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自動測定プログラム生成ソフトウェア MiCAT Plannerの開発 「測定プログラムを効率よく作成するために」
弊社 営業技術部 坂田 大輔

1. はじめに
 近年、測定業務において、多くの測定プログラミングが必要になっています。品質管理の重要性が高まり、多種多様なものを測定していること、製品サイクルが早まっていることが大きな要因です。それに伴い、プログラム作業工数の増大、作業者による測定プログラムの差異、経験不足による非効率なプログラム作成など多くの問題が発生しています。特に三次元測定機用の測定プログラミングはソフトウエア自体の理解はもちろんのこと、三次元的な寸法や幾何公差などの図面の理解、本体やプローブなどのハードウエアに対する理解など、高いスキルを要するため、熟練したプログラマーの不足などが深刻な問題となりつつあります。
図1 三次元測定機
図2 測定用プローブ
 これらの課題を解決するため、弊社では設計図の3D単独化への流れに着眼し、3D CADモデルとPMI(製品製造情報)を利用した(図3参照)、ワンクリックで三次元測定機用の測定プログラムを自動生成可能なソフトウエア「MiCAT Planner」の開発を行ってまいりました(図4参照)。「MiCAT Planner」での測定プログラム生成は、汎用ソフトでの測定プログラミング作成と比較した場合に、最大95%のプログラミング工数の削減が可能であり、測定業務の大幅な効率化が可能となります。
図3 3D CADモデルに付加されたPMI(製品製造情報)
図4「MiCAT Planner」
2. プログラミング手法の変遷
(1)2D図面によるプログラミング
 紙の図面を活用し、ジョイスティックコントローラ(図5参照)等を使用しながらプログラミングする手法です。
プログラマーは紙の図面を見ながら測定箇所に合わせた測定手法、評価方法を判断していきます。実際に測定物を三次元測定機上に配置し、ジョイスティックコントローラを操作し、測定する順番を考えながら実際に測定していきます。ソフトウエアは測定の順番や移動経路を記憶し、測定プログラムが完成します。
 弊社の汎用測定プログラム「GEOPAK」(図6参照)でのプログラミング手法がこの手法にあたりますが、この手法では測定機を実際に動かす必要があるため、プログラミングに多くの時間を必要とします。またプログラミング中は三次元測定機を占有する必要があるため、測定機が日常検査などの別の用途で使用されている際は、プログラミングを行うことができません。また測定手法・評価方法・測定順序などはプログラマーの判断次第となるため、経験や熟練度などにより、完成する測定プログラムに差異が出てきてしまいます。
図5 ジョイスティックコントローラ
図6 汎用測定プログラム「GEOPAK」
(2)2D図面+3D CADモデル活用によるプログラミング
 3D CADモデルと紙の図面を活用し、ソフトウエア上で測定したい要素をクリックしながらプログラミングする手法です。この手法では実際に三次元測定機を操作することなく、ソフトウエアにインポートした3D CADモデル上の面や円などの要素をクリックしながらプログラミングが可能です。別置きのノートPCなどでプログラミングすることで三次元測定機を占有することもありません。
 弊社のオフラインティーチングプログラム「CAT1000P」(図7参照)でのプログラミング手法がこの手法にあたりますが、プログラム時間は短縮され、三次元測定機を占有する必要も無くなったものの、要素測定を1つひとつ順番に作成する必要があり、測定点数などの測定手法や最適な測定順序はプログラマー考える必要があります。(1)と同様に経験や熟練度などにより、完成する測定プログラムに差異が出てきてしまいます。
図7 オフラインティーチングプログラム「CAT1000P」
(3)3D CADモデルとPMI(製品製造情報)活用によるプログラミング
 3D CADモデルに付加されたPMI(Product Manufacturing Information:製品製造情報)の一部である公差情報を活用するプログラミング手法です。
 冒頭でご紹介した弊社の「MiCAT Planner」のプログラミング手法がこの手法にあたります。お客様の測定ルールに従い、ソフトウエアが最も効率的な測定プログラムを全自動で生成します。
 次に「MiCAT Planner」のプログラム自動生成のしくみや、主な機能とその効果をご紹介します。
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