ウォークアップ計測が機械工場に散歩

多くの場合、機械工は、いくつかの部品を切断したり、最初の実行の準備をしているときに、いくつかの部品またはいくつかの重要な機能をチェックする必要があります。表面をスポットチェックし、真円度または同心度を確認する必要があります。ハンドゲージが機能することもありますが、部品の複雑さが増し、スケジュールが厳しくなるにつれて、より高性能なマシンが必要になることがよくあります。

スターレットキネメトリックエンジニアリング（カリフォルニア州ラグーナヒルズ）のゼネラルマネージャーであるマークアレナルは、次のように述べています。その場合、彼は適応性があり、広範囲の測定を実行できるウォークアップ計測器を必要としています。「私たちが製造する機器の多くは、製造現場での「ウォークアップ計測」にうまく機能します」と彼は言いました。良い例は、Starrettの2DビジョンシステムのAVRおよびMVRラインです。これらは手動から完全なCNCまでの範囲です。アレナルによれば、工具製作者は立ち上がって、自分の部品をステージ上のユニットに置き、カッターの半径を画像化し、すばやく測定することができます。「とてもシンプルです。 1つの機能、1つの測定、彼はいくつかのデータを取得し、それを書き留めて立ち去ります」と彼は言いました。

特にCNCマシンの場合、コンセプトの鍵は、マシン自体と同じくらいソフトウェアにあります。「システムソフトウェアを使用すると、最小限のトレーニングで、そのシナリオでの使用が比較的簡単になります。画面に表示されている機能に実際に触れて測定することができます」と彼は説明しました。

ただし、真に費用効果が高いためには、機械は大量生産にも適応できる必要があります。「たとえば、10個または20個の部品など、複数の部品に対して100％で最初の物品の検査を実行したい検査官がいる場合があります。その検査官は、同じマシン上でパートプログラムを作成し、必要なすべてのデータとレポートのフォーマットを使用して、最初のパートを測定するための測定シーケンスを作成できます。完了したら、ユーザーはパーツプログラムを保存し、その後、パーツの残りのバッチを測定できます」と彼は言いました。「この機器は、複数のユーザーに対応でき、その仕事を検査できれば、企業にとってより価値のあるものになります。」

Arenalによると、Starrettの特に生産性の高いデバイスは、2017年にリリースされたHVR100-FLIPです。このベンチトップビジョン測定システムは、垂直方向または水平方向のどちらでも使用でき、高解像度のデジタルビデオと高精度の光学系を備えています。 -同社によると、最大90mmの視野測定。

使いやすさと正確さ

ビジョンおよびマルチビジョンシステムの使用の背後にあるもう1つの説得力のある理由は、Carl Zeiss Industrial Metrology Technology LLC（Maple Grove、MN）の製品管理マネージャーであるDavidWickによって説明されています。「ウォークアップ計測を必要とする人々は、通常、最後の10分の1ミクロン以降ではありません」と彼は言いました。通常、使いやすさは精度よりも重要です。「これはパラダイムの変化です。重要なのは使いやすさと再現性です」と彼は言いました。彼は、ウォークアップ計測には、円、半径、スロットなどの一般的な機能を認識できるシステムが必要であると述べました。「つまり、ボタンをクリックして、測定値をすばやく設定し、寸法と公差を入力するだけで、すぐに使用できます」と彼は言います。彼は、ZeissO-Selectラインなどのビジョンシステムがウォークアップ計測に理想的であることに同意しました。 Zeissビジョンシステムには、一般的な機能を識別し、パーツプログラムを作成するための有能なソフトウェアの完全なスイートが含まれています。

一貫性も重要です。「誰がそれに触れたとしても、マシンが適切な測定値を提供することを望んでいます」とウィック氏は述べています。これは、彼の意見では、ISO規格に準拠し、部品プログラムで日常的な測定値を取得できることを意味します。「O-SelectはISO10360-7規格に合わせて校正されています」と彼は説明しました。「それは自動的に焦点を合わせ、照らし、同じ部分の複数のコピーを処理することができます」と彼は言いました。再利用性も重要です。「昨日、新しいフラット2Dオブジェクトで5次元を測定する簡単なプログラムを作成し、今日は6つのプロトタイプを作成したとしましょう。それらを機械に置き、ボタンを押すと、機械は6つすべてを次々に測定します」と彼は説明しました。「私たちはそれをよく見ます。」

QVI（ニューヨーク州ロチェスター）の上級副社長であるTim Moriartyは、新しいビデオシステムの方が使いやすいことに同意しました。彼は、製造現場での使用については、マイクロメータなどの手工具や、トレーニングをほとんどまたはまったく必要としない光学コンパレータなどのさらに高度な工具と競合していると述べました。したがって、単純さに重点が置かれます。「当社の測定システムの中には、文字通り上に歩いて、固定具なしで部品を任意の位置に置き、ボタンを押して、最初の製品や処理中の部品でさえ、部品の一連の測定値を即座に取得できるものがあります」と彼は言います。言った。

Moriartyは、この記事でインタビューした他の人たちに同意しました。このような使いやすさは、プロセス制御と記録管理のためのデータ転送を容易にすることにつながります。使いやすいビデオシステムの利点は、他のウォークアップデバイスと比較して本質的に正確で高速であることです。「私たちは、キャリパーのペアを拾ったり、コンパレーターに部品を置いたりする体験を改善しようとしています」と彼は、より速くより正確な測定を提供することによって言いました。彼は、QVI Snapシリーズなどのビデオ測定システムは、0.0001〜0.0002インチ（0.00254〜0.00508 mm）の精度を簡単に実現できると述べました。

「当社の新しい範囲のSnap広視野（LFOV）ビデオ測定機は、この需要に応えます」と彼は言いました。同社によれば、スナップは100 mmの視野、特徴抽出、自動部品ID、および0.0001インチを超える精度を備えています。モデルは、直径100 mmのFOVを備えた移動ステージのないベンチトップSnap100から、350×350mmを超える測定範囲を備えた大容量のSnap350までさまざまです。

3次元

ウォークアップ計測シナリオでも、3次元でのより完全な測定が望ましいまたは必要な場合があります。そのため、Moriartyは、3D測定を自動化するLFOVマルチセンサー測定システムである同社のQVIFusion400を指しています。 350×250×250mmの測定ボリュームを持ち、ビデオ測定と利用可能なトリガーおよびスキャンプローブを備えたマルチセンサー対応です。 TeleStarPlus干渉計TTLレーザーが含まれています。

ビジョンシステムは2次元に理想的であり、ビジョンに基づくマルチセンサーシステムは2.5次元に理想的ですが、完全な3Dでの測定が必要な場合もあります。「ここで、青色光スキャナーがこのウォークアップ計測の概念に理想的です」とウィック氏は述べています。 Zeissは、ブルーライトテクノロジーに基づく3DスキャナーのCometラインを提供しています。「3Dワークピースまたはパーツを回転台に置き、ラップトップのボタンを押すと、回転台が回転し、ワークピースをスキャンして、その3Dモデルを作成できます」と彼は言いました。重要な寸法と公差を測定するには、利用可能なCADモデルが必要です。ただし、利用可能な場合は、ウォークアップ計測の概念の究極の可能性があります。

CreaformIncの製品管理責任者であるDanBrownは、次のように述べています。（レビス、カリフォルニア州）。彼は、3D測定値をキャプチャするには、CreaformのHandyScan 3D、HandyProbe、MetraScan3Dデバイスなどの3Dデバイスが必要であることに心から同意しました。彼は、これらのデバイスの理想的な精度範囲である25〜75 µmの測定範囲での3D計測測定に対する大きな需要があると述べました。

「キャリパーは非常に優れていますが、複雑な部品を3Dですばやく測定するには不十分です」と彼は言いました。 CMMは正確ですが、適切に動作するには、パーツプログラム（通常は）とかなりの専門知識が必要です。これにより、スキャナーの典型的な使いやすさと携帯性は、ミッドレンジの精度が要求されるアプリケーションに理想的です。 Speedは独自の使いやすさを提供します。 Creaform（およびその他）のような青色光スキャナーを含む3D光学スキャナーは、通常、毎秒100,000〜100万ポイントの高レートのデータを収集します。これは、通常のCMMよりもはるかに高速で、ウォークアップユーティリティを提供します。

彼が見ているもう1つの重要なポイントは、移植性です。「一部のお客様は、スキャナーを使用するための指定された場所を持っており、そこで部品を持ち込みます」と彼は言いました。「しかし、デバイスを使用できるようにすることもあります。」それはある意味で逆のウォークアップ計測です。デバイスを中央の場所に保持することの利点は、制御された環境にあることです。移動できることの利点は柔軟性です。

ブラウンは、ウォークアップ計測学が一般的な計測学と共通している別の普遍的な問題、つまりトレーニング要件と使いやすく理解しやすい技術との相互作用を指摘しました。「私は計測作業を測定と検査の2つの部分に分けます」と彼は説明しました。測定は、それらをコンピューターに取り込む際に3Dポイントを取ります。必要なのは、測定したい特徴に情報を抽出するための検査ソフトウェアです。彼のポイントは、どの製造作業においても、測定と検査の両方の面で訓練を受けた人々が必要であるということです。さらに優れているのは、測定と検査の両方のシステムと、同様に使いやすいソフトウェアです。「訓練を受けたメトロロジストを見つけるのは難しい」と彼は述べ、Creaformが使いやすい検査ソフトウェアと測定機器の開発に重点を置いていることを説明しました。

3D測定を提供する別のデバイスは、Keyence Corp. of America（Itasca、IL）のXMシリーズハンドヘルドCMMです。キーエンスの地域製品販売ディレクターであるスティーブ・キリチェラは、次のように述べています。同社はそれをポータブルCMMとして売り込んでいます。カメラは、ハンドヘルドプローブ上の7つの異なるマーカーから放出される近赤外光をキャプチャして、スタイラスの先端の位置を決定します。「可動部品はありません」と彼は説明しました。「エンコーダーなどの摩耗したものを取り除き、機械の耐久性を高め、メンテナンスや再校正の必要性を排除しました。」パーツは可動ステージに配置されます。このシステムは、3×2×1フィート（0.9144×0.6096×0.3048 m）の範囲の部品用に設計されていることに注意してください。

測定を行うために特定のパートプログラムを必要としない一方で、デバイスは拡張現実を使用してプログラムをキャプチャできます。プローブ先端に小型カメラを搭載し、ターゲットの外観だけでなく、測定値や測定値の説明も表示できます。このソフトウェアには、プローブチップカメラから撮影した写真を添付してレポートを作成する機能が含まれています。デバイスは、測定ポイントごとに、オペレーターの前のモニターに表示されたカメラによってキャプチャされた画像に、要素の名前と番号、および測定結果をリアルタイムで表示します。「お客様がXMデバイスを中央の場所ではなくカートに置いて、デバイスを職場に持ち込むことがあります」と彼は言いました。これは、複雑な部品を少量で大量に製造する機械工場で特に役立ちます。

代替概念

Chirichellaはまた、KeyenceIMビデオ測定システムもウォークアップの概念に適合する可能性があると述べました。このシステムは、光学コンパレータを置き換えるか、光学コンパレータを21世紀に持ち込むように設計されていると彼は語った。ウォークアップ対応として提案された他のデバイスとは異なり、IMシリーズではパーツプログラムを作成する必要があります。「このマシンは、スピードとほとんど苦痛を伴う単純さのために作られています」と彼は説明しました。また、「自動測定」と呼ばれる機能があり、オペレーターが部品をステージに置き、ボックスを描画し、ウォークアップパラダイムにより便利に適合するすべてを測定します。 Chirichellaは、品質ラボを使用して、工場内に点在する6台または7台のマシン用のプログラムを作成し、ユーザーが検証済みの部品プログラムにすばやくアクセスできるようにしているある会社について語りました。

Mitutoyo America Corp.（Aurora、IL）のCMMの製品スペシャリストであるGene Hancz氏によると、手動CMMなどの他の実証済みのデバイスも、ウォークアップ計測の概念に適合しています。彼は、傾向が検査部門だけに依存することから離れて、彼ら自身の仕事をチェックするために計測装置をアクセス可能にすることにもっと依存することに同意しました。彼は、今日のCMM販売の大部分はCNC制御であり、手動CMMが単純な一次元測定の価値を提供すると述べました。「手動CMMは2つの方法で使用できます」と彼は説明しました。「1つは、非常に頻繁に使用される非常に特殊なチェックにパートプログラムが使用される場所です。もう1つは、プログラムがまったくなく、誰かが1次元、2次元、または3次元のチェックを行うためにやって来て、手動で設定している場合です。」これは、ウォークアップ計測の定義にぴったりです。

良い例は、700×1000×600mmまでの部品を測定するミツトヨクリスタプラスMシリーズ196-手動フローティングタイプCMMです。ハンツ氏は、最初の部品をチェックするための工作機械のセットアップなど、日常の作業に最適だと述べました。

最後に、ウォークアップ計測のコンテキストでは、最も単純なツールを無視してはなりません。「ハイトゲージと定盤は店内で最も一般的なアイテムです」とミツトヨの営業担当副社長であるマイク・クレニーは述べています。「ほとんどの場合、電力や空気は必要ありません。ある程度の数学のスキルがあれば、誰でも部品の許容範囲を測定、検査、評価できます。古い方法は、高さスタンド、テストインジケーターで引き続き機能し、最も安価です。」最良のことは、ハンドツールが最も初心者のユーザーに簡単に教えられることです。ミツトヨのハンドツールの新開発には、高速マイクロメータであるQuantuMikeと、分解能0.0001mmのMDHマイクロメータがあります。「これにより、製造現場に世界最高の解像度がもたらされます」と彼は述べています。

Creneyは、プロファイルプロジェクターや表面粗さデバイスなど、Mitutoyoが提供する他の実証済みのデバイスも指摘しましたが、操作には追加の知識が必要です。自動化されたCNCデバイスは、ウォークアップシナリオで完全に除外されるべきではありません。「一般的な方法は、測定デバイスに取り付けられたクイックジグまたはフィクスチャを備えたCNCシステムを使用することです」とCreney氏は述べています。「複数の旋盤を使用している場合は、中央の場所に真円度システムがある可能性があります。監視段階では、専用の取り付け固定具を使用して部品を中央に配置し、円筒形のワークピースを固定具に配置し、手で締めてボタンを押すだけです。ほんの数分で、真円度を評価し、旋盤のセットアップをオフセットまたは変更できます。」

以前はAdvancedManufacturing.orgで紹介されていました。

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