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小尺寸注塑件Case

활용사례

게시일: 2023년 12월 29일

작은 부품, 큰 도전: 고정밀 3D 스캐닝이 전 영역 검사를 어떻게 간단하게 만드는가

작은 부품, 큰 도전. SHINING 3D 메트롤로지의 OptimScan 시리즈가 실제 성공 사례를 바탕으로 사출 성형 부품의 전 영역 검사를 빠르고 정확하며 간편하게 만드는 방법을 알아보세요.

자동차 전자 시스템 내부를 살펴보거나 가전제품을 분해해 본 적이 있다면, 커넥터, 릴레이 하우징, 센서 케이스, 스위치 부품과 같은 작은 플라스틱 부품들을 본 적이 있을 것이다. 이런 작은 부품들은 별것 아닌 것처럼 보일 수 있지만, 중요한 역할을 한다. 이들은 부품들을 고정하고 민감한 전자 장치를 보호하며, 다른 부품들과 완벽하게 맞물려야 한다. 눈으로는 거의 알아차리기 힘든 아주 미세한 편차도 조립 문제를 일으키거나 제품 전체의 성능에 영향을 줄 수 있다.

그래서 치수를 정확하게 맞추는 것이 매우 중요하다. 하지만 이런 작은 부품을 매일 다루는 제조업체들에게는 이를 정확하게 측정하는 일이 말처럼 쉽지 않다.

 

 

현실 세계의 도전

주하이 Jinyoung MECHATRONICS 유한공사는 2005년에 설립되었으며, 자동차 전자 장치와 차체 전자 제어 시스템을 제조합니다. 이들이 생산하는 부품 중 상당수는 소형으로, 일부는 10mm에 불과하고 다른 일부는 최대 100mm에 이릅니다. 또한 이들은 엄격한 품질 기준을 충족해야 합니다.

신제품을 개발할 때 진영 메카트로닉스는 하나의 부품에서 100~200개의 치수를 측정해야 하는 경우가 많습니다. 과거에는 2D 영상 측정 장비와 CMM을 사용하여 작업자가 한 번에 하나의 치수씩 측정해야 했습니다. 각 측정마다 새로운 세팅이 필요했고, 부품을 반복해서 재고정해야 했습니다. 이 과정은 느리고 매우 번거로웠으며, 전체 영역 검사는 거의 불가능했습니다. 고객이 전체 검사 보고서를 요청하면 팀은 종종 외주를 맡겨야 했습니다.

 

Manually operating equipment to measure individual dimensions

개별 치수를 측정하기 위해 장비를 수동으로 조작함

작은 부품들은 그 자체로 여러 가지 도전 과제를 안고 있습니다. 매우 작기 때문에 어떤 것도 놓치지 않고 미세한 디테일까지 포착할 수 있는 장비가 필요합니다. 형상도 복잡한 경우가 많습니다—얇은 벽, 작은 리브, 미세한 보스 등을 생각해 보세요. 또한 사출 성형으로 제작되기 때문에 기존의 도구로는 발견하기 어려운 미세한 뒤틀림이나 수축 자국이 생길 수 있습니다. 여기에 더해 각 부품에서 수십 개에서 많게는 수백 개에 이르는 치수를 측정해야 하므로 엄청난 시간과 인력이 소요됩니다.

Jinyoung MECHATRONICS에게는 더 나은 방법이 필요하다는 것이 분명했습니다.

 

고정밀 3D 검사 시스템이 핵심 솔루션이 된다

Jinyoung MECHATRONICS는 고정밀 3D 스캐닝 기술에 대해 알게 된 후 SHINING 3D에 접근하여 OptimScan 시리즈를 선택했으며, 이를 통해 소형 사출 성형 부품의 전면 검사를 손쉽게 구현할 수 있었습니다.

 

전체 필드 검사에 대한 새로운 접근 방식

OptimScan 시리즈를 사용하여 소형 사출 성형 부품의 정확하고 완전한 3D 데이터를 획득합니다. 이 3D 데이터는 이후 전문 검사 소프트웨어로 가져와 설계 데이터와 비교됩니다. 컬러 맵은 형상 및 위치 편차를 직관적으로 표시합니다.

동시에 소프트웨어 내에서 개별 치수를 측정할 수 있습니다. 측정해야 하는 치수의 개수와 관계없이 빠르게 검사할 수 있으며, 치수 개수에는 제한이 없습니다.

 

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 Automated 3D scanning with a 2-axis rotary table

2축 회전 테이블을 이용한 자동 3D 스캐닝

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측정 결과 도표

이 고정밀 3D 검사 방법을 통해 단 한 번의 스캔과 단 한 번의 셋업만으로 전체 영역 검사가 완료되며, 기존에 치수를 하나씩 측정하던 방식을 완전히 혁신합니다. 효율성이 기하급수적으로 향상되어 소형 사출 성형 부품의 전수 치수 검사가 현실적으로 가능해졌습니다.

 

OptimScan 시리즈의 특징

신흥 측정 방법으로서, 소형 사출 성형 부품에 대한 전체 필드 검사를 성공적으로 수행할 수 있는 능력은 장비의 적용 특성에 크게 의존합니다.

측정 정확도: 측정 도구로서 정확도는 기본적인 요구 사항입니다. OptimScan 시리즈는 최대 0.005 mm의 정확도와 안정적인 반복 정밀도를 갖춘 계측 등급의 정밀도를 제공하여, 공작물의 치수 정보를 정확하게 포착합니다.

인증: VDI/VDE 2634 Part 2 표준을 기반으로 합니다. 추적 가능한 구(sphere) 직경 측정 데이터를 기반으로 한 프로빙 오차 성능 평가. 작업 공간 내 고정된 위치 관점에서 추적 가능한 길이 표준을 사용한 측정을 기반으로 한 구 간격 오차 평가.


"우리의 측정 정확도 요구사항은 매우 높으며, 종종 마이크로미터 수준에 이릅니다. 이 3D 스캐너의 정확도는 우리의 요구를 충족하며, 반복성도 매우 안정적이고, 결과는 2D 이미지 측정 장비로 측정한 값과 매우 잘 일치합니다. 또한 장비의 디테일 재현 능력도 매우 뛰어납니다. 우리는 반복 검증을 수행했으며, 장비는 모든 측면에서 우수한 성능을 보입니다."


— Luo 씨, IQC 부서장, 주하이 Jinyoung MECHATRONICS 유한공사

 

측정 효율성: 2축 로터리 테이블과 함께 사용하면 OptimScan 시리즈는 자동 스캔을 지원하여 단 1~2분 만에 스캔을 완료할 수 있습니다. 스캔부터 보고서 작성까지 전체 측정 과정은 30분 이내에 완료될 수 있습니다. 이러한 높은 효율성은 전면 검사(full-field inspection) 구현을 가능하게 하는 핵심 요소입니다.

계측 등급의 정확도, 뛰어난 디테일 재현 능력, 높은 측정 효율성과 같은 장점을 바탕으로 OptimScan 시리즈 장비는 소형 사출 성형 부품의 전면 검사에서 강력한 입지를 차지하고 있습니다.

이 새로운 접근 방식을 통해 Jinyoung MECHATRONICS는 한 번에 하나의 치수만 측정하던 방식에서 단일 스캔으로 모든 데이터를 캡처하는 방식으로 전환했습니다. 전면 검사는 더 이상 병목이 아닙니다. 이제 고객이 요청할 때마다 전체 검사 보고서를 제공할 수 있으며, 전체 과정에 필요한 수작업도 훨씬 줄어들었습니다. 이는 품질과 효율성 모두에서 분명한 성과이며, 적절한 기술이 어떻게 번거로운 과제를 간단한 해결책으로 바꿀 수 있는지를 보여주는 좋은 사례입니다.

OptimScan Q12Q9 HD featured

OptimScan 시리즈

OptimScan 시리즈는 첨단 청색광 기술을 통해 고정밀 산업용 3D 검사 기능을 제공하며, 자동차, 항공우주 및 제조 산업 전반에 걸쳐 품질 관리를 위한 계측 등급의 정확도를 보장합니다. 

 

  • 블루 라이트 기술
  • 다중 노출 및 HDR
  • 지능형 소프트웨어
  • 검증된 정확도