판금 부품 측정 시 주의해야 할 사항

각 부품 유형은 고유한 검사 과제를 가지고 있으며, 이는 판금 부품에서 특히 두드러집니다. 판금 부품은 다양한 엔티티로 구성되어 있으며, 각각의 위치 및 치수 공차가 다르고, 두께와 크기 또한 일정하지 않습니다. 이러한 특성은 어떤 측정 방식을 사용하더라도 본질적으로 검사 과정을 복잡하고 까다롭게 만듭니다.

얇고 유연한 소재 특성, 복잡한 굴곡과 펀칭 홀을 포함한 형상, 자동차 차체 패널과 같은 대형 부품의 경우, 이러한 복잡성은 더욱 심화됩니다. 여기에 스탬핑이나 벤딩과 같은 제조 공정에서 발생하는 변형까지 더해지면, 검사 난이도는 한층 더 높아집니다.

이 글에서는 좌표 측정기(CMM), 고정형 검사구, 그레이 밸류 기반 기능, 3D 스캐너 등 다양한 측정 기술을 사용할 때, 작업자가 판금 부품을 검사하면서 반드시 고려해야 할 핵심 요소들을 정리해 소개합니다.

CMM을 활용한 판금 부품 측정 시 알아야 할 점

빠르고 반복 가능하지만...

고정형 검사구는 빠르고 반복 가능한 검사 방식으로, 작업자 친화적이기 때문에 대량 생산에 매우 적합합니다. 최소한의 교육만으로도 작업자가 부품을 검사구에 올려놓고 편차를 확인할 수 있어, 복잡한 장비나 소프트웨어 없이도 일관된 품질 관리를 실현할 수 있습니다.

활용성이 높지 않음

하지만 고정형 검사구는 특정 부품 전용으로 설계되기 때문에, 새로운 판금 설계가 나올 때마다 새로운 검사구가 필요해집니다. 이로 인해 제품 변경 시 시간과 비용이 증가하며, 기존 검사장치는 무용지물이 되거나 수정이 필요하게 됩니다.

설계, 보관, 유지보수 비용이 높음

고정형 장치는 시간이 지나면마모되어 정확도가 떨어질 수 있으며, 정기적인 유지보수나 보정이 필요합니다. 또한 부피가 크기 때문에 보관 공간도 많이 차지하고, 맞춤형 검사장치의 설계 및 제작 비용도 상당합니다. 특히 짧은 생산 주기의 경우, 이러한 방식은 비용 효율성이 떨어질 수 있습니다.

결론적으로, 고정형 검사장치는 설계 변경이 없는 대량 생산 환경에서는 매우 효과적입니다. 그러나 자동차 및 항공우주 산업과 같이 설계 변경이 빈번한 분야에서는, 빠르고 반복 가능하면서도 더 높은 유연성을 제공하는 솔루션이 초기 투자, 유지보수, 보관 비용 측면에서 더 큰 이점을 가져다줄 수 있습니다.

그레이 밸류 기반 판금 품질 검사 시 주의할 점

정확도는 설정에 따라 달라짐

작업자는 카메라 각도, 피트 존, 노출 시간 등 다양한 수집 및 검사 파라미터를 정확히 조정해야 합니다. 이러한 설정은 표면 텍스처의 차이를 명확히 드러내고 잠재적인 결함을 감지할 수 있도록 최적의 대비와 선명도를 확보하는 데 필수적입니다. 하지만 아주 작은 설정 오류도 측정 정확도에 영향을 줄 수 있어, 이 방식은 작업자의 숙련도와 경험에 크게 의존하게 됩니다.

느리고 복잡한 워크플로우

포토그래메트리를 포함할 경우, 다양한 각도에서 다수의 이미지를 촬영해야 하며, 각 이미지마다 정밀한 보정과 정렬이 필요합니다. 이로 인해 셋업과 데이터 수집 시간이 길어지고 전체 워크플로우가 복잡해집니다.

환경 조건에 민감함

이미지 기반 검사 방식은 조명이 일정한 환경에서만 최적의 성능을 발휘합니다. 주변광, 부품 색상, 배경 등이 조금만 달라져도 이미지 대비(또는 회색값)가 달라져 부품이 어떻게 보이는지에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 불일치는 이미지 캡처에 방해가 되어 회색값 분포를 왜곡시키고 결함 감지 정확도를 떨어뜨릴 수 있습니다.

결론적으로, 그레이 밸류 기반 검사는 조명과 배경이 안정된 환경에서만 효과적이며, 작업자의 숙련도에 따라 결과가 달라질 수 있어 공정 일관성을 확보하기 어렵습니다. 따라서 자동차 및 항공우주 산업에서는 작업자나 환경 조건에 영향을 받지 않는 보다 신뢰할 수 있는 검사 솔루션이 더 큰 가치를 제공할 수 있습니다

판금 부품 스캔 시 엣지 기반 피처 추출에서 알아야 할 점

메쉬 구조와 해상도에 민감함

이 기술은 3D 스캔 데이터의 정확도와 밀도에 의존하여 엣지와 형상 정보를 추출하기 때문에, 메쉬 구조와 해상도에 매우 민감합니다. 해상도가 낮은 스캔은 거친 메쉬를 생성하여 엣지가 들쭉날쭉하거나 불완전하게 나타나고, 이로 인해 정확한 선이나 곡선을 추출하기 어려워집니다. 마찬가지로 메쉬가 잘 구성되어 있지 않으면 엣지가 끊기거나 불균일하게 나타나 피처 추출에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

고해상도일수록 느려짐

더 정밀한 디테일을 캡처하기 위해 해상도를 높이면 피처 추출 정확도는 향상되지만, 스캔 속도는 느려지고 검사 효율은 떨어집니다. 이와 같은 상충관계로 인해 고해상도 스캐닝은 대량 생산이 요구되는 판금 부품 검사 환경에서는 현실적인 선택이 되기 어렵습니다.

작업자와 설정에 따라 결과가 달라짐

결과가 해상도 설정이나 추출 파라미터에 따라 달라질 경우, 제조 결함보다는 데이터나 장비의 신뢰성을 의심하게 되는 상황이 발생할 수 있습니다. 이는 특히 정밀한 데이터 수집과 철저한 분석이 요구되는 복잡한 판금 부품에서 더욱 치명적입니다. 또한 작업자의 판단, 경험, 설정 방식에 따라 결과가 달라질 수 있어, 검사 결과의 일관성이 떨어질 수 있습니다.

결론적으로, 품질 관리 부서는 장비나 측정 방식에서 발생하는 불확실성과 변동성을 제거해야 합니다. 자동차 및 항공우주 산업의 전문가들은 메쉬 구조나 해상도, 환경 조건, 작업자 숙련도에 영향을 받지 않는 신뢰할 수 있는 검사 방식이 필요합니다.

판금 부품 검사에 가장 이상적인 방법은?

각 검사 기술이 고유의 한계를 가지고 있다면, 판금 부품을 검사하는 데 있어 이상적인 방법은 존재할까요?

이 질문에 대한 해답을 찾기 위해, Creaform 팀은 주요 자동차 제조사들과 협력하여 새로운 접근 방식을 개발하기 시작했습니다.

작업자 의존도를 줄이고 최적의 정확도를 실현하는 방식

Creaform은 복잡한 추출 파라미터를 작업자가 직접 조정하거나, 메쉬 구조나 스캔 해상도를 고려하지 않아도 2D 형상 정보를 정확하게 캡처할 수 있는 새로운 판금 검사 솔루션을 개발했습니다.

이 솔루션은 시각적 인디케이터를 통해 최적의 데이터 수집 상태를 실시간으로 확인할 수 있으며, 직관적인 데이터 검증 기능을 통해 정확한 검사를 위한 모든 정보가 확보되었는지를 쉽게 확인할 수 있습니다.

또한, 단계별 안내가 포함된 직관적인 인터페이스를 제공하여, 데이터 수집 중 조정해야 할 파라미터 수를 최소화하고, 작업자에 따른 측정 편차를 줄이며, 어떤 환경에서도 탁월한 정확도를 보장합니다.