三次元測定機

レーザートラッカーは、レーザー光を球体アクセサリであるリフレクタに向けて照射し、光が反射し発光源に戻ることで三次元座標を測定するものです。リフレクタを測定対象物に接触させ、その部分の座標を取ります。
門型や卓上の三次元測定機と比べて可搬性や汎用性が優れています。広範囲かつ高い精度での計測が可能で、建設・橋梁関連、重工業関連、自動車・鉄道関連、航空・宇宙関連など、幅広い業界で使われています。

カメラ式3Dスキャナは、対象物の表面形状をカメラで撮影し、非接触の測定データを取得する三次元測定機です。縞模様などのパターンを対象物に投影し、装置に搭載されたカメラがそれを撮影。三角測量によりZ方向、カメラによりXY方向を算出して、対象物表面形状を導き出します。

ハンディタイプの3Dスキャナは、可搬性の高さや使い勝手のよさが大きな魅力。パソコンを持ち歩くように手軽に持ち歩ける製品もあります。操作性が高く、作業の効率化を図れる完全ワイヤレスなものもあります。

多関節のアームの先端にプローブやレーザースキャナを取り付けて測定する三次元測定機です。移動量や角度、位置を感知するアーム関節のエンコーダにより、先端スキャナの座標を把握します。ターゲットシールがなくても測定可能で、比較的小型であるため可搬性にも優れており、作業現場への持ち込みもしやすい三次元測定機です。

2008年以降、リバースエンジニアリング企業として展開している原製作所様は、3Dスキャナを使った出張・受託計測をおこなっています。光学式測定機、マーカーやX線を利用する方式のものなど、要望に幅広く対応できる設備を整えていますが、なかでも2017年にLeicaレーザートラッカーの非接触三次元測定機を導入して以降、測定できる領域が広がり、それまで断っていた依頼も受け入れ可能になりました。

それまで使用していたフラッグシップマシンは、どうしても大きさの制限が出てきてしまい、10ｍ以上のものだと準備に人手と時間がかかっていました。そこで、Leicaのレーザートラッカーが広範囲のデータを高速に計測・加工できる製品として選ばれ、これまで不可能だった計測を実現しました。

原製作所様が扱っているのは、データからものをつくるリバースエンジニアリング案件だけではありません。動的な追尾を得意とするレーザートラッカーを利用し、座標を把握してラインや機械の調整をおこなったり、生産工程でのロボット軌道や製造物との位置関係を見直したりする「空間情報を正確に測る案件」も多く請け負っています。

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有限会社原製作所様

核融合炉の実用化に向けて工学技術の研究開発を進めている国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構様は、核融合装置『JT-60』の存在で注目を集めました。その後、日米共同で新たな超電導トカマク装置『JT-60SA』への改造がおこなわれており、この組み立てで活躍したのが、Leicaレーザートラッカーです。

『JT-60SA』は、550万Aという強力電流、4万kW×100秒という加熱パワーを制御する精密な巨大装置です。海外からも届く微妙に個体差のある部品を正確に組み立てるために、三次元CADシステムや測定装置を駆使しています。

組立室現場では、本体室に座標を作り、各機器の設置位置が座標値で管理されています。組み立て現場で扱う部品の多くは数メートルの大きさですが、設置誤差で許されるのは1mm以下です。高い精度を誇るレーザートラッカーだからこそ対応できた現場でしょう。レーザートラッカーは無線でパソコンと接続でき、座標値を確認しながら位置調整ができるため、効率よく合わせられます。

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国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構様

鉄骨・橋梁の専業メーカーである日本ファブテック株式会社様は、長大橋に用いる橋梁やビル用の鉄骨を設計・製造しています。橋梁や鉄骨は仕様どおりの部材を期限までに供給する必要があり、寸法を正確に把握する技術が欠かせません。日本ファブテック株式会社様では以前、光波測定機を用いた計測技術をもちいてきましたが、人員を多く割く必要がある、測定ミスがあった場合に手戻りが起きるなどのデメリットがありました。

そこで、さまざまな計測技術を多角的に検討した結果、選ばれたのがレーザー計測技術でした。2013年に誕生した『簡測くん』は、東京貿易テクノシステムが販売・サポートする三次元測定システムLeica Laser Trackerをもちいたソリューションです。こちらの導入により、1日あたりの計測台数は従来比の約2倍となり、1人で測定操作が完結できるようになりました。

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日本ファブテック株式会社様