機械製造

アキシャルピストンポンプでのギャップ分析

これまで、ポンプ内部でのギャップ測定はその要求が大変厳しいことから不可能でした。センサには高い回転数や、1000 bar までの圧力、100 °C を超える温度に対する耐性がなければならないだけでなく、ポンプが非常にコンパクトな構造をしているため、センサを統合するためのスペースが非常に限られていることがその理由です。しかし eddyNCDT シリーズのインダクティブ小型センサなら、フォームファクタがきわめて小さい上に圧力や温度への安定性も高いので、こういったアプリケーションに最適です。そのためポンプの評価を行うためのテスト装置でも、世界で最も高性能なシステムに数えられている渦電流式測定システム eddyNCDT 3300 が使用されており、ギャップをミクロン精度で測定して分析が行えるので、アキシャルピストンポンプの効率性を最適化することができます。

スピンドルの縦方向への熱膨張測定

変位測定システムSGS 4701(Spindle Growth System)は、高周波スピンドルでの使用に特化して開発されました。精密工作機械は回転数が高く熱も発生するため、工具を定義された位置に保ち続けられるようにスピンドルの縦方向への熱膨張を補正しなければなりません。この熱と遠心力によるスピンドルの膨張を SGS センサが検知します。測定値は CNC 制御に送られ、位置のずれが補正されます。また SGS 4701 は渦電流の原理に即して機能するので非接触かつ非磨耗性であり、その測定プロセスは熱や埃、油といった妨害因子の影響を受けません。

Recommended sensor technology

eddyNCDT SGS4701

クランピング位置のモニタリング

高性能な工作機械では、クランピング位置のモニタリングを行うために、スイッチ信号を発するスイッチリングやイニシエーターを使用することがよくありますが、どちらも調節やセットアップに大変手間がかかります。この手間を大幅に軽減できるのが、マイクロエプシロンによる LVP シリーズのアナログセンサです。レリーズ装置に統合されたシリンダー形状のセンサがドローバーのストロークを測定し、この時ドローバー上に接着されたリングがセンサのターゲットとして測定されます。LVP センサのフォームファクタは極めてコンパクトなので、多種多様な工具のタイプで汎用的に使用することができます。工具のクランピング時に、ドローバーのストローク動作に従いセンサがアナログ信号を発するので、わざわざ手間をかけてスイッチングポイントを機械的にセットしなくても、継続的なモニタリングが可能です。この小型化されたセンサエレクトロニクスの取り付け場所は、測定の現場でもスイッチキャビネット内のどちらでもかまいません。LVP センサの特長である卓越した正確性は、工作機械の精度と使用可能性に対し高まり続ける要求を満たすのに最適です。

心押し台の位置測定

心押し台は旋盤やフライス盤の一部で、旋盤センターを使い長いワークを支持するためのものです。旋盤センターは、ワーク正面に空けられたセンターホールにかみ合わせますが、この旋盤センターの位置を把握するのにマイクロエプシロンの小型ワイヤセンサが使用されます。旋盤センターの延長部に接続された測定ワイヤが、心押し台の変位を測定します。

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測定範囲最大50 mのワイヤセンサ

マガジン内の工具ホルダー測定

現代の工作機械には、様々な工具の入ったマガジンが包括的に備わっています。この工具は機械により自動的に取り出され、工具の取り出し時に位置のずれが生じないためには、工具ホルダーが正確にポジショニングされる必要があります。工具ホルダーの位置点検には optoNCDT 1420 シリーズのレーザーセンサが使用され、このセンサが金属製ホルダーとの距離を上方と側面から測定します。このインテリジェントレーザーセンサには高い測定レートが備わっており、金属製表面の反射が強くても傑出した高精度で測定値を得ることができます。

リソグラフィー機械におけるナノメーター精度のポジショニング

ウェーハ上でコンポーネントの1つ1つを露光するには、リソグラフィー機械がウェーハをそれぞれの位置にずらしていかなければなりません。ナノメーター精度のポジショニングを可能にするため、静電容量変位センサが変位を測定します。

フライススピンドルの軸方向への膨張補正

フライススピンドルは回転数が高く熱も発生するため、工具を定義された位置に保ち続けられるようにスピンドルの縦方向への熱膨張を補正しなければなりません。この熱と遠心力によるスピンドルの膨張を、マイクロエプシロンが開発した SGS センサが検知します。また縦方向への膨張だけでなく、温度もセンサにより検出されアウトプットされます。

Recommended sensor technology

eddyNCDT SGS4701

食品産業でのバルブリフト測定

Quelle: SIG Combibloc Group AG
Quelle: SIG Combibloc Group AG

飲料パックへの充填時に重要となるのは、常にパックへの注入量をぴったり同じに保つことです。このようなケースではセンサが充填ラインのバルブリフトを検知し、35 mm の測定範囲で複数のスイッチングポイントが測定されます。シリーズ MDS-45-Mxx の厚いステンレス製ハウジングは、食品産業界での使用に理想的です。

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磁気誘導式距離センサ

医療技術での異物検知

Quelle: Uhlmann Pac-Systeme GmbH & Co. KG
Quelle: Uhlmann Pac-Systeme GmbH & Co. KG

医療技術の用途では、MDS はブリスターマシンでの錠剤包装時に異物検知を行います。コンベヤを移動するブリスターパックの上に位置するロールの動きで、ブリスターと密閉台紙の間に存在する異物を検知し、ロールが定義されたポイントを超過するとアラームが発せられます。

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磁気誘導式距離センサ

エンボス深度のモニタリング

車体フレームへの車体番号の刻印にはエンボスマシンが使用されますが、エンボス深度の偏差は必ず定義された許容範囲内になければなりません。エンボスツールのポジショニングを行う際、マイクロエプシロンのレーザー三角測量センサがエンボスツールと対象物間の距離を捉え、すべての文字が刻印された後はセンサでエンボスのプロファイルを計測するので、どのエンボスも確実に要求された深さで刻印を行われたと保証することができます。

静圧軸受内でのオイルギャップのモニタリング

静圧軸受は、石材加工場やテレスコープ装置といった大規模なプラントの多くで使用されています。油圧装置内に不具合があると油圧が低下することがあり、最悪の場合はオイルギャップが無くなることで軸受が損傷し、プラントの停止につながることがあるため、ギャップサイズのモニタリングは極めて重要です。ここで大切なのは、古いプラントにも増備を行わなければならないことから、それが簡単に組み込めるシステムであるということです。さらに、プラントは寿命が長いうえに世界中に展開されているため、センサの交換も簡単にできなければなりません。こういった目的を実現するため、eddyNCDT 3001 シリーズの非接触式渦電流変位センサが使用されています。

抄紙機のカレンダーでのウェブエッジ(紙匹端部)検知

カレンダーは紙の製造時に使用され、最終製品での表面の滑らかさを高めます。ロール状態の紙を正しくガイドするには、正確なエッジ測定が欠かせません。これには、ロールのエッジ位置を高い精度で機械の制御に直接伝達するマイクロエプシロン製レーザーラインセンサが使用されています。このエッジ位置を測定することで同時にロールの幅も測定でき、センサがその測定情報を次のトリミングプロセスに送信します。

射出成形アプリケーションでの温度測定

射出成形機械でプラスチック加工を行う方なら誰もが、とりわけ自動車業界において、エンドユーザーからの品質要求がますます高まっている状況に直面しています。このような市場トレンドから、射出直後でのオンラインによる温度モニタリングも、グローバルな品質特性として重要性を増しています。

測定プロセスにおける振動ノイズのアクティブ補正

過酷な工業環境では光学変位センサに対する要求も高くなり、埃のある環境や高速プロセスにおいても高い測定精度が求められます。optoNCDT 1750 および optoNCDT 2300 シリーズのレーザーセンサはすでに長年に渡りこの課題をクリアしていますが、振動ノイズ(ベルトの動き、滑車の径方向の動き、基体の振動など)が測定対象物より大きいと、測定プロセスが困難になったり不可能になる場合があり、例えばベルト上のしわなどがこれに数えられます。

アルミニウムインゴットの液面レベル測定

アルミニウム鋳造プラントでは、アルミニウム溶湯を型に流し込むことでいわゆるインゴットと呼ばれる小さなバーを製造します。インゴットの重量が常に同じになるように、型に流し込む溶湯の液面レベルは必ず一定でなければなりません。溶湯の量を測定するためのプラントでは液面レベルを非接触式で測定し、例えばオーストリアのプラント製造業社 Hertwich Engineering GmbH では、このタスクにレーザースキャナを使用しています。

カッターディスクのラジアルランナウト測定

高級木材によるベニヤストリップの生産時では、カッターディスクの精度が最終製品の質を決定します。ベニヤストリップには寸法の安定性について高い要求が課され、ストリップの厚さが1 mm を超えてはならず、許容誤差もマイクロメーターレベルです。余計な厚みや細片は原則的に決して発生してはなりません。
品質基準を遵守するため、製造プロセス中に optoNCDT 2300 シリーズの非接触式レーザー三角測量センサでラジアルランナウトを測定し、モニタリングを行います。そのため測定システムに対して要求されるレベルも非常に高く、埃や削りくず、または測定ターゲットとなる表面の光沢に測定精度が影響されてはなりません。カッターディスクの直径は 3200 mm で、24 のカッターが備わっており、回転数は 180~210 rpmです。

Exact crusher gap adjustment in rotary crushers

Rotary crushers for quarries or ore mines can grind up to 3500 t of material to the desired grain size in one hour. For this purpose an eccentric bearing bush generates a rotary-oscillating movement of the crusher axle, thereby constantly changing the gap between the crusher jaws and the crushing cone. For grinding the set gap continuously moves along the inside perimeter of the crushing room. With a longdistance sensor in the hydraulic cylinder the crushing gap can be exactly adjusted by raising and lowering the axle.

非接触によるアルミニウムストリップの厚さ測定

アルミニウムストリップの厚さ異常を早期に検知するには、レーザー三角測量センサ optoNCDTが同位体測定システムに代わる新しい代替ソリューションとして使用されています。搬送されるアルミニウムストリップの上下で向かい合うようにしてセンサを設置し、ストリップの高さ位置に関係なく、両センサが互いの距離の信号を簡単に組み合わせて(F=Ref. - (A + B))物質の厚さを算出します。

圧延装置での平面度測定

圧延製品における表面の質の高さへの要求は、日々高まるばかりです。例えばキッチンのフロントに使われるスチールシートであれ、自動車製造分野で使用されるアルミニウムシートであれ、顧客に高品質な外観を提供するには表面に一切の欠陥があってはなりません。そのため圧延装置では、圧延を行った製品に対していわゆる平面性を検知する測定システムが使用されます。平面性とは、テンションのかかっていない状態でのシートの平面度合いのことです。

毛糸の太さ

繊維工業分野において、毛糸の太さが常に一定であることは製品の高い品質を保証するために欠かせない要素であるため、毛糸であればどうしても発生する太さの変動を排除しなければなりません。ストレッチツールで毛糸を一定の太さに伸ばし、渦電流センサが間接的に毛糸の太さを検出して、測定データをストレッチツールの制御に送ります。毛糸の太さは計測ローラーから渦電流センサへと転送され、ストレッチ後の加工結果も渦電流センサによチェックされます。

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