変位計（変位センサ）・寸法測定器とは
ここでは、変位計（変位センサ）・寸法測定器の原理や特徴についてご説明します。
変位計（変位センサ）とは
変位計（変位センサ）とは、物体がある位置から他の位置へ移動したとき、その移動量を測定するものです。移動量だけでなく、物体の高さ／厚み／幅など、寸法測定にも使用され、用途や必要精度、使用環境に応じて、最適な機器を選定する必要があります。
変位計の測定方式は、光や磁界/音波などを用いた「非接触式」と、対象に直接触れて測定する「接触式」の2つに大きく分類されます。
各方式の原理と特徴は以下のとおりです。
| 項目 | 非接触式 | 接触式 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 光学式 | 渦電流式 | 超音波式 | レーザ フォー力ス式 |
||
| 検出対象物体 | ほとんどの 物体 |
金属 | ほとんどの 物体 |
ほとんどの 物体 |
固体 |
| 測定距離 | 普通 | 短い | 長い | 短い | 短い |
| 精度 | 高い | 高い | 低い | 高い | 高い |
| 応答速度 | 速い | 速い | 遅い | 普通 | 遅い |
| ほこり、水、油など | 普通 | 強い | 普通 | 普通 | 強い |
| 測定面 | 小さい | 普通 | 大きい | 小さい | 小さい |
寸法測定器とは
寸法測定器とは、円柱物体の外径や、物体の高さ、幅、厚みなどを測定するものです。その測定対象は、寸法値だけではなく、振れ幅や位置決めなどの情報を得るためにも利用されています。
測定方式として、レーザ光を走査し物体によってできる影の時間から演算するレーザスキャン方式と、平行光を物体に照射し物体によってできる影の部分を、CCDイメージセンサでとらえる方式があります。
さまざまな用途
変位計（変位センサ）と寸法測定器は、様々な目的で使用されています。以下はその一例です。
| 目的 | 例 |
|---|---|
| 厚みの確認 | 圧延した鋼板の厚みが均一になっているか、貼り合わせたガラスの厚みが規格に収まっているかなどを測定します。 |
| 高さや段差の確認 | 整列された基板の高さが均一になっているか、基板に組み付けられたチップに特異な段差が生じていないかを測定します。 |
| 外径の確認 | 量産された円柱状の部品の外径を測定して、それぞれの部品が合格品であるか不合格品であるかを判定します。 |
| 反り・平坦度 | ガラス基板が反っていないか、研磨した金属部品が平坦であるかなどを測定します。 |
| ストローク・位置決め | カメラモジュールのストローク量や対象物が加工設備内で正しい位置に来たなどを測定します。 |
| 三次元形状 | 部品の反りを確認するうえで、1ラインだけではなく、平面上全ての高さ方向の反りを確認するときの測定に用います。 |
反射型
| 光電・近接スイッチ | 変位計 |
|---|---|
 |
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透過型
| 光電・近接スイッチ | 変位計 |
|---|---|
 |
 |
このページのまとめQ&A
- Q. 変位計とは何ですか？
- A. 物体の移動量や高さ、厚みなどを測定する機器で、光・磁気・音波を使う非接触式と接触式の2種類があります。
- Q. 寸法測定器とは何ですか？
- A. 外径や高さ、幅などを測る機器で、レーザスキャン方式や影を捉えるイメージセンサ方式が用いられます。
- Q. 非接触式変位計の特徴は？
- A. 光・渦電流・超音波などを使い、高精度で対象に触れず測定でき、材質を問わず幅広い用途に対応します。
- Q. 接触式変位計の特徴は？
- A. 対象に直接触れて測定する方式で、安定した精度が得られ、固体の寸法測定に適しています。
- Q. 主な用途には何がありますか？
- A. 厚み・高さ・外径・反りの確認、ストローク測定、三次元形状確認など多様な現場で使用されます。
キーエンスのレーザ変位計
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CL-3000 シリーズ
マルチカラーレーザ同軸変位計
マルチカラーレーザ同軸変位計 CL-3000シリーズは、対象物の材質や形状を選ばず高精度測定を可能とする超小型な新方式の1次元レーザ変位計です。レーザー光源などの部品はすべて光学ユニットに搭載し、ヘッド内部の部品をレンズのみにしたことで、発熱や電気ノイズなどの影響を受けず、高精度な測定を実現。最小ø8mmの小型・軽量なヘッドは設置の自由度が高く、ロボットに装備したり、従来は困難だった装置の狭いスペースにも取り付けたりすることが可能です。また、曲面・凹み・高低差などさまざまな形状、さらには、透明・鏡面・金属粗面・セラミック・接着剤などのほか、光が多重反射したり・沈み込んだりする対象物であっても高い精度で測定します。真空環境・防爆環境・高温環境で使用できるセンサヘッドもラインナップ。高精度にインライン厚み測定が行える専用治具も準備しています。
