Enovasense

01 — 製品概要

Enovasense HKM 検査ステーション

小型部品向けのコンパクトなターンキー型レーザー光熱式膜厚測定ベンチ — ラボ、研究開発、品質保証に

Enovasense HKM は、Enovasense ファミリーのコンパクトなエントリーモデルの検査ステーションです。レーザー安全筐体の中に Enovasense Point Sensor を組み込み、自動 3 軸位置決めシステム、タッチパネル HMI、および Enovasense Suite ソフトウェア一式と組み合わせています。光熱センサーを、非接触かつ非破壊の完全な膜厚測定ソリューションとして構成したもので、小型部品をセットすると、プローブの下へ自動で位置決めし、プログラムされたサイクルを実行して、膜厚値と 2D 膜厚マップをリアルタイムで出力します。

HKM は、小型部品の検査を行うラボ、研究開発、品質保証のベンチ向けに設計されています。対象は 0.3 × 0.3 × 0.25 m までの平面、段付き、または単純な 3D 形状の部品です。塗装、ポリマー、接着剤、陽極酸化（アルマイト）、電気めっき、溶射、コールドスプレー、HVOF、PVD、CVD、PACVD、亜鉛めっき、スクリーン印刷の膜を、ほぼあらゆる基材上で測定でき、1 台のプラットフォームで 100 nm から 1 mm までの膜厚をカバーします。

クラス 1 レーザー筐体 自動 3 軸 省スペース タッチパネル HMI 膜厚マッピング ラボ・品質保証

0.1μm-1mm 1 台のプラットフォームでの測定可能膜厚範囲 薄膜から厚膜まで 1 台で対応	<3% 測定膜厚の代表的な精度 選択した光学系と膜により異なります
600×600×710mm 省スペース — 標準的な作業台に設置可能 総重量わずか 80 kg	クラス 1 ステーション全体のレーザークラス（IEC 60825-1） 通常使用のあらゆる条件下で安全

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02 — HKM 検査ステーションを選ぶ理由

ラボや品質保証のベンチにこのステーションが適している 6 つの理由

1. クラス 1 レーザー筐体 — すべてのオペレーターにとって安全

HKM の内部にはクラス 4 のレーザー光源が搭載されていますが、ステーション全体としては IEC 60825-1 に基づくクラス 1 の認証を取得しており、通常使用のあらゆる条件下で安全です。前面の投入扉にある大型のレーザーフィルター窓から、オペレーターは測定中の部品を確認できます。また、コード化磁気インターロック、前面の非常停止ボタン、PLe 対応の安全リレーにより、扉を開けると直ちにレーザー光と軸が遮断されます。通常運転ではレーザー安全教育も保護メガネも不要です。

2. 省スペース — どのラボの作業台にも設置可能

0.6 × 0.6 × 0.71 m、80 kg の HKM は、Enovasense 製品ラインで最もコンパクトな検査ステーションです。専用の設備なしで標準的なラボや品質保証の作業台に設置でき、100–240 V AC のコンセント 1 口から給電します。筐体、軸、センサー、コントローラー、組込み PC、タッチパネルを含むステーション一式が、届いたその日から使用できる状態で納入されます。

3. 自動位置決め — 高精度、再現性、サイクル運転に対応

HKM は、精度 20 µm の直交 3 軸位置決めシステム（X、Y、Z ストローク 350 × 300 × 200 mm）を内蔵しています。プローブはプログラムされたサイクルに従って測定点から次の測定点へ自動で移動するため、オペレーターは部品をセットしてスタートを押せば、完成した膜厚マップを受け取ることができます。

4. 充実したソフトウェアスイート — 信号調整から膜厚マップまで

HKM には Enovasense Suite が付属します。信号テスト、周波数スキャン、校正の学習（ニューラルネットワーク）、1 点測定、サイクル編集、サイクルの自動実行までをカバーするアプリケーション環境です。膜厚カラーマップ、グラフ、統計はサイクル実行中にリアルタイムで作成され、すべてのデータは MES や SPC と連携できるよう CSV 形式で出力されます。

5. Enovasense の光学ツール全製品に対応

HKM は、Enovasense カタログのすべての光学ツール — シンプルレンズ（垂直測定）およびミラーツール（側壁や段部での水平測定）— と、出力 1 W～150 W、波長 445 nm、980 nm、1450 nm、1550 nm のレーザーモジュールに対応しています。大型の Enovasense ステーションと同じ校正ロジックとソフトウェアワークフローが HKM にも適用されるため、生産用の HKL2 や HKXL ステーションに対するラボ用の補完機として自然に使用できます。

6. メンテナンスが少なく消耗品不要

HKM には液体も消耗品も不要で、破壊的な試料準備も必要ありません。定期メンテナンスは、前面レンズと筐体内部の月 1 回の清掃、および機械的な固定部の 3 か月ごとの点検に限られます。ステーション全体が 1 台の組込み PC と密閉型センサーコントローラーを中心に構成されており、日常の使用で分解する部分はありません。

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03 — 用途

HKM 検査ステーションの使用分野

HKM は、Enovasense の卓上型検査ステーションの中で最も小型のモデルです。小型の平面部品や中程度に複雑な部品に対して、信頼性の高い非破壊の膜厚管理が求められるあらゆる業界で使用されています。

時計・宝飾	装飾コーティング、小型部品への PVD、文字盤やケースのラッカーおよびワニス
医療機器	小型インプラントの生体活性コーティング、手術器具のポリマーおよび PVD コーティング
民生用電子機器	小型筐体やコネクターの装飾コーティング、PCB のコンフォーマルコーティング、金属およびポリマーの薄膜積層
半導体・薄膜	PVD、CVD、PACVD、スクリーン印刷、ゾルゲルで成膜した薄膜層、誘電体および封止の積層膜、エポキシ層
研究開発ラボ	プロセス評価、コーティング開発、生産サンプルにおける破壊的手法の置き換え
一般産業	粉体塗装、電着塗装、接着剤、スクリーン印刷インク、硬質クロムめっき、小型部品のセラミックコーティング

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04 — 技術

レーザー光熱放射測定 — 安全な自動ステーションに統合

HKM は、Enovasense Point Sensor を安全な自動化筐体に組み込んでいます。モジュールから出射された変調レーザー光は光ファイバーでプローブに送られ、膜表面に集光されて膜内部に制御された熱波を発生させます。プローブ内の赤外線検出器が戻ってくる熱波を捉えます。膜厚は、参照試料で学習させた校正を用いてこれらの信号から求められます。

この技術を採用する理由 — まとめ

光熱放射測定は完全に光学的かつ熱的な手法です。部品に接触せず、電気的・磁気的な結合も必要ありません。そのため、センサーは基材の磁気特性、表面粗さ（広い範囲内で）、部品形状、生産環境の影響を受けません。HKM の内部では、制御された筐体、自動位置決めシステム、専用 HMI により、すべての測定が再現性を持ち、オペレーターに依存しないものになります。

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05 — 全体説明

HKM ステーションの概要

HKM は 4 つの主要な機能ブロックで構成されています。側面パネルに取り付けられたタッチパネル操作 HMI、前面のレーザー安全投入扉、直交 3 軸ロボットを備えた内部プローブ位置決めシステム、そしてセンサーコントローラー、レーザーモジュール、組込み PC を収めた一体型電気キャビネットです。

操作 HMI — オペレーターインターフェース

専用の側面パネルに取り付けられた 15.6" タッチパネルで、Enovasense Suite のすべての機能を実行します。そのすぐ下に電源表示灯、非常停止ボタン、マウス、キーボード、USB メモリー用の USB ポートがあります。ステーションのすべての機能はタッチパネルだけで操作できます。投入扉は前面のハンドルで手動で開けるため、扉用の押しボタンは不要です。

投入扉と測定エリア

片開きの扉を開けると、ステーションの前面全体が開放され、部品を投入できます。測定エリアの底面は平らな作業面で、試料の位置決め用の治具エリアを備えています。扉の大型透明窓は規格に適合したレーザー安全ガラス（IEC 60825-1）で、レーザー光を遮断しつつ、オペレーターが測定を目視で監視できます。扉閉鎖センサーと磁気インターロックの組み合わせにより、扉が開いている間はレーザーが出射されません。

プローブ位置決めシステム

ステーション内部では、直交 3 軸の移動システムが、投入された部品の上で光学プローブを動かします。プローブは Z 軸に固定され、垂直測定用のシンプルレンズや水平測定用の 90° ミラーツールなど、あらゆる Enovasense 光学ツールを装着できます。XYZ 軸のストロークは 350 × 300 × 200 mm、位置決め精度は 20 µm です。

電気キャビネット

一体型電気キャビネットには、センサーコントローラー（Precitec / Enovasense Point Sensor コントローラー）、レーザーモジュール、軸用電子機器、組込み PC、安全リレーが収められています。通常運転中は不用意にアクセスできないよう保護されており、メンテナンスのための開放は訓練を受けた担当者に限られます。

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06 — ソフトウェアとワークフロー

Enovasense Suite — 生信号から膜厚マップまで

ステーションのすべての機能は統合ランチャーから利用できます。新しい膜と基材の組み合わせに対する標準的なワークフローは 4 つのフェーズで構成され、その後の生産測定では毎回変更なしで再利用されます。

レシピエディター — 1 点ずつプログラム可能

HKM のレシピエディターでは、オペレーターが部品グリッド（形状、原点、ピッチ、部品高さ）、代表部品上の測定点のリスト、各点の校正を定義できます。レシピは保存、再読込でき、以降のすべてのロットで再利用できます — 部品をセットし、レシピを選び、スタートを押すだけです。

ライブ表示 — グラフとグリッドビュー

サイクルの実行中、各測定は X、Y、Z 座標、使用した校正、膜厚値とともに測定テーブルに記録されます。HMI には、部品の状態（待機中 / 測定 OK / 警告 / レシピ公差に対するエラー）をリアルタイムで示すグリッドビュー、部品ごとのサマリー、詳細な測定結果が表示され、すべてサイクル中にリアルタイムで更新されます。

センサー検証 — 日常の計測チェック

HKM ソフトウェアにはセンサー検証モードが組み込まれています。内部の参照試料で短い自動サイクルを実行するもので、必要に応じて、または設定可能な間隔で実行し、測定作業の前にセンサーの安定性を確認します。検証履歴は記録され、いつでも参照できます。

データの保存と出力

すべての測定は、内蔵 PC に CSV ファイルとして保存されます。各行には、日付、時刻、レシピ名、測定番号、X/Y/Z 位置、使用した校正、オペレーターのコメント、光熱の生信号、最終的な膜厚値が含まれます。保存先ディレクトリとファイル命名規則は設定可能で、ローカルネットワーク（RJ-45 イーサネット）上の共有フォルダーを介して MES や SPC システムと容易に連携できます。

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07 — 技術仕様

技術データシート — HKM 検査ステーション

主な測定パラメーター

測定可能膜厚範囲	0.1 – 1000 µm
精度	測定膜厚の < 3 %
測定時間（1 点）	10 – 1000 ms
測定レート	1 – 100 Hz
選択可能なレーザー波長	445 nm, 980 nm, 1450 nm, 1550 nm
最大レーザー光出力	150 W（モジュール型番による）
装置全体のレーザークラス	クラス 1（IEC 60825-1）

代表的な繰り返し性

膜厚範囲	RMS 繰り返し性 （1 点）	処理またはコーティングプロセス
0.01 – 0.1 µm	±0.01 µm	PVD、CVD、PACVD、電気めっき
0.1 – 1 µm	±0.05 µm	PVD、CVD、PACVD、電気めっき、スクリーン印刷
1 – 5 µm	±0.1 µm	PVD、CVD、PACVD、電気めっき、陽極酸化、スプレー塗装、スクリーン印刷
5 – 50 µm	±0.5 µm	陽極酸化、電気めっき、亜鉛めっき、スプレー塗装、スクリーン印刷
50 – 300 µm	±1 µm	溶射、コールドスプレー、亜鉛めっき、スプレー塗装
300 – 1000 µm	±3 µm	溶射、コールドスプレー

機械仕様と投入条件

ステーション寸法、扉閉時（L × W × H）	0.6 m × 0.6 m × 0.71 m
ステーション設置面積、扉全開時	≈ 0.98 m × 0.6 m
ステーション重量	80 kg
最大部品サイズ（X × Y × Z）	0.3 m × 0.3 m × 0.25 m
最大部品重量	10 kg
軸の自動化	直交 3 軸
軸ストローク（X × Y × Z）	0.35 m × 0.30 m × 0.20 m
軸精度	20 µm
試料の固定	平らな作業面、カスタマイズ可能な治具エリア付き
操作 HMI 画面サイズ	15.6 インチ タッチパネル
音圧レベル（LpAd）	< 70 dB(A)

電気・環境仕様

入力電圧	100 – 240 V AC
入力電圧周波数	50 – 60 Hz
消費電力	1 kW
データインターフェース	RJ-45 イーサネット — CSV 出力 — MES / SPC 対応
使用温度	−5 ～ +40 °C
湿度範囲（運転時）	30 ～ 75 %
湿度範囲（保管時）	10 ～ 90 %

安全装置

全体のレーザークラス	クラス 1（IEC 60825-1 — 通常使用のあらゆる条件下で安全）
扉インターロック	投入扉のコード化磁気インターロック
非常停止	前面パネルの非常停止、レーザーおよび軸のインターロックと連動
安全ロジック	最高安全レベル（PLe）の安全リレー
レーザー安全窓	投入扉の規格適合レーザーフィルターガラス
適合規格	CE、機械指令 2006/42/EC、EMC 2014/30/EU、RoHS 2011/65/EU、REACH

すべての値は代表値です。実際の性能は、選択した構成（モジュール出力、光学ツール、膜の種類）と対象アプリケーションによって異なります。お手持ちの試料での性能診断については、Enovasense までお問い合わせください。

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08 — ステーション構成

HKM で選択可能なレーザーモジュール

HKM 検査ステーションには必ず 1 台の Enovasense Point Sensor が組み込まれ、下記のいずれかのレーザーモジュールで構成されます。波長と出力の選択は、膜の材質と測定する膜厚範囲によって決まります。設置済みの HKM でレーザー光源を交換する作業は、レーザー安全扉の交換が必要になる場合があるため、Precitec Optronik / Enovasense の担当者のみが行えます。

型番	波長	最大出力	主な用途
C3-W445P3-T033	445 nm	3 W	青色域で吸収するアプリケーション — 特定の金属膜
C3-W980P10-T033	980 nm	10 W	一般的な工業用コーティングの大部分 — 金属、セラミック、溶射
C3-W1450P1-T033	1450 nm	1 W	SWIR 域で吸収するアプリケーション — ポリマー、接着剤
C3-W1550P3-T033	1550 nm	3 W	目への安全性がより高い SWIR — ポリマーや塗装の薄膜

レーザー光源の最大出力は、公称値より最大 30 % 低くなる場合があります。HKM は、T060 プローブと組み合わせて使用する場合、各モジュールの T060 バリエーション（C3-WxxxPx-T060）にも対応しています。Enovasense カタログのより高出力のモジュールも、HKM 筐体との適合性を条件に、ご要望に応じて提供できる場合があります。

代表的な測定距離とスポットサイズ — 選定表

部品上での測定距離とスポットサイズは、プローブに取り付けた光学ツールによって決まります。HKM は Enovasense のツール全製品 — シンプルレンズ（垂直測定）とミラー＋レンズツール（水平測定）— に対応しています。

スポットサイズ（mm）	測定距離（mm）	許容差（塗装/ポリマー）	許容差（金属/セラミック）
0.3	10	±0.5 mm	±0.2 mm
0.7	20	±2 mm	±0.5 mm
1.0	39	±4 mm	±1 mm
2.5	20	±2 mm	±0.5 mm
3.3	40	±4 mm	±1 mm

内蔵 Point Sensor の構成の詳細については、Point Sensor のページをご覧ください。

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09 — オプションとアクセサリー

用途に合わせて HKM を拡張

特定のアプリケーションに合わせて HKM を構成するため、さまざまなオプションと補助アクセサリーをご用意しています。

型番	オプション / アクセサリー	説明
5105902	高解像度カメラ	ステーション内の部品の校正済み画像を撮影する内蔵カメラ。オペレーターは実際の部品画像上で測定点をグラフィカルに定義し、サイクル開始前に部品の位置決めを確認できます
5105889	自動距離調整	光学ツールを正しい測定距離に自動で位置決めするプローブ上の距離センサー — 平面でない部品や距離公差の厳しいアプリケーションに有効
5105929	プローブ回転モジュール	プローブに取り付ける角度位置決めモジュール。ミラー光学ツールと組み合わせ、穴や軸の周囲を走査する場合に有効
5105940	試料回転テーブル	HKM 内部に組み込む自動回転テーブル — 円筒部品を軸まわりに測定する場合に
ご要望に応じて	カスタム治具	小型部品のグリッド、壊れやすい部品、特殊形状に対応するアプリケーション専用の治具
5104786	ISO 17025 参照試料セット	校正のトレーサビリティを確保する認証済み校正試料セット
5105894	年間保守サービス	検査ステーションの年次点検と予防保全
5105895	納入・設置パック	現地納入、機械および電気の据付、初期立ち上げ、オペレーター教育

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10 — Enovasense 製品ラインにおける位置付け

Enovasense 検査ステーションファミリーにおける HKM

HKM は、Enovasense 製品ラインのコンパクトなエントリーモデルの直交型検査ステーションです。測定する部品が小型、平面、または単純な 3D 形状で、求められるスループットがラボや品質保証ベンチでの使用に見合う場合に適しています。より大きな部品やインライン統合には、Enovasense はより大型の検査ステーションもご用意しています。

型番	名称	自動化	主な用途
5108103	HKM	直交 3 軸	平面または単純な小型部品向けのラボ / 研究開発 / 品質保証ベンチ — 本製品
5104906	HKL2	直交 3 軸	平面または単純な中型部品向けのラボ / 研究開発 / 品質保証ベンチ
5105512	HKXL	3 軸 + 1 軸搬入	ライン脇（アットライン）での 100% 検査、エンジンブロックなどの大型部品
5105513	HKXL-IL	インライン 3 軸 + 搬入	上流・下流のコンベヤーと完全なインライン統合

どのステーションが用途に適しているかわからない場合は、膜と基材、部品形状、膜厚範囲、生産スループットをお知らせのうえ、Enovasense までお問い合わせください。ステーション、レーザーモジュール、プローブ、光学ツールの適切な組み合わせをご提案し、お手持ちの試料での無償の性能診断を手配いたします。