1. 業界背景と測定上の課題
最近、あるお客様から「ミニチュアねじのピッチ、側面角、ピッチ径、およびオーバーワイヤ距離を、側面に触れることなく、一度のセットアップで全て測定できますか？」というご質問をいただきました。一見シンプルなこのご要望には、側面の遮蔽と歪み、接触測定による損傷、複数のゲージに分散したパラメータという、業界全体に共通する3つの問題が潜んでいます。この課題に対応するため、DILAMA社のDSMYシリーズ光学式シャフト測定機は、±18°の傾斜が可能な光路を使用してらせん角を合わせ、一度のクランプで全てのパラメータを非接触で測定します。
ねじは、自動車用ファスナーや医療用骨ねじから、小型リードスクリュー、駆動ウォーム、そして現代のヒューマノイドロボットの中核をなす遊星ローラーねじに至るまで、機械製造において最も広く使用されている伝達および締結構造です。ねじ部品の全パラメータ精度は、組み立て精度、伝達効率、および疲労寿命を直接左右します。しかし、ねじのらせん形状は、光学式測定と接触式測定の両方において共通の技術的難しさであり、従来の方法では小型で高精度なねじには対応できません。
側面の遮蔽と歪みにより、側面角と根元形状の測定が不可能になります。らせん角によって、固定された垂直な光路の下で側面壁が互いに遮蔽されるため、側面角や根元半径などの形状を鮮明に画像化することが難しく、ピッチ、リード、ピッチ径の測定値がずれてしまいます。光学プロジェクターや工具製作用の顕微鏡では側面形状を完全に表示できず、手動フォーカスに頼っているため、ミクロンレベルのずれが段階的に拡大されてしまいます。
小型で軟質のねじの接触測定は、損傷を受けやすく、測定できるパラメータも1つに限られます。ねじゲージ、3線式、ねじマイクロメーターはねじ山に直接接触するため、小型、コーティング済み、または軟質のねじに傷や変形が生じやすくなります。さらに、1つのゲージで測定できるパラメータは1つだけです。ピッチ径を測定するゲージではねじ山の角度を測定できず、ピッチを測定するゲージではねじ山間の距離を測定できません。
2. 解決策： DSMYシリーズ
DSMYシリーズは、DILAMA社製の光学式軸測定機で、小型回転体やねじ付き伝動部品の測定範囲は220×30mmです。一連のコア技術を駆使し、1回のクランプで全パラメータの光学式ねじ測定を実現します。
±18°傾斜可能な光路
光路角がヘリックス角に動的に一致するため、歯面は遮蔽や投影歪みなく画像化され、歯面角と歯根形状が鮮明に再現されます。これにより、ピッチ、リード、歯面角、歯形、ピッチ径、オーバーワイヤー距離を一度の測定で正確に計測することが可能になり、複数のゲージで項目ごとに計測する必要がなくなります。
両望遠光学系＋2500万画素エリアスキャンカメラ
このカメラは、1回の回転で1,000個以上の独立した円をスキャンし、一定の点密度で数秒以内に測定を完了します。サブピクセルエッジ抽出により0.1μmレベルの認識を実現し、 0.0001mmの解像度スケールで、直径測定精度は0.9 + D/100μmとなります。
花崗岩製マシンボディ + Hayciseデータループ
花崗岩製のベースと柱は、熱膨張係数がわずか4.6×10⁻⁶/℃であるため、微細な変形が抑制され、長期にわたる再現性の高い高精度測定が可能です。データは自動的にアーカイブされ、改ざん防止機能も備えているため、SPCプロセス分析やMES/Q-DASとの統合をサポートし、レポートはPDF、dfq、CSV形式で提供されます。
3．実施結果
精度。 ±18°の傾斜が可能な光路により、側面遮蔽や歪みが解消されるため、ピッチ、リード、側面角度、ピッチ径、およびオーバーワイヤ距離を1回のクランプで測定できます。直径測定精度は0.9 + D/100 μm、サブピクセル認識は0.1 μmレベルです。結果は再現性があり、トレーサビリティも確保されています。
効率性。一度クランプするだけで数秒で全パラメータ測定が完了し、複数の装置、複数のステーションでのゲージの回転、3線式測定、光学プロジェクター、CMMといった従来の手法に取って代わります。これにより、部品ごとの検査時間が数分から数秒に短縮されます。ワンタップでバーコードをスキャンするだけで、治具の再設定なしにプログラムを切り替えることができ、多品種少量生産にも対応します。
