2015年08月06号
【日本技术的挑战】PT接触式传感器〜M5×17mm 超小型的高精度传感器〜
支撑生产的小巨人。
M5×17mm 超小型尺寸。 “超小型高精度PT接触式传感器”通过工厂自动化不可或缺的 “精密定位”, 在背后支撑着全世界的生产,可以说是 “小巨人”。
开发的契机是工程师们的困惑
PT接触式传感器的开发可追溯到2006年。 “我们使用的是其他公司的小型传感器,但很容易坏,真头疼。好想有一种坚固、小巧的高精度传感器啊!” 这是当时大型半导体制造设备生产商的心声,也成了我们开发的契机。用户期待的目标性能主要有以下3点。
・直径M5×全长18mm以下的外形
・100万次以上的耐久性
・1/1000mm的重复精度
当时,市场上虽然已经有了超细型高精度传感器,
但无法满足用户期待的大小与耐久性。

“由于太小,零件无法成型!”
首先,根据用户的要求画好了试制图,并由资深机械加工工程师们逐一切削出了零件。
反向思维
“既然零件总是歪斜,能否开发一种不需要弯曲的零件呢?” 经过多次试制,最后终于想出了将2处复杂的弯曲改造成1处的简单结构。 这就减轻了弯曲带来的负荷,解决了歪斜问题, 实现了以直径M5×总长17mm的尺寸进行产品安装。 组装好的传感器经过耐久试验, 远远超出了用户期待的100万次,达到了300万次的耐久性。
实现1μm重复精度的障碍
虽然解决了外形尺寸和耐久性的问题,但试制品的重复精度只有10μm。 这距离期待的精度1μm实在是太远了……。 机械加工工程师们立即着手按照精密级要求改变了试制品形状,并将其一个个切削出来。 工程师们相信自己的感觉。 由于长期参与机械加工工作,使得他们练就了高超的零件切削技术, 能够充分考虑到组装的需求,切削出极小的零件,即使没有图纸也能装入最终尺寸中。

细微的焊接,只要手略有抖动,就会啪!发生短路……批量生产的课题
在试制品即将完成、开始考虑到批量生产的问题时,出现了一些生产技术上的难题。 PT接触式传感器的精密组装需要高超的生产技术。 特别是连接极细电线和触点的焊接作业,是技术含量最高且最重要的技术。

产品太小,无法注入热熔胶!
向产品内部注入的粘接剂需要24小时才能硬化,在生产效率方面存在很大问题。 粘接剂是保护内部结构必不可少的物质。 于是,我们把目光投向了能够替代粘接剂、且可在常温下凝固的热熔胶。 很快,我们便向充填机厂家订购了专用充填机。可是,面对M5的极细外形,厂家犹豫了。 “注入部位太细了,不可能均匀注入”,厂家这样回绝了。 然而,工程师们已经燃起的热情不会轻易被扑灭。 “不行的话,只能自己来改造机器了!” 工程师们开始尝试自己制作热熔胶的充填模具。
小小躯体中的高超技术
