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インライン測定の決定版
白色共焦点方式により、材質や状態が混在しても超高精度に安定測定できます。
さらにペンタイプの超小型ヘッドで今までは難しかった狭い空間への取り付けも可能になりました。
「透明体・鏡面・微小ワーク」の測定、高速で移動する「粗面ワーク」の測定にお使いいただけます。
このカタログについて
ドキュメント名 | バタつく、傾く光沢・軽薄・微細部品を インラインで高精度測定 |
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ドキュメント種別 | 製品カタログ |
ファイルサイズ | 15.1Mb |
取り扱い企業 | オムロン株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
Page1
ファイバ同軸変位センサ
ZW-8000/7000/5000シリーズ
外径
φ12mm
×
軽量27g*1
・白色共焦点方式
超高速・超高精度測定
・超小型・超軽量・耐屈曲ケーブル
透明体厚み
15μm~*2 自在な装置組込み性
・3コントローラ/22センサヘッド
多様なアプリに対応
ZW-7000 ZW-8000
ZW-5000
角型ストレートタイプ
ペン型ストレートタイプ
ペン型ライトアングルタイプ
*1. ファイバケーブル長0.3mの場合。
*2. 形ZW-S8010の代表値。ただし屈折率1.5の透明体の場合。
Page2
2 ファイバ同軸変位センサ ZW-8000/7000/5000シリーズ
対象物も
取付場所も選ばない。
インライン測定の決定版
透明体厚み15μm
透明シートの厚みを超高精度測定
分解能 2nm
測定周期 60μs
角度特性 ±25° コントローラ
ZW-8000
測定範囲 ±2mm
角型ヘッド
ZW-S8010
小型・軽量
170g*1
*1. ファイバケーブル長0.3mの場合。
Page3
3
プリアンプレス
&耐屈曲ファイバケーブル
測定周期 20μs 曲げ半径R20mm
ECU基板の超高速組付け検査
分解能 4nm
リニアリティ ±0.45μm
スポット径 130μm
測定範囲 ±0.7mm
機器間誤差1μsで高精度同期
マシン コントローラ
オートメーション ZW-7000
コントローラ
NX1
ACサーボシステム
1Sシリーズ
省スペース
車載用カメラモジュール
貼り合わせ装置 組立時の傾き測定
ペン型 ペン型
ライトアングルヘッド ストレートヘッド
ZW-SPR5007 ZW-SP7007
低背組込 超小型・超軽量
27.5mm φ12mm/27g*2
*2. ファイバケーブル長0.3mの場合。
注.分解能、測定周期、測定範囲、リニアリティ、スポット径などの定格/性能は機種によって異なります。
詳細は「定格/性能」をご確認ください。角度特性については当社販売員にお問い合わせください。
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インラインの安定測定を極める。
インラインの安定測定を初代ZWで実現して以来、
お客様のモノづくりの進化に合わせてZWも進化し続けています。 超高精度タイプ
分解能 ZW-8000 P. 6
進化する
業界最高クラス*2
コントローラ ラインアップ
分解能 2nm*3
角度特性 ±25°*4
2nm 薄膜シートの厚みを
非接触で
正確に測定
4nm
*1
業界初
白色共焦点
方式採用 スタンダードタイプ
ZW-5000
10nm 汎用アプリケーション向け
初代 ZW インライン測定
(2012年)
500μs 80μs 60μs 20μs
同軸で見て、色で測る
原理
白色共焦点方式
光源から出た白色光(①)は、オムロン独自の小型光学設計技術で作
オムロンはZWに白色共焦点方式を業界でいち早く られたOCFL*7により、色(波長)ごとに異なった位置で焦点を結び
採用し、粗面・曲面・傾斜・狭小エリアなど、様々な状態 ます(②)。ワーク上で焦点を結んだ光だけを反射光として受光し
がワーク上に混在しても、安定した移動測定を実現 (③)、その波長情報を分光器で距離に変換し(④)、高さを測定す
しました。 る原理です。投光と受光が同じ軸に配置されていますので、三角測
距方式と違って測定範囲の全領域でワーク上の同一ポイントを的確
に測定できます。
*7. OCFL : Omron Chromatic Focus Lens 詳しくは17ページをご覧ください。
Page5
5
インラインの安定測定を極める。
クラス最小*6
超小型ヘッド
小さいだけでなく、測定物の形状に
超高精度タイプ 影響されない使い勝手の良さ
P. 8
密着取付により
小型部品の複数点を
ワンショット同期測定
進化する
ヘッド ラインアップ
小口径
ペン型
φ ストレートタイプ
12mm
超高速タイプ
ZW-7000 角型
P. 7 ストレートタイプ
30mm
業界最高クラス*5
測定周期 20μs
(平均化なしでも安定) 従来の変位センサ
(ZS-HLDS5)
移動体でもリアルに ペン型
形状測定 ライトアングルタイプ
100mm
低背
*1./*2./*5./*6. 2018年7月現在、当社調べ
*3. 静止分解能に関して、鏡面対象物を測定中心距離で
測定周期 平均16,384回で測定した時の数値です。
*4. センサヘッド形ZW-S8010/ZW-S7010/ZW-S5010の場合の代表値です。
反射光の受光イメージ
ピンホール 受光プロファイル
*8
ピンホール
①白色光
③受光素子
②OCFL*7(色収差焦点レンズ)で *8
④分光器 色ごとに焦点を結ぶ
③ワーク上で焦点を結んだ光だけを
反射光として受光
*8. 感度自動調整により受光量の少ない
レンジ端でも十分な受光量が得られます。
80mm
2277..55mmmm
Page6
コントローラ
進化するインライン測定
バタつく・傾く「透明体・鏡面ワーク」の測定なら
超高精度・高速タイプ ZW-8000
バタつく、傾く光沢・軽薄・微細部品を
インラインで高精度測定
0201
曲面 透明体 微小体
塗布された樹脂の高さを測定
鏡面(傾斜・曲面) 従来のレーザ変位センサ 白色共焦点変位センサ
真値 真値
従来のレーザ変位センサに比べて、光沢面で 測定値 測定値 光沢面でも
200 200 角度特性
も傾斜・曲面の高精度な形状測定が可能です。 150 150
変100 変100
位 50 位 50
量﹇ 0 量 ±
﹇ 0 25°
測定できる理由 μ -50 μ -50
m-100 m-100 *1
P. 19 『 高角度特性』 メカニズム ﹈-150 ﹈-150
-200-30 -20 -10 0 10 20 30 -200-30 -20 -10 0 10 20 30
角度[°] 角度[°]
(形ZW-S8010の場合)
透明体 従来のレーザ変位センサ 白色共焦点変位センサ
受光波形のピーク幅が広く、 高分解能でシャープな受光波形。
従来では難しかった、薄い透明シートやフィル 表面と裏面を分離不可 表面・裏面を分離し、厚みを測定可能
受光波形 受光波形
ムの表面と裏面の反射光を分離して測定でき 透明体厚み
表面
ます。 受 受 裏面
光 光
強 強 15μm~
度 度
*2
フィルム
表面 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
裏面 高さ[μm] 高さ[μm]
(形ZW-S8010の場合)
微小体 従来のレーザ変位センサ 白色共焦点変位センサ
スポット径が大きい スポット径が小さい
従来はスポット径が大きく、微小物体の正しい
最小
測定ができませんでした。超小スポットにより スポット径
測りたい所を超高精細に測定可能です。 4μm
測定条件に合わせて選べる *3
小スポットヘッド群をラインアップ レーザビーム ZW-8000
センサヘッドタイプ 角型ストレートタイプ ペン型ストレートタイプ ペン型ライトアングルタイプ
形式 ZW-S8010 ZW-S8020 ZW-S8030 ZW-SP8007 ZW-SP8010 ZW-SPR8007 ZW-SPR8010
スポット径 φ4μm φ7μm φ10μm φ7μm φ10μm φ8μm φ11μm
*1. センサヘッド形ZW-S8010/ZW-S7010/ZW-S5010の場合の代表値です。 *2. 形ZW-S8010の代表値。ただし屈折率1.5の透明体の場合。 *3. センサヘッド形ZW-S8010の代表値です。
注. 標準的な精度と高速性での測定は、スタンダードタイプのZW-5000をお選びください。
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進化するインライン測定 を極める2つの選択
高速で移動する「粗面ワーク」の測定なら
超高速・高精度タイプ ZW-7000
拡散反射ワークを移動しながら
超高速・安定測定
粗面 形状
基板上のチップの高さを移動しながら測定
形状 高速サンプリング_平均化なし 低速サンプリング_平均化あり
400
従来は平均回数の設定で安定性を上げていま 300
測 200
したが、形状が鈍るトレードオフも発生してい 定 100
値﹇ 0
ました。ZW-7000では最速20μsの高速サンプ μ -100 測定周期
m
﹈ -200
リングと、平均化なしでの安定測定により高速・ -300 最速20μs
形状測定を実現します。 -400
2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
移動距離[μm]
※測定ワークの
イメージ
(形ZW-S7030の場合)*4
粗面*5の平坦度 従来のレーザ変位センサ
設置方向_90°
従来はワークからの多重反射光が測定値の飛 設置方向_0°
真値
びを誘発し、本来測定したい「平坦度」を把握で 30
20
きませんでした。また、センサヘッドの向きとヘ 変
位 10
アラインの方向によっては、さらにばたつきが 量﹇ 0
0° 90° μ
m -10
大きくなります。白色共焦点変位センサなら、多 ﹈ -20
重反射光の影響を受けずに真の形状に近い平 -30
0 1000 2000 3000 4000 移動分解能
坦度を1回で測定できます。 移動距離[μm]
1/5
測定できる理由 白色共焦点変位センサ (従来原理比)
P. 18 『 粗面安定測定』 メカニズム
設置方向_90° *6
設置方向_0°
真値
30
20
変
位 10
量﹇ 0
0° 90° μ
m -10
﹈ -20
-30
0 1000 2000 3000 4000
移動距離[μm]
(形ZW-S7020の場合)*7
*4. 形ZW-S7030以外のデータについては当社販売員にお問い合わせください。
*5. 切削痕、ヘアラインなどのあるワークです。 *6. 形ZW-S7020 の場合。 *7. 形ZW-S7020以外のデータについては当社販売員にお問い合わせください。
注. 掲載している測定グラフはすべて代表例です。測定対象物の形状や材質によっては測定に影響が出ることがあります。実際のご使用においては事前に実機でのご確認をお願いします。
Page8
8 ファイバ同軸変位センサ ZW-8000/7000/5000シリーズ
センサヘッド
多様な工程や装置への組み込みに応
超小型ヘッド追加で 組立工程に最適
さらに組み込みを自在に 構造物やロボット、ステージに干渉しにくい
製品の薄型化や曲面化、小型化などの進化により、検査工程も
高難度化しており、上流の組立工程の見える化や組付け制御が
必要になっています。
そこでオムロンでは測定距離の長い角型タイプのほか、狭小 ペン型ストレートタイプ
スペースにも組み込める超小型ペン型タイプ(ストレート・ 測定範囲
7±0.3mm/10±0.7mm
ライトアングル)をラインアップしました。
分解能*1 2nm
リニアリティ ±0.3μm
重量*2 約27g 実寸大
注.代表値 イメージ
φ12mm
ペン型ライトアングルタイプ
測定範囲
7±0.3mm/10±0.7mm
分解能*1 3nm
リニアリティ ±0.45μm 実寸大
加 工 イメージ
重量*2 約31g
組 注.代表値
立
検 査 27.5mm
検査工程に最適
シビアな検査精度にも対応
角型ストレートタイプ
測定範囲
10±0.5mm/20±1mm/
30±2mm/
40±3mm*3
分解能*1 2nm
リニアリティ ±0.3μm
重量*2 約170g
注.代表値
実寸大
イメージ
*1. 測定範囲全域。
*2. ZW-8000/ZW-7000シリーズのファイバケーブル長0.3mの場合。
*3. 40mmタイプはZW7000シリーズのみ。
※写真はZW-8000シリーズ。ZW-7000/ZW-5000シリーズも同じサイズです。
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9
多様な工程や装置への組み込みに応 えるヘッドバリエーション
狭小スペースへの組み込み 吸着ノズルや位置決め用カメラ、治具などで
スペースがない場所にも取り付けられます。
軽量なので、
振動が起きにくい
低背省スペース取付 高さ方向の制約が大きくても、低背ヘッド
取付で、高精度な制御ができます。
チップダイカウント 方向性がないため、ヘッドの角度を変更
する必要がありません。
0° 90°
Page10
10 ファイバ同軸変位センサ ZW-8000/7000/5000シリーズ
ユーザビリティ
白色共焦点方式だから、効率的な配
工程省略:センサヘッドの回転工程が不要
従来は、受光素子への反射位置でワーク高さを測定していたため、
測定対象物の形状や移動方向に合わせてセンサヘッドを回転させる工程が必要でした。
白色共焦点変位センサなら方向の制約がなく、同一設置であらゆる方向への移動測定が可能です。
従来のレーザ変位センサ
白色共焦点変位センサ
測定タクト
最大25%
短縮*1
*1. 凹形状ワークを縦横方向に測定する場合のタクト改善ケースにて試算
回転工程不要の理由
P. 19 『 方向性フリー』 メカニズム
可動部にも安心、耐屈曲ファイバケーブル 移動測定でも安心:ケーブルベア配線対応
コントローラとセンサヘッドは、直径3mmの プリアンプ・光学部品がファイバケーブルに組み込まれていないので、
耐屈曲ファイバケーブルで接続。 ケーブルベアや配線保護管の中に配線をする移動測定でも安心して
300万回の屈曲テスト*2をクリアし、可動部への使用にも安心です。 ご使用いただけます。
*2. 当社規定の評価条件「曲げ半径(20mm)×300万回」
ケーブルベア 配線保護管
R
プリアンプレス
プリアンプがあると
可動部で引っ掛かり、
配線が困難になります。
延長用ケーブルで大型装置に対応 標準ファイバ 延長用ファイバ
ケーブル ケーブル
30mの延長ケーブルを接続すれば、最大32mまで延長でき、 0.3m/2m 2m/5m/10m/20m/30m
大型装置へのフレキシブルな引き回しが可能です。 接続アダプタ
コントローラ
センサヘッド
延長用ファイバケーブルラインアップ
P. 28 『 種類/標準価格 ケーブル』
Page11
11
白色共焦点方式だから、効率的な配 置・移動で生産タクトタイムアップ
コンパクトなファンレスコントローラ
光源と分光器の光学ユニットと、センサコントローラが一体に
なったコンパクトサイズなので、制御部にDINレールで省スペー
ス取付けができます。また、ファンレス構造のため、半導体や電子
部品のクリーンルームでも安心してお使いいただけます。
コントローラ・
光学ユニット
一体型 124mm
140mm
85mm
時間短縮:複数センサで同時測定
従来のレーザ変位センサのサイズでは、スペース制約で複数センサの並列測定が
難しかったケースでも、ペン型ストレートヘッドの密着取付で時間短縮が可能です。
従来のレーザ変位センサ 白色共焦点変位センサ
装置組込みの制約で、 密着取付で時間短縮 測定タクト
タクト改善が図りにくい 80%以上
短縮*3
*3. 当社従来比
同梱している
専用の取付プレートで
簡単に密着取付ができます。
白色共焦点のさらなるメリット
従来のレーザ変位センサ 白色共焦点変位センサ
測定ポイントのズレなし
高さによって測定する位置がずれる 測定位置のずれなし
従来は、高さによって測定ポイントやスポットサイズが変わるため、
たわみや傾きの影響で狙った位置を的確に測定できない場合があ
りました。白色共焦点変位センサなら測定範囲のどの位置でも同じ
測定ポイントで的確に測定できます。
狭所や壁際での測定が可能
反射光がチップの壁面で遮断され、 同軸のため壁面に遮られない
従来は、細管の奥や微小な凹部の高さを測定する際、反射光が壁面 測定できない
に遮られたり、都度センサやワークの向きを調整する必要がありま
した。白色共焦点変位センサなら、照射光と反射光が対象物に対し
同軸となるため、設置方向に関係なく狭所や微小な対象物の測定
が可能です。
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12 ファイバ同軸変位センサ ZW-8000/7000/5000シリーズ
ユーザビリティ
白色共焦点方式だから、面倒な対策や
EMC対策・熱設計の EMC対策 熱設計
工数削減 従来のレーザ変位センサ 従来のレーザ変位センサ
本体・ケーブルから電磁ノイズを発生 周囲ノイズの影響で測定値が変化 1.5時間使用時の温度変化
センサヘッドはノイズや熱の発
電子部品
生源となる電子部品や表示灯を 表示灯 測定値 +2℃
完全に排除。
電気ノイズ・磁気ノイズの影響を
周囲の
受けない構造なので、ノイズが ノイズ
発生しやすい場所でも安定して
時間
使用できます。 電子部品があるため、ノイズ対策が必要
また、ノイズや熱も出さず、周囲の
機器や治具伸縮による測定値へ 白色共焦点変位センサ 白色共焦点変位センサ
の悪影響がありません。 ノイズ発生ゼロ 周囲ノイズの影響を受けずに常に安定 1.5時間使用時の温度変化
ファイバケーブル
測定値 +0℃
表示灯レス
電子部品 周囲の
レス ノイズ
時間
ノイズ対策不要
特許出願中
多点スケーリングで斜め取付けや
ガラス越しの測定も安定 レーザ安全対策が不要
従来の2点スケーリングでは補正しきれなかった斜め取付けやガラス 白色光源*2を採用し、従来のレーザ光源では必要であった設備
越しの測定も、ZWなら最大10点までの多点スケーリングによる の安全対策や作業従事者への安全教育が不要です。
チューニングを実現*1。安定した測定が可能です。
斜め取付けでの測定 ガラス越しの測定 多点スケーリングで補正
従来はレーザ使用の
安全対策が必須
測
定 レーザ変位センサは、装置周辺に安 目の保護具
値 を装着
全対策のための遮蔽や、作業従事
者への安全教育が必要でした。
移動量
*1. ZW-8000シリーズのみ対応。 *2. ZW-8000はレーザクラス1に該当します。
特許取得済 センサヘッドをぶつけて 買うのはセンサヘッドだけ! 同梱されている
壊したけど、センサコントローラ キャリブレーションROMをセンサコントローラに挿し込めば、
キャリブレーションROMにより まで買わないといけないの? 引き続き高精度な測定が可能
ヘッド・コントローラの互換性と高精度を両立
ZW-8000
センサヘッドとセンサコントローラは互換性があるので、余計な センサヘッド
コストをかけずに、迅速に復旧が可能です。 故障 再購入で ZW-8000
交換可能 センサコントローラ
また、センサヘッドには個体ごとの補正値をセンサコントローラ
に伝えるキャリブレーションROMを附属。互換性と高精度測定を
両立しています。 接続可能
※キャリブレーションROMを挿し込めば、
自動でキャリブレーションが行われます。
※ZW-8000センサコントローラに
ZW-8000センサヘッド3タイプがいずれも接続可能です。
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13
白色共焦点方式だから、面倒な対策や 設計・調整工数を削減
表面
界面A
界面B
裏面
先進機能「EdgeTracks」*2で多層ワークも安定測定 特許出願中 ワークの面
多層ワークの測定時、ワークがばたついて非測定状態になっても狙った層の界面を安定して測定できます。
従来のレーザ変位センサ 白色共焦点変位センサ
ワークの振動等により一部のワークの面がセンサの測定範囲外 「EdgeTracks」を使用することで一部のワークの面が
(非測定状態) になると、センサが認識する面番号がシフトし、 非測定状態になっても測定したいワークの面と
測定したいワークの面との対応付けが崩れてしまいます。 面番号の対応関係を維持し、狙ったワークの面を安定して検出できます。
通常時 ばたつき時 通常時 測定したい界面A=2面目として
ティーチング
ワークの ワークの
センサが ばたつきで センサが ばたつきで
認識する 測定範囲外 認識する 測定範囲外
ワークの面 面番号 表面 ワークの面 面番号 表面 1面
表面 1面 界面A 1面 表面 1面 界面A 2面
界面A 2面 界面B 2面 界面A 2面 界面B 3面
界面B 3面 裏面 3面 界面B 3面 裏面 4面
裏面 4面 4面 裏面 4面
受光波形 測定範囲 受光波形 受光波形 測定範囲 受光波形
界面A 界面B 界面A 界面B 界面A 界面B 界面A 界面B
裏面 裏面 裏面 裏面
表面 表面
表面 (測定範囲外) 表面 (測定範囲外)
Near Far Near Far Near Far Near Far
1面 2面 3面 4面 1面 2面 3面 1面 2面 3面 4面 2面 3面 4面
面番号がシフト。界面Aを1面目、 ばたつきで対応するワークの面がずれても
界面Bを2面目として認識してしまう。 界面Aを2面目として認識できる 。
ワーク変位量 ワーク変位量
測定範囲外 測定範囲外
1面 2面
1面 1面
2面 3面
2面 測定範囲内 2面 測定範囲内
3面 4面
3面 3面
4面 4面
センサ測定値 センサ測定値
*2. ZW-8000シリーズのみ対応
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14 ファイバ同軸変位センサ ZW-8000/7000/5000シリーズ
システム
外部機器との同期測定により、移動ワ
移動測定時に位置ずれを原因とした測定誤差が発生しないよう、ZWシリーズには装置の移動機構と
測定タイミングを連動制御できる機能(外部同期測定モード)を搭載しています。
ステージの位置情報と連動した移動測定*1
スマホのカバーガラスのように急な角度が付いたワークの形状測定の場
合、角度特性だけでなく、対象物の移動量に同期した測定が必要です。加え
て、測定範囲を超える形状変化に追従するためにセンサを上下に制御しな 高 (X)
がら測定する仕組みが必要です。 さ
情
報(
Z
) (Z)
*1.ファームウェアVer.2.10以降でご使用いただけます。
ご購入後会員登録をしていただくと、コントローラの最新ファームウェアをいつでも無償で入手いただけます。 位置情報(X)
詳細は、製品に同梱されている会員登録シートをご確認ください。
従来 ZWシリーズ
ステージの加減速に関わらず、 エンコーダのタイミングに合わせて
センサは同じ周期で測定を行う センサが測定を行う(外部同期測定モードで実現可能)
エンコーダからの エンコーダからの
パルス出力 パルス出力
時間 時間
タイミングがばらつく 測定タイミングが同期
センサの測定 センサの測定
タイミング タイミング
時間 時間
高 高
さ さ
情 情
報( ワーク形状 報( ワーク形状
Z 測定値 Z 測定値
) 測定・演算形状 ) 測定・演算形状
位置情報(XY) 位置情報(XY)
測定位置(XY)と測定値(Z)の同期が取れていないため、 各センサがエンコーダからのパルス出力に同期し、
ステージの加減速があると正しいワーク形状になりません。 ステージの加減速に寄らずXYの位置に紐付けた高精度測定が可能です。
DLL 装置HMIにスピーディに統合
装置全体のHMIとして使用されるWindows/Mac OSパソコンに、ZWシリーズの設定画面や
測定結果を簡単に表示させることができるようにDLL*2をご提供します。
ご提供 ・測定条件の設定/参照 ・受光波形の取得
DLLの種類 ・測定値の取得 ・ロギング制御
*2. DLLは、購入者専用WEBサイトからダウンロードしていただけます。
詳細は、製品に同梱されている会員登録シートをご確認ください。
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15
外部機器との同期測定により、移動ワ ークの“狙った位置”を高精度測定
さらに Sysmacで移動測定をもっと簡単に
EtherCATによる同期で設定や測定が簡単に
最大32台まで
同期可能
EtherCATの周期的な通信に同期して、センサが自動で
マシンオートメーション
コントローラ 測定を開始します。
NJ/NXシリーズ システム内の機器間誤差は1μs。
また、EtherNet/IP™、アナログ出力、RS-232Cにも対応。
ACサーボシステム お客様の装置環境に合わせて装置組込みが可能です。
1Sシリーズ
Sysmac Studioで各種オペレーションを統合
センサ1 複数台のZWシリーズを効率よく設定
設定を流用して EtherCATでの接続機器を、オートメーションソフト
効率アップ ウェアSysmac Studioから統合して設定可能。複数台
センサ2 センサを組み合わせて使用する場合でも、設定データ
をコピーしながら一元的に効率よく設計でき、センサ
間の演算も簡単にプログラミングできます。
Sysmac Studio 複数センサの測定条件を
効率よく設定
ファンクションブロックで簡単立ち上げ
システム連動アプリケーションを短期間にプログラミングできるように専用ファンクションブロック(FB)をご用意。
ワークの形状に追従するFBや、2次元形状データを生成し、特徴点の寸法を演算するFB、設定・測定のためのHMI
画面などにより、プログラミングノウハウレスでの短時間立上げが可能です。
詳しくは右記URLより、SYSMAC-XR014 寸法計測ライブラリをご覧ください。 http://www.fa.omron.co.jp/sysmac_xr014
ならい制御 サーフェスサーチ
高さが滑らかに変化するような 高さが急激に変化するような形状の
形状の測定に適しています。 測定に最適。測定面の高さが
測定範囲外に変動した場合には、
変位センサが測定範囲内となるように、
変位センサの高さを再調整した
のちに測定を継続します。
高さ エッジ位置 変曲点 角度 断面積 形状比較
Z軸 測定範囲 Z軸 測定範囲 Z軸 測定範囲 Z軸測定範囲1 測定範囲2 Z軸 測定範囲 Z軸 測定範囲
最大高さ(Z) 正の マスタ形状
平均高さ(Z) 断面積 差異(Z) 測定した形状
最小高さ(Z) エッジ 負の
レベル 差異(Z)
角度(Θ)
X軸 エッジ位置(X) X軸 変曲点(X) X軸 X軸 X軸 X軸
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16 ファイバ同軸変位センサ ZW-8000/7000/5000シリーズ
技術解説
インラインでの超高精度・超高速測定を極め
超高精度・超高速を極めるZWシリーズ搭載の新技術
超高精度
Ultra High Power
WHITE
LIGHT White Light
ZW-7000には高速応答/低反射ワーク
測定安定性のため長期安定高輝度白色
光源を採用。ZW-8000には薄透明シー
ト測定、微細形状測定を安定して行う
ための白色レーザを新規設計しました。
※イメージです。
超繊細光伝導
Precise Core Fiber
P.C.F 白色光を高効率にセンサヘッドまで伝え、かつ、多層面からの複数の
反射光を超繊細にコントローラに伝導。精度の高い測定を実現する
ために、ZW-7000、ZW-8000にそれぞれ専用ファイバを採用しています。
高分解能
Spectrograph NEO Ⅰ/Ⅱ
色情報を距離情報に変換する分光器の波長分解能を従来以上に向上。
ZW-8000には新生Spectrograph NEOⅡを搭載し超高精度測定を
支えます。
使い勝手を極める全シリーズに搭載の共通技術
データ処理速度 従来比最大25倍*1 大容量ロギング 最大200万点
High Speed MEGA Mega Logging
Processor LOG Memory
白色光源の発光からセンシング、処理、データロギ 高速サンプリングで取得した最大200万点のデータ*2を
ングまでの一連の高精度測定の高速化をオムロ ロギングし、データ加工・保存するためにメモリ容量を大幅
ン独自のプロセッサモジュールで実現しました。 に拡張しました。
*1. ZW-CEシリーズとの比較。 *2. ロギングの対象は、測定値、投光量、各面の受光量から選択できます。
※イメージです。
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る新技術
高感度
High Sensitivity
High Speed CMOS
より高精度に、より高感度にどんな
ワークも安定して測定するために
ZW-8000/7000シリーズ専用のCMOS
を最適チューニングしました。安定測定
が難しかったワークも簡単に高精度に
測定が可能です。 ※イメージです。
低収差
OCFL Module NEO
波長ごとに集光位置をコントロールす
るオムロン独自のレンズ(OCFL*3)モ
ジュールを進化させました。従来からの
コンパクトフォルムはそのままに、一眼
レフレンズ同等のマルチレンズ構成で
従来比1/4*4の低収差を実現し、測定を
安定・高精度化します。
*3. OCFL : Omron Chromatic Focus Lens
( 色収差焦点レンズ)
*4. 形ZW-S07/-S20/-S30/-S40との比較 ※イメージです。
※OCFL Module NEOはZW-5000にも搭載されています。
組み込み易さを極める全シリーズに搭載の共通技術
超精密
超精密加工・機構設計
極限までの外形小型化と、高精度測定のためのレンズ径確保の両立を、
超精密機構設計と超精密加工技術により実現しました。
※超精密加工・機構設計はZW-5000のヘッド技術にも採用されています。
※イメージです。
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18 ファイバ同軸変位センサ ZW-8000/7000/5000シリーズ
技術解説
移動安定測定を叶える『白色共焦点方式』
ロボットやステージを用いた高速移動工程でも、安定測定できる画期的な
新メカニズム、それが白色共焦点方式です。粗面・曲面・傾斜・狭小エリア
など、様々な状態がワーク上に混在しても、白色共焦点方式のメリットを
活かして連続して移動測定ができます。従来のレーザ三角測距方式との
比較をしながら、その特長的なメカニズムをご紹介します。
※イラストはイメージです。
白色共焦点
変位センサ
境界面誤差
従来のレーザ 材質間誤差
変位センサ
傾斜測定誤差 ※左記グラフは特定条件
粗面測定誤差 下での測定イメージで
粗面測定誤差 す。実際のご使用におい
ては事前に実機でのご確
狭小エリア測定不可 曲面測定不可 認をお願いします。
様々な材質・形状の移動測定プロファイル
『粗面安定測定』メカニズム
測定点以外からの多重反射光はピンホールに入らないため、移動さ レーザ三角測距方式の課題
せて対象物からの反射状態が変化しても、多重反射光の影響を受け 反射光を受光素子で受光し、素子上のプロファイル形状から
ず、測りたいポイントを安定して正しく測定できます。 高さを測定する原理です。多重反射光の影響でプロファイル
が崩れ測定誤差が発生します。移動すると、さらに多重反射
受光プロファイル
ピンホール の影響が変化し不安定になります。
白色光
レーザダイオード 多重反射に 測りたい点
Far よる受光 からの受光
OCFL 受光
モジュール 波形は崩れず、 素子 Near
測定点の色のみ
安定受光 レンズ
レンズ
センサが認識する高さ
粗面で発生する
多重反射光
解決事例
P. 7 粗面の平坦度
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『高角度特性』メカニズム
真上から投光しているため反射光の広がりが小さくてすみます。 レーザ三角測距方式の課題
そのため、反射光の一部を安定して受光し測定可能です。 レーザによるスポットビーム光を斜めから投光しているため、
曲 面 光が一方向に強く反射するような光沢・正反射ワークの曲面の
受光プロファイル 場合、ワークの位置がずれると受光不安定に陥ります。
一部を受光して
測定 曲 面
投光 反射光 安定受光
受光なし
解決事例
P. 6 鏡面(傾斜・曲面)
受光量が少なくなっても、一部が受光できれば波長(位置) 仮に受光できてもレンズ収差の影響で受光プロファイル
情報から高さを安定測定できます。 がシャープでなく形状が崩れ、測定が不安定になります。
傾斜面 傾斜面
受光プロファイル
一部を受光して
測定
投光 反射光 不安定
安定受光
『方向性フリー』メカニズム
円錐型のスリムなビーム形状で投光・受光するので、ワークやセンサ レーザ三角測距方式の課題
の移動方向を気にせず安定測定できます。また、狭小エリアの測定 斜め上より反射光の位置を見るため、設置方向によっては
にも適しています。 ワークが受光を遮り測定不能となります。
解決事例
P. 10 センサヘッドの回転工程が不要
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20 ファイバ同軸変位センサ ZW-8000/7000/5000シリーズ
セレクション
わずか3STEPで選べるコントローラ×ヘッドのバ リエーション
STEP1 測定したい対象やシーンでコントローラを選ぶ
超高精度タイプ
ZW-8000シリーズ
薄膜シートや
ガラスなどバタつく・傾く センサコントローラ
「透明体・鏡面・微小ワーク」を ZW-8000
測定したい
輸出をご検討なら
ZW-8000T(輸出貿易管理令対応)
超高速タイプ
ZW-7000シリーズ
移動しながら「粗面ワーク」を センサコントローラ
リアルに形状測定したい ZW-7000
輸出をご検討なら
ZW-7000T(輸出貿易管理令対応)
スタンダードタイプ
ZW-5000シリーズ
コストパフォーマンスよく
センサコントローラ
白色同軸原理のメリットを ZW-5000
まずラインに組み込みたい
輸出をご検討なら
ZW-5000T(輸出貿易管理令対応)