形状測定器についてわかる4項目~物の表面から判明する品質~

形状測定器はモノ作りの質を向上させる機器といっても過言ではありません。
機器類をはじめ、日本は高品質のモノを世に送り出しています。機能的であり、精密であり、頑丈であるモノは、人々の生活を根幹から支えているということを忘れてはいけません。
ここで一つ疑問です。
携帯電話や車をはじめ、日常で目にするモノは滑らかな輪郭を持っており、微小な穴すら開いていません。光に当てると、表面の光沢加減で判然とするでしょう。高価なモノほど違いは顕著に表れています。
一体どのように美しい表面を手に入れているのでしょうか?
上記の答えは、今回のテーマである形状測定器です。もちろん、すべてが当てはまるわけではありません。企業が独自に編み出した技術でもあります。
ですが、高品質なモノを精確かつ迅速に作るにおいて、形状測定器は有能です。現在、形状測定器の購入を検討されている方は、ぜひ記事を最後までお読みください。基本情報から処分方法まで、形状測定器のイロハを徹底解説していきます。

  1. 形状測定器について
  2. 形状測定器の種類について
  3. 形状測定器の使い方と主要なメーカー
  4. 形状測定器の購入とリサイクル
  5. 形状測定器にかんするよくある質問
  6. まとめ

最後まで記事を読むと、形状測定器の購入・処分方法が判然とします。5分あれば内容を把握できますので、順を追って見ていきましょう。


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1.形状測定器について

最初の項では、形状測定器の基本情報を押さえておきます。なぜ形状測定器が必要とされ、発明されたのか。その理由を学んでおきましょう。

1-1.測定器とは何か?

そもそも測定器とは、基準となる値と比べ、誤差を精確に割り出す機器です。産業分野での活躍を始め、水質・大気汚染といった自然の調査にまで利用されています。
なぜ誤差を明らかにするのか?
モノ作りの世界において、数ミリの狂いは人命にかかわることがあるからです。
たとえば、医療機器にはわずかな狂いも許されませんし、軍事機器に誤差があって暴発でもしたら大惨事となります。現代の技術をもってしても、大なり小なり誤差は生まれてしまうと覚えておいてください。だからこそ、精確に測定する必要があり、誤差を明らかにできる道具が必要なのです。

上記の内容からわかるとおり、測定器にはさまざまな種類・用途があります。
本記事で解説する形状測定器は、モノの輪郭を把握する測定器です。詳しい説明につきましては後述します。

1-2.原理

形状測定器に限らず、測定器には「直接測定」と「間接測定」があります。名称のとおり、モノを直接測るのが前者で、規定のブロックなどと比較して誤差を導き出すのが後者です。
それぞれにメリット・デメリットはあります。
直接測定は対象物をじかに測るため狂いが生じません。ただ、目盛りを誤読する懸念があります。間接測定においても、比較対象があるので測定は簡単かつ早く済みますが、モノと比べて測定するため測定範囲に限りがあるのです。

1-3.主な使用目的

形状測定器を使用する現場は、自動車工場から宇宙工学まで多岐にわたります。
自室や街の中を見渡すと、滑らかな曲線を描いているモノがあるはずです。今お持ちの携帯端末やパソコンがわかりやすい例でしょう。その曲線にずれがあると、かみ合わせが悪いので浮いてきたり、全体のバランスがゆがんできたりします。
当然、故障の要因です。
また、街中の高所にあるモノでしたら落下し人命を脅かす可能性もあります。
モノ作りは図面との差異を明らかにし、対応する必要があると知っておいてください。形状測定器が多くの産業分野で採用されているのは、上記の問題を防ぐことができるからです。

1-4.必要性

既存の測定器には課題が残されていました。
ミクロン単位での詳細な測定をすると、測定できる領域が狭くなり、測定に数時間を要してしまうのです。航空機などの大きな部品を製造するには不適当で、効率が悪いことはいうまでもありません。画像で識別する3Dスキャナーを用いれば、測定対象が大きくても素早く測ることは可能ですが、精度を考えると品質の粗さが懸念されました。
ところが、「大きなモノをいかにミクロン単位で測るか」という課題は技術の進歩で改善されつつあります。高速・高精度な測定を可能とした近年では、測定器を用いることで産業分野のさらなる向上が見込めるでしょう。
一方、他社が良質な製品を生み出しやすくなったため、技術の有無だけではなく、形状測定器等を「持っている・いない」で社運が分かれるともいえます。

2.形状測定器の種類について

前項では形状測定器の基本情報についてまとめました。それでは、形状測定器にはどのような種類があるのか、用途と合わせて解説していきます。

2-1.三次元測定器

物体をデータとして取り込み、デジタル画像での表示・記録を可能とした測定器です。
「接触型」と「非接触型」のタイプがあると覚えておきましょう。「接触型」は測定部を直接対象物に当て、座標を一点ずつ把握していく測定方法です。時間がかかり、また対象物が柔らかいと精度に狂いが生じます。
「非接触型」は対象物にレーザー光を当て、その反射光を読み取る測定方法です。精度・早さともに優れていますが、光を使うので透けている対象物は測れません。複雑すぎる形でも難しいです。

2-2.輪郭形状測定器

触針(スタイラス)という測定部で対象物の表面をなぞり、輪郭を測定する機器です。
現在は三次元測定器と同様、レーザーによる緻密(ちみつ)な測定も可能となりました。
また、下記で述べる「表面粗さ測定器」の機能を備え、対象物の凹凸具合を同時に測れる輪郭形状測定器もあります。

2-3.表面粗さ測定

対象物の表面を測定部でなぞり、粗さ加減を測定します。
今までダイヤモンド製の測定部を使用してきましたが、デリケートな素材ですと表面の凹凸を測りながら新たな傷を付けてしまうため、今はレーザーによる光学タイプが主流です。
とはいえ、表面の粗さといわれてもピンとこないと思います。わかりやすい例として、「金属の断面」や「塗装したあとの確認」などをイメージしてください。

2-4.測定の仕方について

形状測定器に限らず、測定器には、「アナログ」と「デジタル」があります。
「アナログ」ですとメモリを正確に読むための技術が必要ですが、「デジタル」なら目盛りがない代わりに一瞬で測定結果を表示可能です。
ただ、デジタルはミクロン単位になると「測定者の癖」あるいは「力の入れ加減」で測るたびに結果が変わる懸念があります。そのため、対象物によってアナログ・デジタルの2種を使い分ける企業が多いです。

2-5.誤差

測定器をもってしても誤差が生じることがあります。
その一つが系統誤差です。主な要因は、使用する測定器のメーカー・タイプが違うことによって測定に狂いが生じることでしょう。
測定器は精密機器ですので、室温の管理に配慮します。けれど、製造元が違うと同じ温度でも測定に影響し、誤差を生じることがあるのです。そのため、得意先と同じ製品・メーカーにこだわる方もいます。
とはいえ、誤差には「ほこり・汚れ」「測定方法の癖」なども影響するため、一概に「同じ商品がよい」とはいえません。購入する際、ぜひメーカーにいろいろと確認してみてください。商品についての説明はもちろん、室温など管理にかんするアドバイスもしてもらえます。

3.形状測定器の使い方と主要なメーカー

この項では、形状測定器の使い方や主流なメーカーについて述べていきます。知っておくとイメージがつかみやすくなりますので、順を追って見ていきましょう。

3-1.主な使い方

形状測定器が「対象物の表面をなぞって輪郭・凹凸具合を測る」ということを踏まえて解説していきます。

  1. 対象物のタイプ(材質や大きさ)によって触針を選び、本体に装着します
  2. 対象物の位置を定め、原点を設定するなどの手順を追って測定開始(回転テーブルなどを用いれば測定の自動化が可能です)
  3. 測定した情報はデータに変換し、利用が可能となります

上記は大まかな使い方です。商品によっては異なる場合もあるので、使用する際は説明書を順守してください。

3-2.メーカーについて

測定器は海外メーカーが主流となります。
独自の3Dプリントを開発していたり、ローコスト化を目指したりと、メーカーによって性質は多岐多様です。

  • オプテック
  • DAVID
  • Artec
  • XYZプリンティング

上記は主要な海外メーカーの一部です。
一方、日本メーカーでは、

  • ミツトヨ
  • キーエンス
  • 東京精密

などが挙げられ、日本の優れた技術を裏付ける商品を数多く製造・販売しています。

3-3.最近の傾向

測定器に求められているのは、いつだって精度です。製造の際に開いた微小な穴など、肉眼では確認できない些細(ささい)な事柄を逃さないことは大前提となります。
上記を踏まえたうえで、現在の形状測定器では、

  • 周波数の異なる光を利用した測定
  • 測定時間の短縮化

などが発明・見直されています。
また、汎用的(はんようてき)な三次元測定器のニーズが高まり、測定器を製造ラインに組み込んでいる会社は、顧客からの信頼も厚いです。

3-4.使い方の注意点

形状測定器を使うとき、対象物の材質・形状に合わせて触針を設置するのは大前提です。また、機器の管理だけでなく、室内を清潔に保つことを心がけましょう。ほこりの舞う部屋ですと、非接触型のレーザーがうまく作用しません。
そのほか、対象物を測定器の上にしっかりと固定してください。高精度な測定結果を出すためには、位置をしっかりと合わせなくてはいけません。

4.形状測定器の購入とリサイクル

形状測定器をどこで購入すればよいのか、初心者にもわかりやすく解説していきます。また、処分についてもこの項で述べますので、検討中の方は必見です。

4-1.購入したい

形状測定器を購入する際は、用途を確認し、適した商品を選ぶようにしてください。
たとえば、柔らかい材質ですと接触型の測定器では変形する可能性があり、精確さに不安が残ります。非接触型にした方が間違いありません。

そのほか、対象物が透明だからと接触型を選んでも、フィルムのような柔らかいモノですと、触れれば形状が変化してうまく測れないでしょう。
購入するときは、可能な限り用途を販売店に伝え、対応可能な商品を選ぶことが肝心です。

また、測定器には中古品もあります。
新品では数百万円をする測定器でも、値が下がっているので比較的手を出しやすいでしょう。中古品を扱う業者には専門家もいるので、不良品などの心配もありません。

さて、肝心の購入方法ですが、新品・中古ともに、およそインターネットで発注します。
HPから販売店に問い合わせ、店舗で商談することも可能でしょう。
安い買い物ではありませんので、販売業者の意見を聞き、「取りあえず人気商品にしよう」ではなく「自社に適した商品」を買うようにしてください。

4-2.リサイクルしたい

現在、形状測定器の処分に悩んでいる方は、ぜひリサイクルを検討してみてください。
小型から大型まで形状も特性もさまざまな測定器ですが、精密機器を専門に取り扱う業者は販売ルートを確立しており、需要があります。当然ながら買取では値が付くので、ただ処分するより確実に賢い選択です。
主な買取の流れは、

  • 出張買取
  • 宅配買取
  • 店頭買取

上記の3種です。
「出張買取」は、業者が直接自宅・会社に訪れ、その場で査定・買取金額を手渡します。取り引きが済めば業者がきちんと回収してくれるので、依頼者は何もする必要がありません。
「宅配買取」は、自分で梱包(こんぽう)して業者に送る方法です。後日教えてもらえる見積金額に納得がいかなければ、無料で返送してくれるところがほとんどでしょう。
「店頭買取」は、形状測定器をリサイクル業者の店舗へ直接持ち込み、査定してもらう方法です。出張費・発送料などの費用がかかりませんが、測定器を運搬する手間があります。
また、高額査定のポイントは、

  • 説明書やマニュアルといった付属品を紛失していないこと
  • 動作に問題がないこと
  • 目立つ傷や汚れがないこと

などの事柄が挙げられます。
そのほか、査定してもらう前に一度きれいに掃除するのがおすすめです。
リサイクル業者は買取したあとに商品を必ずクリーニングするので、その手間を省く=清掃費が浮くことになります。浮いた費用は、買取金額に上乗せしてもらうことが可能です。掃除しながら傷や欠品を確認することもできるので、ぜひ試してみてください。

なお、インターネットで「形状測定器・買取」と検索すると多くのリサイクル業者がヒットしますが、業者を選ぶ際は測定器を専門に扱っているところがよいでしょう。
「精密機器全般」ですとメーカーの知名度などで選定するケースもあります。その点、測定器を専門に扱っているところは常に市場をチェックしており、買取に出された商品にどのくらいニーズがあるのか把握しているのです。
そして、業者には悪徳業者もいるということを忘れないでください。
中古品を扱うには「古物商」の資格を持っていなければいけません。HPなどに記載されていなければ必ず尋ね、不審に感じたらほかの業者を利用するようにしてください。

4-3.レンタルについて

形状測定器を一時的に使いたい方も安心してください。今は測定器もレンタルできる時代です。インターネットで「形状測定器・レンタル」と検索するとヒットします。
レンタルする流れは、

  1. 電話・メールなどで問い合わせ
  2. 見積もり
  3. 商談
  4. 測定器の発送
  5. レンタル開始
  6. 形状測定器の返送
  7. レンタル業者が商品を確認し、問題がなければレンタル終了

上記が主流なサービスとなります。レンタル期間は測定器が到着してからとなりますので、使用する期日に気を付けてください。

4-4.注意点

形状測定器のリサイクル業者を利用するときは、よく調べてからにしましょう。
何かしらの理由を付けて安値で買い取る業者もいますので、複数の業者に見積もりを依頼してください。比較することで「本当の市場」を知ることができます。
面倒だからといって1社で済ませてはいけません。
また、対応のよかった業者はメモに控えておき、ほかの業者で高額査定がでたら交渉してみましょう。サービスのよい業者を選んだ方が、後々トラブルもなく済みます。

5.形状測定器にかんするよくある質問

この項ではインターネットを介して寄せられるお問い合わせ内容をまとめてみました。形状測定器について購入や処分を検討中の方は、ぜひ参考にしてみてください。

Q.公差とはなんですか?
A.対象物の測定で発生した誤差のうち「許容できる範囲の差」を公差と呼びます。
産業分野では必要とする機能に応じて公差を設定していますが、測定器によって精度に若干の違いがあるため、測定器を複数使用する際はメーカーをそろえた方がよいでしょう。

Q.リサイクルは古い測定器でも買取可能ですか?
A.リサイクル業者は、各々が持つ販売ルートや独自に調べた需要に合わせて買取をします。そのため、なんでもというわけにはいきません。
ただ、弊社では「もったいない」を第一に考え、可能な限り買取をしています。ぜひ一度弊社にお問い合わせください。古い測定器でも希少性が高いと判断すれば、未来のお客様に向けて在庫を確保すべく、喜んで買取させていただきます。

Q.具体的にはどういった業界で導入が進んでいるの?
A.自動車・航空機・軍事機器の製造ラインを始め、医療機器などの精密さが重要視される業界で測定器は積極的に採用されています。

Q.実際どのくらいリサイクルする人がいるのでしょうか?
A.参考までに弊社の実績をご覧ください。常に800点を超える取り引きし、3,000点以上の在庫を弊社は有しています。

Q.壊れている測定器でも買取は可能ですか?
A.恐れ入りますが、動作不良の商品につきましては買取しかねます。
ただ、希少価値の高い商品や、再利用できる部品がある場合は上記に限りません。ぜひ一度ご相談ください。

まとめ

最後まで記事をお読みいただき、誠にありがとうございます。
小型~大型までタイプの分かれる形状測定器は、多くの産業分野で活躍中です。購入したあとに「そんなに使わなかった」という後悔の声も、インターネットを見るとしばしば目にしますが、用途・目的を明確に決めれば失敗することはありません。
わからないことは、どうぞお気軽にお問い合わせください。

  • 形状測定器はモノの表面を触針でなぞって輪郭・凹凸を把握する
  • 測定方法には接触型(針)と非接触型(レーザー・光)がある
  • 購入する際は用途・対象物の材質などを明確にする
  • 中古品の購入・リサイクルは「測定器専門」の業者へ 
  • 短期間ならレンタルもあり

以上、最後に記事の復習をしました。
顧客満足度の高い製品を作るためにも、「形状測定器を購入する・作業スペースの確保および効率化のために処分する」という点を前向きに検討されてみてはいかがでしょうか?