大型鋳造の寸法測定

主な用途例

• 大型バルブ・ポンプ部品
• 建設機械のフレームやアーム
• 鉄道車両・船舶の構造部材
• 産業用減速機・ギアボックス
• プラント設備のハウジングやカバー
• 発電用タービンケーシング

大型鋳造品の特徴

• サイズが大きい（1m〜10m超、重量数トン〜数十トン）
• 複雑な三次元形状や中空構造が多い
• 一品物や多品種少量生産が主流
• 高い強度・耐久性・耐熱性が求められる
• 鋳造後の機械加工や溶接、組立工程が多段階で発生

2-1. 製造プロセスの複雑さ

大型鋳造品は、木型や発泡型の製作→鋳型の成形→溶解・注湯→冷却・型ばらし→仕上げ加工といった多段階の工程を経て製造されます。
各工程で寸法精度・形状精度・表面品質が厳しく管理され、わずかなミスが数十万円〜数百万円の損失につながることも。

2-2. 品質管理の難易度

• 鋳造時の収縮・歪み・変形
• 内部欠陥（巣、割れ、空洞など）
• 表面の凹凸やバリ、肉盛り修正
• 機械加工後の寸法精度・穴位置精度
• 組立時の合致性・干渉チェック

これらを高精度かつ効率的に管理することが、現場の大きな課題です。

2-3. 現場のリアルな課題

• 大型・重量物のため、測定や移動が困難
• 複雑形状・奥まった箇所の測定が難しい
• 一品物や多品種少量生産で、毎回異なる形状に対応が必要
• 検査・測定の工数が膨大
• 顧客や元請事業者からの品質証明・データ提出要請が増加

3-1. 品質を担保する難易度

大型鋳造品は、鋳造時の収縮や歪み、冷却時の変形、仕上げ加工時の寸法変化など、多くの要因で設計値からズレが生じやすいのが特徴です。

具体的な注意点

• 取り代（加工余裕）の確保と管理
• 穴位置・ピッチ・直径の精度
• 平面度・直角度・真円度などの幾何公差
• 組立時の合致性（ボルト穴、フランジ面など）
• 肉盛りや修正後の形状確認
• 内部欠陥の非破壊検査との連携

3-2. 測定の重要性

測定が求められるタイミング

• 鋳造直後の初品検査
• 機械加工前後の寸法確認
• 組立前の合致性チェック
• 出荷前検査・顧客提出用データ作成
• トラブル発生時の原因究明・再発防止

測定を怠るとどうなるか

• 納品後のクレーム・再加工コスト増大
• 組立現場での不具合・納期遅延
• 顧客からの信頼失墜・取引停止リスク

主要測定項目

1. 全体形状の三次元測定

• 外形、曲面、凹凸、肉盛り部など、3D形状全体をスキャン
• 設計CADデータとのカラーマップ比較で、どこがどれだけズレているかを可視化

2. 寸法測定（長さ・幅・高さ・厚み）

• 主要部位の寸法（全長、全幅、全高、肉厚、穴径、ピッチ等）
• 設計値との誤差を数値で記録

3. 穴位置・ピッチ・直径

• ボルト穴、フランジ穴、取付穴などの位置・ピッチ・直径
• 組立時の合致性に直結

4. 平面度・直角度・真円度

• フランジ面や取付面の平面度
• シャフト穴やボス部の真円度・同軸度
• 幾何公差の管理

5. 取り代（加工余裕）の確認

• 機械加工前の余裕量（取り代）が設計通り確保されているか
• 加工ミスや肉盛り修正の防止

6. 断面形状・厚み分布

• 任意断面の形状抽出、肉厚分布の確認
• 内部欠陥や肉盛り修正後の形状確認

7. 摩耗・劣化の比較測定

• 長期使用後の部品を新作時のデータと比較し、摩耗量や変形を数値化
• 保全・修理計画の根拠データ

測定データの活用

• 検査成績書・品質証明書の作成
• 顧客へのデータ提出・品質保証
• 社内の型管理・保全履歴
• トラブル発生時の原因究明・再発防止

従来の主な測定方法

1. メジャー・ノギス・定規による手計測

この方法は、直線部分や単純な形状の測定に適しています。
しかし、曲面や複雑な形状の測定は困難です。また、測定結果の記録やデータ化に手間がかかるという課題があります。

2. テンプレート・ゲージ・型板

この方法は、あらかじめ型に合わせたテンプレートやゲージを現場で直接当てて、「合うかどうか」を確認できます。
しかし、精度や記録性に限界があり、ズレが発生した際には、現場での加工や修正が多発するという課題があります。

3. アーム型 / 門型三次元測定機

アーム型や門型の三次元測定機は非常に高い精度で測定が可能です。
しかし、その反面、設置や操作が煩雑で、大型の製品の測定には適していません。また、保守費用が高額になる場合があるというデメリットもあります。

4. ハンディ3Dスキャナ・レーザースキャナ

シールを貼る・剥がすといった前後処理やキャリブレーション、データ合成が煩雑な場合があります。
また、現場での持ち運びや設置に制約があるという課題も残ります。

5. 外注の測定サービス

測定専門業者に依頼することで、データや検査成績書を取得できます。
しかし、コストや納期がかかるというデメリットがあります。また、急な追加測定や現場での対応が難しいという問題もあります。

6-1. 大型・複雑形状も1人で簡単測定

• 最大25mの測定範囲で大型鋳造品も1台でカバー
• 分割品・裏表合成もスムーズ
• 現場・工場内どこでも設置可能
• 門型のような設置制約がない
• 持ち運びが容易で、現場出張測定にも最適

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6-2. 圧倒的な測定スピード・省人化

• 1人で短時間測定
• 2〜3人がかりで半日〜1日かかっていた作業が、1人で短時間で完了
• シール・スプレーなどの前後処理不要

6-3. 高精度・高信頼性

• 大型鋳造品の管理・検査に必要十分な精度
• CAD比較・カラーマップ自動作成
• 測定データと設計CADを即座に比較し、ズレを色分け表示
• 光沢部や黒色の対象物も安定して測定可能

6-4. データ化・信頼性の強化

• 検査成績書・品質証明書を自動作成
• 顧客や元請事業者へのデータ提出が容易
• 社内の型管理・保全履歴もデジタル化
• 海外拠点や協力工場とのデータ共有もスムーズ

6-5. 運用コスト・保守費用の削減

• 操作が簡単で教育コストも低い
• 誰でもすぐに使いこなせる直感的なソフトウェア

7-1. 工期短縮・コスト削減

• 測定作業の大幅な時間短縮
• 人件費・外注費の大幅削減
• 追加測定や再測定にも即対応
• 急な顧客要望や現場トラブルにも柔軟に対応
• 保守費用や教育コストも大幅削減

7-2. 品質・信頼性の向上

• 高精度測定で不良品・クレーム激減
• 検査成績書・カラーマップで信頼性アップ
• 顧客・元請事業者からの信頼向上、受注拡大
• 社内の品質保証体制の強化

7-3. 現場の働き方改革・省人化

• 1人で大型鋳造品も測定可能
• 現場・工場内どこでも使えるため、作業効率が大幅アップ
• 経験の浅い作業者でも使いやすい
• 多忙な現場や人手不足にも柔軟対応

7-4. デジタル化・DX推進

• 測定データの即時デジタル化・ペーパーレス化
• 社内の型管理・保全履歴も一元管理
• 海外拠点や協力工場とのデータ共有もスムーズ

7-5. 営業・PR効果の向上

• 「最新設備を導入している企業」としてのブランド力アップ
• 顧客への提案力・受注競争力の強化
• 現場の実績や測定データを使った効果的なプレゼンが可能