形状測定機とは？接触式と非接触式の違い、用途を解説
今回は、形状測定機の基礎知識の解説と、非接触式の形状測定機「ハンディー3Dスキャナー」を用いた測定サービスについてご紹介します。
形状測定機は、対象物の輪郭形状をトレースして記録する装置のことで、設計図や仕様書通りに製品が作成されているかを確認するのに便利です。
特に、ハンディー3Dスキャナーは従来の測定機では確認が難しい、ねじの形状や面取りなどの寸法まで測定可能で、細かな部分までチェックしたい場合に活用されています。
形状測定機とは
形状測定機とは、対象物の表面をトレースして、輪郭形状を記録する装置のことです。一般的な測定工具では測定が難しい、製品のねじ形状、穴、アール、面取り寸法などの測定にも対応します。
形状測定機は、機器により「接触式」と「非接触式」の2種類のタイプがあります。各種類の測定方法の違いについては、以下の表の通りです。
| 形状測定機の種類 | 測定方法 |
|---|---|
| 接触式 | 「スタイラス（測定子）」を対象物に接触させて測定するタイプ |
| 非接触式 | レーザーなどを対象物に照射して測定するタイプ |
また、測定精度に優れた据え置き型のタイプや、取り回し性がよく、大型サイズの対象物を測定するのに便利なハンディータイプのモデルがあるなど、種類はさまざまです。
形状測定機の接触式と非接触式の違い
接触式の形状測定機は、本体に搭載されたスタイラスを対象物に当てて、XYZ軸に移動するスタイラスの動きから輪郭形状を取得する仕組みです。接触式は、非接触式に比べて測定精度の高い機器が多く、従来では接触式の形状測定機が多く採用されていました。
一方で非接触式の形状測定機は、レーザーや画像認識技術を用いて、対象物に触れずに輪郭形状を測定する仕組みです。非接触式は対象物に触れないため、傷を付けずに測定できる点がメリットです。デメリットは、接触式に比べて測定精度が劣る点にありますが、昨今では、ナノメーターレベルでの測定に対応できる非接触式の測定機もラインナップされており、採用される機会が増えてきました。
接触式と非接触式の特徴の違いについては、以下の表でまとめています。
| 形状測定機の種類 | メリット | デメリット |
|---|---|---|
| 接触式 | 高い測定精度が得られる | 対象物に接触する分、傷をつける可能性がある |
| 非接触式 | 対象物に触れずに測定できるため、傷をつけにくい |
一部の機器では接触式に比べて測定精度が劣る ※しかしナノメーターレベルの測定に対応する機器も存在 |
輪郭形状測定機との違い
輪郭形状測定機とは、スタイラスを測定対象に当てて輪郭形状を取得する装置のことです。この装置は測定したデータから、距離・角度・半径・ピッチなどの寸法を演算にて取得できます。
輪郭形状測定機は、形状測定機と同じ意味で使われることもありますが、輪郭形状測定機の場合は、スタイラスが対象物と常に接触して計測する、連続測定の仕組みの装置を指します。
一方で形状測定機は、輪郭形状測定機のような連続測定装置だけでなく、連続測定以外の方法を用いて輪郭形状を取得する装置も含みます。
形状測定機の用途
形状測定機の主な用途は、品質管理などの、製品が設計図や仕様書通りに製作されているかの確認で使われています。
また、他社製品やデータの残っていない古い製品などの製品形状のデータを取得したり、構造を調べたりして、製造方法や動作原理を調査する「リバースエンジニアリング」の用途でも活用されています。
接触式の形状測定機によっては、表面粗さ測定の検出器を追加して、微細な形状変化や表面粗さを測定することも可能です。
複雑な形状、大型モデルの測定に対応する非接触式形状測定サービスのご紹介
企業によっては「形状測定の頻度が少ないので外注したい」、「形状測定機を導入したくても、コストや設置場所などの問題から導入できない」といった問題もあるでしょう。
そのような悩みを解消するべく、SCANTECHではハンディー3Dスキャナーを用いた形状測定サービスを提供いたします。
非接触式形状測定サービスは、当社の技術スタッフが全国どこにでも出張し、複雑な形状や大型モデルの測定が可能なハンディー3Dスキャナーを用いて形状測定を行います。
SCANTECHのハンディー3Dスキャナーは、レーザーを用いた非接触式の形状測定で、持ち運び性や取り回し性に優れているのが特徴。対象物のサイズが大きくて据え置き型の機器では測定できない場合や、持ち運べない製品に対しても測定が可能です。
当サービスは、測定した三次元データと設計CADデータとで形状を比較し、評価するのに便利です。比較結果はカラーマップで表示できるので、欠陥部分などを視覚的に評価できます。
また、製品の断面解析や寸法測定、リバースエンジニアリングなどの用途にもおすすめです。これらのサービスを外注したい方は、ぜひSCANTECHまでお問い合わせください。
当サービスでは、以下の4種類のハンディー3Dスキャナーを使用します。
- TRACKSCAN：マーカー不要で大型対象物の測定が可能な3Dスキャナー
- KSCAN-MAGIC：フォトグラメトリシステムを搭載した3Dスキャナー
- SIMSCAN：小型サイズながら取り回し性や操作性の高い3Dスキャナー
- IREAL 2E：色やテクスチャーも再現できる3Dスキャナー
これらの機種は、それぞれで用途や特徴が異なるため、幅広い環境での測定に対応します。
非接触式形状測定サービスと、使用するハンディー3Dスキャナーのスペックの詳細については、以下のページからご確認いただけます。
非接触式形状測定サービスに関するよくある質問
最後に、非接触式形状測定サービスに関する、お客様からよくいただく質問について回答いたします。
非接触式形状測定サービスの流れについて知りたい
非接触式形状測定サービスの流れは下記の通りです。
- ①お問い合わせ：お問い合わせフォームよりご連絡。
- ②お打合せ：担当者よりメールまたは電話によるお打合せ。
- ③ご提案・お見積り：お客様に最適なプランとお見積りのご提案。
- ④ご契約：注文書の送付、および必要に応じて秘密保持契約の締結。
- ⑤測定：ご提案の内容をもとに測定。
- ⑥ご確認・納品：測定結果のデータ・報告書をご提供。
- ⑦ご入金：納品月の末締めで請求書を発行。ご入金は翌月末となります。
- ⑧アフターフォロー：不具合に対して1カ月以内は無料対応させていただきます。
その他にも、非接触式形状測定サービスについて不明な点などありましたら、以下のページからお問い合わせください。
測定できる対象物の大きさは？
非接触式形状測定サービスでは、最大約16mまでの大型モデルはTRACKSCAN、4～10mクラスの中型～大型モデルはKSCAN-MAGIC、4mまでの小型モデルはSIMSCANが対応しており、幅広いサイズの対象物を測定できます。
大型製品の形状測定をご検討の方は、ぜひ一度SCANTECHまでお問い合わせください。
まとめ
形状測定機とは、対象物の輪郭形状をトレースしてデータを記録できる装置のことです。測定方式には、スタイラスを対象物に当てて測定する「接触式」と、レーザーなどを対象物に当てて測定する「非接触式」があります。
SCANTECHでは、対象物を傷付けずに測定できる非接触式の形状測定機「ハンディー3Dスキャナー」の販売、および測定サービスをご提供しております。
また、ハンディー3Dスキャナーを実際に見たり触ったりしてみたい、業務内容に適した機器を知りたいという方向けに、ショールームも開催しておりますので、ぜひお気軽にご利用ください。
ショールームは大阪と東京の2つのエリアで開催しています。ショールームの参加をご希望の方は、下記ページにある申請フォームからご予約ください。