3次元測定【レーザートラッカー・測定事例】

3次元測定【レーザートラッカー・測定事例】3次元測定【レーザートラッカー・測定事例】

レーザートラッカーを使用すれば3次元座標を作成することが可能です。

座標を作成することで、距離や直径を測定できるのはもちろんのこと、平面度、垂直度、同軸度、位置度などの幾何公差も測定できます。

1度座標を作成すれば、同じ座標のまま測定機を移動することも可能なので、複雑な形状でも測定することが可能となっています。

レーザートラッカー・その他測定事例

大型設備の設置【レーザートラッカー・測定事例】» 個別ページ

例を上げて説明したいと思います

大型設備の設置このような設備で重要になってくるのはシャフト間の位置関係です。

その他にベルトコンベアをサポートする部品等の位置高さも重要になります。

特に食品関係では液体を使用する場合も多くあるので、シャフト間の傾きが非常に重要になります。

設置コスト削減を狙って測定せずに設置したことで、その後修正を行うことも珍しくありません。

初めからしっかりと設置しておけばそんなことにならずに済んだのにと、お客様からよくお聞きします。

しっかりと測定しながら設置することで、その後の無駄な修正の時間や費用などもなくなります。

大型設備の設置大型設備を設置する場合、設置する地面が重力に対して水平であればそれ程難しくはないかもしれませんが、10mの距離の水平を出すことは非常に難しいです。

特に食品関係であれば水はけの問題などから地面が少し斜めになっている場合もあります。

レーザートラッカーではソフト上で理論上の重力に水平な平面、原点、軸を作成し、3次元の座標を作成して測定することが可能です。
そうすることで、平面からの距離や基準となるシャフトの位置等を数値で見ることが可能になります。

大型設備の設置地面から4つのシャフトが同じ高さにあったとしても、水平に設置できているとは限らないのです。

そうすると、容器の中の液体が傾く原因にもなります。

地面からの高さ、2つのシャフトの角度などを測定することで、何ミリ下がっているなど具体的な数値がわかります。

大型設備の設置座標さえ作成すれば、下図のようにリアルタイムで数値が見れるので、現場で簡単にシムやボルトで修正まですることが可能です。

なおかつ、測定機を移動して測定可能なので、レーザーを遮る物があっても測定可能です。

水準器を使用すれば重力に対して水平にすることが可能です。
レーザーを使用すれば設置した位置から2つの高さを測定できます。

レーザートラッカーは水準器+レーザー+3次元測定の機能を持っている高精度機械ということです。

大型設備の設置【レーザートラッカー・測定事例】リアルタイムに変化するこの図を見て、原点からの位置を確認しながら作業することができます。

そうすることで、何もない空間でも設置したい物の位置を常に判断することができます。

同じ座標で全て設置することで、その都度測りながら設置するのに比べて、正確性と設置時間の短縮に繋がります。

水準器機能を使用して、ソフト上で重力に対して平面を作成した後、測定物(実際は大型設備のシャフトの位置など)を測定して、平面との誤差をリアルタイムで見ながら調整している風景です。

リアルタイムで調整できるので、調整が簡単になり、設置後の不具合の防止にも繋がります。

大型設備の校正【レーザートラッカー・測定事例】» 個別ページ

大型設備の校正【レーザートラッカー・測定事例】

レーザートラッカーのSMR(測定球)は手で持つ以外にもマグネットに付けた状態で測定することも可能です。
SMRが動くのではなく、SMRが固定された状態で機械が動くことで、機械の動きを高精度に測定することが可能です。

大型設備等ではその機械が持っている3次元座標で動いた時に、実際にどれぐらいの誤差があるのかなかなか測定できません。
レーザートラッカーを使用すれば、機械的にX1500 Y3000 Z0移動した時に本当にその座標の位置にいるのかどうかを確認することができます。

また、1度移動した後に最初の位置に戻った時の繰り返し精度も高精度に確認することができます。

大型設備の測定したい箇所にSMR(測定球)を付けて、設備が移動する度にレーザートラッカーで点を取得し、設備の機械座標との誤差を見て設備の精度を確認します。

今回は社内の大型加工機で撮影しましたが、大型設備が実際に精度良く動いているかを確認したい場合に、レーザートラッカーで対応できます。

CADデータとの比較測定【レーザートラッカー・測定事例】» 個別ページ

通常の3次元測定とは違い、CADデータと実物をソフト上で合わせることによって、CADとの誤差を測定する方法になります。
大型の金型や組付品などで活躍する測定の方法です。

CADデータとの比較測定【レーザートラッカー・測定事例】比較測定に使用するCADデータを用意します。

CADデータの原点を確認します。

CADデータとの比較測定【レーザートラッカー・測定事例】CADデータの原点と測定物の原点を合わせるために、CADデータと同じ座標になるように測定を行います。

その後CADデータを読み込むと作成した座標上にCADデータがきます。
(*CADとの合わせ方は他にもたくさんあり、用途に応じて様々な方法で測定します。)

CADデータとの比較測定【レーザートラッカー・測定事例】CADデータと測定物をソフト上で合わせた測定

①~③を測定したとします。
3D測定のような測定は原点からの座標が出てきます。

それとは別に比較測定だとCADを正として、そこからいくつ違うかという測定になります。
リアルタイムに変わる数値なので、測定をしながら誤差を判別できます。

加工後、金型のミガキの後に形状を見る時などは、比較測定を使用すると測定結果の判別が断然早く、測定時間の短縮、製品保証に繋がります。

CADデータと測定物をソフト上で合わせた測定

測定物とCADデータの原点を合わせた後に、X,Y,Z,DでCADデータとの誤差を表示します(DはCADデータの測定箇所に対応する面の面直の距離)。

3次元座標で結果が出るのではなく、CADデータとの誤差が出るため測定結果がわかりやすいのが特徴です。
大型の金型などでは、平面はマシニング上で測定できても、形状部分はなかなか測定できません。

そのような場合に、レーザートラッカーのCADデータとの比較測定を行えば、加工物を降ろすことなく機上測定ができ、平面のみならず形状まで3次元測定が可能になります。
それによって加工時間、測定時間の短縮、品質保証に繋がります。

軌跡測定【レーザートラッカー・測定事例】» 個別ページ

設備・ロボット

設備やロボットの先端や根元に測定球を取り付け機械の動きをX、Y、Zで三次元的に数値化できる測定方法。

時間(最短0.005秒)や距離(最短0.01㎜)ピッチで指定することが出来るため、動作を細かく測定することが可能です

この軌跡測定を使えば、プログラムで動いている設備やロボットが本当に指令通り動作しているのか、その動作により製品に悪い影響がでていないのか確認することもできます。

事例:加工ロボットの正確性測定

軌跡測定

測定結果測定結果

加工ロボットにエンドミルがついており、そのロボットが円を加工するはずでしたが、実際に加工しながらこの軌跡測定を行ってみると穴がレモン型で楕円状に加工されていることが分かりました。
そこで、測定結果を元に加工ロボットのプログラムを再編集し、正確な円の形にすることができました。

実際設備やロボットでも変な振動やひずみ、反りといった影響でプログラム通り動いていないこともあるため、このような測定の需要も増えてきています。

測定対象一例

・搬送コンベア ・溶接ロボット ・プレスで曲げた板