マシンショップのポータブル測定

ポータブル測定の世界から、ハードウェアとソフトウェアともに多くの新技術がデビューしています。これらの新しいシステムは、従来品より高精度で使い易くなっています。先進的三次元測定とCADの一体化、企業向けの測定ソフトウェアパッケージは、多大な検査生産性と製造工程の最適化という新しい機械の領域を拓きます。

今日のポータブル機器のもうひとつの可能性は6軸、アームタイプユニバーサルゲージや、ポータブルアーム、レーザートラッカー、スキャニングシステムです。システムによっては、15-100ミクロン以内の正確な計測を発揮します。これは研究室でのCMM高精度作業向けには最適ではありませんが、ショップフロアでの測定課題の多くに対応可能です。

スピード : 重要テーマ

ジョブショップでの、機械に次ぐポータブル計測の仕様を検討する時、 速さがジョブショップの交渉役です。ショップフロアでは稼働時間が肝要で、金属加工時間に最も貢献する技術が一日を支配します。工程内検査用や初回検査(精度が許せば)に、ポータブル機器を使用すれば最短時間で済みます。離れた測定場所に部品を移動したり、結果が戻るのを待つ時間ロスがないからです。

工作機械で、あるいはその近くで、ポータブル機器から測定結果を素早く入手するコツは準備です。部品を測定する時間の前に、ポータブルのユーザーは、正確にどんな結果を望んでいるのか、また入手にはどんな手順が必要かを知る必要があります。

アームタイプのゲージの最新世代にとっては、単に、どんな部位を測定するのかを知ること、極めて判り易いグラフィックのユーザー・インターフェイスで選択をすること、そしてプロンプトに従うことを意味します。CMMと同じソフトウェアを備えたポータブルアームを使用して、ショップフロアでも一番込み入った評価でも実行することが可能です。この形式のソフトウェアは、効果的なパスを生成するCADモデルを使用、部品の場所にポータブル測定機を持っていく前でも、90%の測定プログラムの作成を可能にします。

さらには、もし最初の部品のCMM検査プログラムがすでに存在している場合、プログラム全部あるいは一部を、ポータブルソフトウェアパッケージに最小限の変更でインポートできます。これにより、ほとんどのプログラミングを削除します。必要なのはポータブル座標測定機を部品のところに運び、部品を測定機に合わせて測定することです。

案内付の検査ルーチンにおいて、CADモデルをリファレンスとして使用、ユーザーインターフェイスは、オペレータに部品の何処をプローブするのかを図示し、すぐに測定結果を表示します。CADモデルの部品表示の色分け(緑/赤)は公差内及び公差外の範囲を表示します。この種の迅速なフィードバックは、製造と品質管理部門の双方にプラスになります。ショップフロアのポータブル機オペレータは、他の課題で忙しい品質ラボのCMMと関わらずに、ただちに測定結果を入手します。

検査の合否を超えて

能率化された検査の合否は、ショップフロアのCNC機械の近くで、CADベースソフトウェア付のポータブル測定機を使用して実現できる恩恵享受の初期に過ぎません。ポータブル機の検査の他の利点は次の通りです。

Measure first, question later:

• 機上のトラブルシューティング： 加工の設定をバラして、分解したものをCMM実験室に持ち込むよりも、CMM(ポータブル機)を機械まで持っていってください。 機械で得たデータによる問題解決は、機械から取り出した完成部品を測定し工程を遡って失敗の原因を探るより、はるかに効率的です。もし特定の工程や機械に疑いがある場合、勘にたよらずただちに測定してデータに基づいた変更を心がけてください。先行プラニングの長所は多いですが、すべての問題を解決するわけではありません。

• 予期しなかった問題が発生します。CADモデルは時代遅れかもしれませんし、特別固定具でも全部品の形状を計画通り測定するのは不可能かもしれません。でもそれで結構です。こういう状況下でも、ポータブル測定機はいかに飛び切り柔軟になれるかを見せてくれます。オペレータは、この特定の時期に測定できない部位に対応すべく、プログラム修正に検査を中断することなく、どんな部位でも測定できます。もし必要なら、プログラムは、後からオペレータのデスクで貴重な機械加工時間をつぶすことなく修正できます。この "まず測定、後で解析”のアプローチは、板金の形状とはめ合いの評価にビデオとレーザートラッキングを採用する数多くのポータブルのユーザーにとって、オペレーションの初期設定モードになっています。

• 適切な結論：機上の部品に不具合があっても、必ずしもスクラップにする必要はありません。CMMに習熟していれば、部品に関する幅広い種類の質問に答えるソフトウェアの最適合機能の使い方をすでに知っています。例として「この鋳物は形状不良ですが、ここから正常な部品にする素材がありますか？」 「この不良部品から再加工して正常部品にする材料の余裕はありますか？」 「この不良品の軌道修正を、測定プログラム内の三次元で実行して、大事な部分をCADモデルにもっと近づけて、不良品にならないようにできますか？」 こういった類の問いに 応えることは、おそらく何百時間も費やした貴重な部品を救う機会を与えます。現在、最新のポータブル測定装置とソフトウェアの使用で、これらと同じ分析機能が入手可能です。

• 工程の問題解決: 優秀な製造スタッフは、不意に現れる寸法の問題にその場で解決案を出すことに関しては、とてもスマートな人達です。これらの当意即妙の対応には、シムの使用、特別固定具、その場しのぎのマシンツールオフセットなどがあります。これらによりエンジニアは引き返して原因を探り修正をすることなく部品の出荷ができます。彼らはこれらのアドリブを、素早く高精度に実行する助けとしてポータブル機を使えます。直近の問題が解決できると、次のステップは問題の根本を特定して解決のために、いろいろな製造作業と通じて仕様を外れた状況を追いかけるためにポータブル測定機を使用することです。これらの変化は何をするのかではなく、知ることが基盤になります。そしてエンジニアは記憶や手書きのメモに頼らず、彼らはCADモデルとCAMプログラムをショップフロアに納入されたままに使用ができます。他の人は、何ら特別なワザを知る必要もなく、良好な結果を再現できます。

• 異なるタイプのユーザー：ポータブル測定機は、理解と操作が極めて簡単であるだけでなく、広範囲なユーザー能力もサポートします。新人オペレータは、シンプルで直観的ユーザー・インターフェイスを使用して、自分の部品の基本的な特徴の検査、あるいはもっと複雑な形状を検査するため、CMMの専門家が書いた事前にプログラムされた測定ルーチンチェックもできます。よって彼らは、工程内チェックや自分の担当部品の合否検査もすぐに学ぶことができます。

• 既にCADとCAMの実用知識がある人は、設定を早めたり、製造工程の問題の解決するために、先進的なポータブル機とソフトウェアを使用することに何ら問題はありません。品質保証スタッフは計測結果をより速く、工程にもっと近づけるため、ポータブル機の測定アプローチの配備に貢献します。加えて研究室のCMMの進行遅延を除去することにより、製造計画の維持のため、製品開発業務が中断しづらくなります。

ポータブル測定機に関する最後の考察

CADベースの計測ソフトウェア付きのポータブル機は、もう特別な商品ではありませんが、主力機は寸法問題の発生箇所と原因検出に使用できます。ポータブル機の一部には、オフラインのプログラムが可能です。測定プログラムは研究室のCMMと共有できます。加工機械で、あるいは近くで測定することにより、測定に関連する時間の無駄を排除し、CMMの未処理を減らして新規プログラムの投入サイクルを改良します。