卓上型の三次元測定機を解説

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卓上型三次元測定機は、研究開発や製造業の現場で利用される小型精密測定機です。限られたスペースで小型の対象物を高精度に測定することが得意で、非接触式や接触式の技術を使用して、幾何公差や寸法を確認できます。本記事では、卓上型三次元測定機の特徴やメリット・デメリットについて解説します。

卓上型の代表的なメーカーとその製品

キーエンス XMシリーズ

XMシリーズ
引用元:キーエンス公式HP
https://www.keyence.co.jp/products/3d-measure/cmm/xm/pr/163544002.jsp

XMシリーズは、ポータブルかつ高精度で使いやすい三次元測定機として、工業分野での効率向上や人件費削減に寄与。従来の固定式測定機では難しかった現場での測定において、その優位性が際立ちます。

  • 高精度と広範囲測定
    XMシリーズは、繰り返し精度 ±3μmと非常に高精度な測定が可能です。最大2mの測定範囲を持ち、従来比66倍の広範囲測定を実現します。
  • 直感的操作
    手に持つプローブを対象に当てるだけで簡単に三次元測定ができ、初心者でも扱いやすい設計が特徴です。モニターに表示される指示に従うだけで、複雑な形状の測定も可能です。
  • 持ち運び可能で環境耐性に優れる
    測定装置を持ち運べるため、現場や機上での計測が可能です。さらに、温度や湿度の変化に対応できる温度補正機能を備え、厳しい環境下でも安定した測定を行えます。

詳しいスペックが知りたい方は、公式HPで無料のカタログをダウンロードできます。

参照元:キーエンス公式HP
https://www.keyence.co.jp/products/3d-measure/cmm/xm/pr/163544002.jsp

キーエンスの三次元測定機
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Innovalia Metrology M3ポータブル

M3ポータブル
引用元:Innovalia Metrology公式HP
https://innovalia-metrology.com/metrology-products/cmms-systems/portable-metrology-system/

M3ポータブルは、点群データのスキャンと管理をシンプルかつ効率的に行えるポータブル測定システムです。移動中でも柔軟に測定業務を実行でき、高性能なソフトウェアとの統合により、測定の生産性を向上させます。

  • 多用途の測定システム
    様々な環境で迅速かつ精密なスキャンを実行可能です。
  • データ管理の効率化
    M3 Serverを活用した強力なデータ保存および管理機能があります。
  • モバイル対応
    タブレットを使用して、移動中でもスムーズに作業できます。

製品概要

測定範囲 要問い合わせ
測定精度 要問い合わせ
価格 要問い合わせ
参照元:Innovalia Metrology公式HP
https://innovalia-metrology.com/metrology-products/cmms-systems/portable-metrology-system/

Innovalia Metrologyの三次元測定機
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イースタン電子工業 VERTEXシリーズ

VERTEXシリーズ
引用元:マイクロ・ビュー日本公式HP(イースタン電子工業運営)
https://microvu.jp/products-new/prd_vertex_new/

VERTEXシリーズは、限られたスペースで精密な三次元測定が可能な小型マルチセンサー測定機です。高機能を備えながらも操作が簡単で、多用途に対応できる設計が特徴です。

  • マルチセンサー測定
    VERTEXシリーズは、画像測定やレーザー、タッチプローブによる接触・非接触のマルチセンサー測定が可能です。様々な形状や素材に対して精度の高い測定が行えます。
  • コンパクト設計
    省スペースでの設置が可能なため、小型の測定対象を持つ工場や研究施設に向いています。測定範囲も250×160mmから315×315mmまで対応。
  • 高精度ズーム機能
    最大540倍の総合倍率が可能なズーム機能を搭載しており、微細な対象物の詳細な測定が容易に行えます。

製品概要(Vertex 251 UC/UM)

測定容積 X軸:250mm
Y軸:160mm
Z軸:160mm
測定重量 10kg
本体寸法 L:808mm
W:606mm
H:1,033mm
本体重量 120kg
XY軸 精度(※1) 1.8 + L/250μm(Lは長さ・単位はmm)
Z軸 精度(※2) 2.0 + L/200μm(Lは長さ・単位はmm)
エンコーダ分解能 0.1μm
基本倍率 1x (LWD) / 2x (SWD)
光学ズーム 12x
デジタルズーム 3x
綜合倍率(※3) 20x~390x / 15x~540x
最大XY速度 250mm/s
最大Z速度 100mm/s
光源 落射照明 / 透過照明 / 同軸照明: 白色LEDカラーシステム (HC/UC)、赤色LEDモノクロシステム (HM/UM)、 マクロリングライト照明:40セグメント
価格 要問い合わせ
参照元:マイクロ・ビュー日本公式HP(イースタン電子工業運営)
https://microvu.jp/products-new/prd_vertex_new/
※1:マイクロビュー社規定の精度仕様に基づきます。
※2:Zの機械精度はワークの表面状態に依存します。
※3:総合倍率はモニターサイズと設定に依存します。
※上記はすべてVertex 251 UC/UMのスペックであり、同じシリーズでもモデルによって仕様が異なります。

イースタン電子工業の三次元測定機
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大型ワークの検査に適した
三次元測定機・レーザートラッカー3選

当サイトでは、大型検査におすすめ三次元測定機・レーザートラッカーを3製品紹介。いずれも卓上では測定の難しい中・大型ワークに対応している製品と、メーカー企業についての情報を記載しています。

大型ワークの検査は、測定の作業効率や取り回しの良さ、環境耐性など、測定対象や環境に合わせて重視する性能・特性を考えることが重要です。ぜひ、使用状況を鑑みながら、装置選定の参考にしてみてください。

卓上型三次元測定機の特徴と得意領域

卓上型三次元測定機には、以下のような特徴があります。

  • 小型設計
    卓上型三次元測定機は、一般的な三次元測定機と比べてコンパクトに設計されており、机の上などの限られたスペースに設置可能です。工場や研究室などの狭い場所でも利用できます。
  • 簡単な操作性
    専門的な知識がなくても、プローブやレーザーを用いた直感的な操作が可能です。ノギスやマイクロメータに慣れている作業者も、容易に扱うことができます。
  • 高精度な測定能力
    小型ながらも、複雑な形状や幾何公差の測定が得意です。合成樹脂や透明フィルムなどの柔らかい材料や高い透過率を持つ対象物の測定にも適しています。

これらの特徴を活かして、卓上型三次元測定機は研究開発や製造現場で幅広く活用されています。特に、ノギスやマイクロメータでは測定が難しい複雑な形状を持つ対象物の精密測定に適しています。

卓上型三次元測定機のメリット・デメリット

卓上型三次元測定機には多くのメリットがありますが、すべての用途に適しているわけではありません。導入を検討する際には、メリットとデメリットを理解し、自社のニーズに合った選択をしましょう。

卓上型三次元測定機のメリット

  • スペース効率が高い
    卓上型は、限られた作業スペースにも設置できるため、従来の大型測定機が設置できない環境でも使用できます。
  • コストパフォーマンスに優れている
    一般的に、大型の三次元測定機よりも低コストで導入できるため、費用対効果が高いです。中小企業や初めて導入する企業にも適しています。
  • 多様な材料や形状に対応
    柔らかい材質や透過性の高い素材の測定が可能で、多様な製品や試作品に対応できる柔軟性があります。

三次元測定機の価格・
費用対効果について詳しく見る

卓上型三次元測定機のデメリット

  • 対象物のサイズに制約がある
    卓上型のため、大型の対象物や広い測定範囲には対応できません。大きな対象物の測定には、門型や大型の三次元測定機が必要です。
  • 振動に弱い
    設置環境の振動や揺れに影響を受けやすいため、高精度な測定を行うには、安定した環境が求められます。これは特に工場のような振動が多い環境ではデメリットとなります。
  • 測定範囲が限られている
    卓上型は小型であるため、測定範囲が広くないという制約があります。大規模な製品や構造物を測定する際には不向きです。

卓上型三次元測定機のまとめ

  • 限られたスペースでも設置可能で、簡単な操作性が魅力
  • 小型の対象物や複雑な形状、柔らかい材質の測定に適しており、多くの現場で活用されている
  • 大きな対象物の測定や、振動の多い環境では性能が制限されるため、導入時には注意が必要

卓上型三次元測定機は、小型で高精度な測定が可能であり、研究開発や製造業などでの活用が期待されます。コンパクトで操作も簡単なため、導入コストを抑えながら高精度な測定を実現したい企業に適しています。

ただし、測定対象物の大きさや設置環境に配慮する必要があり、適切な環境下で利用するようにしてください。

キーエンス公式サイトへ
測定対象別
三次元測定機・
レーザートラッカー3選

ここでは、卓上に乗らない大型サイズのワークを対象とした検査において、測定サイズごとに適した性能・特徴を持つ三次元測定機やレーザートラッカーと、そのメーカーについて紹介しています。

自動車からプラントまで
現場での効率重視の検査なら
キーエンス

WMシリーズ

キーエンス公式HP
画像引用元:キーエンス公式HP(https://www.keyence.co.jp/products/3d-measure/cmm/wm/get-pricing/)
ワイヤレスプローブにより大型の測定もひとりで簡単に

取り回しの良いワイヤレス式で、接触式(プローブ)と非接触式(レーザー)の2種類が選択可能。寸法・形状を省人かつ効率的に測定できるハンディ型の測定機
手元に搭載されたタッチパネルによりその場でPCと通信でき、ひとりでもスピーディな測定を実現します。

測定範囲 1.0~25.0m
指示誤差 ±(28 + 5L/1000) μm
大型の金型など
複雑な形状の検査なら
FARO

Quantum Max FaroArm

FARO
画像引用元:FARO(https://www.faro.com/ja-JP/Products/Hardware/Quantum-FaroArms)
奥まった形状の測定でもアーム範囲内なら死角なし

手ぶれ・ミスの少なさから安定して操作でき、複雑な形状の対象物の測定で力を発揮する多関節アーム型の測定器
8軸テーブルを使用することで、一度のセットアップでさらに様々な角度からの測定が容易になります。

(※接触式測定の場合)
測定範囲 2.0~4.0m
指示誤差 ±25~76μm※
建造物や地形測定
屋外での検査なら
HEXAGON

Absolute Tracker AT960

HEXAGON公式HP
画像引用元:HEXAGON公式HP(https://hexagon.com/ja/products/leica-absolute-tracker-at960)
強力な防塵・防水仕様で屋外環境でも正確な測定

密閉型ユニットが粉じんなどの汚れの侵入を防ぎ(IP54相当)、屋外環境でも問題なく使用できる測定機
本体搭載の環境ユニットが気温、気圧、湿度条件をチェックし、外部要因に合わせて検査結果を補正します。

測定範囲 ~80m(最大160m)
指示誤差 ±15μm +6μm/1m※
(※参考:[PDF]キーエンス公式HP https://www.keyence.co.jp/download/download/confirmation/?dlAssetId=AS_107457&dlSeriesId=WS_SR57355&ad_local=CDc&wl=1
(※参考:FARO公式HP https://www.faro.com/ja-JP/Products/Hardware/Quantum-FaroArms
Euni 測定値と公称値を比較した2点間の距離誤差)
(※参考:東京貿易テクノシステム公式HP https://www.tbts.co.jp/product/3d-measuring/laser-tracker/leica-at960/
Uxyz 最大許容誤差として明記し、ASME B89.4.19-2006 & draft ISO 10360-10 に従い算出、指示がない限り精密ライカ1.5’’レッドリングリフレクタを使用)