形状測定機のメーカー6社・25製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。
目次
形状測定機とは、物体表面の形状を正確にトレースすることで、輪郭形状を記録、解析、測定するための装置です。
スタイラスと呼ばれる触針を用いる接触式のものと、レーザ等で表面をなぞる非接触式のものがありますが、非接触式の形状測定機は物体表面の材質や性状に大きく左右されるため、接触式のものが広く普及しています。
分解能は高く、輪郭形状のトレースは0.001mm以下で行うことができますが、スタイラスの可動範囲を超えた測定はできないため、測定対象を正しく位置合わせして置くことが求められます。
形状測定機は、物体の寸法、角度、段差、ねじピッチなどの輪郭形状の測定・解析に関わるもの全般に使用されます。
CNC制御が可能な機種は一連の測定動作をプログラムとし、ラインサイドでの自動計測として使用されることもあります。
ペットボトルの蓋のねじ形状などのように、規格化されたものは形状測定機により品質管理されることが一般的です。
また、形状そのものに特許を取得した製品などは、その輪郭形状を細かく規定しています。
接触式の形状測定機は、測定対象の輪郭形状を水平方向に移動する検出器とスタイラスの上下動の変位をプロットします。
デジタルスケールにより、0.001mm程度のピッチで水平方向の移動によるX座標とスタイラスの上下位置のY座標をプロットし続けることで輪郭形状をトレースします。
測定対象の水平軸と検出器の移動軸が平行になっていない場合は傾いたまま輪郭形状をトレースしてしまうため、正確に測定するためには測定前の位置決めが重要になります。
多くの形状測定機のスタイラスは、ピボットと呼ばれる中心を軸に円弧運動を行います。そのため、スタイラスが水平位置からの上下動が大きくなるほど円弧による水平方向の誤差が発生します。スタイラス先端の位置は、この誤差を常に補正しながら検出する必要があります。
また、接触式の場合、スタイラス先端が測定対象に接触し続けるため、スタイラスが摩耗します。スタイラスが摩耗することで、摩耗量に応じてスタイラス先端の位置が変化します。定期的にスタイラス先端の形状を確認し、摩耗量に応じた補正を行う必要もあります。
参考文献
https://www.keyence.co.jp/ss/products/measure-sys/measurement-selection/type/shape.jsp
https://www.mitutoyo.co.jp/useful/catalog-13-51/html5.html#page=557
社員数の規模
設立年の新しい会社
歴史のある会社
画像出典: 株式会社東京精密公式サイトサーフコムCRESTDX/SDは、レーザー干渉センサーーを用いた3D形状測定機です。
光ファイバーレーザーシステムを応用することで分解能は0.31nmと非常に高解像度で、マクロな形状だけでなく微細形状も把握することができます。
形状測定の際のセンサー駆動は高精度なリニアモータを使用することで、高倍率の計測時にも振動を抑えた高速スキャンができます。
測定範囲は200mm×13mmと広面積であり、傾きを持ったサンプルでも±45度の自動傾斜制御により形状計測できるが特長です。
画像出典: 株式会社東京精密公式サイトサーフコムNEX100は、検出器から測定台およびセンサー駆動部までカスタマイズできる自由度の高い輪郭形状測定機です。
広範囲測定が得意なリニアスケールと、狭い範囲が得意な差動インダクタンスをハイブリッド的に組み合わせた独自の技術によって、粗さと輪郭どちらも同時に計測することが可能です。
装置導入後でも必要に応じて各種センサーを追加することができるため、計測対象物が大きく変わった場合でも新しい装置を購入しなおすことなく低コストで対応できます。
画像出典: 株式会社東京精密公式サイトサーフコムNEX041/031は、センサーヘッドを付け替えることで表面粗さ計測もできる輪郭形状測定機です。
検出器は手動によるウェイト調整により簡単に測定力を変更でき、その精度はクラス最高水準なものから、自動で測定力を調整できるオートバランス機能を備えたものまでラインナップがあります。
粗さ計測用の検出器は、リニアモータと組み合わせることによってワイドストロークを実現しつつ、アライメントの負担を大きく低減する構造になっていることが特長です。
画像出典: 株式会社東京精密公式サイトサーフコムNEX040/030は、高分解能な輪郭形状専用の高精度測定機です。
スキャンレングスは60mmを確保しつつ、センサーの平行移動は最大20mm/sと高速計測が可能であり、測定値はデジタルスケールで表示されるため一目で確認できます。
測定力を自動で調整できるオートバランス機能があり、より細かく設定したい場合はソフトウェア上で制御可能です。
センサーの接触部は超合金素材で作られているため、計測時の欠けや測定物への傷を防ぐことができます。
画像出典: 株式会社東京精密公式サイトサーフコム2800Gは、AIを駆使した快適な操作性を持つ輪郭形状測定機です。
従来手動で設定していた計測条件を、AIによる自動測定機能に任せることができるため操作性能が上がり、計測準備の時間を短縮することができます。
計測動作だけでなく、解析手順も記録することができるため、毎回決まった計測であれば半自動化が可能です。
計測形状を合成する機能を持たせたことで、センサーの角度による検出器の計測角度制限もなく、急峻な立体形状のサンプル計測時の問題を解決できます。
画像出典: 株式会社東京精密公式サイトサーフコム1800Gは、AIを駆使した統合測定システムにより快適な操作性を実現した輪郭形状測定機です。
計測動作だけでなく、解析手順も記録することができるため、毎回決まった計測であれば半自動化が可能です。
計測形状を合成する機能を持たせたことで、センサーの角度による検出器の計測角度制限もなく、急峻な立体形状のサンプル計測時の問題を解決できます。
解析用のソフトウェアはガイダンスが表示されるウィザードモードなど操作性に優れた設計になっています。
画像出典: 株式会社ミツトヨ公式サイトコントレーサCV-2100シリーズは、らくらく操作にこだわった形状測定機です。
X軸の動作は、装置横のジョグを動かすことでシンプルに動作でき、その動作速度も簡単に設定できます。
すべてのボタンとジョグは同じ姿勢で操作できるため、作業者の負担の低減と作業時間短縮による生産性向上に貢献します。
ワンショット測定のシングルモードや複数回計測するためのプログラムモードが選択でき、計測結果は簡単な報告書にまとめる機能もあるため、計測から解析までこれ1台で完結します。
VR-5000は、あらゆる空間周波数帯もカバーする3次元形状計測機です。
試料台にサンプルを置くだけで、マクロな形状から表面粗さといった微細構造までたった1秒で計測が可能です。
あらかじめ閾値設定をしておくことで、計測結果の合否判定まで自動で行えます。
一般的に難しいとされるC面などの面取り部分の計測や、歪みや反りなどのある表面部も内部ソフトによって補正することで計測解析が可能です。
計測したデータ間でCADを用いた形状比較をすることもでき、欠陥評価のフィードバックも簡単にできます。
画像出典: イネイブル株式会社公式サイト4DInSpecサーフェイスゲージは、ハンディタイプの形状測定機です。
測定架台を持たないハンディタイプなため、製造現場での機上計測ができるため、その場に応じた迅速な計測ができます。
コンパクトながら8mm角の視野角を確保し、専用のソフトウェアを使用することであらゆる線上の断面解析ができます。
あらかじめ閾値設定をしておけば計測結果から自動で合否判定ができ、曲率を持ったサンプルに対しても曲率補正をした後で正確な判定を下すことができます。
静電気測定器
輪郭形状測定機
平面度測定器
センサー
試験機
モーター
ポンプ
リレー
検査装置
アナライザ
ダイオード
測定機器
観察機器
プリンター
コンデンサ
スイッチ
ロボット
カメラ
コネクタ
メーター・計測機器
ジェネレータ・発生器