I. 산업 배경 및 측정 과제
키가 있는 축은 키와 키홈 사이의 결합을 통해 토크를 전달하고 회전 위치를 고정합니다. 이는 모터 축, 구동축, 기어 축 및 기타 회전 기계에서 가장 일반적인 연결 방식입니다. 키홈의 너비, 깊이, 높이 및 위치 정확도는 키의 하중과 구동 장치의 작동 원활함을 결정합니다. 키홈이 너무 얕게 가공되면 키가 제대로 장착되지 않고, 너무 깊게 가공되면 키가 슬롯에서 흔들리면서 진동과 소음이 발생합니다. 또한 키홈은 축 표면에 오목하게 들어가 있기 때문에 광학 검사와 수동 검사 모두 어려운 부분입니다. 업계 전반에서 다음과 같은 세 가지 문제가 반복적으로 발생합니다.
키홈 바닥이 숨겨져 있어 깊이를 정확하게 측정할 수 없습니다.
양쪽 측벽이 슬롯 바닥을 막고 있습니다. 백라이트 윤곽 측정 방식은 슬롯 입구의 실루엣만 포착할 뿐, 실제 바닥면 프로파일과 모서리 반경은 이미지에 나타나지 않아 모든 깊이 측정값에 불확실성이 존재합니다. 허용 오차를 벗어난 깊이는 일반적으로 조립 단계에서 기계 진동, 소음 또는 심지어 키 파손과 같은 문제로 드러납니다.
깊이는 게이지를 사용하여 수작업으로 무작위로 확인하기 때문에 일관성이 떨어집니다.
깊이는 일반적으로 깊이 측정기나 게이지 핀과 같은 도구를 사용하여 수동으로 측정합니다. 정렬은 감으로, 판독은 육안으로 이루어집니다. 측정 결과는 작업자마다, 그리고 생산 배치마다 차이가 발생하기 때문에 부분적인 검사만 실질적으로 가능합니다. 부품 하나당 몇 분씩 소요되는 수동 측정으로는 생산 속도를 따라갈 수 없으며, 허용 오차를 벗어난 부품이 불량으로 남게 됩니다.
각 부분은 별도의 측정기를 사용하여 개별적으로 측정되며, 기준점이 변동합니다.
폭, 깊이, 높이 및 위치는 서로 다른 측정 도구와 스테이션에 속합니다. 재클램프 작업과 기계 간 이동이 반복될 때마다 위치 오차가 누적되어 최종 결과에 영향을 미칩니다. 특히 정밀 공차가 요구되는 키홈의 경우, 이러한 오차만으로도 허용 공차의 거의 전부가 소진될 수 있습니다. 결국 측정값은 특정 부품이나 배치와 연결하기 어려운 종이 기록에 흩어져 있게 됩니다.
II. 해결책: DSMY 시리즈 광학 샤프트 측정기(일체형 백색광 프로브 )
DSMY 시리즈는 이중 원거리 광학계, 2500만 화소 영역 스캔 카메라, 백색광 프로브로 구성된 복합 센서 시스템을 통해 숨겨진 키홈 바닥, 샘플링 기반 검사, 단편적인 측정이라는 세 가지 문제를 모두 해결합니다. 백색광 프로브는 하나의 좌표계에서 광학 시스템과 정밀하게 공동 교정됩니다. 공작물이 회전하면 시스템은 회전 각도와 반경 값을 동시에 기록하고 키홈의 극좌표 프로파일을 생성합니다. 이 프로파일을 기반으로 단일 클램핑 방식으로 완전 비접촉식 측정을 통해 키홈의 폭, 깊이, 높이를 측정합니다. 세 가지 핵심 기능은 각각의 문제에 직접적으로 대응합니다. 백색광 프로브는 키홈 바닥을 명확하게 보여주고, 영역 스캔 카메라는 샘플링을 100% 검사로 전환하며, 단일 클램핑 방식과 소프트웨어는 스테이션 간 회전을 제거하고 데이터 루프를 완성합니다.
백색광 프로브를 이용한 복합 측정 — 바닥이 더 이상 숨겨져 있지 않습니다. 너비, 깊이, 높이를 한 번에 측정할 수 있습니다.
광학 시스템과 정밀하게 동시 교정된 백색광 프로브는 공작물이 회전하는 동안 회전 각도와 반경 값을 동기적으로 기록하여 키홈의 극좌표를 생성하고 너비, 깊이 및 높이를 직접 측정합니다. 이로써 수동 게이지를 사용한 회전 측정이나 오프라인 CMM 검사를 대체할 수 있으며, 슬롯 벽면에 접촉하거나 표면에 자국을 남기지 않고도 정확한 측정이 가능합니다.
25- 메가픽셀 영역 스캔 카메라 - 몇 초 만에 완벽한 검사, 부품별로 반복 가능한 검사.
26- 양방향 원근 이미징 기술은 원근 왜곡을 발생시키지 않습니다. 카메라가 한 번의 회전으로 1,000개 이상의 독립적인 원을 스캔하여 키홈 측정은 물론 샤프트 직경, 베어링 저널 및 단면 측정까지 단 몇 초 만에 완료합니다. 0.0001mm의 해상도로 작동하며 보간 없이 일정한 점 밀도를 유지하므로 작업자나 배치에 관계없이 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 100% 검사로 부분 검사를 대체합니다.
클램핑 한 번과 Haycise 데이터 루프를 사용하면 모든 특징이 동일한 좌표계에 있게 되어 데이터 추적이 가능합니다.
키홈, 외경 및 베어링 시트는 모두 하나의 좌표계에서 한 번의 클램핑으로 측정되므로 기계 간 이동으로 인한 반복적인 위치 지정 오류를 제거합니다. 자동 온도 보정 기능이 있는 화강암 재질의 기계 베이스는 실제 작업 현장에서도 안정적인 측정 결과를 보장합니다. Haycise 계측 소프트웨어는 0.1μm 수준의 서브픽셀 에지 추출을 통해 일관된 에지 판정을 보장하고, 변조 방지 기능을 갖춘 자동 데이터 아카이빙, SPC 분석 및 MES/Q-DAS 통합 지원, PDF, dfq 및 CSV 보고서 내보내기 기능을 제공하며, 공장 감사 및 추적성 요구 사항을 충족합니다.
III. 실행 결과
정확도 및 비파괴 검사
백색광 프로브는 공작물이 회전함에 따라 극좌표계로 스캔하므로 키홈 바닥이 더 이상 슬롯 벽에 가려지지 않습니다. 너비, 깊이 및 높이는 한 번의 패스로 완전 비접촉 방식으로 측정되며, 키홈과 외경 기준면이 동일한 좌표계에 정렬되어 측정 결과의 재현성과 추적성이 보장됩니다.
검사 효율성 향상
단일 클램핑과 몇 초 만에 여러 스테이션을 회전하며 캘리퍼, 깊이 게이지, 게이지 핀 및 CMM을 사용하는 기존 방식을 대체하여 부품별 검사 시간을 몇 분에서 몇 초로 단축합니다. 전환 시 고정 장치를 다시 설정할 필요가 없습니다. 코드를 스캔하면 탭 한 번으로 해당 프로그램이 전환됩니다. 다품종 소량 생산부터 전체 로트 검사까지 모두 적합합니다.
디지털 품질 관리 및 추적성
측정 데이터는 변조 방지 기능과 함께 자동으로 보관되며, SPC 공정 분석 및 MES/Q-DAS 통합을 지원하여 고급 고객의 공장 감사 요구 사항을 충족하는 완벽하고 추적 가능한 품질 관리 원장을 구축함으로써 측정에서 공정 피드백에 이르는 전 과정을 완성합니다.
IV. 산업 응용 분야
일반적인 적용 분야는 다음과 같습니다.
· 모터 샤프트: 산업용 및 신에너지 자동차 모터 샤프트의 키홈 및 외경 기준면 검사
· 자동차 구동축: 변속기 및 구동축의 키홈 검사(스플라인 오버핀 검증을 선택적으로 추가 가능)
· 기어축 및 커플링: 기어박스 축 단면 및 커플링 허브 내경의 키 맞춤 특징 측정
· 유압, 펌프 및 밸브: 유압 펌프 및 밸브 샤프트의 키홈 및 저널 측정
· 공작기계 및 일반 기계: 스핀들 및 리드 스크류와 같은 키형 축의 품질 검사
자주 묻는 질문(FAQ)
질문: DSMY 시리즈는 어떤 크기의 키드 샤프트를 측정할 수 있습니까?
A: 측정 범위는 모델에 따라 다릅니다. 소형 DSMY203 모델은 220 × 30 mm를 측정할 수 있으며, 시리즈는 최대 길이 4,000 mm, 최대 직경 280 mm까지 측정 가능합니다. 마이크로 모터 샤프트부터 고하중 구동축까지 맞춤형 크기 제작도 가능합니다.
질문: 중앙에 구멍이 없는 키형 샤프트는 어떻게 고정합니까?
A: 센터 클램핑이 지원되며, 옵션으로 3구척, 자석 플레이트, 콤비네이션 센터 및 자동 테일스톡을 사용할 수 있습니다. 센터 홀이 없는 불규칙한 단면은 폼 센터로 고정할 수 있으며, 바코드 스캔을 통해 해당 측정 프로그램을 자동으로 불러올 수 있습니다.
Q: 저희는 다품종 소량 생산을 자주 하는데, 검사로 인해 생산 속도가 느려질까요?
A: 아니요. 전환 시 고정 장치 재설치나 재프로그래밍이 필요하지 않습니다. 바코드, QR 코드 또는 RFID 태그가 측정 프로그램과 자동으로 일치하여 한 번의 터치로 전환됩니다. 이 기계는 다양한 종류의 소량 생산에 적합하며 자동 적재/하역 시스템과 연동할 수 있습니다.
