ロール間で透明なワークを測る
測定例：透明フィルムの厚み測定
用途から選ぶ
厚み
厚み測定器をお探しの方へ
厚み測定の最適な測り方は、対象物の形状や材質、測定器の種類、など、いくつかの要素から選択することが重要です。適さない機器を選定してしまうと、必要な精度が出なかったり、運用工数アップに繋がってしまいますので、避けたいものです。このページでは厚み測定器をお探しの方が、迷わずに最適な測定器に辿り着けるよう、ナビゲートいたします。
「厚みシート形状」の測り方
「厚みシート形状」の最適な測り方を測定器のご提案とあわせて紹介します。
ロール間で不透明なワークを測る
測定例：麺の厚み測定
ロール上で測る（ワークの進行方向にスペースあり）
測定例：ロールプレス後の厚み測定
最適な測定器透過型2次元寸法測定器
ローラ表面とワーク表面が1枚の撮像データに映るようにセンサヘッドを設置。段差を測定することで厚みを求めます。
POINT
透明・不透明どちらでも測定が可能です。ローラを基準にワークの厚みを測定するので、ローラとワークの間に隙間が生じないようにしてください。
-
Wテレセンシルエット方式
インラインでシルエット内のあらゆる測定・検査が可能
ロール上で測る（ワークの進行方向にスペースなし）
測定例：ゴムシートの厚み測定
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業界別お客様導入事例【厚み編】
「厚みその他のワーク」の測り方
「厚みその他のワーク」の最適な測り方を測定器のご提案とあわせて紹介します。
透明なワークを測る
測定例：コーティング膜の厚み測定
不透明なワークを基準からの段差で測る
測定例：封止材の厚み測定
最適な測定器反射型2次元レーザ変位計
2次元レーザ変位計でベース面とワークを同時に測定し、得られた形状から段差を測定することで厚みを求めます。
- A
- 得られる形状
POINT
ワークとベース面の間に隙間が生じると誤差になります。
- ①ベース面は定盤のような面精度の高いものを使用。
- ②真空吸着orマグネット吸着を利用。
など、密着性を高めることが重要です。
-
2次元三角測距方式
ラインレーザによる多点測定
世界最速 64000撮像／秒 -
マルチカラー共焦点方式
直線性：±0.09um
超小型レーザ同軸変位計
不透明なワークを中空で測る
測定例：ウエハの厚み測定
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業界別お客様導入事例【厚み編】
挟み込み厚み測定における注意点
光軸調整について
ワークを2台のセンサヘッドで挟み込んで測定する場合、原理上はワークが上下に振れても厚みの測定値は変わりません。
ただし、2台のセンサヘッドの光軸が一直線上に合っていない場合、ワークの上下振れやたわみの影響による測定誤差が生じます。以下の点に注意して光軸調整が行なえるように、設備の構築を行なってください。
- 光軸がズレている場合でもその影響を最小限に抑えるために、テンションが安定しているローラ間隔の狭い箇所を選び、ローラ近くに設置します。
これにより、ワークのたわみ、振動が少ない状態で測ることができます。 - センサヘッドは、図のようにワークの進行方向に対して投受光方向が垂直になるような向きに取り付けます。
これにより、搬送振動による進行方向の傾きブレの影響を受けにくくすることができます。
- 光軸調整時は、仮の測定対象物として、薄い白色樹脂板か紙を測定します。これらの対象物を測定するとレーザスポットが透けて見えます。表裏のスポットが対象物を上下移動させても常に一点に重なるようにセンサヘッドの取付けを行ないます。
なお、光軸合わせ機能を持つセンサヘッドもあり、簡単、正確に光軸調整が可能になっています。
ローラ上で厚みを測る際の注意点
ローラとワークとの隙間について
ローラを基準にその上のワークの厚みを測定する場合、ローラとワークの間に隙間が生じると測定誤差が生じます。
以下の点に注意して隙間が生じないように設備を構築してください。
- ワークにできる限りテンションをかけます
テンションが緩いとワークがロールに密着しないため、数um～数十umの浮きが生じます。
ワークの引張強度を考慮しながらも50N以上のテンションをかけて測定することをお奨めします。
できるだけテンションが安定しているローラ間隔の狭い箇所を探し、かつワークがローラの上に位置している状態で測定してください。 - ローラの頂点位置に光軸を合わせます
図のように、ローラの頂点位置から光軸がズレていると、隙間ｚの測定誤差が生じます。- センサヘッドの位置を送り方向に対して微調整できる機構を設ける
- 径の大きいロール上で測ることにより、ロール頂点位置に光軸が合わなかった場合でも隙間zが小さくなるようにする。
ローラの偏心について
ローラが回転している場合、その偏心によって測定誤差が生じる可能性があります。
ローラの偏心の影響を受けないために、以下の点に注意してください。
- 厚みを測る箇所がワーク両端の場合、ローラ面とワーク面を同時に測って段差の値から厚みを求めるようにします。
- ローラを基準にその上のワークを測定する場合、ローラが偏芯しても同じ回転角（位置）で測定することで、偏心の影響をキャンセルすることができます。
まとめ
このページでは、厚みを測る方法や測定器の構造、さらに測定器を選定するときのポイントと注意点について説明しました。
それらをまとめると、以下の通りです。
- 透明の対象物は、反射型レーザ変位計で測定することができる。
- 不透明な対象物は、反射型レーザ変位計で上下から測定する。
- 反射型2次元レーザ変位計や透過型2次元寸法測定器なら、ベース面と対象物を同時に測定し、得られた形状から段差を測定することができる。
- 最適な測定器の選定は、対象物の形状や厚さ、透明度がポイントになる。
測定する対象によって、その方法はさまざまです。最適な測定を行うには、それらの特徴を知り、正しく測定器を選定することが大切です。
このページで紹介した内容や、他のページに記載している測定の知識や事例についてまとめた資料「測り方がわかる 変位計/測定器 サポートガイド」は、下記からダウンロードできます。レーザ変位計のラインナップカタログとあわせてご覧ください。
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このページのまとめQ&A
- Q. 厚み測定器の選定で重要な点は何ですか？
- A. 対象物の形状や材質、設置方法から測定器を正しく選ばないと、精度低下や手間の増加に繋がるため、条件に合う最適な測定方式を選ぶことが重要です。
- Q. 透明ワークの厚み測定方法は？
- A. 反射型レーザ変位計で表面反射と裏面反射を識別し厚みを算出します。反射率差への対応可否が機種選定の重要ポイントです。
- Q. 不透明ワークの厚み測定方法は？
- A. 2台のセンサヘッドを使用し、ワークを挟み込むことで厚みを測定します。光軸調整やスパン調整が精度確保に重要です。
- Q. ロール上で厚みを測る際の注意点は？
- A. ローラとワーク間に隙間ができると誤差が出るため、十分なテンション確保やローラ頂点に光軸合わせるなどの対策が必要です。
- Q. 厚み測定での光軸調整の重要性は？
- A. 2台のセンサ光軸が一致しないと上下振れやたわみによる誤差が生じるため、スポット重なり確認など正確な光軸合わせが必須です。
キーエンスのレーザ変位計 / 膜厚測定器
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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。
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SI-T シリーズ
分光干渉変位タイプ 多層膜厚測定器
分光干渉変位タイプ 多層膜厚測定器 SI-T1000シリーズは、単層から多層までインラインでの安定したフィルム膜厚測定が可能です。安全なSLD（近赤外）光源を搭載した分離型の分光ユニットで、誤差の原因となる電気/磁気ノイズや発熱をゼロにしました。最小ø8mm・重量約70gの小型・軽量なヘッドは設置性に優れ、偏波保持ファイバの採用により、高速なトラバース（TD）測定でファイバが動いても測定値がバラつきません。また、サンプリングごとに受光データを指定回数分積算する光量積算機能で、粘着層のような粗い表面の膜厚も安定測定が可能です。さらに、SLDの発光パルス幅を自動制御し、反射率が安定しないフィルムも誤差なく測定できます。
キーエンスの投影画像 / 寸法測定器
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TM-X5000 シリーズ
インライン投影画像測定器
インライン投影画像測定器 TM-X5000シリーズは、ラインの動きを止めることなくワークのシルエットを捉え、高速かつ正確な測定を実現します。投光側・受光側ともにテレセントリック光学系を採用することで、エッジをシャープに撮像。対象物の位置ズレがおきても精度が変化せず、被写界深度最大±20mmでスペックを保証します。ひずみの少ない低ディストーションレンズと独自アルゴリズムにより、照明・対象物の位置調整やキャリブレーションが不要。校正証明書の発行も可能です。組み合わせが100通りを超える豊富な測定を実現するツールを用意し、寸法測定・幾何公差測定・マスター比較・異物距離測定など、インライン検査に必要とされる内容に簡単設定で対応します。
