導入事例

航空宇宙部品の製造に、絶対的な自信をもたらすファローゲージ

航空宇宙部品の製造に、絶対的な自信をもたらすファローゲージ

航空宇宙業界における部品の製造では、従来の測定器では測ることが困難な、非常に複雑な形状が要求されます。
例えば、吹きさらしである外側の面と内部の固定する部分を溶接する場合、直線的な溶接を行うことはほとんど無く、エアフォイルや管の形状に沿って溶接されます。
製造に用いられる工具に関しても同様となります。

航空宇宙業界の製造には、2つの大きなチャレンジがあると言われています。
ひとつは前述の「複雑さ」。もう一つは要求される「精度」の高さです。
複雑な航空宇宙部品の構造を、設計どおりに機能させるためには、高い精度の測定が重要になってきます。

Skill-Metric社は、アメリカ政府および商業航空宇宙産業を顧客とする企業。
同社が受注する製造・修理において、ほとんどの場合が単一部品または単一ツールであるため、工具やプロセスを調整する試作品や加工部品はありませんでした。
しかし、製造する部品は最初から高精度でなければならず、許容される誤差はプラスマイナス0.13mmです。
「サーフェースプレーン、ゲージブロック、ダイヤルインジケーターなど、従来の考えられる全ての測定技術を駆使しました。ただし、これらのツールで複雑な3次元部品を最小限の誤差にとどめるのは、不可能で無いにしろとても困難なものでした。」
同社品質マネージャーのKen Bentz氏は、このように振り返ります。

──測定器にとって重要なものは、処理能力と再現性。
Bentz氏は、次のように続けます。
「従来の測定技術では、同じパーツを2人の技術者が測定すると異なる数値になることもしばしば。そして、測定するたびに誤差が追加されていくのです。私たちには、より信頼でき、より確実で、より高速な測定技術が必要でした。」

同社の問題を解決したのは、小型で高精度のポータブル3次元測定器、FARO® Gage(ファローゲージ)でした。
Skill-Metric社の技術者は、まず旋回する旋盤から測定シャフトの方向を測定し、その後フライス盤に移動し、切断される部品の検査を行います。
ファローゲージを使えば、その優れた携帯性により簡単に設置ができ、1日に何度も移動させ測定を行うことができるのです。
ファローゲージは、キャリパーやマイクロメーターが必要なところであれば、使用することができます。持ち運びし易く、定盤や加工機に簡単に設置ができるように設計されたシステムは迅速な測定を可能にします。

今やSkill-Metric社のアセンブリプロジェクトにとって、ファローゲージは欠かすことのできないツールとなっています。
エンジンの収容部や成形工具などの構造体は、アセンブリ中に測定することができるのです。
部品のデジタルテンプレートをコンピュータで作成し、技術者は進行中のアセンブリの臨界点が正しい位置にあるかを確認します。

Bentz氏は次のように語ります。
「高精度な3次元測定ができるファローゲージの性能は、私たちにとって重要なことでした。ソフトウェアと併用することで、以前に比べ遙かに確実な部品の測定ができるようになったのです。

例えば、3軸上で変形するサーフェース図形を測定する場合、装置のプローブをサーフェースになぞってデータポイントを取得します。
ファローゲージを使用すれば、1・2分のうちにエンジンダクトおよびスタビライザー フェアリングを正確に測定することができるのです。

Skill-Metric社のユニークなアプリケーションのひとつに、サポートハードウェアの評価があります。
軍用航空機の設備は、無論外部への持ち出しは許されません。
同社の技術者は、ファローゲージを頻繁に工場外へ持ち出し、軍用機の翼裏側にある兵器装着設備のアライメントを確認します。
「この作業では、爆弾などの兵器を持ち上げ、装着上に正確に配置する必要があります。持ち上げがゆがめば、兵器が航空機に正しくかからず、空中で適切にリリースできないことがあるのです。」
と、Bentz氏は語ります。

技術者は、まず昇降システムのフレームに、ファローゲージを装着します。
次に、取り付け機器の三次元の隙間を測定し、ペアとなっているサーフェースのスペースを再現。
その後、部品の理想的なアライメントを表示するコンピュータのデジタルテンプレートを使用すれば、アライメントが正しいかどうかが瞬時に判断できるのです。

Bentz氏は、次のように結論付けています。
「ファローゲージほど私たちの業務に影響するツールは存在しません。部品の合格判定にかかる時間を劇的に削減し、その適格性に絶対的な自信が持てるのです。」

この事例で使用されている3次元測定器は、FARO社製アーム型3次元測定器です。

FARO社ホームページで「FARO Gage」の詳細情報を見る

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