マルチセンサービデオ測定システム、VideoMic®


  • High-Speed, Non-Contact 3-Axis Coordinate Measurement
  • Superior Stability and Accuracy from Granite Base and Gantry
  • Multisensor: Video, Touch, and Laser Sensors
  • High-Accuracy Air or Mechanical Bearings

Tactile Probe Used to Measure Thorlabs' Components

VSA713

Video Measurement System
711 mm x 610 mm x 200 mm
Range Shown with Adjustable Quadrant Light

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特長

  • XYZ測定範囲:
    • 460 mm x 305 mm x 200 mm (エアーまたはメカニカルベアリング)
    • 711 mm x 610 mm x 200 mm (エアーまたはメカニカルベアリング)
    • 965 mm x 760 mm x 200 mm (エアーベアリング)
    • 1270 mm x 915 mm x 200 mm (エアーベアリング)
  • 全てのシステムはCNCまたは手動による操作が可能
  • 高コントラストイメージング用の高解像度ビデオセンサ
  • マルチセンサ計測用のレーザープローブ、タッチプローブ、色収差共焦点プローブ
  • 表面およびエッジ部分を強調するためにLEDを複数の種類から選択可能
  • 安定性に優れた花崗岩(グラナイト)のベースにより高い精度と再現性を実現
  • 人間工学に基づいた床設置型のワークステーションによりシンプルで優れた操作性を実現
  • 高度で多機能な計測制御ソフトウェアMetLogix®aM3
  • 設置サービス込み

独自の座標測定機(CMM、三次元測定機)の構築

  • ベースシステムの選択(必須。主要仕様はTable 1.1を、詳細は「ベースシステム」タブを参照)
  • ビデオシステムの選択(必須。詳細は「ビデオ構成」タブを参照))
    • 照明、カメラ、ズームレンズまたは両側テレセントリックレンズ、対物レンズ、ソフトウェア
  • 追加のセンサおよびアクセサリの選択(オプション。詳細は「アクセサリ」タブを参照)
    • タッチプローブ、レーザーセンサ、共焦点プローブ、プラテンガラス、ソフトウェア、ハードウェアのアップグレード

Table 1.1  Base Systems Key Specificationsa
Base System Item #VSA463VSM463VSA713VSM713VSA963VSA1273
Stage BearingsAirMechanicalAirMechanicalAir
Stage MotorsLinearServoLinearServoLinear
XY Measuring Range460 mm x 305 mm
(18" x 12")
711 mm x 610 mm
(28" x 24")
965 mm x 760 mm
(38" x 30")
1270 mm x 915 mm
(50" x 36")
Z Measuring Range200 mm (8")
Typical Unit Dimensions
AccuracybX-Y
(E2)
(1.5 + 5L/1000) µm(2.5 + 5L/1000) µm(1.5 + 5L/1000) µm(2.5 + 5L/1000) µm(1.5 + 5L/1000) µm
Z
(E1)
(1.5 + 5L/1000) µm
VelocityX-Y≤760 mm/s
Z≤150 mm/s
RepeatabilityZ±3 µm at High Magnification
Price Starting Atc$77,230.46$71,391.47$100,586.42$83,069.45$123,942.38$170,436.02
  • 緑色にハイライトされたシステムにはエアーベアリングが装備されています。仕様の詳細は「仕様」タブをご覧ください。ベースシステムの型番はサイズ、測定範囲、ベアリング/モータのタイプを示しています。オプションの拡大光学系、カメラ、および照明は用途に合わせてカスタマイズできます。システムの選択やその他のオプションについてのご質問等は、当社までお問い合わせください。
  • Lは点から点への移動距離、または対角移動距離です(単位:mm)。これらの式は、認証済みのアーティファクト、2 µm以下のピクセル値、均等に分散された負荷、および標準の測定面を使用した、20°Cに熱的に安定化されたシステムに適用されます。
  • ベースシステムを使用開始するうえで必要なコンポーネントの総額には、ベースシステム本体、上部リングライト、プロファイル照明、1.3メガピクセルカメラ、倍率0.67倍アダプタ付きズームレンズ(電動式、プログラム可能な6:1ズームレベル)、制御システム(M3ソフトウェアを搭載したPC、24インチタッチスクリーンモニタ、キーボード、マウス、制御パネルで構成)が含まれます。販売価格には設置費用も含まれています。

計測への活用例

電子機器

  • 回路基板(PCB)およびPCBアセンブリ(PCBA)
  • フレキシブル基板(FPC)
  • バッテリー
  • ソーラーパネル

プラスチック、ガラス、ポリマー

  • 成型部品
  • フィルム

機械部品・器具

  • 機械加工部品
  • プレス加工部品
  • 金具・金物類(ネジ、ファスナ、インサート、ギア)
  • 医療器具

カスタム用途

  • テスト測定用にサンプル部品をお送りください
Video 1.2  ビデオ測定システムVideoMic®の特長、オプション、およびアクセサリの概要をご覧いただけます。

当社のVideoMic®マルチセンサービデオ測定システムは、非接触での3軸座標測定(三次元計測)を高速かつ高精度で行うことができます。これらのマルチセンサ測定機では、初回製品、製品サンプル、あるいは製造工程全体において、重要な寸法を簡単に確認することができます。このシステムの広い視野と高解像度センサを活用した自動検査プロトコルでは、大量の部品の連続検査や同時検査を簡単に実行できます。公差レポートとエクスポートユーティリティを利用すると、閾値を設定して製造工程を適宜修正したり、必要に応じて製造工程を中断して廃棄品を最小限に抑えたりすることができます。全世界で1000台以上のシステムが使用されています。各システムは長寿命で、完全なモジュール式になっており、品質保証や生産設備の要件に合わせて簡単に拡張できます。販売価格には設置費用も含まれています。

ベースシステムは6種類あり、すべて花崗岩製で、軸分離されたベースとガントリで構成されています。詳細は「ベースシステム」タブをご覧ください。VSAで始まる型番の製品は、エアーベアリング付きのバランス型非接触磁気リニアモータを使用して各移動軸の位置決めをします。VSMで始まる型番の製品は、サーボモータで駆動する研削ボールねじを使用して各移動軸の位置決めをします。 3つのモータの軸とそれぞれに対応するエンコーダは花崗岩の構造体に直接結合されており、非常に正確で安定性があり、環境の影響を受けにくいシステムになっています。

ベースシステムをお選びいただいた後は、当社のCMOSカメラ、ズームレンズ、両側テレセントリックレンズ、対物レンズ、照明などの幅広いラインナップから用途に合わせてビデオシステムをカスタマイズできます。詳細は「ビデオ構成」タブをご覧ください。システムの汎用性や機能性を向上させるためのアクセサリも、オプションとして多数ご用意しています。それにはRenishaw®bタッチプローブ、レーザーセンサ、ヒンジ付き空圧式プラテンガラス、統計処理用コントロールソフトウェア、インポート/エクスポートユーティリティなどが含まれます。オプション品の詳細は「アクセサリ」タブをご覧ください。

ベースシステムの選択やカスタマイズ、その他のオプションについては当社までご相談ください。

  1. MetlogixはMetLogix社の登録商標です。
  2. RenishawはRenishaw社の登録商標です。

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Figure 2.2  フードを取り外したVideoMicシステムVSA713
(写真には、以下のビデオシステムオプションおよびアクセサリのサブセットが表示されています:倍率12Xのズームレンズシステム、倍率0.67Xのエクステンションチューブ、1.3 MPカメラ、電動式4分割照明、リング照明、プロファイル照明、M3ソフトウェア、ヒンジ付きプラテンガラス)

ベースシステムの特長

マルチセンサービデオ測定システムVideoMic®のベースであるビデオ座標測定機(CMM)は、軸分離されたガントリ構造になっており、Y軸(ステージ)は移動軸XおよびZ(イメージングシステムおよび照明)を支持する花崗岩製のブリッジの下に置かれています。花崗岩は品質管理や計測に係る部門で一般的に使用されていますが、この材料を当社のビデオCMMシステムのような長距離移動ステージに使用すると、多くのメリットが得られます。花崗岩は熱膨張係数が小さいため周囲の温度変化の影響を受けにくく、また特に長い部材の場合に経時的に生じる反りも小さいという性質があります。さらに、理想に近い2次元のフラットな平面を作ることができるため、700 mm x 700 mmの正方形領域の何処でも5 µm以下の平面度を実現しています。


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Figure 2.1  VSAシリーズの非接触型磁気トラック(上側)と金製の0.10 µmエンコーダ(下側)

様々な用途に対応するために、大小様々なフォーマットのシステムをご用意しています。最小フォーマットのXY測定範囲は460 mm x 305 mmで、少量または小さな部品を検査する施設に適しています。これに対して最大フォーマットのXY測定範囲は1270 mm x 915 mmで、大小の部品を大量に、かつ高スループットで検査する施設に適しています。詳細については「仕様」タブをご参照ください。

花崗岩の構造体に結合された移動ステージおよびエンコーダ
各モータの回転軸とそれらに対応するエンコーダは花崗岩の構造体に直接結合されており、X軸とZ軸はガントリ上に、Y軸はベース上に組み込まれています。この配置により、閉ループ型制御システム全体で機械部品が少なくなるためシステムの剛性が増し、ベースから離れたY軸ステージの作動距離と、ガントリから離れたカメラシステムの作動距離が短くなります。作動距離が短くなることでコンパクトになり、それによりアッベ誤差が減少して位置決め性能が向上します。

各軸は軸外力の影響を低減するため、中央で駆動されています。これにより摩耗が減少し、各軸のモータの全体的な機能が向上します。エアーベアリングを使用すると、花崗岩ベースの中心のガイドが、エアーベアリングで浮いたY軸ステージの下に見えます(Figure 2.1参照)。このタイプのベアリングを使用する場合、ステージが適切に中央で駆動されるように、このガイドを横にオフセットする必要があります。

モータおよびベアリングのオプション
VSAで始まる型番のベースは、エアーベアリング付きのバランス型非接触磁気リニアモータを使用して各移動軸の位置決めをし(Figure 2.4参照)、VSMで始まる型番のベースは、ブラシレスサーボ駆動のグランドボールねじを使用して各移動軸の位置決めをします。どちらのタイプのベースも正確、迅速かつ静かにステージの位置決めをします。


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Figure 2.4  VSAシリーズのシステムには摩擦のないエアーベアリングがついているため、摩耗せず、潤滑剤が不要です。清浄な空気または窒素の加圧供給源が必要です。

エアーベアリングは摩耗せず、潤滑剤も不要で、使用中における微粒子の飛散もないため、長期的なメンテナンスは容易になります。エアーベアリングは、埃、ごみ、デブリ、その他の液体などがある可能性のある、清浄でない環境での使用はお勧めいたしません。また、清浄な空気または窒素の加圧供給源も必要です。メカニカルベアリングとレールには定期的に潤滑剤を使用することをお勧めします。


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Figure 2.3  コントロールパネルには、制御用のジョイスティックとトラックボールが付属します。トラックボールを使用すると、細かい正確な動きの感触を得ることができます。

人間工学に基づいて設計されたワークステーション
各VideoMicシステムには回転の可能な、または使用者の身長に合わせて高さ調節の可能なワークステーションが付属します(Figure 2.2参照)。ワークステーションには、24インチタッチスクリーンモニタ、キーボード、マウス、制御パネルが付いています。タッチパネル機能はM3計測ソフトウェアの使用時のみ利用可能ですのでご注意ください。制御パネル(Figure 2.3参照)には、ステージとカメラを手動で位置決めするためのジョイスティックとトラックボール、緊急停止スイッチ、システム全体をON/OFFするための電源ボタン、ジョイスティックまたはトラックボールの動作を設定するための3つのボタンが2セット、データを選択するためのEnter/Okボタンが付いています。

ジョイスティックおよびトラックボール
ジョイスティックおよびトラックボールを使用して、ステージやガントリに取り付けられたカメラシステムの動きをいつでも制御できます。いつどちらを使用するかは使用者によりますが、トラックボールは操作とそのシステム応答との間の信号遅延を最小化するように設計されているため、ハイレベルでの精密な操作を行うことができます。ジョイスティックは2軸または3軸の調整用に設定できます。3軸ジョイスティックに設定した場合、ハンドルを左または右に回転させるとカメラアセンブリのZ軸上での位置を変えることができます。

制御ボタン
ジョイスティックとトラックボールの下には、同じ3つのコントロールボタンのセットがあります。左から右に、Z軸トグルボタン、軸ロックボタン、精密位置調整トグルボタンとなっています。ボタンがアクティブになるとボタン下のライトが緑色に点灯します。Z軸トグルボタンはジョイスティックとトラックボールの機能をX/Y軸動作からZ軸動作に切り替えます。3軸ジョイスティックに設定されている場合は、トラックボールに対してのみ影響します。軸ロックボタンを使用すると、各単一軸上での直線移動を切り替えることができます。精密位置調整トグルボタンは、ジョイスティックとトラックボールの動作感度を低下させ、システムの精密位置調整を補助します。EnterおよびOKボタンを使用するとソフトウェア制御に素早くアクセスでき、データポイント(測定位置)を素早く選択して検査プロトコルを作成することができます。

緊急停止ボタン
装置全体の電源をOFFにします。緊急時にのみご使用ください。

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仕様

当社ではビデオ測定システムのベースシステムとして5種類のサイズをご用意しています。VSM463、VSM713を除くすべての製品には、標準でエアーベアリングとリニアモータが装備されています。VSM463、VSM713にはボールベアリングとサーボモータが装備されています。エアーベアリングが装備されている製品は、表内で緑色にハイライトされています。

当社のビデオ測定システムのカスタマイズについては、「Video Configurations」および「アクセサリ」タブをご覧いただくか、ボックス内のContact Usボタンから当社までお問い合わせください。

Table 3.1  VideoMic® Base Systems Specifications
Base System Item #aVSA463VSM463VSA713VSM713VSA963VSA1273
XYZ Control
Stage BearingsAirMechanicalAirMechanicalAir
Stage MotorsLinearServoLinearServoLinear
Measurement
(Travel) Range
X-Y460 mm x 305 mm
(18" x 12")
711 mm x 610 mm
(28" x 24")
965 mm x 760 mm
(38" x 30")
1270 mm x 915 mm
(50" x 36")
Z200 mm (8")
AccuracybX-Y
(E2)
(1.5 + 5L/1000) µm(2.5 + 5L/1000) µm(1.5 + 5L/1000) µm(2.5 + 5L/1000) µm(1.5 + 5L/1000) µm
Z
(E1)
(1.5 + 5L/1000) µm
VelocityX-Y≤760 mm/s
Z≤150 mm/s
RepeatabilityZ±3 µm at High Magnification
GraniteFlatness≤5 µm (Over Any 700 mm Area)
RoughnessRa0.4 (Equivalent to RMS16)
Waviness≤1 µm / 100 mm x 100 mm
Unit Dimensions
FootprintWidth40" (102 cm)50" (127 cm)60" (152 cm)85" (216 cm)
Depth40" (102 cm)62" (157 cm)67" (170 cm)75" (191 cm)92" (234 cm)
Total Height68" (173 cm)73" (185 cm)76" (193 cm)
Approximate System Weight
(Crated / Uncrated)
2300 lbs (1000 kg) / 1600 lbs (700 kg)3600 lbs (1600 kg) / 2700 lbs (1200 kg)4500 lbs (2000 kg) / 3500 lbs (1600 kg)6600 lbs (3000 kg) / 5400 lbs (2400 kg)
Approximate Footprint OverhangcControl
Station
Up to 25" (64 cm)
Top ClearanceAllow for Approximately 48" (122 cm) for Servicing
Rear ClearanceAllow for Approximately 24" (61 cm) for Servicing
Typical Unit Dimensions
General
Operating TemperatureRange20 ± 0.5 °C (67° - 69 °F)
Rate0.25 °C/hr (0.5 °F/hr)
Relative Humidity
(Non-Condensing)
30% - 80%
Line Voltage115 / 230 VAC, 50 / 60 Hz, Single Phase, 1.0 kW
Air Supply
(Air Bearings Only)
Velocity85 L/m (3 CFM)
Dry Air
-85 L/m (3 CFM)
Dry Air
-85 L/m (3 CFM)
Dry Air
Pressure7 - 8.25 Bar
(100 - 120 PSI)
-7 - 8.25 Bar
(100 - 120 PSI)
-7 - 8.25 Bar (100 - 120 PSI)
  • ベースシステムの型番はサイズ、測定範囲、ベアリング/モータのタイプを示しています。オプションの拡大光学系、カメラ、および照明は用途に合わせてカスタマイズできます。システムオプションや仕様の選択についてのご相談は、当社までご連絡ください。
  • Lは点から点への移動距離、または対角移動距離です(単位:mm)。これらの式は、認証済みのアーティファクト、2 µm以下のピクセル値、均等に分散された負荷、および標準の測定面を使用した、20°Cに熱的に安定化されたシステムに適用されます。
  • 制御ステーションには、モニタ、キーボード、マウス、制御パッドが含まれます。これらはユニットの前側に取り付けられています。

ビデオシステムのカスタマイズ

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マルチセンサービデオ測定システムVideoMic®のカスタマイズには、面照明やプロファイル照明、カメラ、ズームレンズシステム、計測用ソフトウェアパッケージなどが必要です。システムのカスタマイズ用オプションについては、各セクションをクリックするとご覧いただけます。

Video 4.1  金属プレス加工品の検査に使用されている当社のビデオシステム。プレス加工品の表面を電動式4分割ライトで照明しています。

アクセサリ(オプション)

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当社のビデオ測定機は、タッチトリガープローブと非接触レーザープローブを1台の機械に装備することで機能を向上させることができます。このマルチセンサの機能によりシステムの柔軟性が高められ、システムを切り替えることなく非常に複雑な部品の精密な測定や検査が可能になります。当社のアクセサリのラインナップについては、各セクションをクリックし、展開してご覧ください。

Video 5.1  当社のビデオシステムで製品を検査する様子。Renishaw®タッチトリガープローブを使用しています。

VideoMic® System Live Demonstrations at Our Sparta, New Jersey, USA Location

Send Your Samples or Bring Your Samples to Us

  • Thorlabs Measurement Systems (TMS) is located in Sparta, New Jersey, and has a demo room with VideoMic systems for customer samples, in addition to our warehouse and machine room.
  • Our VideoMic systems are built at our Sparta location, from parts produced mainly in the USA.
  • Send us your samples, and we will do an online live demonstration with you and send your sample data to you.
  • Or bring your samples to us, and we will perform the demonstration on-site with you. 
  • During your demonstration, you can tour our TMS facility, where our employees will build your system.

Contact TMS Sales if you are interested in sending us your samples or bringing your samples to us for a live demonstration of the features and capabilities of our VideoMic systems for your video CMM needs, or if you are interested in a custom VideoMic system configuration for your application. We can arrange custom demonstrations so that you can see what your sample data will look like when measured with a custom configuration.


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