三次元測定機による溶接治具の検査

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三次元測定機による溶接治具の検査とは

三次元測定機(CMM)は、簡単に言うと、ものの形や大きさをとても正確に測る機械です。溶接治具は、溶接をするときに部品をぴったりの位置に固定するための道具で、この道具がしっかりしていないと溶接がうまくいきません。三次元測定機による溶接治具の検査を行うことで、溶接治具が正しいサイズや形になっているかチェックできます。

三次元測定機による溶接治具検査の必要性

なぜ溶接治具の検査が大事なのか。それは、溶接治具の寸法が少しでもずれていると、部品の組み立てがうまくいかなくなってしまうからです。たとえば、車や飛行機、建物の一部を作るときに、少しでもズレていると大変なことになりますよね。三次元測定機を使えば、そのズレをミクロン単位(つまり、髪の毛の細さくらい)で検出できるのです。

三次元測定機による溶接治具検査の課題

三次元測定機にはいくつかの課題もあります。まず、本体が高価なこと。工場で導入するにはコストがかかるので、小さな工場には少しハードルが高いかもしれません。加えて、測定機を使いこなすにはある程度の技術や知識が必要です。慣れていないと、正しく測定できないこともあります。

さらに、測定自体に時間がかかることもあります。特に大きな部品や複雑な形状の治具を測るときには、時間に余裕をもって実施する必要があります。

溶接治具検査における三次元測定機の活用例

三次元測定機は、主に自動車産業、航空宇宙産業、建設業や造船業で活用されています。各部品を組み立てる溶接治具の寸法が少しでもずれていると、部品の位置がずれ、最終的な性能や安全性に影響するためです。三次元測定機を活用することで、溶接治具の不具合を検出できるほか、寸法や位置精度をミクロン単位で確認できます。

三次元測定機による溶接治具検査のまとめ

  • 三次元測定機による溶接治具検査はミクロン単位の高精度な寸法測定が可能
  • 溶接治具の寸法精度の正確な検査は溶接作業の品質・生産性向上につながる
  • 精密な検査で不良品を防ぎ、手戻りや廃棄のコストを削減できる

三次元測定機を使った溶接治具の検査は、ものづくりの現場で非常に役立ちます。特に高い精度と安全性が求められる自動車や航空機産業は、取り入れておきたいところ。操作が難しそうだと感じるかもしれませんが、中には直感的な操作で測定できる三次元測定機もあるのでチェックしてみましょう。決して安い金額ではありませんが、長期的に見れば品質向上、コスト削減、効率的な生産管理に大きく貢献します。

用途・検査対象で選ぶ
三次元測定機・レーザートラッカー3選

当サイトでは、おもに大型検査におすすめ三次元測定機・レーザートラッカーを3製品紹介。いずれも卓上では測定の難しい中・大型ワークに対応している製品と、メーカー企業についての情報を記載しています。

大型ワークの精密検査は、測定の作業効率や取り回しの良さ、環境耐性など、測定対象や環境に合わせて重視する性能・特性を考えることが重要です。ぜひ、使用状況を鑑みながら、装置選定の参考にしてみてください。

キーエンス公式サイトへ
測定対象別
三次元測定機・
レーザートラッカー3選

ここでは、卓上に乗らない大型サイズのワークを対象とした検査において、測定サイズごとに適した性能・特徴を持つ三次元測定機やレーザートラッカーと、そのメーカーについて紹介しています。

自動車からプラントまで
現場での効率重視の検査なら
キーエンス

WMシリーズ

キーエンス公式HP
画像引用元:キーエンス公式HP(https://www.keyence.co.jp/products/3d-measure/cmm/wm/get-pricing/)
ワイヤレスプローブにより大型の測定もひとりで簡単に

取り回しの良いワイヤレス式で、接触式(プローブ)と非接触式(レーザー)の2種類が選択可能。寸法・形状を省人かつ効率的に測定できるハンディ型の測定機
手元に搭載されたタッチパネルによりその場でPCと通信でき、ひとりでもスピーディな測定を実現します。

測定範囲 1.0~25.0m
指示誤差 ±(28 + 5L/1000) μm
大型の金型など
複雑な形状の検査なら
FARO

Quantum Max FaroArm

FARO
画像引用元:FARO(https://www.faro.com/ja-JP/Products/Hardware/Quantum-FaroArms)
奥まった形状の測定でもアーム範囲内なら死角なし

手ぶれ・ミスの少なさから安定して操作でき、複雑な形状の対象物の測定で力を発揮する多関節アーム型の測定器
8軸テーブルを使用することで、一度のセットアップでさらに様々な角度からの測定が容易になります。

(※接触式測定の場合)
測定範囲 2.0~4.0m
指示誤差 ±25~76μm※
建造物や地形測定
屋外での検査なら
HEXAGON

Absolute Tracker AT960

HEXAGON公式HP
画像引用元:HEXAGON公式HP(https://hexagon.com/ja/products/leica-absolute-tracker-at960)
強力な防塵・防水仕様で屋外環境でも正確な測定

密閉型ユニットが粉じんなどの汚れの侵入を防ぎ(IP54相当)、屋外環境でも問題なく使用できる測定機
本体搭載の環境ユニットが気温、気圧、湿度条件をチェックし、外部要因に合わせて検査結果を補正します。

測定範囲 ~80m(最大160m)
指示誤差 ±15μm +6μm/1m※
(※参考:[PDF]キーエンス公式HP https://www.keyence.co.jp/download/download/confirmation/?dlAssetId=AS_107457&dlSeriesId=WS_SR57355&ad_local=CDc&wl=1
(※参考:FARO公式HP https://www.faro.com/ja-JP/Products/Hardware/Quantum-FaroArms
Euni 測定値と公称値を比較した2点間の距離誤差)
(※参考:東京貿易テクノシステム公式HP https://www.tbts.co.jp/product/3d-measuring/laser-tracker/leica-at960/
Uxyz 最大許容誤差として明記し、ASME B89.4.19-2006 & draft ISO 10360-10 に従い算出、指示がない限り精密ライカ1.5’’レッドリングリフレクタを使用)