WO2020122321A1

WO2020122321A1 - 기상측정장치의 측정방법

Info

Publication number: WO2020122321A1
Application number: PCT/KR2019/002552
Authority: WO
Inventors: 양승한; 이훈희; 이동목
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2020-06-18
Also published as: KR102065861B1

Abstract

기상측정장치의 측정방법이 개시된다. 개시된 기상측정장치의 측정방법은 가공기계의 스핀들에 장착되어 공작물의 형상을 측정하는 기상측정장치의 측정방법에 있어서, 스핀들 축 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 한다.

Description

기상측정장치의 측정방법

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.

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.

병렬 메커니즘은 이동질량(Moving mass)이 각 액추에이터에 분산되어 민첩한 구동이 가능하고, 유연한 공구 자세를 취할 수 있는 장점이 있다.

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.

기상측정장치(on-machine measurement equipment)는 가공기계에 장착되어 측정하는 장치로서, 가공과 검사를 통합함으로써 생산비용 및 시간을 저감하는 장점이 있다.

최근에는 측정 프로브(Probe)와 측정검증용 마스터(Mater)를 이용하여 공작기계 및 3차원 측정기 자체의 오차를 측정하는 용도로도 기상측정장치가 활용되고 있다.

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.

상기에서 소개한 병렬기구가 포함된 가공기계는 스핀들 축 방향의 구속운동으로 인해 스핀들에는 종속적인 각도변화가 동반되게 된다. 이는 스핀들에 장착되어 측정을 수행하는 기상측정장치에도 큰 영향을 미친다.

이로 인해 구속운동을 하는 가공기계에 장착된 기상측정장치는 측정시에 구속운동으로 인한 종속적인 각도변화가 측정값에 반영되어 정확한 측정값을 얻을 수 없다.

따라서 구속운동이 동반되는 가공기계에 장착된 기상측정장치로 공작물의 형상을 측정할 때 구속운동으로 인해 유발되는 측정오차를 보상할 새로운 측정방법의 개발이 절실히 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 가공기계의 구속운동으로 인해 발생되는 종속적인 각도변화량을 공작물측정시 보상되도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 가공기계의 구속운동으로 인해 발생되는 종속적인 각도변화량을 오프셋오차 측정시에 보상되도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 가공기계의 스핀들에 장착되어 공작물의 형상을 측정하는 기상측정장치의 측정방법에 있어서,

상기 스핀들 축 방향의 구속운동으로 인해 발생되는 상기 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하는 구속운동보상단계;

상기 종속적 각도변화량만큼 상기 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지한 채 기상측정장치 단부의 중심이 상기 스핀들 축에 대해 벗어난 정도를 측정하는 기상측정장치의 오프셋오차 측정단계;

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,

가공기계의 구속운동으로 인해 기상측정장치에 반영되는 종속적 각도변화량을 반영하여 공작물의 형상을 측정하는 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법을 제공한다.

또한 상기 기상측정장치는 터치프로브(Touch-trigger probe)인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 오프셋오차 측정단계는 상기 스핀들에 장착된 터치프로브 단부의 스타일러스 볼 중심이 가공기계의 스핀들 회전축에 대해 벗어난 정도를 측정하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 기상측정장치는 스캐닝 프로브(Scanning probe)인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 기상측정장치는 레이저 스캐너(Laser Scanner)인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 구속운동보상단계는 해당 측정위치에서 기구학계산을 통해 스핀들의 구속운동으로 인해 발생되는 상기 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 오프셋오차 측정단계는,

원형마스터를 가로지르는 두 직선이 원형마스터와 접촉하는 원형마스터 내경의 네 점에 터치프로브를 접촉시켜 기계좌표를 측정한 후, 첫번째 직선이 접촉한 두 점(p₁, p₃)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p₂, p₄₎의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2₎를 산출하고, (여기서 x1은 p₁의 x방향 좌표이고, x3는 p₃의 x방향 좌표이며, y2는 p₂의 y방향 좌표이고, y4는 p₄의 y방향 좌표임)

산출된 원형마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2₎에 해당되는 지점(p₅)으로 터치프로브를 이동시키고,

상기 터치프로브를 180도 각도를 회전시키고,

터치프로브를 상기 원형마스터의 중심좌표에 해당하는 지점(p₅)에서 x 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p₆)과 y 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p₇)의 기계좌표를 측정하고,

수식

(여기서, o_x,p와 o_y,p는 터치프로브의 x 방향과 y 방향 오프셋오차를 의미하고, R_master와 r_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.

또한 상기 오프셋오차 측정단계는,

원형마스터를 가로지르는 두 직선이 원형마스터와 접촉하는 원형마스터 외경의 네 점에 터치프로브를 접촉시켜 기계좌표를 측정한 후, 첫번째 직선이 접촉한 두 점(p₁, p₃)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p₂, p₄₎의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2₎를 산출하고, (여기서 x1은 p₁의 x방향 좌표이고, x3는 p₃의 x방향 좌표이며, y2는 p₂의 y방향 좌표이고, y4는 p₄의 y방향 좌표임)

상기 터치프로브를 180도 각도를 회전시키고,

수식

본 발명은 구속 운동이 동반되는 가공기계에서 종속적 각도변화량을 터치프로브의 오프셋에 반영할 수 있어, 측정 정확도를 높이는 효과가 있다.

또한 본 발명은 터치프로브 뿐만 아니라 다양한 유형의 기상측정장치에 적용이 가능한 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

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.

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.

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.

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.

도 1은 Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)의 사시도이고, 도 2는 Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)에 대한 자유도와 좌표계를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

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.

Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)의 구조에 대해 간단히 설명한다.

Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)는 3축 병렬기구와 2축 직렬기구가 조합된 하이브리드 구조를 이루고 있다.

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.

베이스 프레임(110)은 정지 상태를 유지하며, 5 축 병렬기구의 몸체(210)부를 형성한다.

이동 프레임(120)은 상기 베이스 프레임(110)에 소정 간격 이격되어 배치되며, 상기 베이스 프레임(110)에 대하여 이동이 가능하다.

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.

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.

제4 링크(160)는 일단은 상기 이동 프레임(120)에 힌지결합된다.

제5 링크(170)는 일단은 상기 제4 링크(160)에 힌지결합되며, 타단에는 공구가 결합된다. 즉, 제5 링크(170)는 스핀들에 해당된다.

제4 링크(160) 및 제5 링크(170)는 2축 직렬기구를 형성한다.

이와 같이 Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)는 3축 병렬기구에 2축 직렬기구가 연결되어 있다.

도 3은 상용 터치프로브(200)를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하여 설명한다.

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.

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.

터치프로브(200)는 Exechon사의 병렬기구 가공기계(100)(이하 PKM이라 한다)의 스핀들에 장착된다.

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.

도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

PKM은 5축, 즉 5자유도를 가지고 있으므로, 스핀들은 하나의 자유도가 구속을 받게 된다.

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.

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.

본 발명에서는 기상측정장치로 공작물을 측정할 때 상기의 종속적 각도변화량을 보상하도록 하였다.

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.

도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 기상측정장치의 측정방법은 구속운동보상단계(300), 오프셋오차 측정단계(310), 공작물측정단계(320)를 포함한다.

구속운동보상단계(300)는 스핀들의 구속운동으로 인해 발생되는 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하는 단계이다.

구속운동보상단계(300)는 해당 측정위치에서 기구학계산을 통해 스핀들 축 방향의 구속운동으로 인해 발생되는 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출한다.

오프셋오차 측정단계(310)는 종속적 각도변화량만큼 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지한 채 기상측정장치 단부의 중심이 스핀들 축에 대해 벗어난 정도를 측정하는 단계이다.

여기서 종속적 각도변화량만큼 스핀들을 역방향으로 회전시킨 상태를 유지하는 것은 가공기계의 구속운동으로 인한 영향을 배제하기 위함이다.

먼저, 원형마스터(400)를 가로지르는 두 직선이 원형마스터(400)와 접촉하는 원형마스터(400) 내경 또는 외경의 네 점에 터치프로브(200)를 접촉시켜 기계좌표를 측정한다.

상기 네 점의 좌표는 p1=[x1, y1, z1], p2=[x2, y2, z2], p3=[x3, y3, z3], p4=[x4, y4, z4]로 표시될 수 있다.

그리고 첫번째 직선이 접촉한 두 점(p₁, p₃)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p₂, p₄₎의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2₎를 산출한다.

원형마스터(400)의 중심좌표(p_center _{_of_circle})는 다음과 같이 표시될 수 있다.

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.

그리고 산출된 원형마스터(400)의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2₎에 해당되는 지점(p₅)으로 터치프로브(200)를 이동시킨다.

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 된다

그리고 터치프로브(200)를 상기 원형마스터(400)의 중심좌표에 해당하는 지점(p₅)에서 x 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p₆)과 y 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p₇)의 기계좌표를 측정한다.

X, Y방향 측정을 통해 p5에 대한 p6와 p7의 편차를 구하면 오프셋과 측정 값의 관계는 다음과 같이 표현할 수 있다.

여기서, θ₆와 θ₇은 원형마스터(400)의 중심에서 접촉점 p6, p7까지의 원호 각이며, R _master와 r _stylus는 원형마스터(400)와 스타일러스(220) 볼(222)의 반경이고, x5는 p5의 x좌표이고,x6는 p6의 x좌표이며, y5는 p5의 y좌표이고,y7은 p7의 y좌표이다.

θ₆와 θ₇에 대해미소각 근사화를 하면 오프셋은 다음과 같이 간단하게 계산할 수 있다.

여기서, o_x,p와 o_y,p는 터치프로브(200)의 x 방향과 y 방향 오프셋오차를 의미한다.

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.

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.

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.

Claims

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
제1항에 있어서,

상기 기상측정장치는 터치프로브(200)인 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
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
제1항에 있어서,

상기 기상측정장치는 스캐닝 프로브인 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
제1항에 있어서,

상기 기상측정장치는 레이저 스캐너인 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
제1항에 있어서,

상기 구속운동보상단계(300)는 해당 측정위치에서 기구학계산을 통해 스핀들의 구속운동으로 인해 발생되는 상기 기상측정장치의 종속적 각도변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는, 기상측정장치의 측정방법
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(p₁, p₃)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p₂, p₄₎의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2₎를 산출하고, (여기서 x1은 p₁의 x방향 좌표이고, x3는 p₃의 x방향 좌표이며, y2는 p₂의 y방향 좌표이고, y4는 p₄의 y방향 좌표임)

산출된 원형마스터(400)의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2₎에 해당되는 지점(p₅)으로 터치프로브(200)를 이동시키고,

상기 터치프로브(200)를 180도 각도로 회전시키고,

터치프로브(200)를 상기 원형마스터(400)의 중심좌표에 해당하는 지점(p₅)에서 x 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p₆)과 y 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p₇)의 기계좌표를 측정하고,

수식

(여기서, o_x,p와 o_y,p는 터치프로브(200)의 x 방향과 y 방향 오프셋오차를 의미하고, R_master와 r_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
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(p₁, p₃)의 x축 방향 좌표를 평균하고, 두번째 직선이 접촉한 두 점(p₂, p₄₎의 y방향 좌표를 평균하여 원형 마스터의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2₎를 산출하고, (여기서 x1은 p₁의 x방향 좌표이고, x3는 p₃의 x방향 좌표이며, y2는 p₂의 y방향 좌표이고, y4는 p₄의 y방향 좌표임)

산출된 원형마스터(400)의 x 방향 중심좌표((x1+x3)/2)와 y 방향 중심좌표((y2+y4)/2₎에 해당되는 지점(p₅)으로 터치프로브(200)를 이동시키고,

상기 터치프로브(200)를 180도 각도를 회전시키고,

터치프로브(200)를 상기 원형마스터(400)의 중심좌표에 해당하는 지점(p₅)에서 x 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p₆)과 y 방향으로 이동하여 접촉하는 지점(p₇)의 기계좌표를 측정하고,

수식

(여기서, o_x,p와 o_y,p는 터치프로브(200)의 x 방향과 y 방향 오프셋오차를 의미하고, R_master와 r_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