• 대한기계학회논문집A
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• 제28권7호
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• pp.986-991
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• 2004

For volumetric error measurement and calibration for machine tools, manufacturing machine or coordinate measuring machine (CMM), are studied using a Ball-bar artifact. A design of the Ball-bar is suggested manufactured by Invar, which is a low thermal expansion material, and precision steel balls. The uncertainty for the artifact method is discussed. A method of the Ball-bar artifact for obtaining 3-D position errors in CMM is proposed. The method of error vector measurement is shown using the Ball-bar artifact. Finally, the volumetric error is calculated from the error vectors and it can be used for Pitch error compensation in conventional NC machine and 3-D position Error map for calibration of NC machine tools.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권11호
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• pp.99-109
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• 2004

This paper proposes precision evaluation method for the positioning error of three-DOF translational parallel mechanism. The proposed method uses conventional CMM as metrology equipment to measure the position of end-effector. In order to obtain accurate measurement data from CMM, the transform relationship between the coordinate system of the parallel mechanism and the CMM coordinate system must be identified. For this purpose, a new coordinate referencing (or coordinate system identification) technique is presented. By using this technique accurate coordinate transformation relationships are efficiently established. According to these coordinate transformation relationships, an equation to calculate error components at any arbitrary position of the end-effector is derived. In addition, mathematical fitting models to represent the position error components in the two-dimensional workspace of the parallel mechanism are also constructed based on response surface methodology. The proposed error evaluation method proves its effectiveness through the experimental results and its application to real three-DOF parallel mechanism.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권7호
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• pp.98-105
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• 2001

The machining accuracy is affected by geometric, volumetric errors of the machine tools. To improve the product quality, we need to enhance the machining accuracy of the machine tools. To this point of view, measurement and inspection of finished part as error analysis of machine tools ahas been studied for last several decades. This paper suggests the enhancement method of machining accuracy for precision machining of high quality metal reflection mirror or optics lens, etc. In this paper, we study 1) the compensation of linear pitch error with NC controller compensation function using laser interferometer measurement, 2) the method for enhancing the accuracy of NC milling machining by modeling and compensation of volumetric error, 3) the spherical surface manufacturing by modeling and compensation of volumetric error of the machine tool, 4) the system development of OMM without detaching work piece from a bed of machine tool after working, 5) the generation of the finished part profile by OMM. Furthermore, the output of OMM is compared with that of CMM, and verified the feasibility of the measurement system.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권6호
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• pp.661-667
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• 2011

접촉식 측정 프로브는 3 차원 좌표 측정기 및 CNC 공작기계 등에서 제품 검사에 많이 활용되고 있고, 최근 품질 향상을 위한 가공 및 검사장비의 고정도화에 따라 측정의 정확도도 또한 매우 중요시 되고 있다. 이에 따라 스트레인 게이지 등을 이용한 고정도의 측정 프로브가 사용되고 있기는 하지만, 본 연구에서는 경제적인 측면을 고려하여 산업현장에서 공작기계에 많이 활용되는 일반 접촉식 측정 프로브의 메커니즘을 이해하고, 측정 시 발생할 수 있는 프로빙 오차에 대한 분석 및 보정을 통하여 그 활용성을 높이고자 하였다. 이를 위하여 스타일러스 반경 및 중심 정렬오차가 규명되었고, 3 차원 공간상의 측정 좌표에서 프로빙 오차에 대한 해석이 이루어졌다. 이러한 오차들을 보정하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 실제 CNC 공작기계 상에서 기준구 측정을 통한 검증이 이루어졌다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-7
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• 2006

A method of the volumetric error measurement and calibration of NC machine tools is studied using an artifact method. In this study, a hole-pate is designed and machined using stainless steel. We tested and applied the hole-plate artifact in a commercial CMM(Coordinate Measuring Machine), after calibration of the hole-plate using a precise CMM. It has been shown that not only the measurement of geometric error components but also the 2D length error calculation in a working volume is available using the hole-pate artifact method. The results of study can also be used in NC machine with touch probe as the same method in CMM.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권7호
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• pp.156-161
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• 2000

Least Squares and Minimum Zone method are known for obtaining a datum or a continuous approximate function of measured data. This study is for a Minimum Zone algorithm for a circle, which is useful to obtain the exact roundness from the reference circle of measured data. The proposed method is compared with the Least Squares Limacon method and Chrystal-Peirce algorithm. A computational algorithm for the Minimum Zone circle is suggested and results in less roundness than the other two methods. This Minimum Zone circle method will be used for other geometrical measured data, such as plane or sphere for obtaining the exact flatness or sphericity.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권4호
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• pp.177-186
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• 2015

레이저 거리센서와 비전 카메라의 정보를 융합하기 위해서는 두 센서 사이의 상대적인 위치관계를 설명하는 외부 파라미터를 정확하게 보정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 레이저 거리센서와 카메라 좌표계 간의 외부 파라미터를 기존에 알려진 방법보다 쉬우면서도 정확하게 획득할 수 있는 새로운 보정 방법을 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안한 방법의 접근법은 레이저 거리센서로 획득한 3차원 구조물의 모서리 정보를 영상으로 투영하였을 때 반드시 하나의 직선상에 존재해야 한다는 것을 제약조건으로 한다. 이러한 제약조건을 만족하는 3차원 기하모델을 제시하고 이 모델의 에너지 함수를 최소화하기 위한 수치적 해법을 소개한다. 또한 높은 정밀도의 보정을 위하여 레이저 거리정보 및 카메라 영상의 획득 과정에 대해서도 상세히 설명한다. 실험을 통해 제안된 방법의 성능이 기존의 방법에 비하여 보다 높은 정밀도를 보임을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.1-8
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• 2005

섬유강화 복합재료는 우수한 기계적, 전자기적 물성 등으로 다양한 분야에서 응용되고 있다. 열경화성 복합재는 제작공정에서의 성형온도와 제품의 운용온도인 상온간의 온도차이로 형상의 변형(스프링 백)이 발생하게 된다. 이러한 스프링 백은 하이브리드 구조의 정밀한 형상 제작을 위해서 반드시 보정되어야할 부분이다. 본 연구에서는 유리섬유/에폭시 복합재와 카본섬유/에폭시 복합재로 구성된 비대칭 하이브리드 복합재를 경화사이클, 적층두께, 적층방법 등 다양한 조건을 적용하여 제작하고 3차원 좌표측정기를 이용하여 스프링 백을 측정하였다. 또한 고전 적층판 이론(CLT)과 유한요소해석(ANSYS)으로 스프링백을 예측하고 실험결과와 비교하였다. 고전 적층판 이론과 유한요소해석으로 예측된 스프링 백은 실험 결과와 잘 일치하였으며, 성형온도가 낮을수록 스프링 백이 감소되는 경향을 보임을 확인하였으나 근원적으로 스프링 백이 제거되지는 않았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권2호
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• pp.207-214
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• 2015

본 연구에서는 공리적 설계 방법론에서 중요한 2가지 공리 중 독립공리를 시스템 개발에서 설계 기준으로 적용하였다. 기능 요구사항과 대응하는 설계 파라메터는 설계행렬을 구성하고 이를 이용하여 독립공리에 부합하는 설계 파라메터의 순서를 정한 후 블록 레벨링 시스템에서의 독립적 구성요소를 판별하였다. 이러한 공리적 설계의 결과로서 설계 순서에 맞는 블록 레벨링 시스템 구성을 도출하였다. 도출된 블록 레벨링 시스템 구성의 검증과 확인을 위해 블록 조립 현장에서 사용하고 있는 3차원 좌표 측정기인 토털 스테이션을 사용하여 실제 조립이 완료된 블록에 대하여 구현된 블록 레벨링 시스템을 적용하여 데이터를 비교하는 시험을 수행하였다. 토털 스테이션의 측정 데이터와 블록 레벨링 시스템의 수신 데이터를 비교하여 1 mm 이내의 정밀도로 블록 레벨링 시스템이 동작함을 검증하고 확인하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권1호
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• pp.53-63
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• 2016

본 논문은 측량 산업 현장에서 다양하고 고도화된 측량장비에 대한 법제도 개선의 필요성에 따라 측량장비 성능검사 규정, 기준, 방법 및 절차 등에 대하여 개선사항을 제시하고자 하였다. 연구수행은 우선 측량장비 성능검사와 관련하여 기존 법제도(공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률, 국가표준기본법, ISO 17123, JIS B 7912)를 조사 분석하고 국제표준화기구 및 한국인정기구 표준조사를 통해 측량장비 성능검사 적용을 위한 개선사항을 제시하였다. 구체적으로 말하면 첫째, 측량장비 성능검사 주기와 관련하여 기기의 정밀정확도, 안정성, 사용목적 및 사용빈도 등을 감안하여 2년을 제시하였다. 둘째, 측량장비 성능기준 개선과 관련하여서는 광파거리측정기 및 토털스테이션에 대해 등급별 측정거리 폐지와 단일프리즘 기준의 정밀도 상향 또는 등급 간 조정을 제시하였다. 셋째, 측량장비 성능검사 방법 개선으로 토털스테이션의 경우 그 주된 기능이 3차원 좌표측정에 있으므로 좌표측정의 정밀도(반복성)을 평가방법으로 사용하는 것을 제안하였다.