金属の製造と加工

渦電流ベースでのインダクティブセンサによる金型変形のモニタリングは、高い製品品質を実現するだけでなく、ツールの耐用年数を延ばし、鋳造後の加工にかかる手間を最小限に抑えます。通常の場合、確実に均一なギャップ測定が行えるように、eddyNCDT 3005 シリーズの渦電流システムを3～4つ使用します。

システム1つにつき小型で堅固なコントローラが1台備わっており、ケーブルやセンサと一体化しています。統合されたシステムデザインにより堅牢性や外的要因への抵抗能力が向上するので、高温や埃、汚れや圧力といった産業環境からシステムが影響を受けず、環境に左右されることなく精度の高い結果が得られます。eddyNCDT 3005 は非常にコンパクトなので、いつでも追加的に機械へ統合することができます。

通常の場合、歪みやひずみはシートの周囲を囲むようにしてツール内またはツール側面に設置される optoNCDT 1420 のレーザー三角測量式センサで測定します。レーザーはレーザー光がシートのエッジを測定するようにして配置され、その際シートはツールの上側と下側の間に位置します。測定点が極めて小さいため、ツール部品の間に発生したギャップが1ミリメートル以下であってもレーザーが確実に捉えます。

測定値はアナログまたはデジタルで制御に送信され、制御は流れ込んだ物質の量を帰納的に判断するので、例えばプロセス進行中でもプレス力を調節することが可能になります。これは不良品の発生による廃棄や物質の消費、プラントの停止期間やコストを削減するのに役立ちます。

マイクロエプシロンのレーザー三角測量式センサは大変堅固なので、振動のような大きな機械的負荷にも耐えることができます。

金属産業分野では、圧延された金属ストリップ材はコイルに巻いて輸送します。その後の処理時にコイルからストリップ材を解く際、どのくらいの量がすでに巻き戻されたのか必ずわからなければなりません。このタスクは光学レーザーセンサ optoNCDT ILR を使えば簡単に解決できます。このセンサはコイル表面への距離を連続的に測定することで、直径を検知します。コイルを巻き戻して解くことによりコイルの直径が小さくなりますが、これはコイル表面からセンサへの距離が大きくなるのを検知することで算出されます。

金属産業分野では、圧延された金属ストリップ材はコイルに巻いて輸送します。その後の処理時にコイルからストリップ材を解く際、どのくらいの量がすでに巻き戻されたのか必ずわからなければなりません。このタスクは光学レーザーセンサ optoNCDT ILR を使えば簡単に解決できます。このセンサはコイルの中心を向くように設置され、コイル表面への距離を連続的に測定します。コイルを巻き戻して解くことによりコイルの厚さが小さくなりますが、これはコイル表面からセンサへの距離が大きくなるのを検知することで算出されます。特殊アルゴリズムを使用し、コイルの厚さをもとに材料の長さを算出することも可能です。

完全自動の溶接ユニットは多数の産業分野で目にすることができますが、不良な点がゼロの溶接シームを実現するには、100パーセント確実な検査による品質モニタリングが不可欠です。マイクロエプシロンのレーザープロファイルセンサは溶接シームをモニタリングし、溶接不良箇所や、溶接所の幅・高さプロファイルの完全性を即座に検知します。

被成形金属板をプレス機械に入れる前に、金属板の重送検知が行えるレーザー光学変位センサを使用します。走行する金属板の上方と下方に固定された2台のセンサが、金属板の正確な位置に左右されることなく厚さ値を検出します。

金属ストリップの厚さ測定を行う場合、レーザー三角測量をベースにした光学測定には他の測定方法に比べて多数の利点があります。非接触かつ非磨耗性なだけでなく、材料の特性に関係なくストリップの表面についての精確な幾何学的形状測定が可能です。マイクロエプシロンは、C型フレームタイプとO型フレームタイプで堅固な測定システムをご提供しており、どちらも合金に影響されることなく機能します。

高品質なチタン亜鉛製金属ストリップや金属板生産の場では、特殊な表面処理が行われるので、亜鉛製品の着色は製造プロセス中に実施されます。

完璧な溶接シームは、漏れの無いパイプを実現するのに不可欠です。そのためスパイラル溶接では、溶接面同士の向きを正しく合わせるのにレーザースキャナ scanCONTROL を使用することで、より信頼できる正確さでの溶接プロセスが可能となります。600 mm という長さの基本測定距離とセンサの保護ハウジングが、ここでは非常に重要な役割を果たします。

ハウジングのボア測定器 idiamCONTROL は、内径を測定することにより押出し成形機械の8形状ボアの磨耗を検知します。測定プローブをボアの中にスライドさせると、内蔵の静電容量式ダブルセンサが実際のボア直径を測定します。さらにケーブル長さ測定システムがボアの縦軸でセンサの位置を検知するので、センサの位置でどの箇所の直径を検出したのかがわかります。

幅が様々な金属ストリップ材の生産時には、圧延プロセスの後に金属ストリップ材のトリミングが必要となる場合が多くあります。このトリミングに使用するカッターは、電動で走行できなければなりません。目標寸法が守られているかどうかこれまでにように手作業でチェックしなくても済むように、マイクロエプシロンのレーザーセンサによる差異測定で距離を検出します。これは2台の optoNCDT センサで行えます。

パイプラインに漏れが発生する理由としてよくあるのが、溶接シームの欠陥です。そのため溶接後は、シームの外側にプロファイルスキャナ scanCONTROL で点検を行います。このスキャナは点検デバイス内でパイプ上に取り付け、手作業で位置を合わせた後は、スキャナが自動的に溶接シームを検査します。検査中、スキャナはパイプの中心に向けられます。

パイプや接続金具、スリーブの点検を行う特殊検査システムの中では、これらをランダムサンプリングで選び寸法精度を検査します。プレート上に取り付けられた optoNCDT シリーズのレーザーセンサが縦軸を中心に回転し、レーザー光を90°の角度でパイプ内にある調節可能なミラーに反射させ、パイプの内側表面に当てることで測定を行います。それにより検査システムは、差分法で測定対象物の詳細な厚さプロファイルを作成します。

アルミニウム製リムの製造では、その後の使用時に求められるスムーズな動きが保証できるように、最高度の品質が要求されます。これには scanCONTROL シリーズのレーザースキャナが適しており、このセンサをテストベンチに統合すればリムの形状エラーを点検することができるので、100パーセントのインライン品質チェックが可能です。

金属やプラスチック、またはその他の物質を圧延する際、両ローラー間の間隔ないしはローラーから接触面への間隔は極めて重要な要素です。デリケートなプロセスや、高い物質精度が求められるケースでは、製品を不良品として廃棄せざるをえなくなるのを回避するため、ギャップを継続的に点検し続ける必要があり、それには接触式によるインダクティブ方式や、非接触方式が適しています。接触方式では、センサはローラーガイドの外側に取り付けられ、ギャップの変化がプランジャーに伝達されることで、その位置変化がインダクティブセンサにより検知されます。非接触方式では、ローラーは光学マイクロメーターのレシーバーとトランスミッターの間に位置し、放射されるライトカーテンは部分的にローラーにより遮られ、残りはギャップを通り抜けてレシーバーに届きます。光の量を測定することにより、ギャップの算出が可能となります。

金属産業分野では、圧延された金属ストリップ材はコイルに巻いて輸送します。コイル巻きの直前と直後に、金属ストリップ材の位置とエッジの点検は欠かせません。これには光学マイクロメータoptoCONTROL が使用され、巻きつけまたは巻き戻し中にコイルのエッジが測定範囲内にあれば、そこから位置またはエッジの構造を検出することができます。この方法ではコイルを正しく巻きつけることができ、なおかつ巻き戻しの時点で金属ストリップ材の品質チェックも行えます。

液体金属の温度モニタリングは、鋳込み時に相応のプロセス温度を守るために非常に重要です。マイクロエプシロンが提供する thermoIMAGER 熱探知カメラ TIM M05 は、適切なスペクトル領域と 900～2000 °Cの連続した測定範囲が備わっており、1 kHz という高いフレーム率がと高い光学分解能により、熱画像を素早くかつ確実に取得することができます。

圧延ラインでは、圧延ローラーごとの間で成形温度が継続的に測定されます。マイクロエプシロンの非接触式赤外線パイロメーターを使えば、安全距離を保ったまま短い応答時間で測定が行えます。金属や温度範囲が様々であれば、波長の異なる赤外線温度センサや熱探知カメラもご用意しています。

高周波焼入れでは応力が発生することがあり、焼戻し温度に再加熱することで解消できるものの、この場合の作業温度範囲は硬化時より狭くなります。安全距離を保ったまま非接触で温度測定が行えるマイクロエプシロン製パイロメーターは、赤熱の対象物の波長測定向けに特化しています。

金属接合では、金属の接合を自動的に行う溶接ロボットが使われることが多くあります。部品が目に見える場合、例えば溶接ビードが残っていてはならないというように、溶接シームの外観は一定の基準を満たしていなければならないため、溶接ヘッドの後にレーザースキャナを取り付けます。このレーザースキャナが溶接シームをすべて測定し、場合によっては溶接ロボットに対し修正を行うように指示を出します。

アルミニウム板の製造で重要なのは、板の厚さを一定に保つことです。マイクロエプシロンは熱間圧延と冷間圧延の分野向けに、厚さと幅が検出できる幾何学的形状の測定装置をご用意しております。ここで使用される距離センサまたはプロファイルセンサは、材料や合金かどうかに左右されません。製品ラインにはフレームがC形状やO形状のシステムがあり、効率的な運転を可能にしています。運転に放射性物質は使用しません。