レーザープロジェクション技術：不適合を減らし、生産を合理化して、物理的なテンプレートと治具を排除する方法
グローバル3D測定リーダーであるFARO®は、FARO TracerM Laser Projectorで、お客様のアセンブリプロジェクトの成功を支援しています。製造業における複合材料のレポート。
航空宇宙、自動車、重機製造などの業界では、大型で煩雑なコンポーネントの正確な位置決め、アライメント、アセンブリなどが定期的に要求され、しばしば問題となる要件です。
一般的な誤解は、コンポーネントが大きくなればなるほど、測定精度の仕様が比例的に低下するということです。これは正しい場合もありますが、多くの場合、大型コンポーネントを組み立てる際にも高い精度が必要不可欠です。たとえば、船舶の船体や航空機などの大型対象物に関連した2つのプレハブ要素を組み立てる際のわずか1mmの不正確さは、設計意図を大きく逸脱し、その端部ではセンチメートル単位の誤差が生じることになります。
大型で重いコンポーネントの正しいアセンブリを保証するために、メーカーは多くの場合、物理的なテンプレートや治具を使用します。これらの補助は、一連の生産状況には役立ちますが、物理的なテンプレートや治具の製造に要する時間とコストは、一度限りの製造や混合または短時間の生産工程では、時間とコストが非常にかかるプロセスになります。
見通し線
FAROは、大型コンポーネントのアラインメントとアセンブリに伴う高価な遅延を低減し、プロセスの精度を向上させ、物理的なテンプレートや治具の必要性を否定するために、最近TracerMを発売しました。
TracerM Laser Projectorは、0.5mm幅のレーザーラインを2D/3D表面または対象物に正確に投影し、仮想テンプレートを提供し、オペレーターとアセンブリ担当者が絶対的な自信を持ってコンポーネントを迅速かつ正確に位置決めすることを可能にします。明確に定義されたレーザーテンプレートは、3D CADモデルを使用して作成され、パーツ、加工品、または対象領域の詳細なレーザー輪郭を視覚的に投影できます。これにより、幅広いアセンブリおよび生産使用例の合理化、生産性の向上、企業の精度と品質機能の向上が可能となる、仮想的でコラボレーション可能な3Dテンプレートを実現します。システムは、最大50 x 50フィートをカバーする、正確な、可変および長距離投影を特徴とし、6～50フィートの3D投影範囲を持っています。
複合材料クリーンルームでの積層レイアップのためにエンジンナセルに投影する2台のTracerMプロジェクター
FAROのTracerMは、高度な軌道制御（ATC）を使用して高速投影を実現します。ATCは、優れた動的測定精度と迅速なリフレッシュレートを提供し、ちらつきを最小限に抑えます。写真測量法ターゲットを使用し、表面や対象物への投影画像による最適な組付けができ、投影画像のCADモデルとの整合性が保てます。
より大型なアセンブリやスペースに制限のある場所でも、複数のTracerMプロジェクターをたった1台のワークステーションから制御でき、1つの座標システムで大規模な仮想テンプレートを提供できます。アセンブリ時の人的エラーとコストのかかる廃棄のリスクが大幅に低減されます。さらに、メーカーは、大型で重いテンプレートの使用に伴う時間と費用を回避することができます。
いくつかの光線をキャッチする
FARO RayTracerソフトウェアスイーツ – RayTracer OperatorおよびRayTracer Administratorプログラムを含み、TracerMプロジェクターの操作ができます。お客様は、TracerM用の投影ファイルが直接作成できるソフトウェアパッケージを追加で使用することもできます。
RayTracer Administratorにより、工場オペレーターのプロセスを整備・効率化できます。1つまたはそれ以上のRayTracerデータベースに必要なデータを選択、整備、保管し、レーザープロジェクション作業の準備を行う製造プロセスエンジニアが使用するためのものです。RayTracer Administratorを使い、RayTracerデータベースをセットアップし、そのコンポーネントを操作し、作業を構成し、パラメータを制御し、投影データと参照ツールデータを編集し、ユーザー名とパスワードを作成するなどができます。その使いやすいインターフェイスにより、複数のドキュメントの処理、コピーと貼り付け作業、レイヤー構造ビュー表示やその他のオプションが可能です。
RayTracer Operatorは直感で操作できるユーザーフレンドリーなプログラムで、3Dテンプレート投影を可能にします。製造環境での使用を想定して設計されており、特定のユーザーアクセスレベルと所定の操作手順により、作業プロセスに厳格な生産ルールを適用できます。投影データと制御パラメータはRayTracerデータベースに保管されます。RayTracer Operatorの実行担当者は、RayTracerデータベースから事前構成済みジョブを回復・実行できますが、コンテンツの変更はできません。
FAROのTracerMの初期の販売成功により、大型コンポーネントの精密なアセンブリに携わる幅広いお客様に、このシステムが採用されました。複合材料業界において、TracerMは、ハンドプレイレイアップ、マンドレル追跡、レイアップなどのタスクや、アドバンスト・ファイバー・プレースメント（AFP）機械での使用に最適です。
航空宇宙向けの使用例では、システムブラケットの配置、リブおよびストリンガーの配置、クリックボンドおよびスタンドオフ、ファスナーまたはドリルの配置に使用できます。さらに、TracerMはペイントテンプレーティングやマスキングタスクにも適用できます。
TracerMは、溶接スタッド/ブロック位置、精密テーブル使用例、工場フロアおよび生産ラインのレイアウト、フェンス、ロボットステーション配置などの用途に、自動車および重機分野で使用されています。
「アセンブリ処理シーケンスをガイドし、コンポーネントの正確な位置と向きを決める能力が一般的な要件であるため、FARO Laser Projectorは世界中およびさまざまな業界で広く使用されています」と、レーザープロジェクションソリューション担当営業ディレクターのRoger Waldock氏は説明します。「新しいTracerMの実用デモを見た、先進的なFAROシステムの初期ユーザーは、コストのかかる不適合を排除し、生産プロセスの合理化、および以前使用されていた高コストの物理的なテンプレートと治具の削減によって得られる利点を考慮して、投資収益率を計算しています」