黒田精工株式会社
株式会社溝尻光学工業所
株式会社マルイ
株式会社ニデック
株式会社テクノミュー
プルーフテクニック株式会社

【2021年版】平面度測定器6選 / メーカー7社一覧

平面度測定器のメーカー7社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


平面度測定器とは

平面度は平面の滑らかさを示す指標です。きれいな平面を作製することは品質の高いものづくりを行う上ですべての基本となる部分です。そのため、平面度については図面などでも基準値が指示され厳密に管理されます。平面度測定は、いくつかの手法があり、測定方法に合わせて平面度測定器も違う仕様のものを使用します。代表的な測定手法は大きく3つあり、ダイヤルゲージを使用した測定、基準原器を使用した測定、レーザー光による測定です。

平面度測定器の使用用途

あらゆる業界で、作製した製品が平面であることが求められ、平面度の測定は必要とされるため、平面度測定器の使用用途は無限にあるといってもいいですが、ここでは代表的な例を挙げます。それは光学用特殊プリズムです。プリズムは光を屈折させたり反射させるガラス器具で、カメラやなどに使われています。光通信ガラス面が真っ平な平面でないと、光の屈折、反射がうまくいかなくなってしまうため、平面度測定器で平面度の確認が必要とされます。

平面度測定器の原理

代表的な3つの測定手法の原理について簡単に説明します。
一つ目のダイヤルゲージを使用した測定ですが、ダイヤルゲージとは、スタンドといわれる測定治具や精密機器に取り付けて使用する測定機器です。ダイヤルゲージにはスピンドル式とてこ式があります。スピンドル式は、スピンドル(測定時に上下に振動する軸)の上下動をゲージ内部のギアに伝えて針を動かし、変位を読み取ります。てこ式は、てこの原理を応用し、スピンドルの角度から歯車を動かし、変位を読み取ります。測定精度が高いことが特徴です。
二つ目は、基準原器を使用した測定で、測定したい対象物と平面度基準原器を接触させて、接触部分に光を照射して隙間から洩れる光を測定することで平面度を測定します。
三つ目は、レーザー光による測定で、対象物にレーザー光を照射し、反射を測定することで平面度を測定します。表面を傷つけることがない点、測定が一瞬で終わるといった利点があります。

平面度について

平面度が良いものが触れ合うようにすることは、耐摩耗性において非常に重要なことです。平面度を良くすることは部品の精度にも影響し、ひいては機構の性能や寿命に影響します。また、平面度の良い面は外観品質にも影響します。

JISでは平面度は「平面形体の幾何学的に正しい平面からの狂いの大きさ」と定義しています。簡単に言えば、面の最も凸の部分と最も凹の部分を、理想的な2つの平面で挟んだ場合の距離となります。平面度は平らな平面でなければ指定できないということはなく、曲面であっても指定することができますが、円筒や内径の場合は、同心度や同軸度も指定する必要があります。用途や目的によって指定する幾何公差を選ぶ必要があり、適切な幾何公差を選べるようになるには経験が必要です。

接触式平面測定器の測定方法

接触式の平面度測定器として、ダイヤルゲージを用いる方法もありますが水準器を用いる方法もあります。どちらも測定ポイントごとの変位を求め、それを平面度として算出します。代表的な平面度の求め方として、井桁法があります。

これは、まず平面度を測定したい面をいくつかの田の字に分けます。田の字の角のどれか1つを基準点として変位ゼロと置き、X軸とY軸が交差する点の変位をそれぞれ測定します。全ての点を測定し終えた後、変位をそれぞれプロットして、最大値と最小値から平面度を求めます。この時、平面度を測定する面が水平であることが望ましいですが、傾斜が付いている場合は面の傾斜を補正して求めます。

平面度を測定する際は、キズやゴミ、突起といった特異点は除去して求めることもあります。特異点が除去しきれない場合は、測定ポイントを少しずらした位置で変位を求めます。特異点を除去せずに平面度を求めると、本来の値より大きく悪化した数値が求められてしまうからです。特異点を除去して求めた値でも、それが反りなどの測定対象物の変形によるもとのであるかを見極める必要があります。

参考文献
https://www.keyence.co.jp/ss/3dprofiler/keijou/flatness/info/
https://ekuippmagazine.com/business/plane/

平面度測定器のメーカー情報

平面度測定器のメーカー7社一覧


平面度測定器のメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 株式会社キーエンス
  2. 2 株式会社ニデック
  3. 3 黒田精工株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 プルーフテクニック株式会社
  2. 2 株式会社テクノミュー
  3. 3 株式会社キーエンス

歴史のある会社

  1. 1 黒田精工株式会社
  2. 2 株式会社溝尻光学工業所
  3. 3 株式会社マルイ

平面度測定器6選

超高精度平面度測定装置 SF-640M

黒田精工株式会社 超高精度平面度測定装置 SF-640M 画像出典: 黒田精工株式会社公式サイト

特徴

SF-640Mは、シリコンウェハや平面研削した加工物などの表面性状を評価するための平面度測定器です。

測定用の二次元ステージは、高精度のリニアサーボモータとエアスライダーを使用しているため、0.1umの繰り返し精度を誇り、その測定結果は独自の解析評価ソフトウェアですぐに判定できます。

ウェハのみならず、金属やセラミックスなどの計測もできるうえ、測定チャンバーは2重扉になっているため安全性も高く、熱源の電源部を外部に設置することで測定外乱も少なく抑えています。

黒田精工株式会社の会社概要

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波長シフト方式フィゾー干渉計FT-300WS

株式会社溝尻光学工業所 波長シフト方式フィゾー干渉計FT-300WS 画像出典: 株式会社溝尻光学工業所公式サイト

特徴

FT-300WSは、φ300mmサイズの大口径ガラスウエハの全面一括高速測定を可能にした非接触型の波長シフト方式フィゾー干渉計です。

ガラス等の透明平行板をフィゾー干渉計で測定する場合、表面、裏面、表裏面の 3つの干渉縞が重なってしまうため、複数の測定機で計測する必要がありましたが、
重なった干渉縞を分離する解析方法の開発により、「表面形状」、「裏面形状」、「板厚分布」を一度に全面一括で高速測定することが可能となり、大幅な作業時間の短縮を実現しています。

さらに、フィゾー干渉計ならではの高精度高分解能測定ができますので、鏡面サンプルでは通常の表面形状測定機としても使用可能です。

株式会社溝尻光学工業所の会社概要

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TFL2100

株式会社テクノミュー TFL2100 画像出典: 株式会社テクノミュー公式サイト

特徴

TFL2100は、非接触型の平面度測定器で、樹脂やガラス基板から大型の金型などの重量物まで幅広い用途に使用できます。

非接触型の平面測定器なため、対象物を傷つけることなく計測が可能で特に他の計測機では計測がむずかしい、大型の重量物に特化した装置設計をすることができます。

光源は可視光の半導体レーザーを使用し、高精度な計測結果を低価格で実現できるうえに、データの収集速度は高速なため、工場での面精度検査の効率を向上できます。

株式会社テクノミューの会社概要

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TFL3100

株式会社テクノミュー TFL3100 画像出典: 株式会社テクノミュー公式サイト

特徴

TFL3100XYシリーズは、ウェハーの平面度測定から研削加工品まで角型のワークに適しています。

非接触型の平面測定器なため、対象物を傷つけることなく計測が可能で、石定盤を使用しているため振動に圧倒的に強く、安定性の高い計測結果を得られます。

事前に計測結果の判定基準を登録することができ、計測結果の合否判定を瞬時にすることができます。

光源は可視光の半導体レーザーを使用し、2次元ステージを搭載しているため、ワークのサイズを問わずに検査ができます。

株式会社テクノミューの会社概要

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高さ・平面度測定機 HM-1000 シリーズ

株式会社キーエンス

特徴

HM1000シリーズは、検査室や製造現場にてこれまで各種変位計で計測していた作業を代替せきる平面度測定器です。

従来ダイヤルゲージなどで1点ずつ手計測していた作業が、わずか0.3秒で検査できる上に、人やものに依存しない正確な検査結果を得ることができます。

これまでのレーザー変位計では、平面度測定を行うために駆動ステージとの組み合わせと調整が必要でしたが、HM1000は筐体一体型の計測システムなので、測定精度を保証しつつすぐに使うことができます。

株式会社キーエンスの会社概要

  • 会社所在地: 大阪府大阪市東淀川区東中島1-3-14
  • URL: https://www.keyence.co.jp
  • 創業: 1974年
  • 従業員数: 8,419人
  • 資本金: 30,600,000,000円

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レーザー平面度計測器 LEVALIGN expert(レバライン エキスパート)シリーズ

プルーフテクニック株式会社 レーザー平面度計測器
LEVALIGN expert(レバライン エキスパート)シリーズ 画像出典: プルーフテクニック株式会社公式サイト

特徴

LEVALIGNexpertシリーズは、広範囲に対応する可視光レーザーを用いた平面度測定器です。

傾斜部や装置の基礎部分などあらゆる場所でも回転式ヘッドと直線性の高いレーザーを用いることで計測計測可能です。

計測対象によって、異なる分解能のセンサーを選定でき、平面および円形グリッドを定義し平坦度を算出することができます。

計測したデータをもとにソフトウェア上で自動で平坦度を算出するため、専門の解析知識を持たなくとも簡単に取り扱うことができます。

プルーフテクニック株式会社の会社概要

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