非接触三次元測定機µCMM

透明体を測定可能な非接触三次元測定機

insertsample1アリコナから透明体や鏡面仕上の表面の測定が可能な非接触三次元測定機がリリースされました!
従来のアリコナ社製品である白色のLEDを用いて、焦点移動法を使用して測定を行うインフィニートフォーカスG5インフィニートフォーカスSLは、垂直方向の取り込みが得意なため、複雑な形状を持つサンプルの測定が得意で、かつ粗さも測定可能な非接触三次元測定機です。
しかしガラス、レンズ、単結晶ダイヤモンドなどの透明体や、粗さがほとんどない鏡面仕上げ面は測定できませんでした。
これまでお客様より、そのような対象の測定のご要望を数多くいただいておりましたが、世界中を見渡してもそのような測定が可能な機種がございませんでした。
そのご要望にアリコナ社がお応えし、透明体や鏡面を測定することの出来る非接触三次元測定機を開発いたしました。

非接触三次元測定機のメリット

insertsample2非接触三次元測定機の最大のメリットは、測定対象に触れずに測定ができるということです。
接触式三次元測定機(CMM)では、測定の際に表面に接触することで微小な傷が付いてしまいます。
微小であっても、鏡面仕上げや透明体のサンプルには重大な欠陥になるため、測定後の磨き直しによるキズの除去が必要となり、それによって全体の寸法が変わってしまい、折角取ったデータが意味をなさないこともあります。
しかし非接触三次元測定機であれば、キズが付く心配もないため、何度でも測定をすることが可能であり、更にそのまま製品として使用することも可能となります。
そして測定したデータは保存しておくことが可能であるため、何度でも解析を行うことが可能となっております。

万能な非接触三次元測定機

4つの要素が重なり合い、2次元の位置の相関に関する測定精度が向上し、1つのデータで2次元、3次元の両方の解析が可能となっております。
1. XYZ軸を独立系とし、エンコーダーの精度を向上しました。
2. グラナイトで本体を製造し、熱膨張率の影響を極力なくしました。
3. エアベアリングを採用し、静動性を向上させました。
4. リニア駆動となり、スピードと精度が向上いたしました。
また、アルゴニズムの改善と回転ユニットのエンコーダー向上により、回転対象の測定精度や軸中心の認識精度が向上しました。
回転ユニットを使用すると5軸(回転と傾斜のAB2軸)まで拡張することが可能なため、回転工具やギアの測定精度も向上し、更に様々な形状のサンプルの取り込みも可能となっております。
そのためCMM、2D画像測定機、粗さ測定機などの要素がすべて含まれた1台4役の万能な非接触3次元測定機となっております。
下に示す図面やドリルの測定例のように、幾何公差(GD&T)を解析することも可能となり、更に離れた個所の解析でも精度が保証されるため、従来よりも劇的に測定解析時間の減少が見込まれ、工数削減や人件費削減にも寄与いたします。

測定サンプル例
※軸受けの2次元解析、回転工具の先端と根本の三方を取り込み、円周振れの解析結果例

様々な拡張オプション

回転ユニットだけでなく、自動化やCAD,CAMデータとの融合もオプションのソフトで可能となります。
スマートマニュファクチュアリングにも対応しており、測定環境(温度、湿度、油の飛散等)は整える必要はありますが、インラインでの測定も可能です。
鏡面に対して有効なソフト(スマートフラッシュ2.0)も用意しており、最新のソフトをご利用いただけます。
レンズのチェンジャー(最大4個収納可能)もオプションで装備することが可能で、自動でのレンズ交換が可能となっており、手動での取り換えも可能なため、全種類のレンズをお持ちいただくことも可能です。

測定可能な対象物の具体例

インフィニートフォーカスシリーズで測定可能な切削工具や自動車部品、航空機部品、電気電子部品はμCMMでも測定可能です。
更に従来機で測定ができなかった透明体である、ガラス、レンズ、プリズム、単結晶のダイヤモンドも測定可能です。
他にも、鏡面のサンプルや光が乱反射するサンプル、ハレーションが起きやすいサンプルも測定可能です。
具体的には、ミラーやクロムメッキや銅メッキ、シリコンウエハー、プラスチック、PCD、CFRP、セラミックです。

また、立壁の測定が可能なVertical Focus Probingが標準装備となりました。今まで測定不可能であった90度の壁面も測定可能なため、厚みも測定可能となります。
インサートの立壁測定


上記のソフトを利用し、円柱の外面、円筒の内面も測定可能となり、円筒度や同軸度も簡便に測定することが可能となります。

円柱の立壁測定

既存のソフトウェアにも対応

インフィニートフォーカスシリーズやエッジマスターシリーズの定番のソフトウェアも使用可能となっております。
形状測定用プロファイル解析、粗さ解析、差分解析、エッジメジャメントパッケージ等々、人気のオプションソフトもインストール可能です。

光学式非接触三次元測定機解析例

光学式非接触三次元測定機工具用

測定データの信頼性

PTB(ドイツ国立物理工学研究所)までトレーサブルなキャリブレーションを行っております。
PTBとは日本の産業技術総合研究所のような機関で、世界的に、特にヨーロッパにおいて権威のある研究所となります。

光学式非接触三次元測定機の校正

仕様

全般仕様
測定原理 焦点移動法にもとづく光学式非接触三次元測定
(非接触式三次元測定機)
測定テーブル移動距離 310mmx310mm
垂直方向移動距離 310mm
測定機サイズ(WxDxH) 950 x 900 x 1958(Max2288)mm
測定機重量 1250kg
テーブル速度 ~100mm/s
コンプレッサーエアー 6bar
照明 LED落射照明(フルカラー)
リングライト(オプション)
対物レンズ仕様
対物レンズの倍率 5倍 10倍 20倍 50倍 100倍
ワーキングディスタンス mm 23.5 17.5 19.0 11 4.5
視野範囲(X方向) mm 2.63 1.32 0.66 0.26 0.13
視野範囲(Y方向) mm 2.63 1.32 0.66 0.26 0.13