航空宇宙業界の三次元測定機活用例

航空宇宙業界の大型検査における三次元測定機の活用例

CASE1. 航空機・宇宙船のフレーム寸法検査

飛行中の機体の耐久性と安全性を支える重要な部品です。大きいぶん測定範囲も広く、曲線を持つ複雑な形状をしているため、測定が難しいという課題があります。大型部品用の三次元測定機を活用することで、フレームの寸法をミリ単位で正確に測定可能。各パーツが設計通りに製造されているか検証できます。

CASE2. 航空機の翼（ウィング）構造の検査

飛行中に大きな負荷を受けるため、事故につながらないよう設計通りに寸分の狂いなく製作する必要があります。三次元測定機を活用すれば、翼の長さや曲線、断面形状などを精密に測定し、エアロダイナミクスに影響する微細なズレを検出可能。翼の表面の凹凸や歪みも測定し、空気抵抗を最小限に抑える設計になっているか確認できます。

CASE3. 航空機エンジン・ロケットエンジンの内部部品検査

複数の精密部品で構成されているため、寸法や形状に少しでも不良があるとエンジン全体のパフォーマンスに影響する可能性があります。三次元測定機を活用することで、エンジン内の各部品の寸法や位置関係をミクロン単位で測定。部品が正確に組み立てられているか検証できます。接触式の三次元測定機を使い、シャフトやタービンの精密測定を行うことで、エンジン性能の最適化が図れるでしょう。

CASE4. 宇宙船外装パネルのフィット確認

宇宙船の外装パネルには、打ち上げ時や宇宙空間の極端な温度変化・振動に対する耐久性が必要です。そのため、製造過程では寸法・形状不良が許されません。三次元測定機を使用することで、パネル同士のフィット感や隙間、表面の凹凸を詳細にチェックすることが可能。宇宙船全体の構造が正確に組み立てられているか検査できます。

CASE5. 機体・船体のアセンブリ検査

航空機や宇宙船全体の組み立て工程が正しく行われているか確認する検査です。各部品の取り付け位置、部品同士のフィット感や隙間などを正確に測定して、機体・船体に問題がないか確認します。三次元測定機を活用すれば、全体の寸法や位置関係をミリ単位で測定可能。各部品が設計通りに組み付けられているかを確認し、飛行中の安全性や性能を検証できます。

航空宇宙業界の大型部品検査に適している測定方法

• 非接触式三次元測定機（レーザー測定）
  レーザーや光学センサーを用いた測定方法。空気抵抗に影響するため、できるだけ触れたくない大型部品（航空機のフレームや翼等）の検査に適しています。
• 接触式三次元測定機（CMM）
  航空機エンジンなど、特に精密な測定が求められる部品向けの測定方法。ミクロン単位の精度で寸法を測定できます。
• ハンディ型（ワイヤレスプローブ）の三次元測定機
  持ち運びできるため、組み立てが完了した船体・機体や固定された大型部品の測定に適しています。
• 光学測定機（フォトグラメトリー）
  カメラでスキャンした画像を基に三次元形状を解析する測定方法。航空機や宇宙船の外装パネルなど、表面形状を測定するのに適しています。
• レーザートラッカー
  レーザー光を使って広範囲を測定できる方法。組み立てが完了した船体・機体の検査や大型部品の位置決め・寸法測定に適しています。

航空宇宙業界の大型検査に適している三次元測定機の選び方

• 測定対象のサイズを測定範囲がクリアしている
• 軽くて持ち運べるサイズ感
• 船体・機体に触れずに測定できる「非接触式」

測定対象や検査の内容によって選ぶべき三次元測定機は変わってきます。機体・船体のアセンブリ検査を行う目的なら、製造する航空機・宇宙船の全長・全幅・全高を測定範囲としている三次元測定機が必要です。数十メートル規模になるため、対応できる機械自体が限られるでしょう。

パーツごとの測定・検査を目的とするなら、そのサイズを測定範囲としている製品の中から、軽くて持ち運べるサイズのものを選ぶのがおすすめ。大型部品を移動する必要がないので、測定がスムーズになるでしょう。

また、航空機・宇宙船のフレームは空力性能を最大限に引き出すため、非常に複雑な形状をしています。汚れや傷がつくと製品の品質に影響を与えてしまうため、非接触式の三次元測定機を選ぶのがおすすめです。

当サイトでは、数ある三次元測定機の中から、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2m以上の中・大型ワークを測定可能としている三次元測定機なので、ぜひチェックしてみてください。複雑な形状への対応や、作業効率・取り回しの良さ、環境耐性など、製品によっておすすめのポイントは異なります。測定したい大型部品に合った三次元測定機を選びましょう。

航空宇宙業界の大型部品検査における課題

航空機や宇宙船、ロケット等の部品は非常に複雑な形状でありながら、ミクロン単位の精度が要求されます。そのため、測定が非常に難しいのが課題。寸法や形状に少しでもズレがあると、安全性や性能に大きく影響してしまいます。

加えて、フレームや翼などの部品は大型で重いため、測定場所へ移動するのに手間と時間がかかるという課題も。精度を保ちながら生産スピードを維持する必要があり、これらの課題を解決するためには高度な測定技術が必要です。

三次元測定機を航空宇宙業界の大型部品検査に活用するメリット

航空宇宙業界の大型部品検査における課題を解決できるのがメリットです。なぜ解決できるのか、一つずつ理由を解説します。

複雑な形状の大型部品をミクロン単位の精度で測定できる

三次元測定機は、高精度なプローブやレーザーを使用して、部品の形状や寸法を正確に測定できるのが魅力。航空機のフレームや翼、エンジン部品など、複雑な形状を持つ大型部品もミクロン単位の精度で測定できます。設計図との誤差を最小限に抑えられるのがメリットです。

また、三次元測定機は高い再現性を持つため、複数回の測定で一貫した結果が得られます。航空宇宙業界で必要とされる厳格な品質基準をクリアできるでしょう。

部品が損傷するリスクを低減できる

航空宇宙業界で使用される部品は、軽量化のために特殊な素材が使われるケースが多く、触れると傷や歪みが生じるリスクがあります。非接触式の三次元測定機を使用すれば、部品に触れることなく測定可能。製造中または完成後の部品が損傷するリスクを減らせます。

大型部品を一度でまとめて効率的に測定できる

航空機や宇宙船の部品は非常に大きいため、従来の方法は複数回に分けて検査する必要があり、時間がかかっていました。三次元測定機の中には広範囲を一度で測定できる製品もあるため、フレームや翼などの大規模な構造を効率的に検査できます。

大型部品を移動せずにその場で測定できる

飛行機や宇宙船、ロケットの部品は大型で重いため、従来は測定場所への移動や再配置に多くの手間と時間がかかっていました。しかし、持ち運びできるハンディ型（ワイヤレスプローブ）の三次元測定機を使用すれば、大型部品を動かさずにその場で測定可能。部品の設置や移動に伴うコストと時間の削減につながります。

測定データの管理体制や製造プロセスの改善につながる

三次元測定機は、取得したデータをデジタル化し、リアルタイムで分析・保存できるのが特徴です。測定結果を簡単に管理できるため、再測定や品質管理のプロセスがスムーズになります。測定データと設計図の値を比較し、不良品や異常箇所をリアルタイムで検出できるため、製造プロセスの改善にもつながるでしょう。

【測定対象別】

三次元測定機・レーザー
トラッカー3選

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