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三次元測定機とは

三次元測定機とはそもそも何なのか、わかりやすく解説しています。製品の使いやすさを決める、接触式・非接触式の違いもリサーチしました。

いま話題の「三次元測定機」とは?

三次元測定機とは、対象物を立体的に捉え、高さ、幅、奥行きなどの形状データを測定するために使われる測定機です。

高精度な測定が難しい立体を精密に測定することができるため、自動車メーカーなどの製造業を中心に、あらゆる業種での利用や導入が急速に進んでいます。その応用用途は幅広く、一例としてはこんなものがあります。

  • 遺跡や出土品の分析といった研究機関での利用
  • 義手・義足や、スポーツ選手のシューズ設計のための人体スキャン
  • 既存部品をスキャンし、3Dプリンタと組み合わせることによる試作品の製作
  • スキャンデータの比較による変形や摩耗の管理・測定
  • リバースエンジニアリング(分解・分析による製造方法の推定)

形のあるものなら何でも計測できるため、今後の普及によってさらに大きな可能性を秘めています。測定精度の向上により、応用分野が広がっています。

三次元測定機の仕組み

一般的な三次元測定機は、プローブと呼ばれる球体を測定対象に当てることでx,y,z座標の点あるいは線を定め、それらのデータから面や円、あるいは球や円錐、円筒などの要素を構成し、物体の形や大きさを測定するもの。

三次元測定機の強みは、その名の通り三次元情報が測定できること。いわゆるノギスやマイクロメーターでは2点間の距離だけしか測れませんが、三次元測定機の場合は平面度や円筒度、真円度などを測定することができます

測定の際には、人間がプローブを動かして測定するマニュアルタイプ、モーターで自動的に動くCNCタイプがあります。特にCNCは精度の高い測定が可能になっています。

いま注目の非接触型三次元測定機

プローブが測定対象に触れることで測定するものを「接触型」と言います。これに対し、いま急速に普及が進んでいるのが、測定対象に触れずに測定する「非接触型」。レーザー照射や焦点あわせの技術を応用し、対象物に接触せずに測定できます。

>>高精度な三次元測定機のスペック表はこちら

熟練技術が必要なく短時間で測定できる

接触型のものは、測定時に対象物を動かす速度を一定に保つ必要があり、熟練した技術がなくては正確な測定ができないという問題点がありました。

ところが、非接触型はその心配がなく、特別な技術がなくても正確な測定ができます。また、測定のための工数も減り、短時間で測定できるようになりました。三次元測定機が急速に普及した理由と言えます。

大型のものも測定できる

接触型の場合は、測定機器に収まる大きさのものしか測定できないという問題点がありました。そのため、大型の部品が測定できなかったり、設置スペースが大きいという難点があったのです。

その点、非接触型は大型のものでも測定できるので、より汎用性が高まったと言えます。特に自動車産業では10mを超える大型部品の測定も必要なので、非接触型の測定機が重宝されています。

使い方はより自由に

非接触型測定技術の登場により、CADデータとの比較も可能になりました。建造物や地形データの測定も可能になるなど、その使い方の自由度が飛躍的に増しています。

今後も、あらゆる分野での応用が期待されています。

精度で選んだ三次元測定機3選
実績で選んだ三次元測定機3選

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