初めての方へ｜精密位置決め改善ナビ

初めての方へ

精密位置決め改善ナビとは？

このサイトは、エンジニアの皆様の「位置決め」に関する様々なお悩みの解決策を、具体的な改善事例を通して見つけていただくサイトです。
産業機械での「精密な位置決め」は、品質や精度、生産性向上のカギとなる要素の一つ。
しかし、この位置決めには、業種や生産品を問わず、エンジニアの皆様を悩ませるいろいろな問題がいっぱいです・・・。

あなたも「位置決め」に関するこんなことで、
お困りではありませんか？

《マイクロスイッチ／リミットスイッチ》

「0.1mm以下の微小動作を検出する為に、マイクロスイッチに拡大機構を設けているが、コストがかかる上、安定した信号が出力できない・・・」

《近接センサ》

「隣り合う近接センサが相互干渉を起し、安定して検出できない・・・」「検出体の材質の違いによって、センサが誤検知してしまう・・・」

《光電センサ／光ファイバセンサ》

「使用しているうちに、温度ドリフトにより、信号点がズレてしまい、精密な位置決めができない・・・」「真空、高温、放射線などの特殊環境に対応できるセンサがない・・・」

《接触式変位センサ／レーザセンサ》

「自動化ラインの簡単な位置決めに、数値表示のできる高額な接触式変位センサを勧められた・・・」

もし、上記のようなスイッチ／センサーによる"位置決め"でお困りなら、『精密位置決め改善ナビ』で解決できるかもしれません！

コストダウン! 省スペース化!! 精度向上!!!
代表的な改善事例

当サイトで解決した"位置決め"に関するお悩みの中で、最も多い事例を３つ紹介いたします。

壊れていないのに、マイクロスイッチや近接センサの誤信号が多発…

初めまして、ブレーキメーカーのエンジニアです。
エレベーター用のディスクブレーキを設計しています。

ブレーキパッドの開閉確認に、「てこ」のような「拡大機構」を設け、パッドの動きを拡大し、
マイクロスイッチや近接センサで、検出しているのですが、
ブレーキパッドの僅かな動き（0.5mm）が、どうも安定して検知できません…。

事故の原因に繋がりかねない、重要な装置なので、
信頼性を向上させたいのですが、何か良い解決策はありますでしょうか？

0.1mmの微小動作も、確実に検知！

ご質問ありがとうございます！！

マイクロスイッチや近接センサには『応差』と呼ばれる『ON/OFFの間に生じる不感帯』があり、0.5mmの微小動作を、確実に検出する事はできません。

「微小動作の拡大機構をわざわざ作るはめになった…」
「取付け調整に多くの時間をとられた!!」

など、同じような悩みでお困りの方は、たくさんいらっしゃいます。
しかし、諦めることはありません。

メトロールの精密位置決めスイッチは『精密機械式』。
精密部品によって構成されているので『応差』がなく、ディスクブレーキのパッドに、直接当てることにより、0.1mm の微小動作も確実に検出する事ができます。

上記の例は、よくお問い合わせを頂く、『0.1mm以下の微小動作の検出』のお悩み解決事例です。
この事例では、その後、機械式の精密位置決めスイッチのその信頼性が認められ、極めてシビアな安全性が要求されるエレベーターのディスクブレーキに数多く採用されました。

真空装置内で使えるセンサがなく、困っています…

こんにちは、半導体製造装置メーカーのエンジニアです。

真空装置内のガラス基板とマスクのアライメント（精密位置決め）機構に、光センサを使用しているのですが、
装置外からビューポート（覗き窓）越しに、光を照射する必要があり、ビューポートの加工に、コストが掛かり困っています…。

メトロールのスイッチは、真空装置外のXYステージ精密位置決めで実績があるそうですが、真空装置内で使用できるスイッチはありますか？

高真空環境下でも、安定検知！

ご質問ありがとうございます。
高真空環境下でのアライメントも、「精密位置決めスイッチ」にお任せください。

メトロールの真空対応形スイッチは、電子基板を使わない"精密機械式"。
低アウトガス対応部品で構成されているので、10^-5Paの高真空度にも対応。
アライメント機構に直接組み込むことで、ビューポートが不要になり、大幅なコスト削減が可能になります。

上記の例は、よくご質問を頂く「特殊環境」への対応事例です。
これらのスイッチは、高真空環境をはじめ、放射線や磁界環境下での採用にも実績があります。

高価な接触式変位センサで、板金の重ね取り検知。
コストがかかって困っています…

こんにちは、板金加工の機械ユーザーです。

スポット溶接ラインで、厚さ0.5mmの板金を加工していますが、
溶接ラインに板金を流す際、まれに板金が２枚重なったまま流れてしまい、不良品を出してしまうことがあります。

そこで現在、板金の重ね取り防止のため、繰返し精度1μmの「接触式変位センサ」を使用し、
数値表示をさせて、１枚か２枚かを判別（厚さ0.5mm以上はNG）しています。

不良品が出ることはなくなったのですが、接触式変位センサは 1セット50,000〜100,000円（アンプ部含む）とコストがかさみ困っています。

なにか他によい方法はありませんか？

接触式変位センサと同精度で、1/10以下のコストダウン！

ご質問ありがとうございます！

板金の重ね取り検知に、数値表示は "本当に" 必要でしょうか？
表示ユニット付きの「接触式変位センサ」は、自動化ラインでの位置決めには、スペックオーバーかと思います。

メトロールの「精密位置決めスイッチ」は「接触式変位センサ」と同等精度ながら、
高価なアンプが不要なので、
0.5μmの繰返し精度（信号点のバラツキ）であれば、１本 10,000円程度、
1μmの繰返し精度であれば、１本 5,000円程度と、
ナント現在の "1/10" のコストで、厚さ0.5mmの『重ね取り検知』が簡単にできてしまいます。

上記の例は、数値表示の必要のない自動化ラインで、「接触式変位センサ」を使用していた、お悩み解決事例です。「精密位置決めスイッチ」を知っていただく事で、大幅なコスト削減が実現しました。

Ｑ＆Ａ改善事例のページでは、これら以外にも、様々な業界や使用環境での、色々なお悩み・お困り事を解決した事例を多数紹介しています。

0.1mm以下の微小動作を確実に検出できる、
メトロールの「精密位置決めスイッチ」とは！？

「精密位置決め改善ナビ」では、このサイトを運営する株式会社メトロールの精密位置決めスイッチを活用した、改善事例を紹介しています。
メトロールの精密位置決めスイッチは、0.1mm以下の微小動作をも確実に検出できる、高精度・世界最小の機械式（接触式・接点型）スイッチです。・・・とここで、

「えっ！？位置決めにスイッチはちょっと、、、すぐ壊れちゃうでしょ。」
「う～ん…変位センサでもないのに、本当にそんなに精度が高いの？？」

と思ったエンジニアの皆様！こんな思い込みをしていませんか？

1. スイッチは精度が悪く、精密な位置決めには使えない！
2. スイッチは耐久性が低く、すぐに壊れてしまう！
3. スイッチは接触式なので、検出体を傷つけてしまう！

実はこのような誤解や先入観が、多くの現場で本当なら実現できているはずの大幅なコストダウンや生産性向上を阻んでいるのです。
上記のような従来のスイッチでは解消できなかった問題点も、メトロールの『精密位置決めスイッチ』なら、

1. スイッチは精度が悪く、精密な位置決めには使えない？

１μmの繰り返し精度。変位センサの1/20の価格で、ミクロン単位の精密な位置決めができます。（繰返し精度0.5μm高精度タイプもあり）

2. スイッチは耐久性が低く、すぐに壊れてしまう？

300万回の耐久性。IP67（防水タイプ）で水や油に強く、高真空や放射線環境下など様々な特殊環境にも対応できます。

3. スイッチは接触式なので、検出体を傷つけてしまう？

0.3Nの低接触力タイプなら、検出体を傷つけず、接触した痕も残りません。

	メトロールの精密位置決めスイッチ	マイクロスイッチ／リミットスイッチ
信号点の精度	0.5μm～	不明（50～100μm程度）
応差	なし（精密機械式）	あり（スナップアクション機構）
耐特殊環境	200℃耐熱、高真空、放射線など対応可	対応不可
接点寿命	300～1000万回	10～50万回

「精密位置決めスイッチ」にできること・できないこと、実際の生産ラインでの活用のアイデアや手法などを知っていただくことで、大幅なコストダウンや省スペース化、耐久性の向上を、きっと実現していただけるはずです。

精密位置決めスイッチではできないこと

このサイトでは、これまでにない高精度・耐久性をもつ精密位置決めスイッチだからこそ解決できた事例をご紹介していますが、どんな問題でも解決できるというわけではありません。
接触式のスイッチなので、非接触式のセンサーに比べ、デメリットもあります。

《精密位置決めスイッチのデメリット》

液体や、やわらかい検出体など、触れる事のできないものは、検出できない。
ワークに触れる時間が必要なため、タクトタイムが長くなる場合がある。
搭載箇所の振動や衝撃、操作速度（10mm/min以下）により、電気信号が断続的にON / OFFを繰り返す場合がある。（チャタリング現象）
（チャタリングは、最初の信号を取ったり、NOタイプのスイッチを選択することにより、防げる場合があります。）

当サイトを通して、精密位置決めスイッチにできること・できないことを知っていただき、あなたが解決されたいお困り事に上手く活用していただければ、大幅なコストダウンや、生産性の向上を実現していただけると思います。

精密位置決めスイッチ誕生秘話

スイスの小企業のように

創業当時の社屋
1980年当時。
社員８名の小さな会社でした。

ここで少し当社の紹介をさせてください。

メトロールは1976年、
『スイス企業のように、小さくても世界に通じるモノ創り』を目指し設立されました。
創業当時は、スイッチメーカーではなく、お客さまからの一品ものの設計依頼を請け負う、社員数名の小さな会社でした。

毎日、様々なエンジニア皆様の「お悩み」を解決していく中、大手自動車メーカーから、ある日こんな相談が舞い込みました。

『悪環境に強い、信号付ダイヤルゲージを創れないか？』

当時、生産現場で使われていた「ダイヤルゲージ」は、工場の悪環境に適応できず、度重なる不良品の原因に・・・　多くの生産エンジニアの方々が困っていたのです。
こうして、メトロールは「信号付ダイヤルゲージ」の開発に乗り出しました。

精密位置決めスイッチの原点

トヨタ自動車と共同開発した、信号付きダイヤルゲージ
1977年に創られた精密スイッチの第１号機

開発に立ちふさがった壁。

信号付ダイヤルゲージ開発に試行錯誤を繰返す中、ある問題が起こります。
「信号が出なくなってしまう・・・」
「コストがかかってしまう・・・」
それは、内蔵したドイツ製の精密スイッチが原因でした。

当初「信号付ダイヤルゲージ」に採用したドイツ製の精密スイッチは、輸入品で高価、しかも絶縁体にサファイアを使用してるため壊れやすかったのです。

『ならば、スイッチも自分達で開発しよう！』

そうして、メトロールは、精密スイッチの自社開発に着手。
1977年、ドイツ製のモノマネではない、独自構造の精密スイッチの開発に成功、現在の精密位置決めスイッチの原点になったのです。

会社存亡の危機！？

旋盤による金属加工、バイトの交換の手間が問題に。
CNC工作機械用ツールセッタ

同じお悩みで困っていらっしゃるエンジニアの方々が、
きっとたくさんいるはずだ！

自社開発した精密スイッチを拡販すべく、改良を加え製品化、販売に乗り出したメトロールですが、これまで、一品一様の製品開発を行っていたため、ブランド知名度も低く、なかなか売れない時期が続きました。

そして、会社倒産の危機も危ぶまれるようになったある日、あるお客様から運命的な相談が持ち込まれるのです。

『旋盤でのバイトの交換に手間取り、困っています！』

それは、工作機械メーカーからの相談でした。
従来、旋盤の刃物を交換するためには、熟練した職人が「刃先の位置決め」をする必要があり、その手間が問題視されていたのです。
そして、1983年、メトロールは、精密スイッチを内蔵した「CNC工作機械用ツールセッタ」の開発に成功。機械の生産性の大幅な向上が噂となり、瞬く間に、日本中の工作機械メーカーがツールセッタを採用、爆発的ヒット製品になったのです。

世界トップシェアのヒット商品に！

科学技術庁長官賞授賞式にて、田中眞紀子大臣（当時）より

科学技術庁長官賞を受賞！

ツールセッターの爆発的ヒットで、赤字続きの会社は一気に軌道に乗りました。

そして、1995年には「科学技術庁長官賞」を受賞。

大手工作機械メーカーが、ツールセッタを標準搭載する事で、メトロールは、工作機械の「刃先の位置決め」の分野で、一躍業界のパイオニアに！
今では、ツールセッタの分野で世界トップシェア、60カ国以上に直販するまでになりました。

モノ創りの原点

モノ創りの原点、手書きの図面によって、たくさんの製品が生まれます。

エンジニアの困ったに、真剣に取り組む。

ツールセッタのヒット以降も、様々な用途の「位置決めスイッチ」を開発。
IT起業のように『ドッグイヤー』という訳にはいきませんが、地道に製品を拡販、業績を伸ばしてきた私たちの製品開発の原点は、いつも、エンジニアの「困った」の声でした。

スイスの小企業のように、小さくても世界に通じるモノ創り

そのスローガンを忘れず、エンジニアの「困った」を解決しながら、東京でモノ創りを続けています。

Made in JAPANのモノ創り

メトロールの精密位置決めスイッチは「精密機械式」。

スイスの機械式時計のように、熟練した職人の技と、機械任せにしない生産ラインによって、
7000点以上のオリジナル精密部品を、ひとりひとりが責任をもって組み上げ、700種類以上の製品を製造しています。

生産から、品質検査、出荷までを、全て東京の自社工場で行い、一貫した品質管理のもと、
世界中に出荷しています。

東京・立川の生産工場
製品の最終検査工程
日本から世界中に出荷
徹底した品質管理

メトロールの受賞歴

50以上の国内外特許を取得。
科学技術庁長官賞をはじめ、公的機関からも高い評価を頂いております。

1994年「第19回発明大賞田邊発明功労賞」受賞
1995年「第15回科学技術庁長官賞」受賞
2005年「第30回発明大賞白井発明功労賞」受賞
2008年東京商工会議所「第6回勇気ある経営大賞優秀賞」受賞
2010年東京都産業労働局「ものづくり人材育成大賞知事賞」受賞
2010年多摩信用金庫「多摩ブルー賞（技術・製品部門）最優秀賞」受賞
2012年経済産業省「中小企業IT経営力大賞経済大臣賞」受賞
2012年東京都信用金庫協会「日本経済新聞社賞」

科学技術庁長官賞授賞式にて、田中眞紀子大臣（当時）より
多摩ブルー賞授賞式にて、多摩信用金庫佐藤理事長より
勇気ある経営大賞授賞式にて、
元本田技研社長吉野氏より

2007年東京都中小企業振興公社「ニューマーケット開拓支援製品」認定
2010年東京都の優れたモノ作り企業「TOKYO SHOWCASE 2008」認定
2010年経済産業省「ものづくり技術基盤」認定

METROLは世界ブランド！

工作機械の「刃物の位置決め」では、世界トップシェアを誇るメトロール。
ドイツ、アメリカ、中国、韓国、インド、台湾など、世界中の展示会に出展。
METROLは世界のブランドです。

アメリカ／シカゴ
ドイツ／シュトゥットガルト
ドイツ／ハノーファ
中国／深圳
中国／北京
中国／青島
日本／東京
インド／バンガロール
韓国／ソウル

全国紙から専門誌まで、様々なメディアで紹介されています。

日本経済新聞、日経ビジネス、NHKなど、
様々なメディアで「精密位置決めスイッチ」が取り上げられました！

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最後までご覧頂きありがとうございます。

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精密位置決め、位置検出のコストダウン・省スペース化・特殊環境でお困りのエンジニアの皆様へ