2011年06月16日

同心度

久々のブログ更新です。
梅雨の雨は本当に、憂鬱になりますね


最近になって、同心度(同軸度)測定について少し考える事があり
いろいろ(少し)調べて見たのですが、
内径や外径の様に直接寸法測定をできない分
(同一直線上での測定は別ですが)
可動部の動作精度に直接影響され、
測定そのものが不安定になる恐れがありそうです。
解決方法は、ケースごとにあると思いますので、
一緒に検討いたしましよう。

体調管理には、十分注意して
がんばりましよう!!
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2010年03月22日

空気マイクロメータ

精密測定の業界では、
空気マイクロメータと呼ばれる方式を良く使用されています
流量式・背圧式などがあり
被測定物と測定子が接触しないのでキズがつきにくい。
構造がシンプルで故障しにくい。
サブミクロン単位の測定が誰でも容易にできる。
外径・内径をはじめ、直角度、平面度、同心度などいろいろな測定ができる。(内径で使用されるのがメインです)
製作期間が短く、低価格である。
と 良いことばかりの様に思いますが、
弱点としては、表面荒さの影響を受け易く
旋盤加工などの比較的加工面の粗い場合
ノギスやマイクロメータによる実測値より、
(エアーの流れは面が粗い方が流れやすく)
内径では大きい方向に誤差が出てしまいます
その様な場合は、コンタクト式のボアゲージなどの方が正確な
値が得られる様です
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2010年02月19日

測定と誤差

1、過誤による誤差
    測定者の不注意による誤差(読み違い、記入間違いなど)

2、系統誤差
    何かの原因で常に特定の傾向で規則的に起こり、
    測定値に一定の偏りを与える誤差
     機械特有の一定の狂い (機械誤差)
     測定方法の原理的な誤差(理論誤差)
     測定者の癖による誤差 (個人誤差)

3、偶然誤差
    1、2、の原因を取り除いても、原因を
    突き止められない、不規則な誤差
    振動、ほこりなど偶発的に発生する物に起因する誤差

誤差には、以上の様な物が存在します
ほとんどの場合、自動計測をする事により 1、2、の問題は
実用上取り除くことが可能だと思います。
3、の偶然誤差についても、工程管理と合せ作業を
行うことにより改善された事例もあります。
測定は、奥の深い物ですね・・・。
     
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2010年01月05日

真円度の測定

機械の円形部分の真円からの狂いの大きさを真円度といい、
直径法・半径法・3点法のいずれかで表すことが
規定されています。(JIS B 0607)

直径法について
マイクロメータ又はシリンダゲージなどの2点測定器で、
軸直角断面内で直径を測定し、その距離の最大値と最小値との差を求めます。
測定は極めて簡単ですが、等径ひずみ円は検出できません。

半径法について
被測定物を仮中心のまわりに回転し、
その半径の変化を測微器で測定し、
それから仮中心の偏心の影響を除けば真円度が得られます。
イラスト01
円周をn等分して360°/nずつまわした時の各位置における
測微器の読みをy0、y1、y2、・・・、yn−1とすれば、
各位置における平均円からの誤差εiは
次の式(JIS B 0607)で表されます。
01
ここに、
02
この時、真円度凾窒ヘ次の式で表されます。
03
この測定法は、測定後の処理に手数がかかりますが、
理論的には厳密なものが得られます。
最近の真円度測定器では、回転テーブル上に被測定物をのせ、
その半径の変化を電気的に検出し、
演算回路により偏心成分を除去した形状記号のみを取り出し、
拡大記録することができるので、
簡単に真円度を求めることができます。

3点法について
次の図で示すように、Vブロック、馬乗りゲージ又は三脚ゲージを用いて、
被測定物を1回転させた時の最大値と最小値との差を求めます。
イラスト02
この方法は、理論的な値は求められませんが、等径ひずみ円の
検出ができるので、工場現場で一般的に用いられています。
いま外周にn個の凹凸の山をもっていると、
ふれの倍率は次のようになります。
04
真円度凾窒ヘ、読みの最大値をYmax、最小値をYminとすると
05
となります。

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2009年11月19日

渦電流式変位センサの測定原理について

渦電流式変位センサとは
高周波磁界を利用したものです。
センサヘッド内部のコイルに高周波電流を流して、
高周波磁界を発生させます。
この磁界内に測定対象物(金属)があると、電磁誘導作用によって、
対象物表面に磁束の通過と垂直方向の渦電流が流れて、
センサコイルのインピーダンスが変化します。
渦電流式変位センサは、この現象による
発振状態の変化により、距離を測定します。

測定原理

金属表面の状態又は材質の変化の影響を受けやすく
注意が必要です。
プレスの下死点確認の様な常に同じ測定対象などの時に
威力を発揮します。
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2009年11月02日

電気マイクロメータの測定原理について

電気マイクロメータ測定には差動トランスを使用した測定が多く使われています。
差動トランスは3つのコイルと可動鉄心で構成されています。
1次コイルを交流(一定周波数電圧)で励磁すると被測定物体に連動して動く可動鉄心により2次コイルに誘起電圧が発生します。
これを差動結合し、電圧差として取り出し、変位出力としています。
差動トランス原理
可動鉄心が左右対称の位置すなわち中央に位置している時は、左右に誘起される交流電圧は等しくなり、電圧差が0となり出力は0となります。
可動鉄心の位置が中央からずれると、左右コイルの誘起電圧に差が生じ、その差に比例した交流電圧が現れます。
この交流電圧を1次コイルに流した交流電圧とくらべると可動鉄心が右にある場合と左にある場合とでは波形(位相)が逆になります。
この現象を利用して可動鉄心の左右の変位の大きさを正負の直流電圧の大きさに変換し、可動鉄心の変位を測定しています。
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2009年04月08日

レーザ式外径測定(非接触)

外径測定の中でも、
前回にも紹介しました通り
レーザー式は、非常に制度も高く、メカも簡素なもので可能ですが、
そこに大きな落とし穴が存在することも忘れてはいけません。

通常、ノギス、マイクロメータ(接触式)などで、寸法測定をした場合、
表面粗さの頂点部分を、押さえつけ測定しています。
しかもコンタクト部分の大きさ形状で、誤差も発生します。

それに対してレーザ光は、非常に細く表面粗さの、山の部分を
測定したり、谷の部分を測定したりしてしまいます。

そこで正確に測定するには、測定物または、レーザを移動させながら
データの平均化をする必要があります。
また単純に平均化すると、谷と山との中間あたりの数字がでますので、
より精度を高めるためには、独自制御を行う必要があります。

その他の方法としては、円柱ワークの場合、レーザを斜め方向から測定することにより、山付近の数字がでますが、
これは計測機としては、乱暴な方法ですので、あまりお勧めはしません。

いずれにしても、目的にあわせた方法を見極める事が
大切だと考えます。
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2009年03月22日

キリ穴ピッチ測定

キリ穴ピッチ測定での当社の実績のお話です。

加工公差が、±0.2mmのキリ穴の公差を、加工直後に測定
加工機にOK、NGの信号を出す
と言うのが今回の仕事です。

公差が±0.2mmですので、機械精度(繰り返し精度)は、
0.02mmを狙います。

方法としては、キリ穴にピンを差込その移動量を、
マスターワークとの比較で、判定します。

当然XY方向同時に測定しますので、測定器が各穴2個計4個必要
になります。

予算の問題も有り、今回は、キーエンスさんのGTヘッドを使用しました
結果はとても良好でした
なんと言っても、取り扱い安く、アンプもコンパクトで納まりが
いいです。

制御は、RS232Cにて、BCDデータを取り込み、シーケンサの方で
データ加工、演算、座標表示などをさせて判定しますので
お客様の仕様にあわせた、インターフエイスを実現しています。
補正数値、判定基準などタッチパネルより操作しますので
非常に解りやすくシンプルです。

最後にキーエンスさんのアンプの機能をほとんど使用しなかったので
少しもったいない感じはありましたが、
満足できる結果が出ましたので良しとします。
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2009年03月16日

レーザー外径測定

寸法測定の手方として

1、電気マイクロによる接触式
2、画像カメラによる、非接触式
3、レーザ測長器による非接触式

など色々な方法がありますが、それぞれに特徴があり、
どの方法が、有効かは目的、制約により変わります。

今回はレーザ測長器による、外径測定について
少し触れたいと思います

レーザー測長器そのものは、非常に精度も高く、信頼性もあり
すばらしいと思います。

円柱ワークの場合、測定範囲内にワークがあれば、
精度良く測定できます、

当社製作事例へ

非常に、簡素なメカの構成で、高精度測定が可能になります。
但し、ワークに切削マークなどある場合は、
レーザー光そのものが、非常に細いので、表面粗さを、
検出してしまいます。

また、クーラント、油などが残る環境でも、測定誤差が出る恐れ
があります。

以上簡単に、レーザ測定についてのお話でした。
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2009年03月14日

ミツトヨ製リニアスケール

フライスに取り付いていいる
ミツトヨ製リニアスケールが、最近反応がおかしくなり
もうだめかなと思っていましたが、
(名盤も消え形式不明、20年以上前の物、
  カウンタではなくスケール)
新品は、高価なので
ダメもとで、分解してみました

開けるけるとびっくり、ガラス板が入っていて、
それを挟む様に鏡と発光LED?もしかして光学式??
ここまで来ると後戻りが出来ないので、ひたすらアルコールで
掃除、
元へ戻してテスト、少しは良くなった様な
でもまだ数字が飛びます

途方に暮れること30分

XP[.JPG


今度は、スライダ部の蓋を開けると、何やらボリュームが3個
スライドさせながら、回してみました。
すると、明らかに感度に変化があり、数字飛びが無くなりました
ラッキー!!
これで、僕の今日の日当は稼いだかな
しばらく様子を見てみます。
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2009年03月08日

寸法計測

今回は、マーポス E3μ を使った厚み測定です。

連続的に流れてくるワークを
キャリヤ搬送し、厚み測定して
5段階測定ののち選別

この種の測定は、当社でも数多く製作事例があり特に問題なく
終了です。

測定部分の構成は、ペンシル型での直接測定
繰り返し精度も安定しており良好でした

また
マーポスもダイナミック測定方式でセルフタイミングスタート
を採用しましたので、制御も簡素化できました
マーポス、東京精密などは、購入段階で機能の打ち合わせが
必要ですが、その分安定したデータが得られます。
逆に、構想間違いがあると大変ですが(笑)


E3.JPG

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