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터치 프로브란 어떤 것인가? 원리와 종류를 설명한다

by KaNonx카논 2021. 12. 22.
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터치 프로브란 어떤 것인가? 원리와 종류를 설명한다

이번 포스팅에서는 터치 프로브의 원리와 종류에 대해 설명합니다.

 

터치 프로브는 머시닝 센터 등의 공작 기계에 탑재하는 센서로

원점 출하와 치수의 자동 측정이 가능합니다.

 

터치 프로브는 모델에 따라 대응하는 공작 기계가 다르고 적절한 타입을 선택해야 합니다. 

여기에서는 터치 프로브가 어떤 원리로 신호를 전달하는지, 어떤 종류가 있는지를 살펴 보겠습니다.

 


터치 프로브란?

터치 프로브는 NC 공작 기계에서 사용하는 접촉식 센서를 말합니다.

터치 프로브를 머시닝 센터 등의 주축에 탑재하여 워크에 접촉시킴으로써 

원점 내기나 가공 후의 치수를 고정밀도로 자동 계측할 수 있게 됩니다.

워크의 치수를 올바르게 계측하는 것으로, 정밀도가 높은 가공이 실현되어 

가공 불량을 방지할 수 있게 됩니다.

 

 또, 가공 워크의 측정이 정확하고, 수작업에 의한 워크의 위치 결정이 없어짐으로써, 

작업자의 기술 레벨에 의한 차이도 없어져 휴먼 에러나 셋업 시간의 삭감도 기대할 수 있습니다.

 


터치 프로브의 원리

터치 프로브는 본체에서 나오는 막대부분 「스타일러스」의 선단을 워크나 테이블에 접촉시킴으로써 

정밀도가 높은 신호를 출력하여 수치제어장치(NC)나 PC장치에 전달합니다.

터치 프로브는 일반적으로 자동 공구 교환 장치(ATC)에 저장되며 측정 시 사용합니다.

 

 

 

전송 방식으로는 유선 방식 외에 무선으로 전달하는 적외선 방식 / 무선 방식 / 유전 방식이 있습니다.

적외선 방식은 적외선을 이용하여 측정 신호를 수신기에 보내는 구조로

터치 프로브의 통신 방법 중에서도 정통적인 타입입니다.

반사에 의해 액세스하기 어려운 위치에서도 신호를 수신하기 쉬운 특징이 있습니다.

무선 방식은 무선 통신을 이용하여 측정 신호를 수신기에 발신합니다. 

무선 통신은 2.4GHz의 ISM대(상용 주파수대)를 사용하고 있어 통신 범위가 넓고, 

복잡한 움직임의 5축 가공기에서도 안정된 통신이 가능합니다.

유전 방식은 유도 코일을 사용하여 측정 신호를 수신기로 전송합니다. 

유전 방식은 터치 프로브 본체와 수신기를 근거리까지 가깝게 할 필요가 있으므로 레이아웃이 제한됩니다. 

그러나 수신기에서 프로브로 전원을 공급하기 때문에 프로브 본체의 전원이 불필요하다는 장점이 있습니다.



터치 프로브의 종류

터치 프로브는 머시닝 센터 이외에도 다양한 공작 기계에 채용되고 있습니다. 

터치 프로브는 모델에 따라 적합한 공작 기계가 다릅니다.

 

연삭기용 터치 프로브

연삭기용 터치 프로브는 연삭기에서 사용하는 터치 프로브입니다. 

원통 연삭반의 숫돌의 마모 검출이나 NC평면 연삭반의 워크 높이 계측에도 사용됩니다.

연삭기나 선반 등의 수동으로 공구 교환을 실시하는 공작 기계는 

케이블 통신식의 터치 프로브를 채용하고 있습니다.

 

NC 선반용 터치 프로브

NC 선반용 터치 프로브는 NC 선반에 장착된 터치 프로브입니다. 

주로 워크의 내경, 외경, 단면 계측을 실시합니다.

터렛(선회하는 칼대)에 설치하기 위해, 무선식의 터치 프로브가 주류입니다.


로봇용 터치 프로브

로봇용 터치 프로브는 로봇 암이나 용접 로봇에 사용되는 터치 프로브입니다. 

주로 워크의 치수 계측, 심출, 위치 결정을 실시합니다.

 


간단한 터치 프로브

간이형 터치 프로브는 주로 범용 공작 기계에서 사용하거나 

워크의 셋업 보조로서 사용되는 아날로그식 터치 프로브를 가리킵니다. 

종류로는 다이얼 게이지로 수치를 읽는 것, LED로 접촉을 알리는 것 등이 있습니다.

 

 

 

 

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