ZP-L

これからのレーザ変位センサは、使いやすさで選ぶ時代だとオムロンは考えます。
新しく誕生したZP-Lシリーズは、検出性能だけでなく、ユーザインタフェースにもこだわり商品をつくりこみました。
エンジニアのみなさまが無意識のうちにかけていた手間や時間を短縮できる工夫を多数取り入れています。

＊1.ZX2シリーズとの比較

光の返ってきづらい車体塗装面のような黒光沢ワークから、光が多く返ってくる金属ワークまで安定して検出できる広いダイナミックレンジ＊1を実現しました。これまでワークごとに必要だった測定周期の調整が不要になります。

センサを真上に設置できず、斜め設置が必要となる状況でも、約85°＊3まで測定できるので、設置の自由度が上がります。
この広い角度特性は、ダイナミックレンジの広さと、オムロン独自のセンシングアルゴリズムにより実現しています。

レーザ変位センサの選定・置き換え時にチェックすべきは次の３つの性能です。ZP-Lは、クラス最高の検出性能を備えています。

注.ZP-Lシリーズの性能値の代表例

レーザ変位センサの特性上、移動するワークを測定する際にワークの表面状態の影響を受け、仕様上の分解能よりも大きなばらつきとなる場合があります。ZP-L独自のカスタムCMOSにより、センサを移動しながらの測定ばらつきを約50%＊5に低減し、現場での安定検出を実現しました。また、ZP-L独自の製造工法によりセンサの製品個体差を低減し、いつでも期待した通りの性能を実現できます。詳細は、「個体差を抑える独自の製造工法」をご覧ください。

＊1.ダイナミックレンジとは、検出できるワークの種類の広さを示しています。
　　検出できるワークのうち最も反射光量が低いものと高いものの反射率の比率です。
＊2.当社ZX2シリーズとの比較です。
＊3.ワーク材質が金属面の場合の代表例です。測定対象物の形状や材質によっては測定に影響が出ることがあります。
　　実際のご使用においては事前に実機でのご確認をお願いします。
＊4.10μm～1mm程度の判別用途のレーザ変位センサクラスでの最高性能です。（2024年11月時点、当社調べ)
＊5.当社指定条件による、ZP-LS50Lと他社相当品との比較です。

従来のレーザ変位センサのアンプユニットはセグメント表示を採用していたため、設定をする際に何の項目を設定しているかわからず、マニュアルを見ながらの操作が必須でした。ZP-Lでは、表現力の豊かな有機ELディスプレイを採用。わかりやすいメニュー表示で、マニュアルで対象ページを探す時間が不要になります。

4カ国語に対応しており、海外工場の現地作業者も設定内容が理解できます。エラー発生時の表示にも工夫をしています。
エラー内容と対処方法が有機ELディスプレイ上に多言語で表示できるので、現場での一次対応がスムーズになり、トラブル復旧時間の短縮につながります。

設定画面では、多くの設定項目の中で現在地がどこか迷わないように工夫をしています。
ボタン操作と連動させた画面デザインにより、直観的に操作できます。

＊1.「特許出願中/ 特許取得済」の表記は、日本で特許出願中または特許取得済であることを示しています。（2024年11月現在）

PCツールをインストールしたパソコンをスイッチングハブに接続するだけで、装置の制御動作に影響を与えずに、センサの状態を確認できます。データロガーや動作確認用のPLCでのプログラミングは不要です。PCツールは無償でダウンロードいただけます。詳細は、システム構成のタブをご覧ください。

センサ設定をPCツールに保存しておけるので、立上げ時と現在のセンサ設定の比較ができます。センサの設定がいつもと違うかどうかを確認したい時に変更箇所をすぐに発見できます。
設定の変更を発見した場合、ワンクリックで設定を戻すことも可能です。

アンプユニット交換・増設時に保存した設定を一括でコピーすることができます。

これまで立上げ時の検証は、PLCなどの上位システムやデータロガー等を使って測定値をモニタする必要があり手間と時間がかかっていました。ZP-Lなら、センサとPCツールを繋いでわずか3分で設定・モニタまで行うことができます。

検証する際のデータには、高い同時性と高速性が求められます。ZP-Lではシステム設計の細部までこだわり、3μsのセンシングの同時性、1msの高速データ取得を実現しました。

複数台センサを使用するケースにおいても、質の高いデータ検証ができます。アンプユニットが連結されている全センサデータの測定タイミングが3μs以内に同期しています。そのためデータのタイミングズレを気にすることなく検証が行えます。

高速で動作する現象の検証も可能です。
1ms間隔の測定値を取得でき、装置のリアルな挙動をパソコン画面上でグラフ描画できます。

＊1.パソコンとの接続には、通信ユニットZP-EIPが必要です。
＊2.「特許出願中/ 特許取得済」の表記は、日本で特許出願中または特許取得済であることを示しています。（2024年11月現在）

装置の小型化により、装置内のセンサの取りつけスペースはますます厳しくなってきています。
ZP-Lでは、精度向上と小型化の両立に挑み、特にスペース制約のある高さ方向のサイズにこだわって商品化に成功しました。
さらに、軽量化にも成功し、装置の剛性設計の難易度も下げることができます。

大型表示灯がセンサヘッドの上部と背面2カ所に備わっており、あらゆる方向から見えやすくなっています。

アンプユニットを設定モードに切り替えると、接続されているセンサヘッドの表示灯が青色点滅。一目で接続されているセンサヘッドがわかります。配線に沿って接続先を確認する無駄な作業は不要になります。

従来、センサを取りつけるための金具を設計し用意する手間や、設置時の細かな光軸調整に手間がかかっていました。
ZP-Lでは、高さ、水平、角度の3方向で光軸調整が簡単にできる取りつけ金具を用意しました。

高い耐屈曲性が必要なお客様には、耐屈曲性の高い延長ロボットケーブルも用意しています。ケーブルベア、ローダなど一般機械の可動部に最適です。

ZP-Lのセンサヘッドはレーザ規格のCB認証を取得。
装置搭載される際は、装置でのレーザ認証申請が不要です。

複数台のセンサを使用するお客様のために、省配線で使用できる子機アンプユニットを用意しました。親機から電源供給できるので、子機は電源配線が不要。判定出力を使用しない場合は、ケーブルなし子機を採用することで端末処理も不要です。

＊1.10μm～1mm程度の判別用途のレーザ変位センサクラスでの最小サイズ・最軽量です。（2024年11月時点、当社調べ)
＊2.ZP-LS025/-LS050/-LS100の場合です。
＊3.試験データは当社試験結果であり、お客様での実使用環境・条件における保証値ではありません。参考情報として取扱いください。

ZP-Lでは、CMOSイメージセンサの内部構造や生産プロセスに踏み込み、性能を最も引き出すことができる高速・高感度・低ノイズのCMOSイメージセンサをカスタム開発しました。

ZP-Lの生産工程では1μmオーダの自動レンズ調整とnmオーダの固定技術を独自開発し、調整・組立バラつきの最小化に成功。センサの性能個体差を抑えることができました。

一般的に高精度化実現のためには、レンズや受光素子（CMOS）などの光学系を大きくする必要があるため、センサの高精度化とサイズの小型化はトレードオフの関係がありました。光学系のサイズを一定以上設 ける必要があります。ZP-Lは接着剤による封止技術を採用。ネジやパッキンを用いた従来の封止方式と比べて、接着剤を用いた封止により、筐体内の空間効率を向上化させたことで、高精度を実現しながらクラス最小の筐体サイズを実現しています。

ZP-Lでは、受光波形を独自積算処理することで、従来からの大幅な感度向上を実現。
わずかな光も増幅して検出するので、光沢表面、センサヘッドを傾き設置した場合でも安定検出します。

＊1.10μm～1mm程度の判別用途のレーザ変位センサでのクラス最高性能です。（2024年11月時点、当社調べ)
＊2.「特許出願中/ 特許取得済」の表記は、日本で特許出願中または特許取得済であることを示しています。（2024年11月現在）