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Mar 23, 2024

総合的な3D工作機械測定

精密部品の製造には、最新の加工機械でも確実に実現できない精度が必要です。 したがって、品質管理には、高精度の測定が必要です。

精密部品の製造には、最新の加工機械でも確実に実現できない精度が必要です。 したがって、品質管理には部品の高精度測定が必要になります。 これは通常、工作機械から離れた特別な測定室にある座標測定機を使用して行われます。 この触覚測定は面倒で時間がかかり、ランダムなサンプルでのみ可能です。 さらに悪いことに、テストの実行後、必要な再加工のためにワークピースを工作機械に再度セットアップする必要があります。

三次元測定器Mの代替まだ

フラウンホーファー IPM が開発した光学センサー HoloTop NX は、この問題を解決します。工作機械内で直接、機械加工されたばかりの部品表面のトポグラフィーを測定します。 測定中、ワークを設置したままにすることができます。 光学センサーは広範囲にわたるミリングパスの表面と深さを検出し、不正確なツール設定をマイクロメートルの精度で明らかにします。

したがって、プロセスエラーは処理結果で直接特定され、生産プロセスへのフィードバックによって直ちに修正されます。 HoloTop NX 測定システムにより、生産プロセスにおいて真の 100 パーセントの品質管理が初めて可能になります。

高精度の地形測定のための多波長ホログラフィー

このシステムはデジタル多波長ホログラフィーを使用しており、柔軟な機械インターフェイスを使用することで、多くの既存の工作機械に統合できます。 12,5 x 12,5 mm² のサイズの測定フィールドを測定できます。 表面トポグラフィーは、マイクロメートルからミリメートル範囲までの高精度で、前例のない測定速度と堅牢性で記録されます。

HoloTop センサー ファミリは、生産ラインで直接コンポーネント表面の高速かつ高精度の 3D 測定も可能にします。 現在、15 × 15 mm² ～ 200 × 150 mm² の表面を検出するシステムが利用可能で、横方向の分解能は 3 ～ 30 µm、精度は 0.2 µm (3σ) 未満です。 さらに、HoloTop システムは、精密な金属表面 (特にシール面) や電子部品 (マイクロバンプ構造または高電流回路基板) の品質管理にも使用できます。

今年初めの Control 展示会では、すぐに使用できる HoloTop 9M18 システムが発表されました。これにより、900 万の 3D ポイントを持つ 18 × 18 mm² のエリアを 60 ミリ秒未満で測定できるようになりました。 製造条件下で 1 μm (3σ) 未満の単一点再現性を達成。

顕微鏡的な精度で巨視的な地形を測定

現在一般的となっている触覚測定または光学プローブは、測定点の数とそれに伴うかなりの測定時間によって厳しく制限されています。 さらに、これらの方法では、勾配、深い溝、高いエッジ、穴などの複雑な構造を測定できる能力が非常に限られています。 光学代替品には通常、別個の測定システムが必要です。つまり、検査後にワークピースを繰り返しセットアップする必要があります。 HoloTop NX はここに新たな基準を打ち立てます。センサーは完全に統合可能で、非常に長い作動距離、広い測定範囲、高い測定精度を誇ります。

デジタル多波長ホログラフィーは、レーザー光が測定ビームと参照ビームに分割される干渉法の原理に基づいています。 測定ビームがサンプル オブジェクトの表面に当たる間、参照ビームはセンサー内の正確に定義された光路を通過します。 カメラを使用して、測定ビームと参照ビームが重ねられます。 出現する干渉パターンには、サンプル オブジェクトのトポグラフィーに関する情報が含まれています。 適切な数値手法を使用すると、干渉パターンを使用してテクニカル サーフェスの形状をほんの数秒で計算できます。 それだけではありません。デジタル ホログラフィーは測定ビームの強度と位相の両方を正確かつ包括的に捕捉するため、その空間伝播を数値的に計算することも可能です。 このようにして、カメラチップ上に高解像度で表示されない場合でも、物体表面を測定できます。 さまざまな波長の複数のレーザーを使用することにより、HoloTop はサブマイクロメートルだけでなくセンチメートルまでの明確な測定を実行できます。