• 대한기계학회논문집A
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• 제35권6호
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• pp.661-667
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• 2011

접촉식 측정 프로브는 3 차원 좌표 측정기 및 CNC 공작기계 등에서 제품 검사에 많이 활용되고 있고, 최근 품질 향상을 위한 가공 및 검사장비의 고정도화에 따라 측정의 정확도도 또한 매우 중요시 되고 있다. 이에 따라 스트레인 게이지 등을 이용한 고정도의 측정 프로브가 사용되고 있기는 하지만, 본 연구에서는 경제적인 측면을 고려하여 산업현장에서 공작기계에 많이 활용되는 일반 접촉식 측정 프로브의 메커니즘을 이해하고, 측정 시 발생할 수 있는 프로빙 오차에 대한 분석 및 보정을 통하여 그 활용성을 높이고자 하였다. 이를 위하여 스타일러스 반경 및 중심 정렬오차가 규명되었고, 3 차원 공간상의 측정 좌표에서 프로빙 오차에 대한 해석이 이루어졌다. 이러한 오차들을 보정하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 실제 CNC 공작기계 상에서 기준구 측정을 통한 검증이 이루어졌다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권2호
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• pp.195-201
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• 2012

다양한 소비자의 요구에 따라 가공된 제품을 좀더 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 공작기계 내 자동계측장치를 적용하는 사례가 급격히 증가하고 있다. 자동 계측으로 가장 많이 활용되는 접촉식 측정 프로브는 주로 공작물의 가공 원점을 설정하고, 정확한 치수 검사를 통한 불량유무 판정 및 보상가공에 많이 활용된다. 따라서 본 연구에서는 기기상 자동계측장치인 접촉식 측정 프로브를 활용하여 가공된 형상을 신속하고 정확하게 측정하는 방법을 연구하였으며 이를 위하여 가장 많이 활용되는 홀 측정 사이클에 대한 매크로 프로그램을 개발하였다. 또한 측정 시 홀의 진원도 오차에 따라 발생할 수 있는 편심량을 시뮬레이션하여 분석하였으며 본 연구의 신뢰성을 높이기 위하여 기기상에서 개발된 홀 측정 매크로 프로그램을 이용하여 홀플레이트에 대한 측정이 이루어졌으며, 진원도 오차에 따른 편심량을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권8호
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• pp.2081-2087
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• 1994

Touch trigger probes are widely used for inspection purposed in the CMM(Coordinate meauring machine) or machine tool. The errors introduced by measurement probe are fairy systematic, thus can be calibrated and compensated properly. This paper presents a technique for the error calibration and compensation of the probe errors, which can be easily applicable to the manufacturers and users of the measurement probe. The probe coordinate system is defined for the probe error assessment, and a reference sphere ball is measured, and the probe errors are calibrated. The calibrated probe errors are represented in the 3D error map and 2D error map along probing direction. Detail algorithms for the error compensation are proposed.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.603-606
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• 2000

This dissertation is concerned with ultra-precision profile measurement of aspheric surfaces using contact probing technique. A contact probe has been designed as a sensing device to obtain measuring resolutions in nanometer regime utilizing a leaf spring mechanism and a capacitive-type sensor. The contact probe is attached on the z-axis during measurement while aspheric objects are supported on an precision xy-stage whose lateral motions are monitored by a set of two orthogonal plane mirror type laser interferometers. Experimental results show that the contact probing technique developed in this investigation is capable of providing a repeatability of 50 nanometers with a $\pm$3$\sigma$ uncertainty of 300 nanometers. Thermal disturbance is found the most significant factor that should be precisely controlled for accurate measurement.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권8호
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• pp.101-107
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• 2003

A new mechanical probe for 3-D feature measurement on coordinate measuring machines (CMMs) is presented. The probe is composed of the contact stylus and the three-component force sensor. With the stylus mounted on the force sensor, the probe can not only measure 3-D features, but also detect contact force acting on the stylus tip. Furthermore, the probing direction and the actual contact position can be determined by the relationship among three components of contact force to be detected. In this paper, transformation matrix representing the relationship between the external force acting on the stylus tip and the output voltages of measurement gauges is derived and calibrated. The prototype of probe is developed and its availability is investigated through the experimental setup for calibration test of the probe. A series of experimental results show that the proposed probe can be an effective means of improving the accuracy of touch probing on CMM.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권1호
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• pp.1-6
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• 2006

경면물체의 형상과 두께를 측정하는데 있어 접촉식 센서가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 홀로그램 레이저 다이오드와 자동 전력 제어를 이용하여 성능이 좋은 비접촉식 광센서를 개발하였다. 접촉식 센서에서는 센서 프로브가 측정 대상체와 계속해 접촉하므로 프로브의 마모로 인한 측정왜곡이 발생하게 된다. 이를 극복하기 위해 플라스틱렌즈와 CD 플레이어의 광학 픽업장치를 홀로그램 레이저로 구성하는 저가의 비접촉 센서를 제안한다. 비접촉식 광센서는 대상물체 쪽으로 움직이면서 포커스 에러 신호를 얻어 투명판의 형상과 두께를 측정할 수 있다. 센서 내부 온도를 ${\pm}0.1^{\circ}$ 제어한 상태에서 다수의 실험 측정을 수행하여 ${\pm}2{mu}m$의 측정 오차를 가지는 우수한 결과를 보이고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권12호
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• pp.2889-2889
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• 2000

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1992년도 춘계공동학술대회 발표논문 및 초록집; 울산대학교, 울산; 01월 02일 May 1992
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• pp.29-38
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• 1992

무인화된 대량생산 체제에서는 transfer line을 이용하게되며, cycle time의 단축을 위하여 측정 및 검사기능이 별도의 station으로 있어 가공후에 부품의 불량여부를 감지한다. 그러나 다품종소량생산체제에서는 FMC 또는 FMS가 적합하며, 이 시스템에 바람직한 감시기능으로서는 기내측정(inter-process)방식을 많이 이용한다. 여기서는 CNC선반과 머시닝센터에 접촉식 센서인 터치프로브(touch probe)를 설치하여 개발한 무인 FMC용 인터프로세스 3차원 측정 및 검사시스템을 소개한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 추계학술대회 논문집
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• pp.121-125
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• 1991

In order to minimize fixing error of workpieces, prismatic and cylindrical types. Modification Rule by Indexing Table and Modification Rule by NC Program are developed for machining centers by using touch trigger probes. The Modification Rule by Indexing Table means the alignment of workpiece to NC program through degree of freedoms of indexing table. The Modification Rule by NC Program is the alignment of NC program to workpiece set-up condition via the generation of NC program. A postprocessing module is also developed for generating NC-part Program (User Macro) to compensate for Machining errors in end milling and boring processes. Developed methods are verified by experiments.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권8호
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• pp.845-852
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• 2012

The diaphragm-type stylus probe was developed for ultra-precision on-machine measurement (OMM) application. This probe is equipped with two diaphragms which are parallel and one capacitive sensor is used for detecting the vertical motion of end tip in the stylus when it is contacted to the optical freeform surface. For better performance of proposed probes, several design parameters such as axial stiffness and the lateral deformations were investigated with finite element analysis techniques. To verify the feasibility, the profiles of the master sphere ball were measured on the ultra-precision milling machine. The measurement results show that the proposed probe can calculate the radius of the circle within the accuracy of 0.1 ${\mu}m$ for the ultraprecision optical surface.