測定アーム
OnyxAceの測定アームと3Dスキャナー
幾何寸法公差（GD&T）は、部品やアセンブリの幾何学的特性や公差を記述するために不可欠な記号言語です。これは、設計者、製造者、検査員に対し、設計および製造プロセスにおいて必要な情報を伝達するための標準化された記号言語を提供します。これにより、設計および製造プロセスにおけるミスを防ぐことができます。
GD&Tは、平坦度、同心度、円筒度、形状プロファイル、真位置、振れなどの幾何学的特性について専門用語を用いることで、国や言語の違いにかかわらず、明確な意思疎通を可能にします。
この言語は、製造された部品が所定の仕様を満たすことを保証するために、幾何公差、基準、および形状要素間の関係を定義する特定の規則を示す記号や注記を用いて記述されています。
これにより、製品の各部品が互いに適切な形状と位置関係を持ち、正しく組み合わさって本来の機能を果たせるようになります。これにより、製造される製品の一貫性と品質が向上します。
GD&T（幾何公差）における幾何寸法は、部品の形状要素の幾何学的寸法を明示し、管理するものです。これは、特定の部品に対して、特定の領域における幾何学的要素（平面、円、直線など）を明確に示すものです。
GD&Tにおける公差設定とは、部品の寸法や特性がどの程度変動し得るかを制限することです。これにより、部品が関連部品と適切に連携し、GD&Tで規定された公差範囲内で正しく機能することが保証されます。
GD&Tは、記号や表記を用いて部品の形状、寸法、公差を定義し、製造用の設計図を作成します。かつては、こうした情報は主に2Dの技術図面を用いて伝達されていました。現在では、最新のGD&Tソフトウェアにより、この情報を3D CAD（コンピュータ支援設計）モデルに直接組み込むことも可能になっています。
その後、各フィーチャーについて、シンボル、公差、および平面、円柱、円などの基準面といったすべての情報を含む制御フレームを作成し、測定基準の一貫性を確保します。
部品の製造後、各部品がGD&T仕様を満たしていることを確認するため、厳密な品質管理を行う必要があります。この工程では、測定アーム、三次元測定機（CMM）、3Dスキャナー、その他の計測機器が使用されます。
収集されたデータはCADモデルと比較され、製造された部品との差異を確認します。この比較には公差も適用されます。これにより、検査対象の特性が許容範囲内にあるかどうかを確認します。3Dスキャンデータや報告書を含むすべての検査データは、トレーサビリティを確保し、将来の参照用として記録されます。これにより、製造プロセスの理解、傾向の把握、および全体的な品質の向上を図ります。
例えば、平面度公差が1.00 mmと規定された金属板があるとします。図面上でGD&Tを用いて平面度が指定されている場合、次のように表記されることがあります：
平坦度：1.00 mm
つまり、金属板の表面全体が、真の平面から1.00 mmを超えて逸脱してはならないということです。検査員は、平面板、定規、または専用の測定機器などの測定用具を用いて、実際の表面が規定された平坦度公差に適合しているかを確認・検証します。測定された偏差が公差を超えている場合、それは不適合とみなされます。
エンジニアリングの設計やパターンにおける技術的・製造上の進歩により、構造はますます複雑かつ高度なものへと進化しています。こうした機械構造を正確に表現するためには、機械加工技術者にとって、最も正確かつ信頼性の高い伝達手段が求められます。GD&Tは、時間の節約、コスト削減、そして生産性の向上を実現します。
複雑な部品の製造には、設計の初期段階から多大な労力が必要となります。 製品の設計が複雑になればなるほど、公差は厳しくなります。製造工程において部品の仕様が適切に伝達されれば、不良品の発生を防ぐことができます。そのため、品質管理や検査には、3Dスキャナー、測定アーム、CMM（三次元測定機）などの高度な計測ツールが必要となります。これらのツールは、あらゆるプロジェクトや状況において、品質管理の要件を満たすのに役立ちます。
幾何公差（GD&T）の検査を行う際には、いくつかの課題があり、その中には誤解が生じる可能性も含まれます。注釈や定義は明確であるにもかかわらず、設計者や検査員がGD&Tの原則を正しく理解し、適切に活用するためには、徹底した研修が必要です。
現在、幾何公差（GD&T）を規定する主な規格は2つある。ISO GPS規格と呼ばれる「幾何製品仕様（Geometrical Product Specifications）」は、国際標準化機構（ISO）が発行する一連の規格である。一方、米国機械学会（ASME）はASME Y14.5規格を発行しており、これが米国におけるGD&T規格の枠組みを形成している。
クレオンの測定アームは比類のない柔軟性を備えており、作業場、測定ラボ、さらには屋外施設など、多様な環境下での検査を可能にします。これらの多用途なアームは、携帯性と使いやすさを確保しつつ、卓越した測定品質を維持します。特に「Onyx はその精度の高さが際立っており、プローブによる部品の検査を通じてGD&Tで規定された公差を検証し、部品が適切な仕様を満たしていることを確実にします。
Skyline スキャナーは、測定アームとシームレスに連携し、サイズ、形状、材質を問わず、あらゆる複雑な部品を迅速にスキャンします。
クレオンの高性能3Dスキャナー「Skyline 、自動車や航空宇宙産業をはじめ、あらゆる業界の多様な用途に合わせて設計されています。 モデルによって異なりますが、最大200 mmのレーザー幅、毎秒60万ポイントという驚異的な速度、最大9 μmの精度を備えた「Skyline、複雑な部品のスキャンにおいて極めて高い性能を発揮し、精密な測定に不可欠です。製造上のばらつきが製品の性能や規格適合性に重大な影響を及ぼし得る品質管理において、その性能は大きな役割を果たします。
Kreon社の3Dスキャナー 「 Zephyr 」は、業界最高水準のスキャン精度を誇り 、最大5 µmという比類なき精度で 、1秒あたり60万ポイントの高速スキャンにより、細部まで忠実に捉えます。またZephyr 最大300 mmの広範囲をカバーするレーザーラインと高い取得頻度を備えており、業界で急速に高まる生産性へのニーズに応えます。
3Dスキャン分野における30年以上の専門知識を結集したZephyr 3Dスキャナーは、高度なスキャン技術の新たな基準を打ち立て、GD&T解析やカラーマッピングなど、数多くの作業を確かな信頼性をもって実行することを可能にします。
Zephyr 3Dスキャナーは自動化されており、CMMに統合されています。多方向からのスキャンが可能で、部品全体を測定しながら測定時間を継続的に短縮します。さらに、CMMとの統合により、Zephyr 検査プロセスを効率化し、生産性を向上させ、正確なGD&T評価を保証します。
Zephyr スキャナーは特定のプラットフォームに限定されず、ロボット、ポータブルCMM、CNC工作機械などで使用可能です。
スキャナー下部にプローブを統合したこの仕組みは、Kreonが特許を取得したソリューションです。この革新的な技術により、同一の測定範囲内でスキャンとプロービングをシームレスに行うことが可能となり、分解作業が不要になるため、貴重な時間を節約できます。この独自の組み合わせにより汎用性が向上し、GD&T仕様の検証といった幾何学的要素の精密なプロービングや、部品の表面変形や欠陥を検出するための部品全体の迅速なスキャンが可能になります。
自動車から航空宇宙に至るまで、これらの高度な計測ツールは、メーカーが顧客の期待や規制要件を満たす優れた製品を提供することを可能にします。
クレオンは、性能と革新への取り組みを通じて Zenithは、クレオンの測定アーム用に設計されたソフトウェアであり、品質管理のためのあらゆる工業部品のスキャンやプロービングを容易に管理できます。Zenith拡張機能は、高速な点群データの取得だけでなく、CADデータからの抽出やカラーマッピングによるCAD比較機能も提供します。
Zenith システムが組み込まれており、要求の厳しい部品の解析に最適です。Zenith 、形状公差（平面度、円筒度、真円度）、方向公差（垂直度、平行度、角度公差）、位置公差（同軸度、同心度）といったGD&Tの主要な要素を扱うようにZenith 。 さらに、Zenith高度な断面表示機能により、ユーザーは公称寸法および実測寸法の部品の断面を作成でき、距離や角度の分析が可能となるため、詳細なGD&T検査を行うことができます。
結論として、クレオンの測定アーム、3Dスキャナー、およびソフトウェアソリューションは、GD&T検証と品質管理の分野において不可欠な資産となっています。先進技術と精密工学をシームレスに融合させることで、クレオンは製造業者が厳格なGD&T基準を維持し、生産性を向上させ、さまざまな産業分野において卓越した品質の製品を提供できるよう支援しています。
