CMMは主張を主張する

レーザーから X 線まで、計測のための新しい検出方法の成長に伴い、由緒ある CMM は視野から消えつつあるのではないかと考える人もいるかもしれません。真実からかけ離れたものはありません。

永遠の真実は、製造が常にコスト、性能、そして特に品質の限界を押し上げるということです.ミツトヨ アメリカ社 (イリノイ州オーロラ) の製品スペシャリスト、CMM である Gene Hancz 氏は次のように述べています。

これが、固定ベッド座標測定機 (CMM) が重要なツールであり続けている理由の 1 つです。新しいセンシング技術が計測の分野に入ったとしても、CMM は利用可能な最も正確なツールの 1 つです。 Hancz 氏によると、それらはほとんどが基本的なブリッジ スタイルの CMM の変形であり、テーブルに固定された部品の上を移動する可動ブリッジと、上下に動くプローブを備えています。各軸の目盛によって位置が決まります X、Y、 と Z ポイントの。独立して回転する関節プローブと回転テーブルにより、さらなる自由度が得られます。

サプライヤは、進化するニーズに対応し、コストを削減するために、ブリッジ スタイルの CMM の基本的なアイデアに基づいて多くのバリエーションを作成しました。たとえば、片持ちプローブが 1 つのサポートに取り付けられた水平アーム CMM を考えてみましょう。より大きな部品を測定する自動で非常に正確なマシンが注目を集める一方で、タッチ トリガー プローブやハード ボールを備えた控えめな手動操作の CMM の場所がまだあります。 CMM が関連性を維持しているもう 1 つの理由は、価値が高まる一方で技術が向上していることです。 「私がビジネスを始めたとき、小型の手動 CMM は、今日のコンピューター制御の CMM と同じくらいの費用で、2 倍の精度と 2 倍の測定量を実現できたかもしれません」と Hancz 氏は言います。

彼は、単純な手動 CMM でさえ人気があると報告しています。特に、一度に数個の部品のみを測定する必要がある小規模なジョブ ショップでは。 「適切な用途に適した機器を購入することが重要です。多くの場合、人々は可能な限り最高の精度を要求します。これは、ほぼ 0.25 ミクロンの測定が可能な LEGEX シリーズに当てはまります。しかし、機械を購入する場合も、温度と湿度が厳密に管理された部屋に設置する場合も、非常に高価になります」と彼は説明しました。それらはいくつかのアプリケーションに必要ですが、それほど多くはありません.

実際、この分野での最大の傾向は、CMM を使用したニアラインまたはインラインの品質測定であると彼は考えています。これにより、ミツトヨは、CNC 工作機械と組み合わせてインラインまたはニアラインで高速測定を行うように設計された、CMM の MACH シリーズを開発することになりました。たとえば、MACH-3A は、クランクシャフトなどの長い円筒状部品の高速測定に最適化された水平アーム CMM です。最新の MACH Ko-ga-me は、スタンドアロンまたはワークセルに統合して構成できるインライン CMM です。

CMM が生産に移行するにつれて、その状態を監視することが不可欠になります。この傾向は進化するスマート ファクトリを反映しており、Hancz 氏はミツトヨがサポートする MTConnect 標準を指摘しています。 「私の意見では、これは将来のインラインまたはニアライン マシン モニタリングの基本的な技術標準です」と彼は言いました。

成長とスキルセット

Hexagon Manufacturing Intelligence (ロードアイランド州ノース キングスタウン) の社長であるアンガス テイラー (Angus Taylor) 氏は、「CMM 市場にはまだ多くの成長が見られます」と同意しています。彼は、品質への要求の高まりが CMM 市場を後押ししていることに同意しました。彼はまた、Hexagon が販売している CMM の多くが実稼働環境に配置されていることも観察しましたが、質の高い部屋への配置は依然として市場の大きな部分を占めています.

「しかし、本番環境での使用はさておき、最大の懸念は [ユーザー] のスキル セットです。より多くの機器を取得したいと考えている顧客がいますが、プログラムを作成するスキルセットを持つ人がいません」と彼は言いました。優れたマネージャーと同じように、彼はその観察に危機ではなく機会を見ています。 「これは、より多くの自動化と、率直に言って、検査プログラムを作成することで顧客を支援する機会を意味します」と彼は言いました.

自動化には、ロボットによるパーツの出し入れが含まれる場合があります彼はまた、CMM をプロセス自体に提供できる情報に結び付けます。 「ここで重要な要素の 1 つは、当社の Q-DAS ソフトウェアです。 「それにより、ツールの摩耗など、より具体的には機能に関する [データ] を監視し、特定の機能からのデータを追跡し始めます」と彼は言いました。

生産要件と CMM を使いやすくする必要性の両方に対応して、5 月に Hexagon は新しい Global S CMM プラットフォームを発表し、Eastec ショーでデビューしました。同社によると、Global S は、Hexagon の生産性向上シリーズ (EPS) の最初の製品です。この新しいプラットフォームは、ユーザー エクスペリエンス (UX) の強化、測定ソフトウェア、高度なグリーン オプションなどのスマート テクノロジを特徴としています。 Hexagon によると、EPS プラットフォームは、測定ルーチンの作成、実行、分析を簡素化し、検査プロセスを高速化します。これは、Global S プラットフォームが iPC-DMIS CMM ソフトウェアと完全に統合されており、製造データの収集、評価、管理、および表示を行うためです。製造インテリジェンス。

Taylor が見ているその他の傾向として、非接触計測と、スマートまたは相互接続された工場への機器の統合がますます重視されるようになっています。 「CMM で使用する当社の新しい光学プロービング システムは、たとえばタービン ブレードやブリスク検査のスループットを劇的に向上させます」と彼は述べています。 「すべての分野で、非接触技術により、データをより迅速に収集し、機能と個々の部品の理解を深めることができます。」

マルチタスクとアプリケーション固有

「複数の業界で見られる傾向の 1 つは、人々が CMM で生産性を高めたいと考えていることです」と、Carl Zeiss Industrial Metrology Technology LLC (Maple Grove、 MN）。これは、同じ機器でさまざまな部品を測定し、投資を最大化することを意味します。この戦略の重要な要素は、CMM で利用可能な最大数のセンサーを採用することです。今日では、由緒あるタッチ トリガーとスキャン アナログ プローブに加えて、CMM には多くの場合、レーザー ライン スキャナーや表面粗さセンサーが装備されています。 Zeiss は、2016 年に Accura クラスの CMM 用に新しい共焦点白色光センサーを導入しました。

CMM の柔軟性が高まるにつれて、形状測定などの特定の測定専用のデバイスに取って代わり始める可能性があります。 「回転テーブルと最新の Calypso ソフトウェアを搭載した Prismo CMM の最新バージョンでは、シリンダーやボール ベアリングなど、さまざまな形状の形状測定を行うことができるようになりました」と Wick 氏は述べています。もう 1 つの一般的なアプリケーションは、レーザー ライン スキャナーを使用して CAD モデルが存在しない部品を測定し、ポイント クラウドからモデルを作成するリバース エンジニアリングです。 1 つのシステムで、多くの測定が可能です。これは、複数の仕事や少量の部品を頻繁に担当する中小企業にとって特に便利です。

大規模な組織では、CMM の使用方法がさまざまに進化していると彼は見ています。これらの顧客は、工場や周囲の世界と相互接続された、よりアプリケーション固有のインストールを望んでいます。 「自動化、ロボットによる積み込み、パレタイゼーションの依頼が増えています」と彼は説明しました。 「人々は一度に 1 つではなく 10 個の部品を測定したいと考えており、より多くのアプリケーションの知識が必要です。」良い例は、Calypso ソフトウェアのオプションである Zeiss Gear Pro ソフトウェアを使用して、ギア固有のインストールを作成することです。 Gear Pro は、円筒歯車、ベベル歯車、ウォーム歯車、およびローターを測定し、それらを切削するホブも測定します。その他のパッケージには、タービン ブレードまたは侵食電極が含まれます。

彼はまた、他のインタビューに応じたように、製造現場では CMM がより受け入れられていることも観察しました。過酷な環境では、15° ～ 40°C の広い温度範囲で精度を維持する IP54 定格のキャビネットを備えた DuraMax HTG などの製品が有用性を高めます。自動化への統合のために、Wick 氏はまた、Zeiss ソフトウェアが現在、任意のロボット ベンダーの母国語でロボット ローダーと直接通信していることにも言及しました。

これはデータ セキュリティの問題を引き起こします。同社は 5 月に Cisco と提携して、現場の Zeiss デバイス (測定機など) をインダストリー 4.0 環境内の上位システムに接続するための安全なデータ伝送プラットフォームを構築することを発表しました。目標は統合セキュリティです。これには、ツァイス測定機を監視するためのソリューションの共同開発が含まれます。リモートの対象分野の専門家やヘルプデスク サポートなど、グローバル サービスの迅速なプロビジョニングが可能になります。

CMM への新しいアプローチ — 移植性

ブリッジ スタイルの CMM とそのバリエーションは市場でうまく機能していますが、ありがとうございます。バリエーションの余地は常にあります。 CAD ファイルからの CMM のプログラム可能性は常にその特徴の 1 つでしたが、小さいバージョンでさえ特に移植性がありません。 Fowler High Precision (マサチューセッツ州オーバーンデール) の 30 ポンドの zCat ポータブル CMM を入力してください。レニショー TP20 タッチ トリガー プローブを備えた延長アームを備えたコーヒー キャディのような外観のこのデバイスは、ポータブルでプログラム可能です。

他の CMM との主な違いは、3 軸ではなく 2 軸のラジアス加工機であることです。半径 700 mm (中心軸の周り)、高さ 250 mm の測定ボリュームがあります。その精度仕様は、[3.0 + D/100 mm (半径)] ミクロンと [5.0 + L/100 mm (直線)] ミクロンの 2 つの次元で表されます。 「他のポータブル デバイスとは異なり、これは真に直接コンピュータ制御されたポータブル CMM です」と、最近設立されたマシンのプロデューサーである zCat LLC の国際セールス マネージャーであるジェフ ピーターセン (Fowler が部分的に所有) は述べています。

なぜポータブルでプログラム可能な CMM なのか? Petersen 氏によると、Fowler にとって、これは計測ハンド ツール カタログへの次の論理的な追加でした。 「私たちの典型的なツールは、単軸またはリニア スケール タイプのデバイスであり、本来の目的には非常に適していましたが、典型的な CMM が実行できる詳細な 3D 測定を実行することはできませんでした」と彼は説明しました。 「一方、CMM は通常、特別な部屋に追いやられ、高度な訓練を受けた人によって操作されます。」彼らの夢は、部品を製造する CNC マシンのすぐ隣に CMM を配置し、CMM プログラミングのトレーニングをほとんど受けていない担当者が操作することでした。

2014 年の導入以来、このデバイスは「うまくいっている」と Petersen 氏は言います。 「一部の顧客は、2 台目と 3 台目のマシンを購入しています」と彼は言いました。

CMM を超えたプロセス

レニショーのタッチトリガー プローブの発明は、当時の CMM 革命の始まりであるとよく言われます。これにより、コンピュータによる直接制御が可能になり、ハードボール プローブよりも精度と再現性が向上しました。交換しました。レニショーは、三次元測定機を含む計測業界の (主要な) コンポーネント サプライヤーであるため、デニス ザヤは、セールスおよびマーケティング担当バイス プレジデントであり、レニショー LLC (ウェスト ダンディー、ウェスト ダンディー、イリノイ州)。 「現在、プロセスを理解し、変数を制御するためのフィードバックを提供し、最終結果を検証するための原動力となる計測学に、より多くの焦点が当てられています」と彼は観察しました。レニショーのプローブは現在、独立した 5 軸測定システム REVO に進化しており、単一の CMM で高速スキャニング、非接触検査、および表面仕上げ分析を行うことができます。

彼は、工作機械、品質管理室の CMM、製造現場のフレキシブル ゲージなど、製造セル全体にデータの取得と監視を行う場所があると考えています。製造現場での重要性が増している一方で、CMM は伝統的にボトルネックと見なされてきました。 「プロセス全体に感謝し、CMM がボトルネックになることを避ける必要があります」と彼は言いました。 「5 軸システムは、これを克服するために設計されました。オンマシン プロービングには課題があります。主に、工作機械で金属を切断したり、部品を作成したりしたいと考えています」と彼は言いました。過去には、通常、データが記録されておらず、測定の履歴が失われていました。しかし、今日のソフトウェアはこれを克服しています。

各コンポーネント (工作機械、CMM、フレキシブル ゲージ) にはそれぞれの役割があり、レニショーは各段階用のプローブと機器を提供しています。その Equator ゲージング システムは、この「プロセス全体」を念頭に置いて構築されました。高品質のルーム CMM は、多くの場合、Equator ゲージで使用するパーツのマスタリングに最適です。Equator ゲージは工作機械の隣の製造現場にあり、CMM とは対照的に温度変化の影響を受けません。

「慣れ親しんだ基準に基づいて各コンポーネントへのワークロードを確立するには、バランスの取れた効率的なアプローチが必要です」と彼は言いました。 「高価で少量の部品は、工作機械自体で検査できます。大量の部品は、CMM で検査およびマスタリングしてから、フレキシブル ゲージで再マスタリングする方が適切です。追加された各部品は、工作機械にフィードバックされるオフセット データを使用して、既知のマスターと比較されます。バランスを取ることで、効率、スループット、コスト削減が向上します。」

インテリジェントな製造

レニショーのザイアは、彼のユニークな視点から未来をどのように見ていますか? 「収集されたデータに基づいて製造現場で意思決定が行われる、直接的なプロセス制御とインテリジェントな製造を備えた工場。さらに、スループット、計測学、および追加材料の入手可能性に関連する改善とともに、アディティブ マニュファクチャリングが増加します」と彼は言いました。