• 제목/요약/키워드: 자유곡면 측정

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자유곡면을 위한 CAD지향 측정시스템

  • 박희재;김영호;홍예선
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1992년도 춘계공동학술대회 발표논문 및 초록집; 울산대학교, 울산; 01월 02일 May 1992
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    • pp.309-317
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    • 1992
  • 현재 3차원 좌표측정기(Coordinate Measuring Machine:CMM)는 기계가공품의 수치검사(Dimensional inspection)에 널리 사용된다. 검사과정의 자동화를 향상시키기 위해 CMM을 이용한 컴퓨터통합검사시스템이 필요하게 되었다. 이 논문에서는 자유곡면 형상에 대해 CAD지향의 검사개념을 사용하여 CMM을 이용 자동측정하고 그 결과를 토대로 측정한 자유곡면에 대한 형상오차를 분석하는 부분을 다룬다.

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광학식 자유곡면 형상복원 알고리즘 개발 (A algorithm development on optical freeform surface reconstruction)

  • 김병창
    • 한국융합학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.175-180
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    • 2016
  • 광기전공학 기술이 융합된 광학계의 발달은 광학계를 구성하는 부품의 표면이 비구면 또는 자유곡면으로 진화하고 있다. 본 논문에서는 광학식 자유곡면의 국부영역으로부터 직교하는 2방향의 곡률을 정의하여 전체 형상을 복원하는 알고리즘을 제안하였다. 8.4 m 자유곡면 형상을 가진 반사거울에 구현된 알고리즘을 적용한 결과 형상 복원 최대오차 0.065 nm, 평균제곱근 오차 0.013 nm로 복원됨을 확인하였다. 프루브의 위치오차 발생에 대한 노이즈 민감도를 해석한 결과, 2 mm 오차에 대해서도 형상복원 최대오차 30 nm, 제곱평균제곱근 오차 8.7 nm로 위치 오차에 매우 둔감한 알고리즘임을 확인하였다.

3차원 측정 데이터를 이용한 자유곡면 가공물의 오차해석 (Error Analysis of Free-Form Artifact using 3D Measurement Data)

  • 김성돈;이성근;양승한;이재종
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.439-442
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    • 2001
  • The Accuracy of a free-form artifact is affected by machine tool errors, machining process errors, environmental causes and other uncertainty. This paper deals with methodological approach about machine tool errors that are defined the relationship between CMM and OMM inspections of the free-form artifact. In order to analyze the measurement data, Reverse engineering was used. In other words, Surface of Free-Form Artifact is generated by NURBS surface approximation method. Finally, Volumetric error map is made to compare surface of CMM data with that of OMM data.

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NC 가공을 위한 곡면 모델링에 관한 연구

  • 성원징;양균의
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.356-362
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    • 1991
  • 자동차, 항공기, 선박등과 같은 산업제품과 전화기, TV브라운관과 같은 가전제품, 심미적 기능을 갖는 제품등과 같은 일상용품등은 많은 부분이 자유곡면(sculptured surface)으로 이루어져 있다. 이러한 해석적으로 정의 하기 어려운 제품 또는 그것을 생산하는데필요한 금형을 가공하는데 있어서 기존에는 석고 모형이나 목형을 이용한 모방 절삭을 하였다. 그러나 근래에는 자유곡면으로이루어진 제품을 설계하고 가공하는데 있어서 CAD/CAM system을 이용하고 있다. 제품의 곡면을 표현하거나 이들을 NC가공하기 위해서는 곡면을 나타내는 형상 정보가 필요 하고 이들 형상정보로 곡면모델링을 하여공구 경로를 구한다. 그러므로 이들 형상정보를 허용한도내에서 적절히 정하여 실제형상에 가까운 곡면을 형성하여야 한다. CAD/CAM 기술의 발달에 따라 다양한 형태의 곡면을 형성하는 기능을 가진 system이 많이 출현되었고 점토, 석고 또는 나무등으로 만든 physical model로 부터 얻어진 형상정보에 의해 surface fitting을 함으로서 자유곡면을 표현하는 방법이 많이 사용되고 있다. 어떠한 곡면을 표현할때는 곡면의 특성을 잘 표현하면서 전체적으로 smooth 한 것이 바람직하다. 그러므로 곡면의 형태를 설계자가 쉽게 이해할 수 있고 적은 수의 patch로도 복잡한 형상을 나타내야 하며 또한 국부적으로 수정이 용이하여야한다. 본 논문에서는 자유곡면을 나타낼 수 있는 수학적 표현 방법에 관하여 논하고, 해석적 곡면으로 부터 형상정보를 얻어 곡면 모델링을 한 후의 Ferguson곡면, UBS와 NUBS의 차이점을 분석하고, 이들 곡면과 해석적 곡면으로부터 얻은 실제곡면과의 오차를 측정하여 실제형상에 가까운 모델링 곡면을 찾고자 하였다.. 라. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$) 수용액 메디움에서의 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$ 수지에 대한 흡착은 역시 어떤 메디움에서도 Cd(II) 흡착이 제일 크며, 다음이 Zn(II) 이고 착이온을 형성않는 Mg(II)이 제일 작았다. 한편 메디움 종류별 D값의 크기순위는 H$^{+}$>K$^{+}$> $Na^{+}$>NH$_{4}$$^{+}$이였다. 메디움의 종류에 따라 D값의 차이가 나는 것은 금속이온의 착이온 형성과 금속이온의 용액내에서의 이온종의 상태와 관련이 있다고 생각된다. 마. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$)과 MNO$_{3}$ 용리액에 의한 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 용리는 예상한 바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 N

Fabrication, Assembly and Alignment of the Off-axis Freeform K-DRIFT Pathfinder

  • Kim, Yunjong;Kim, Dohoon
    • 천문학회보
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    • 제46권2호
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    • pp.56.1-56.1
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    • 2021
  • 표준우주모형이 예측하는 천체의 성장 역사를 추적하기 위해서는 보통의 밤하늘 밝기보다 약 1000배 어두운 낮은 표면밝기(Low Surface Brightness, LSB) 우주 탐사가 필요하지만, 관측기술의 한계로 아직 LSB 우주는 거의 미지의 세계에 있다고 할 수 있다. 한국천문연구원에서는 LSB 천체 관측에 최적화된 직경 300 mm K-DRIFT Pathfinder 망원경을 개발하였다. LSB 천체는 ~28 mag/arcsec2 보다 어두운 천체로 표면밝기가 매우 낮기 때문에 망원경 내부의 미광(stray light)을 최소화하는 것이 중요하다. 이를 구현하기 위해 K-DRIFT Pathfinder 망원경에는 선형 비점수차가 제거된 비축 자유곡면 삼 반사경 형태를 적용하였다. 본 연구를 통해 가시광 영역에서 선형 비점수차가 제거된 비축 자유곡면 삼 반사 망원경의 설계, 제작 및 측정 가능성을 검증하였다. 본 발표에서는 K-DRIFT Pathfinder 망원경에 적용된 비축 자유곡면 광학면의 가공, 삼 반사 망원경의 조립 및 정렬 결과를 소개한다.

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곡률에 근거한 형상 측정기술 개발 (Development of Profilometry based on a Curvature Measurement)

  • 김병창
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.130-134
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    • 2007
  • 광역의 자유곡면 형상을 나노미터 정밀도로 측정하기 위한 새로운 형상 측정법으로서 곡률에 근거한 형상 측정법을 제안한다. 곡률 형상 측정기는 피측정물을 일정간격으로 스캔하는 간섭계로써 각 국부영역의 형상으로부터 곡률을 획득하여, 이로부터 전 영역의 형상을 복원한다. 제안된 곡률 형상 측정기는 비구면 형상 측정을 위해 개발된 보상 광학계(Null optics)나 국부영역의 형상을 측정하고 결합하는 subaperture-slicking 법에 비해 측정 장비로부터 발생하는 시스템 오차를 근본적으로 제거하는 특징을 가진다. $80mm\times80mm\times25mm$ 작동구간을 갖는 Stewart Platform과 상용 트와이만 그린 간섭계를 이용하여 곡률간섭계를 구성하였으며, 자유곡면의 형상측정을 위한 첫 단계로서 잘 알려진 구면형상을 측정하고, 기존 장비의 측정값과 비교한 결과 32 mm영역에서 최대 56 nm의 차를 보임을 확인하였다.

형상이차미분을 이용한 자유곡면 형상복원법 (Free-Form Surface Reconstruction Method from Second-Derivative Data)

  • 김병창;김대욱;김건희
    • 한국광학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.273-278
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    • 2014
  • 일련의 국부영역으로부터 이차미분값을 획득하여 전체 형상을 복원하는 측정법을 제안하였다. 측정시 기울기가 제거된 국부형상에 대해 곡률과 이차미분이 동일시 되는 점을 이용하여, 3개의 이차미분값으로부터 직교하는 2방향을 따라 3차원형상을 복원할 수 있는 알고리즘을 구현하였다. 임의로 발생시킨 Zernike다항식의 계수로 자유곡면형상을 생성시키고, 구현된 알고리즘을 적용함으로써 검증과정을 수행하였다. 적용한 결과 최대 0.8 mm Sag를 갖는 직경 200 mm영역의 자유곡면형상에 대해 RMS 19 nm 형상복원오차를 갖고 복원됨을 확인하였다. 측정오차에 대한 복원오차 민감도를 진단하기 위해 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 16의 가우시언 랜덤 노이즈를 부여한 후, 복원되는 형상의 오차를 진단한 결과, 197 nm의 형상복원오차가 발생함을 확인하였다.

자유곡면의 온더머신 측정 및 검사를 위한 시스템 설계 (System Synthesis for On-the-Machine Measuring and Inspection of Freeform Surfaces)

  • 남우선;정성종
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권12호
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    • pp.81-88
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    • 1998
  • Measurement and inspection of freeform surfaces are required in reverse design processes. In the case of surface measurement using a touch probe, probe radius compensation affects measuring accuracy. But current industrial practice depends upon an operator's experience to compensate for probe radius. In this paper, an on-the-machine measuring and inspection system for freeform surfaces is studied. Probe radius compensation methodology is investigated by modeling of B-spline surfaces based on digitized data. The accuracy and reliability of the developed system is verified through various kinds of numerical simulations and on-the-machine experiments.

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3차원 자유곡면 온더머신 측정 및 검사 시스템의 개발

  • 남우선;정성종
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.911-914
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    • 1995
  • Measurement and inspection of freeform surface are required in reverse design process. In the case of surface measurement using a touch probe, probe radius compensation affects measuring accuracy But current industrial practice depends upon an operator's experience to compensate for probe radius. In this paper, an on-the-machine measuring and inspection system for freeform surfface was developed. Probe radius compensation methodology was studied via modeling of B-spline surfaces based on digitized data. The accuracy and reliability of the measurement system was confirmed through various kinds of experiments.

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