3Dスキャナー
非接触で高精度な3D形状測定を可能にした3Dスキャナー。複雑な設定や熟練を要した操作を自動化することで、人によるバラつきのない測定を実現。従来の3Dスキャナーでは不可能だった大型対象物の360°測定を可能にしたモデルもラインナップしています。
3Dスキャナーの商品一覧
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3Dスキャナ型三次元測定機「VLシリーズ」は、大型の測定品も360°全方向からすべて三次元測定できます。ターンテーブルは、XY方向にも電動で稼働し、測定品のサイズを自動で認識して全自動でスキャン可能。細かな調整が必要ない使いやすさを両立しました。高倍率レンズは1600万点の座標を取得することができ、従来のスキャナには不向きだった小さな測定品や微細な形状も高精度な形状データ取得を実現します。また、CADデータや、取得した形状データ同士での照合が可能で、設計値とのズレやOK／NG品の把握、使用前/使用後の形状変化を測定できます。さらに、非接触測定機でありながら国家基準へのトレーサビリティを確保しています。
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ワンショット3D形状測定機「VR-6000シリーズ」は、粗さ計・輪郭形状測定機の計測をそのまま非接触で実現。触針式では測りきれない面全体の形状を0.1µmの分解能で捉える3次元形状測定機です。さらに電動回転ユニットを新たに搭載。サンプルを回転させながら測定をおこなうことで、死角をなくしてありのままの断面形状を再現することができます。今までは切断しなければ正確に測ることができなかった部分の肉厚や奥まった寸法が簡単に測れます。また、HDRスキャンアルゴリズムによりスキャン能力が進化したことで、光学式の形状測定機が苦手だった光沢がある対象物や光の反射が弱い素材の対象物も瞬時に最適な条件を判断し、正確に形状を測定することが可能です。従来比で最大1000倍までダイナミックレンジを広げたスキャンが可能になりました。
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ワンショット3D形状測定機「VRシリーズ」は、必要な機能を高いレベルでまとめた3次元形状測定機です。非接触で広範囲を測定することができ、多くの自動化・最適化機能により、人によってバラつかない3D形状測定を高精度で実現します。対象物の凹凸を点ではなく「面」で捉えるので、広範囲の立体形状を一瞬で測定でき、測りたいポイントも確実に測定できます。また、対象物の大きさを自動で認識し測定を実行するので、対象物の置き方は気にしなくても問題ありません。さらに、明るさやピント位置も自動で最適化。人による設定ミスを防ぎます。これらの機能により、測定に不慣れな方でも正確な3D形状測定が可能です。
非接触で広範囲を測定
非接触で、200mm×100mm×50mmという広範囲の立体形状が測れます。高さのある鋳造品や微細なネジ、電子部品から、実装基板まで、幅広い測定業務に活用できます。また、ステージ上の複数の対象を1度の操作で測定可能。パレットに並べた製品や等間隔に並んだピン、穴なども測定できるので、作業自体の効率化だけでなく業務時間をより生産性の高い仕事に転換することができます。さらに、高い測定精度を実現するために、ステージ部には超高精度リニアスケールや独自センサを搭載しています。温度変化やワーク荷重による傾き、連結測定時の微妙なズレなど、さまざまな環境要因をすべて排除し、誰がいつ使っても一定の測定品質を維持します。
「面」全体の形状を1秒で測定し可視化
最速1秒で対象物全体の凹凸状況をスキャンします。この圧倒的なスピードは、大幅なN増しや業務時間の短縮を実現します。これにより測定品質の向上、検査要員から生産要員への転換、増産の後押しなどにつながります。試作品の評価や出荷前の検査など、速さがあらゆる測定業務を改善します。
また、バリなどの微細形状、表面粗さも測ることができます。そして、対象物の高さ情報を色で表現・可視化することができるため、目に見えない微細なうねりや加工時の偏りも把握することができます。
「VRシリーズ」なら、従来の接触式測定機では見落としがちだった面全体の形状を視覚的に捉えることができるので、正確で迅速な問題解決を可能にします。
3Dスキャナーとは
3Dスキャナーは、立体物の形状を3Dデータ化する装置です。3Dスキャナーには、センサーで実際に対象物に触れながら座標を取得する「接触式」と、対象物に触れずに3次元形状を取得する「非接触式」があります。
接触式は、プローブを対象物に接当てて、その接触点の位置を測定し座標として取得する方式です。古くからある方式ですが、測定に時間がかかります。
非接触式は、レーザーなどの光線を対象物に当てて反射する時間差や照射角度を解析して3次元形状を取得します。縞パターンを投影して計測する「光（格子パターン）投影法」やスリットレーザー光で対象物をスキャンする「レーザー光切断方式」などの方式があります。
3Dスキャナーのメリット
3Dスキャナーのメリット1：3次元も2次元も簡単操作ですぐに測定
3次元も2次元も簡単操作で測定できます。セッティングや測定の操作は簡単で、複雑な立体を誰でも高精度で3D測定することができます。形状や表面の状態から厚みまで1度に測定でき、測定効率の大幅な向上を実現できます。
従来の形状測定機では、サンプルの設置やステージの調整といったセッティングが煩雑で、測定に長い時間がかかりました。しかし、3Dスキャナーは対象物をステージに置くだけでセッティングは完了。すぐに測定を始めることができます。また、スキャンしたデータで面の情報を構成するため、測定面の最高点と最低点の差やうねりはもちろん、線粗さ（2001JIS）・面粗さ（ISO25178）などの測定、さらに2点間の距離から直線間の距離、円心間の距離までさまざまな平面の計測ができます。そして、この機能により、三次元測定機や輪郭形状測定機では何か所も測定する必要があった面の測定を、1度の測定で済ませることができます。
3Dスキャナーのメリット2：データ比較で不具合や形状変化を解析
3D-CADデータと測定値や同じ製品の測定データ同士を比較することができます。設計した3D-CADデータや同じ製品のデータ同士で形状比較と取得したデータを照合することで、不具合を明確にすることができます。
設計した3D-CADデータと取得したデータを照合することができ、ワークの設計に対する現物の仕上がりを見える化できます。従来では測定が困難だった対象物も、3D-CADデータと比較することで今までわからなかった不具合が明確になるため、解析時間が大幅に短縮されます。また、同じ製品のデータ同士で形状比較が可能。解析が難しい同一ワークにおける使用前後の形状変化も捉えることができます。3D-CADデータがない場合でも、マスターとなる製品と比較することができ、瞬時に不具合や形状変化の程度を解析できます。
3Dスキャナーのメリット3：高いデータ品質でリバースエンジニアリングに最適
既存の製品を分解または解析し、その仕組みや仕様、構成部品、技術や設計などを明らかにするリバースエンジニアリング。3Dスキャナーなら、高いデータ品質を保ちながら形状を再現可能。図面がなくても既存製品を図面化することができます。
リバースエンジニアリングは、製品を分解して設計図を作成することに加え、製品や部品を解析し製造方法や動作原理を知ることを目的としています。3Dスキャナーなら、サンプルの形状や大きさに合わせてスキャン設定を行うことができます。微細な形状には、高精細モード、また、サイズの小さいものには高倍率カメラを選択し、どのようなサンプルであっても高いデータ品質を保ちながら形状を再現することができます。また、測定した3DデータからDXF出力することもできます。測定者による測定値のバラつきがなく、対象物が複雑な形状であっても素早く測定できる3Dスキャナーは、リバースエンジニアリングに最適な測定機といえます。
3Dスキャナーの導入事例
プレス業界
金属や樹脂などの物質には塑性や弾性などの材質的な性質があるため、工業製品は実際には設計通りにはなかなか作れません。製品の形状を評価するためには、3Dスキャナーで製品全体のスキャンデータを取得する必要があります。
3Dスキャナーなら、絞り加工品の形状測定はもちろん、スプリングバック解析・板厚の評価なども簡単です。絞り加工品の形状測定ではCADの重ね合わせ形状差分を可視化、スプリングバック解析ではCADを重ねて、断面図から差分測定することができます。さらに、ハンドツールでは、曲げ部の厚みや加工による厚みの変化を可視化できない場合でも、3Dスキャナーなら部品全体の板厚減少率を可視化することができます。
電機・電子部品業界
実装基板は、通電時の温度上昇や周囲環境の温度変化が原因で、反りが発生します。実装基板の反りは接触不良の原因になるため、実装基板全体の形状を測定し解析する必要があります。実装基板のような広い面積を測定するには、3Dスキャナーで基板全体のスキャンデータを取得する必要があります。
3Dスキャナーなら、点で測定する3次元測定機や線で測定する輪郭形状測定機に対し、「面」を測定して形状全体を解析できるので、全体の形状がすぐにわかります。実装部品だけではなく基板を含めた全体の形状を確認することができるので、実装基板の反りはもちろん、実装部品の変形も測定することができます。
鋳造・ダイカスト業界
点情報で測定する測定機では、寸法公差内であっても不良が発生する場合があります。このような製品の形状を評価するには、3Dスキャナーで製品全体のスキャンデータを取得する必要があります。
3Dスキャナーなら、オルタネータやヒートシンクのフィンの形状評価、電装部品の位置測定なども簡単です。オルタネータの形状評価では、CADデータとスキャンデータを重ね合わせることで、全体形状が解析できます。ヒートシンクのフィンは、断面を仮想的に切断することで、フィンのピッチや高さを測定できます。また、電装部品の位置測定では、面、円筒、円錐などの要素を抽出します。さらに、設定後、座標で測定箇所の面-面距離や面-面角度などの相対関係を測ることができます。
3Dスキャナーに関するよくあるご質問
- 三次元測定機の場合、スタイラスが接触すると、計測したい箇所が変形します。そうすると、正しい形状測定はできません。また、ノギスの場合片側の面は挟めても、両方の面を同時に挟めないので、そもそも計測できません。 3Dスキャナーなら、全周をまるごとスキャンすることで、全体の形状を簡単に得られます。また、測定も製品をステージに置いて、測定ボタンをクリックするだけで簡単に実現できます。幾何公差測定機能を使えば、平面度や平行度・位置度などが計測できるので、歪みや変形もわかりやすく色情報で可視化できます。 3Dスキャナーは、測定圧による測定誤差や煩雑な測定作業が解消できるので、解析業務の時間短縮に役立ちます。
- 三次元測定機の場合、測定箇所が多く、すべて測り終わるまでに相当な時間がかかってしまいます。また、ノギスだとワークが大きいため、挟めない箇所があります。
3Dスキャナーなら、各部の測定データを連結することで、大型ワークも1つのデータとして測定することができます。また、クリックするだけで距離に関係なく簡単に測定できます。さらに、2回目以降の測定にテンプレート機能を用いることで、同一品種の複数ワーク測定も、自動で実行できます。つまり、テンプレート機能で1度設定を作れば、何度でも繰り返し測定できます。
3Dスキャナーは、大きくて測定箇所が多いワークでも簡単に測定でき、測定データは1つにまとめることができます。
- 輪郭形状測定機の場合、トーラスの中心から、まっすぐプローブを通せないため正確な形状測定ができません。また、ノギスだと仮想点を挟めないので、部分的なR寸法の測定には使用できません。
3Dスキャナーなら、測れなかった円中心を抽出できます。また、円中心を通る断面計測も簡単に作成できます。幾何公差測定機能を使い、円筒度や真円度を正確に測定。さらに変形の度合いをカラーで可視化することで、成形後の熱収縮で発生するヒケや反りも明確にすることができます。
3Dスキャナーは、豊富な測定機能とわかりやすい測定結果表示機能で成型不良箇所の特定に役立ちます。
3Dスキャナーの関連資料
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ノギスや輪郭形状器、三次元測定機を使っても測定できなかった箇所も最新3Dスキャナーなら簡単に測定可能。その機能を使った課題解決のヒントを一般的なワークを例に紹介します。寸法測定をあきらめる前に、必読の事例集です。
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従来の3Dスキャナーと最新3Dスキャナーの機能を比較。何が違うのか、何ができるのか。さらにコストやサポートのメリットまでをわかりやすく解説します。「3Dスキャナーは初めて」という方にも最適な技術資料です。
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加工や材質的性質による変形など、立体的な変形要素が多い鋳造・ダイカスト分野。3Dスキャナーによる3D-CADデータやトライ品と量産品との比較などを紹介。測定の最新トレンドに興味がある方に向けた事例集です。
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3Dスキャナ型三次元測定機の操作性や活用範囲などの概要を解説しています。測定を担当する方からトレーサビリティを管理する方まで、3Dスキャナーの導入を検討されているすべての方を対象とした技術資料です。
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測定精度や測定時間、データ品質といったリバースエンジニアリングにおける測定の課題も、3Dスキャナーなら即座に解決。従来の困りごとを解決し、簡単にリバースエンジニアリングするヒントがここにあります。
