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測定計測

機械部品の目視検査・測定の自動化を実現するレーザー3次元内面検査装置

広島県

シグマ株式会社

2020年4月21日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 内面欠陥検査・径測定・真円度測定を同時に可能にするレーザー3次元内面検査装置の実用化開発
基盤技術分野 測定計測
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車、ロボット、産業機械、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、高効率化(人件費削減)、高効率化(使用機器削減)、高効率化(生産性増加)
キーワード 非接触自動検査、内径検査自動化、レーザ検査装置、真円度検査自動化、高速インライン検査装置
事業化状況 実用化間近
事業実施年度 平成26年度~平成28年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車のシリンダーブロック等の穴を有する精密部品を大量生産・加工する業者においては、現状、内面欠陥検査、径測定・真円度測定はそれぞれ個別に行われており、効率化と検査精度の高度化が強く求められている。本研究開発はレーザーを用いた内面の3次元情報から、これらの検査・測定を同時に行えるオンリーワン検査装置を実用化し、川下製造業者のニーズに応えるものである

開発した技術のポイント

内面欠陥検査と同時に径測定及び真円度測定を実施することにより、「検査精度の向上」と共に「設備コスト・検査員コストの削減」「サイクルタイムの短縮」が可能なオンリーワン検査装置を実用化開発する
(新技術)
内面欠陥検査と同時に径測定及び真円度測定の自動化を可能にする
(新技術の特徴)
「検査精度の向上」と共に「設備コスト・検査員コストの削減」「サイクルタイムの短縮」が可能なオンリーワン検査装置

具体的な成果

・複数波長/距離データ収集のためのプローブヘッド機構の開発
‐レーザービームスプリッター、超小型変位計、欠陥画像取得機構を設計試作し、各々を実装した量産プロト装置で実証が完了した
‐超小型変位計の受光センサーをCMOS化し、内径測定精度0.01mm以下、真円度測定精度0.1mm以下の目標値を達成した
・ビッグデータを超高速に画像処理する技術の開発
‐ハードウェア処理装置および制御プログラムを設計試作し、基礎・開発・量産の各々の検証プロト装置で実証が完了した
‐量産プロト装置では、計測データと欠陥画像を同時に検査処理する実証が完了し、内径と真円度の検査と同時にCMOSの受光量の画像データ化により実ワークの欠陥判定ができることを確認した
・欠陥検査・測定を同時に実現するアルゴリズムの開発
‐ワーク内径変位量とCMOS素子上の受光位置の相関をテーブル化するアルゴリズムと、ミラー及びプローブ軸の傾きの計測影響を補正するアルゴリズムの組合せを量産プロト装置へ実装することにより判定実証が完了した
・販売可能な量産プロト装置の製作が完了した

研究開発成果の利用シーン

・内面欠陥検査と径測定及び真円度測定を同時に自動検査できる装置
・大量生産工程でのインライン全数検査による安心安全の担保
・スペース/生産性向上による省力化とコスト低減

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

3年間のサポイン事業での成果を基に、検査と計測精度を更に1ケタ向上する補完研究を進行中。顧客ニーズがφ10~φ50に集中していることから、この径サイズをメインとし、サブをΦ60-100として進行中。令和元年度末の量産実用化を完成させる見通し。昨年の展示会にて試作装置を見ていただき大手自動車部品メーカー(DENSO、JATCO、アイシンetc)等へのアピールを行い、実用開発に大きな期待が寄せられた。

提携可能な製品・サービス内容

製品製造、試験・分析・評価

製品・サービスのPRポイント

・検査・測定精度の向上
・インライン検査・測定コストの大幅な低減
・サイクルタイムの短縮

今後の実用化・事業化の見通し

・内径、真円度の計測精度向上の技術課題解決のためシステムを見直し、内面欠陥検査との同時計測に関する補完研究中。来年2月の展示会へ出展予定。

実用化・事業化にあたっての課題

資金調達

事業化に向けた提携や連携の希望

・自動車部品メーカー大手で駆動、ブレーキ系製品を製造している企業との連携。
・光学系装置の実用化開発のノウハウを持った企業、大学、研究機関との連携。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 シグマ株式会社 LISカンパニー
事業管理機関 公益財団法人ひろしま産業振興機構
研究等実施機関 国立研究開発法人産業技術総合研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 シグマ株式会社(法人番号:1240001026011)
事業内容 自動車部品製造業
社員数 180 名
本社所在地 〒737-0012 広島県呉市警固屋9-2-28
ホームページ http://www.sigma-k.co.jp/
連絡先窓口 LIS カンパニー 部長 石倉靖大
メールアドレス ishikura@sigma-k.co.jp
電話番号 082-426-6672