측정기 보정을 위한 1차원 보정시편의 자가보정

Abstract

삼차원 측정기의 보정은 1차원 혹은 2차원으로 일정한 배열의 표식을 갖는 기준시편을 측정함으로써 기존 시편의 데이터와 측정 결과의 차이를 이용하여 측정기의 오차를 계산하고 이 값을 이용하여 보정을 수행하게된다. 비접촉식 3차원 측정기의 경우 일반적인 기준 시편으로는 유리면 위에 크롬을 식각하여 만든 기준 시편을 사용하게 된다. 기준 시편은 시편을 제작하는 기계의 오차를 포함하게 되는데, 표준 시편에 포함된 오차를 미리 보정하여 측정기를 보정할 때 시편의 오차에 의한 영향을 제외시켜야 한다. 1차원 시편의 경우 그림 1과 같이 각 표식의 위치에는 거리방향 오차(Displacement error)와 진직방향 오차(Straightness error)가 포함된다. 일반적으로 이 오차들은 보정 시편을 공급하는 업체로부터 보정값을 얻게 되지만, 이러한 오차를 모르는 경우에 대해서는 자가보정방법을 이용하여 표준 시편을 보정하여 사용할 수 있다. [1][2] 본 논문에서는 1차원 시편에 포함될 수 잇는 거리방향 오차와 진직방향 오차를 자가보정방법에 의하여 계산한다. 거리방향 오차에 대해서는 자가보정방법중 차분법을 적용한다. 차분법은 동일한 시편을 하나의 위치에서 측정한 결과와, 표식 사이의 간격, △, 만큼 시편을 이송시킨 위치에서 측정한 결과를 이용하여 시편의 위치를 보정한다. 또한 차분법을 이용하여 진직방향 오차를 계산할 수 없는 이유에 대하여 설명하고, 진직방향 오차를 계산하기 위하여 반전법을 사용하여 시편을 보정하는 방법을 설명한다. 이상의 자가보정 방법들을 실제 비접촉식 3차원 측정기에 적용하여 시편의 오차를 보정한다. 자가보정방법을 적용한 결과 측정기에 포함된 오차성분과 시편에 포함된 오차성분을 분리할 수 잇었다. 그림 2는 실제 사용한 보정시편의 거리방향과 진직방향의 오차를 자가보정에 의하여 계산한 결과를 나타낸다.