非接触三次元測定機「アリコナG6」

アリコナG6の測定原理

アリコナG6は、「焦点移動法」を採用している非接触三次元測定機です。
左図のように焦点深度の浅い対物レンズを使用し、Z軸を下から上に走査させながら焦点があった部位を連続して取り込みます。
Z軸には高精度エンコーダが搭載されており、そのエンコーダでZ軸方向の移動距離を、高精度CMOSセンサーでXY水平方向の位置関係を認識し、XYZ座標系情報を内包した高密度の点群データとして3Dデータを生成することが可能です。
点群データの一つ一つの点には、XYZの座標系情報だけではなく、その点一つ一つが正しい情報であるかの計算を行っており、その信頼性情報をリピータビリティーと称して、測定データに保存しております。
3Dデータの事例は測定事例集を確認ください。

アリコナG6の特徴

インジェクションノズル

接触式の三次元測定機ではプローブが測定物の表面に傷を付けてしまったり、3Dスキャナーでは精度が低いため要求を満足できないことがありますが、アリコナG6は「焦点移動法」による非接触測定であるため、「サンプルを傷つけない」、「測定スピードが速い」、「広範囲で複雑形状を高精度に測定出来る」といった特徴をもった非接触三次元測定機となっております。
また、表面形状測定だけでなく粗さ測定も可能であるため、多機能な測定機となっております。
前世代機種のG5+と同様に、90度の立壁や孔の内径が測定可能な立壁面測定(バーティカル・フォーカス・プロービング)が標準装備となっており、インジェクションノズルの穴や立壁に基準がある金型など、従来の非接触三次元測定機では実現出来なかった測定も可能になりました。
動画では2:30から焦点移動法、10:00からバーティカル・フォーカス・プロービングの説明を行っています。

アリコナG5 plusからの主な変更点

非接触三次元測定機で測定した研磨面

アリコナG5 plusはX×Y×Zのストロークが200mm×200mm×100mmでしたが、アリコナG6は200mm×200mm×180mmとなり、Z軸ストロークが拡張されております。これにより、より大きなサンプルも測定が可能となっております。また、各軸がより高速で高精度な直動軸構造を実現しました。
アリコナG5 plusでは超光沢面は測定することが困難でしたが、最上位機種のµCMMに採用されているスマートフラッシュ2.0という独自のアルゴリズムをアリコナG6に採用した事と、 アリコナG5 plusに採用されていたものよりもさらに高精度な光学センサーを採用した事により超光沢面の測定にも対応出来るようになりました。
ソフトウェアがMetMaxと言う最新のソフトウェアにリニューアルされ、測定スピードが3倍になり、段取り時間が格段に速くなりました。

アリコナG6の優位点

アリコナG6は従来機よりも高精度かつ高速測定を実現します。MetMaxのバージョンアップで、測定スピードが従来の3倍になりました。最小10nmの垂直分解能はそのままで、光学センサーの変更と駆動軸の高速化により超高速測定が可能となりました。
ワーキングディスタンス※2が広いタイプの対物レンズを採用しているため、段差・高低差の大きなサンプルの測定にも最適となっております。
レーザー顕微鏡や他社の三次元測定機では測定できない複雑形状や高反射のサンプルでも、アリコナG6であれば、リングライトと落射照明の組合せにより簡単に測定することが可能です。
また、その際の測定範囲の設定も直観的に範囲指定することが可能なため、操作や条件設定が複雑な従来の非接触三次元測定のイメージを覆す、ユーザーフレンドリー性の高い測定機となっております。

非接触三次元測定機のワーキングディスタンス

アリコナG6では、従来機から採用されているワーキングディスタンスの広いHXタイプの10、20倍対物レンズも使用可能です。
視野の広い4倍対物レンズも使用可能で、平面測定だけではなく、回転ユニットを使用した全周測定においても測定スピードも向上させることに成功しました。
※2:試料と対物レンズの距離、100倍対物レンズでは4.5mmで業界最大距離

回転ユニットを利用しての全周測定

非接触三次元測定機用回転ユニットAdvancedReal3D

回転ユニットリアル3Dシリーズを併用する事で、360°の全周データを取得できます。工具測定ではドリルやエンドミルなどの全周形状測定や幾何公差解析、フルート面の粗さ解析などに有用なオプションです。
回転軸と傾斜軸の2軸は両軸共に電動制御が可能なため、従来の非接触三次元測定機では実現出来なかったあらゆる角度からの測定が可能となりました。
システム3Rやエロワのチャッキングシステムのインターフェースを利用したシリーズも用意されているため、チャッキングの自動化が可能で、測定全体としての自動化にも対応しています。
また、回転ユニットに設置された5つの基準球を事前に測定する事で、測定機テーブル上に固定された自身の姿勢を正確に把握でき、得られる測定データの座標系をより正確なものにします。
また、新たに回転工具の完全自動測定機能が、2024年末にリリースされます。CADデータを用いて、刃先の測定の指令を出すことが可能です。三つ爪チャックにチャッキングした後は、スタートボタンを押すだけで、長手方向周方向のスキャニングを行い、全自動で刃先の測定を行います。測定したデータは即座にCADデータと偏差を解析し、レポートも自動で作成いたします。OKNG判定も同時に行う事が可能です。

バリエーションの豊富な解析ソフトウェア

断面形状解析・線粗さ・エリア粗さ解析などの非接触三次元測定機で使用頻度の高い解析機能は標準ソフトウェアとして搭載しています。
自動測定を実現するための機能やソフトウェアもパッケージとしてご用意しておりますが、お客さま毎のご要望に合わせたカスタマイズにも対応致します。
他にも差分解析(形状比較計測)、摩耗解析等の様々なオプションのソフトウェアをラインナップしておりま

また、最新ソフトウェアのMetMaxが標準ソフトウェアとして使用いただけます。測定物のCADデータをソフトウェアにダウンロードすることにより、3Dシミュレーションによる測定及び解析のプランニングと干渉確認が可能になります。勿論3Dシミュレーションからの測定指示も可能です。

非接触三次元測定機の導入実績

アリコナ導入事例

インサートや回転ユニットを使用する回転工具の切削工具業界の実績が最も多くなっております。
次いで自動車産業金型電子部品航空宇宙産業に実績もあります。
近年は特に自動車産業への導入実績が増加しております。
また、航空宇宙産業からの引き合いが増加傾向にあります。
その他にも医療用インプラント、印刷、科学捜査、大学および国家研究機関への実績もあり、具体的には県の工業技術センターや産業技術センター、東京大学にも実績がございます。
企業様では製造現場や品質管理を強化する目的での導入が多くなっております。
※画像をクリックすると、拡大画像がご覧いただけます。(新たなタブが立ち上がります)

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トレーサビリティー

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。

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仕様

測定原理焦点移動法にもとづく非接触三次元測定
測定結果表面性状を最大3.5Mバイトの3D情報をもとに
高精度かつリアルカラーで表示
測定テーブルストローク(XY)200mm x 200mm
垂直方向ストローク(Z)180mm
測定機重量160kg
環境温度レンジ19–28°C(キャリブレーション時は20–24°C)
環境湿度レンジ推奨範囲:40–50%、許容範囲:30–60%
測定機サイズ(W x D x H)910mm x 690mm x 1100mm
対物レンズの倍率 2.5倍 4倍 10倍 20倍 50倍 100倍
最小垂直分解能 nm 2300 250 50 30 15 10
ワーキングディスタンス mm 8.8 30 17.5 19.0 11 4.5
視野範囲(X方向) nm 5600 3800 1600 800 300 160
視野範囲(Y方向) nm 5600 3800 1600 800 300 160
HXタイプ対物レンズの倍率 10倍 20倍
最小垂直分解能 nm 130 80
ワーキングディスタンス mm 37 30
視野範囲(X方向) nm 1620 700
視野範囲(Y方向) nm 1600 800
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µCMMの概要

非接触門型三次元測定機によるインプラントの測定風景

アリコナより立壁や孔の内径の測定、透明体や鏡面仕上の表面が測定可能で、寸法測定や幾何公差解析が可能な非接触門型三次元測定機µCMMがリリースされました。
µCMMはアリコナG6FocusXアリコナSLでは、測定出来ない形状や材質、寸法測定や幾何公差解析が可能となります。
例えば、超高精度の寸法測定やデータムが立壁にある幾何公差解析が必要な金型、面粗度の数値が低い鏡面仕上げ面、光を透過してしまうガラスやレンズなどの透明体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、それを実現する測定機は存在しておりませんでした。
アリコナ社ではそういったご要望にお応えするため、立壁や内径、透明体や鏡面、金型を測定することの出来る非接触門型三次元測定機を開発いたしました。

立壁や孔の内径を測定できる非接触門型三次元測定機

立壁や孔の内径の測定が可能な立壁面測定(バーティカル・フォーカス・プロービング)機能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、下記のような立壁面間の幅のような寸法測定も可能となります。これにより、金型の立壁にあるような基準となるデータムも取ることが可能となり、データムを基準とした幾何公差を解析する事も可能になりました。

非接触門型三次元測定機の解析事例

ストレートな面だけではなく、円筒形状の外径や内径も測定可能となり、円筒度や同軸度も容易に測定することが可能となります。小径の円筒も測定可能で、接触式三次元測定機でプローブが入らない測定にも対応可能です。

非接触門型三次元測定機の円柱の解析事例

また、立壁線測定(フォーカス・プロービング)機能も新しく実装されました。アリコナは焦点深度の浅いレンズを使用しているため、焦点を結ぶ範囲が狭いです。その、焦点が結んだ範囲のみのデータは約2000点以上の点群数となるため、幅測定などの寸法測定に使用することが可能です。立壁面測定は、面で測定するため測定時間がそれなりにかかりますが、この立壁線測定は焦点が結んでいる範囲のみを取り込むため、測定時間が速く、接触式三次元測定機(CMM)のようなスピードで測定を行う事が可能となります。

非接触三次元測定機の垂直の立壁の測定原理とは?

非接触三次元測定機の垂直の立壁の測定原理とは?ボタン

透明体や鏡面仕上げを測定できる非接触門型三次元測定機

非接触門型三次元測定機の測定風景

通常の非接触門型三次元測定機では、白色LEDのみで測定を行い、センサー精度も現状よりは粗かったため、光を透過してしまう透明体や、光を反射してしまう鏡面仕上げのサンプルを測定することが出来ませんでした。
しかし、µCMMではスマートフラッシュ2.0という独自のアルゴリズムにより、高精度センサーで測定物表面を認識出来るようになり、透明体や鏡面仕上げを測定することが可能になりました。

また、非接触門型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。
近年、表面が超鏡面な測定対象が増加しており、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や形状が変わってしまい、測定したデータが無意味になってしまうことがあります。
しかし非接触門型三次元測定機であれば、傷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が出来ます。
そして測定したデータは保存しておくことが出来るため、何度でも解析を行うことが可能です。

1台4役の非接触門型三次元測定機

以下の4つの要素が重なり合うことで軸の位置決め精度が向上し、1つのデータで2次元、3次元の両方の解析が可能となりました。


1. XYZ軸の各軸に採用されているリニアスケールの精度が向上しました。
2. 本体ベースの材質にグラナイトを採用し、熱変位の小さい構造としました。
3. エアベアリングを採用し、静動性が向上しました。
4. リニア駆動となり、スピードと精度が向上しました。

上記4つの要素により、3次元測定精度の規格であるISO10360-8に準拠する、ワンランク上の高精度な測定機となりました。
また、アルゴリズムの改善とµCMMリアル3D回転ユニットのエンコーダー性能が向上されたことにより、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。
上述のハードウェア面の精度向上と、アリコナの優秀な解析ソフトウェアによりCMM、輪郭形状測定機、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次元測定機となりました。
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短縮が見込まれ、工数削減や人件費削減にも寄与いたします。

ベアリング図面と非接触門型三次元測定機のドリル解析事例

※軸受け部品の2次元解析(左)、回転工具のシャンク部に対する刃先部の円周振れの解析(右)

様々な拡張オプション

前項でご説明した回転ユニットだけでなく、自動化やCAD,CAMデータとの融合が可能なソフトウェアや、測定効率を向上させるハードウェアもご用意しております。

CADデータを基に、測定プランを構築することが可能なソフトウェアのMetMaxが、基本ソフトウェアになりました。CADデータに含まれるPMI(Product Manufacturing Information、製品製造情報)を使用して、測定プランを自動で作成することが可能です。
PMIがなくても、MetMax上で作成し、測定プランを構築し、取り込みからレポート化まで自動化することが可能です。
衝突シミュレーションを行う事も可能で、干渉を起こさないような測定プランを構築することが可能です。

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。
レンズチェンジャー(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。


全自動測定ユニットPick&Placeを用いLoading/Unloadingポジションをティーチインし、オートメーションマネージャーで測定工程を登録することで、様々な部品を全自動で解析、レポート化することが可能です。Pythonスクリプトを利用しての測定プランや解析の自動化も可能ですし、TCP/IPを使用した外部機器との統合も可能となっております。

測定可能な対象物の具体例

アリコナG6やアリコナSLで測定可能な切削工具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、半透明の樹脂も測定可能です。
他にも、鏡面や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、金型(ミラーやクロムメッキやDLCなどのコーティング)、シリコンウエハー、各種樹脂、PCD、CFRP、セラミック、などです。

トレーサビリティー

PTB(ドイツ国立物理工学研究所)、NPL(イギリス国立物理学研究所)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やNPL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。

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仕様

全般仕様
測定原理 焦点移動法にもとづく非接触三次元測定
<測定テーブルストローク(XY) 310mm x 310mm
垂直方向ストローク(Z) 310mm
測定機サイズ(W x D x H) 950mm x 900mm x 1958(Max2288)mm
測定機重量 1250kg
テーブル駆動速度 ~100mm/s
コンプレッサーエアー 7bar
照明 LED落射照明(グレースケール表示)
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
ワーキングディスタンス mm 23.5 17.5 19.0 11.0
視野範囲(X方向) mm 2.63 1.32 0.66 0.26
視野範囲(Y方向) mm 2.63 1.32 0.66 0.26

非接触三次元測定機専用全自動化ユニット

ブルカー・アリコナ社から非接触三次元測定機専用の全自動化ユニットがリリースされました。
インフィニートフォーカスシリーズ、エッジマスターシリーズ、μCMM 全てに対して対応しております。
協働ロボットで定評のあるユニバーサルロボットを使用しているため、測定サンプルの供給と排出動作をティーチングすることで、全自動化された測定が可能になります。
ティーチングの方法も簡便で時間が掛かりませんので、オペレーターの負担を軽減します。

全自動化ソフトウェア「オートメーションマネージャー」

自動化用ソフトウェア「オートメーションマネージャー」と自動取り込み用ソフトウェア「マルチメジャメント」、幾何公差解析用ソフトウェア「アリコナインスペクトプロフェッショナル」を連動し、サンプルの供給、測定、解析、レポート化、サンプルの排出を全て自動化することが可能です。
測定したデータは、形状や粗さ、幾何公差などのあらゆる解析が可能です。
OK/NG判定も行うことができ、製品の良否判定が可能です。

安全かつ効率的な測定が可能

ロボットアームには「ユニバーサルロボット」を採用しており、衝突時における自動停止機能を有しているため安全にご使用いただけます。
また製品パレットは十分な数量のサンプルを装填することが可能となっており、長時間の連続運転を可能にしてます。
オプションの回転ユニットと併用することで、全周測定や複数のアングルでの測定などでも自動測定を行うことが可能です。

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※G5 plus、エッジマスターに記載がありますが、全5機種に対応しております。

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非接触三次元測定機のカスタマイズモデル

“Special measurement tasks need special measurement solutions.”
“特別な測定タスクには特別な測定ソリューションが必要である”
上記のコンセプトの基、フラグシップモデルのアリコナG6ではカバーできない寸法や重量の大きな試料を測定できる特別な機体をご用意させていただきました。

近年、大きなサイズの測定対象においても、限定的な部分において解像度の高い精密な測定のニーズが高まっております。
しかし、既存の大きなサイズの測定対象物に対応している測定機や3Dスキャナーでは、解像度が低く、詳細なデータを取ることができない場合が多くなっております。
そのため、大きな測定対象の限定的な部分において、解像度の高い精密測定を行うためのカスタマイズ機をご用意いたしました。

今まで対応できなかった様々な寸法や重量に対応

アリコナG6では、自動可動テーブルが200 mm × 200 mmとなっておりますが、X-LARGEでは500 mm × 500 mm(XL500、下記掲載写真参照)、1000 mm × 1000 mm(XL1000、上記掲載写真参照)の対応実績があります。
その他、ご要望によってその間となる大きさのテーブルにすることや、試料の重量も200kgまで(通常は30kgまで)対応できるようにカスタマイズすることも可能です。

高い再現性や解像度を実現

光学系のZ軸を走査しながら連続して画像を取り込む焦点移動法を採用しているため、非接触での測定が可能で、試料の大きさに依存せず、高い再現性や解像度を実現いたします。
今までは大きなサンプルを測定する場合、切除してから測定をすることが多く、手間も掛かりますしサンプル代や仕掛費がかかっていました。しかし、X-Largeではサンプルを切除せずに測定できるため、コスト削減にも寄与いたします。

また、アリコナの多機能なソフトは全て踏襲しており、オプションのソフトも使用することも可能です。

ワーキングディスタンス、垂直走査範囲が広い

試料とレンズの間(ワーキングディスタンス)が広いため、試料とレンズは干渉を受けず、ストレスなく測定が可能です。段差・高低差の大きなサンプルの測定にも最適です。
また光学式レンズの垂直走査範囲も広いため、これまで測定できなかったサンプルも簡単に測定できるようになりました。
そのためサンプルとレンズの干渉が無くなり、測定範囲が広い場合は、夕方に仕掛けて、次の日には測定が終わっているという形で、オペレーターの負担も削減し、工数削減にも寄与いたします。

参考動画

G5XL1000の動画です。バキュームテーブルで非常に薄いサンプルも固定して測定するカスタマイズが可能です。

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※G5 plusのカタログをご覧ください。

事例集

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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)
測定結果 表面性状を最大3.5Mバイトの3D情報をもとに
高精度かつリアルカラーで表示
測定テーブル移動距離 200mm x 200mm、500mm x 500mm
1000mm x 1000mm(実績ベース)
その他は応相談
垂直方向移動距離 100mm
対物レンズ仕様
対物レンズの倍率 2.5倍 4倍 10倍 20倍 50倍 100倍
最小水平分解能 μm 7.04 4.32 1.76 0.88 0.64 0.44
最小垂直分解能 nm 2300 450 100 50 20 10
ワーキングディスタンス mm 8.8 30 17.5 19.0 11 4.5
視野範囲(X方向) μm 5630 3970 1620 810 320 160
視野範囲(Y方向) μm 5630 3970 1620 810 320 160

協働ロボットを使用した非接触三次元測定機

アリコナ社が提供している非接触三次元測定機には、センサーR25のようなセンサー部のみの取り扱い製品もあるため、様々なシーンにて使用することが可能です。
その中でも、革新的なタイプの使用方法が協働ロボット式非接触三次元測定機COBOTです。
測定機の原理はアリコナ製品で採用されている「焦点移動法」を使用しており、測定に関してはスピード、精度、ワーキングディスタンスで非接触三次元測定機としては最高の性能を有しております。「焦点移動法」は測定原理として振動に強いため、協働型ロボットを使用しての測定を可能としております。

※サンプルとレンズとの距離

協働ロボット式非接触三次元測定機の用途

協働型ロボットを使用した非接触三次元測定機の用途としては、インライン検査だけではなく、通常の三次元測定機では測定することが困難なほど大きな測定対象が挙げられます。
例えば、フライスカッターのチップを装着した状態での測定、タービンディスクや電気丸鋸の刃などの測定も挙げられます。
また、オートメーションマネージャーを標準搭載しており、自動測定を可能としております。

様々なカスタマイズにも対応

基本仕様としては、センサーR25とロボットアーム、制御用PCとスマートフォン等がございます。マニュアルでの設定では、スマートフォンでの測定箇所の確認や調整も可能です。

丸鋸の自動測定用ソフトウェア「オートメーションマネージャー」での自動測定の動画をご覧ください。

航空宇宙関係では、タービンを測定することも可能になりました。CAD/CAMを利用して、測定したい個所を事前に入力し、自動測定が可能となっております。

エッジインスペクション(インサートエッジバリ検出)

ブルカー・アリコナ社から革新的な、インサートの自動エッジ・バリ検出装置(Automated edge + burr detection)が出ました。

トレイにある全てのインサートをキャプチャーし、位置と向きを識別し、測定のベクトルを自動換算します。

バリがある場合は、左図のように緑色の枠で囲われてバリがあることを示します。
バリが無い場合は、右図のように何も検出されません。
そのためオペレーターは、パレットを装置の上に置いて、ボタンを押すだけで、バリの位置が検出可能です。

その後、COBOTのセンサーR25がエッジまで動き、エッジの取り込み解析を行うことも可能になっています。
測定結果も自動で算出し、レポート化をすることが可能です。

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※COBOTはアリコナSLと同じセンサーのため、SLのカタログをご覧下さい。

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非接触三次元測定機専用全自動回転ユニット

アリコナ製品の利点の一つは、光源をレーザーではなく白色LEDを使用した焦点移動法という測定原理を採用した非接触三次元測定機であるという点です。
スピード、精密度において他の追随を許しません。
そして、もう一つの代表的な利点として、エンドミルやタップなどの全周測定が可能であるということが挙げられます。
全周測定に必須のオプションとして、全自動回転ユニット「アドバンストリアル3D」とコンパクトなタイプの「リアル3D」がラインナップされております。

アドバンストリアル3D回転ユニット(第3世代機)

回転軸と傾斜軸を制御できるアドバンストリアル3D G3 回転ユニットは、最上位機種である非接触門型三次元測定機µCMMアリコナG6に装着可能となっております。
G3とは第3世代という意味で、従来のアドバンストリアル3D回転ユニットよりも性能が良くなっております。
従来機種と異なり、5個の球が装着されており、測定の際に3個、あるいは4個の球を解析することにより、位置関係の計算を行い、位置精度を高めるようになっております。
それにより、更に精度が向上し、繰返し精度も以前よりも向上しております。
回転速度も向上しており、測定速度も向上しております。
アドバンストキャリブレーションピンを用いて校正を行うため、全角度を一度に校正を行う事が可能です。
エロワやシステム3Rのチャック仕様の回転ユニットもあり、軸出しが不必要なため、より精密な測定が可能です。

リアル3D G2 回転ユニット(汎用型第2世代機)

回転軸のみ自動となっているリアル3D G2 回転ユニットは汎用型となり、アリコナSL、そしてエッジマスターXに装着可能です。
G2とは第2世代という意味で、第1世代のReal3Dよりも性能が良くなっております。
回転は自動制御、傾斜は手動の操作になっておりますが、角度を変更する度にキャリブレーションピンを用いて校正を行うため、原理上、データの精確さは落ちることはありません。

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※各カタログに対応するユニットが記載されております。そちらをご覧ください。

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可搬型非接触三次元測定機の簡易版

近年は3Dプリンターが開発されて以来、3Dスキャナーのラインナップが増えていますが、非接触三次元測定機には細かなハンドリングが可能な可搬型のものはほとんどありません。
また3Dスキャナーでは、粗さを解析することが出来ません。
そのためアリコナ社は、大き過ぎるサンプルやそもそも動かすことのできない測定対象にアプローチできる三次元測定機はないかと言う要望に応え、可搬型非接触三次元測定機「プロファイラー」を開発いたしました。

非接触三次元測定機の機能を踏襲しつつ、利便性を追求

アリコナSLのセンサーヘッドのセンサーR25を採用しており、リングライトを標準装備しております。ポータブルRLのXY電動ステージを外し、台座フレームは平面にも曲面にも設置しやすい形状となっております。また軽量化され、取手を取り付けたため、持ち運びができるようになりました。ポータブルRLと比較して、レンズ部は稼働しないため、レンズの1視野で測定できる範囲のみの1ショット測定となります。

制御系も持ち運びが容易でコンパクト

アリコナ製品はタワー型デスクトップ形式の制御パソコンやサーバーが主流ですが、プロファイラーは近年更新され箱型の可搬出来るサイズのPCを使用し、可搬型としての利便性を更に確保しております。
電源を確保していただければ、いつでもどこでも簡単に測定を開始することが可能となっております。
すぐその場で測定を開始することが可能となっており、車輪のついたラック等があるとますます便利です。
また、オプションで携帯ケースも用意されているため、持ち運びも容易となっております。

粗さの自動測定が可能

粗さ測定に特化した機種のため、粗さ解析に関しては、全自動で取込→解析→レポートまでを行う、粗さ用オートメーションマネージャーが標準搭載されております。
これにより、今まで感じていたような設定のわずらわしさもなくなります。

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※プロファイラーはアリコナSLと同じセンサーのため、SLのカタログをご覧下さい。

事例集

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全般仕様

測定原理 焦点移動法に基づく光学式非接触三次元測定
(非接触型三次元測定)
測定結果 表面性状を最大3.5Mバイトの3D情報をもとに
高精度かつリアルカラーで表示
Z軸取込範囲 26mm
測定機重量 6.5kg
測定機寸法(WxDxH) 157x300x344mm

対物レンズ仕様

対物レンズの倍率 10倍 20倍 50倍
最小水平分解能 μm 2 1 0.64
最小垂直分解能 nm 100 50 20
ワーキングディスタンス mm 17.5 16 10.1
視野範囲(X方向) μm 2000 1000 400
視野範囲(Y方向) μm 2000 1000 400

世界初の非接触三次元測定用センサー

ブルカー・アリコナ社製非接触三次元測定機の中には、センサー部のみのお取り扱いもあります。
非接触三次元測定機アリコナSLのヘッド部分を取り外した状態を想像していただければ、間違いありません。
測定原理は「焦点移動法」、スペック等も同等となっており、非接触三次元測定機でも広いワーキングディスタンスがあるため、様々な形状に対応することが可能となっております。
※注:制御系はデスクトップ型パソコンとなります。

どんな場所にも取り付けが可能

光学式非接触三次元測定の原理上、振動がなければどのような姿勢でも測定が可能です。
スタンドアローンの標準機のような下を向いた姿勢だけでなく、センサーを横に寝かした状態で取り付けたとしても測定に影響が無いため、取り付ける場所は無限に広がります。

例えば工場の工程上(In-line、インライン)で、自動測定を行えます。

固定したセンサーの場所へロボットで運搬し、測定することが出来ます。

またロボットに取り付けて、測定することも可能となります。
ロボットに取り付けて測定をするCOBOT(コボット)と言う商品もカスタマイズで取り揃えております。

ご興味のある方は、お問合せページよりご連絡ください

非接触三次元測定による機上測定も可能

放電加工機にR25を取り付け、光学式非接触三次元測定による機上測定が可能になります。
こちらはClosed-Loop Manufacuringと言う技術となります。

通常、放電加工機において、加工物の心出し→プログラミング→加工→試料を外し→測定機に持っていき→測定を行います。
もし、値が外れていた場合、また心出し→プログラミング→加工→試料を外し→測定機に持っていき→測定を繰り返します。
しかし、Closed-Loop Manufacuringでは、加工物の心出し→プログラミング→その場で測定を行い→その結果をプログラミングに反映し→そのまま加工を続けていきます。
作業者の工数削減に寄与いたします。

三次元測定の幅を大きく広げるスペック

ハードウェア、ソフトウェアのスペックはアリコナSLと同等となっておりますので、充実の仕様となっております。
標準ソフトウェアのプロファイル解析、線粗さ、面粗さ、体積解析、2D解析はもちろんのこと、オプションの差分解析などのソフトも装備することが可能となっております。

カタログダウンロード、製品ラインナップ、事例集

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カタログダウンロード、製品ラインナップ

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※センサーR25はアリコナSLのセンサーのため、SLのカタログをご覧下さい。

事例集

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全般仕様

測定原理 焦点移動法に基づく非接触三次元測定
(非接触型三次元測定)
測定結果 表面性状を最大3.5Mバイトの3D情報をもとに
高精度かつリアルカラーで表示いたします。
Z軸取込範囲 26mm
測定機重量 4kg
環境温度レンジ 15–30°C(キャリブレーション時は18–22°C)
環境湿度レンジ 推奨範囲:40–50%、許容範囲:30–60%
センサー寸法(WxDxH) 126x153x202mm

対物レンズ仕様

対物レンズの倍率 10倍 20倍 50倍
最小水平分解能 μm 2 1 0.64
最小垂直分解能 nm 100 50 20
ワーキングディスタンス mm 17.5 13 10.1
視野範囲(X方向) μm 2000 1000 400
視野範囲(Y方向) μm 2000 1000 400
SXタイプ対物レンズの倍率 2倍 50倍
最小水平分解能 μm 10 0.64
最小垂直分解能 nm 3500 45
ワーキングディスタンス mm 34 13
視野範囲(X方向) μm 10000 400
視野範囲(Y方向) μm 10000 400
AXタイプ対物レンズの倍率 4倍 10倍 20倍
最小水平分解能 μm 4.88 2 1
最小垂直分解能 nm 620 130 70
ワーキングディスタンス mm 30 33.5 20
視野範囲(X方向) μm 4870 2000 1000
視野範囲(Y方向) μm 4870 2000 1000

可搬型非接触三次元測定機

三次元測定機や3Dスキャナーは、その測定原理や精密測定という観点から、可搬型あるいは屋外での運用を想定していないメーカーがほとんどとなっております。そのため自動車業界やタイヤを製造しているゴム製造業などで必要な道路やサーキットなどの路面は、基本的には測定対象としてみていなかったため、当然のことながら測定することは出来ませんでした。

アリコナ社では、以前に第4世代機種であるインフィニートフォーカスG4のヘッドを利用し、落射照明で広範囲を測定可能な「ポータブル」をラインナップしていました。そして、アリコナSLのセンサーヘッドである「センサーR25」を利用し、リングライトでレンズの1視野のみを取り込む「プロファイラー」をラインナップしております。
「ポータブルRL」はそのどちらも兼ね備えた機種となり、「プロファイラー」と同じく「センサーR25」のリングライトを利用し、「ポータブル」のように広範囲を測定可能としたため、道路やサーキットのアスファルトの性状を、事細かく、精確に、しかも速く測定することが可能となりました。

可搬型非接触三次元測定機、2機種の機能を統合

アリコナ製品の測定原理である「焦点移動法」を踏襲しており、アリコナSLのセンサーヘッドを使用しているため、測定スピードと精度は据え置きタイプと同等のレベルとなっております。

上記から分かる通り、従来機の「ポータブル」のヘッドとは異なり、リングライトでの測定を行い、落射照明は備えておりません。
そのため、ポータブルの落射照明で取り込みにくい部分を、ポータブルRLで取り込むことができると言う事例もあります。

偏光フィルターと偏光ディスクを使用することにより、ハレーションの起こりやすいサンプルでも、容易に測定することが可能となります。

台座フレームにXY方向の全自動のモーターを取り付けているため、「ポータブル」と異なり、センサー自体が駆動することにより、50mm x 50mm x 26mmの範囲を取り込むことが可能です。

更に取手を取り付けたため、持ち運びが容易となっております。

持ち運びが容易なトラベラーキット

「ポータブルRL」は持ち運びが容易なトラベラーキットでの運用となっており、アタッシュケースに入れて持ち運びが可能となっております。コンパクトなハードディスクPCと、USBで駆動可能なディスプレイ、キーボード、マウス、ジョイステックも梱包されております。ウレタン樹脂に守られており、衝撃にも強い構造となっております。そのため、道路やサーキット場でも運用が容易となり、オプションで外部バッテリーもお付けすることが可能となり、屋外での運用も可能となります。

※注 屋外での運用は、温度と湿度によっては、測定器本体、PC本体の寿命を左右する可能性がございます。
また、データの運用時は膨張係数等を念頭に置かれますよう、よろしくお願いします。

国内標準、国際標準にも準拠

アリコナSLと同様のソフトを採用しているので、ISO(JIS)にももちろん対応しております。
基本的なプロファイル形状解析ソフトと線粗さや面粗さ測定も標準装備となっております。
他にもオプションのソフトも使用可能ですので、差分解析、自動測定での合否判定も可能となっております。

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※ポータブルRLはアリコナSLと同じセンサーのため、SLのカタログをご覧下さい。

事例集

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全般仕様

測定原理 焦点移動法に基づく光学式非接触三次元測定

 

(非接触型三次元測定)

測定結果 表面性状を最大3.5Mバイトの3D情報をもとに

 

高精度かつリアルカラーで表示

Z軸取込範囲 26mm
測定機重量(ケース込み) 最大24kg、外部バッテリー10kg
コントロールサーバー コンパクトハードディスク
ケース寸法(WxDxH) 測定機:815mm x 535mm x 260mm

 

外部バッテリー:440mm x 470mm x 230mm

対物レンズ仕様

対物レンズの倍率 10倍 20倍 50倍
最小水平分解能 μm 2 1 0.64
最小垂直分解能 nm 150 75 50
ワーキングディスタンス mm 17.5 13 10.1
視野範囲(X方向) μm 2000 1000 400
視野範囲(Y方向) μm 2000 1000 400
AXSXタイプ対物レンズの倍率 2倍
SX
4倍
AX
10倍
AX
20倍
AX
50倍
SX
最小水平分解能 μm 10 4.88 2 1 0.64
最小垂直分解能 nm 3500 620 170 90 70
ワーキングディスタンス mm 34 30 33.5 20 13
視野範囲(X方向) μm 10000 4870 2000 1000 400
視野範囲(Y方向) μm 10000 4870 2000 1000 400

全自動切削工具専用非接触三次元測定機

ブルカー・アリコナ社の切削工具専用の非接触三次元測定機といえば、エッジマスターがあります。
その独自の方式である焦点移動法を用いた全自動測定は、スピードも速く、さらに分解能も良いデータを取り込むことが可能となっております。

全自動三次元測定機の特長

自動のソフトウェアが刃先を詳細に解析し、簡単にパラメータ化することができます。公差を入れることにより、合否判定も容易となっております。
もちろん非接触三次元測定機であるため、プローブによる表面の傷もなくなりますので、測定後もサンプルを使用することができます。
インサートだけでなく、回転工具にも対応しております。そのため切削工具業界だけでなく、工具を取り扱う自動車産業や航空機産業などの多彩な企業にもご使用いただいております。

しかし、エッジマスターのテーブルは手動となっており、一つの刃先をレンズの観察可能範囲に依存した範囲しか取り込むことができないため、複数の刃先を測定するのには不向きでありました。

エッジマスターXのテーブルは全自動となっており、さらに専用のインサートグリップや回転ユニットReal3D G2を使用することにより、複数の刃先を全自動測定することを実現いたしました。
刃先角度やホーニングRなどのパラメーターを全自動で解析しますので、切削工具に最適の非接触三次元測定機です。

非接触三次元測定機で複数刃を自動測定

非接触三次元測定機において、世界的にも複数の刃を全自動測定することができる機種はありません。
エッジマスターXはマルチエッジメジャメント(連続刃先測定)を採用し、専用のインサートグリップを用いることにより、様々な形状のインサートの測定に対応。
ホルダー部は0度から90度までの刃先形状に対応しており、マルチな自動測定を可能としました。

刃先測定に特化したソフト

エッジマスターのソフトを踏襲しつつ、前述のマルチエッジメジャメントを追加。エッジマスターと同じく刃先のパラメーターとしてKファクターの表記を標準搭載。ホーニングRだけでなく、複合Rの解析に対しても、楕円形状フィッティング機能を使用することにより、正確な形状の評価をすることが可能です。

更にマルチエッジメジャメントは複数のインサート、回転工具の複数の刃先において、上記のパラメーター等を自動測定することが可能です。そのため量産製品に対応が可能で、測定者の技量に影響なく合否判定を行うことが可能となっております。

非接触三次元測定機ならではの差分解析も踏襲

アリコナSLで人気の差分解析ソフトも使用することが可能です。製品の使用前使用後やCADデータとの比較等、使い勝手がよく、重宝されております。
複数の刃を測定するため、それぞれの刃の違いを比較することも容易となります。

バリやチッピングも三次元測定することが可能

刃先に大敵なバリやチッピングの有無を自動で測定し、解析することが可能です。バリを数値化することやチッピングを起こした刃先の粗さを数値化し、管理することも可能です。

アリコナ社独自のワーキングディスタンス

通常、解像度が良い測定機は作動距離(ワーキングディスタンス)が狭い傾向にあります。アリコナ社製非接触三次元測定機のエッジマスターXは解像度が最小20nm(50倍レンズ使用)であるにもかかわらず、ワーキングディスタンスが広く、かなりの複雑形状も測定が容易となっております。
そのため、回転工具の刃先のような鋭利で急峻な形状でも簡便な測定が可能になります。

測定~解析~合否判定までを全自動で

刃先を認識してから、測定~解析~合否判定まで全自動で行うため、作業時間や工数の効率化に寄与いたします。エッジマスターでは一つの刃先の1画面で認識した1部分のみの判定でありましたが、エッジマスターXでは、複数の刃先の判定が可能となり、さらなる効率化が見込まれます。
さらに通常の測定機であれば、作業員により数値のバラつきがありましたが、全自動のためそのようなバラつきの改善が見込まれます。

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事例集

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全般仕様

測定原理 焦点移動法に基づく光学式非接触三次元測定
(切削工具用全自動非接触型三次元測定機)
測定結果 表面性状を最大3.5Mバイトの3D情報から高精度
かつリアルカラーで表示し、自動解析結果を導く
Z軸手動移動量 130mm
Z軸取込範囲 26mm
電動ステージ 50x50mm
測定機重量 15kg
環境温度レンジ 15–30°C(キャリブレーション時は18–22°C)
環境湿度レンジ 推奨範囲:40–50%、許容範囲:30–60%
測定機外寸(WxDxH) 195x316x418mm

対物レンズ仕様

対物レンズの倍率 10倍 20倍 50倍
最小水平分解能 μm 2 1 0.64
最小垂直分解能 nm 100 50 20
ワーキングディスタンス mm 17.5 13 10.1
視野範囲(X方向) μm 2000 1000 400
視野範囲(Y方向) μm 2000 1000 400
最小測定可能R μm 5 3 2
最小測定可能角度 ° 20 20 20
最大チャンファー幅 µm 800 400 160
SXタイプ対物レンズの倍率 2倍 50倍
最小水平分解能 μm 10 0.64
最小垂直分解能 nm 3500 45
ワーキングディスタンス mm 34 13
視野範囲(X方向) μm 10000 400
視野範囲(Y方向) μm 10000 400
最小測定可能R μm 20 2
最小測定可能角度 ° 20 20
最大チャンファー幅 μm 4000 160
AXタイプ対物レンズの倍率 4倍 10倍 20倍
最小水平分解能 μm 4.88 2 1
最小垂直分解能 nm 620 130 70
ワーキングディスタンス mm 30 33.5 20
視野範囲(X方向) μm 4780 2000 1000
視野範囲(Y方向) μm 4780 2000 1000
最小測定可能R μm 12 5 3
最小測定可能角度 ° 20 20 20
最大チャンファー幅 μm 2000 800 400

非接触三次元測定機の原理

白色LED(光学式)を使用した切削工具専用非接触三次元測定機です。
光学系のZ軸を走査しながら、イメージセンサーで連続して高さの画像を取り込み、各ピクセル毎の焦点が合った箇所の高さデータを、三次元データ(点群データ)として生成する測定機です。
切削工具のような複雑形状の測定対象に対して、刃先だけでなく刃全体の形状やフルート部の粗さなど広い範囲を測定することが可能なため、有効な測定方法となります。

光学系のZ軸を走査し、焦点があった部位の画像をイメージセンサーで連続して取り込み、高密度の3Dデータを生成する「焦点移動法」を採用。
非接触三次元測定機のため、測定対象に傷を付けず、何度でも測定することが可能です。

刃先測定に特化した三次元測定機

近年、工作機械における精度の重要性が更に高まり、それに付随した形で製品の精度を確認するために非接触三次元測定機の需要が高まり、回転工具や切削工具も精確な形状測定が求められております。
エッジマスターは回転工具や切削工具(インサートチップ等)の刃先やフルート部の粗さ測定に特化した非接触三次元測定機として開発されました。
エッジマスターと同形状のアリコナSLと異なり、自動で切削工具の刃先を認識し、各パラメーターを解析し表示します。

ホーニングRやチッピングの有無、粗さやバリの形状測定、更に差分解析まで行うことが可能な万能的な自動測定機となります。
刃先の形状、測定したいパラメーターをあらかじめ設定することも可能となっており、簡単に刃先を測定することができます。

更に上位機種の自動で切削工具や回転工具の複数の刃や粗さを測定できるエッジマスターXや、センサーを縦ではなく横に設置し、HOBなどの径の大きい対象物の測定を行いやすくしたエッジマスターHOBもラインナップとして取り揃えております。

刃先測定に特化した全自動測定

非接触三次元測定用センサーのセンサーR25を使用した切削工具に特化した機種です。
様々な形状やサイズに幅広く対応しています。
また切削工具の刃先測定に特化した解析ソフトで必要なデータを非常に簡便に提供可能です。
測定スピードもかなり速く、ストレスフリーな設計となっております。

刃先のパラメーターとしてKファクター、ホーニングRなどの表記を標準搭載しており、更に複合Rの解析にも、楕円形状フィッティング機能を使用し、切削工具の正確な形状の評価をすることが可能です。
今まで感覚で捉えていた形状のファクターやエッジホーニングを実数値としてパラメーター化することができるようになり、職人技の数値化や工作機械の精度を更に高めることが可能となります。
もちろん、国際規格や国内規格のISOやJISにも対応しておりますので、品質保証にお役立ていただくことも可能となっております。

三次元測定機ならではの差分解析

切削工具の使用前と使用後を測定し、画像を重ね合わせて比較することや、CADデータと測定データを重ね合わせることにより差分の解析が可能となります。
これによって、今まで見ることの出来なかった形状や材質による切削性能の違いや、細かな表面性状の違いが、切削工具にどう影響するかを解析することが可能です。
更にその値を統計化することにより、工具の交換時期などを推測することが可能となり、作業の効率化とともに、コストダウンに寄与することが可能となります。

バリとチッピングの三次元測定

加工における永遠の課題と言える、成形時に発生する切削工具のバリの幅と高さを測定し、バリの数値検証が可能となります。
またチッピングの有無や切削工具の刃先の粗さを測定することも可能です。

高分解能とワーキングディスタンス

アリコナの測定原理である焦点移動法により接触式や他の非接触三次元測定機では困難な形状でも測定ができます。
そのため、回転工具や切削工具メーカーの方々に大きな反響をいただいております。
また最小垂直分解能20nmの分解能で高精度な3Dデータで測定できます。
また、Z軸を手動で130mm移動することが可能であるため、長い切削工具の測定にも対応しております。

特にワーキングディスタンスの広いSXタイプのレンズの場合、垂直方向に取り込める範囲が30mm以上の仕様もございます。
そのため刃先の先端だけでなく、溝形状や粗さも測定可能です。
以上のように、複雑形状のサンプルに対して威力を発揮するため、切削工具や回転工具において使用していただく例が多数ございます。

測定~解析~良否判定

従来の測定機ですと、オペレーターの技量あるいは切削工具の設置方法により測定結果に誤差が生じ、品質保証の観点から、何が正しい結果なのかが分からないことがありました。
エッジマスターは測定から解析、良否判定までが全て自動で行われるため切削工具の測定時における人為的な誤差が発生しません。
また公差をお客様で任意に設定可能です。
更に切削工具のデータ同士を比較しての良否判定も可能であるため、確実なデータを提案することが可能となります。

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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
(切削工具用全自動非接触式三次元測定機)
測定結果 表面性状を最大3.5Mバイトの3D情報から高精度
かつリアルカラーで表示し、自動解析結果を導く
Z軸手動移動量 130mm
Z軸取込範囲 26mm
手動ステージ 25x25mm
測定機重量 12kg
環境温度レンジ 15–30°C(キャリブレーション時は18–22°C)
環境湿度レンジ 推奨範囲:40–50%、許容範囲:30–60%
測定機寸法(WxDxH) 195x316x418mm

対物レンズ仕様

対物レンズの倍率 10倍 20倍 50倍
最小水平分解能 μm 2 1 0.64
最小垂直分解能 nm 100 50 20
ワーキングディスタンス mm 17.5 13 10.1
視野範囲(X方向) μm 2000 1000 400
視野範囲(Y方向) μm 2000 1000 400
最小測定可能R μm 5 3 2
最小測定可能角度 ° 20 20 20
最大チャンファー幅 µm 800 400 160
SXタイプ対物レンズの倍率 2倍 50倍
最小水平分解能 μm 10 0.64
最小垂直分解能 nm 3500 45
ワーキングディスタンス mm 34 13
視野範囲(X方向) μm 10000 400
視野範囲(Y方向) μm 10000 400
最小測定可能R μm 20 2
最小測定可能角度 ° 20 20
最大チャンファー幅 μm 4000 160
AXタイプ対物レンズの倍率 4倍 10倍 20倍
最小水平分解能 μm 4.88 2 1
最小垂直分解能 nm 620 130 70
ワーキングディスタンス mm 30 33.5 20
視野範囲(X方向) μm 4870 2000 1000
視野範囲(Y方向) μm 4870 2000 1000
最小測定可能R μm 12 5 3
最小測定可能角度 ° 20 20 20
最大チャンファー幅 μm 2000 800 400

非接触三次元測定機でコンパクト

アリコナSLは白色LED(光学式)を使用した非接触三次元測定機で、センサー部はセンサーR25を採用し、全体的なサイズをコンパクトにしたタイプです。
一般的なデスク上に置いても、ぴったり収まるサイズになっております。
しかし、測定方式は他のアリコナ製品と同様となっており、精度もほぼ同一のものとなっております。
これは大きさの異なる非接触三次元測定機には珍しいタイプとなります。
また一つの特徴として、他のアリコナ製品はリングライトがオプションであるのに対して、アリコナSLは標準装備となっております。

光学系のZ軸を走査し、イメージセンサーで焦点があった部位の画像を連続して取り込みます。
高密度の点群データとして、非接触で3次元データを生成する「焦点移動法」を採用。
非接触三次元測定機なので、プローブなどで測定対象に傷を付けず測定することが可能。

非接触三次元測定機の利点

アリコナ導入事例

SLとはSmall Laboratoryの頭文字をとった略語です。
それは様々な場所で使用できるコンパクトな非接触三次元測定機でありながら、上位機種と同等の性能を有していること言うことを意味しております。
そのため世界中で人気の三次元測定機となっております。
近年、非接触三次元測定機は人気となっており、様々な研究機関や工場に納めております。
XYテーブルは50×50mmの電動ステージとなっており、Z軸は手動で130mmの移動可能で、自動で26mm動くため、様々な形状のサンプルを精密に測定することが可能。
上位機種でオプションのリングライトを標準装備しており手動での取り換えが可能。
ワーキングディスタンスの広いSXレンズも用意しているため、複雑形状の多い自動車産業、航空宇宙、金型、医療系デバイスの分野で活用しております。
※画像をクリックすると、拡大画像がご覧いただけます。(新たなタブが立ち上がります)

非接触三次元測定機における急峻面測定

非接触三次元測定機にとって、これまで不可能であった85°以上の急峻面※1を高精度で測定可能。
標準装備のリングライトだけではなく、センサーもパワーアップしたため、急峻面の測定が更に簡単になりました。

24個セグメント独立制御のリングライト照明を標準装備しており、ハレーションを抑える偏光ディスクをオプションにてラインナップ。
反射率の異なる測定物に対しても照明の当て方を調整可能なため、急峻面や複雑形状のサンプルの測定が容易となりました。

※1:傾斜が急で険しいこと。表面状態により測定できる角度は異なります。

高解像度&ハイスピード測定

最小分解能20nm※2で、ワンショット数秒で測定が完了。コンパクトな非接触三次元測定機の中でも随一の測定精度を誇っております。
測定データの重ね合わせをすることにより、高精度でかつ広い範囲のデータを取得することが可能となりました。
また、測定データの重ね合わせも独自の要素で行うため、速く、しかし精度は重ね合わせの箇所が分からないレベルです。

コンパクトな機体なのに、ミクロンからサブミクロンレベルの精度保証を裏付ける高分解能な非接触三次元測定機です。

※2: 50倍のレンズ使用時の最小分解能

広いワーキングディスタンス

焦点距離の広い非接触型三次元測定機なので、段差・高低差の大きなサンプルの測定にも最適となっております。
垂直方向(Z軸方向)に高低差が大きいサンプルはレンズに干渉することが多いですが、ワーキングディスタンス※3が広いため、安心して測定を行うことが可能となっております。

標準のレンズにおいて広いワーキングディスタンスを確保しており、複雑形状のサンプルの測定に適しております。 更にSXレンズと言う高ワーキングディスタンスのレンズも用意しており、50倍のレンズで13mmと言う非接触三次元測定機ナンバーワンの広さを実現しております。
垂直走査で取り込み出来る範囲が広く、複雑形状に対する対応力は他の測定機の追随を許しません。

※3:レンズと試料の間の距離

バリエーション豊富なソフト

プロファイル解析・線粗さ・エリア(面)粗さ・体積解析などのソフトウェアを標準搭載。
ISOに準拠した高精度の粗さ測定を行うことが可能。
そのため、形状測定機と粗さ測定機の一台二役の機能を有しております。
非接触型のため、接触型に比べプローブの届かないくらい細かな部分の解析も行えます。
差分測定(形状比較計測)・自動測定(OK/NG判定機能)等の様々なオプションの解析ソフトウェアをラインナップしており、コンパクトでも非接触三次元測定機ならではの満足いただける性能を有しております。

CADデータや様々なデータ出力方法

2次元の断面データをTXT、DXF、CSVファイルにて出力可能。
3DデータをSTLファイルに変換し、3次元CADデータとの照合による図面形状とサンプルとの比較も容易です。
測定データをPDFに変換可能なため、レポートの作成も容易となります。
3Dデータを様々な角度から見ることが可能なため、正面図、上方図、鳥瞰図などの写真をJPG、PNG等の画像ファイルにしていただくことも可能です。
もちろん、近年注目されているリバースエンジニアリングにも対応しております。

高いコストパフォーマンス

上位機種の測定精度と測定時間を継承し、設計を小型化する事で高いコストパフォーマンスを実現。
非接触型三次元測定機に望まれていた省スペース化に寄与し、取り回しの良い、満足度の高い機種なっております。
そのため、他機種に比べ、納品時間、トレーニング時間も短縮されます。

非接触型三次元測定機で360°全周測定可能

オプションの非接触三次元測定機専用回転ユニットReal3DG2により360°の全周データを取得でき、回転工具やネジなどの複雑形状・面粗さを把握することが可能です。
また、オプションのソフトを使用して測定データを重ね合わせることにより、3次元データを作成することが可能です。(Real3Dフュージョン機能)
非接触型で360°の全周データが測定出来る三次元測定機はほとんどありません。
同じ非接触型である3Dスキャナーよりも高精度かつ正確な測定が可能となります。

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全般仕様

測定原理 焦点移動法に基づく光学式非接触三次元測定
(非接触型三次元測定)
測定結果 表面性状を最大3.5Mバイトの3D情報をもとに
高精度かつリアルカラーで表示
Z軸手動移動量 130mm
Z軸取込範囲 26mm
電動ステージ 50x50mm
測定機重量 15kg
環境温度レンジ 15–30°C(キャリブレーション時は18–22°C)
環境湿度レンジ 推奨範囲:40–50%、許容範囲:30–60%
測定機外寸(WxDxH) 195x316x418mm

対物レンズ仕様

対物レンズの倍率 10倍 20倍 50倍
最小水平分解能 μm 2 1 0.64
最小垂直分解能 nm 100 50 20
ワーキングディスタンス mm 17.5 13 10.1
視野範囲(X方向) μm 2000 1000 400
視野範囲(Y方向) μm 2000 1000 400
SXタイプ対物レンズの倍率 2倍 50倍
最小水平分解能 μm 10 0.64
最小垂直分解能 nm 3500 45
ワーキングディスタンス mm 34 13
視野範囲(X方向) μm 10000 400
視野範囲(Y方向) μm 10000 400
AXタイプ対物レンズの倍率 4倍 10倍 20倍
最小水平分解能 μm 4.88 2 1
最小垂直分解能 nm 620 130 70
ワーキングディスタンス mm 30 33.5 20
視野範囲(X方向) μm 4870 2000 1000
視野範囲(Y方向) μm 4870 2000 1000

FocusXの測定原理

FocusXは、アリコナが全ての測定機で使用している測定原理「焦点移動法」を採用している非接触三次元測定機です。
焦点移動法とは、カメラ(COMSセンサー)で取得した画像情報(XY平面の2D情報)とZ軸スケールで読み取った位置情報(Z方向の高さ情報)を組み合わせる事で3Dデータを構築する測定方法です。
対物レンズは焦点深度が浅いタイプのため、任意の高さでZ軸上に搭載されたCMOSセンサーが認識できる被測定物の位置(焦点が合う被測定物の位置)は極めて狭い範囲となります。
そして、フォーカスポイント(焦点のあった被測定物の表面の画像情報)と、高分解能のZ軸スケールにより読み取った正確な高さ情報を組み合わせることで、信頼性の高い3Dデータを構築することが可能になります。また、CMOSセンサーを使用しているため、構築された3Dデータはフルカラー情報を含むデータとなります。

FocusXとは

アリコナ社製品は全て測定原理が「焦点移動法」であるため、FocusXも「サンプルを傷つけない」、「測定スピードが速い」、「広範囲で複雑形状を高精度に測定出来る」非接触三次元測定機となっております。
接触式の三次元測定機ではプローブが表面に傷を付けてしまったり、3Dスキャナーでは精度が低いため条件を満足できない場合がありますが、その問題を一挙に解決できる測定機です。また、表面形状測定だけでなく様々な寸法や幾何公差、粗さ測定も可能であるため、多機能な測定機となっております。

FocusXの特徴

FocusXは上位機種であるアリコナG6と同じセンサーを使用しております。そのため、一世代前のアリコナG5 plusやコンパクトなタイプのアリコナSLよりも精度が良く、面粗度の細かい面や比較的光沢の強い面も測定が可能です。
また、アリコナG6とハイエンドモデルのµCMMと同様に垂直の立壁や孔の内径を測定できるバーティカル・フォーカス・プロービング機能をオプションとして活用することが出来ます。
測定スピードはフラグシップモデルのアリコナG6と同等でハイスピードな測定をご提供します。
更に、基幹ソフトウェアはアリコナG6とµCMMと共通のMetMaxを搭載しており、最新の測定ソフトウェアを使用することが可能です。

FocusXの優位性

FocusXは高精度かつ高速測定を実現します。アリコナG6と同様に最小10nmの垂直分解能を誇り、最短3秒の高速測定が可能となりました。
XY軸の走査範囲は100mm×100mmとなり、XY方向での広範囲測定も可能です。
標準仕様のレンズでもワーキングディスタンスが長いタイプを採用しているため、段差・高低差の大きなサンプルの測定にも最適となっております。
レーザー顕微鏡や他社の三次元測定機では測定できない複雑形状のサンプルでも、FocusXであれば、リングライトと落射照明の組合せにより簡単に測定することが可能です。
また、その際の測定範囲の設定も直観的に範囲指定することが可能なため、操作や条件設定が複雑な従来の非接触三次元測定のイメージを覆す、ユーザーフレンドリーな測定機です。

非接触三次元測定機のワーキングディスタンス

FocusXでは、10倍レンズでオプションとして更にワーキングディスタンスの長いHXタイプが使用できます。
また、XY方向の取り込み範囲の広い4倍レンズにより測定スピードの向上を実現しました。

回転ユニットによる全周・全域・全方位測定

回転ユニットは測定物をクランプ氏回転及び傾斜させる機能を持っております。
FocusXに搭載される回転ユニットは回転軸、傾斜軸とも電動制御をなります。
回転機構を持たない従来の非接触三次元測定機では不可能であったあらゆる角度からアプローチ出来ます。また、様々な角度から測定したデータを結合することで、例えばエンドミルなどの回転工具やギアの全周測定が可能になりました。っ更に最新のソフトウェアでは煩わしい測定条件設定が不要な回転工具の完全自動測定機能が追加されます。

バリエーションの豊富な解析ソフトウェア

断面形状解析・線粗さ・エリア粗さ解析などの非接触三次元測定機で使用頻度の高い解析機能は標準ソフトウェアとして搭載しております。
自動測定を実現するための機能やソフトウェアもパッケージとしてご用意しておりますが、お客さま毎のご要望に合わせたカスタマイズにも対応致します。
他にも差分解析(形状比較計測)、摩耗解析等の様々なオプションのソフトウェアをラインナップしております。

また、最新ソフトウェアのMetMaxが標準ソフトウェアとして使用いただけます。測定物のCADデータをソフトウェアにダウンロードすることにより、3Dシミュレーションによる測定及び解析のプランニングと干渉確認が可能になります。勿論3Dシミュレーションからの測定指示も可能です。

導入実績

アリコナ導入事例

インサートの測定、回転ユニットを使用する回転工具など、切削工具業界の実績が最も多くなっております。
次いで自動車産業金型、電子部品、航空宇宙産業に多くの実績があります。
近年は特に自動車産業への導入実績が増加しております。
また、航空宇宙産業からの引き合いが増加傾向にあります。
その他では、医療用インプラント、印刷、科学捜査、大学および国家研究機関への実績もあり、具体的には県の工業技術センターや産業技術センター、東京大学にも実績がございます。
企業様では製造現場や品質管理を強化する目的での導入が多くなっております。
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非接触三次元測定機導入事例集ボタン
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トレーサビリティー

PTB(ドイツ国立物理工学研究所)までトレーサブルな校正器による装置校正を行っており、測定機としての健全性を確立することで、信頼性の高い測定結果をご提供します。
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。

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仕様

測定原理 焦点移動法にもとづく非接触三次元測定
測定結果 表面性状を最大3.5Mバイトの3D情報をもとに
高精度かつリアルカラーで表示
測定テーブルストローク(XY) 100mm x 100mm
垂直方向ストローク(Z) 100mm
測定機重量 約40kg
環境温度レンジ 15–30°C(キャリブレーション時は18–22°C)
環境湿度レンジ 推奨範囲:40–50%、許容範囲:30–60%
測定機サイズ(W x D x H) 605mm x 350mm x 750(Max800)mm
対物レンズの倍率 4倍 10倍 10倍HX 20倍 50倍
ワーキングディスタンス mm 30 17.5 37 19 11
視野範囲(X,Y) mm 3.8 1.6 1.6 0.66 0.3
測定点間距離 µm 1.77 0.72 0.72 0.36 0.14
繰り返し精度 nm 100 20 90 12 6
垂直分解能 nm 290 60 260 35 20
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