寸法検査｜自動化が求められている背景や検査の方法・手順を解説

寸法検査とは？

寸法検査とは、製品や部品の寸法が仕様や図面通りの公差内におさまっているかを確認する重要な検査プロセスです。

寸法検査は製造現場において重要な品質管理の手段であり、適切に実施することで、製品の品質と生産性の向上への貢献を期待できます。

寸法検査の重要性

製造プロセスの改善

寸法精度が基準に達していない場合、それは製造プロセスに問題がある可能性を示唆しています。そのため、検査結果は製造工程の各ステージでの改善点を明らかにし、より効率的かつ経済的な製造方法への切り替えを促すきっかけとなります。

寸法検査を行うことにより、加工精度の向上が図られ、組み立ての容易さや最終製品の機能性にも良い影響を与えます。また、継続的な検査は製品設計の精度を高め、消費者に対して一貫した品質を提供するための重要な手段です。

品質の保証

寸法検査は製品の品質を保証する上で欠かせないプロセスです。この検査を通じて、製品が設計仕様に従って製造されているかどうかを確認し、製品の機能性や安全性を保障します。製品が設計された寸法と公差内で製造されていることが確認できれば、その製品は市場での信頼性が高まります。

逆に、寸法が規定を超える場合、その製品は不良品として扱われて市場に出る前に排除されるため、消費者は高品質な製品を手にすることが保証されます。

寸法検査の方法

手動検査

手動検査は、ノギスやマイクロメーターなどの測定器を使用して部品の寸法を測定する方法です。この検査方法の大きな利点は、その柔軟性にあります。測定器を直接操作することで、製造現場で迅速に測定を行い、即時にフィードバックを提供することが可能です。特に短い生産サイクルやカスタム製品においては、迅速な対応が求められる場合が多く、手動検査が重宝されます。

しかし、測定の正確性は操作者の技術に大きく依存し、個々の測定者による技術の差が誤差につながることがあります。そのため、経験豊富な技術者による検査が求められる場面も少なくありません。

検査機器による機械検査

一方、機械検査は、画像測定機や三次元測定機などの高度な検査装置を用いて自動で寸法を計測します。測定精度が非常に高く、人の手を介さずに一貫したデータを提供するため、大量生産や高い精度が求められる製品に適しています。

機械検査では、測定条件の統一や再現性の高さが保証されるため、製品の品質管理において信頼性の高い基準を設けることが可能です。ただし、この方法の導入には高額な初期投資が必要であり、検査装置の操作と保守には専門的な技術と知識が要求されます。そのため、投資対効果を考慮した上で適切な検査システムの導入が検討されるべきです。

寸法検査の手順

図面の確認

寸法検査プロセスの最初のステップは、製品や部品の図面を詳細に確認することです。検査者は寸法公差、幾何公差、その他の重要な製造要求事項を把握します。図面は、製品が満たすべき正確な技術的要件を規定しており、寸法だけでなく、形状や表面処理などの詳細が含まれています。

測定器の選定

選定する測定器は、測定対象の寸法や形状、必要な精度に基づいて決定されます。ノギス、マイクロメーター、ダイヤルゲージ、あるいは高度な三次元測定機が使用される場合もあります。各測定器は異なる利点と制約を持ち、使用環境や目的によってその適用が異なります。

検査表の作成

検査表は、検査プロセスを組織化し、必要なすべての測定ポイントを体系的に記録するために用います。表には、各測定点の位置、寸法公差、検査頻度、必要な測定器具などが明記されます。

検査表を活用することで、検査プロセスが標準化され、検査の正確性と再現性が向上します。

測定と記録

測定器を使用して部品の寸法を測定し、結果を記録します。手動測定器を用いる場合、操作者は慎重に部品を測定し、測定値を手動で記録する必要があります。自動化された検査システムを使用する場合は、画像処理システムが寸法を測定し、結果はデジタルフォーマットで自動的に保存することが可能です。

合否判定

測定した結果をもとに、部品が図面で定められた公差範囲内に収まっているかを評価します。この判定プロセスは、製品が仕様を満たしているかどうかを明確にし、その製品が市場に出るための資格があるかを確認するために行われます。

不良品の処理

公差範囲外で判定された部品は不良品として扱われ、修正、あるいは廃棄が行われます。この処理は、不良品が製造プロセスに悪影響を与えるのを防ぎ、最終製品の品質を保証するために重要です。適切な処理方法は、不良の原因となった特定の問題に基づいて選ばれます。

検査結果の活用

検査の結果は製造プロセスの各段階でフィードバックとして活用されます。この情報は、製造プロセスを見直し、潜在的な問題を特定し、将来的な品質向上に繋がる改善策を導入するのに役立ちます。

寸法検査の効率化や自動化が求められている理由

近年、製造業における寸法検査の効率化や自動化が促進されています。

その主な理由として、製造業における労働力不足、品質要求の高まり、測定技術の進化、生産性向上とコスト削減の必要性などが挙げられます。

少子高齢化の影響で労働力が減少し、人手による寸法検査の人件費が増加する一方で、全数検査の要求が増えて品質保証の厳しさが増しています。また、画像処理機器などの進歩により、自動化による寸法検査が可能となり、微細な寸法誤差も検出できるようになりました。これらの要因から、労働効率の向上とコスト削減を実現するために、寸法検査の自動化が推進されているのです。

検査表作成の自動化を実現する「検査表システム」のご紹介

株式会社マーブルの検査表システムは、図面から自動的に寸法情報を抽出し、一覧表にまとめるソフトウェアです。

図面に表示された寸法線を選択するだけで、検査に必要な寸法のリストを生成できるため、手動での転記エラーを防ぎ、検査表の作成にかかる時間を大幅に短縮できます。

検査表システムの主な機能