平面度測定システム

測定の原理と技術

レーザ平面度測定システムは通常、三角測距または構造化光投影のいずれかの原理で動作します。

三角測距ベースのシステムでは、レーザセンサまたはセンサアレイが、基準面から対象物上の各点までの距離を測定することにより、表面全体の高さの偏差を捉えます。マルチチャンネル構成により、表面の全幅にわたる同時取得が可能となり、移動する材料(板金、圧延ストリップ、ガラスパネル、複合材ボードなど)上での高速平面度測定が実現します。

構造化光および2Dレーザプロファイリングの手法は、表面にレーザラインを投影し、その結果得られるプロファイルを高分解能検出器で捕捉します。物体をスキャンするかセンサを移動させることで、完全な3D表面マップが再構築され、そこから平面度偏差、反り、歪み、ねじれを高精度で計算できます。

いずれの手法も、標準的なGD&T平面度公差設定に対応し、品質管理ソフトウェアへエクスポート可能な定量的偏差マップとして結果を提供します。

平面度測定器で評価できる項目

全表面スキャンにより、局所的な偏差、全体的な反りおよび湾曲、エッジから中央までの高さの差、ローラマークや熱変形などの生産に起因する系統的なパターンに関する定量データが得られます。これにより、エンジニアはランダムな表面のばらつきを再現性のあるプロセスドリフトと区別し、根本原因に対処できます。

Riftekの平面度測定機器は、インラインおよびオフラインの両方の検査モードをサポートします。インライン構成では生産速度での全面管理が可能であり、オフラインおよび半自動ステーションは、抜き取り検査、受入品質管理、工程検証に使用されます。

寸法範囲と精度

レーザ平面度測定システムは、小型精密部品(軸受レース、シール面、半導体基板)から、長さ数メートルの大型産業用パネル、スラブ、構造要素まで、さまざまな対象物に対応して構成できます。測定精度はセンサ構成、スタンドオフ距離、環境条件によって異なりますが、現代のシステムは優れた長期繰り返し精度とともに、ミクロン領域の分解能を日常的に達成します。

システムは、熱膨張、振動、外乱光の干渉を補償でき、従来の平面度検査ゲージでは困難な生産環境でも安定した測定結果を保証します。

統合と産業運用

レーザ平面度測定機器は、自動生産および品質管理システムへの統合向けに設計されています。デジタルI/O、RS-232/485、Ethernet、Profibus、アナログ出力といった標準的な産業用通信インターフェースに対応し、PLC、SCADAシステム、製造実行システムへの直接接続を可能にします。

リアルタイムのデータ出力により、クローズドループの工程制御が可能になります。インラインで検出された平面度の偏差は、圧延圧力、熱処理パラメータ、送り速度の即時調整をトリガできます。これにより不良品が削減され、手直しが最小化され、Industry 4.0の要件に沿った継続的な工程改善がサポートされます。

業界および代表的な用途

レーザ平面度測定装置は、金属加工・鉄鋼生産、自動車製造、ガラス・セラミックス加工、半導体・電子産業、航空宇宙、建設資材生産の各分野で使用されています。代表的な測定作業には、圧延・切断された板金の平面度測定、精密加工面の検査、花崗岩および光学基準面の平面度検証、石膏ボード、ラミネート、複合シートなどのパネル製品のインライン監視が含まれます。

受入材料検査から最終部品認証まで、平面度測定用の信頼性の高い機器を必要とするあらゆる用途で、レーザおよび光学式の平面度測定技術が力を発揮します。

Riftek平面度測定ソリューション

Riftekは、独自のレーザ三角測距センサと2Dレーザスキャニング技術に基づく平面度測定システムを開発しており、産業用の信頼性と測定精度を実現するよう設計されています。システムは、カスタム統合用のモジュール式センサ構成として、あるいはソフトウェア、取り付けハードウェア、アプリケーションサポートを備えた完全なターンキー測定ステーションとしてご利用いただけます。

光電子計測機器における30年以上の経験と70か国以上にわたる導入実績を持つRiftekは、実証済みのセンシング技術と用途固有のエンジニアリングを組み合わせた平面度測定機器を提供します。当社の専門家が、お客様の表面形状制御要件に適したシステムの選定と構成をお手伝いします。