医療機器業界の三次元測定機活用例

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医療機器業界の大型検査における三次元測定機の活用例

CASE1. CTスキャナのフレーム寸法測定・組み立て構造検査

CTスキャナは、直径2メートル近くにも及ぶ大きなドーナツ型のフレームを持ち、その内部にはX線検出器や「ガントリ」と呼ばれる回転構造が含まれています。大型かつ内部構造がとても複雑なため、フレームの寸法や形状を正確に測定したり、パーツが正確に配置されてスムーズに動作するかを検査したりする必要があります。

三次元測定機を活用すれば、スキャナ内部に搭載されるモジュールが設置される溝の位置や傾き、フレーム全体の寸法などをミリ単位で精密に測定可能。組み立て時に生じるわずかなズレも検出できます。

CASE2. MRI機器のフレーム寸法測定・組み立て構造検査

MRI機器は、CTスキャナよりもさらに大型。長さ3メートル以上にもなるトンネル状のフレームと、内部に強力な磁石や複雑なコイルが搭載されている点が特徴です。複雑な内部構造で、わずかな寸法のズレが機能不良につながるため、より精密な検査が求められます。

三次元測定機を活用すれば、磁石・コイルが収まる位置の正確さやフレーム全体の寸法などを詳細に測定可能。MRI機器が正確に動作するか検証できます。

医療機器業界の大型部品検査に適している測定方法

  • 非接触式三次元測定機(レーザー測定)
    部品に触れることなく高精度で測定できるため、複雑な形状の部品や柔らかい部品に適しています(例:CTスキャナの内部フレームや回転ガントリ、透析装置のチューブやポンプ構造等)。
  • 接触式三次元測定機(CMM)
    プロープで部品をなぞるようにして高精度な測定を実現するのが特徴。MRIやCTスキャナの金属フレーム、医療用ロボットの精密なメカニカルパーツなど、硬くて変形しにくい部品の寸法測定に向いています。
  • ハンディ型(ワイヤレスプローブ)の三次元測定機
    持ち運びできるため汎用性が高く、小さな部品から大きな部品まで幅広く測定可能。CTスキャナやMRIを組み立てる際、狭い隙間や複雑な角度で部品位置や寸法を確認するのにも役立ちます。

医療機器業界の大型検査に適している三次元測定機の選び方

  • 測定対象のサイズを測定範囲がクリアしているか
  • 測定対象の材質や形状に適した測定方法か
  • 測定環境に設置できるサイズか

まず、測定対象のサイズに対応している製品に絞る必要があります。その上で、測定する部品の形状や材質に合ったものを選びましょう。

医療機器業界では、部品に接触せずに形状や寸法を測定できる非接触式の三次元測定機が好まれている傾向にあります。柔らかい素材や傷つきやすい素材を測定する場合は非接触式を選ぶと良いでしょう。測定する部品が硬く変形しにくい場合は、より高い精度で測定できる接触式三次元測定機も選択肢に含まれます。

また、三次元測定機を設置するスペースがどれくらいあるかによっても選ぶべき製品は変わってきます。大型部品の寸法測定や、大型医療機器の組み立て後の寸法や取り付け位置測定など、違う場所で複数の検査を行う場合は軽くて持ち運べるサイズのハンディ型(ワイヤレスプローブ)の三次元測定機を選ぶと便利です。

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、数ある三次元測定機の中から、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2m以上の中・大型ワークを測定可能としている三次元測定機なので、ぜひチェックしてみてください。複雑な形状への対応や、作業効率・取り回しの良さ、環境耐性など、製品によっておすすめのポイントは異なります。測定したい大型部品に合った三次元測定機を選びましょう。

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)