「非接触三次元測定機の測定精度は？」非接触三次元測定機技術情報vol.5

非接触三次元測定機の測定精度

非接触三次元測定機の測定精度には、種類があるのはご存じでしょうか。
レンズの精度、測定センサーの精度、各軸のエンコーダの精度、モーターや軸の精度などがあります。それぞれの精度を理解しておくと、更に非接触三次元測定機の選定や操作の理解が深まります。
この回では、非接触三次元測定機において最も重要な精度を記載します。

非接触三次元測定機の精度の種類

レンズ、エンコーダ、モーターや軸の精度は、よく混同されがちです。
レンズ固有の精度、エンコーダや素子の制御やモーターや軸のような駆動系にそれぞれ精度があるからです。

レンズは倍率やどれだけ精密に作製されたかによって精度が決まります。
例としては、面精度・偏心精度・レンズ厚さ精度等が挙げられます。
エンコーダや素子は、機械的にどれだけ移動したかをセンサーで測定して位置を出力するのですが、こちらも固有の精度があります。
そして、ボールネジのモーター、あるいは圧縮エアーで稼働している軸などの違いがあり、機械駆動かエアーか、リニア駆動かによっても精度が変わります。
理由としましては、リニアエンコーダとロータリエンコーダがあり、それぞれ独自の精度があるからです。

レンズは高倍率になれば精度は良くなりますし、当然ですが精密に作成された高価な物の方が精度が良いです。
エンコーダも精密に仕上げられた分解能の高い製品の方が精度がよく、例えばガラススケールなどのように、材質によっても精度が変化します。
ボールネジ駆動よりも、リニアドライブ駆動の方が精度が良くなります。

垂直方向の精度

垂直方向は上下方向、Z軸方向とも表現されますが、エンコーダ、レンズそしてモーターの精度が混在しております。
測定対象の上下方向の複雑形状を測定する際に重要な精度となり、垂直方向の精度が良くないと、精度良く測定することができません。

レンズは前述の通りです。ここでは垂直軸のエンコーダが重要な役割を果たしています。測定原理や機種によって、軸全域にエンコーダが入っている場合と測定素子が小さ過ぎて、軸全域をカバーできない場合があります。
軸全域をカバーできない場合は、領域外はモーターや受信パルスの精度に依存することになり、精度が落ちる要因になります。気を付けましょう。

測定原理や各社の測定機の構造によっても、上記の精度が複雑に絡まっております。きちんと情報を整理し、どのような測定方式かだけではなく、精度で測定機を選んではいかがでしょうか。