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レーザ測長計システム

LV-9002/9300A/0121A

 

製品写真(レーザ測長計システム LV-9300/9001)

LV-9002/LV-9300Aは、He-Neレーザ光を使って直線変位を測定する高精度・高速応答非接触測長システムです。

干渉計内蔵のシンプルな構成と5 m/sの高速応答、最高1 MHzの高速サンプリングの性能で、プリンタ・スキャナ・コピー機等のOA機器や、 工作機械・移動ステージ等の精密、高速位置決め機構を有する機械の動特性解析まで、高精度な位置決め計測・解析を行うことが出来ます。

僅か 0.2 g 以下の微小コーナーキューブを使用することで、小型の超音波リニアアクチュエータ移動量も、質量負荷による誤差を最小限に抑えて、今まで以上の高精度解析・評価が実現可能です。

また、LV-0930 変位解析ソフトウェアを使用する事で、測定対象が移動~停止時に起きる動 的な挙動を最高1 MHzサンプリングで解析する事ができます。対象の移動変位(m)、移動速 度(m/s)、加速度(m/s2)に加え、オーバーシュート・アンダーシュートの計測、センサを2台使 用する事で差動・差分にピッチングやヨーイングの解析ができます。また等速制御が目標速 度の何%以内に入っているか簡単に確認できる±%グラフなども簡単に表示できます。


レーザ測長計システムは次の3つのユニットから構成されます。

LV-9002 センサ
LV-9300A レーザ速長計
LV-0121A ディジタル変位計

組合せにより、1chの測長計として、あるいは2chの測長計としてピッチング&ヨーイングや差分計測システムが構成可能です。

特長

  • 干渉計一体型のシンプル構造

  • 最大 5 m/s1 MHz サンプリングの高速応答

  • 超軽量のコーナー・キューブ(0.2 g / 2.0 g 以下)により質量負荷の影響を軽減

  • 変位出力はディジタルに加えアナログも標準装備、他の信号との同時観測が可能

  • LV-0930 変位解析ソフトウエアとの組み合わせで[変位 → 速度 → 加速度]の同時変換も簡単

 

LV-9002/9300A/0121A 紹介動画 (YouTube)

 

高速チップマウンタやディスペンサ・ヘッドの動特性計測

レーザ測長計LV-9002/9300Aに使用する最小コーナーキューブは、僅か0.2 g以下の微小質量※1です。 計測対象が作動・停止する時に生じる加速度でコーナーキューブの質量が発生する力を最小限に抑える事ができます。高速動作するチップマウンタやディスペンサ装置のヘッド部などを高精度で評価する事が可能です。

 

イラスト(1ch測長計システム例 - プリンタ ・スキャナ)

 

写真(LV-0801/0802コーナーキューブ)


 

ディジタル & アナログでの動特性解析

LV-9002/9300A/0121Aは、LV-0930 変位解析ソフトウェアによるディジタルデータ解析の他、1 MHzサ ンプリングのアナログの変位出力を装備。作動部位の変位値(m)を計測・評価対象に装着した計測用マイクロホンや加速度検出器、電流プローブなど他の検出器と同期した評価が可能です。

 

イラスト(1ch測長計システム例 - プリンタ ・スキャナ)

ピッチング&ヨーイングの測定

 2台のレーザ測長計センサを使う事で、ステージ作動時のピッチン グやヨーイングで生じる僅かな角度、変位差、速度差、加速度の差を評価する事ができます。また任意 の部位との差動評価も可能です。

 

イラスト(1ch測長計システム例 - プリンタ ・スキャナ)

システム構成例

イラスト(システム構成例)


概略仕様

LV-9002 レーザ測長計センサ

検波復調方式 光ヘトロダイン検波による変位復調
光源 He-Ne レーザ(波長 632.8 nm)
射出光出力 1 mW 以下(クラス2 JISC6802 FDA 規格適合)
測定範囲 コーナーキューブ使用:±10 m
レーザスポット径 Φ 6 mm
精度 ±0.2 ppm
表示器 ●干渉レベル表示:10 セグメント LED バ−
●レーザ状態表示:ウォームアップ時赤色LED点灯 / 測定可能時緑色LED点灯
●検出 ERROR 表示:赤色LED点灯
センサ主固定穴 主固定 M6×2
信号ケーブル
(RR-0030)
長さ3m(ケーブル外皮:耐熱耐油 PVC 黒色)
質量 2.6 kg
外形寸法 83.5(W)× 218(D)× 85(H)mm

LV-9300A レーザ測長計

モニター出力
※干渉レベルを電圧出力
アナログ出力:0 ~ 10 V
出力インピーダンス:50 Ω 以下
出力端子:BNC(CO2型)
表示器 ●干渉レベル表示:20 セグメント LED バ−
●レーザ状態表示:ウォームアップ時赤色LED / 測定可能時緑色LED
●ERROR 表示:計測エラー時に赤色LED点灯

一般仕様(ディジタル変位計 LV-0121Aを含む)

使用電源 AC 100 ~ 240 V 50/60 Hz
消費電力 60 ~ 105 VA(1軸測長計セット)
100 ~ 135 VA(2軸測長計セット)
動作温度範囲 5 ~ 40 ℃
使用湿度範囲 30 ~ 80 %RH(結露なきこと)
保存温度範囲 −10 ~ 50 ℃
質量 約 6.6 kg
外形寸法 325(W)× 222(D)× 135(H)mm (突起部含まず)

 

LV-0121A ディジタル変位計(LV-9300Aと一体化使用時)

アナログ出力 アナログ出力 ±10V (入力インピーダンス 100 kΩ 以上にて)
遮断周波数 DC:DC ~ 100 kHz (fc = −3 dB)
AC:0.3 Hz~ 100 kHz (fc = −3 dB)
直線性 ±0.1%/F.S(温度係数:±0.025 %/F.S/℃)
アナログリップル 2 mVp‒p 以下
出力インピーダンス 50Ω(最低入力インピーダンス 100 kΩ 以上)
出力端子 BNC(CO2型)
アナログ変位レンジ 最大計測速度 5.0 m/s(全レンジ)
レンジ表示 選択レンジを7セグメントLEDで表示
設定レンジ
レンジ 最大
測定範囲
アナログ
最小分解能
ディジタル
分解能
0.1 μm/V ±1 μm 0.15 nm 0.155 nm
1 μm/V ±10 μm 0.3 nm
5 μm/V ±50 μm 1.5 nm
10 μm/V ±100 μm 3 nm
100 μm/V ±1 mm 30 nm
2 mm/V ±20 mm 618 nm
0.1 m/v ±1.0 m 30 μm
0.5 m/v ±5.0 m 154 μm
1 m/V ±10 m 309 μm
レンジオーバー表示

各レンジ 100% 以上で赤色 LED 点灯

リセット表示 変位ゼロリセット操作・入力時に緑色 LED 点灯
サンプリング周波数 アナログ出力:1 MHz 固定
ディジタル出力:変位解析ソフトウェア(LV-0930)にて可変可能
(1 MHz、500 kHz、200 kHz、100 kHz、 50 kHz、20 kHz、10 kHz、5 kHz、2 kHz、 1 kHz、500 Hz、200 Hz、100 Hz、50 Hz、 20 Hz、10 Hz、5 Hz、2 Hz、1 Hz、0.5 Hz)
ディジタル出力 USB Ver. 2.0 (Full Speed)
コネクタタイプ:ミニBタイプ
EXT信号入力

変位ゼロリセット信号入力/ TRIG 信号入力
コネクタタイプ:R03-R5F

  • 外部リセット信号:無電圧a接点信号入力/closeにてRESET動作

  • TRIG信号:TTL(+5V信号) ※LV-0930使用時使用可能

ピンアサイン

A 外部リセット信号入力
B 外部リセット信号COM
C TRIG信号入力
D TRIG信号COM
E N・C
SYNCHRONOUS 信号入出力 同期用コネクタ
(2台接続時)
RESET 信号
CLK 信号
TRIG 信号
外形寸法

58(W)×222(D)×135(H)mm

質量

約 1.7 kg

オプション

LV-0930 変位解析ソフトウェア

LV-0930 変位解析ソフトウェアを使用する事で、測定対象が移動 ~ 停止時に起きる動的な挙動を最高 1 MHz サンプリングで解析する事ができます。対象の移動変位(m)、移動速 度(m/s)、加速度(m/s2)に加え、オーバーシュート・アンダーシュートの計測、センサを2台使用する事で差動・差分にピッチングやヨーイングの解析ができます。
また等速制御が目標速度の何%以内に入っているか簡単に確認できる±%グラフなども簡単に表示できます。

動特性解析

測定対象の移動量(変位(m))と、その時の速度(m/s)、加速度(m/s2)の変化を可視化し、 測定対象の動特性の解析が可能です。
3つの波形を同時に描画しCSVでデータの出力も可能です。

 動特性解析

±%グラフ

スキャナやプリンタヘッド、液剤塗布装置・ディスペンサの様に、等速度での移動精度を求められる機器の評価では ±% グラフを使う事で、測定対象物が制御速度の指令値の何%以内に入っているかを簡単に確認する事ができます。

 動特性解析

ピッチング&ヨーイング、差分計測

センサを2台以上使う事で、測定対象の進行方向を基準にして上下回転(ピッチング)や左右回転(ヨーイング)を評価する事ができます。
実装機などでは高速移動時のマウンタのヘッド部とノズルの揺れや収束時間を差分計測で行う事ができます。

動特性解析

位置決め精度試験

測定対象を正負方向に等間隔毎・回数で運転する事で、目標位置に対しての偏差を自動算出する事ができます。
設定した制御目標値に対して実際に停止した位置をリアルタイムに時間-変位グラフにプロットし、位置-偏差グラフを表示します。各制御目標位置に対して方向別に平均偏差、標準偏差を算出。グラフやCSVファイルとして出力できます。

動特性解析

LV-0930 変位解析ソフトウェア 仕様

環境設定 入力 温度(℃)/湿度(%)/気圧(hPa)/レーザ波長(nm)/ 熱膨張補正率(ppm/℃)/対象物体温度(℃)/使用CH数/極性設定
モニタ機能 モニタ可能チャンネル Ch1、Ch2、Ch3、Ch4 接続されたセンサの変位値を表示
計測インジケータ 白:計測中断 / 緑:計測、モニタ実施中
レーザ受光ERROR
} インジケータ
白:受光レベル正常 / 赤:受光無し、光線遮断あり
Y軸スケール(m) ±10 m、±5 m、±20 mm、±1 mm、±100 μm、±10 μm
X軸スケール(s) サンプリング点数とサンプリング周波数で決定
カーソル機能 スクロールバーで選択した時間の変位値を表示
変位値SI接頭語切替 mm、μm、nm
サンプル点数表示 1~65535(設定値)
連続積算数表示 1~10(設定値)
時間計測
解析機能
サンプル数 サンプル数1~65535
連続回数 1~10
サンプリング 周波数 1 MHz、500 kHz、200 kHz、100 kHz、 50 kHz、20 kHz、10 kHz、5 kHz、2 kHz、 1 kHz、500 Hz、200 Hz、100 Hz、50 Hz、 20 Hz、10 Hz、5 Hz、2 Hz、1 Hz、0.5 Hz
収録時間
※サンプリング点数: 65535点時
65.5 m sec(1 MHzサンプリング)
~36時間24分30秒(0.5 Hzサンプリング)
トリガ機能
種類 OFF /Ch1 / EXT(外部入力)
方向 ↑(Rise)、↓(Fall)
ポジション 0 %、25 %、50 %、75 %
トリガ位置 0~±10(nm、μm、mm、m)
位置決め 精度
解析機能
設定 ピッチ間隔(mm)/ +方向回数、-方向回数 / 繰り返し回数
制御許容値(mm) / 停止速度設定(mm/s) / 終了値
サンプリング時間 62.5 ms ※変位値計測サンプリング時間62.5 ms固定
位置決め精度
統計解析機能
行き繰り返し回数分、各ポジション位置の平均偏差
帰り繰り返し回数分、各ポジション位置の平均偏差
行き帰り繰り返し回数分、各ポジション位置の平均偏差
行き繰り返し回数分、各ポジション位置の平均偏差の標準偏差
帰り繰り返し回数分、各ポジション位置の平均偏差の標準偏差
行き帰り繰り返し回数分、各ポジション位置の平均偏差の標準偏差
繰り返し回数それぞれの行きと帰りの各ポジション位置の偏差
位置決め精度
統計解析グラフ
印刷機能
一方向位置決めの偏差及び繰り返し性(行き)
一方向位置決めの偏差及び繰り返し性(帰り)
両方向位置決めの偏差及び繰り返し性(行き・帰り)
試験条件 記録・編集 試験日/時刻/試験場所/機種名/機械番号/ 測定軸/温度(℃)/気圧(hPa)/湿度(%)/ 物体温度(#1)(℃)/物体温度(#2)(℃)/ 線膨張係数(ppm)/位置決め計測設定値
解析機能 振幅 時間-変位(m)
時間-速度(m/s)
時間-加速度(m/s2)
変動グラフ 描画
上下限(%) 0.001、0.01、0.1、1、2、3、4、 5、6、7、8、9、10、500
中心値 数値入力 m / m/s m/s2
複数 チャンネル解析 ピッチング&ヨーイング / 真直度 / 角度 / 差分 ※2台以上のセンサを使用時。
移動平均 1~100(回)
周波数解析
フレーム長 128、256、512、1024、2048、 4096、8192、16384
窓関数 窓関数Rectangular / Hanning / FlatTop / Exponetial
オーバー
ラップ(%)
0、25、50、75
オフセット補正 2~10個の波形のオフセット補正
ディジタル フィルタ
フィルタ
タップ長
32、64、128、256、512、 1024、2048
LPF (サンプリング周波数/2.56)Hz~0 Hz
HPF 0 Hz~(サンプリング周波数/2.56)Hz
サーチ カーソル機能 メインサーチカーソル、サブサーチカーソル: 振幅 / 時間 / 時間デルタ / 振幅デルタ
データ出力 数値出力 バイナリ / csv
データ出力 イメージ出力 ビットマップ / メタファイル
OS/CPU OS Microsoft®Windows®732ビットのみ
Microsoft®Windows Vista® SP2以降/32ビットのみ
Microsoft®Windows®XP SP2以降/32ビットのみ
CPU Intel®Core™ 2 Duo 2 GHz以上

本体及びオプション価格

製品名 型名 用途 価格(税込)
レーザ測長計センサ LV-9002 レーザ放射、検出( 信号ケーブルRR-0030 3 m付属)
レーザ測長計 LV-9300A 本体
ディジタル変位計 LV-0121A センサ増設時にLV-9002とセットで使用(センサ増設時は引き取りが必要となります。)
コーナーキューブ
(いずれか必要です)
LV-0801 測定対象に装着し、レーザ光をセンサヘッドに反射させます。
(φ4 mm 質量0.2 g以下)

LV-0802 測定対象に装着し、レーザ光をセンサヘッドに反射させます。
(φ10 mm 質量2 g以下)

オプション 型名 用途 価格(税込)
アライメント治具 LV-0822A 対象の移動軸線とレーザ光のアライメントを容易にします。
大型三脚 LV-0017A 定盤が無い場所でのセンサヘッド設置に使用します。
雲台~床:1780 mm~750 mm(広開脚時:500 mm)

直角ミラー LV-0965 対象の移動軸線に合わせてレーザ光を90°曲げます。※ミラーを懸架する治具・スタンドが別途必要です。
変位解析ソフトウェア LV-0930 変位を含む各種振幅のディジタル解析用ソフトウェアです。
USB接続ケーブル CF-0703 LV-0121AとLV-0930をインストールしたPCを接続し、各種設定やディジタルデータ取得に使用します。(1.5 m)
リセットスイッチBOX LV-0125 離れた場所からの原点リセットとBNC端子によるトリガ入力が可能です。
(ケーブル長:3 m)

収納トランク
(1chセット用)
LV-0320 レーザ測長計センサLV-9002×1、レーザ測長計L-9300A×1、ディジタル変位計LV-0121A×1、 アライメント治具LV-0822A×1、ケーブル一式
収納トランク
(2chセット用)
LV-0330 レーザ測長計センサLV-9002×2、レーザ測長計L-9300A×1、ディジタル変位計LV-0121A×2、 アライメント治具LV-0822A×2、ケーブル一式
ビームエクスパンダ4倍 LV-0815 レーザ光を20×20 mmに広げ、上下・左右の検出範囲を拡張します。
(取付費を含みます。後付時は引き取りが必要となります。)

加速度検出器用ワックス NP-0010 接着能力と着脱の容易さを両立したコーナーキューブ(LV-0801/802)接着用のワックスです。
レーザ測長計間シンクロ用ケーブル(受注生産) DR-0703のロングタイプ(3ch以上時に必要となります。)(600 mm) お問い合わせ下さい

最終更新日:2017/10/10



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