2D測定ソリューションは現代の産業オートメーションの基盤であり、幅広い製造プロセスに高速プロファイリングと寸法制御を提供します。ポイントセンサとは異なり、2D測定技術は対象物の完全な断面データを取得できるため、メーカーは高さ、幅、位置、傾き、複雑な表面形状を評価できます。用途に応じて、これは2Dレーザ測定システム、光学式マイクロメータ、その他の光学測定技術によって実現できます。2D測定システムは光学測定データをデジタルの幾何プロファイルに変換し、メーカーが寸法精度を検証し、生産の安定性を監視し、一貫した品質を維持できるようにします。
レーザスキャナや光学式マイクロメータを含む非接触2D測定技術により、メーカーは高温、移動中、壊れやすい、または連続生産される材料を、測定対象物に影響を与えることなく検査できます。これらの技術は高いサンプリングレートでリアルタイムの表面解析を提供し、精度とスループットの両方が重視される高速生産ラインに適しています。
- シート材料の精密な厚さ測定。
- シート材料の精密な幅測定
- 精度 最大1 µm。
2D測定とは？
2D測定とは、定義された測定平面内で、通常は高さ、幅、輪郭、位置、またはプロファイル座標として表される対象物の2次元幾何データを取得し解析するプロセスです。
単一位置からデータを取得するポイントベースのセンサとは異なり、2D測定システムは完全な断面プロファイルを取得するため、メーカーは複数の寸法パラメータを同時に評価できます。
最新の2D測定システムは、レーザスキャン、光学三角測距、またはシャドウベースの測定原理を用いて、産業部品の高精度な非接触検査を行います。これらの技術は、寸法制御、プロファイル解析、選別、自動品質検査に広く使用されています。
最新の2D測定システムは、連続的なプロファイルデータ、より高速な検査サイクル、自動生産環境での信頼性の高い測定結果を提供することで、複数の従来型測定工具を置き換えることができます。
プロファイルおよび寸法管理のための技術
正確な二次元データの取得には、対象物の形状に合わせた専用の光学機器が必要です。Riftekは、2つの主要技術を通じてこの課題を解決します。第1の技術は、2Dプロファイルセンサとしても知られる2Dレーザスキャナで、レーザラインを投射して表面の輪郭を測定します。第2の技術は2D光学式マイクロメータを利用するもので、影投影の原理を用いて、ワイヤ、ケーブル、チューブなどの対象物の位置と直径を2軸で同時に追跡します。
最新の2Dレーザスキャナ構成は、隙間および段差（フラッシュ）の測定、溶接線追従、エッジ検出に使用できます。加工環境では、CNC向けの専用2Dスキャナを工作機械の工具交換装置に直接組み込むことができます。これにより、CNC機械は加工直後に部品の形状を測定でき、自動補正を可能にし、すべての2D測定システムがクローズドループの精度で動作することを保証します。
産業用2D測定システムと技術
Riftekは、さまざまな産業用途向けに堅牢な2Dレーザスキャナとして機能するよう設計された幅広いハードウェアを提供しています。当社のシステムは、粉じん、振動、または周囲光が標準的なセンサに干渉する可能性がある過酷な環境でも安定した結果を提供するよう設計されています。
- プロファイリング用2Dレーザスキャナ。 これらのセンサは単一ラインに沿って高密度の点群を提供し、部品形状の測定や表面欠陥の検出に最適です。
- 形状制御用2D光学式マイクロメータ。 これらのシステムは回転体の高精度測定に使用されます。
- スマート2Dレーザ測定システム。 幾何パラメータを内部で計算する内蔵処理能力を備えており、外部コンピュータの負荷を低減し、統合を簡素化します。
- CNC測定ソリューション。 2Dスキャナはマシニングセンタに統合でき、加工済み部品の自動検証とクローズドループの製造制御を実現します。
- 追加の2D測定ソリューション、 特定のお客様の要件や産業用途に合わせて設計された完全カスタムの2Dレーザ測定システムの開発・製造を含みます。
2Dプロファイルセンサの技術的特性
Riftekの最新2D測定システムは、高い直線性とサブミクロン分解能を特徴とする優れた性能を提供します。プロフェッショナルな2Dレーザ測定システムは毎秒数千のプロファイルを取得でき、コンベヤ上を高速で移動する対象物の検査を可能にします。このデータ密度は、複雑な部品の正確な形状を再構成し、生産中に自動幾何検査を実行するために不可欠です。
産業用2Dレーザ測定システムは、Ethernet、RS232/485、産業用フィールドバスを含む複数の通信プロトコルに対応しています。当社の2Dレーザ測定システムに付属するソフトウェアは、テンプレートマッチングや自動特徴抽出など、プロファイル解析のための高度なツールを提供します。これにより、2Dプロファイルセンサは単純な高さ確認から複雑なタービンブレード形状の検査まで、あらゆるタスクに適応できます。
1Dおよび3D測定技術との2D測定の比較
産業用測定システムは、取得する幾何情報の量と検査タスクの複雑さによって主に異なります。
1D測定システム 単一の測定点または軸からデータを収集します。通常、制御が必要な寸法パラメータが1つだけの場合に、距離、変位、厚さ、または位置の監視に使用されます。
2D測定システム 測定平面内の完全なプロファイルを取得します。これにより、メーカーは高さ、幅、輪郭、エッジ位置、直径、表面プロファイルの偏差など、複数の特性を同時に評価できます。高速でデータ処理要件が比較的低いため、2Dシステムはインライン検査と自動品質管理に広く使用されています。
3D測定システム 複数の平面にわたる空間データを取得し、対象物の完全な3次元表現を生成します。全面の再構成、リバースエンジニアリング、または複雑な寸法解析を必要とする用途に適しています。
多くの生産検査タスクにおいて、2D測定は測定速度、幾何情報、統合の複雑さの間で最も実用的なバランスを提供します。完全な3D再構成が不要で、単一点測定では不十分な場合に、しばしば推奨されるソリューションとなります。
自動化された生産ラインへの統合
Riftekの2D測定システムは、Industry 4.0環境へシームレスに統合できるよう構築されています。固定式検査ステーションとして設置することも、動的スキャン用にロボットアームへ取り付けることもできます。リアルタイムフィードバックを備えた2D測定システムを活用することで、メーカーは生産パラメータをその場で調整でき、スクラップ率を大幅に低減し、全体的な効率を向上できます。
非接触原理のおかげで、当社の2Dレーザスキャナ機器はメンテナンスが最小限で済み、過酷な産業条件下でも長期的な安定性を提供します。スタンドアロンの2D光学式マイクロメータとして、あるいはマルチセンサ2Dレーザ測定システムの一部として使用される場合でも、当社の技術は24時間365日の製造運用に必要な信頼性を提供します。
2D測定システムの用途
2D測定システムは、対象物形状の高速かつ信頼性の高い制御が必要な製造プロセスで使用されます。部品の完全なプロファイルを取得することで、これらのシステムはメーカーが寸法パラメータを監視し、生産中に直接偏差を検出できるようにします。
一般的な産業用途には次のものがあります。
- プロファイルおよび輪郭検査。 2Dレーザ測定システムは、部品の断面プロファイルを取得し、その形状、エッジ、高さ差、表面偏差を評価するために使用されます。このアプローチは、ポイントベースの測定では不十分な複雑形状の部品に適しています。
- 寸法および直径制御。 2D光学測定技術により、メーカーは幅、高さ、直径、位置などの寸法を連続的に監視できます。これらのソリューションは、ワイヤ、ケーブル、チューブ、プロファイル材、その他の連続生産品に広く使用されています。
- 溶接部形状検査。 2Dプロファイルセンサは溶接システムに統合でき、溶接部形状を測定し、プロセスの安定性を検証し、自動溶接作業中に偏差を検出できます。
- CNCおよびインプロセス測定。 CNC用途向けの2Dスキャナにより、生産セル内で機械加工部品の自動検証が可能になります。測定データは、品質管理、プロセス最適化、加工パラメータの自動補正に使用できます。
- インライン品質検査。 2Dインライン測定システムは、生産ラインを流れる製品を連続監視し、メーカーが寸法偏差を早期に検出して不良品数を削減するのに役立ちます。
2D測定ソリューションは、高速寸法検査が求められる自動車製造、金属加工、電子機器、ワイヤ・ケーブル製造、航空宇宙、その他の業界で広く導入されています。
Riftek 2Dソリューションの利点
Riftekの2D測定システムは、先進的な光学エンジニアリングと産業用堅牢性を兼ね備え、最も困難な計測課題を解決します。当社のソリューションは、以下を含む明確な技術的優位性を提供します：
- 高速プロファイリング。 産業用2Dレーザスキャナにより、毎秒15000プロファイルを超えるレートで詳細な表面形状を取得します。
- 2軸高精度。 2D光学式マイクロメータを使用して、1つの高速測定セルで位置と直径の両方を監視します。
- スマートデータ処理。 複雑な演算を内部で実行し、即時のプロセスフィードバックを提供する2Dレーザ測定システムをご活用ください。
- インプロセスCNC制御。 部品検証を自動化する専用のCNC用2Dスキャナにより、製造精度を向上させます。
寸法検査、プロファイル解析、または自動品質管理のための信頼性の高い2D測定ソリューションが必要な場合、Riftekは特定の製造要件に合わせて構成された産業用技術を提供します。
FAQ
2Dレーザスキャナと2D光学式マイクロメータは、異なる測定原理に基づいており、異なる検査タスク向けに設計されています。レーザスキャナはレーザ三角測距を使用して対象物のプロファイルを取得するため、表面形状、輪郭解析、複雑形状に適しています。光学式マイクロメータは透過光測定を使用して、直径、幅、位置などの寸法を高精度に測定します。
メーカーが完全な3D再構成を必要とせず、プロファイル、寸法、または幾何学的特徴を高速かつ連続的に検査する必要がある場合、通常は2D測定システムが選ばれます。これらのシステムは、高い測定速度、低いデータ複雑性、生産ラインへの効率的な統合を実現します。
はい。インライン2D測定システムは、生産ライン上の連続的な品質管理に広く使用されています。寸法、プロファイル偏差、プロセス安定性をリアルタイムで監視できるため、メーカーは製造プロセスを停止することなく欠陥を検出し、生産パラメータを調整できます。
2D測定システムの選定は、必要な測定パラメータ、対象物の形状、生産速度、環境条件、統合要件によって決まります。測定範囲、精度、スキャン周波数、通信インターフェースなどの要因により、特定の産業用途に最適な技術が決まります。
2D測定は、プロファイル、寸法、位置などの幾何学データの取得に重点を置きます。一方、寸法検査ではこのデータを使用して、製造部品が指定要件を満たしているかを検証します。産業環境では、2D測定システムは自動寸法検査プロセスの一部として一般的に使用されています。