三次元測定機のマスターボール

三次元測定機のマスターボールは、三次元測定機をうまく活用するために必要な校正ツールです。ここでは三次元測定機のマスターボールの概要と校正が必要な理由、三次元測定機におけるマスターボールの利用方法を紹介します。

三次元測定機のマスターボールとは

三次元測定機のマスターボールとは、校正ツールの一つです。そもそも、三次元測定機は精密な測定が可能ですが、そのままでは使いこなすのは難しい面があります。

測定環境を厳密に整備しなければならず、測定のたびに複雑な設定を行わないといけないからです。そのため、三次元測定機の正確な動作を保証するために使用されるのが、三次元測定機のマスターボールです。

精密に加工された球体であるマスターボールを活用することで、三次元測定機の精度や校正が可能です。

三次元測定機でマスターボールの校正が重要な理由

信頼できる結果を得るため

三次元測定機では、マスターボールによる補正がなければプローブのボール径が正確に測定されない可能性があります。正確さの欠いた測定では、測定結果に信頼が得られません。また、測定結果の信頼性を高めるためには、マスターボールの定期的な校正が必要となります。

精度の低下を防ぐため

三次元測定機のマスターボールを使用することで、ほかの測定器ではできない高精度な測定が可能ですが、使用回数を重ねるごとに精度が低下していきます。

そのため、定期的な校正が必要です。また、三次元測定機を活用し、精度の高い測定をするには、専門知識があり作業手順を知り尽くした担当者が必要になります。

しかし、マスターボールがあれば測定のたびに複雑な設定を行う必要がなく、日常的に精度の高い結果を得られます。ただし、そのためには定期校正が必要です。

定期的な校正を行うことによって、余分なコストをかける必要もなくなり、コストの削減が可能です。

三次元測定機におけるマスターボールの利用方法

マスターボールの用意

三次元測定機でマスターボールを使用するためには、まず既知の直径を持つマスターボールを用意しなければなりません。マスターボールの用意ができたら、測定機の測定範囲内に設置しましょう。

測定

三次元測定機を起動し、スタイラスが真下を向いた姿勢になっていることを確認して測定機のプローブを使用します。具体的には設置したマスターボールの表面の複数点を測定することによって座標データを得ます。

直径の計算

得られた座標データをもとにすることによって、球体の直径や中心位置を計算することができ、既知の直径との比較が可能。測定機の測定誤差を評価することで、必要な補正ができるようになります。

三次元測定機のマスターボールについて押さえよう！

本記事では、三次元測定機のマスターボールについて詳しく解説しました。三次元測定機は、測定環境を厳密に整備し、測定のたびに複雑な設定を行わないといけないため、高度な知識と技術が必要です。

つまり、精度の高い測定をするには、専門知識があり作業手順を知り尽くした担当者が必要になるということでもあります。しかし、マスターボールをうまく活用すればこれらの作業の工程を短縮でき、より高い精度の測定が可能となります。

マスターボールは真球に近いほどよく、ボール中心座標を用いた評価も行えます。三次元測定機を使用する前には、必要なマスターボールを用意し、三次元測定機に設置してみてください。

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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
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測定精度・安定性
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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㎛

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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！

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• 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

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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