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2016年03月04日

【技術人的挑戰】無線式3次元接觸式測頭~開發國產的無線接觸式測頭!~

美德龍的生產製造

3次元接觸式測頭指的是

3次元接觸式測頭指的是,設置在CNC加工機械內,
可以從縱向、橫向、高度的3個次元來量測加工件的尺寸。

其中許多是從國外進口的,價格昂貴。

美德龍的無線式3次元接觸式測頭〔RC-K3E〕,
重複精度為1µm,可接收多方向的信號,
是傳統的紅外線式3次元接觸式測頭無法實現的。

該3次元接觸式測頭克服了無線通訊的弱點,即雜訊和惡劣環境下的電波干擾,實現了全方向穩定通訊。

追求精度及穩定通訊

目前「紅外線通訊」是3次元接觸式測頭的主流無線通訊方式。

家裡切換電視頻道的遙控器也在使用。
「紅外線通訊」在直線方向的通訊上表現優異,但若有遮蔽物,通訊會被干擾,無法長距離通訊。

近年來,因加工件形狀的複雜化和加工技術的多樣化,向5軸加工機和機器人上搭載的無線通訊增加,
開始要求有可接收從多方向來的「無線通訊」。

遙控器若不直線朝向接收器的話,「就不能切換頻道!真煩人!」
電腦也有無線上網(Wi-Fi),非常便利。

但是,與辦公室和家庭不同的是,工廠內有像馬達等各式的雜訊交織、電波干擾,
可高度信賴的「無線通訊」是不可行的。

一直生產能適應惡劣環境的產品的美德龍工程師

「一定要實現不受雜訊干擾、能適應惡劣環境、可高度信賴的無線通信!」

於是開始開發採用新型無線通訊方式的3次元接觸式測頭。

應用和新技術的融合

2.4GHz ISM頻帶的無線通訊,通用性強,也可以共用複數的無線系統。
但相反,作為工業用的話,通訊的信賴度是不足的。
為了提昇通訊的信賴度,開發可適應工廠內的雜訊環境的無線通訊系統很必要。

以不中斷的無線通訊為目標,機械和通訊的工程師一起開始開發。

在傳統產品中的有線接觸式測頭的精密機械技術上,
搭載利用模擬技術構建的無線系統,完成了試作品。

終於開始了通訊精度評測。

看不見的敵人到底是……?

從評價測試開始後,過了數日。
平日的中午12點左右,還有固定日的傍晚,會頻繁出現通訊錯誤。
是系統或是機械的問題?

需要注意的是,每次出現錯誤都是在同一個時間點。

試著探索原因,發現不是系統和機械的問題,而是受到了外部雜訊的影響。

但是,為什麼發生在午休時間……?

在工廠內,中午時間一起使用數台微波爐來加熱便當。

「也許是……」,帶著這個疑問,我們若試著在別的時間使用微波爐。
果然發生通訊錯誤。

由於受到微波爐發出的雜訊干擾,所以發生通訊錯誤。

而傍晚頻繁發生的外部雜訊的根源,是工廠上空的飛機的關係。
美德龍立川附近有橫田基地和立川駐屯地的數個飛機場,上空有飛機和直升機。

活用可以使用的環境

新產品的開發環境,剛好是有雜訊的惡劣環境,有利於在更嚴竣的雜訊惡劣環境下進行評測。

在微波爐旁邊放置收發機,評價通訊的穩定性。

出現錯誤顯示,解析數據,再重組系統。
經過工廠實際使用,在強力的雜訊干擾環境下不斷試驗的結果,
製成了有高度信賴性的無線通訊系統。

獨家技術的優勢

完成的無線通訊系統中,融入了獨家的最新技術和國際規格。

因為共同使用無線通訊頻帶,很多外部來的干擾通訊,造成通訊不穩定。
經由獨家搜尋技術,即時攔截混亂情報,改變使用頻率,穩定通訊。

系統的構成,除了通訊穩定化,其他還採用「國際規ISA100」,確保情報收送的安全性,
判明可以比傳統式通訊減少1/6的錯誤。

 

「完成」是下一個出發點

曾是紅外線通訊的障礙,不受收送從多方向來的信號、
雜訊和遮蔽物的干擾,實現高度信賴的無線式通訊系統,
現在搭載於5軸加工機和機器人、大型CNC工具機中,大顯身手。

完成在工廠內具有高度信賴型的無線通訊系統後,
今後我們將把「使用者的困擾」做為動力來源,
銷售包括「3次元接觸式測頭」在內的「無線定位開關」等各式新產品!

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