三次元測定機 / レーザートラッカー
「誰でも・どこでも・簡単に」を実現した卓上型三次元測定機と、大型ワークの三次元寸法を1人で測定できるワイドエリア三次元測定機。ハンディプローブの採用により、ワークへの自由なアプローチが可能で、ハンドツールのような使いやすさでありながら、三次元寸法の高精度測定を可能にした新発想の三次元測定機です。
商品ラインナップ
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XM シリーズ
ハンディプローブ三次元測定機「XMシリーズ」は、「誰でも・どこでも・簡単に」を実現した三次元測定機です。従来の門型の三次元測定機と違い、手持ちのハンディプローブを対象物に当てるだけ。まるでノギスのような直感的な操作感覚で、手軽に本格的な三次元測定ができます。ハンディプローブに内蔵された小型カメラで撮影した映像と測定結果を重ね合わせてみることができるため、測定している箇所が手に取るようにわかります。簡単インターフェースで、測定者の習熟度や知識を問わない三次元測定を実現しました。また、コンパクトなサイズに必要な機能をすべて搭載したオールインワン設計。卓上、三脚、加工機上などあらゆる場所で測定が可能です。測りたい時に測りたい場所で、本格的な三次元測定を実現します。
お好きな場所で、お好きなスタイルで
耐環境性に優れ、加工機が置いてある製造現場にも設置可能。温度10℃～35℃、湿度10％～80％の環境なら正確に測定することができます。 また、カメラ部を設置台から取りはずすことが可能で、定盤上や三脚上などに設置することができます。用途に応じてふさわしい設置方法が選べます。 大型の対象物を地面に置いたまま測定したり、加工機にチャックしたまま機上で測定することも可能です。 「XMシリーズ」は、これまでの三次元測定機の制約を取り払った、まったく新しい発想の三次元測定機です。
定盤上で加工後の測定
現場で大物測定
機上で加工中の測定
まるでハンドツールのような直観的な操作性
ノギスを扱うような簡単な操作で三次元測定を実現します。測定操作は、測りたい場所にプローブを当てるだけ。また、コンパクトなボディーでありながらカメラ視野は最大2m範囲とワイド。大きな対象物も測定でき、カメラ視野の中にプローブがあれば、自由な角度から測定箇所にアプローチできます。さらに、プローブの先端に搭載したカメラが映し出すカメラ画像と3D画像が連動し、測定箇所、要素名、測定結果とカメラ画像を同時に表示。初めて三次元測定機を扱う方でも、どこを測定しているかを直感的に理解できます。
手持ちのプローブを当てるだけ
曲げの角度
原点からのXYZ座標
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WM シリーズ
ワイドエリア三次元測定機「WMシリーズ」は、大型ワークの三次元寸法・形状を簡単に測定できる三次元測定機です。ワイヤレスプローブによる直感的な操作感とワークへの自由なアプローチで、最大25mサイズのワークを1人で測定可能。また、専用スーツケースに入れてどこでも移動できるポータブル設計のため、対象物を移動させることなく、現場でそのまま測定することができます。従来の三次元測定機やハンドツールでは、測定範囲が限られる、複数人での測定を強いられるなどの問題点がありましたが、ＷＭシリーズはそれらの問題をすべて解消しました。大型サイズのワークを思い通りに測定できる、まったく新しい三次元測定機です。
ポータブルサイズ＆広視野測定を実現
持ち運びができ、どこでも測定できるポータブルサイズのレーザートラッカーです。278.6mm×284.2ｍｍ×326.6mmという小さなボディーでありながら、幅25ｍ、距離12.5ｍ、左右±120°、上下±30°の広範囲測定が可能。小さなボディーに搭載したムーバブルカメラとプローブサーチカメラが、プローブの位置と姿勢を高精度に認識し常に追跡。どこにプローブがいても瞬時に位置を認識します。さらに、設置から測定開始までの時間はわずか2分。「WMシリーズ」は、ポータブル&簡単セッティングで、あらゆる場所での三次元測定を可能にするレーザートラッカーです。
専用ケースに入れて持ち運びができます。
三脚に載せ、ケーブルをつなぐだけ。
電源起動後、暖機運転することなくすぐに使えます。
ワイヤレスプローブが自由なアプローチと簡単操作を実現
ノギス感覚で自由に手軽に三次元測定ができるレーザートラッカーです。ワイヤレスプローブは、門やアームなどの駆動部がないため、自由なアングルから測定できます。測定は手元のモニタで測定要素を選び、対象物にプローブを当て、ボタンを押すだけの3ステップで完結。また、プローブに搭載されたタッチパネルモニタは測定部分の表示はもちろん、パソコン画面と同じ操作が可能です。さらに、図面に手書きするような感覚で、モニタに手書きしてメモを残すこともできます。「WMシリーズ」は、自由なアプローチ＆簡単操作で、測定作業に不慣れな方でも簡単に扱えるレーザートラッカーです。
要素を選ぶ
プローブを当てる
「MEASURE」 ボタンを押す
生産終了品
三次元測定機とは
部品の形状をデータ上で立体的にとらえて様々な測定をおこなうのが三次元測定機です。JIS B 7440では「互いに直行する案内と、案内の移動量を求めるスケール及びプローブをもち、それぞれの移動量からプローブの三次元座標値を求めることができる機械」と定義されています。
三次元測定機による測定点の情報は、三次元の座標（X、Y、Z）として記録されます。その座標情報を組み合わせることにより、二次元または三次元の幾何学要素を作成します。二次元の幾何学要素は線、面、円、点などで、三次元の幾何学要素は球、円筒、円錐などです。
これらの要素の組み合わせにより、寸法や公差などを測定します。
三次元測定機は、門型の接触式が一般的です。プローブの先端に付いた球状の接触子をステージ上の対象物に当て、三次元（X・Y・Z）上の座標値を指定して測定します。
主な用途としては、自動車部品などの金型や各種機械部品、それらの試作など立体物の三次元測定や、図面との差異の測定などに用いられます。
レーザートラッカーとは
レーザートラッカーは対象物に接触させたターゲットにレーザー光を照射し、ターゲットから反射されたレーザー光が発光源に戻ることで、ターゲットの三次元位置を決定する光学式測定機です。レーザーの発光源は、ターゲットからの反射光を追いながら発光部・受光部が動くことから、「トラッカー」（追従するもの）という名前が付いています。これらの原理により、レーザートラッカーは門型やフロア型、卓上型の三次元測定機に比べて測定箇所へのアプローチが自由であることや、大型の対象物の測定が可能であるなどの特長があります。そのため、主にアッセンブリ後の製造装置や自動車など、大型の構造物の測定に用いられ、三次元測定機やハンドツールでは不可能な三次元測定が可能です。
位置合わせ
三次元測定機には一般的に、元々装置が持っている機械座標系と、対象物の中で設定されるワーク座標系があります。
機械座標系は装置によって規定され、たとえば横方向に動く軸の向きがX軸、ステージの面に垂直方向がZ軸、というような形で規定されます。従って測定対象物を置く向きによっては、対象物自身の基準面や基準線と異なる場合が発生します。これを物理的に機械座標と一致するように置くのは困難かつ不正確であるため、対象物の持つ基準面や基準線に合わせて設定されるのがワーク座標系です。
このように、ワークの向きと基準座標の向きを合わせることを位置合わせ（アライメント）といいます。
座標設定
ワーク座標系を設定するために必要な情報は３つあります。
1つは基準面となる平面で、この面に対して縦に垂直な方向がZ軸となります。もう1つは基準線となる直線で、一般的にはこの直線がX軸、その直線に対して横に垂直方向がY軸となります。直線は対象物から直接測定されることもあれば、異なる2点（2つの穴など）を仮想線でつないだ直線を指定する場合もあります。
そして3つ目は原点となる点です。この原点がX、Y、Zそれぞれの座標値の０点となります。原点に指定されるのは特定の点（たとえば特定の穴の中心点）や、2本の直線が交差する仮想点（交点）を指定することもできます。
寸法の測定
一般的に、平面のような「要素」といわれる測定対象をメニュー上で選択し、測定を始めます。接触型三次元測定機の場合は、測定対象物にスタイラス先端を接触させ、測定点をとります。それぞれの要素に定められた、最低測定点数を測ると要素が測定されます。さらに測定点数を増やすと、多くの場合は最小二乗法により算出されます。
測定の要素は平面の他に、線、点、円、円筒、円錐、球などがあります。
測定された要素どうしの距離や角度を算出することで、寸法や三次元形状が測定されます。
投影
要素には、円筒や円錐のような立体的な形状もありますが、直線や円のような立体形状を持たない要素もあります。これらの要素は一般的に平面上に投影（平面方向に垂直に移動）することで、正しい測定が可能です。投影される平面のことを「基準面」、または「投影面」といいます。
仮想線/仮想点
三次元測定機では仮想の線や点を用いた測定もできます。
仮想要素の例としては、直線と直線の交点、平面と平面の交線、球体と平面が交差する交円などさまざまな要素が用いられます。
ノギスなどのハンドツールでは測定が困難な、これらの仮想要素を用いた測定は、三次元測定機ならではの測定といえます。
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「卓上で使える」「フリーアングル測定ができる」。XMシリーズの2大特長による測定やコストへのメリットを知ることで、三次元測定機の基礎が理解できます。三次元測定機の導入をご検討の方は、まずこの1冊から。
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ノギス・マイクロメーター・ハイトゲージなど、ハンドツールでは測定困難、本格的な門型三次元測定機は導入困難。それでも高精度な三次元測定が必要。そんな測定担当者の期待に応える測定機のご紹介です。
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三次元測定機を導入したいけど諦めた理由として圧倒的に多いのが、コストの問題。XMシリーズなら、なぜコストを抑えることができるのか。その理由を経営面と運用面からご紹介。コストでお悩みの方におすすめの一冊です。
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設置のしやすさや測りやすさを追求しつつ、高精度な測定を実現したWMシリーズの測定事例の紹介です。また、WMシリーズの機能を実現した原理にも触れています。レーザートラッカーにご興味がある方は、まずこの資料から。
