 등장한 것으로 추정하고 있습니다. 초창기에는 공구 현미경과 같은 2차원 측정기에 z축 장치를 부착하거나 레이아웃 머신(Layout Machine)을 개조해서 사용하던 형태였는데, 현재와 같은 형태의 3차원 측정기는 영국의 F사와 이탈리아의 D사에서 제작된 것이 그 시초라고 할 수 있습니다.
- 그 후 3차원 측정기는 리니어 스케일과 같은 디지털 위치 검출기와 컴퓨터 그리고 정밀 가공 기술이 발전함에 따라서 정밀도와 측정 속도 등에서 급격한 발전을 이룰 수 있었습니다.
- 3차원 측정기의 발전 단계를 명확하게 구분하기는 어렵지만, 아래와 같이 대략적으로 분리를 해 볼 수 있습니다.
| 구분 |
스케일 |
구동방식 |
정확도 |
컴퓨터 |
프로브 |
기타 |
| 1세대 |
다이얼게이지
(Dial Gauge) |
수동 |
0.1mm |
무(無) |
기계식 |
레이아웃
머신 개조 |
| 2세대 |
인덕토신
(Inductosyn) |
조이스틱 |
0.01mm |
무(無) |
접촉 신호식 |
스케일 발달
정확도 향상 |
| 3세대 |
모아레무늬
(Moire Fringe) |
CNC |
0.001mm |
유(有) |
Scanning |
소프트웨어
발달 |
| 4세대 |
레이저간섭계
(Laser Interferometer) |
CNC |
0.0001mm |
유(有) |
비접촉식 |
프로브 교환
오차보정
CAD 데이터 |
- 현재 우리가 사용하는 3차원 측정기는 3단계 혹은 4단계에 와 있는 것으로 볼 수 있습니다.
- 또한 초정밀 비접촉 측정기와 다관절식 측정로봇 그리고 진원도 또는 표면거칠기 등 특수한 전용측정이 가능한 3차원 측정기도 등장하고 있는데 이들은 제 5세대로 분류할 수 있습니다.
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| 4.2. 3차원 측정기의 발전 배경 |
- 3차원 측정기의 발전은 다른 기술 발전과 마찬가지로 공업 발전과 밀접한 관계가 있습니다.
- 기술이 발전함에 따라서 생산되는 제품이 점점 더 복잡, 다양해 지고 생활 수준이 향상될수록 제품의 성능과 품질 향상에 대한 요구가 증가하게 됩니다.
- 가공 측면에서 보면 공작 기계가 발달함에 따라서 수동식으로 가공하던 제품을 CNC 공작 기계로 가공하게 되었습니다. 그에 따라 기존의 측정 방식으로는 더 이상 실시간 품질 관리가 어렵게 되었고 자연히 측정에도 생산성 향상을 위한 획기적인 방법이 필요하게 되었습니다.
- 위에서 언급한 바와 같이 즉, 고전적인 방법으로는 더 이상 측정이 곤란한 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 유일한 대안이 현재로선 3차원 측정기입니다.
- 바로 이런 점들이 3차원 측정기 발전의 주요 배경이라고 할 수 있습니다.
- 또한 최근에는 3차원 CAD(Computer Aided Design) Model을 이용한 Off-Line 프로그램들도 CAD 발전과 더불어 급속도로 전파 되고 있습니다. Off-Line 프로그램이란 가상의 공간에 3차원 측정기를 설치하고, 실 제품 대신 제품과 동일한 CAD Model을 설치하여 측정 프로그램을 작성, 검증할 수 있는 프로그램으로 측정 프로그램 작성에 소요되는 시간의 절약과 작성된 프로그램 실행 시 발생될 수 있는 충돌에 대하여 사전 점검(Simulation 기능)이 가능 하게 되었습니다.
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