ノウハウ 2019/09/09

寸法測定で用いられる3次元測定機とは?

モノづくりにおける寸法測定のプロセス改善が期待できる3次元測定機の導入を検討

寸法測定で用いられる3次元測定機とは?

知って得する3次元測定の話

寸法測定の方法は大きく分けて2種類あり、ノギスやゲージ等のアナログな寸法測定と門型や多関節アーム型等を用いた3次元測定が挙げられます。
3次元測定は従来のアナログな寸法測定と比べ、飛躍的なプロセス改善が期待できる優れもの。
これからご紹介する3次元測定機の話は、下記の方には知って得するものとなっています。

  • ノギスやゲージ、メジャー等で寸法測定を行っている方
  • 3次元測定機を導入し、プロセス改善をはかりたい方
  • 門型や多関節アーム型等、従来の3次元測定機を使用している方

ここでは、3次元測定機の基礎知識から、みなさまが抱えている課題解決が見込める新たな3次元測定機のノウハウをご紹介します。

メジャーでは測定困難!3次元測定機が即解決

3次元測定機は、立体の寸法測定・形状測定に向いています。
たとえば立方体の一辺の長さを測定する際、はじめに特定の1点をX軸・Y軸・Z軸の3つの座標で捉えます。同様に相対する1点の座標を捉え、座標間の距離を測定します。
このとき、特定の2点が直線上に存在するものであれば、メジャー等のアナログな方法でも測定することは可能です。
しかしそれでは測定担当者のスキルや測定工具のばらつきによって、測定精度の信頼性が大きく問われることになります。またアナログな測定方法では、直交座標距離や複雑な形状や深部の測定に向かないという課題がありました。
3次元測定機は、こうした課題を解決するための高精度かつ立体の複雑な形状の評価・測定が可能な装置です。

3次元測定機には2種類あることをご存知ですか?

3次元測定機の種類と特徴

3次元測定機には大きく分けて、2つの種類があります。

  1. 接触式3次元測定機
  2. 非接触式3次元測定機

接触式3次元測定機

接触式3次元測定機とは、プローブ(専用の測定肢)を計測箇所に接触させ、座標や寸法を計測する装置のことを指します。代表的なものとして、門型や多関節アーム型等が挙げられます。

非接触式3次元測定機

非接触式3次元測定機は、3Dスキャナ等で対象の形状をスキャニングし、取得した形状データから各種寸法を測定する装置です。代表的なものとして、レーザースキャン式やCCD式等が挙げられます。

接触式3次元測定機も非接触式3次元測定機も、従来のアナログ計測より高精度な測定ができるほか、これまで計測が難しかった複雑な形状の測定が可能といったメリットが挙げられます。どちらにも優れた点、苦手な点があり、対象や環境、要求精度等に合わせて正しく使い分けすることが重要です。

導入後に担当者が実感!圧倒的効果をご紹介

導入メリット・デメリット

3次元測定機には、大きく分けて接触式3次元測定機と非接触式3次元測定機の2種類があり、様々な業界で導入されています。

3次元測定機の導入で解決できる課題

  • 金属部品やパーツ製作等の受入検査を測定担当者のスキルにかかわらず、ばらつきなく行うこと
  • 複雑な形状をした部品の加工および検査を短時間で行うこと
  • 遺跡や出土品分析等を、ヒューマンエラーなく記録すること
  • 既存部品を基に、時間をかけず試作品の製作を行うこと

そのため、自動車業界や航空業界をはじめ、重機や建機を取り扱うメーカーや治具等の生産設備を設計・製作を行うメーカー、鉄鋼、土木、建築、重工業、ガラスメーカー等、製造業界全般に広く導入されています。

3元次測定機の3つのメリット

  • 立体の複雑な形状の評価・測定が可能
  • 測定する場合に熟練度や高度なスキルは必要なく、測定担当者によって検査結果が異なるといったばらつきの低減および測定精度の向上
  • 検査結果が自動出力される等、プロセス改善に貢献

3次元測定機は高精度かつプロセス改善に活用できる装置として、これまでアナログ式な測定を行っていた業界に浸透しつつあります。
しかし一方で、デメリットも挙げられます。

3次元測定機の3つのデメリット

  • 計測範囲に制限がある
  • 計測器の移動ができない、もしくは労力を要する
  • 費用が高額になる

特に据置型の3次元測定機は、専用の検査室の維持費がかかるほか、3次元測定機が設置されている検査室へ測定物を運ぶ手間や労力がかかることになります。
また、多関節アーム型は広範囲が測定できないといったデメリットがあります。

大小様々な対象物に対応し、飛躍的な工数短縮が見込める3次元測定機とは?

従来の3次元測定機で挙げられている課題解決のため、新たな3次元測定機の導入が検討されています。
高精度な寸法測定が可能で、費用も安価。さらには広範囲の測定も可能なため、自動車業界だけでなく、様々な業界での活用が期待されている3次元測定機を下記にてご紹介いたします。

従来製品の課題も解決できるワイヤレスな最新製品

製品紹介

ニーズに対応するべく開発した新しい3次元測定機「SKYCOM TOUCH」は、光学式モーションキャプチャ技術を応用し、広範囲の寸法測定・形状測定が可能で、かつ持ち運びも自由で軽量な装置です。

測定方法はいたってシンプル。モーションキャプチャカメラOptiTrackで測定対象を囲い、測定箇所をタッチして測るだけなため、スタッフ1名でも負担なく測定が可能です。
また、これまでの3次元測定機は装置が設置されている検査室まで測定対象物を搬入する必要がありましたが、SKYCOM TOUCHは測定対象物を基準に、検査環境を作ることが実現可能となりました。

【要注目】プロセス改善のため最新製品を活用したシステム紹介

広範囲の寸法測定・形状測定を可能にし、かつ持ち運びも自由で軽量な装置を用いる3次元測定を可能にするのが、モーションキャプチャOptiTrackカメラや3次元測定機「SKYCOM TOUCH」を含む3次元測定システムです。
寸法や形状等のデジタル測定がワイヤレスで自由に実施できるほか、様々な対象物に対応可能なため、受入検査等にも活用が可能です。
また、CADデータを読み込み、現物品との寸法比較も可能。
下記ページでは、その構成や用途例等をより詳細に紹介しています。

製品構成や活用例など3次元測定ソリューションを見る