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薄型ラック＆ピニオン式ステージを使用した側面外観検査治具の改善
金属プレスメーカーの外観検査工程で使用している側面外観検査冶具の改善事例です。
課題：段差のあるワークの観察に時間がかかり、検査台数が増えません。
段差のあるワーク側面の外観検査を行っています。ひとつのワークの検査をするにあたって、ＣＣＤカメラのピント合わせを段差面ごとに行う必要があります。
ワーク置台は、２枚のプレートで構成されていて、それぞれが２本のボルトで固定されています。ＣＣＤカメラに対してワークを水平に移動させるには上のプレートのボルト、ＣＣＤカメラのピントを合わせるには下のプレートのボルトを緩めて、各プレートをスライドさせます。
ひとつのワークを検査するのに、４本のボルトを締めたり緩めたりしなければならないため検査に時間がかかります。そのため、検査台数も増えません。
解決！３軸ステージの採用で、段差のあるワークも短時間で検査できます。
３軸（Ｘ・Ｙ・Ｚ）が可動する位置決めステージにＣＣＤカメラを装着しました。
最下段のステージは、ワークに対して平行に移動し、中段のステージはＣＣＤカメラのピント合わせに使用します。また、ワークの厚さが変わり、ＣＣＤカメラの高さを変えたい時には最上段のステージで合わることができます。いずれの位置決めステージもハンドルを回すだけで好きな量だけ移動させられます。
ボルトを締めたり緩めたりする必要がないため、検査時間が短縮でき、検査台数も増やすことができました。
薄型ラック＆ピニオン式ステージ(XSO-50/ZSO-50) の特徴
- アリ溝の摺り合わせ技術で薄型・滑らか摺動・高品質・高耐久性・低価格を実現しました。
- ハンドル形状、目盛板、ストッパー形状、Ｚ軸ブラケット、等をお好みで自由に選択できるユーザー仕様のステージです。
- ステージ面：30mm×50mm(XSO-50/ZSO-50 共通)
- 移動量：±17mm(XSO-50/ZSO-50 共通)
- ステージ本体：アルミ合金製（スケルトンステージ除く、XYステージ 他 全ステージ共通）
- 表面処理：梨地黒アルマイト
応用のポイント : 位置決めステージ取付け時の注意事項
位置決めステージは、出来るだけ平面度の良い面に取付けて下さい。
取付ける部分の平面度が良くない場合、ステージ面の摺動時にムラ（ハンドル操作が重くなったり軽くなったり）が発生することがあります。
位置決めステージ本来の性能が損なわれないよう取り付け面の平面度にご注意ください。
USB接眼レンズカメラを使用した外形形状検査装置の改善
金属加工メーカーでの旋盤加工後の外形形状検査装置の改善事例です。
課題：顕微鏡検査では、ワークを加工機から外すため手間がかかります。
旋盤を使用して金属の加工を行っています。加工したワークは、旋盤からを外して専用の置台に装着し、顕微鏡で形状の検査をしています。
検査自体は、顕微鏡を覗いてチェックするだけなのですぐに済むのですが、検査後は、次の加工のため再度旋盤に取付けなければならず、そのたびにワークの芯出し作業が必要です。
検査に要する時間より、その後の芯出し作業に多くの時間がかかるため、効率がよくありません。
解決！USB接眼レンズカメラであれば、ワークを外す必要はありません。
USB接眼レンズカメラを長焦点顕微鏡と組み合わせて、モニターで観察するように変更しました。
長焦点顕微鏡をアーム式スタンドに装着することにより、旋盤からワークを外さなくても形状の検査ができます。検査後は、ワークの再取付けと芯出しの必要が無いため、すぐに次の加工ができ作業効率が高まりました。
また、従来の顕微鏡に替えて、作動距離の長い長焦点顕微鏡を採用することで、USB接眼レンズカメラをワークから離れた位置に設置できます。
ワークの近くに、長焦点顕微鏡やUSB接眼レンズカメラ等の障害物がないため、切削中の削れ具合の確認が支障なくできます。その結果、加工品質も安定するようになりました。
USB接眼レンズカメラ (MV-2016) の特徴
- メジャースコープ（弊社顕微鏡）や他社製顕微鏡及びルーペにも取付けができ、あらゆる光学系に対応できます。
- 付属の簡易計測ソフトにより、距離・角度・Ｒなどの測定が可能です。
- 安価で取り扱いも簡単です。
- 撮像素子：1/4 インチカラー CMOS センサー
- 解像度：VGA（2592×1944ピクセル）
- ホワイトバランス・露出：自動
- 焦点：固定
- 画像・動画フォーマット：YUY2 , M-JPEG
- 外形寸法：φ30.3mm×長さ95.2mm
- 対応OS：Win XP、SP2、Win7、Vista、Linux2.6.26、Mac10.5以上
- 電源：USB 5.0V DC
- 重量：100g
応用のポイント：簡易計測機能により、簡単な測定ができます。
パソコンモニター上での画像観察やデータ保存だけでなく、付属の簡易計測ソフトをインストールすることにより、下記の測定ができます。
操作方法も簡単なので気軽にお使いいただけます。是非、お試しください。
【主な計測可能項目】
長さ・角度・直径と面積・長方形寸法と面積・三角形寸法と面積・楕円寸法
薄型XY回転ステージを使用した外観検査治具の改善
部品メーカーにおける出荷前の外観検査工程での検査治具の改善事例です。
課題 ： ワークが変わるたびにターンテーブルの位置を変更、ボルトの締結が面倒！
ワークをターンテーブルの上に載せ、回転させて外周の外観を検査しています。
ワークが変わるたびに、ターンテーブルの位置変更が必要です。この時、ボルト8本を
緩めてテーブル置台の位置を修正し、最後にボルトを締めます。
ボルトを締める際に、テーブル置台がずれることもあり少しずつゆっくり締める必要
があります。そのため、テーブル置台の位置修正は面倒かつ時間がかかります。
解決！ 薄型XYステージを採用、作業性アップと省スペース化を実現！
ターンテーブルとテーブル置台の替わりにXY回転ステージを使用することにしました。
各軸にあるストッパーを緩めてハンドルを回し、ワークの位置が決まったらストッパーを
かければ作業完了です。
これまでのように、わずらわしいボルトの作業が無いので非常に簡単、短時間で位置
決めと固定が出来るようになりました。さまざまな形状のワークでも同様(簡単・短時間)に
位置決めと固定が出来ます。
また、改善前のターンテーブルの位置決め作業では、ボルトを締める際に決めた位置が
微妙にずれてしまうなど、作業に習熟している必要があったため限られたスタッフにしか
出来ませんでした。薄型XY回転ステージに変更後は、ハンドル操作だけで正確で微小な
位置調整が、誰にでも簡単に出来るようになりました。その結果、ワークの切り替えロス
時間も少なくなりました。
さらに、薄型XY回転ステージはテーブル置台と比べコンパクトな大きさなので、作業
スペースがスッキリし気持ちよく作業できます。
薄型XY回転ステージ(XYR-60)の特徴
- 従来品の組合せより約半分の薄型(高さ45mm)で、外観が円盤形状のコンパクトな一体型複合機能ステージです。
- ステージ面：φ60mm
- 移動量：(XY方向) ±21mm (回転方向) 360°
- ハンドル一回転の移動量：4.2mm
- 耐荷重：34.3N (3.5kgf）
- 自重：0.39 kg
- ステージ本体：アルミ合金製（スケルトンステージ除く、XYステージ 他 全ステージ共通）
- 表面処理：梨地黒アルマイト
約半分の薄さを実現！
薄型XY回転ステージ(XYR-60)は、従来の組合せステージの約半分の高さ(当社従来比)を
実現しました。あるお客様から、「低くてコンパクトなステージを！」とのリクエストを
いただき開発された製品です。
XYステージと回転ステージを中継ブロックを介して組み合わせる従来の方法では、高さが
93mmありました。これら2つのステージを一体化しつつ、部品の削減や薄型化を図ること
で、高さを45mmまで低減させることができました。
応用のポイント：最適な構成で治具を製作
この事例で使用している薄型XY回転ステージ以外の治具構成部材も、弊社ミラック光学の
製品群をご採用いただきました。
- 薄型XYステージを置くスタンド
- ワークの形状を捉えるテレセントリックレンズ
- レンズを装着してピントを合わせるための摺動ホルダー
- モニタリングのためのCCDカメラとモニター
豊富なラインナップの中から、お客様のご希望に沿った最適な製品をアレンジしてご提供
することができます。どうぞお気軽にご相談ください。
