全自動 画像寸法測定器IM-Xシリーズ

CHANGE プレス品の寸法測定を 変えた理由

プレス品の寸法測定は一瞬で終わる

プレス加工の概要と種類

材料に圧力を加えて成形をおこなうプレス加工。金型を用いることによって、複雑な形状でも短時間で大量に加工することができます。また、ロール状の板材を連続してプレス機にかけることで加工の自動化を実現できるため、金属加工の現場で広く活用されています。

金型同士で材料をはさみ、圧力をかけてプレスする

プレスの種類

1機械プレス

現在、生産の現場では大半が機械式のプレス機を導入しています。これは高速で加工できるメリットがあるほか、メンテナンスが比較的容易にできるためです。加工の自動化が進み、金属部品の大量生産に欠かせない加工機といえます。また、液圧式と異なり、液漏れの心配がない点も利点です。機械プレスは加圧部のスライド機構によって、いくつかの機種があります。最も普及している「クランク式」のほか、「ナックル式」、「リンク式」など、さまざまなタイプがあります。

機械プレスの機種
クランク式
モータの回転運動をクランクで上下の往復運動に変えて加工するもの
ナックル式
クランク機構にナックル部を付加して加圧力を高めたもの
リンク式
クランク式よりも生産性の向上を図ったもの
メリット
  • ・ 高速で加工できる
  • ・ メンテナンスが比較的容易
  • ・ 液漏れの心配がない
金型(ダイセット)の断面図。パンチプレート・パンチ・ダイ・ストリッパプレート、ガイドポスト・ガイドブッシュ、ロケーションピン・ダイプレート・バッキングプレートで構成される

2液圧プレス

液圧プレスとは、油もしくは水をポンプでシリンダに送り、その圧力を利用して加工する機械です。液圧を制御し、塑性加工を柔軟におこなえる点が特長といえます。また、長尺の加工物に対応できるメリットもあります。現在、代表的な液圧プレスとして、加工物の材質や厚さに合わせて負荷荷重を調整できる、油圧式の「プレスブレーキ」が挙げられます。古くは水圧式のプレス機が活躍していましたが、工業が発展するとともに油圧式のものが普及するようになりました。また、近年はNC化、CNC化が進み、デジタル制御で高精度かつ高速でのプレス加工が可能となっています。水圧式は液そのものが不燃であるとともに、メンテナンスが比較的容易でランニングコストが低いという利点があります。加えて、大型のものでは万トン単位の加圧力を発揮します。一方、油圧式は水圧のものよりも制御性に優れ、より精密な加工ができるのが特長です。また、水を用いないため金属部品の錆びを防げる利点もあります。現状では、油圧式が広く普及しています。

メリット
  • ・ 塑性加工を柔軟におこなえる
  • ・ 長尺の加工物に対応できる
パンチで圧力をかけ、両端のシワ押さえ力で加工物の板金を固定しながら、ドーム内の対向液圧で成形する

3パンチプレス

板状の金属に穴抜きや、型を用いた打ち抜きなどの加工をおこなうことをパンチングと呼びます。パンチプレスはパンチングの加工機として幅広く導入されています。加工力は数十トンクラスで、主に薄板の加工に利用されています。パンチプレスの中でも、特にタレットと呼ばれる取り付け装置に金型を装着し、板材の抜き打ちをおこなう加工機を「タレットパンチプレス」(通称タレパン)といいます。

ホルダに取り付けた金型で加工物の板金に圧力をかけると、プレス後は穴が並んで開く

プレス加工における注意点と代表的な測定機器

伸びが変動する曲げ部分は、穴ピッチのバラつきに注意

プレス加工の現場では、複数のプレス工程を順送りでおこなう「順送プレス」が広く用いられています。順送プレスでは抜きと曲げの加工が混在します。この際、寸法を狂わせてしまう可能性が高い、曲げに注意しなくてはなりません。曲げの部分においては、その伸びが変動するため、たとえば右の図のような穴ピッチのバラつきが大きくなることがあります。

そのため、こういった寸法測定には正確さが必要不可欠です。

曲げの左右で穴ピッチがバラつく部品

代表的な測定機器

1投影機

光学測定機の一種で、電子部品や精密部品などの検査、測定で幅広く用いられています。対象物を台に乗せ、下から光を当てると対象物の輪郭がスクリーン上に投影されます。このとき、対象物の原点出しや位置決めが必要です。テレセントリック光学系を採用しており、正確な測定ができます。

投影機のメリット
  • ・ 対象物を非接触で測定できる
  • ・ 形状の小さなものや複雑なものを測定できる
  • ・ 測定顕微鏡と異なり、接眼レンズを覗く必要がなく、複数の人が同時に観察することができる

2測定顕微鏡

光学顕微鏡と精密可動テーブルの組み合わせにより、対象物の測定をおこなう装置です。投影機と同様にテレセントリック光学系を採用しており、正確な測定ができます。

測定顕微鏡の種類
工具顕微鏡
測定顕微鏡の原点で、元々工具の測定に用いた
工場用測定顕微鏡
小さな加工部品などの測定に適する
万能測定顕微鏡
工具顕微鏡よりも多くの用途に対応し、大きな対象物の測定が可能

投影機、測定顕微鏡による測定の問題点

1.時間がかかる 2.人の誤差を無くしたい

「1.時間がかかる、2.人の誤差を無くしたい」というのは多くのお客様が抱える課題です。特に投影機や測定顕微鏡は対象物の位置合わせ、ピント合わせ、測定の目合わせを手作業でおこなわないといけないので、個人の技術に測定時間、精度が大きく依存します。

投影機、測定顕微鏡での困りごと(複数回答可)

測定時間89%、人による誤差70%、データ管理工数51%、教育期間49%、メンテナンス費用40%、設置場所19%、特になし10%

1番の問題点=「測定に時間がかかる」

代表事例

  1. このような製品の寸法測定で、1個10分かかる製品を1日50個測定すると…

    1日=500分

  2. 1ヶ月の稼働率を20日とすると、測定に要する時間は

    1ヶ月=10,000分

  3. 1年で換算すると…

    年間=2,000時間

年間2000時間、測定に費やすことになります。

測定顕微鏡・投影機は年間2000時間、全自動 画像寸法測定器 IM-Xシリーズなら年間40時間で、1960時間の工数削減。測定に関する工数を大幅に削減し、生産性を向上する測定器です

測定時間を大幅に短縮したい

お客様の声

投影機・測定顕微鏡ではXYステージを動かし、測定点の座標を1点ずつ取得して測定する必要がありましたが、全自動 画像寸法測定器では、対象物の位置、向きに関わらず自動で測定できるので、測定時間を大幅に削減することができました。

投影機・測定顕微鏡だと…対象物の位置、向きを座標に合わせ、ステージを測定点まで動かして測定点の座標を取得する。この作業を測定点の数だけ繰り返す
全自動 画像寸法測定器なら…パターンサーチ機能で対象物の位置、向き関係なく測定できる。置いて押すだけで、対象物の位置、向きに関係なく数秒で測定完了
さらに、ステージに置かれた複数の対象物を最大1000個まで一度に測定。同じ対象物を1回ずつ測定する必要はなく、測定時間をさらに短縮できる

人による測定誤差をなくしたい

お客様の声

投影機・測定顕微鏡では測定箇所ごとに細かいピント合わせが必要でした。時間がかかるのはもちろん、人によってピントを合わす位置が異なり、測定誤差の要因にもなっていました。全自動 画像寸法測定器は深い被写界深度のレンズを採用しているので、ピント合わせを気にせず測定することができるようになりました。

投影機・測定顕微鏡だと…対象物の位置、向きを座標に合わせても、一部にしかピントが合わない
全自動 画像寸法測定器なら…深い被写界深度でピント合わせの誤差が無く測定できる。全自動 画像寸法測定器での画像は全体にピントが合う

なぜなら…「置いて、押すだけ」を実現する大口径テレセントリックレンズを搭載

遠近差に左右されず撮像サイズが変わらないテレセントリックレンズを搭載。対象物の凹凸を気にせず測定できます。

大口径テレセントリックレンズユニットを搭載。一般的なレンズは遠近感で正確に測定できないが、全自動 画像寸法測定器は凹凸があっても正確な測定ができる

プレス品の測定事例

測定事例01 プレス品の寸法測定。大きな対象物、高さのある対象物も一度に測定できる。MEASUREボタンを押すだけで、ステージが移動して9枚の画像を撮影して連結画像を作成し、外径の円を検出して円径を測定した結果が表示される
測定事例02 穴中心を結んだ円の直径。円周上に設けられた穴の中心を結ぶ円の直径を測定。全自動 画像寸法測定器なら仮想線を使った測定も一瞬でできる。MEASUREボタンを押すだけで、対象の穴をそれぞれ検出して中心点を求め、中心線を通る仮想円を作り、仮想円の直径を測定した結果が表示される

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