建機部品の寸法測定

建設機械は、土木・建築・インフラ整備などの現場で使用される大型の作業用機械の総称です。
これらの機械は、重い土砂や資材の運搬、掘削、組立作業など、多岐にわたる作業を効率的に行うために設計されています。
建設機械は一般的に大型なものが多く、構成部品も溶接や組み立てを経て作られるような大型部品が多くなります。
ここでは、建設機械部品測定の重要性と、その測定の課題。最新の測定技術を説明します。また、測定作業の高速化の頻度を紹介します。

1. 建設機械部品とは——種類と役割を徹底解説
2. 主な製造方法と部品ごとの特徴
3. 測定の重要性と測定項目
4. 従来の測定方法と課題
5. WM-6000シリーズで解決できること
6. WM-6000シリーズを使うことによってもたらされる利益
まとめ

1. 建設機械部品とは——種類と役割を徹底解説

建設機械部品の種類

建設機械部品で代表的なものにはアーム、ブーム、オイルタンク、キャビンなどがあり、それぞれの用途に合わせて多種多様な構造と部品構成を持ちます。

A

アーム

B

ブーム

C

オイルタンク

D

キャビン

E

バケット

F

カウンターウェイト

G

シリンダ

H

センターフレーム

I

パイプ

J

鋳物

K

諸元検査

L

治具

建設機械の構成と重要性

これらの大型機械は、多くの高精度な部品やユニットで構成されており、各部品の寸法や形状の正確さ、安全性、耐久性が極めて重要です。
特に、長期間の過酷な使用に耐えるために、各部品の設計・製造・組立には高度な技術と厳格な品質管理が求められます。

主要な建設機械部品とその役割

建設機械の性能と安全性を左右する重要な部品は以下の通りです。

1. シャシ（Chassis）

建設機械の土台となるフレーム部分です。エンジンやキャビン、アーム、履帯（クローラー）などの主要部品を支える骨格であり、機械の剛性と耐久性を確保します。
シャシは、地面からの振動や衝撃に耐えるために高い剛性を持ち、寸法の正確さも求められます。
これにより、他の部品の動きや耐久性も左右されるため、製造・測定の精度が非常に重要です。

2. ブーム（Boom）

油圧ショベルやクレーンの「腕」にあたる部分です。上下・前後に動き、作業範囲や高さを調整します。
長尺・高強度の鋼材を用いた溶接構造が多く、長期間の使用や高荷重に耐える設計となっています。
ブームの歪みや反り、寸法誤差は、作業の安全性や効率に直結するため、正確な測定と管理が不可欠です。

3. バケット（Bucket）

土砂や砕石をすくう先端部品です。摩耗や衝撃に耐えるために高硬度の鋼材を使用し、形状や寸法の管理も非常に重要です。
頻繁に交換されるため、摩耗や変形の状態を正確に把握し、適切なタイミングでの交換や修理を行う必要があります。

4. アーム（Arm）

ブームとバケットをつなぐ中間部品です。
複雑な動きや高荷重に耐えるために設計されており、溶接や機械加工の精度が求められます。
アームの歪みや寸法誤差は、作業の精度や安全性に影響を与えるため、定期的な測定と管理が必要です。

5. センターフレーム（Center Frame）

クローラー（履帯）や車輪を支える中心フレームです。
全体の剛性と耐久性に直結し、大型・複雑な形状をしています。
高精度の溶接と歪み管理が求められ、長期の使用に耐えるための厳格な品質管理が必要です。

6. カウンターウェイト（Counterweight）

機械の後部に取り付ける重りです。
作業時のバランスと安定性を確保し、倒壊や振動を防ぎます。鋳造や溶接で製作され、重量や寸法の管理が非常に重要です。

7. キャビン（Cabin）

オペレーターが乗り込む運転席部分です。
安全性・快適性・視界確保のために設計されており、板金・溶接・ガラス組付けなど多工程を経て製造されます。
安全基準や耐震性も求められるため、寸法や組立の正確さが不可欠です。

2. 主な製造方法と部品ごとの特徴

2-1. シャシ・センターフレーム

厚板鋼材の切断・曲げ・溶接による大型フレーム構造です。
高い剛性と耐久性を確保するために、精密な機械加工と溶接技術が必要です。
大型治具や定盤を用いた仮付け工程を経て、歪みを最小限に抑えながら本溶接を行います。これにより、長期間の使用に耐える高精度なフレームが完成します。

2-2. ブーム・アーム

中空構造の溶接組立が一般的です。長尺の鋼材を溶接し、複雑な動きや高荷重に耐えるために、溶接歪みや反り・ねじれの管理が非常に難しい工程です。
ピン穴や取付部は高精度の機械加工を施し、動きのスムーズさと耐久性を両立させます。

2-3. バケット

高硬度鋼板の切断・曲げ・溶接を行います。
摩耗や衝撃に耐えるために肉盛り溶接や交換式の摩耗部品を採用し、形状や寸法のバラツキを最小化します。頻繁な使用と摩耗により、定期的な測定と管理が必要です。

2-4. カウンターウェイト

鋳造または溶接構造で製作され、重量と重心位置の管理が最も重要です。表面仕上げや塗装も品質管理の一環として行われ、長期の耐久性を確保します。

2-5. キャビン

板金プレス・溶接・ガラス組付け・塗装の工程を経て完成します。寸法や組立精度、安全基準適合が求められ、複雑な三次元曲面や溶接歪みの管理が難しい工程です。

3. 測定の重要性と測定項目

なぜ建設機械部品の測定が重要か

建設機械の安全性と性能を保証し、長期にわたる信頼性を確保するために、正確な測定は不可欠です。
特に、溶接歪みや加工誤差は、作業の安全性や耐久性に直結します。
早期に不具合を発見し、修正を行うことで、クレームやリコールのリスクを低減し、コスト削減と品質向上を実現します。
また、測定データは、設計段階の検証や、製造工程の改善、現場での品質管理においても重要な情報源となります。
さらに、検査証明や品質証明書の提出により、顧客や規制当局への信頼性を高める役割も果たします。

主な測定項目の詳細

寸法測定: 全長・全幅・全高・肉厚・穴径・ピッチ・取付部寸法など、部品の基本的なサイズを正確に測定します。これにより、設計通りの寸法が維持されているかを確認します。
形状測定: 曲面・R部・三次元形状・断面形状を測定し、設計図とのズレや歪みを把握します。
位置関係測定: ピン穴・取付穴の位置・ピッチ・直角度・平行度・同軸度など、組立や動作に関わる重要な位置関係を測定します。これにより、組立時の誤差や歪みを早期に発見できます。
平面度・直角度・真直度: フレームや取付面、ガラス面、溶接部の平面性や角度を測定し、設計通りの平坦性と直角性を確保します。これにより、組立精度や耐久性を向上させます。
溶接歪み・反り・ねじれ: 長尺部品（ブーム・アーム・シャシ等）の歪みや反り、ねじれを測定し、溶接工程の品質管理や修正に役立てます。
摩耗・劣化の比較測定: バケットやピン穴の摩耗量や変形を定期的に測定し、適切なタイミングでの修理や交換を計画します。