• 한국정밀공학회지
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• 제12권1호
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• pp.5-14
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• 1995

An optical measurement method of three dimensional surface profiles which is named the slit beam projection is suggested and practically implemented. This method is intended especially for noncontact and fast digitization of sculptured surfaces for CAD modeling and die manufacturing. Its basic principles are based on geometric optics. Deatiled optical principles and an sub-pixel image processing technique to enhance the measuring resolutions are described in this study. The measuring performances of the slit beam projection are presented and discussed to demonstrate that an actual measuring accuracy of below .+-. 0.2mm can be achived over the whole measuring range(500mm*300mm*200mm)

• 한국정밀공학회지
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• 제26권1호
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• pp.63-70
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• 2009

Proposed in the paper is an algorithm to generate tool-path for sculptured surface machining. The proposed algorithm computes tool path by slicing offset triangular mesh, which is the CL-surface (Cutter Location surface). Since the offset triangular mesh includes invalid triangles and self-intersections, it is necessary to remove invalid portions. For the efficient removal of the invalid portions, we extended the sweep line algorithm. The extended sweep line algorithm removes invalid portions very efficiently, and it also considers various degeneracy cases including multiple intersections and overlaps. The proposed algorithm has been implemented and tested with various examples.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.452-452
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• 2008

Abstract Head-mounted displays(HMD) are being developed and marketed in growing numbers for a variety of applications. Though most commonly associated with entertainment applications other applications are also being developed. The field vision on the display screens is expanded by the optical system producing an imaginary screen that appears to be positioned several meters in front of the viewer. In this study, the mold core for the prism lens of HMD was processed by fly-cutting method, and the form accuracy of the mold core was measured.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권1호
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• pp.69-77
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• 1997

본 논문은 금형의 마무리 연마 작업을 로봇을 이용하여 자동화하기 위한 오프라인 프로그래밍 시스템개발을 그 내용으로 하고있다. 3차원 자유곡면 형상을 갖는 금형을 연마하기 위한 로봇 작업 경로를 효율적으로 생성하기 위해서는 기존의 교시 방법이 아닌 CAD시스템과 연계된 시뮬레이션 방식의 자동 경로 생성 방법이 요구된다. 본 연구에서 개발된 금형 연마 작업을 위한 오프라인 프로그래밍 시스템은 연마 작업 시뮬레이션을 위한 기하학적 모델링 기능, 로봇의 작업 공간을 고려한 작업장 배치 기능, 연마 로봇의 효율적인 기구학 해, 3차원 그래픽 시뮬레이션, 3차원 물체간의 충돌 검사 기능 및 유기적인 관계형 데이타 베이스 기능 등으로 구성된다. 본 시스템의 시뮬레이션 결과를 로봇의 위치 보정 과정을 거쳐 로봇 작업 프로그램 으로 변환함으로써 최종적으로 실제 연마 작업이 가능한, 정확하고 안전한 로봇 프로그램을 생성하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권12호
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• pp.100-108
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• 2004

In reverse engineering, data acquisition methodology can generally be categorized into contacting and non-contacting types. Recently, researches on hybrid or sensor fusion of the two types have been increasing. In addition, efficient construction of a geometric model from the measurement data is required, where considerable amount of user interaction to classify and localize regions of interest is inevitable. Our research focuses on the classification of each bounded region into a pre-defined feature shape fer a hybrid measuring scheme, where the overall procedures are described as fellows. Firstly, the physical model is digitized by a non-contacting laser scanner which rapidly provides cloud-of-points data. Secondly, the overall digitized data are approximated to a z-map model. Each bounding curve of a region of interest (featured area) can be 1.aced out based on our previous research. Then each confined area is systematically classified into one of the pre-defined feature types such as floor, wall, strip or volume, followed by a more accurate measuring step via a contacting probe. Assigned to each feature is a specific digitizing path topology which may reflect its own geometric character. The research can play an important role in minimizing user interaction at the stage of digitizing path planning.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.670-679
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• 1995

This paper presents the 3-D profile measurement system of live human faces, which was developed specially for 'KUMDORI sculptor robot' of the '93 Taejon Exposition. '93 Taejon EXPO. The basic principle for measurement adopts the slit beam projection which is a method of measuring 3-D surface profiles using geometric optics between the slit beam and the CCD camera. Since the slit beam projection consumes long measuring time, it is unfit to measure the 3-D profiles of living objects as human. Therefore, the projection type slit beam method which consumes short measuring time is newly suggested. And an algorithm to reconstruct the 3-D profile from the deformed images using finite approximated calibration is suggested and practically implemented. The projection type slit beam method was applied to spectators in a period of '93 Taejon EXPO. The measurement results show that the technique is suitable for 3-D face profile measurement on a living body.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2006년도 하계학술발표회 논문집
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• pp.197-198
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• 2006

본 연구에서 개발하는 성형렌즈는 그림1과 같이 한쪽 면이 비구면인 평볼록 형상이다. Glass렌즈의 고온압축성형을 위해서는 초정밀 가공기술로 제작된 성형Mold가 필요하며, Mold재질에 따른 성형기술의 확립이 필수적이다. 또한, 성형Mold의 표면과 융착반응이 없는 Glass소재가 요구된다. 본 실험을 위한 성형Mold는 코발트(Co) 함량 0.5 %의 초경합금(WC; 일본, Everloy社, 002K)을 초정밀 연삭가공하여 제작하였다. Glass소재는 전이점(Transformation Point; Tg) $572\;^{\circ}C$,항복점(Yielding Point; At) $630\;^{\circ}C$의 열적 특성을 갖는 K-BK7(일본, Sumita社)을 사용하였으며, d선에서 굴절률 및 아베수는 각각 1.51633, 64.1이다. 비구면 Glass렌즈 성형은 GMP(Glass Molding Press; 일본, Sumitomo社, Nano Press-S)장비를 사용하여 성형온도 $625\;^{\circ}C$, 서냉온도 $550\;^{\circ}C$로 고정하고 성형압력를 200-800 N 범위에서 변화시켰다. 표 1에 성형변수로 사용한 서냉속도와 서냉전환온도 조건을 나타낸다. 표1과 같이 각 서냉조건별로5장의 렌즈를 성형 후 특성값이 평균치에 가까운 3장을 선별하여 그 특성을 비교하였다. 각 조건에 따른 성형렌즈의 형상정도(일본, Panasonic社, UA3P, 자유곡면형상측정기), 두께(일본, Mitutoyo社, MDC-25M, 마이크로메터), 굴절률(일본, Shimatus社, KPR-200, 정밀굴절률측정기) 및 MTF[해상도](독일, Trioptics社, Image Master HR, MTF-Field)를 측정하여 각각의 광학적 특성을 비교 평가하였다. 비구면 Glass렌즈 성형장비와 형상측정기를 그림 2, 3에 각각 나타낸다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2007년도 하계학술발표회 논문집
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• pp.243-244
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• 2007

본 연구에서는 성형용 코어 가공에서 초경합금(WC, Co 0.5%)의 초정밀 가공특성을 파악하기 위하여 다이아몬드 휠의 메시, 주축 회전속도, 터빈 회전속도, 이송속도 및 연삭깊이에 따른 표면거칠기를 측정하여 최적연삭조건을 규명하였다. 규명된 최적연삭가공조건을 활용하여 페러렐 연삭법으로 초정밀 연삭가공을 수행하였다. 연삭가공은 초정밀가공기(ASP01, Nachi-Fujikoshi Co., Japan)를 사용하였다. 최종 정삭가공을 수행한 비구면 성형용 코어의 형상측정결과 형상정도(PV; ${\varphi}$ 3.0mm) 0.15${\mu}m$(비구면), 0.10${\mu}m$(평면)으로 3M급 이상의 고화질 카메라폰에 채용되고 있는 비구면 Glass렌즈 양산용 성형용 코어 규격에 만족한 결과로서 본 연구에 수행된 초정밀 가공조건 및 측정방법이 매우 유효함을 알 수 있었다. 형상정도(PV) 및 표면조도(Ra) 측정은 초정밀 자유곡면 측정기(UA3P, Panasonic Co., Japan)와 3차원 표면조도 측정기(NewView5000, Zygo Co., USA)를 각각 사용하였다. 초정밀 가공된 성형용 코어면에 이온증착법을 활용하여 DLC 코팅을 수행하였다. 코팅 전후의 성형용코어를 활용하여 Glass소재(K-BK7, Sumita Co., Japan)를 최적의 성형조건(성형온도, 압력, 냉각속도)으로 성형하였다. DLC 코팅과 성형은 DLC 코팅기(NC400, Nanotech Co., Japan)와 Glass렌즈 성형기(Nano Press-S, Sumitomo Co., Japan)을 각각 사용하였다. Fig. 1은 초정밀 연삭가공, DLC 코팅막 구조, 코팅된 성형용 코어, 그리고, 성형된 비구면Glass렌즈를 각각 나타낸다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1807-1812
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• 2014

플라스틱은 형상의 구애를 거의 받지 않아 자유 곡면형상을 표현할 수 있고, 다양한 색상과 저렴한 가격으로 대량으로 생산할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 차량의 경량화 부품소재로 많이 사용되고 있는 가운데 자동차 도어필러 성형은 엔지니어링 플라스틱을 사용하는 대표적인 예로서, 사출성형으로 생산되고 있다. 이러한 방법으로 생산된 부품은 대부분 외관 부품으로 사용되어 표면에 대한 불량 제거가 무엇보다 중요하며, 이를 위해 마지막 공정으로 폴리싱 작업을 수행하고 있다. 작업자에 의해 이루어지는 폴리싱 작업은 많은 힘을 요구하며, 이로 인해 작업자들의 피로도가 높은 공정으로 분류되어 기피공정이 되고 있다. 본 연구에서는 영상처리를 이용하여 폴리싱 공정의 작업을 작업자와 연계하여 불량위치를 검출하고 폴리싱 공정을 자동으로 수행할 수 있도록 폴리싱 자동화 장비의 개발하였다. 이를 통해 생산시간 단축(30초)및 작업인원 1명 감소로 생산단가의 경쟁력을 높이는 개선효과를 기대하게 되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1499-1505
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• 2010

유연성 공구를 가진 자기연마는 고경도 소재 및 자유곡면 형상 표면의 나노메터급 가공이 가능한 강점을 지닌다. 이러한 자기연마에서 자기연마입자는 시간적, 비용적 측면에서 단순 혼합형 입자가 유리하다. 그러나 단순혼합형 입자는 가공 중 공구로부터 쉽게 이탈하게 되어 가공 시간이 증가 할수록 매우 낮은 가공 효율을 가진다. 따라서 본 연구에서는 단순 혼합형 입자에 오일을 대신하여 실리콘 겔을 매개물로 사용하는 자기연마 입자를 연구하고 그 특성을 분석하였다. 그 결과 자기력 향상과 별개로 입자간 응집력을 높여 입자의 이탈을 줄여 표면거칠기의 향상에 효과가 높음을 확인 하였다. 그리고 실험계획법을 이용하여 고경도 소재인 텅스텐 카바이드의 실리콘 겔 자기연마에서 각 공정변수가 표면거칠기의 향상에 미치는 특성을 평가하고 이를 최적화 하였다.