技術と研究開発能力

Digi-Pas® のR&Dは、学際的かつ専門性の高い多国籍の専門家のチームで構成され、精度デジタルレベリング、2次元表面平面角度測定/整列、および近接アクセスセキュリティ技術のニッチ分野の専門知識でコア機能と能力の開発に注力しています。私たちは、精密工学と消費者のソリューション、特に自動車、航空宇宙、医療、エネルギー、建物、半導体業界と家電業界の発展に貢献するために、世界的な最先端のインテリジェント角度測定器とeGeeTouch®スマートロック装置を開発する活動を行っています。

Digi-Pas®は2009年に世界初のデュアル軸精度デジタルレベルを開発し、さらに2011年に任意の高精度の機械へのレベリングと平面角の測定を非常に簡単化にした世界初の2軸インテリジェント機械工レベルを開発しました。2012年に、東京で世界初のDigi-Pas®2軸超精密傾斜計を紹介しました。レベリングと角度測定は、精密機器の設置、機械のアラインメントおよび精密工学クラスタ内の多くの産業での計測のために重要な機能であるため、フィールドエンジニアは、多くの場合、従来の単軸バブルレベルまたはデジタル傾斜計でこれらの基本的なレベリングの作業を一度に一つの軸で実施する制約があります。実際には、現代の精密レベリング、角度測定とアライメントの作業は平面または2軸を含むことに対して、伝統的なレベリング器具は単軸に制限されています。Digi-Pas®の技術と革新により、多くの技術者が単軸器具を使用するときの制約が除去されます。さらに、より高い精度と角度測定の広い範囲で、従来の単軸傾斜計はクロス軸誤差の影響を受けやすくなります。先進的なMEMSおよび当社独自の補正処理技術が埋め込まれたDigi-Pas®の2軸超精密傾斜計が効果的にクロス軸誤差を防ぐ同時に、より高精度に傾斜された平面の角度を表示します。

2014年に最新的な近距離セキュリティー技術を採用した世界初のeGeeTouch®NFCスマートロックを発表し、その後、日本と米国から数多くのイノベーション賞を受賞しました。これらのスマートロックで、効果的に従来のロックに関わる欠点が解消され、ユーザーに対し強化されたセキュリティと手間のかからない経験を提供されます。eGeeTouch®スマートロックの独創的な革新として、インターネットを介してワイヤレスでクラウドコンピューティングインフラストラクチャにリンクし、スマートフォンやタグ、スマートウォッチなどユーザーのスマートデバイスを介し高度に確保されるNFC技術が導入されます。2014年にニューヨークのCES Unveiledにて、世界最大の米国家電協会により旅行の荷物業界でモノのインターネット(IoT)の導入で世界の先駆者として確認されました。eGeeTouch®スマート南京錠は、誰に、いつ、どこでアクセスが行われたかを追跡し、動作記録(動作ログ - セキュリティ関連の時系列記録)を提供します。これは、従来の南京錠で実現できない非常に有用な新しい機能であるアクセス履歴の順序の証拠を含みます。詳しくは、www.egeetouch.comをご参照ください。

Digi-Pas®は、世界トップの計測ラボと協力し続けて製品の精度性能の仕様がNIST、UKAS、DINとJIS (日本品質保証機構 JQA) に公認されている米国、日本、ドイツ、英国の外部認証機関によって検証されました。私たちは、ここ十年以上で米国、日本および欧州にわたって30以上の知的財産権(特許、登録されたデザインと商標を含む)の登録を果たしました。当社の製品開発ロードマップは、主要な国際展示会で数々の世界初の革新的な新製品を発表しています。当社のR&Dは、十年以上にわたって突破的な革新の概念に基づいて先進的な技術導入の分野で戦略的に応用研究に焦点を当ててきて、多くの世界トップの研究機関と共同で最先端の研究成果を成功に世界をリードする新製品に開発してきました。



Digi-Pas® の2軸精度デジタル傾斜計の従来の単軸レベリング器具に対する利点:

伝統的な「バブル」レベル、振り子ベースのデジタルレベルと傾斜計は、多くの場合は、(i)単軸、(ii) 狭角測定範囲と、(iii)大きな設置面積/サイズで制約されます。

単軸傾斜計は、大きな角度、かつ高精度で測定するときに、クロス軸誤差の影響を受けやすいです。しかし、精密レベリング、角度測定、アラインメントおよび表面平坦性プロファイリングの作業には、二つの独立した直交する単一軸線ではなく本質的に2次元平面がかかわります。先進的なMEMS技術を採用したDigi-Pas®の2軸精密傾斜計は、従来の単軸デジタル/ バブルレベルが提供することのできない2軸と広角測定レンジ機能を同時に提供しています。

Digi-Pas® 2-Axis Machinist Digital Level on 2D (X-Y plane) of a 2-axis Sine Table
2軸サインテーブルの2次元(XY平面)にDigi-Pas®の2軸マシニストデジタルレベル
  • 2軸MEMS技術は、同時に2次元(XY平面)のレベリングと角度測定(例えば、ピッチとロール)が可能です。これにより、精密機械/物体を整列するために、単一軸のレベルを使用するときに経験した退屈な試行錯誤(繰り返された一度に一つの軸を読み取ること)が完全に排除されます。1台のDigi-Pas®デュアル軸レベルと同じ作業を実行するために単軸デジタルレベルが2台要する必要ありません(効果的かつ時間の節約)。単軸レベルを使用するときに反復かつ単調な試行錯誤の活動は時間がかかり、多くの場合退屈さをもたらし、仕事に影響しかねません。
  • Digi-Pas® の2軸MEMS駆動傾斜計が、同社独自の特許取得済みの高度な製造プロセスを用いて非線形性と広い動作温度変化に対して補正・校正されます。非常に広い測定範囲にわたった角度精度と安定性能がNIST, UKAS, DIN & JISなど公認され信頼性の高い多数の外部独立認証機関によって検証されました。Digi-Pas®の傾斜計は2軸で広い角度測定範囲と振動計の機能を有するため、レベリングツール以上のものです。これは、精密機械の平準化、傾いた面角度計測、機械構造安定性診断とアライメントのニーズのための包括的なソリューションを提供する器具となります。
    angular linearityangular deviaton vs. temperature
    Digi-Pas®2軸マシニストデジタルレベルの補正・校正
  • 数値/グラフィックデータや内蔵の振動計をもつDigital Bull’s Eyeで、設定前後の機械のステータスプロファイルを比較することにより、機械をインストールする人がリアルタイムでアラインメントを追跡したり瞬時に平準化/整列された機械の位置安定性を検証したりすることができます。また、デュアル軸スマートBull's eyeは、伝統的なレベルの「バブル」を見たときに発生する傾向がある視差エラーを防止します。.
  • PC/モバイル機器をWifi/USBに接続することにより、エンジニアが一人でレベリングと機械のアライメント作業を行うことができます。すなわち迅速とコストの節約。
    Wifi/Bluetoothに接続のDigi-Pas®2軸精密デジタルレベルを用いて、一人で機械のレベリングが可能
    Wifi/Bluetoothに接続のDigi-Pas®2軸精密デジタルレベルを用いて、一人で機械のレベリングが可能

Digi-Pas® 2軸傾斜計を使用することにより、プロの品質で迅速な機械のインストールと生産性のある作業が実現され、精密機械の性能が最大限にされます。従って、製品の品質を向上させ(精度と生産高)より高い顧客満足につながります。

Digi-Pas® 軸デジタル傾斜計は、精密レベリングと2次元角度測定のために包括的なソリューションを提供し、時代遅れの水準器と制限された角度測定範囲をもつ従来の単一軸デジタルレベルの使用に代わる優れた代替として機能しています。


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Digi-Pas®2軸精密傾斜計の三点接触ベース


  1. 従来の長方形の4点接触ベースレベリング装置の制限

    従来のレベリング器具や傾斜計のコンタクトベース表面仕上げの品質がその精度性能の重要な決定要因の一つです。一般的な長方形状の平らな表面が頻繁に下記の要因に起因する幾何学的偏差に苦しんでいます。

    • うねりやムラ
    • 歪んだまたは摩耗した表面による不斉
    • 閉じ込められたほこりや汚れもしくは表面の粗さ

    図1は、従来の長方形の表面4点接触ベースによくある三つの不十分な表面仕上げを示します。不安定な面対面接触は「揺れ」が発生します。これは、一貫性のない測定値から派生した測定の不正確さにつながります。そのような制約の下で一般的な改善方法として、より多くのサンプルで平均値をとることです。しかし、時間がかかり反復的なこの活動は、特に器具が離れたところにあるときに、多くの場合退屈さをもたらし、仕事に影響しかねません。

    図1:典型的なレベリング器具コンタクトベースの不十分な表面仕上げとそのインパクト
    図1:典型的なレベリング器具コンタクトベースの不十分な表面仕上げとそのインパクト

    高品質の表面が平滑性を必要としますが、金属合金表面、特に比較的大きな面積を伴う場合、その加工に制御するのが困難と高価です。数ミクロンの平滑性の増加は、通常その製造コストの大幅な増加に伴います。これは多くの場合、器具の製造コストと精度性能の妥協の間のトレードオフをもたらします。

    また、従来のレベリング装置の長方形のコンタクトベース表面は、表面のムラを測定するターゲットに影響を受けやすく、これもレベリング測定精度に影響を与える別の要因となっています。図2は、従来の単軸水準器の長方形のコンタクトベースが低周波、長波長平坦性変化を有する典型的な加工面上に置かれたときに関連する問題を示しています。これは、明らかに完全かつ安定した表面対表面接触が器具ベースと測定面との間で達成することができなかったことが示されています。この接触は揺れの原因となり、測定誤差につながります。従って、レベリング結果の精度と信頼性に影響を与えます。例えば長さ130mmの典型的な20μm/mの解像度の機械工レベルに3μmの表面ムラがあれば0.001°の測定エラーが出ます。

    図2:二次元の凹凸面上に従来の単一軸のコンタクトベース
    図2:二次元の凹凸面上に従来の単一軸のコンタクトベース
  2. Digi-Pas®の凹面コンタクトベースと「完全平坦」コンタクトベースの構造

    多くの場合、乱暴な取り扱いに起因する器具の滑らかな金属ベースにへこみが発生します。「完全平坦」な金属ベースの中央付近の任意の位置に形成された突起凹みは、揺れを引き起こして測定誤差または不正確さをもたらします。これらの誤差を最小にするために、Digi-Pas®の器具金属表面ベースは意図的に凹状4点接触ベースを設計されました。これにより、小さな突起凹みやデバイスベースの中央部分に付着した異物による揺れの防止ができます。図3は、凹凸や異物がデバイスベースの中央部分に存在するときに、Digi-Pas®の改善した凹状4点接触ベースに対して、従来の器具の「完全平坦」ベースの劣等を示しています。明らかに、ターゲットした測定面と安定に接触するように正確に加工された両端部によって支持されているため、凹凸や異物がデバイスベースの中央部分に存在することがDigi-Pas®の器具の安定性を影響しません。

    図3. 完全平坦接触ベースとDigi-Pas<sup>®</sup> 凹状4点接触ベースの側面図
    図3. 完全平坦接触ベースとDigi-Pas® 凹状4点接触ベースの側面図

    一方、器具の両端に形成された凹みは必ずしも著しい揺れを引き起こしません。両端に凹みが形成されたときに、凹みに起因するオフセット値を簡単にDigi-Pas®の校正もしくは絶対レベルの機能(「精度性能」をご参考)を使用して除去することができます。対照的に、デバイスベースの中央部分に凸凹みが形成されると、測定時の激しい揺れでデバイスを不安定にします。このとき校正または絶対レベルの機能を使用しても解決することはできません。この現象は測定器の初期オフセット値だけではなく、測定値の再現性にも影響を与えます。

    よって、上記の問題を最小限にし、測定の安定性の改善と器具の精度の向上を提供するために器具のベースの中心に近づく接触面で、意図的に凹状の輪郭を有するように設計されています。


  3. 2軸精密レベリング器具における3点接触ベースへの応用導入

    上述した従来の接触ベースの測定器に固有の制約の観点から、Digi-Pas®は先駆者として2軸精密角度測定器および表面平坦度測定器のための3点接触ベースのユーティリティの特許を取得しました。3点接触ベースの三角形の形状は、従来の長方形のコンタクトベースにかかわった欠点に対処することを目的とします。

    図3:Digi-Pas<sup>®</sup>傾斜計と平面物体との間に安定した3点と面の接触
    図3:Digi-Pas®傾斜計と平面物体との間に安定した3点と面の接触
    図4:傾斜計と凹凸面との間に安定した3点と面の接触
    図4:傾斜計と凹凸面との間に安定した3点と面の接触

    3点接触ベースレベリング器具はそれぞれ図3及び図4に示すように、どちらか平坦または凹凸面(例えば、機械加工された金属表面)の上に置かれたとき、この3点フレームは器具の重量を支持し、安定性を維持するために、三角形の平面プラットフォームとして機能します。これは、下向きの力と水平力、および水平軸の周りの動きに対して最大の安定性と強度を提供します。頑丈な三点スタンドで、最も安定した3点と面の接触が揺動せずに確立することができ、二次元測定面の一貫したレベリング測定値を得ることができます。Digi-Pas®の2軸傾斜計の敏感な接触点が不均一な表面積の特定の部分に触れると、表面積上の任意の角度偏差が検出できます。

  4. Digi-Pas®3点接触ベースレベリング器具のメリット

    上述した従来の接触ベースの測定器に固有の制約の観点から、Digi-Pas®は先駆者として2軸精密角度測定器および表面平坦度測定器のための3点接触ベースのユーティリティの特許を取得しました。3点接触ベースの三角形の形状は、従来の長方形のコンタクトベースにかかわった欠点に対処することを目的とします。

    図3:Digi-Pas<sup>®</sup>傾斜計と平面物体との間に安定した3点と面の接触
    図3:Digi-Pas®傾斜計と平面物体との間に安定した3点と面の接触
    図4:傾斜計と凹凸面との間に安定した3点と面の接触
    図4:傾斜計と凹凸面との間に安定した3点と面の接触

    3点接触ベースレベリング器具はそれぞれ図3及び図4に示すように、どちらか平坦または凹凸面(例えば、機械加工された金属表面)の上に置かれたとき、この3点フレームは器具の重量を支持し、安定性を維持するために、三角形の平面プラットフォームとして機能します。これは、下向きの力と水平力、および水平軸の周りの動きに対して最大の安定性と強度を提供します。頑丈な三点スタンドで、最も安定した3点と面の接触が揺動せずに確立することができ、二次元測定面の一貫したレベリング測定値を得ることができます。Digi-Pas®の2軸傾斜計の敏感な接触点が不均一な表面積の特定の部分に触れると、表面積上の任意の角度偏差が検出できます。

  5. Digi-Pas®3点接触ベースレベリング器具のメリット

    上述した従来の接触ベースの測定器に固有の制約の観点から、Digi-Pas®は先駆者として2軸精密角度測定器および表面平坦度測定器のための3点接触ベースのユーティリティの特許を取得しました。3点接触ベースの三角形の形状は、従来の長方形のコンタクトベースにかかわった欠点に対処することを目的とします。

    図5:Digi-Pas<sup>®</sup>は3点接触ベースを採用した2軸精密傾斜計の特許を取得
    図5:Digi-Pas®は3点接触ベースを採用した2軸精密傾斜計の特許を取得

    3点接触への維持は、単純に摩耗した硬化/チタンねじの交換により、標準的な機械加工を通じて器具の接点ベース表面仕上げに対する維持と比べて簡単で迅速かつ低コストで、時間とコストを大幅に節約することができます。デバイスの精度性能は、容易にユーザーの自己校正または「絶対レベル」設定を実行することによって再校正することができます。詳細手順については、ユーザーマニュアルをご参照ください。

    非常に粗い上面を有する物体をDigi-Pas®の2軸傾斜計で水平にするときに、3点硬化/チタンねじを一時的に外し、粗い表面を平均化する平坦なベース面を使用することができます。絶対レベルの設定は、器具の基準精度の維持を確保するためにベースを変更した直後に行う必要があります。しかし、高精度のレベリングで、角度測定及び表面プロファイリングの作業は、通常、グラナイトや金属合金の機械加工表面のような高品質の平坦かつ滑らかな表面にかかわるため、3点接触ベースはより良い選択となります。

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