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測定計測

光干渉式内周面3D精密測定機

東京都

アダマンド並木精密宝石株式会社

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 内視鏡3D光プローブ式精密測定機の開発
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、工作機械、エレクトロニクス、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、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)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(人件費削減)、高効率化(使用機器削減)
キーワード 非接触測定、内周面測定、3D測定、エンジンシリンダ、焼結動圧軸受
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成28年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車分野の精密機構部品は0.1μM以下の精密加工へと進展し、エネルギー効率・高剛性などの市場要求に答える必要がある。この加工精度の歩留まり向上には、さらに1桁高精度な0.01~0.05μmの測定機器が要求される。提案する3D光プローブ式内面測定機は回転部品の内径や深穴内面等の要求精度での計測に対して光干渉方式による計測と、石英パイプを基準にした精度補正機能と校正機能を取り込むことで精度改善を追求しニーズに対応する

開発した技術のポイント

(概容)
「内周面非接触3D精密測定機の開発」
(新技術)
・外径φ0.9mmの薄肉石英パイプ内に近赤外光の回転光学系を内蔵し、外径φ1mmの小径穴からの3D非接触測定が可能(図1)
・新開発の「石英製透明パイプ基準測定方式」は、石英製測定マスターと被測定物の内周面との距離を光干渉によりナノメートル精度で高精度に測定するものであり、精度、再現性、耐環境性に有利
(新技術のポイント)
・機械の振れや振動、光学系の原点のゆらぎが完全に排除できる本開発の石英パイプ基準の新測定方式により、内周面測定を0.02μm(σ)以下の繰返し精度で達成
・φ1~φ100mm内径の全自動測定を達成

具体的な成果

・「内周面非接触3D精密測定機」の開発に成功し販売、納入が開始できた
‐φ0.9mmモータを先端に内蔵した細径光走査プローブの開発に成功しφ1mm内径の3D測定が可能になった
・透光性石英パイプ基準式内周面精密測定方式による高精度測定の技術確立により、0.02μm(σ)以下の繰返し精度を達成した
・高精度内周面精密測定機、ハンディー機等の品揃えを完了した。

図1 石英パイプ基準式光プローブ
知財出願や広報活動等の状況

・国内外で複数件の特許取得完了

研究開発成果の利用シーン

・自動車の低燃費化に係る、エンジンシリンダ、焼結製バルボガイド、噴射ノズル、クランク軸穴、等の非接触高速高精度測定用途
・ハードディスクやレーザプリンタ用モータなど精密情報機器に内蔵される焼結軸受、動圧軸受等小型精密機械部品向け高精度測定用途
・卓上型精密測定機、製造現場用インライン型測定機、大型製造設備用セパレート型測定ユニットを品揃えしており各シーンでの適用が可能

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・2018年4月に試験発売を開始すると共に、自動車業界、焼結軸受業界、動圧軸受業界、産業用小型ロボット業界に技術紹介を開始した。
・2019年12月までに上記4業界についてはそれぞれ、既に販売および納入実績有り。

提携可能な製品・サービス内容

精密測定機開製販

製品・サービスのPRポイント
図2 卓上型内周面精密測定機

・φ1mmの小径穴からφ100mm以上のエンジンボアまでの内周面を、非接触・3D・0.02μmの高精度・25秒高速タクトで・全自動測定可能
・卓上型精密測定機、製造現場用インライン型測定機、大型製造設備用セパレート型測定ユニットを品揃えしており各シーンに適用
・非熟練者でも簡便に測定ができるセッティングフリーな測定機
・自動車エンジン、動圧軸受、焼結軸受、小径機械部品等の各種精密測定に適合します(図2・図3)

今後の実用化・事業化の見通し
図3 自動車エンジンシリンダ用精密測定機

・2019年12月までに複数の業界に対し市場開拓を行い、既に販売および納入実績有り
・2020年4月以降は新たな市場開拓を行いつつ、本格的な販売を開始する予定

実用化・事業化にあたっての課題

・生産体制、サポート体制の社内構築

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 アダマンド並木精密宝石株式会社
事業管理機関 株式会社インテリジェント・コスモス研究機構
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 アダマンド並木精密宝石株式会社(法人番号:7011801010758 )
事業内容 工業用宝石部品、光通信部品、DCコアレスモーター、精密測定機、ロボットハンド等のモータ応用ユニットの製造・販売
社員数 563 名
生産拠点 青森工場(青森県)、湯沢工場(秋田県)、海外(タイ)
本社所在地 〒123-8511 東京都足立区新田3-8-22
ホームページ https://www.ad-na.com/
連絡先窓口 青森工場顧問 淺田隆文
メールアドレス t-asada@ad-na.com
電話番号 0172-53-0101