三次元測定機と一次元・二次元測定機の違いとは

測定機には「一次元測定機」「二次元測定機」「三次元測定機」の3種類がありますが、それぞれ測定できることや特徴が異なっています。そのためどのようなことを測定したいのかによって、選ぶべき測定機が変わるため特徴を把握してから選びましょう。

ここでは一次元測定機・二次元測定機・三次元測定機がそれぞれどのような特徴を持つのか、どのような違いがあるのかについて解説します。

三次元測定機と一次元・二次元測定機の特徴や仕組みの違い

一次元測定機

「一次元測定機」とは2つのポイント間の距離を測るためのものです。スピンドルとアンビルの間に測定対象物を挟み込み、対象物の長さを測定します。一次元測定機の代表は「マイクロメータ」や「ノギス」です。いずれも挟んでモノの長さを測る道具で、測定機としてた単純な構造となっています。

二次元測定機

「二次元測定機」は、平面上の対象物の寸法を測るためのものです。一次元測定機の測定対象が「長さ」だけだったのに対し、二次元測定機では「縦と横からなる平面寸法」を測定できます。測定するものに対してステージを移動させ、移動した量と画像とを組み合わせて寸法を割り出す仕組みです。

二次元測定機はデジタルで測定するため、一次元測定機であるノギスやマイクロメータでの測定と違い、毎回同じ結果が得られます。

三次元測定機

「三次元測定機」とは、測定対象物を立体として測定するものです。二次元測定機は「縦と横からなる平面寸法」を測定しますが、三次元測定機では「縦と横と奥行きからなる立体寸法」を測定します。

ただし立方体のようなものだけでなく、複雑な形状のものも測定できるのが特徴です。レーザーやプローブを用いて測定します。3Dスキャナを使用する測定機もあり、大きな対象物でも一括でデータが取得できることが強みです。

一次元・二次元測定機と比較した三次元測定機を活用するメリット

メリット1：段差や表面粗さも測定できる

一次元測定機や二次元測定機では、寸法を測るのが主な目的でした。しかし三次元測定機では測定対象物の段差や表面粗さも測定でき、製品の精度向上に役立ちます。

メリット2：透明体・鏡面・金型にも対応する

三次元測定機は測定対象物に対して非接触での測定が可能です。そのため従来は難しかった透明体や鏡面・金型への測定にも対応します。鏡面仕上げを施す製品や、ガラス製品の測定にも使用でき、さらに非接触型であるため製品の表面を傷つけることもありません。

メリット3：二次元測定と三次元測定の両方ができる

三次元測定機では二次元測定もでき、三次元と二次元を組み合わせての測定もできます。一次元測定機では一次元だけ、二次元測定機では二次元までしか測定できませんが、三次元測定機なら二次元と三次元の両方を測定できて一挙両得です。

三次元測定機を活用して立体的な測定を行おう

三次元測定機は一次元測定機・二次元測定機とは違い、立体を測定できます。また表面粗さを測定したり、鏡面・透明体の測定をしたりする用途にも適する測定機です。より高性能で立体を測定できる測定機を求めているなら、三次元測定機が適しています。

THREE SELECTIONS

違いで比較現場の要望別：
三次元測定機の
おすすめ3選

三次元測定機メーカー15社（※）の門型・アーム型・卓上型・ハンディ型と様々な製品を調査し、導入企業の声が公式HPで掲載されている信頼できる三次元測定機をピックアップ。 そのなかで「測定精度・安定性に優れている機器」「使いやすさ・汎用性に優れている機器」「実績・実例が豊富な機器」という3つに分けて、それぞれの三次元測定機が他と何が違うのかを詳しく解説します。

※「三次元測定機」とGoogle検索し、上位表示されるメーカーを15社選出しました。（2022年5月調査時点）

使いやすさ・汎用性
を求めるなら…

XM
（キーエンス）

引用元：キーエンス
(https://www.keyence.co.jp/ss/products/measure-sys/xm/007/2111_01.jsp)

XMの
ココが違う！

• ノギス感覚で使える独自のハンディ型
     
• 測定室以外（現場やオフィス）でも使える
• 最大2ｍという幅広い測定範囲

公式HPを
見る

測定精度・安定性
を求めるなら…

ZEISS XENOS
（東京精密）

引用元：東京精密
(https://www.accretech.jp/product/measuring/cmm/zeiss_xenos.html)

ZEISS XENOSの
ココが違う！

• 最大許容長さ測定誤差は0.3＋L/1000㎛
• 繰り返し精度は+－0.2㎛
• 分解能（最小表示単位）は0.001㎛

公式HPを
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実績・実例の豊富さ
を求めるなら…

CRYSTA-Apex
（ミツトヨ）

引用元：ミツトヨ
(https://www.mitutoyo.co.jp/products/measuring-machines/cmm/standard/191-812h/)

CRYSTA-Apexの
ココが違う！

• 自動車、航空、製造と幅広い納入実績
• 1934年創業のノウハウが結集
     
• スマートファクトリーにも対応

公式HPを
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【選出理由】
・ZEISS XENOSは最大許容長さ測定誤差、繰り返し精度、分解能がいずれも調査した中で最高数値だったため
・XMは測定室以外でも使用できるハンディ式の中で、調査した中で最も高精度で広範囲の測定範囲だったため
・CRYSTA-Apexは社名ありの導入実例（計12件）が調査した中で最も豊富だったため