光コンパレータの概要 👨‍🏭

精度が最も重要な世界では、正確な測定の必要性がかつてないほど重要になっています。製造からエンジニアリングに至るまで、製品が最高の品質と安全性の基準を満たしていることを確認するために、寸法測定は重要な役割を果たします。

ただし、このような精度を達成するのは必ずしも簡単ではなく、従来の測定ツールでは不十分な場合があります。

光学コンパレータは、部品の測定と検査の方法に革命をもたらした革新的な機器です。

光学コンパレータは、わずかな時間で正確で再現性のある測定を提供できるため、精度と効率を重視する人にとって必須のツールとなっています。

この記事では、この優れたツールの利点と用途を探り、なぜそれがツールキットの重要な部分であるかを説明します。

光学コンパレータは、寸法測定値を収集し、完全な検査プロトコルを実行するために、小さな部品や物体の拡大された同一画像を投影する精密測定ツールです。

光学コンパレータは、コンパレータまたはプロファイルプロジェクタとも呼ばれ、製造業で使用される測定ツールです。

照明、レンズ、ミラーを利用して光学の原理を利用し、部品の拡大されたシルエットをスクリーン上に投影します。

コンパレータは部品の拡大シルエットをスクリーンに投影し、指定された制限値に対して部品の寸法と形状を測定します。

一度に 1 つの寸法を測定するマイクロメーターやノギスとは異なり、コンパレータは長さと幅を同時に測定します。

光学コンパレータは、寸法精度と、傷や凹みなどの表面欠陥の両方をチェックするために使用されます。

非接触の測定と観察が可能になり、取り扱いを最小限に抑えながら精密な検査が可能になります。

光コンパレータの仕組み

光コンパレータは次の主な手順に従って動作します。

パーツをステージに貼り付けます。
光源がパーツを照らし、その結果、パーツの影の画像が表示されます。
影はレンズで拡大され、ミラーでスクリーンの背面に反射されます。
スクリーンは、測定のために既知の距離に固定されています。
拡大された画像はチャートゲージまたは標準パラメータと比較され、部品が規定の制限内にあるかどうかが判断されます。

光コンパレータの種類

寸法測定に使用される光学コンパレータにはいくつかの種類があります。

単純な光学系: これは、光コンパレータで使用される 3 つの主要なタイプの光学系のうちの 1 つです。
補正光学系: これは、光コンパレータで使用される別のタイプの光学系です。
完全補正光学系: これは、光コンパレータで使用される 3 番目のタイプの光学系です。
デジタル光コンパレータ: このタイプの光コンパレータは高速、正確、そして使いやすいです。オペレータエラーのリスクを排除し、他の光学コンパレータよりも高いスループットを備え、データの電子文書化が可能で、機能が完全にデジタルであるため記録エラーを回避し、使用が非常に簡単で、状態を完全に自動化します。芸術的なテクノロジー。
Zeiss ウルトラオプティメーター: これは光学コンパレーターの一種です。
レーザースキャニングゲージ方式：これも光コンパレータの一種です。
電荷結合素子方式 (CCD): これは、さらに別のタイプの光コンパレータです。
レーザー回折法：これも光コンパレータの一種です。

光コンパレータのメリット

光学コンパレータには、寸法測定において次のような利点があります。

非接触測定: 光学式コンパレータにより非接触の測定と観察が可能になり、取り扱いを最小限に抑えながら精密な検査が可能になります。
2 次元測定: 光学コンパレータは、一度に 1 次元のみを測定するマイクロメータなどの他のツールとは対照的に、2 次元空間内で測定できます。
正確で再現性のある測定データ: 光学コンパレータは、非常に正確で再現性のある測定データを提供します。
2 次元空間での測定機能: 一度に 1 次元を測定するマイクロメーターやノギスとは異なり、コンパレータは 2 次元空間で測定できます。
摩擦による磨耗がありません：光コンパレータには機械部品が多くないため、摩擦による磨耗がありません。
工具摩耗を分析可能: 光学コンパレータは、多くの機械要素の工具摩耗を分析するのに非常に役立ちます。
多用途の用途: 光学コンパレータは、主に工具室や作業現場での検査目的、生産ラインでの品質管理、およびほとんどの計測研究所での研究および検査目的で使用されます。また、多くの製品製造業界でも製品の精度を分析するために使用されています。

三次元測定機：光学式コンパレータのハイテクパートナー

寸法を測定するハイテクな方法をお探しの場合は、三次元測定機 (CMM) 以外に探す必要はありません。

この機械はプローブを使用して部品の座標を測定し、設計仕様と比較できる正確な 3D モデルを作成します。

光学コンパレータは長さや幅などの 2D 形状の測定に最適ですが、CMM は 3D で測定し、部品の精度に関する詳細なレポートを提供することで、それを次のレベルに引き上げます。

CMM を使用すると、複雑な形状を測定し、部品が最高の品質基準を満たしていることを確認できます。

したがって、寸法測定に真剣に取り組んでいる場合は、三次元測定機を武器に追加することを検討してください。

詳細については：

三次元測定機の紹介

光コンパレータのデメリット

光コンパレータには多くの利点がありますが、いくつかの制限もあります。

**必要な複雑さは限定的**: 製造部品はますます複雑になっており、複数の角度から観察する必要性がますます高まっています。ただし、従来のコンパレータはこれにうまく対応できません。
**精度が低い**: 従来の光学コンパレータは非常に正確な測定値を取得できますが、今日の最新の部品ではより厳しい公差が要求され、手動測定方法で許容される誤差の余地が減少しています。
**2D の制限**: 従来の光学コンパレータは 2D 画像しかスクリーンに投影できないため、複数の次元を一度に分析する場合に問題が発生する可能性があります。
**重ね合わせ**: 投影された画像に 10 倍に拡大した図面を重ね合わせ、2 つの画像を視覚的に比較する必要があります。
**複雑な部品には適していません**: 製造部品がより複雑になり、より大きな公差まで検査する機能が増えると、従来のコンパレータの利点が大幅に減少します。

光コンパレータの応用例

光コンパレータには幅広い用途があります。

簡単な長さと幅の測定
欠陥の検出
ギア、ネジ、ネジ山、カムなどの検査 (その他もろもろ)
ピッチ円直径の位置
工具摩耗の分析
輪郭の比較
航空宇宙産業
電子製造業
時計の製造または修理

適切な光コンパレータの選択

光コンパレータを選択するときは、次の要素を考慮してください。

測定と検査のニーズを考慮する
測定の種類
倍率
正確さ
オペレータートレーニング
多用途性

光コンパレータを使用するためのベストプラクティス

配置
位置合わせ
倍率
イルミネーション
測定
考慮事項
利点
種類

メンテナンスと校正

光コンパレータのメンテナンスと校正は、測定精度を確保するために非常に重要です。次の手順を実行します：

メンテナンス

コンパレータを清潔に保ち、破片がないようにしてください。
必要に応じて可動部品に注油してください。
光源を定期的にチェックして、正しく機能していることを確認してください。
レンズに傷や損傷がないか点検します。

較正

長さの精度
透過照明・輪郭照明の倍率精度
反射/面照明の倍率精度
直角度精度

コンパレータ校正の許容基準を概説する業界標準は存在しないことに注意してください。したがって、製造元が提供する校正手順に従うか、計測製造会社に校正サービスを依頼することをお勧めします。

測定精度を維持するには定期的な校正が必要です。

この件に関する最後の言葉

このように、光コンパレータとは何か、さまざまなタイプ、制限と精度、アプリケーションと選択、さらにはベストプラクティスとメンテナンスまで、光コンパレータについて多くのことを取り上げてきました。しかし、ここで質問させてください。寸法測定に伴う正確さと複雑さについて、立ち止まって考えたことはありますか?

つまり、考えてみましょう。私たちは、マイクロメーターに至るまでの最も小さな細部を測定することについて話しています。それでも、これらの機器は信じられないほどの精度と一貫性でそれを行うことができます。立ち止まって考えると本当に気が遠くなるようなことです。

しかし、私にとってさらに興味深いのは、これらの機器が常に進化し、改良されているという事実です。テクノロジーの進歩により、これまで以上に高い精度と精度を達成できるようになりました。そして、将来がどうなるかは誰にも分かりません。おそらくいつか、ナノメートル、さらには原子レベルまで測定できる機器が登場するでしょう。

それまでの間、限界を押し広げ、寸法測定の可能性を探求し続けるのは私たち次第です。あなたが科学者であろうと、エンジニアであろうと、あるいは単に精度に情熱を持っている人であろうと、常に何か新しい発見や学びがあります。

したがって、次回光コンパレータやその他の精密機器を使用するときは、それが表す驚くべきエンジニアリングの功績を少し時間を取って理解してください。そして、もしかしたらあなた自身も限界をさらに押し広げたいと思うようになるかもしれません。

計測測定単位の理解

ヒント: 必要に応じて、キャプションボタンをオンにします。英語に慣れていない場合は、設定ボタンで「自動翻訳」を選択してください。お気に入りの言語を翻訳できるようにするには、まずビデオの言語をクリックする必要がある場合があります。

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寸法測定用の精密機器の探索

自分用の記録：（記事ステータス：予定）

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