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モーションシステム用レーザー計測と ボールバー診断

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XL-80 レーザーシステム QC20-W ワイヤレスボールバーシステムのカタログです。

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ドキュメント名 モーションシステム用レーザー計測と ボールバー診断
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Page 1:ボールバー工作機械の位置決め精度チェックと機械エラーの自動診断レーザー工作機械とモーションシステムのトレーサブル解析のための究極の計測ツールXL-80レーザーシステムQC20-W ワイヤレスボールバーシステムモーションシステム用レーザー計測とボールバー診断

Page 2:目次計測分野をリードするレニショー ............................................................ 3プロセス制御と計測 ................................................................................ 4機械性能の把握 .................................................................................. 4-5XL-80レーザー計測システム ............................................................ 6-29XL-80 システムコンポーネント............................................................. 7-9レーザー計測ソフトウェア ............................................................... 10-11システム性能 .................................................................................. 12-13使用とセットアップのしやすさ ............................................................. 14計測オプション .................................................................................... 15位置決め計測 ................................................................................. 16-17角度計測 ......................................................................................... 18-19真直度計測 .................................................................................... 20-21直角度計測 ..................................................................................... 22-23平面度計測 ..................................................................................... 24-25割り出し角度計測 ............................................................................ 26-27システムアクセサリ .......................................................................... 28-29QC20-W ワイヤレスボールバーシステム .......................................... 30-35QC20-W ワイヤレスボールバーおよびボールバーキット ................ 30-31QC20-W ボールバーのシステムソフトウェア ................................... 32-33QC20-W ボールバーのアクセサリ ................................................... 34-35品質と認証 ...................................................................................... 36-37サービスとサポート ............................................................................... 38関連製品 .............................................................................................. 39XL-80レーザーとXC-80 環境補正ユニットXL-80レーザーを使用した CMM の計測2レニショーボールバーによる旋盤性能検査レーザー計測とボールバー診断QC20-W ワイヤレスボールバーシステム

Page 3:3計測分野をリードするレニショー現代産業が直面する課題を解決近代の産業界は、より厳しくなる公差や顧客スケジュールに加え、国際的な品質基準要求を満たすことが求められています。これにコスト削減のプレッシャーが加わることで、製造機器の性能がこれまで以上に重要になっています。レニショーでは、タッチトリガープローブから複合ラマンシステムまで、幅広い取扱い製品を揃え、問題に対する真のソリューションを提供します。 レニショーは、プロセスを制御し、品質を改善し、生産性を向上する製品を製造しています。従来恒温室や研究室のみで使われていたシステムが現在では、機械現場でも精度や信頼性を損うことなく直接使用できるようになっています。レニショー製品は、最高の機械、電気、光学技術を統合して使いやすく、フレキシブルでポータブルに設計されています。レニショーの計測システムは、機械の精度検査において、産業標準として世界中で使用されています。レニショーはお客様に品質と生産性を高める製品をお届けし、優れたカスタマーサービスを通してご満足いただけるよう努力します。レニショーのレーザーシステムやボールバーシステムをお求めいただくと、機械計測とメンテナンスに加え、製造環境における精度維持ニーズを十分に理解したレニショーの世界的なサポートネットワークをご利用いただけます。CMM 用プローブシステム検査のスループットと効率を改善CNC 工作機械用プローブシステムセットアップ時間を最高 90%短縮し、プロセス制御を改善キャリブレーションシステム機械の高精度計測および校正用レーザー干渉計システムならびにボールバーシステムエンコーダリニアとロータリーアプリケーションの高精度位置決めフィードバック用エンコーダシステムエンジニアリング機器の計測において30年以上の経験を誇るレニショーは、最高品質と信頼性を備えた計測システムの設計、製造、販売を通じて、世界中のお客様が規格に対してトレーサブルな計測を行えるようお手伝いします。

Page 4:機械の調子がよくないと、どれだけプロセスのトラブルシューティングを重ねても、良品を一貫して生産することはできません。しかし、レニショーは計測専門メーカーの中でも特別な位置付けを持ち、様々なプローブやセンサーを使用した診断および計測ソリューションに加えて、パーツや工具の計測、工具検査、機上製品検査、最終的なパーツの製造後検査のソリューションを提供しています(3 ページを参照してください)。レニショーでは、製品と製品サポートを通じて加工プロセスの制御をお手伝いし、スクラップ、やり直し、規格外製品、作業量、エラー、治具コストの低減に貢献します。プロセス制御と計測• 機械のセットアップと仕様の検証:機械性能を短時間で正確に計測することで、機械的、電気的な問題を特定し、修理や機械エラーマップの最適化により問題を解決できます。• 製造サイクルタイムを短縮:製造する各機械の性能記録を取り、製造工程を綿密にモニターすることで、製造工程のエンジニアリング問題を確実に把握することができます。• 仕様数値の立証:機械性能に関するトレーサブルな計測結果を提供することで、新しい機械が仕様に合致することを顧客に対して保証することができます。システムがポータブルなため、客先受入試験の要請にも対応できます。時間のかかる加工試験が必要なく、機械買取前の試験時間を短縮することができます。• 専門的なメンテナンスサービスを提供: 高品質のアフターセールスサービスは、今や不可欠なものです。機械を製造時の仕様に戻す上で最適な手段は、客先で同じ計測ツールを使用することです。• 機械設計を改善:機械精度と動的特性の詳細解析を使って、新しい設計機能が機械性能に及ぼす影響を確認することができます。4この工作機械の OEM は、アセンブリ中、すべての製造検査をXL-80 で実施。加工プロセス後モニタリングプロセスとパーツの検証インプロセス制御システムに固有の偏差にインテリジェントに対応プロセス設定すべての加工システム要素の場所 / サイズを設定プロセスの基本プロセス、環境、機械の安定性を向上対応型インテリジェント型予想型予防型製造加工金属切削製造プロセス制御を向上する上で、基本となるのが計測です。機械の性能を理解することにより得られる機械メーカーの利点レーザー計測とボールバー診断

Page 5:• スクラップを低減し、加工されるパーツの精度を向上: 仕様に準拠した機械性能を保証することが、スクラップ発生率の低減につながります。さらに、作業に対する許容範囲を狭めて、全体の精度と品質を改善することができます。• 機械停止時間を減少:機械性能の各特長が時間の経過によりどのように変化するかを詳細に把握することで、特定の機械のメンテナンス時期を予想したり、不測事態への対応策を事前に計画することができます。• 競合メーカーから機械加工業務を獲得:顧客に機械加工の品質を立証する上で、機械の計測グラフと定期性能評価結果が最適な証拠となります。そのような試験を提供していない他の機械加工業者に比べて、これが強い武器となります。• ISO 9000 シリーズの規格に準拠:ISO 9000 シリーズの品質規格は、製造・検査装置の校正、モニター、管理を規定しています。• 機械性能をランク付け:すべての機械の校正を行うことで、相対的な機械加工能力に応じたランク付けを行うことができます。許容範囲を満たせる機械に対して特定許容範囲の業務を割り当てることで、機械の適正を保証し、スクラップの発生率を抑えることができます。• 機械寿命を延長: 特定の機械エラーは、駆動系と機械すべり溝を大幅に磨耗することがあります。初期段階でこれらのエラーを特定して対応することで、機械の寿命を伸ばすことが可能です。• 納品時に新しい機械の品質を実証:出荷と現場据付により、機械の精度に対して好ましくない影響が及ぶことがあります。据付直後に機械の性能チェックを行うことで、機械の運転準備を確認することができます。機械の性能を理解することにより得られる機械ユーザーの利点5保守および校正業者は、XL-80 を使用して 5 軸マシニングセンターの性能を検証。

Page 6:XC-80XL-80計測光学部品温度センサーUSBUSBXL-80レーザー計測システムレニショーのレーザー干渉計システムは、工作機械、三次元測定機(CMM)、その他位置決め精度が要求されるシステムの総合的な精度評価に使用します。まずはご自分の目でお確かめください。• 一貫した高精度: 0°C~40°Cの動作範囲を通して、±0.5ppmのシステム精度を維持します。• トレーサブルな干渉方式:真直度計測、角度計測を含む全てのレニショーのレーザー計測には干渉方式が採用されています。そのためレーザー光線波長の国際規格に対してトレーサブルなものとなっています。他の電気的ターゲットを用いたピッチ、ヨー、真直度偏差を計測するシステムは便利に見えますが、計測精度、安定性においてトレーサブルではありません。• 三脚固定式レーザーにより短時間で安全にアライメント調整: 全てのアライメント調整は、機械の外側で安全に楽に行うことができます。移動軸がわからなくなったり、ケーブルの引っかかりにより計測値が不正確になることもありません。• 工場ユーザー向けに設計された光学部品: 全光学部品のハウジングは硬質防酸化処理済みアルミニウム製であるため、軽量で耐久性に優れた部品が得られ、スチール製ハウジングよりも10倍早く作業環境の温度に順化します。特許技術のLS350ビームステアラにより、経験のない人でも簡単にアライメント調整ができるようになっています。• 長距離計測: 最高80メートルまでの位置決め計測が可能。さらに、デュアル駆動機の平行軸の同時計測を行うことができます。• 割り出し角度計測:XL-80レーザーをXR20-W回転インデキサーと組み合わせて使用することで、他の方法では不可能なCMMや工作機械の回転軸の割り出し角度計測を完全自動化することができます。• 総合的なソフトウェア: 機械検証の国際規格に準拠したレポートに加え、位置決め誤差補正や動的モーション解析などのすべての機能を搭載しています。6XL-80は外付け式干渉計を使用し、究極の精度、繰返し精度、およびトレーサビリティを備えた計測を実現します。レーザー計測とボールバー診断

Page 7:XL-80 システムコンポーネントXL-80 レーザーXL-80レーザーは、国内規格と国際規格へのトレーサビリティのある波長で、極めて安定性が高いレーザービームを生成します。レーザー周波数安定性は、1年間で±0.05ppm、1時間で±0.02ppmです。レーザーチューブの長さをダイナミック温度制御によりナノメーター単位の公差に保つことにより、優れた性能を実現します。位置決め計測精度は、0°C~40°Cと650~1150mbarの全環境範囲において、±0.5ppm を保証しています。読み取りは 50kHzで行われ、位置決め計測の最大速度は4m/sです。最大速度でも、1nmの位置決め分解能を維持します。XLシステムはすべての計測オプション(位置決め計測だけでなく)に干渉計を使用するため、すべての計測の精度に自信を持っていただくことができます。新システムの基礎を成すのは、コンパクトなレーザーヘッド(XL-80)と補正システム(XC-80)です。USB接続のため、レーザーからコンピュータへの追加インターフェースは必要ありません。 さらに、レーザーにはアナログ信号出力が標準装備されているほか、オプションとして矩形波出力をご利用いただくことも可能です。同じソケットにトリガー信号入力を接続して、データ取得の同期を行うことも可能です。レーザーステータスと信号強度は、ソフトウェアの画面表示だけでなく、LEDステータスライトでも確認することができます。これらの機能に加えて、切り替え可能な長距離モード(40~80m)が備わり、ウォームアップ時間を 6 分未満に抑えていることから、XL-80は優れた使い勝手を誇ります。外付けのスイッチモード電源は、90~264Vの入力電圧に対応しています。7

Page 8:センサーのケーブルは長さ5mで、取り外して簡単に交換することができます。長い機械には、複数のケーブルをつなぎ合わせて延長することができます。XC-80とセンサーは、ほとんどのシステムに対する日常的な扱いに耐えられるように製造されており、あらゆる操作条件において極めて正確な計測を行うように設計されています。XC-80補正ユニットには、最高3つまでの温度センサーを取り付けて、20°Cの標準物体温度に位置決め計測値を標準化することができます。気温と物体温度センサーは「インテリジェント」に作動します。内蔵のマイクロプロセッサがセンサーの出力を解析、処理してから、XC-80補正ユニットにデジタルの温度値を送信します。これにより確実な計測値が得られ、XC-80の小型化が可能になります。XC-80 の重量はわずか 490 g で、XL-80と合わせても3kg 強です(接続ケーブル、XL 電源とセンサーを含む)。センサー性能 範囲 精度物体温度 0ºC~55ºC ±0.1ºC気温 0ºC~40ºC ±0.2ºC気圧 650 mbar ~1150 mbar±1 mbar相対湿度 (%) 0%~95%(結露なし)±6% RHXLシステムの計測精度の鍵となるのが、XC-80補正ユニットです。読み取り時に計測値を処理する「インテリジェントセンサー」を搭載したこの補正ユニットは、気温、気圧、および相対湿度を極めて正確に計測します。その後、レーザー波長の公称値を補正して変位の計算に真の値を使用するため、これらの値の変化から発生するほとんどすべての計測偏差を排除します。これは、7秒毎に自動的に実行することができ、XC-80ユニットのLEDステータスライトにはその状況が示されます。XL-80レーザーと同じように、XC補正ユニットもUSBポートによりコンピュータに直接接続することができ、USBから電源が提供されます(追加電源は不要です)。XC-80 補正ユニットとセンサーXL-80 システムコンポーネン8レーザー計測とボールバー診断

Page 9:9三脚とステージ専用の計測リグを使用するのでなければ、恐らく三脚とステージを使用して、目的の計測軸に対するレーザーの位置を調整することが必要になります。新しいユニバーサル三脚には、軽量小型で、安定した調整可能を提供できるよう、様々な試験が行われています。XL三脚ステージは、XL-80を正確に回転、移動できるようにするもので、レーザーユニットに取り付けたまま保管したり、取り出してすばやく設定を行えるよう設計されています。綿密に設計された XL-80レーザーと光学部品は、花崗岩定盤の上に直接配置し(三脚ステージを使用することなく)、三次元測定機(CMM)の計測を行うことができます。三脚と三脚ケースは、重量わずか6.2kgで、他のコンポーネントと共にレーザーシステムの可搬性を向上しています。「クイックフィット/リリース」メカニズムにより、三脚にすばやく確実に固定することができます。 工作機械のテーブルに直接固定する場合など、三脚を使用できないアプリケーションには、オプションのM8アダプターを使用し、ステージとレーザーを標準のマグネットベースに取り付けることも可能です。

Page 10:10LaserXL™ソフトウェアXL-80 システムの能力を最大限に発揮する上で鍵となるのが、多機能なソフトウェアとサポート資料です。XLシステムの性能とメリットを最大限引き出すLaserXL™ソフトウェアLaserXL™ソフトウェアには、位置決め、角度、割り出し角度、平面度、真直度、直角度計測用のモジュールに加え、動的計測能力(下記参照)が搭載されています。LaserXL™、QuickViewXL™およびシステムマニュアルは、英語をはじめとする主要言語から使用言語を選択できます。*標準レポートオプションは、ISO、ASME、VDI、JIS、および GB など、多くの国際機械性能評価基準に対応しており、包括的なレニショーの解析機能が組み込まれています。LaserXL™ソフトウェアは、注目すべき機能としてCNC工作機械の位置精度の補正値を生成することができます。この補正値を生成する機能を利用することで、工作機械の位置決め精度を大幅向上することができます。詳細については、17 ページを参照してください。動的計測動的計測機能により、10Hz~50kHzの速度(12の設定値)でデータ収集を行い、変位、速度、および加速データを得ることができます。 また、内蔵のFFTパッケージにより周波数の解析も可能です。位置、速度、加速度のデータをオシロスコープ形式でリアルタイム表示するには、QuickViewXL™ソフトウェアを参照してください。リアルタイム計測を実行することで、特定の機械エラー特性を明確にし、定量化することができます。例えば、• ボールネジとナット機構のプリロードとヒステリシス• 位置決めの安定性とエンコーダの性能• 駆動モーター、スピンドル、その他のシステムの共振特性• 送り速度精度、安定性、補間精度• 制御ループの最適化2 軸同時計測一部の装置では、1つの軸が 2つの駆動系と2つのフィードバックシステムによりコントロールされているものもあります。(例:Spar Mills、複合旋盤や大型デュアルビームタイプの三次元測定機等)。この場合、2つ目のレーザーと光学部品と2軸同時計測用のソフトウェアを利用することで、自動的に同時平行軸のデータ取得を取得することができます。2軸同時計測のソフトウェアは、標準的なLaserXL™ソフトウェアに含まれております。A. レーザーB. 干渉計C. 反射鏡D. 物体温度と気温センサーDDCCBABAPC代表的な 2軸同時計測* ソフトウェアは CD で提供しています(対応言語:英語、ドイツ語、フランス語、イタリア語、スペイン語、日本語、中国語、ロシア語、韓国語)。レーザー計測とボールバー診断

Page 11:動的解析用 QuickViewXL™ ソフトウェア位置、速度、加速度のレーザー計測データをリアルタイムに表示QuickViewXL™は簡単に使用でき、XL-80レーザー計測システムから取得した動的計測データを表示・保存する、わかりやすいソフトウェアパッケージです。高度な位置決めを要求される装置の動的特性-加速度、速度、振動、安定時間、共振・減衰は、多くのアプリケーションにおいて重要です。これらの特性は、位置決め精度、繰返し性、表面仕上げ、スループットや磨耗など作業する場合に影響します。QuickViewXL™は、モーションシステムの調査、評価と解析を す ば やく可 能 にし た 研 究 開 発 に 最 適 な ツ ー ル で す。QuickViewXL™は、ユーザーに以下の機能を提供します。• オシロスコープフォーマットのリアルタイムデータ表示• 50kHzでのデータ取得• 位置決め・角度・真直度計測をサポート• 3モードのデータ取得:フリー・シングル・連続トリガー• 移動量・速度・加速度表示モード• 選択可能なフィルター1, 2, 5, 10, 20, 50,100ms• 位置表示による振幅、時間、周波数計測• 選択データをクローズアップするための手動スケール、拡大、縮小機能• 自動スケール機能取得データは、CSVファイル形式で解析ができさらに、MathCAD、Mathmatica、Excelなどのアプリケーションに簡単に取り込みができます。レニショーのLaserXL™ソフトウェアに取り込むことにより、FFT解析ができます。X-Yステージ(写真提供 Danaher Precision Systems)PC の最低動作条件(Laser XL™ 、QuickViewXL™)システム性能を円滑に動かす為の PC 推奨仕様は、以下の項目です。最新情報については、レニショーまでお問い合わせください。• プロセッサ-Pentium 1 GHz, 512 MB RAM• ドライブ-CD-ROMドライブ• スクリーン-解像度1024×768(SVGA)• ハードディスク-ソフトウェアのインストールに必要な空き容量100MB• 周辺機器-キーボードとMicrosoft対応マウスまたは互換性のあるポインティングデバイス• オペレーティングシステム-Windows® XP SP2/SP3、Vista™、Windows® 7(これらのオペレーティングシステムの32ビット版と64ビット版がサポートされています)• インターフェース-XLレーザー、XC 補正ユニット、USB マウス用に3 つの空き USB2 ポート推奨。XR20-C、誤差補正、またはデュアル機能が必要であれば、より多くの USB ポートが必要になります。注:USB ハブを使用して、利用できる USB ポート数を増加できます。QuickViewXL™ソフトウェア11

Page 12:信頼できる正確な波長補正を行わない場合、通常20ppm ~ 30ppm の誤差が発生します。システム性能±0.5 ppm 環境動作条件全範囲で立証された位置決め計測精度1 nm 位置決め分解能(最大速度でも)4 m/s 最大移動速度7 秒 環境補正の自動更新間隔50 kHz 最大動的取得速度80 m 標準位置決め範囲1210 ppm/°C での物体標準化精度レニショー XL-80他社ºC精度ppm他社ºC精度ppmシステムの位置決め計測精度 VS 環境温度レニショー XL-80レーザー計測で最も多く発生する不確定要因は、公称値と環境条件(気温、気圧、湿度)の偏差です。条件が多少変化しただけでも、レーザー波長と測定値に影響を与えます。たとえば、次のような変化が発生すると、レーザー波長が0.25ppm増加します。• 温度が 0.26°C上昇• 気圧が 0.93 mbar減少温度、湿度、気圧の変化が組み合わさると、測定に20~30ppmの不確定要因が発生することがあります(テスト条件が安定している場合でも)。レニショーでは、XC-80環境補正ユニットと非常に精度の高い環境センサーを使用してレーザー波長の影響を補正しています。レニショーでは、XC-80補正ユニットとセンサーがシステムの全動作範囲において高精度を維持するよう、最大限の努力をおこなっています。このために、0~40°C℃と全気圧範囲において、±0.5ppmの位置決め計測精度を維持しています(補正システムの比較グラフを参照)。レーザー計測とボールバー診断

Page 13:13高精度の設計レニショーは、日々の使用においてXL-80が真の精度、信頼をお客様に与えていると信じています。レニショーの精度仕様は、レーザー安定性・センサー最終的な位置決め計測への影響の計算・すべてのパラメーター不確かさ(EA-4/02)に従い導かれます。すべてのシステム精度は、確実度 95%(K=2)で、環境動作範囲全体にわたり有効です。フィールドで証明された実績世界中で数千台、18年以上の稼動実績があり、弊社のレーザー測定システムは、様々な環境下において日々ニーズに対応し続けます。第3者機関(国際機関を含む)で試験を行い、繰返し実証されています。精度に関する様々な要因• レーザー周波数安定性-1年間で±0.05ppm、1時間で±0.02ppm レーザーチューブの長さを温度制御によりナノメーターの公差を保つことで、優れた性能を実現します。• 独立した干渉計 - レニショーは、レーザー光源に干渉計を取り付けるタイプの代わりに、温度ドリフトの影響を避ける為、遠隔式干渉計を採用しています。• すべての計測において高精度 - 位置決め精度は計測ソリューションの一部分です。XL-80システムを利用した位置決め・角度・真直度・直角度・平面度・割り出し角度はすべてトレーサブルな位置決め計測をベースとしております。最適な計測機械の熱膨張補正する為、XC-80環境補正ユニットは、3つの物体温度センサーよりデータを取ることができます。標準的な試験は、XC-80補正ユニットと物体温度センサーを機械の最適な場所に設置し、すべて 20°Cに換算します。位置決め計測を特に大型工作機械や高精度な工作機械の位置決め計測を実行する際、温度補正は非常に重要です。

Page 14:• 予熱時間の短縮(6 分未満)• レーザーとステージを取り付けたまま収納可• ステージをすばやく解放できる三脚固定機能を搭載持ち運びやすく、すばやくセットアップして使用できるXL-80により、無駄な時間を省き、その時間を計測に充ててください。• コンポーネントと接続ケーブルを減少。レーザーと補正ユニットは、USBによりコンピュータに接続できるため、追加インター• フェースや複雑なセットアップは不要です。• XC-80補正ユニットは、USB接続から電源を取るため、外付け電源が必要ありません。柔軟性と簡単な操作• 標準距離モード(40m)と長距離モード(80m)で切り替え可能。• アナログ入出力モードにより、アナログおよび矩形波信号出力(オプション)とトリガー信号入力に対応。• わかりやすい LED によりステータスと信号強度を表示。• 遠隔式手動データ取得には、標準マウスかコードレスマウスを使用。XL-80とXC-80環境補正ユニットは、システム全体(三脚を除く)を可搬性すぐれたホイールケースに収納することができます。位置決め計測システムの重量は、約12kg。オプションの角度用部品・アクセサリを含めてわずか15kg超。他社では真似することのできない可搬性に優れたシステムです。ベースシステムケースには、位置決め計測システムと角度計測システムのフルセットを収納*システム用の「ホイールケース」と追加三脚ケースが可搬性を向上使用とセットアップのしやすさ* 光学部品とアクセサリを収容できる大型ケースもオプションで提供しています14レーザー計測とボールバー診断

Page 15:計測オプション15位置決め 軸の位置決め精度と繰返し精度レーザーは、軸上の実際の変位量を計測して、機械軸のエンコーダにより示された変位量と比較することができます。これが工作機械CNC の誤差補正の基本です。角度 軸のピッチングとヨーイングこれらの要因が位置決め偏差の一般的な原因です。軸にわずかでも誤差があると、工具の先端に大きな影響が及びます。干渉計計測は、国際規格に完全にトレーサブルです。真直度 軸の真直度軸移動の水平および垂直の真直度を測定できます。真直度偏差は、機械のパスに直接的な影響を及ぼし、機械軸に沿って一定しない可能性が高くなります。直角度 両軸の直角度軸上の精度に加えて、両軸が直角になっている必要があります。計測された光学スクエアを使用し、2つの真直度計測値を使用することで、2 軸の直角度を正確に計算できます。平面度 表面の平面度参照テーブルの平面度が重要になる場合があります。これを計測することで、表面形状の3D画像を作成することができます。回転 軸/テーブルの割り出し角度工作機械にはますます多くの回転軸が使用されるようになっています。XR20-W は、レニショーのレーザーおよび角度光学部品と併用した場合に、自動データ収集が可能です。

Page 16:レーザー計測システム - 位置決め計測これは、機械コントローラに表示された位置とレーザーシステムの計測した真の位置を比較して、位置決め精度と繰返し精度を計測するものです。これらの値を後で表示、印刷したり、国内規格と国際規格に準じてシステムのソフトウェアで統計的な解析を行うことができます。今日のほとんどの工作機械では、これをさらに一歩進めて、機械コントローラの補正テーブルに誤差データをフィードバックしています。この方法を使用すれば、短時間で簡単に機械の位置決め精度を検証し、大幅に向上させることができます。セットアップこの計測に使用する構成部品• 位置決め用ビームスプリッター• 反射鏡(2)• ターゲット(光学部品のアライメント調整用)位置決め計測では、1つの反射鏡をビームスプリッターに取り付けて、干渉計の固定長の参照用とします。別の反射鏡はビームスプリッターに相対移動し、可変長の計測用となります。レーザーシステムは、計測用の反射鏡とビームスプリッター間のあらゆる変化も検出します。XL-80には、「ハイゲイン」信号スイッチが組み込まれており、これにより80mまでの位置決め計測が可能となります。しかし、レーザービームは長距離上で広がり、出射レーザービームと入射レーザービームがお互いに干渉することがあります。長距離位置決め計測アクセサリキットには、出射ビームを分離するペリスコープと、分離を維持しアライメントを簡素化する大型反射鏡が提供されています(キットは標準位置決め計測光学部品と共に使用する必要があります)。機械に対して実行される計測で最も一般的なのが位置決め計測です。立形マシニングセンタでの X 軸の位置決め計測位置決め用光学部品16長距離用反射鏡とペリスコープ2 軸/複軸駆動機の計測には、同時 2 軸ソフトウェアで 2 台のレーザーシステムを接続します。詳細は 10 ページを参照してください。簡単なセットアップとアライメントの詳細については、28 ページを参照してください。レーザー計測とボールバー診断

Page 17:システムのメリット• 耐性に優れた光学部品 – アルミニウム製光学ハウジングは、ネジ部を含み、すべて耐腐食性と耐衝撃性を備えた硬質防酸化処理済みアルミニウムからできています。• 動的応答を改善 – 重量をスチール製光学ハウジングの半分以下に抑え、機械への負荷を低減しています。• 短時間で熱順化 – アルミニウム製の光学部品はスチール製のものに比べて10倍早く周囲の温度に順化します。• 温度ドリフトを低減 – 干渉計がレーザー光源から離れているため、機械とレーザーの熱源が隔離されます。• 簡単なセットアップ – 干渉計を、計測を行う機械の軸移動を妨げない領域に取り付けます。これにより、1点から複数の軸計測を行うことができます。• 外部からレーザーの調整 – 機械の外側から簡単に三脚に固定されたレーザーを調整できます。• 長距離の調整も容易 – 大きな反射鏡を使用することで、ターゲットに合わせやすくなり、気流変化の環境でもより多くのレーザー光線を返すことができます。位置決め誤差補正Laser10およびLaserXLと合わせて、軸補正を簡素化する機能を搭載した次のコントローラ用のソフトウェアを用意しています。誤差補正ソフトウェアは、「カスタマイズ」コントローラをはじめとして、次にリストされたコントローラのすべての機種に使用できるわけではないことをご了承ください。さらに、機能性も各パッケージによって異なる場合があります。 対応コントローラの最新情報と機能性の詳細情報については、各国のレニショー製品サポートにお問い合わせください。補正の設定を終えたら、最終的にレーザーでチェックして、機械の位置決め精度が大幅に改善されていることを確認します。補正パッケージは、次のように今日の多くの機械の制御装置とインターフェースを結ぶようにすることができます。• Fanuc OM、OT• Fanuc 10 - 12、15、16、18、20、21• NUM 750、760、1060• Mazak M2、M32、M PLUS• Siemens 810、810D、820、840、840C、840D、850、880• Acramatic 2100• Cincinnati A850、A850SX、A950• コンビネーションパッケージ(上述のものすべてを含む)補正前補正後仕様 メートル法位置決め計測範囲* 0m ~ 80m計測精度(XC-80補正ユニットを使用)±0.5ppm(ppm は 100 万分の 1)分解能 0.001 µm* 標準 0m ~ 40m位置決め計測モード(上記)とその他の計測モードの性能仕様は、信頼度 95%(K=2)で、動作環境範囲全体にわたって有効です。PCB 穴あけ機とルーターマシンのユーザー向けSieb & Meyer 誤差補正ソフトウェア(V8.66J 以降)では、Laser10の汎用誤差補正機能のデータ出力ファイルを直接使用することができます。17

Page 18:ピッチングやヨーイングの角度エラーは、工作機械の位置決め精度不良やCMMの計測精度エラーを引き起こす主要因の一つです。セットアップこの計測に使用する構成部品• 角度用ビームスプリッター• 角度用反射鏡• ターゲット(光学部品のアライメント調整用)計測セットアップとして最適なのは、角度用ビームスプリッターを、例えば工作機械の移動ベッドのスピンドルやCMMの花崗岩定盤など、機械の固定部に取り付けます。次に反射鏡を、工作機械のベッドやCMMのプローブヘッドなど、機械の移動部に取り付けます。ビームスプリッターと反射鏡間の相対角度の変化を検出することで計測が行われます。立形マシニングセンタでの X 軸のピッチング計測角度用光学部品。構成部品:a) 角度干渉計、b) 角度反射鏡とプラスチックアライメントターゲット位置決め計測と角度計測の単一セットアップをご希望であれば、レニショーでは専用光学部品の組み合わせキットをご用意しておりますので、お問い合わせください。レーザー計測システム - 角度計測18レーザー計測とボールバー診断b) a)

Page 19:システムのメリット位置決め計測の優位性に加えて...•トレーサビリティ- 干渉計では、レーザー波長のトレーサビリティがメリットとなります。PSD/CCD/Quadセルベースのシステムにはこのメリットがありません。• 精度 - 干渉計は、PSD/CCD/Quadセルベースのシステムに比べて乱流ノイズに対する感度が低いため、より高い精度とリニアリティーを有します。• 簡単なセットアップ - 干渉計を、計測を行う機械の軸移動を妨げない領域に取り付けます。これにより、1点から複数の軸計測を行うことができます。角度計測例角度用光学部品は、定盤や表面プレートの平面度計測にも利用できます。詳細は 24 ページを参照してください。角度用光学部品をXR20-W回転インデキサーと組み合わせて使用すれば、回転軸の割り出し角度計測も可能です。詳細は26ページを参照してください。LS350 ビームステアラを使用すれば、アライメント調整を簡単に行うことができます。詳細は 28 ページを参照してください。仕様 メートル法計測距離 0m ~ 15m角度計測範囲 ±175m rad角度測定精度 ±0.002A* ±0.5 ±0.1M µ rad分解能 0.1 µm/m* A = 表示された角度値±0.002A はオプションの高精度角度用光学部品の条件です(標準光学部品では ±0.006A)M = 計測距離(メートル)19独自設計の位置決め、角度、真直度用光学部品により、レーザーの再調整を行わなくても別の計測を実行することができます。

Page 20:レーザー計測システム - 真直度計測真直度計測は、機械すべり溝の全体の歪みや調整ずれを特定するものです。これらの原因として、すべり溝の磨耗や、事故によるすべり溝の損傷、機械の基礎にある欠陥による機械全体のそりなどが考えられます。真直度エラーは、機械の位置決めと輪郭精度に直接影響を及ぼします。セットアップこの計測に使用する構成部品• 真直度用ビームスプリッター(ウォラストンプリズム)• 真直度計測反射鏡計測セットアップとしては、真直度反射鏡を機械の固定部に取り付けます。次に、真直度用ビームスプリッターを可動部に取り付けます。短い軸(0.1~4.0m)と長い軸(1~30m)の計測用に 2種類のキットをご用意しています。立形マシニングセンタでの X 軸の真直度計測ショートレンジ真直度用光学部品20機械の水平軸方向での垂直方向の真直度と機械の垂直軸での真直度を計測する場合には、セットアップに真直度計測用アクセサリキットも必要となります。真直度用アクセサリキットレーザー計測とボールバー診断