CHAPTER 3測定機の種類と特徴

三次元測定機

概要

三次元測定機は、一般的にステージ上の対象物に接触子を当て、縦、横、高さから三次元の座標を取得し、対象物の寸法・位置関係・輪郭形状・幾何偏差などを高精度に測定できる据え置き型の測定機です。また、対象物の測定データを記録できるほか、各種の演算によってさまざまな値を算出することが可能です。
また、最近では3Dプリンタが普及する中、既存部品や標準部品の三次元寸法を測定し、そのデータをもとに3Dプリンタで試作品を製作するリーバスエンジニアリングへの活用も見られます。

構造と用途

三次元測定機の構造と用途
A
移動ブリッジ
B
トリガープローブ
C
ステージ
D
制御部

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(ルビー)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。

三次元測定機の主な使い方

  1. 対象物は測定室にあらかじめ5時間以上置き、室温(一般的に20°C)にならすことで、熱膨張による誤差を防ぎます。
  2. 専門知識のもと、プローブの初期設定(キャリブレーション)を行い、取り扱い手順通りに測定を行います。
  3. 測定したデータはパソコンに取り込み、3D-CADなどのデータとして活用することが可能です。

取り扱いの注意点

  • 機種によっては、0.1µmのオーダーまで計測できるものがありますが、測定精度を求めるには適切な使用と管理が欠かせません。
  • 使用時には可動部が平行および垂直に動くことを確認します。また、標準器などを用いて、指示誤差のないことを確認します。
  • 正確な測定には、対象物を測定室の温度に慣らすことが欠かせません。もしくは測定パラメータを設定することで、補正を行います。

三次元測定機の課題と解決

測定の安定性
正しく設定・測定するには、専門的な知識とスキルが必要。
測定室の適温維持と対象物の温度の安定が要求される。
対応力
各種設定やプローブの角度を変えるごとにキャリブレーションが必要であるため、頻繁な品種替えへの対応は容易ではない。
測定室が要求されるため、対象物を加工しながら頻繁に測定するのは困難。
工数・コスト
導入には、広いスペースと測定室の建設が必要なため、膨大な費用がかかる。
測定環境と測定機の維持・管理費が負担となる。
測定室と対象物を適温にする時間、プローブの角度を変える度にキャリブレーションの作業を要するため、測定に時間がかかる。

三次元測定機の課題解決

一般的な据え置きの門型三次元測定機におけるさまざまな課題の解決には、「ハンディプローブ三次元測定機」の導入がおすすめです。台車で持ち運べるコンパクトサイズで、ハンディタイプのプローブと豊富な測定メニューで、熟練者でなくても多様な三次元測定を手軽に行える、新しいコンセプトの三次元測定機です。

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