KR102065861B1 - Measuring method of on-machine measurement equipment - Google Patents

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KR102065861B1
KR102065861B1 KR1020180160978A KR20180160978A KR102065861B1 KR 102065861 B1 KR102065861 B1 KR 102065861B1 KR 1020180160978 A KR1020180160978 A KR 1020180160978A KR 20180160978 A KR20180160978 A KR 20180160978A KR 102065861 B1 KR102065861 B1 KR 102065861B1
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KR
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measuring device
touch probe
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measuring
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KR1020180160978A
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양승한
이훈희
이동목
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경북대학교 산학협력단
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    • GPHYSICS
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Abstract

Disclosed is a measuring method of an on-machine measuring apparatus. According to the present invention, the disclosed measuring method of the on-machine measuring apparatus, in a measuring method of an on-machine measuring apparatus which is able to be mounted on a spindle of a processing machine to measure the shape of a workpiece, comprises: a step (300) of compensating a constraint motion to calculate a subordinate angle change volume of the on-machine measuring apparatus generated due to a constraint motion in the axial direction of the spindle; a step (310) of measuring an offset error of the on-machine measuring apparatus to measure the degree of deviation of the center of an end unit of the on-machine measuring apparatus from the axis of the spindle while keeping a status of rotating the spindle in the reverse direction as much as the subordinate angle change volume; and a step (320) of measuring a workpiece to measure the shape of the workpiece while keeping the status of rotating the spindle in the reverse direction as much as the subordinate angle change volume, and reflect the offset error measured in the step (310) of measuring the offset error, thereby calculating precise dimensions of the workpiece. According to the present invention, the measuring method of the on-machine measuring apparatus measures the shape of the workpiece by reflecting the subordinate angle change volume reflected in the on-machine measuring apparatus due to a constraint motion of the processing machine.

Description

기상측정장치의 측정방법{Measuring method of on-machine measurement equipment}Measuring method of on-machine measurement equipment

본 발명은 기상측정장치의 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 병렬기구가 포함된 가공기계의 구속운동으로 인해 발생되는 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하여 기상측정장치의 오프셋오차 측정과 공작물 측정에 반영함으로써, 공작물의 정확한 형상을 측정가능하도록 한 기상측정장치의 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring a meteorological measuring device, and more particularly, to calculate the dependent angle change of the meteorological measuring device generated by the restraint motion of a processing machine including a parallel mechanism, to measure the offset error and the workpiece of the meteorological measuring device. By reflecting in the measurement, the present invention relates to a measuring method of a meteorological measuring device that enables the accurate shape of a workpiece to be measured.

로봇, 공작기계와 같이 다축 가공기계의 활용분야가 다양해지면서, 일반적인 직렬형태의 구조가 아닌 병렬 또는 직렬/병렬 하이브리드 구조의 메커니즘을 채택한 기계가 개발되고 있으며, 일부 구조는 가공용으로 출시되고 있다.As the field of application of multi-axis processing machines, such as robots and machine tools, is diversified, machines adopting a parallel or serial / parallel hybrid structure rather than a general series structure are being developed, and some structures have been released for processing.

병렬 메커니즘은 이동질량(Moving mass)이 각 액추에이터에 분산되어 민첩한 구동이 가능하고, 유연한 공구 자세를 취할 수 있는 장점이 있다.The parallel mechanism has the advantage that the moving mass is distributed to each actuator to enable agile driving and to take a flexible tool posture.

Exechon사의 병렬기구 기계(The parallel kinematic machine, PKM)는 병렬, 하이브리드 공작기계 중 성공적으로 상용화된 형태로, Neumann이 Tricept 구조에서 볼 조인트를 대체하는 구조를 개발하여 가공에 충분한 강성과 정밀도를 확보하였다. 또한, 공구측에 상대 운동에 대한 자유도가 모두 있기 때문에, 갠트리 시스템 등의 확장 축과 연계하여 항공기 날개와 같은 대형 부품 가공에도 활용되고 있다.Exechon's The Parallel Kinematic Machine (PKM) is a successful commercially available form of parallel and hybrid machine tools. Neumann has developed a structure that replaces ball joints in a tricept structure, ensuring sufficient rigidity and precision for machining. . In addition, since there are all degrees of freedom for relative movement on the tool side, it is utilized for machining large parts such as aircraft wings in connection with expansion axes such as gantry systems.

기상측정장치(on-machine measurement equipment)는 가공기계에 장착되어 측정하는 장치로서, 가공과 검사를 통합함으로써 생산비용 및 시간을 저감하는 장점이 있다.On-machine measurement equipment is a device that is mounted on a processing machine to measure and has the advantage of reducing production costs and time by integrating processing and inspection.

최근에는 측정 프로브(Probe)와 측정검증용 마스터(Mater)를 이용하여 공작기계 및 3차원 측정기 자체의 오차를 측정하는 용도로도 기상측정장치가 활용되고 있다.Recently, a meteorological measuring device is also used to measure errors of a machine tool and a 3D measuring device by using a measuring probe and a measuring verification master.

기상측정에 사용되는 센서로는 터치 프로브(Touch-trigger probe), 스캐닝 프로브(Scanning probe) 및 레이저 변위 센서(Laser displacement sensor) 등이 활용되고 있다. 특히, 터치 프로브는 비교적 저렴하고 유지보수가 용이하여 산업용으로 널리 사용되고 있다.As a sensor used for meteorological measurement, a touch-trigger probe, a scanning probe, and a laser displacement sensor are used. In particular, the touch probe is relatively inexpensive and easy to maintain, and thus is widely used for industrial purposes.

상기에서 소개한 병렬기구가 포함된 가공기계는 스핀들 축 방향의 구속운동으로 인해 스핀들에는 종속적인 각도변화가 동반되게 된다. 이는 스핀들에 장착되어 측정을 수행하는 기상측정장치에도 큰 영향을 미친다.In the processing machine including the parallel mechanism introduced above, the spindle is subject to a dependent angle change due to the restraining movement in the spindle axis direction. This also has a great influence on the meteorological measuring device mounted on the spindle to perform the measurement.

이로 인해 구속운동을 하는 가공기계에 장착된 기상측정장치는 측정시에 구속운동으로 인한 종속적인 각도변화가 측정값에 반영되어 정확한 측정값을 얻을 수 없다.For this reason, in the meteorological measuring device mounted on the machining machine that performs the restraint motion, the dependent angle change due to the restraint motion during the measurement is reflected in the measured value, thereby preventing accurate measurement.

따라서 구속운동이 동반되는 가공기계에 장착된 기상측정장치로 공작물의 형상을 측정할 때 구속운동으로 인해 유발되는 측정오차를 보상할 새로운 측정방법의 개발이 절실히 요청된다.Therefore, there is an urgent need to develop a new measuring method to compensate for the measurement error caused by the restraining motion when measuring the shape of a workpiece with a meteorological measuring device mounted on a processing machine accompanied with restraint motion.

한국등록특허공보 10-1099687호Korean Patent Publication No. 10-1099687

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 가공기계의 구속운동으로 인해 발생되는 종속적인 각도변화량을 공작물측정시 보상되도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to compensate the dependent angle change generated due to the restraint motion of a machining machine during workpiece measurement.

또한 본 발명은 가공기계의 구속운동으로 인해 발생되는 종속적인 각도변화량을 오프셋오차 측정시에 보상되도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to compensate the dependent angular change caused by the restraint movement of the processing machine when the offset error measurement.

본 발명은 가공기계의 스핀들에 장착되어 공작물의 형상을 측정하는 기상측정장치의 측정방법에 있어서, The present invention is a measuring method of a meteorological measuring device mounted on a spindle of a processing machine to measure the shape of a workpiece,

상기 스핀들 축 방향의 구속운동으로 인해 발생되는 상기 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하는 구속운동보상단계;A restraining motion compensating step of calculating a dependent angle change amount of the meteorological measuring device generated due to the restraining motion in the spindle axis direction;

상기 종속적 각도변화량만큼 상기 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지한 채 기상측정장치 단부의 중심이 상기 스핀들 축에 대해 벗어난 정도를 측정하는 기상측정장치의 오프셋오차 측정단계;An offset error measurement step of measuring a degree of deviation of the center of the end of the weather measuring device from the spindle axis while maintaining the state in which the spindle is rotated in the reverse direction by the dependent angle change amount;

상기 종속적 각도변화량만큼 상기 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지한 채 공작물의 형상을 측정한 후 상기 오프셋오차 측정단계에서 측정된 오프셋오차를 반영하여 공작물의 정확한 치수를 산출하는 공작물측정단계;를 포함하며,A workpiece measurement step of calculating the exact dimensions of the workpiece by measuring the shape of the workpiece while maintaining the state in which the spindle is rotated in the reverse direction by the dependent angle change amount, and reflecting the offset error measured in the offset error measurement step; ,

가공기계의 구속운동으로 인해 기상측정장치에 반영되는 종속적 각도변화량을 반영하여 공작물의 형상을 측정하는 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법을 제공한다.The present invention provides a measuring method for a meteorological measuring device, characterized in that for measuring the shape of a workpiece by reflecting a dependent angle change amount reflected in the meteorological measuring device due to the restraining motion of the processing machine.

또한 상기 기상측정장치는 터치프로브(Touch-trigger probe)인 것을 특징으로 한다.In addition, the meteorological measuring device is characterized in that the touch probe (Touch-trigger probe).

또한 상기 오프셋오차 측정단계는 상기 스핀들에 장착된 터치프로브 단부의 스타일러스 볼 중심이 가공기계의 스핀들 회전축에 대해 벗어난 정도를 측정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the offset error measuring step is characterized in that for measuring the degree of deviation of the stylus ball center of the touch probe end mounted on the spindle with respect to the spindle axis of the machining machine.

또한 상기 기상측정장치는 스캐닝 프로브(Scanning probe)인 것을 특징으로 한다.In addition, the meteorological measuring device is characterized in that the scanning probe (Scanning probe).

또한 상기 기상측정장치는 레이저 스캐너(Laser Scanner)인 것을 특징으로 한다.In addition, the meteorological measuring device is characterized in that the laser scanner (Laser Scanner).

또한 상기 구속운동보상단계는 해당 측정위치에서 기구학계산을 통해 스핀들의 구속운동으로 인해 발생되는 상기 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the restraint motion compensating step is characterized by calculating the dependent angle change amount of the meteorological measuring device generated by the restraint motion of the spindle through the kinematic calculation at the measurement position.

또한 상기 오프셋오차 측정단계는,In addition, the offset error measuring step,

원형마스터를 가로지르는 두 직선이 원형마스터와 접촉하는 원형마스터 내경의 네 점에 터치프로브를 접촉시켜 기계좌표를 측정한 후, 첫번째 직선이 접촉한 두 점(p 1, p 3)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p 2, p 4)의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)를 산출하고, (여기서 x1은 p 1의 x방향 좌표이고, x3는 p 3의 x방향 좌표이며, y2는 p 2의 y방향 좌표이고, y4는 p 4의 y방향 좌표임)After measuring the machine coordinates by touching the touch probe to the four points of the inner diameter of the circular master where the two straight lines crossing the circular master contact the circular master, the x-axis direction of the two points ( p 1 , p 3 ) where the first straight line is in contact The coordinates are averaged and the y-direction coordinates of the two points ( p 2 , p 4) contacted by the second straight line are averaged so that the x-axis center coordinates ((x1 + x3) / 2) and the y-direction center coordinates ((y2) of the circular master are averaged. + y4) / 2 ) , where x1 is the x-direction coordinate of p 1 , x3 is the x-direction coordinate of p 3 , y2 is the y-direction coordinate of p 2 , and y4 is the y-direction coordinate of p 4 being)

산출된 원형마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)에 해당되는 지점(p 5)으로 터치프로브를 이동시키고,Move the touch probe to the point ( p 5 ) corresponding to the calculated x-axis center coordinate ((x1 + x3) / 2) and y-axis center coordinate ((y2 + y4) / 2 ) of the circular master,

상기 터치프로브를 180도 각도를 회전시키고,Rotate the touch probe 180 degrees,

터치프로브를 상기 원형마스터의 중심좌표에 해당하는 지점(p 5)에서 x 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 6)과 y 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 7 )의 기계좌표를 측정하고,The touch probe is moved from the point ( p 5 ) corresponding to the center coordinates of the circular master in the x direction to measure the mechanical coordinates of the contact point ( p 6 ) and the contact point ( p 7 ) in the y direction.

수식Equation

Figure 112018125314672-pat00001
Figure 112018125314672-pat00001

(여기서, o x ,po y ,p는 터치프로브의 x 방향과 y 방향 오프셋오차를 의미하고, R masterr stylus는 원형마스터와 스타일러스 볼의 반경이며, x5는 p5의 x좌표이고, x6는 p6의 x좌표이며, y5는 p5의 y좌표이고, y7은 p7의 y좌표임)에 의해 원형마스터의 오프셋오차를 측정하는 것을 특징으로 한다.Where o x , p and o y , p are offset errors in the x and y directions of the touch probe, R master and r stylus are the radius of the circular master and stylus balls, x5 is the x coordinate of p 5 , x6 is the x-coordinate of p6 , y5 is the y-coordinate of p 5, y7 is the y coordinate of p7 ), and the offset error of the circular master is measured.

또한 상기 오프셋오차 측정단계는,In addition, the offset error measuring step,

원형마스터를 가로지르는 두 직선이 원형마스터와 접촉하는 원형마스터 외경의 네 점에 터치프로브를 접촉시켜 기계좌표를 측정한 후, 첫번째 직선이 접촉한 두 점(p 1, p 3)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p 2, p 4)의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)를 산출하고, (여기서 x1은 p 1의 x방향 좌표이고, x3는 p 3의 x방향 좌표이며, y2는 p 2의 y방향 좌표이고, y4는 p 4의 y방향 좌표임)Measure the machine coordinates by touching the touch probe to the four points of the outer diameter of the circular master where the two straight lines across the circular master contact the circular master.Then, the x-axis direction of the two points ( p 1 , p 3 ) where the first straight line is in contact The coordinates are averaged and the y-direction coordinates of the two points ( p 2 , p 4) contacted by the second straight line are averaged so that the x-axis center coordinates ((x1 + x3) / 2) and the y-direction center coordinates ((y2) of the circular master are averaged. + y4) / 2 ) , where x1 is the x-direction coordinate of p 1 , x3 is the x-direction coordinate of p 3 , y2 is the y-direction coordinate of p 2 , and y4 is the y-direction coordinate of p 4 being)

산출된 원형마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)에 해당되는 지점(p 5)으로 터치프로브를 이동시키고,Move the touch probe to the point ( p 5 ) corresponding to the calculated x-axis center coordinate ((x1 + x3) / 2) and y-axis center coordinate ((y2 + y4) / 2 ) of the circular master,

상기 터치프로브를 180도 각도를 회전시키고,Rotate the touch probe 180 degrees,

터치프로브를 상기 원형마스터의 중심좌표에 해당하는 지점(p 5)에서 x 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 6)과 y 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 7 )의 기계좌표를 측정하고,The touch probe is moved from the point ( p 5 ) corresponding to the center coordinates of the circular master in the x direction to measure the mechanical coordinates of the contact point ( p 6 ) and the contact point ( p 7 ) in the y direction.

수식Equation

Figure 112018125314672-pat00002
Figure 112018125314672-pat00002

(여기서, o x ,po y ,p는 터치프로브의 x 방향과 y 방향 오프셋오차를 의미하고, R masterr stylus는 원형마스터와 스타일러스 볼의 반경이며, x5는 p5의 x좌표이고, x6는 p6의 x좌표이며, y5는 p5의 y좌표이고, y7은 p7의 y좌표임)에 의해 원형마스터의 오프셋오차를 측정하는 것을 특징으로 한다.Where o x , p and o y , p are offset errors in the x and y directions of the touch probe, R master and r stylus are the radius of the circular master and stylus balls, x5 is the x coordinate of p 5 , x6 is the x-coordinate of p6 , y5 is the y-coordinate of p 5, y7 is the y coordinate of p7 ), and the offset error of the circular master is measured.

본 발명은 구속 운동이 동반되는 가공기계에서 종속적 각도변화량을 터치프로브의 오프셋에 반영할 수 있어, 측정 정확도를 높이는 효과가 있다.In the present invention, the dependent angle change amount may be reflected in the offset of the touch probe in the machining machine accompanied with the restraint motion, thereby increasing the measurement accuracy.

또한 본 발명은 터치프로브 뿐만 아니라 다양한 유형의 기상측정장치에 적용이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that can be applied to various types of meteorological measuring device as well as touch probe.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the effects described above, the specific effects of the present invention will be described together with the following description of specifics for carrying out the invention.

도 1은 Exechon사의 병렬기구 가공기계의 사시도이다.
도 2는 Exechon사의 병렬기구 가공기계에 대한 자유도와 좌표계를 도시한 도면이다.
도 3은 상용 터치프로브를 나타낸 도면이다.
도 4는 Exechon사의 병렬기구 가공기계의 구속자유도를 설명하는 도면이다.
도 5는 터치프로브가 원형마스터에 접촉시 구속운동으로 인해 발생되는 측정오차를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 기상측정장치의 측정방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 측정방법에 사용되는 터치프로브가 스핀들에 장착된 상태를 좌표축과 함께 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 측정방법에 따라 터치프로브가 원형마스터의 외경 상의 네점에 접촉하는 상황을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 측정방법에 따라 터치프로브가 원형마스터의 중심으로 이동한 후 180도 각도를 회전하고, x 방향과 y 방향으로 이동하여 원형마스터의 내측에 접촉하는 상황을 설명하는 도면이다.
1 is a perspective view of a parallel machine processing machine of Exechon.
Figure 2 is a view showing the degree of freedom and coordinate system for the parallel machine tool machine of Exechon.
3 is a view showing a commercial touch probe.
Fig. 4 is a view for explaining the degree of freedom in which the Exechon Corporation parallel mechanism processing machine is constructed.
5 is a view illustrating a measurement error caused by the restraint motion when the touch probe is in contact with the circular master.
6 is a flowchart illustrating a measuring method of a meteorological measuring device according to the present invention.
7 is a view illustrating a state in which a touch probe used in the measuring method of the present invention is mounted on a spindle together with a coordinate axis.
8 is a view for explaining a situation that the touch probe in contact with the four points on the outer diameter of the circular master according to the measuring method of the present invention.
9 is a view illustrating a situation in which the touch probe moves 180 degrees to the center of the circular master and then rotates at an angle of 180 degrees according to the measuring method of the present invention and contacts the inside of the circular master by moving in the x and y directions.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the techniques described in this document to specific embodiments, but should be understood to cover various modifications, equivalents, and / or alternatives to the embodiments of this document. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals may be used for similar components.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.In addition, the expressions "first," "second," and the like used in this document may modify various components in any order and / or importance, and may distinguish one component from another. Used only and do not limit the components. For example, the 'first part' and the 'second part' may indicate different parts regardless of the order or importance. For example, without departing from the scope of rights described in this document, the first component may be called a second component, and similarly, the second component may be renamed to the first component.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. The terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art described in this document. Among the terms used in this document, terms defined in the general dictionary may be interpreted as having the same or similar meaning as the meaning in the context of the related art, and ideally or excessively formal meanings are not clearly defined in this document. Not interpreted as In some cases, even if terms are defined in the specification, they may not be interpreted to exclude embodiments of the present disclosure.

도 1은 Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)의 사시도이고, 도 2는 Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)에 대한 자유도와 좌표계를 도시한 도면이다.Figure 1 is a perspective view of the parallel machine processing machine 100 of Exechon, Figure 2 is a view showing the degree of freedom and coordinate system for the parallel machine processing machine 100 of Exechon.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.It demonstrates with reference to FIG. 1 and FIG.

Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)에 기상측정장치를 장착한 경우를 대상으로 본 발명에 따른 기상측정장치의 측정방법을 설명하고자 한다. 그러나 본 발명에 따른 측정방법은 가공기계의 종류에 한정되지 않으며, 구속운동이 발생되는 가공기계라면 어느 것이든 가능하다.The measurement method of the meteorological measuring device according to the present invention will be described for the case where the meteorological measuring device is mounted on the parallel instrument processing machine 100 of Exechon. However, the measuring method according to the present invention is not limited to the type of processing machine, any processing machine in which restraint motion is generated can be used.

Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)의 구조에 대해 간단히 설명한다.The structure of Exechon's parallel mechanism processing machine 100 will be briefly described.

Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)는 3축 병렬기구와 2축 직렬기구가 조합된 하이브리드 구조를 이루고 있다.Exechon's parallel mechanism processing machine 100 has a hybrid structure in which a three-axis parallel mechanism and a two-axis serial mechanism are combined.

5축 병렬기구는 베이스 프레임(110), 이동 프레임(120), 제1 링크(130), 제2 링크(140), 제3 링크(150), 제4 링크(160), 제5 링크(170)를 포함한다.The 5-axis parallel mechanism includes a base frame 110, a moving frame 120, a first link 130, a second link 140, a third link 150, a fourth link 160, and a fifth link 170. ).

베이스 프레임(110)은 정지 상태를 유지하며, 5 축 병렬기구의 몸체(210)부를 형성한다.The base frame 110 maintains a stationary state and forms a body 210 of the 5-axis parallel mechanism.

이동 프레임(120)은 상기 베이스 프레임(110)에 소정 간격 이격되어 배치되며, 상기 베이스 프레임(110)에 대하여 이동이 가능하다.The moving frame 120 is disposed spaced apart from the base frame 110 by a predetermined interval and is movable with respect to the base frame 110.

제1 링크(130), 제2 링크(140), 제3 링크(150)는 일단이 상기 베이스 프레임(110)을 관통하여 슬라이딩 가능하며, 타단은 상기 이동 프레임(120)에 고정된다.One end of the first link 130, the second link 140, and the third link 150 may slide through the base frame 110, and the other end may be fixed to the moving frame 120.

제1 내지 제3 링크(150)는 리니어 액츄에이터가 채택될 수 있으며, 제1 내지 제3 링크(150)는 각각 상이한 길이로 형성될 수 있다. 결과적으로, 이동프레임에 타단이 고정된 제1 내지 제3 링크(150)는 3 축 병렬기구를 형성한다.Linear actuators may be adopted as the first to third links 150, and the first to third links 150 may be formed to have different lengths, respectively. As a result, the first to third links 150 fixed to the other end of the moving frame form a three-axis parallel mechanism.

제4 링크(160)는 일단은 상기 이동 프레임(120)에 힌지결합된다.One end of the fourth link 160 is hinged to the moving frame 120.

제5 링크(170)는 일단은 상기 제4 링크(160)에 힌지결합되며, 타단에는 공구가 결합된다. 즉, 제5 링크(170)는 스핀들에 해당된다.One end of the fifth link 170 is hinged to the fourth link 160, and the other end of the fifth link 170 is coupled to a tool. That is, the fifth link 170 corresponds to the spindle.

제4 링크(160) 및 제5 링크(170)는 2축 직렬기구를 형성한다.The fourth link 160 and the fifth link 170 form a biaxial series mechanism.

이와 같이 Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)는 3축 병렬기구에 2축 직렬기구가 연결되어 있다.As described above, the Exechon's parallel mechanism processing machine 100 is connected to a three-axis parallel mechanism and a two-axis serial mechanism.

도 3은 상용 터치프로브(200)를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a commercial touch probe 200.

도 3을 참조하여 설명한다.It demonstrates with reference to FIG.

터치프로브(200)는 몸체(210)와 스타일러스(220)로 이뤄지며, 스타일러스(220) 단부에는 볼(222)이 장착된다. 스타일러스(220) 단부의 볼(222)이 물체에 접촉되면 접촉점의 기계좌표를 측정하게 된다.Touch probe 200 is made of a body 210 and the stylus 220, the ball 222 is mounted at the end of the stylus 220. When the ball 222 at the end of the stylus 220 contacts the object, the machine coordinate of the contact point is measured.

본 발명에서는 기상측정장치로 터치프로브(200)가 채택되었다. 그러나 이에 한정되지 않고, 본 발명에 따른 기상측정장치의 측정방법은 스캐닝 프로브(Scanning probe), 레이저 변위 센서(Laser displacement sensor) 등에도 적용이 가능함은 물론이다.In the present invention, the touch probe 200 is adopted as a meteorological measuring device. However, the present invention is not limited thereto, and the measuring method of the meteorological measuring apparatus according to the present invention may be applied to a scanning probe, a laser displacement sensor, and the like.

터치프로브(200)는 Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)(이하 PKM이라 한다)의 스핀들에 장착된다.The touch probe 200 is mounted on the spindle of Exechon's parallel mechanism processing machine 100 (hereinafter referred to as PKM).

도 4는 Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)의 구속자유도를 설명하는 도면이고, 도 5는 터치프로브(200)가 원형마스터(400)에 접촉시 구속운동으로 인해 발생되는 측정오차를 설명하는 도면이다.4 is a view illustrating the degree of freedom of restraint of the parallel machine processing machine 100 of Exechon, and FIG. 5 is a view illustrating the measurement error caused by the restraint motion when the touch probe 200 contacts the circular master 400. to be.

도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.It demonstrates with reference to FIG. 4 and FIG.

PKM은 5축, 즉 5자유도를 가지고 있으므로, 스핀들은 하나의 자유도가 구속을 받게 된다.Since PKM has five axes, or five degrees of freedom, the spindle is constrained by one degree of freedom.

PKM은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 링크에 비해 제3 링크(150)가 전방으로 돌출되면 이동프레임이 S 축을 기준으로 회전하게 된다. 이러한 이동프레임의 S 축을 기준으로 한 회전은 제4 링크(160)와 제5 링크(170)에 의해 변경될 수 없다. 결과적으로 제5 링크(170), 즉 스핀들에 장착되는 터치프로브(200)는 이동프레임에 의해 종속적으로 회전할 수 밖에 없게 된다. 이러한 구속운동에 의해 발생되는 종속적 각도변화량은 기상측정장치의 측정에 오차가 포함되도록 한다.As shown in FIG. 4, when the third link 150 protrudes forward compared to the first link, the moving frame rotates about the S axis. The rotation about the S axis of the moving frame cannot be changed by the fourth link 160 and the fifth link 170. As a result, the fifth link 170, that is, the touch probe 200 mounted on the spindle, is forced to rotate dependently by the moving frame. The dependent angular change caused by this restraint motion causes an error to be included in the measurement of the weather measurement device.

도 5를 참조하면, 구속운동이 없을 때 터치프로브(200)가 원형마스터(400)에 접촉하는 지점과 구속운동이 있을 때 터치프로브(200)가 원형마스터(400)에 접촉하는 지점의 차이를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, there is a difference between a point where the touch probe 200 contacts the circular master 400 when there is no restraint motion and a point where the touch probe 200 contacts the circular master 400 when there is a restraint motion. You can check it.

본 발명에서는 기상측정장치로 공작물을 측정할 때 상기의 종속적 각도변화량을 보상하도록 하였다.In the present invention, the dependent angle change amount is compensated for when measuring the workpiece by the meteorological measuring device.

도 6은 본 발명에 따른 기상측정장치의 측정방법에 대한 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 측정방법에 사용되는 터치프로브(200)가 스핀들에 장착된 상태를 좌표축과 함께 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 측정방법에 따라 터치프로브(200)가 원형마스터(400)의 외경 상의 네점에 접촉하는 상황을 설명하는 도면이고, 도 9는 본 발명의 측정방법에 따라 터치프로브(200)가 원형마스터(400)의 중심으로 이동한 후 180도 각도를 회전하고, x 방향과 y 방향으로 이동하여 원형마스터(400)의 내측에 접촉하는 상황을 설명하는 도면이다.6 is a flowchart illustrating a measuring method of a meteorological measuring device according to the present invention, and FIG. 7 is a view showing a state in which a touch probe 200 used in the measuring method of the present invention is mounted on a spindle together with a coordinate axis. 8 is a view illustrating a situation in which the touch probe 200 is in contact with the four points on the outer diameter of the circular master 400 according to the measuring method of the present invention, Figure 9 is a touch probe 200 according to the measuring method of the present invention After moving to the center of the circular master 400 is a view illustrating a situation of contacting the inside of the circular master 400 by rotating the angle of 180 degrees, moving in the x direction and the y direction.

도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다.It demonstrates with reference to FIGS. 6-9.

본 발명에 따른 기상측정장치의 측정방법은 구속운동보상단계(300), 오프셋오차 측정단계(310), 공작물측정단계(320)를 포함한다.The measuring method of the meteorological measuring device according to the present invention includes a restraining motion compensation step 300, an offset error measurement step 310, the workpiece measurement step 320.

구속운동보상단계(300)는 스핀들의 구속운동으로 인해 발생되는 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하는 단계이다.The restraint motion compensating step 300 is a step of calculating the dependent angle change amount of the meteorological measuring device generated due to the restraint motion of the spindle.

구속운동보상단계(300)는 해당 측정위치에서 기구학계산을 통해 스핀들 축 방향의 구속운동으로 인해 발생되는 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출한다.The restraint motion compensating step 300 calculates the dependent angle change of the meteorological measurement device generated by the restraint motion in the spindle axis direction through the kinematic calculation at the corresponding measurement position.

오프셋오차 측정단계(310)는 종속적 각도변화량만큼 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지한 채 기상측정장치 단부의 중심이 스핀들 축에 대해 벗어난 정도를 측정하는 단계이다.The offset error measurement step 310 is a step of measuring the degree of deviation of the center of the end of the weather measuring device with respect to the spindle axis while maintaining the state in which the spindle is rotated in the reverse direction by the dependent angle change amount.

여기서 종속적 각도변화량만큼 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지하는 것은 가공기계의 구속운동으로 인한 영향을 배제하기 위함이다.The rotation of the spindle in the reverse direction by the dependent angle change amount is to exclude the influence of the restraint movement of the processing machine.

먼저, 원형마스터(400)를 가로지르는 두 직선이 원형마스터(400)와 접촉하는 원형마스터(400) 내경 또는 외경의 네 점에 터치프로브(200)를 접촉시켜 기계좌표를 측정한다.First, two straight lines crossing the circular master 400 contact the touch probe 200 at four points of the inner or outer diameter of the circular master 400 in contact with the circular master 400 to measure the mechanical coordinates.

상기 네 점의 좌표는 p1=[x1, y1, z1], p2=[x2, y2, z2], p3=[x3, y3, z3], p4=[x4, y4, z4]로 표시될 수 있다.The coordinates of the four points may be represented by p1 = [x1, y1, z1], p2 = [x2, y2, z2], p3 = [x3, y3, z3], p4 = [x4, y4, z4]. .

그리고 첫번째 직선이 접촉한 두 점(p 1, p 3)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p 2, p 4)의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)를 산출한다.The average of the x-axis coordinates of the two points ( p 1 , p 3 ) contacted by the first straight line and the y-direction coordinates of the two points ( p 2 , p 4) contacted by the second straight line are averaged. The central coordinate ((x1 + x3) / 2) and the y-direction central coordinate ((y2 + y4) / 2 ) are calculated.

원형마스터(400)의 중심좌표(p center _of_circle)는 다음과 같이 표시될 수 있다.The center coordinates ( p center _of_circle ) of the circular master 400 may be expressed as follows.

p center _of_circle = [(x1+x3)/2, (y2+y4)/2, z1] p center _of_circle = [(x1 + x3) / 2, (y2 + y4) / 2, z1]

이 원형마스터(400)의 중심좌표는 기계좌표계에 대해 터치프로브(200)의 오프셋(op,x, op,y)만큼의 오차가 있는 것이다.The center coordinates of the circular master 400 are offset by the offset (op, x, op, y) of the touch probe 200 with respect to the machine coordinate system.

그리고 산출된 원형마스터(400)의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)에 해당되는 지점(p 5)으로 터치프로브(200)를 이동시킨다.And the touch probe 200 to the point ( p 5 ) corresponding to the calculated x-axis center coordinate ((x1 + x3) / 2) and y-axis center coordinate ((y2 + y4) / 2 ) of the circular master 400 Move it.

그리고 터치프로브(200)를 180도 각도로 회전시킨다. 터치프로브(200)를 180도 각도로 회전시키면, 원형마스터(400)의 중심에 대해서 터치프로브(200)는 오프셋의 두 배가 되는 곳에 위치하게 된다The touch probe 200 is rotated at an angle of 180 degrees. When the touch probe 200 is rotated at an angle of 180 degrees, the touch probe 200 is positioned at twice the offset with respect to the center of the circular master 400.

그리고 터치프로브(200)를 상기 원형마스터(400)의 중심좌표에 해당하는 지점(p 5)에서 x 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 6)과 y 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 7 )의 기계좌표를 측정한다.In addition, the touch probe 200 is moved from the point ( p 5 ) corresponding to the center coordinate of the circular master 400 in the x direction to the contact point ( p 6 ) and the point moving in the y direction ( p 7 ). Measure the machine coordinates.

X, Y방향 측정을 통해 p5에 대한 p6와 p7의 편차를 구하면 오프셋과 측정 값의 관계는 다음과 같이 표현할 수 있다.If the deviation of p6 and p7 with respect to p5 is obtained by measuring the X and Y directions, the relationship between the offset and the measured value can be expressed as follows.

Figure 112018125314672-pat00003
Figure 112018125314672-pat00003

여기서, θ6와 θ7은 원형마스터(400)의 중심에서 접촉점 p6, p7까지의 원호 각이며, R masterr stylus는 원형마스터(400)와 스타일러스(220) 볼(222)의 반경이고, x5는 p5의 x좌표이고, x6는 p6의 x좌표이며, y5는 p5의 y좌표이고, y7은 p7의 y좌표이다.Here, θ 6 and θ 7 are the arc angles from the center of the circular master 400 to the contact points p6 and p7, R master and r stylus are the radius of the circular master 400 and the stylus 220 ball 222, x5 is the x coordinate of p 5 x6 is the x-coordinate of p6 , y5 is the y-coordinate of p 5, y7 is the y coordinate of p7 .

θ6와 θ7에 대해 미소각 근사화를 하면 오프셋은 다음과 같이 간단하게 계산할 수 있다.for θ 6 and θ 7 With a small angle approximation, the offset can be calculated simply as

Figure 112018125314672-pat00004
Figure 112018125314672-pat00004

여기서, o x ,po y ,p는 터치프로브(200)의 x 방향과 y 방향 오프셋오차를 의미한다.Here, o x , p , o y , and p mean offset errors in the x direction and the y direction of the touch probe 200.

공작물측정단계(320)는 종속적 각도변화량만큼 상기 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지한 채 공작물의 형상을 측정한 후 상기 오프셋오차 측정단계(310)에서 측정된 오프셋오차를 반영하여 공작물의 정확한 치수를 산출하는 단계이다.The workpiece measurement step 320 measures the shape of the workpiece while maintaining the state in which the spindle is rotated in the reverse direction by a dependent angle change amount, and then reflects the offset error measured in the offset error measurement step 310 to accurately measure the workpiece. It is a step of calculating.

본 발명은 병렬기구가 포함된 가공기계의 구속운동으로 인해 발생되는 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하여 기상측정장치의 오프셋오차 측정과 공작물 측정에 반영함으로써, 공작물의 정확한 형상을 측정가능하도록 한 장점이 있다.The present invention calculates the dependent angle change of the meteorological measuring device caused by the restraint motion of a parallel machining machine, and reflects it in the offset error measurement and the workpiece measurement of the meteorological measuring device, thereby making it possible to measure the exact shape of the workpiece. There is an advantage.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the above has been illustrated and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the art without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

100-Exechon사의 병렬기구 가공기계 100
110-베이스 프레임
120-이동 프레임
130-제1 링크
140-제2 링크
150-제3 링크
160-제4 링크
170-제5 링크
200-터치프로브
210-몸체
220-스타일러스
221-스템
222-볼
300-구속운동보상단계
310-오프셋오차 측정단계
320-공작물측정단계
400- 원형마스터
100-Exechon's Parallel Machine Processing Machine 100
110-base frame
120-moving frame
130-first link
140-second link
150-Third Link
160-fourth link
170-Link 5
200-touch probe
210-body
220-stylus
221-stem
222-ball
300-restraint reward phase
310-Offset Error Measurement Step
320-workpiece measurement stage
400- round master

Claims (8)

가공기계의 스핀들에 장착되어 공작물의 형상을 측정하는 기상측정장치의 측정방법에 있어서,
스핀들 회전 방향의 구속운동으로 인해 발생되는 상기 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하는 구속운동보상단계(300);
상기 종속적 각도변화량만큼 상기 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지한 채 기상측정장치 단부의 중심이 상기 스핀들의 축에 대해 벗어난 정도를 측정하는 기상측정장치의 오프셋오차 측정단계(310);
상기 종속적 각도변화량만큼 상기 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지한 채 공작물의 형상을 측정한 후 상기 오프셋오차 측정단계(310)에서 측정된 오프셋오차를 반영하여 공작물의 정확한 치수를 산출하는 공작물측정단계(320);를 포함하며,
가공기계의 구속운동으로 인해 기상측정장치에 반영되는 종속적 각도변화량을 반영하여 공작물의 형상을 측정하는 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
In the measuring method of the meteorological measuring device mounted on the spindle of the processing machine to measure the shape of the workpiece,
Restraint motion compensation step (300) for calculating the dependent angle change amount of the meteorological measuring device generated by the restraint motion in the spindle rotation direction;
An offset error measuring step (310) of a meteorological measuring device for measuring the degree of deviation of the center of the end of the meteorological measuring device from the axis of the spindle while maintaining the state in which the spindle is rotated in the reverse direction by the dependent angle change amount;
The workpiece measurement step of measuring the shape of the workpiece while maintaining the state in which the spindle is rotated in the reverse direction by the dependent angle change amount to calculate the exact dimensions of the workpiece by reflecting the offset error measured in the offset error measurement step 310 (320);
Measuring method of the meteorological measuring device, characterized in that for measuring the shape of the workpiece by reflecting the dependent angle change amount reflected in the meteorological measuring device due to the restraint motion of the processing machine
제1항에 있어서,
상기 기상측정장치는 터치프로브(200)인 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
The method of claim 1,
The meteorological measuring device is characterized in that the touch probe 200, measuring method of the meteorological measuring device.
제2항에 있어서,
상기 오프셋오차 측정단계(310)는 상기 스핀들에 장착된 터치프로브(200) 단부의 스타일러스(220) 볼(222) 중심이 가공기계의 스핀들 회전축에 대해 벗어난 정도를 측정하는 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
The method of claim 2,
The offset error measuring step 310 is characterized by measuring the degree of deviation of the center of the stylus 220 ball 222 of the end of the touch probe 200 mounted to the spindle with respect to the spindle axis of rotation of the machining machine, Measurement method of the device
제1항에 있어서,
상기 기상측정장치는 스캐닝 프로브인 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
The method of claim 1,
The meteorological measuring device is a scanning probe, characterized in that the measuring method of the meteorological measuring device.
제1항에 있어서,
상기 기상측정장치는 레이저 스캐너인 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
The method of claim 1,
The meteorological measuring device is a laser scanner, characterized in that the measuring method of the meteorological measuring device.
제1항에 있어서,
상기 구속운동보상단계(300)는 해당 측정위치에서 기구학계산을 통해 스핀들의 구속운동으로 인해 발생되는 상기 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
The method of claim 1,
The restraint motion compensating step 300 is to calculate the dependent angle change of the meteorological measuring device generated by the restraint motion of the spindle through the kinematic calculation at the measurement position, measuring method of the weather measuring device
제3항에 있어서,
상기 오프셋오차 측정단계(310)는,
원형마스터(400)를 가로지르는 두 직선이 원형마스터(400)와 접촉하는 원형마스터(400) 내경의 네 점에 터치프로브(200)를 접촉시켜 기계좌표를 측정한 후, 첫번째 직선이 접촉한 두 점(p 1, p 3)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p 2, p 4)의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)를 산출하고, (여기서 x1은 p 1의 x방향 좌표이고, x3는 p 3의 x방향 좌표이며, y2는 p 2의 y방향 좌표이고, y4는 p 4의 y방향 좌표임)
산출된 원형마스터(400)의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)에 해당되는 지점(p 5)으로 터치프로브(200)를 이동시키고,
상기 터치프로브(200)를 180도 각도로 회전시키고,
터치프로브(200)를 상기 원형마스터(400)의 중심좌표에 해당하는 지점(p 5)에서 x 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 6)과 y 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 7 )의 기계좌표를 측정하고,
Figure 112018125314672-pat00005

(여기서, o x ,po y ,p는 터치프로브(200)의 x 방향과 y 방향 오프셋오차를 의미하고, R masterr stylus는 원형마스터(400)와 스타일러스(220) 볼(222)의 반경이며, x5는 p5의 x좌표이고, x6는 p6의 x좌표이며, y5는 p5의 y좌표이고, y7은 p7의 y좌표임)에 의해 원형마스터(400)의 오프셋오차를 측정하는 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
The method of claim 3,
The offset error measurement step 310,
Two straight lines crossing the circular master 400 contact the touch probe 200 at four points of the inner diameter of the circular master 400 that contact the circular master 400, and measure the machine coordinates. Averaging the x-axis coordinates of the point ( p 1 , p 3 ), and averaging the y-direction coordinates of the two points ( p 2 , p 4) in contact with the second straight line, and then center coordinates ((x1 + x3 ) of the circular master. ) / 2) and the y-direction central coordinate ((y2 + y4) / 2 ) , where x1 is the x-direction coordinate of p 1 , x3 is the x-direction coordinate of p 3 , and y2 is the y-direction of p 2 Direction coordinate, y4 is the y direction coordinate of p 4 )
The touch probe 200 is moved to a point ( p 5 ) corresponding to the calculated x-axis center coordinate ((x1 + x3) / 2) and y-axis center coordinate ((y2 + y4) / 2 ) of the circular master 400. Move it,
Rotate the touch probe 200 at an angle of 180 degrees,
The touch probe 200 is moved from the point ( p 5 ) corresponding to the center coordinate of the circular master 400 in the x direction to be in contact with the point ( p 6 ) and in the y direction to be in contact with the point ( p 7 ). Measure the machine coordinates,
Figure 112018125314672-pat00005

Here, o x , p and o y , p means offset errors in the x and y directions of the touch probe 200, and R master and r stylus are the circular master 400 and the stylus 220 ball 222. Is the radius of, x5 is the x-coordinate of p 5, x6 is the x-coordinate of p6 , y5 is the y-coordinate of p 5, y7 is the y-coordinate of p7 ), and the offset error of the circular master 400 is measured.
제3항에 있어서,
상기 오프셋오차 측정단계(310)는,
원형마스터(400)를 가로지르는 두 직선이 원형마스터(400)와 접촉하는 원형마스터(400) 외경의 네 점에 터치프로브(200)를 접촉시켜 기계좌표를 측정한 후, 첫번째 직선이 접촉한 두 점(p 1, p 3)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p 2, p 4)의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)를 산출하고, (여기서 x1은 p 1의 x방향 좌표이고, x3는 p 3의 x방향 좌표이며, y2는 p 2의 y방향 좌표이고, y4는 p 4의 y방향 좌표임)
산출된 원형마스터(400)의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2)에 해당되는 지점(p 5)으로 터치프로브(200)를 이동시키고,
상기 터치프로브(200)를 180도 각도를 회전시키고,
터치프로브(200)를 상기 원형마스터(400)의 중심좌표에 해당하는 지점(p 5)에서 x 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 6)과 y 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p 7 )의 기계좌표를 측정하고,
수식
Figure 112018125314672-pat00006

(여기서, o x ,po y ,p는 터치프로브(200)의 x 방향과 y 방향 오프셋오차를 의미하고, R masterr stylus는 원형마스터(400)와 스타일러스(220) 볼(222)의 반경이며, x5는 p5의 x좌표이고, x6는 p6의 x좌표이며, y5는 p5의 y좌표이고, y7은 p7의 y좌표임)에 의해 원형마스터(400)의 오프셋오차를 측정하는 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
The method of claim 3,
The offset error measurement step 310,
Two straight lines crossing the circular master 400 contact the touch probe 200 at four points of the outer diameter of the circular master 400 which contact the circular master 400, and then measure the machine coordinates. Averaging the x-axis coordinates of the point ( p 1 , p 3 ), and averaging the y-direction coordinates of the two points ( p 2 , p 4) in contact with the second straight line, and then center coordinates ((x1 + x3 ) of the circular master. ) / 2) and the y-direction central coordinate ((y2 + y4) / 2 ) , where x1 is the x-direction coordinate of p 1 , x3 is the x-direction coordinate of p 3 , and y2 is the y-direction of p 2 Direction coordinate, y4 is the y direction coordinate of p 4 )
The touch probe 200 is moved to a point ( p 5 ) corresponding to the calculated x-axis center coordinate ((x1 + x3) / 2) and y-axis center coordinate ((y2 + y4) / 2 ) of the circular master 400. Move it,
Rotate the touch probe 200 180 degrees,
The touch probe 200 is moved from the point ( p 5 ) corresponding to the center coordinate of the circular master 400 in the x direction to be in contact with the point ( p 6 ) and in the y direction to be in contact with the point ( p 7 ). Measure the machine coordinates,
Equation
Figure 112018125314672-pat00006

Here, o x , p and o y , p means offset errors in the x and y directions of the touch probe 200, and R master and r stylus are the circular master 400 and the stylus 220 ball 222. Is the radius of, x5 is the x-coordinate of p 5, x6 is the x-coordinate of p6 , y5 is the y-coordinate of p 5, y7 is the y-coordinate of p7 ), and the offset error of the circular master 400 is measured.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4653824B2 (en) * 2008-07-29 2011-03-16 ファナック株式会社 A machine tool system that measures the shape of a measurement object using an on-machine measuring device
KR101099687B1 (en) 2008-12-22 2011-12-28 삼성중공업 주식회사 Measuring apparatus for transfer error
KR101130596B1 (en) * 2010-03-31 2012-04-02 화낙 가부시끼가이샤 Method of calculating probe-mounting position in on-board measuring device
JP5875568B2 (en) * 2011-01-20 2016-03-02 キヤノン株式会社 5-axis control processing machine, 5-axis control processing machine numerical control device, numerical control method, program, part manufacturing method, mold manufacturing method, and molded product manufacturing method
JP5963792B2 (en) * 2014-02-27 2016-08-03 株式会社牧野フライス製作所 Error map creation method and apparatus, and numerically controlled machine tool having error map creation function

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050022756A (en) * 2003-08-27 2005-03-08 대한민국(창원대학교) Parallel Typed Machining Tool for Complex 3D Machining Work
KR101255479B1 (en) * 2010-01-19 2013-04-16 경북대학교 산학협력단 Method for estimating geometric error between linear axis and rotary axis in a multi-axis machine tool
KR20180027935A (en) * 2016-09-07 2018-03-15 경북대학교 산학협력단 Multi-axis machines to measure geometric errors of index table and method to measure the geometric errors thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4653824B2 (en) * 2008-07-29 2011-03-16 ファナック株式会社 A machine tool system that measures the shape of a measurement object using an on-machine measuring device
KR101099687B1 (en) 2008-12-22 2011-12-28 삼성중공업 주식회사 Measuring apparatus for transfer error
KR101130596B1 (en) * 2010-03-31 2012-04-02 화낙 가부시끼가이샤 Method of calculating probe-mounting position in on-board measuring device
JP5875568B2 (en) * 2011-01-20 2016-03-02 キヤノン株式会社 5-axis control processing machine, 5-axis control processing machine numerical control device, numerical control method, program, part manufacturing method, mold manufacturing method, and molded product manufacturing method
JP5963792B2 (en) * 2014-02-27 2016-08-03 株式会社牧野フライス製作所 Error map creation method and apparatus, and numerically controlled machine tool having error map creation function

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