製品を図面通りに正確につくることは、すべてのものづくりにおいて欠かせない要素です。
そのためには、加工後の部品や完成品が設計通りの寸法になっているかどうかを確かめる「寸法測定」や「寸法検査」が必要です。
 
近年では、測定作業の効率化や精度向上を目的として、非接触での計測が可能な「3Dスキャナー」が注目を集めています。
特にハンディータイプの3Dスキャナーは、従来のアナログ測定器では難しかった複雑形状や大型部品の測定にも対応できる点が大きな魅力です。
 
この記事では、寸法測定・寸法検査の基本から、主な測定機器の特徴、従来方式の課題、ハンディー3Dスキャナーによる革新的な計測方法まで、わかりやすく解説します。

製造業の現場において、製品の精度を確保するために欠かせない工程が「寸法測定」です。
たとえば、自動車の部品や精密機器の構造体など、図面通りに仕上がっているかどうかを検証しなければ、正常に機能する製品はつくれません。
製品が量産体制に入る前後では、この寸法測定の正確さが品質に大きく影響するのです。

製品には必ず設計意図があります。その通りのサイズ・形状で製造されなければ、組み立てに支障が出たり、他部品と干渉したりといった問題が発生します。

寸法測定は、製品の「設計値」と「実測値」のズレを確認し、問題がないかどうかを判断するための手段です。

寸法検査は「測定結果に基づいて良否を判断する工程」です。

たとえば、±0.05mm以内に収めなければならないような厳しい公差基準がある場合、わずかなズレも製品不良の原因となります。

このような寸法の管理は、試作段階から量産工程まで繰り返し行われます。

大量生産品では、すべての製品を検査するのは現実的ではありません。

そのため、代表的な一部をランダムに抽出して行う「抜き取り検査」が採用されることが多くなります。

一方で、特に重要な部品や高精度が求められる製品では「全数検査」が行われることもあります。

寸法検査の結果は、単なる数値ではなく、製造工程の精度や安定性を示す指標です。

もし不良品が多く発見された場合、測定結果をもとに加工条件や材料の選定方法を見直すなど、製造プロセス全体の改善に役立てられます。

寸法測定には多くの種類の測定器が用いられます。

それぞれに適した用途があり、測りたい部位や精度によって選定されます。ここでは代表的な機器の性質と使い方を紹介します。

ノギスは、外径、内径、深さなどを一台で測れる汎用測定器です。

使い勝手が良く、比較的広い範囲の寸法に対応できますが、測定者の熟練度によって精度にばらつきが生じやすい点には注意が必要です。

0.001mm単位まで測定可能なマイクロメータは、精密部品の検査に適しています。
対象物をクランプして測る構造のため、非常に高い再現性が得られますが、測定可能範囲が限られているため、他の機器と併用する必要があります。

三次元測定機は、複数軸にわたる寸法を同時に測定できる装置です。
部品をテーブル上に固定し、プローブを使って各部の座標データを取得します。
CADデータとの照合にも使え、形状全体の合否判定にも適しています。

【ヤマイチテクノ】大阪・東京・名古屋

2024.04.18

CMMマシン（三次元測定機）とは？仕組み特徴から種類まで解説

https://www.yamaichi-techno.jp/blog/topics/3d_solution/cmmマシン（三次元測定機）とは？仕組み特徴から

ハンディ3Dスキャナーは、物体の立体的な形状を高精度にスキャンできる携帯型の測定機器です。

名前の通り「ハンディ（手持ち）」で使用できるため、据え置き型の三次元測定機と異なり、機動力に優れているのが特長です。

アナログな測定法は、導入コストが低く取り扱いも比較的容易ですが、その一方でいくつかの制約もあります。

測定者の技量が結果に直結するため、測定値の一貫性や作業スピードに課題が残ります。

ノギスやマイクロメータは接触式のため、対象物への当て方や読み取り角度によって、数値が微妙に変わることがあります。

品質管理上、これは避けたい誤差の原因となります。

特に大きな部品や曲面形状を持つ製品の場合、測定器自体の可搬性や測定者の作業姿勢にも無理が生じます。

このような測定には、より柔軟な方法が必要です。

非接触かつ短時間で対象物全体の寸法をデジタル化できるのが、ハンディー3Dスキャナーの強みです。
赤外線やレーザー光を用いて対象物の形状をスキャンし、高精度の3Dデータを取得することができます。
 
ハンディー3Dスキャナーによる寸法測定の特長は次のとおりです。

従来のように一箇所ずつ計測するのではなく、広範囲を一度にスキャンするため、測定作業が短時間で完了します。

特に測定箇所が多い製品ほど効率的です。

手作業では測定しづらい部分や入り組んだ形状も、3Dスキャナーなら漏れなくカバーできます。

これにより、従来は測定が困難だった製品でも、正確な寸法検査が実現します。

製品に触れることなく形状を読み取れるため、繊細な表面加工が施された部品でもダメージを与えることなく検査できます。

美観や機能性を損なわないという点で大きなメリットがあります。

寸法測定は、製造業において製品品質を支える要です。
ノギスやマイクロメータのような従来型の機器も依然として有用ですが、複雑化・多様化する製品に対応するためには、より高度な手法が求められるようになっています。
 
ハンディー3Dスキャナーは、測定の精度だけでなく効率や汎用性にも優れており、次世代の測定機器として注目を集めています。
 
ヤマイチテクノでは、このような高精度の寸法測定に対応する「3Dレーザースキャナー」を取り扱っています。
製品の形状を素早く、正確に、非接触で計測したい方は、ぜひヤマイチテクノの製品ラインナップをご確認ください。
実際の導入相談やデモについても、お気軽にお問い合わせください。