공작 기계 제조업자들이 제조 효율을 높이기 위해서는 빠르고 정확한 품질 제어 절차가 관건이다.
전통적인 오류 테스트 방법 때문에 작업이 지연되기 시작하자 TAKAM Machinery Co., Ltd(TAKAM)는 정밀도, 효율성, 속도를 개선하기 위해 Renishaw의 XK10 정렬 레이저 시스템을 선택했다.


1989년에 샤먼(중국)에 설립한 TAKAM은 세계적인 CNC 기계 제조업체다. TAKAM의 광범위한 제품 포트폴리오는 밀링 기계, 수직, 수평 및 갠트리 머시닝 센터, 선반 등으로 구성돼 있다. 항공우주에서부터 자동차, 전자장치, 몰드 및 다이와 같은 다양한 산업 부문에 CNC 기계를 공급하고 있다.

CNC 기계 제조 단계에서 보다 전통적인 형상 및 회전 측정 방법을 보완하기 위해 TAKAM은 오랫동안 다양한 Renishaw 캘리브레이션 제품을 채택해 정확한 기계 축 정렬을 검증해 왔다. 몇 년 동안 Renishaw의 XL-80 레이저 간섭계, QC20-W 무선 볼바, XR20-W 로터리 축 캘리브레이터를 사용해 지속적으로 공작 기계 제조 공정의 오류를 검사하고 있다.


공작 기계의 전반적인 정밀도를 보장하기 위해서는 부품 주조, 가공 및 조립을 포함하는 CNC 공작 기계 제조의 모든 단계에서 엄격한 테스트와 캘리브레이션을 수행해야 한다.

점점 더 경쟁이 치열해지는 글로벌 시장에서 전통적으로 사용했던 화강암 사각 정반, 다이얼 게이지, 오토콜리미터 등을 이용한 기하학적 및 회전 오류 식별 방법이 TAKAM의 제조 및 품질 제어 공정을 지연시키기 시작했다.

이러한 수동 측정 방법은 작업하기 어렵고 작업자 오류와 잘못된 해석이 발생하기 쉽기 때문에 큰 한계를 가지고 있다. 예를 들면 다음과 같다. 궁극적으로 이러한 전통적 오류 측정 방법은 TAKAM의 높아진 테스트 효율성과 엄격한 정확도 요구사항을 충족하지 못했다. 따라서 측정 방법의 전반적인 교체가 필요했다.


다양한 전통적 오류 측정 도구가 초래하는 비효율성과 비일관성을 해결하기 위해 TAKAM은 Renishaw의 XK10 정렬 레이저 시스템을 사용하기로 결정했다.

광범위한 CNC 공작 기계에 적합한 올인원 디지털 측정 솔루션인 XK10은 기본 레이저 전송을 위한 송신기, 무선 송신기와 수신기, 휴대용 디스플레이 장치 및 고정 장치 키트로 구성된다. 평행도 키트를 추가하면 평행도 측정을 할 수 있다.

XK10의 컴팩트한 사이즈와 무선 연결, 다목적 고정 장치를 통해 다양한 구성에서 유형과 크기에 상관없이 공작 기계의 오류를 측정할 수 있다. XK10을 직선 레일에 적용해 진직도, 직각도, 평탄도, 평행도, 수평도를 확인하고 스핀들 또는 척에서 회전 기계의 방향과 동축도까지 평가할 수 있다.

작업자는 작은 태블릿 컴퓨터처럼 설계된 XK10 디스플레이 장치를 통해 측정 데이터를 수집, 분석, 기록할 수 있다. 각 측정 유형에 대한 단계별 지침을 제공하며, 이해하기 쉬운 그래픽과 실시간 판독값이 각 측정 공정 단계를 안내한다.

TAKAM의 공장 관리자인 Huang Zhifeng은 발표자료에서 '적합한 정렬 검사 시스템을 찾을 때 Renishaw XK10과 다른 제조업체의 여러 오토콜리미터 및 기타 장치를 면밀하게 비교했다. 그 결과 XK10이 확실하고 뚜렷한 장점이 많다는 결론이 났다'라면서 '디스플레이 장치의 그래픽 인터페이스 및 보고서의 직관성이 뛰어나 작업자가 복잡한 공정을 기억할 필요 없이 다음에 수행해야 하는 작업을 한눈에 파악할 수 있다. 따라서 작업이 크게 간소화된다. 또한 고정 장치 옵션으로 셋업 소요 시간을 크게 단축할 수 있다'고 설명했다.


최근 Renishaw의 XK10 정렬 레이저 시스템은 TAKAM이 생산하는 CNC 기계 모델 대다수의 품질 관리 절차에 사용하고 있으며, 여기에는 수직, 수평, 갠트리 유형 머시닝 센터, 밀링 기계, 선반을 포함한다.

TAKAM의 품질 보증 관리자인 Ma Feng은 같은 자료를 통해 '부품 가공, 공작 기계 조립 또는 전체 장치 테스트 중 무엇이 됐든 공작 기계의 종류와 관계없이 XK10 정렬 레이저 시스템을 사용해 오류를 검사하고 있다'라며 '이전의 전통적인 테스트 도구와 비교했을 때 이 시스템은 전반적인 테스트 효율성을 3배 이상 높여 줬다. 예전에는 20m 갠트리 유형 머시닝 센터의 진직도, 평탄도, 직각도 및 평행도를 측정하려면 두 명의 작업자가 4시간 이상 작업해야 했다. 지금은 한 명의 작업자가 2시간 내로 모든 작업을 완료할 수 있어 전보다 인력을 훨씬 더 유연하게 할당할 수 있다'고 했다.

XK10의 또 다른 주요 강점 중 하나는 휴대성에 있다고도 했다. XK10 키트를 휴대하고 있는 작업자가 기계 테스트를 독립적으로 완료할 수 있으므로 많은 수의 화강암 사각 정반 구매 비용을 절약할 수 있다. 또한 먼 지역에 납품된 공작 기계를 측정하기 위해 굉장히 크고 무거운 화강암 사각 정반을 옮길 필요도 없다.

'XK10의 측정 범위는 최대 30m이기 때문에 하나의 계측기로 다양한 유형의 기계 측정을 쉽게 수행할 수 있는데, 전통적인 도구라면 이러한 작업이 불가능했을 것'

[정리=김지성 기자]