다이알게이지, 디지탈식 다이알게이지, 리니어 게이지, LVDT, HBT 등

변위센서는 종류 또는 각 메이커마다 부르는 다양한 이름이 위와 같이 존재합니다.

단순하게 볼펜처럼 생긴 센서란 놈이 도대체 우리 산업 주변에서 어떻게 사용되는지 도대체 알 수

없다고 투덜대는 분들도 꽤 있습니다만, 우리가 알고 있던 모르고 있던, 우리 주변에서 엄청나게

사용되고 있습니다.

물론 저는 여기서 '측정'이란 테두리에서 설명을 드리고자 하지만,

제품을 생산해내는 생산기계 곳곳에도 무수한 변위센서가 자리잡고 있습니다.

예전에 북한에서 심어놓은 간첩 수보다 훨씬 많지 않을까 싶네요.

 

그럼 측정을 위주로 변위센서의 용도에 대해 설명드리겠습니다.

 

 

공작기계 또는 연삭기 등에 변위센서를 붙여서 제품의 높이를 검사하는데 사용합니다.

만약 제품을 평면으로 가공한다면 실제로 평면이 나오는지 확인 가능하겠지요.

변위센서를 제품의 위에 대고 스테이지를 쭈-욱 움직여보면서 높이 차이를 검사하면 끝....

 

 

 

 

위의 그림을 보고 이해하실는지 모르겠습니다만, 변위센서가 닿아있는 곳이

나사의 머리부분입니다.

만약 나사가 제대로 체결되지 않았다면 체결이 덜 된 부위를 측정하는 변위센서가

"이건 뭔가 잘못되었는걸!.." 이라고 알려주지요.

 

 

위의 그림은 간접측정 방식으로 내경을 (안지름)을 측정하는 그림입니다.

변위센서, 즉 프로브가 양쪽에 2개가 있지요.

우리가 여기서 주위를 기울여야 되는 것은 '마스타, MASTER'라는 것을 알아야 됩니다.

 

우리가 실제로 만드는 제품 모양과 같지만 내경이 아주 정밀하게 제작된 샘플을 하나 만든다고 가정할 때, 이것이 마스타의 역할을 하게 됩니다.

만약 우리가 만드는 제품의 내경이 10.000mm에 허용공차가 ±0.05mm라고 가정하면,

사용 가능한 합격제품의 내경은 9.950mm에서 10.050mm까지 가능합니다.

그런데 마스터는 이것보다도 훨씬 제품의 도면치수와 가깝게 정밀제작하지요.

정말 정확하게 만든다면 10.000mm로 내경을 가진 제품을 제작해서 마스터로 삼지요.

 

프로브 1을 A라고 하고 프로브 2를 B라고 할 때,

디스플레이 장치, 또는 전자마이크로메타로 불리우는 기기로 A+B 또는 A-B라는 연산을

통해 내경을 측정하게 됩니다.

물론 마스터가 정확하다고 가정할 때 마스터의 A+B의 치수는 "0"이 되겠지요.

실제의 치수를 입력하면 A+B의 치수는 "10.000mm"가 됩니다.

그래서 실제 제품을 측정하면 10.001mm든지 9.999mm를 검출할 수 있게 됩니다.

 

그리고 위에서 프로브의 물리적인 크기 때문에 내경 안쪽에서 측정할 수 없기때문에

별도의 팔(ARM)을 달아서 간접방식으로 내경을 측정하고 있지요.

 

 

이번 그림은 회전하는 모터를 측정하는 그림입니다.

모터의 회전 축이 얼마나 정밀하게 작동하는 가를 검사할 수 있지요.

그런데 여기서 중요한 것은 회전할 때의 속도를 과연 전자마이크로메타가 바로 분석할 수 있는가 하는

점이 무척 중요합니다.

만약 모터가 1초에 10회전 하는데 전자마이크로메타가 1초에 10번만 표시하거나 연산한다면,

모터의 축이 1회전하는데 딱 1번만 측정한다는 계산이 나오게 됩니다.

그럼 모터가 얼마나 정밀하게 회전하는 지 알 수가 없게 되지요.

그래서 센서 및 물론이거나와 전자마이크로미터의 성능도 중요합니다.

우리가 흔히 접하는 일본 M사의 경우에는 고속의 측정에는 적합하지가 않지요.

'디스플레이가 연산하기도 전에 벌써 측정이 끝난다면,  측정하나 마나지요, 아--- 돈도 아깝고'

 

휴대폰 케이스 등 제품의 윤곽을 보여주는 케이스 같은 경우는 그 안에 여러 부품이 들어가고,

각 부품마다의 정확한 위치에 조립되어야 하고, 또는 반대편, 옆면 등의 다른 케이스와

뭉쳐져서 한 제품을 이루게 되지요.

각각의 위치와 높이 등을 측정할 수 있다는 말씀.

 

반도체 회로 등의 실장 기판의 높이 검사에 사용됩니다.

만약 부품이 조립되지 않은 상태라면 높이가 엉뚱하게 나오겠지요.

정밀 측정 및 라인 상태의 검사에도 사용됩니다.

 

혹시 종이 또는 철판이 만들어지는 과정을 보신적이 있습니까?

위의 그림은 종이 또는 철판을 만들어내는 기계의 현재 상태를 체크하고 만약 상태가 좋지않다면,

지금의 상태를 콘트롤러를 보내고 그 콘틀로러는 기계상태를 다시 바르게 하고......

이런 과정을 통해 실시간 기계 제어 및 측정을 하는 시스템입니다.

 

우리가 필요한 종이가 0.1mm인데 현재 0.2mm의 종이 두께가 측정되었다면,

틀려진 두께에 대한 정보를 콘트롤러에 보내고 콘트롤러가 현재의 변위센서의 정보를 참고해서

기계를 재조정하는 작업을 하게됩니다.

 

 

전기 관련 부품의 압착단자부의 측정.

만약 제대로 압착이 되지 않았거나 아예 압착단자가 없다면,

우리의 전자마이크로미터는 이렇게 외칩니다.

"삐뽀 삐뽀 삐보, 큰일났다!!!!!!!!!!!!!"

 

액정 패널의 검사에도 사용되지요.

 

 

 

디스크 드라이브의 평면도 측정에도 사용됩니다.

만약 평면도가 제대로 나오지 않는다면, 우리가 원하는 야한 그림들이 그냥 싸-악 날아가 버릴지도...

 

 

자동차에 꼭 필요한 캠 샤프트도 측정할 수 있지요.

 

 

비행기의 터빈 블레이드의 정확한 형상측정에도 사용될 수 있지요.

이런 친구들이 잘 만들어지지 않으면 태평양 상공을 날다가, 참치랑 친구하게 될지도 모르지요.

 

그림만 보시고는 잘 모르겠지요.

일반 측정기기 뿐만 아니라 시험기기에도 변위센서가 사용된다는 사실.

위의 그림은 외부의 힘을 철판에 가할 때 철판이 얼마나 견디는가를 시험할 때를 가정한 그림.

우리가 생산현장에서 흔히 사용하는 경도시험기(경도기)에도 이 변위센서가 중간에 딱하고 자리잡고

있다는 사실을 기억해 줍니다.

 

오늘 우리의 변위센서는 열심히 일했고, 또 피곤하기도 하답니다.

이 이외에도 수많은 일들을 하지만 오늘은 여기까지만......

 

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