光学コンパレータとは？

光学コンパレータは、ステージ上に置かれた物体の画像を拡大してスクリーンに投影し、部品を既知のデータのセットと比較して測定できるデバイスです。 これらの機械は、生産のさまざまな段階で部品を比較して規格への適合を確認するために使用され、また、作動部品の摩耗と裂け目の程度を確立するために使用される場合があります。 この測定は、問題の部品を強力な照明の下でガラスのステージングテーブルに置くことで実現されます。 レンズの複雑な配置により、画像が拡大されて表示画面に転送されます。 この画像は、画面に添付されたパーツの参照グリッドまたはテンプレートと比較できます。

光学コンパレータは、ねじ山の複雑なプロファイルを測定および比較するための補助として1920年代初期に開発されました。 これらのマシンは、強く照明された水平のガラスステージングテーブルと垂直表示スクリーンを使用します。 チェックまたは比較するオブジェクトは、ステージングフィッティングにしっかりと保持され、ステージングテーブルに置かれ、強力なハロゲンまたはクールな光ファイバー光源で照らされます。 さまざまな倍率と微調整のために調整できる機械の光学素子は、表示画面に画像を投影します。 その後、これらの画像を使用して、生産部品の適合性や作業アイテムの摩耗や劣化をチェックできます。

表示画面には、分度器グリッドまたは部品のサンプルプロファイルが透明オーバーレイとして取り付けられている場合があります。これにより、オペレータは投影画像を一連の標準測定値と比較できます。 表示画面に投影される画像は、選択された照明位置とプロセス要件に応じて、部品の単純なプロファイルまたは表面の詳細を含む場合があります。 この測定方法により、小さくて複雑なプロファイルを非常に正確にベンチマークできます。 一部の光学コンパレータシステムでは、部品を回転させて多軸比較を可能にし、参照または後で分析するために投影画像をキャプチャおよび保存できます。

光学コンパレータの欠点の1つは、投影画像の解釈における主観性です。 これにより、自動エッジ検出などの業界の進歩がもたらされ、デジタル化されたコンピューターモデルを使用して予測結果のベンチマークを行うことができます。 古いシステムで発生した別の問題は、2次元以上で部品を比較できないことです。 最新のコンパレータシステムは、Z軸測定の追加を可能にする非接触レーザーリーダーとタッチプローブに含めることで、この問題に対処しています。

光学的比較の分野における最新の進歩は、ビデオ測定システムです。これにより、コンピューター測定プログラムは画像をピクセルレベルまで比較して、非常に正確な測定を行うことができます。 これらのビデオシステムは高速であり、非常に正確なサンプルの3軸表面および次元マッピングが可能です。 まだ駆け出しの技術ですが、ビデオコンパレータの分野での進歩により、従来の光学コンパレータは近い将来廃止される可能性があります。