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美得龙(上海)贸易有限公司

2015年12月22号

【日本技术的挑战】精密气压式传感器〜支撑自动化时代的“精密就位传感器”〜

美德龍日本制的生产

数码时代的新产品”DPA-SR1

新产品”精密气压式传感器 短距离型〔DPA-SR1〕”,
是能以±0.5µm的重复精度确认夹具与工件接触的气压式”精密就位传感器”。
该传感器可以检测因切屑等而造成的”工件”的翘起,在生产过程中切实防止因”就位不良”而导致的加工不良。

一般的”气压式间隙传感器”由于信号点的偏差大,只用用于检测工件的”有无”。

“精密气压式传感器〔SR1〕”从根本上推翻了这一常识,达到了60倍于传统产品的±0.5µm的重复精度。

此外,〔SR1〕还是在精密机械式传感器专门厂家美德龙公司诞生的第一个电子式传感器。
该传感器具有数码式传感器独有的特点,在1~100µm的容许公差范围内,
只需按一下按钮即可进行信号点的设定。

第一代精密机械式精密就位传感器”DPA-A2

最初开发的”精密就位传感器”并非电子式,而是精密机械式。

这就是”精密气压式传感器〔DPA-A2〕”。

开发人员是以内径测量用”气动千分尺”等流体为专业的70多岁(当时)的工程师J。
他本来已经退休,后来他以前的上司,也就是本公司创始人找到了他。

于是他发明出了通过空气压力的变化来测量尺寸的”气动千分尺”。
这是美德龙迄今为止没有过的新技术。

实现自动化和超精密加工

工程师J很早就注意到了”精密就位传感器”的必要性。
其背景就是不断加速的工厂自动化的趋势。

生产线的无人化每天的都在加速,将工件安装到夹具上的准备作业也由机器人所取代。

这一工序的关键就是工件的安装位置。
如果安装位置不当,即使使用精度再高的数控机床,也不能实现超精密加工。
即使因切屑而造成的工件翘起只有数微米,也会导致加工不良。

“能取代人的眼睛来进行’精密就位确认’的传感器,不就是这个时代的需求吗?”
他这样想,并开始了行动。

“精密定位传感器”与”气动千分尺”的邂逅

为了开发出”精密就位传感器”,
工程师J想起了将重复精度很高的美德龙的精密机械式传感器与气动千分尺的原理相结合这一点。

其构造是,利用”精密定位传感器”高精度地检测因传感器内部的背压变化
(因喷嘴间隙的变化而引起的压力变化)而引起的”隔膜”的移动,以此判断间隙的OK/NG。

可以说这是一款”气动千分尺式传感器”。
这是由两种技术引起的”化学反应”。

掀起”气压式间隙传感器”的革新

“精密气压式传感器〔A2〕”是一款高精度就位传感器,重复精度高达±1µm,
大约是传统的”气压式间隙传感器”的10倍。

该产品从”确认工件的有无”变为”精密就位确认”,从根本上改变了”气压式间隙传感器”的性能,
迅速满足了不断高度化的生产现场的需求。

此外,由于采用IP67保护构造,可设置在冷却剂飞溅的机床内部,
由于可尽量缩短空气配管的长度,因此可提高响应性,为提高生产率做出巨大贡献。

该产品的业绩得到认可,荣获了2015年”东京都风险技术大奖”,
作为具有革新性和将来性的产品,得到了高度评价。
(在颁奖仪式上,舛添都知事也观看了产品。)

进一步追求精度和性能。从”机械式”到”电子式”。

继第一代精密机械式传感器〔A2〕之后的新产品是电子式”精密气压式传感器〔SR1〕”。
该产品是为了挑战生产现场的”数字化”这一课题,由年轻的工程师们开发研制的。

继承〔A2〕的气压技术,进一步追求精度和性能。

“精密气压式传感器〔DPA-SR1〕”利用压力转换元件将空气压力的变化转换为电气信号,
将重复精度由第一代产品DPA的±1µm提高到了±0.5µm,检测距离也扩大到了1~100µm。

在消灭加工不良品之前……

由”精密定位传感器”与”气动千分尺”结合而诞生的美德龙气压式”精密就位传感器”。
经过向电子式产品的演变,该产品在汽车发动机零件和电脑精密零件等自动化超精密加工的众多现场得到采用,
防止了因就位不良而引发的工件加工不良。

“精密气压式传感器”所追求的目标是”通过产品为社会做贡献”。
重复精度高达±0.5µm的”精密就位传感器”,默默无闻地支撑生产活动的发展。

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