光干渉式内周面精密測定機
Optical Inner Wall Metrology System

光干渉式内周面精密測定機​
OrbrayORBIDシリーズ

今まで見えなかった細孔内周面を、数値点群化により​
非破壊・非接触・高精度で測定が可能に！

軸受部品や空圧・油圧機器、内燃機関のシリンダーボアやジャーナルベアリングといった部品の内周面は、製品の性能を左右する重要箇所です。​
外形状に関しては様々な評価方法がありますが、穴内周においては測定方法が限られ、十分な精度の確保が難しい、手作業の手間がかかり作業者ごとのバラツキが生じる、破壊検査となり抜き取り評価しかできないなどの課題がありました。​​
Orbrayは小型モーターの製造で培われた精密組立技術や光通信技術、独自のアルゴリズム処理を組合せ、これらの課題解決に貢献する『光干渉式内周面精密測定機』を開発しました。​
非破壊・非接触・高精度の光干渉方式により、内周評価の定量化・自動化・省人化が可能となり、日々の生産における品質確認や測定データに基づくフィードバック加工、設計・開発時の検証・解析などにお役立て頂けます。​

光干渉式内周面精密測定機の特徴

• ・内径φ1.1mm以上の細穴を非破壊・非接触測定が可能
• ・高速且つ高精度測定　繰返し測定精度σ=0.02μm～0.2μmの高精度
• ・非接触測定の為、セッティングフリー測定　プローブ芯ズレを自動調心
• ・多項目同時測定（内径、真円度、円筒度、真直度、3D形状・・・）

光干渉式内周面精密測定機 ムービー

自動車、航空宇宙業界等における品質管理の課題事例​

国際規格の厳格化 IATF16949　JIS Q 9100

国家計量標準又は国際計量標準にトレーサブルな校正​、バラツキの管理
⇒高い校正品質、測定管理が求められる

市場トレンド

品質への厳しい目、少量多品種化、SDGsへの対応、廃棄品の削減​

顧客要求

生産性と両立しながらのトレーサビリティ強化
人に頼らない不具合流出対策​
軽量・省スペース化　合理的な寿命設計​

穴内周面評価における従来の測定方法の問題点​

半割して測定しなければいけなかった

小径部品では測定法が限られる

• ・高精度な評価困難
• ・高速且つ高精度測定　繰返し測定精度σ=0.02μm～0.2μmの高精度
• ・人に依存、トレーサブルな​校正が難しい
• ・熟練度、機差などバラツキ​管理困難

接触式は内周を傷つける恐れ 評価内容によっては破壊検査

• ・抜き取り、サンプル廃棄
• ・耐久試験時 同一ワークでの摩耗状態追跡困難​

複数の機器にまたがる測定 データ手入力

• ・自動化困難
• ・ポカミス​

技術比較 従来技術 vs 新技術

従来技術

穴径、及び内面評価は、破壊(半割)し精密測定が一般的。各測定において、専用測定機を複数種準備する必要がある。

• 内径：ボアゲージ、エアーマイクロ、
  真円度・円筒度：真円度計
• 破壊・半割：切断機・加工機​
• 粗さ：表面粗さ計
• 形状：三次元形状測定機・輪郭測定機​

新技術

光干渉式内周面精密測定機　ORBIDシリーズ

・内周面の各評価を1台に集約
・測定工数・習熟期間の大幅短縮が見込める

内周面測定原理

透光性パイプ基準式測定法　業界初

※知財権:日本特許5422849号、US PAT 9,709,388号他

●透光性パイプ面で反射する光と、●ワーク内周面で反射する光の光路差により光干渉を生じ、解析することで半径値の点群データを取得。

・特徴1
スキャンミラーとは別に支持された、透光性パイプを基準にすることで運動による誤差（母性の原理）の 影響を排除できる。

・特徴2
測定面と基準面が同一光路となっている為、光ファイバーの熱膨張等による光路差変動の影響が無い。

・特徴3
光学系は全て光ファイバーにて構成されている為、電磁波等の外乱を受けにくい

【代表値】（カタログスペック）
最小二乗径　繰返し測定再現性σ=0.2μm

測定事例

リングゲージ

テーパーゲージ 円錐ころ軸受 外輪

ボールベアリング外輪

非接触 ネジ穴測定ソリューション

ネジゲージによる手作業検査を OrbrayORBIDで
非接触・自動化・省人化・定量評価!

ネジ穴測定ソリューション測定例

エンジンボア測定ソリューション事例

国内製造 国内サポート 海外製測定装置の置き換えに!

大型/インライン測定機タイプ ORBID-I

エンジンボア内周各項目を非接触で高精度測定

繰返し精度σ=0,02~0.2μm

・測定データはPCに自動保存

・上位システムと通信・自動測定
　※インターフェース等カスタムオプション

・OK/NG自動判定
　内周形状フィードバック加工
　測定値CSV出力機能

多種径内周自動測定ソリューション

多種径内周面の各種測定を自動化

・内径
・真円度
・断面形状
・3D形状

新開発の光切替ツールチェンジャーにより
プローブ自動段替え

新開発 測定可能レンジ拡大ver. ORBID-ASD

測定精度はそのままで測定レンジ拡大

標準仕様 Standard spec.

プローブごとに測定可能レンジが存在
→レンジの範囲外はデータ欠損
→レンジを超える径はプローブ追加・交換必要

ORBID-ASD

精度はそのままで測定可能レンジが約2倍
→より深いミゾ、段付き形状でもデータ取得可能
→プローブ種類、段取り削減

メカタイプごとの比較

メカタイプ	ORBID-I インライン(大型)タイプ	ORBID-D 卓上タイプ	ORBID-SP セパレートタイプ
測定径範囲　※1	Φ1.1mm~	Φ1.1～40mm(標準)	Φ1.1mm～
プローブ挿入方向 ※2	上 → 下	下 → 上	ユーザー様機構に依る
測定機能	最小二乗径、真円度、内面評価、円筒度、 粗さ、真直度、同軸度 等		最小二乗径、真円度、 内面評価　※3
共有コーポネント	PC/専用ソフト　光学/制御ユニット
ステージ機構	調心用XYステージ Z軸ステージ		調心用XYステージ
ユーザー様準備	架台 ワークスライダー 接続I/O 等	作業机 等	Z軸/送り機構 取付アタッチメント 接続I/O 等

※1 測定径に応じた光プローブの取付が必要です。光プローブは各メカタイプ共通となります
※2 測定時の姿勢により精度に影響する場合がございます。
※3 I/OによってはORBID-I, -D同等の測定が可能となる場合がございます(カスタム対応)。

導入メリット​

• ・繰返し測定精度　σ=0.2μm以下の高精度測定
• ・非破壊・非接触測定により、製品をロストすることなく全数測定が可能​
• ・芯だし不要。セッティングフリー　＝　作業者スキルによる測定値変動無し
• ・測定機が一台に集約することにより、測定工数及び、習熟期間の大幅短縮、設備投資の大幅圧縮が見込める。​