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4ケタコード

【4】ワーク表面の状態による誤差

ワークの表⾯にヘアラインと呼ばれる、主に⾦属表⾯に⾒られる加⼯処理がなされている場合、僅かな測定位置の違いにより測定誤差が変動する現象がみられる。
図4はヘアラインのあるワーク上でのレーザ光の反射の仕⽅を模式的に⽰したものである。通常、レーザ光が紙や樹脂に当たった場合、概ねどの⽅向にも同じように光が反射する(拡散反射)が、⾦属上のヘアラインにレーザ光が当たった場合、反射が強い⽅向と弱い⽅向が現れ、それがヘアラインの状況により⼤きく変動する事がある。その場合、変位センサのレンズには非常にむらのあるレーザが⼊光する事になり、結果、受光素子上にも予測できないむらが発生し、測定誤差が現れる。
この現象は、レーザ光をスポット側ではなくライン型(ワイド型)にすることで、レーザを照射した範囲を結果的に平均化する事が出来る機種を使う事で防ぐことが出来るが、反⾯、微小なワークの測定は出来なくなる。

ヘアラインのあるワークの反射 図4  ヘアラインのあるワークの反射

【5】シャッター速度による誤差

変位センサのユーザーが使⽤する測定対象物の(650nmの半導体レーザの光に対する)反射率は、非常に高いものから低いものまであり、またそれは一定しているわけではなくダイナミックに変化する場合がある。変位センサは、どのようなワークであっても即座に適切な受光波形が得られるようにシャッター機能を備えており、従来はこのシャッターをソフトウェアで制御していた。
従来の⽅法では、最適なシャッター値に到達するまでには数サンプリングサイクルの時間を要する事になり、当然その間は適切なシャッターで測定できてはいない為、ワークの反射率が瞬間的に変化した場合、測定値の誤差も瞬間的に増加する場合があった。
今回、当社で開発した変位センサ⽤イメージセンサは、従来のようなフィードバック制御不要で測定する事が可能で、一瞬の測定不能や応答の遅れのないリアルタイム測定が可能となっている。

シャッターの役割 図5  シャッターの役割
高速シャッターの実験 図6  高速シャッターの実験 高速応答の結果 図7  高速応答の結果

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