ジーフロイデ株式会社

東京板橋区板橋2-20-5-203

非球面レンズ 相対面偏心測定機 ROUNDTRACER EXTREME






現場エンジニアの要望をとことん取り入れ、
ミツトヨの真円度測定技術を
非球面レンズの「相対面偏心・外径偏心・アス」測定に応用

非球面レンズの相対面の偏芯測定は数ある形状測定の中でも難物測定の類に入ります。 まず両非球面であればサンプルを反転させて上下別々に測定する必要があります。 又自ずと測定時間も長く掛かります。 この課題は皆さんご存知の超高精度3次元測定機で行っておられる事と思いますが 本当にこれらの装置しか測れ無いのでしょうか?

①真円度測定機の基本技術を非球面レンズに応用
②非球面軸の芯出し・アライメントの自動化が可能
③精度は1μm以下
④測定時間が僅か5分~10分
⑤治具代のコスト削減



真円度測定機の基本機能と測定対象



真円度測定機の機能と非球面レンズの測定対象
真円度測定機の基本機能はもちろん、軸対称非球面を回転テーブルの中心にアライメントする機能を開発。パートプログラム作成ウィザードにより、これまで難しかった非球面金型やレンズの偏心が簡単に測定できるようになりました。 特に光学系で多用されるメニスカスレンズに於ける片面非球面、反対面球面の様な場合は 下記の測定が可能です。

1.球面側の球心と非球面軸のズレ量
2.それらの倒れ角(換算値にて)
3.非球面軸と外径の偏芯量
4.非球面軸とコバ面との倒れ角

以上は光学設計者にとって必要な情報です。これらの自動測定を可能とした唯一の装置 それがこの『RTX』です。

非球面レンズと金型測定


非球面レンズの相対面偏心と金型・胴型の真円度を1μmオーダーで測定

1台の測定機で偏心に関する測定がすべて完結
1台の測定機で「成形レンズ面」「心取り面」「金型」「胴型」すべて測定できます。レンズ用、金型用とスタイラスを変える必要がないので、複数のユーザーでスタイラスを使い分けることなく測定することができます。
この1台で偏心に関する測定がすべて完結するので、測定機が変わることによる測定誤差が減少し、レンズの偏心量=金型のクリアランスとして正確な測定評価が可能です。



非球面レンズのアス、表面性状(うねり、粗さ)をnmオーダーで測定

アス測定の短縮は、製品・設計品質を大きく高める
5分の偏心測定時間の中で、同心円状に取得した平面度データを使ってnmオーダーのアス評価が可能です。これまで測定時間がかかることから十字断面計測で代用されていましたが、アス最大位置を正確に走査することは困難です。抜き取り検査や金型保証とされていた偏心、アスの測定を短縮し、数多く測定できることは製品、設計品質を大きく高めます。

現場エンジニアが推奨する使用方法


開発に携わった「現場エンジニアの声」


開発コンセプトは、『早く正確に』
~1人の作業者の有効活用時間を多くする~

充分な精度や機能に加え、1個の測定時間は短く、作業員の「付きっきり」という拘束時間の短縮
 
業界標準装置は、装置に付きっきりで測定が必要です。たとえ、オペレーションに慣れていてもレンズ1個測定するのに数十分はかかります。『早く正確に』をコンセプトに他の測定機との相関取りを行い、RTXはタクトを早めつつも測定精度を確保した測定条件をデフォルトで入れています。また測定プログラム作成も直感的でかつウィザードに沿ってすぐにでき、測定はレンズを吸着させてスタートボタンを押すだけで5分後には結果が得られます。更に前機種のRA2200よりコラムの精度が上がり、金型の測定にも十分な結果が得られるためこれまで幾何公差指示だけだった金型のクリアランス設計にもRTXの測定結果をフィードバック出来ます。


作業員によるレンズを上下反転させる作業は必要ありません。
レンズの両面測定には、測定の途中で上下をひっくり返す必要があります。本装置は検出器をレンズの上面から下面へ移動させることができる為、計測途中にレンズを上下反転させる作業は発生しません。したがって、作業員の拘束時間が短縮され、測定中は別の作業に安心して取組むことができます。

各レンズ毎の専用治具は不要
各レンズ毎の専用治具は必要とせず、治具にレンズを吸着するのみ。
測定に必要な治具代は1セットで済み、コスト
削減ができます。

スタイラスや検出器は全てミツトヨ標準品
ミツトヨ標準品の粗さ測定器用スタイラスを使用し、消耗しても安価で交換しやすくなっています。また1本のスタイラスでガラスも超硬もキズレスで測定可能です。
(上下左右どの方向も0.75mN低測定圧を実現)

基本原理

本来、この装置は真円度測定機です。例えば回転ステージ上に円柱を搭載し、その真円度を測定する場合、下記のアライメント方法でステージ回転軸と円柱の軸を合致させます。

先ず円柱側面の2ヵ所に接触端子を当てます。もし円柱に傾斜があれば
1.端子の軌跡は楕円になる
2.2ヵ所の楕円中心のXY座標がズレる
(※下図の左の状態)


これを
1.楕円を円になる様ステージ側で傾き
  を修正する(チルト調整)
2.2ヵ所のXY座標をステージ側で合致
  させる(シフト調整)

この2つの調整をステージ側で予め行ってから再度真円度測定をします。
この技術を非球面レンズの光軸アライメントに応用したのがこの装置の特徴です。


これと同じ操作を回転ステージ上に設置された非球面レンズで行います。接触端子はレンズ面上で5周測定です(デフォルト)。


これらの予備動作を行うと非球面レンズ軸とステージの回転軸は合致します。 ここで再度外径測定を行えば偏芯測定が可能となります。

測定イメージ(上面、外径、下面)


本装置の接触端子(スタイラス)はレンズ側面と下面にも届く構造になっています。
従って下面もサンプル姿勢はそのままで測れます。

上面測定
上面測定

外径測定
外径測定

下面測定
下面測定


出力事例集





※使用データ・ロゴ・画像について
データ提供 : 株式会社ミツトヨ様
  HPサイト : ジーフロイデ株式会社 サイト内
                       非球面レンズ 相対面偏心測定機 ROUNDTRACER EXTREME
                       https://www.g-freude.co.jp/rtx

販売代理店

非球面レンズ 相対面偏心測定 「ROUNDTRACER EXTREME」に関しましては、
下記の販売代理店からご購入いただけます。
お近くの営業所をご利用ください。
株式会社ナガタ

◆ 本 社
 〒394-0025 長野県岡谷市大栄町2-4-15 
TEL : 0266-22-4592(代) FAX : 0266-24-0317
URL: 
https://www.nagata-ss.co.jp/
 
◆ 東京営業所
 〒192-0045 東京都八王子市大和田町5-27-10 
TEL : 042-631-1782 FAX : 042-631-1786
 
◆ 宇都宮営業所
 〒321-0905 栃木県宇都宮市平出工業団地43−102 
TEL : 028-613-0255 FAX : 028-613-0277 
 
◆ 大阪営業所
 〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原2-14-10 中尾ロイヤルビル二階 
TEL : 06-6318-8229 FAX : 06-6318-8230
 
◆ 大分営業所
 〒874-0845 大分県別府市北中4-1 
TEL : 0977-76-8201 FAX : 0977-76-8202
 
◆インドネシア ジャカルタ営業所
 Jakarta Branch Office 
Jl. Raya Sukabumi Km.2, Teluk Pinang Ciawi 16720  Bogor, Jawa Barat  INDONESIA
TEL : +62-251-8242-166   FAX : +62-251-8242-166
 
◆永田(香港)有限公司
 Nagata Hong Kong Co.,Ltd.
4B,11/F.,Join-In Hang Sing Ctr.,2-16 Kwai Fung Crescent, Kwai Chung,NT.,HK  
TEL :+852-2614-7755   FAX :+852-2614-7767
 
◆永田五光国際貿易(上海)有限公司
Nagata Shanghai International Trade Co.,Ltd.
Room 903 Shanghai Huasheng Business MansionNo.398  Hankou Road,HuangPu Dist. Shanghai
TEL :+86-21-6360-1527  FAX :+86-21-6360-1608


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