3Dスキャナとは？種類と精度の見方、三次元測定機との使い分け

3Dスキャナとは

3Dスキャナは、物の表面（X線CTなら中まで）の形を、たくさんの点の集まり（点群）やメッシュのデータとして取り込む測定機です。非接触三次元測定機・3D形状測定機とも呼びます。

• 触らずに面全体を取るので、柔らかい樹脂や薄い板も変形させずに測れます
• CADデータと重ねて、設計とのずれを色で見られます
• 図面のない現物から3Dデータを作る、リバースエンジニアリングにも使います

比較ページには、工場で部品の形を測る工業用の3Dスキャナを、ハンディ型・据え置き型・X線CTの3つに分けて、各社の代表の機種で載せています。

3つの方式

ハンディ型

• スキャナを手に持ち、物のまわりを動かしながら光を当てて形を取ります
• 持ち運べるので、動かせない大きな物や、現場に置いたままの部品を測れます
• Artec 3DのArtec Point IIは青色レーザーで測り、本体は570gです
• Artec Leoは画面とバッテリーを本体に持ち、パソコンやケーブルなしで使えます

据え置き型

• 台に部品を置くか、三脚にセンサーを据えて、光を当てて測ります
• キーエンスのVL‑800シリーズは、台が部品を回して全周を自動で取ります
• キーエンスのVR‑6000シリーズは、1回の撮影で面全体の高さを取り、形状・うねり・粗さまで測ります
• ニコンのAPDIS MV5Xは、離れた所から大きな物を測るレーザーレーダーです

X線CT

• 部品にX線を当てて回しながら撮り、中まで含めた3Dデータを作ります
• 切らずに内部の寸法や、鋳物の巣（すき間）を測れます
• 精度を保証して寸法を測る計測用（ニコン⁠のMCT225、ZEISS METROTOM、島津製作所のXDimensus 300）と⁠、内部を3Dで見る検査用があります

精度の見方

精度の数字は、メーカーが沿った規格と条件で書き方が変わります。数字だけを並べず、規格をそろえて比べます。

• キーエンスのVL‑800シリーズは、ISO 10360‑8を参考にした測定精度で書いています
• Artec Point IIは、VDI/VDE 2634に基づくISO 17025の認定を受けています
• 計測用のX線CTは、測る長さLで変わる誤差の式で書きます。ニコンのMCT225はVDI/VDE 2630に準拠、島津製作所のXDimensus 300はJIS B 7440‑11に準拠しています
• 「繰り返し精度（再現性）」は同じ物を何度測っても同じ値が出るかで、「正確さ・測定精度」⁠と⁠は別の数字です

接触式の三次元測定機との使い分け

• 接触式の三次元測定機（CMM）は⁠、プローブを当てて1点ずつ座標を取ります
• キーエンスは、門型の三次元測定機は厳密な点の座標を取るもの、VL‑800は形全体を早くつかんで比べる測定機と説明しています
• 初品・受入・比較・解析は3Dスキャナで形全体を見て、厳しい公差の点は接触式で測る、という分け方が使いやすくなります

光る部品・黒い部品

• 光で測る方式は、光る面や、光を返しにくい黒い面が苦手でした
• キーエンスのVR‑6000シリーズは光沢面に強い測り方を積み、Artec Point IIは黒い面や反射する面も取れると案内しています
• X線CTは、表面の色や光り方に関係なく撮れます

X線CTを置くとき

• 本体が重く、広い場所がいります。東芝ユニファイドテクノロジーズのTXS‑32300FDは本体が約4000kg、島津製作所のXDimensus 300は防護箱が約4,000kgです
• 卓上型もあります。リガクのCT Lab HXは380kgで、単相100Vで動きます
• 放射線を使う装置なので、置く前にメーカーに手続きと設置の条件を確かめます

買う前に試す

• キーエンスは無料のテスト機の貸し出し、Artec 3Dは無料のデモを受けています
• 松定プレシジョンはサンプルの測定を受けています
• 自分の部品を測ってもらい、取れるデータと時間を見てから決めます