레이저 간섭계를 이용한 곡률반경 측정에 관한 연구 = (A) Study on Measurement of Curvature Radius by the Using of Laser Interferometer
저자
발행사항
부산 : 동아대학교 교육대학원, 2002
학위논문사항
학위논문(석사)-- 동아대학교 교육대학원: 기계교육 전공 2002. 8
발행연도
2002
작성언어
한국어
주제어
KDC
551.151 판사항(4)
발행국(도시)
부산
형태사항
vi, 46p. : 삽도 ; 26cm
일반주기명
참고문헌: p. 44-45
소장기관
현재의 소비자의 욕구를 맞추기 위해서 제품의 생산 사이클이 점점 줄어들고, 제품의 종류는 다양화되어가고 있는 추세를 보이고 있다. 이런 공학 발전의 이면에는 CAD, CAE, CAM, CAT 및 RE^(1))라는 분야가 자리를 잡고 있으며 과거의 독립적인 분야로 여겨졌던 각각의 분야가 현재는 유기적인 협조체계가 이루어져 CA^(2)∼5))(Computer Aided)부분은 기계공학에서 하나의 축으로 자리잡게 되었다. 특히 CAT(Computer Aided Test(혹은 CAI(Computer Aided Inspection)라고도 불리워 진다.))부분은 측정기술의 발전과 적용프로세서의 발달에 힘입어 길이측정의 경우는 10^(-10)m까지 측정하는 것이 일반화되었으며, 이런 기술을 토대로 반도체산업의 근간을 지원하는 것이 가능하게 되었다. 이와 같은 측정기술의 종류로는 Stylus instrument method, STM, SEM, 광간섭법 등이 있다.
이런 기술들이 현재의 공학발전에 지대한 공헌을 하고 있으며 많은 분야에서 적용되고 있다. 특히 RE(Reverse Engineering)는 측정기술의 기반 없이는 불가능한 영역 중에 하나이기도 한다. RE는 물체를 역설계하는 분야로서 접촉식과 비접촉식으로 구분할 수 있는데 접촉식의 경우는 CMM(Coordinate Measurement Machine)이라는 3차원측정기가 대표적으로 사용된다. 3차원 측정기의 사용은 입체형 물체에 원하는 지점의 좌표를 구하고 이런 좌표값을 조합함으로 하나의 면을 생성함과 동시에 입체 형상을 생성하는 것이다. 그리고 비접촉식의 경우는 광간섭법과 광삼각법이 주류를 이루고 있으며, 디지털카메라을 통한 비접촉방법이 최근에 소개되고 있다.
이와 같은 기술들은 각각의 장단점을 가지고 있기 때문에 어떤 기술이 최고 나은 기술이라고 평가하는 것은 불가능하다. 예를 들자면 CMM의 경우는 기기를 다루는 전문가의 숫자가 적고 좌표값을 얻는데 많은 시간이 소비될 뿐만 아니라 장비가 고가라는 단점을 가지고 있으며, 광간섭법이나 광삼각법의 경우는 난반사가 되는 제품과 투명한 제품의 경우에는 사용할 수 없으며 2.5차원이라는 개념으로 전체 모양을 역설계할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 그리고 디지털카메라을 통한 비접촉방법의 경우는 카메라 렌즈의 원근오차(perspective error)와 촬영에 영향을 미치는 광원, 카메라의 거리, 위치등과 같은 촬영 매개변수에 의해 영향을 심각하게 받는다는 각각의 단점이 있다.
그래서 이와 같은 문제를 해결해 줄 수 있는 방법의 일환으로 레이저 간섭계와 볼타입 및 베어링 타입의 프루브를 이용하여 임의의 곡률반경을 갖는 물체의 곡률반경 측정실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
◎ 레이저 세팅오차를 줄일 수 있다면 임의의 곡률반경을 가진 물체의 반경을 10^(-5)m의 정확도로 구할 수 있다.
◎ 볼타입의 경우는 프루브의 하중에 의한 측정 대상물의 미소한 압축변형이 발생되어 원래의 반경보다 작은 반경치를 얻을 수 있었다.
◎ 베어링 타입의 프루브는 볼타입의 경우와 비교하여 불확실도가 상대적으로 크기 때문에 정밀측정시 부적합한 것으로 판단된다.
This paper on measurement of curvature radius by the using of laser interferometer and prove. Mean value compared of ball and bearing It is developed program for date creation, and the verification using program. Measurement object center and curvature radius taking of LSC. We obtained the result as following
1) If laser setting error decrease, curvature radius get precision radius 10^(-5)
2) The ball prove obtain smaller radius than original radius
3) when it is compared bearing prove with ball prove, the bearing prove can not proper by reason of big uncertainty
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