画像測定機は、画像から製品の端部（エッジ）を検出して寸法測定を行う検査装置です。

非接触で検査を行うので、成形品の複雑な形状やウェハパターンなどの微細な形状も測定できます。

この記事では、画像測定機を選ぶ時のポイントと主要メーカの取り扱い製品、画像測定機で生産性を上げるポイントを解説しています。何を選んだらよいのか迷っているときの参考としてください。。

もし、画像測定機のコンサルティングを受けて、

• 省力化、省人化してコストダウンしたい
• 生産性アップして売上を上げたい
• 人的ミスを減らして品質価値を高めたい
• どのメーカーの自動化設備を使えば効率的かわからない

という場合は、お気軽にFAプロダクツまでお問い合わせください。
関東最大級のロボットSIerとして、最適化のご提案をさせていただきます。

１．画像測定機とは

図1は、画像測定器のイメージ図です。

図1では、画像測定機にワークをセットし、CCDカメラで撮像し、画像処理装置に送り、例のような画像処理を行います。
画像処理では、いろいろなアルゴリズム、特殊プログラムなどが総合して、ワークを解析し、設計通りの配置・寸法・形状などを検査し、評価して画面表示します。

寸法などを計るには、エッジを部品などのエッジを明確にする必要があります。いろいろなエッジ処理が研究され、実用化されています。

図2では、エッジ処理がワークの様相によって、どのように変わるか、例を紹介します。

エッジ処理はソベルを使っていますが、左の図は新規製品、真ん中の図は新規品でもやや暗い感じの製品、右側はパーツは同じでも基板にややグラデーションが掛かっている製品と仮定します。
図の下側は、エッジ処理の結果ですが、真ん中は何とかエッジを取れそうですが、右側は、ほとんどエッジが取れません。
この原因は、エッジ処理プログラムやしきい値の問題だけではなく、CCDカメラの写し方や位置、照明の当て方や輝度の深さなども影響していると考え、総合的に調整すべきでしょう。

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㈱タカヤマ　画像測定器

引用：https://www.youtube.com/watch?v=QX6HEaf5TtU

画像寸法測定機の動作

引用：https://www.youtube.com/watch?v=YRA2Ch0GUkg

２．画像測定器の選び方

画像測定機を選ぶ際は、次に挙げる項目に注目して選びましょう。

（1）測定範囲

まずチェックしておきたいのは画像測定機の測定範囲です。

画像測定機はカメラで撮影された画像を測定するため、レンズとイメージセンサの大きさから物理的に測定できる範囲が決まってしまいます。そのため、測定範囲を超える大物は、XYZ軸のストロークを調整しても測定できません。このような特徴から、画像測定機を導入できない場合もあるため、確認しておく必要があります。

（2）検査できる製品の重量

次にチェックしておきたいのは検査できる製品の重量です。

この重量は測定値を保証するための一つの指標となります。メーカが設定している最大重量を超えてしまう場合は、測定はできていても測定値を保証できません。画像測定機は精密機械なので、最大重量を超えてしまうと精度面に悪影響を与えてしまいます。
精度保証値を記載しているメーカもあるため、合わせてチェックしておくと良いでしょう。

（3）分解能

最後にチェックしておきたいのは画像測定機の分解能です。

分解能とは装置が確実に測定できる最小の値のことです。一般的に製品の寸法を保証するには、測定する寸法の1/10の精度が求められます。

例えば、0.1 [mm] のものを保証するには最低でも0.01 [mm]の分解能が必要になります。対して、0.01 [mm]のものを保証したい場合、0.01 [mm]の分解能のもので測定しても寸法を保証することはできません。

そのため、分解能を確認することで、検査する製品に合った性能のものか事前に検討できます。

３．画像測定機の導入メリット・デメリット

画像測定機を利用する際は、導入することでどんなメリットが得られるのか、どんなデメリットが生じるのか、事前に知っておくことも大切です。

（1）メリット

①製品の信頼性を上げることができる

画像測定機は、撮影した画像から製品の端部（エッジ）を検出して検査を行う非接触型の測定装置です。そのため、測定プローブなどを使用した接触型の測定装置では難しいものも測定することができます。このような理由から画像測定機を導入することで、対象物を選ばずに製品の品質を保証できるようになり、製品の信頼性を上げることができます。

②生産性を上げることができる

画像測定機は、画像から製品の端部（エッジ）を検出して検査を行うので短い時間で検査ができます。接触型では、測定プローブなどを製品の端部と端部に接触させる必要があるので、その距離を移動する時間も検査時間に含まれてしまいます。

しかし非接触型の画像測定機は、検査する端部同士が撮影した画像に含まれていれば測定ができるため、移動時間を削減できます。また、一度に多くの測定箇所を測定できるようになるため、検査時間を大幅に削減することが可能です。このように検査時間が短くなることで生産性を上げることができます。

（2）デメリット

①教育コストがかかる

画像測定機は、精密なXYZ軸の動作と高精度の画像処理能力を備えています。その分、測定機をスムーズに使えるように、ある程度、教育コストをかける必要があります。

②スペースを取る

どの装置にも言えることですが、画像測定機によってはそれ自体が大きいものもあります。画像測定機を導入し、その後、新たに別の機械を導入するとき、そのことがネックになる可能性があるため注意が必要です。

４．画像測定機を用いて生産性を上げるポイント

画像測定機を販売している企業は、各社スマートファクトリー化の実現に向けて、遠隔地で制御や稼働状況が見えるようになるシステムの提供も行っています。このようなシステムを利用することにより、「検査は検査室で行う」といった固定観念を覆し、生産性を上げる糸口につなげることができます。気になる方は一度問い合わせてみることをおすすめします。

５．画像測定機の主要メーカと製品

ここでは、画像測定機を取り扱っている主要メーカと製品をご紹介します。

（1）株式会社 ミツトヨ

株式会社ミツトヨは、精密測定機器の開発・製造・販売・サービスを手がけている企業です。
主な商品としてQuick Visionシリーズがあり、多岐に渡るラインナップで様々な要望の画像測定を可能にしているのが特徴です。
ここでは代表的なモデルを3種類ご紹介します。

①汎用自動測定モデル

【Quick Vision Activeシリーズ】

（引用：株式会社ミツトヨ | 汎用自動測定モデル | Quick Vision Active）

Quick Vision Activeシリーズは、簡単操作で機能を凝縮したコストパフォーマンスに優れた画像測定機です。簡易測定から微細測定まで幅広く対応しているのが特徴です。

Quick Vision Activeシリーズでは最小表示量が0.1 [μm]の分解能を有しています。測定範囲は以下の通りです。

1. Quick Vision Active 202 : 250 × 200 × 150 [mm]
2. Quick Vision Active 404 : 400 × 400 × 200 [mm]

また、検査できる製品の最大重量は以下の通りです。

1. Quick Vision Active 202 : 10 [kg]
2. Quick Vision Active 404 : 20 [kg]

【Quick Vision Apexシリーズ】

（引用：株式会社ミツトヨ | 汎用自動測定モデル | Quick Vision Apex）

Quick Vision Apexシリーズは、ストロボスナップ機能を標準搭載することで高速測定を可能にした上位モデルです。オプションとして、トラッキングオートフォーカス（TAF）を搭載することができ、大幅なスループット向上に対応できるのが特徴です。Quick Vision Apexシリーズでは最小表示量が0.1 [μm]の分解能を有しています。

測定範囲は以下の通りです。

1. QV Apex 302 Pro : 300 × 200 × 200 [mm]
2. QV Apex 404 Pro : 400 × 400 × 250 [mm]
3. QV Apex 606 Pro : 600 × 650 × 250 [mm]

※検査できる製品の最大重量は要問い合わせ

②高精度測定モデル

【Hyper Quick Visionシリーズ】

（引用：株式会社ミツトヨ | 高精度測定モデル | Quick Vision Hyper）

Hyper Quick Visionシリーズは、高い分解能と高精度のスケールを搭載した画像測定機です。汎用モデルの最小表示量が0.1 [μm]なのに対し、Hyper Quick Visionシリーズでは0.02 [μm]の高い分解能を有しているのが特徴です。測定範囲は以下の通りです。

1. QV Hyper 302 Pro : 300 × 200 × 200 [mm]
2. QV Hyper 404 Pro : 400 × 400 × 250 [mm]
3. QV Hyper 606 Pro : 600 × 650 × 250 [mm]

※検査できる製品の最大重量は要問い合わせ

【Ultra Quick Visionシリーズ】

（引用：株式会社ミツトヨ | 高精度測定モデル | Quick Vision Ultra）

Ultra Quick Visionシリーズは、超高精度のCNC画像測定機です。Hyper Quick Visionシリーズの最小表示量が0.02 [μm]なのに対し、Ultra Quick Visionシリーズでは0.01 [μm]の高い分解能を有しているのが特徴です。測定範囲は404 : 400 × 400 × 200 [mm]です。

※検査できる製品の最大重量は要問い合わせ

③マルチセンサーモデル

【非接触変位センサ搭載 Quick Vision Hybrid Type 1シリーズ】

（引用：株式会社ミツトヨ | マルチセンサーモデル | Quick Vision Hybrid Type 1 Apex）

Quick Vision Hybrid Type 1シリーズは、非接触の変位センサを搭載した複合型の画像測定機です。変位センサはミツトヨ独自のダブルピンホール方式を採用し、従来方式のナイフエッジや三角測量方式に比べレーザーの指向性が少ない測量が可能なのが特徴です。

QV Hybrid Type 1 Apexでは最小表示量が0.1 [μm]の分解能、QV Hybrid Type 1 Hyperでは最小表示量が0.02 [μm]の分解能を有しています。測定範囲は以下の通りです。

▼Apex / Hyper

1. QVH1 302 : 300 × 200 × 200 [mm]（非接触センサ共通 : 180 × 200 × 200 [mm]）
2. QVH1 404 : 400 × 400 × 250 [mm]（非接触センサ共通 : 280 × 400 × 250 [mm]）
3. QVH1 606 : 600 × 650 × 250 [mm]（非接触センサ共通 : 480 × 650 × 250 [mm]）

※検査できる製品の最大重量は要問い合わせ

【非接触変位センサ搭載 Quick Vision Hybrid Type 4シリーズ】

（引用：株式会社ミツトヨ | マルチセンサーモデル | Quick Vision Hybrid Type 4 Apex）

Quick Vision Hybrid Type 4シリーズは、非接触の変位センサを搭載した複合型の画像測定機です。変位センサはクロマティックポイントセンサを採用し、微細な段差や三次元形状の測定及び光源の自動調光機能によって反射率の異なる材質でも連続測定を可能にしているのが特徴です。

QV Hybrid Type 4 Apexでは最小表示量が0.1 [μm]の分解能、QV Hybrid Type 4 Hyperでは最小表示量が0.02 [μm]の分解能を有しています。測定範囲は以下の通りです。

▼Apex / Hyper

1. QVH4 302 Pro : 300 × 200 × 200 [mm]（非接触センサ共通 : 176 × 200 × 200 [mm]）
2. QVH4 404 Pro : 400 × 400 × 250 [mm]（非接触センサ共通 : 276 × 400 × 250 [mm]）
3. QVH4 606 Pro : 600 × 650 × 250 [mm]（非接触センサ共通 : 476 × 650 × 250 [mm]）

※検査できる製品の最大重量は要問い合わせ

【タッチプローブ搭載 Quick Vision TPシリーズ】

（引用：株式会社ミツトヨ | マルチセンサーモデル | Quick Vision TP Apex）

Quick Vision TPシリーズは、非接触の画像測定機能とタッチプローブによる接触測定機能を併せ持つ画像測定機です。画像処理だけでは対応できなかったワーク（ex. プレス成型品など）の立体的な測定が可能となるのが特徴です。

QV TP Apexでは最小表示量が0.1 [μm]の分解能、QV TP Hyperでは最小表示量が0.02 [μm]の分解能を有しています。測定範囲は以下の通りです。

▼Apex / Hyper

1. QVTP 302 Pro : 300 × 200 × 200 [mm]（タッチプローブ共通 : 234 × 200 × 200 [mm]）
2. QVTP 404 Pro : 400 × 400 × 250 [mm]（タッチプローブ共通 : 334 × 400 × 250 [mm]）
3. QVTP 606 Pro : 600 × 650 × 250 [mm]（タッチプローブ共通 : 534 × 650 × 250 [mm]）

※検査できる製品の最大重量は要問い合わせ

【所在地】
▼本社
神奈川県川崎市高津区坂戸1-20-1
Tel：044-813-8201
Fax : 044-813-8210

▼営業・サービス
＜川崎営業所＞
神奈川県川崎市高津区坂戸1-20-1
Tel：044-813-1611
Fax : 044-813-1610
https://www.mitutoyo.co.jp

（2）株式会社ニコンソリューションズ

株式会社ニコンソリューションズは、「ニコン」の光利用技術と精密技術を活用した産業機器などの販売を手がけている企業です。主な商品としてNEXIV（ネクシブ）シリーズがあり、ニコンの光学性能と高い計測精度を併せ持つCNC画像測定システムを提供しているのが特徴です。

①スタンダードタイプ　NEXIV VMZ-Sシリーズ

（引用：株式会社ニコンソリューションズ | スタンダードタイプ | NEXIV VMZ-Sシリーズ）

NEXIV VMZ-Sシリーズは、XYストロークが異なる3モデルを揃えたスタンダードタイプの画像測定機です。機械部品やプリント基板など、サンプルの大きさや設置環境に応じて多種多様なニーズに応えられるのが特徴です。

NEXIV VMZ-Sシリーズでは最小表示量が0.01 [μm]の分解能を有しています。測定範囲は以下の通りです。

1. NEXIV VMZ-S3020 : 300 × 200 × 200 [mm]
2. NEXIV VMZ-S4540 : 450 × 400 × 200 [mm]
3. NEXIV VMZ-S6555 : 650 × 550 × 200 [mm]

また、検査できる製品の最大重量は以下の通りです。

1. NEXIV VMZ-S3020 : 20 [kg]（精度保証値 : 5 [kg]）
2. NEXIV VMZ-S4540 : 40 [kg]（精度保証値 : 20 [kg]）
3. NEXIV VMZ-S6555 : 50 [kg]（精度保証値 : 30 [kg]）

②広視野タイプ　iNEXIV VMAシリーズ

（引用：株式会社ニコンソリューションズ | 広視野タイプ | iNEXIV VMAシリーズ）

iNEXIV VMAシリーズは、高解像度光学系を採用することによって得られた高い測定性能と使いやすさを実現させた画像測定機です。測定ステージ上で最大13.3×10 [mm]（光学倍率 ×0.35）の広い視野を確保でき、検査する製品の平行出しなどが容易にできるのが特徴です。

NEXIV VMAシリーズでは最小表示量が0.1 [μm]の分解能を有しています。測定範囲は以下の通りです。

1. iNEXIV VMA-2520 : 250 × 200 × 200 [mm]
2. iNEXIV VMA-4540 : 450 × 400 × 200 [mm]
3. iNEXIV VMA-S6555 : 650 × 550 × 200 [mm]

また、検査できる製品の最大重量は以下の通りです。

1. iNEXIV VMA-2520 : 15 [kg]（精度保証値 : 5 [kg]）
2. iNEXIV VMA-4540 : 40 [kg]（精度保証値 : 20 [kg]）
3. iNEXIV VMA-S6555 : 50 [kg]（精度保証値 : 30 [kg]）

③コンフォーカルタイプ　NEXIV VMZ-Kシリーズ

（引用：株式会社ニコンソリューションズ | コンフォーカルタイプ | NEXIV VMZ-Kシリーズ）

NEXIV VMZ-Kシリーズは、二次元測定と高さの測定を同時にできる画像測定機です。複数の共焦点画像を合成して立体画像を構築し、高さ測定を行えるのが特徴です。

NEXIV VMZ-Kシリーズでは最小表示量が0.01 [μm]の分解能を有しています。測定範囲は以下の通りです。

1. iNEXIV VMZ-K3040 : 300 × 400 × 150 [mm]
2. iNEXIV VMZ-K6555 : 650 × 550 × 150 [mm]

また、検査できる製品の最大重量は以下の通りです。

1. iNEXIV VMA-2520 : 20 [kg]
2. iNEXIV VMA-4540 : 30 [kg]

④高精度タイプ　NEXIV VMZ-H3030

（引用：株式会社ニコンソリューションズ | 高精度タイプ | NEXIV VMZ-H3030）

NEXIV VMZ-H3030は、NEXIVシリーズの中で最高精度を実現した画像測定機です。測定用途に応じた5タイプの光学ヘッドを備えており、この1台で金型からウェハパターンまで精密測定できるのが特徴です。
NEXIV VMZ-H3030では最小表示量が0.01 [μm]の分解能を有しています。測定範囲は300 × 300 × 150 [mm]、検査できる製品の最大重量は 30 [kg]（精度保証値 : 10 [kg]）です。

【所在地】
▼本社
東京都品川区西大井1-6-3

▼産業機器ソリューションに関するお問合せ
https://www.nsl.nikon.com/jpn/contact/industrial/form.html
https://www.nsl.nikon.com/jpn/

（3）日本ヴィジョン・エンジニアリング株式会社

日本ヴィジョン・エンジニアリング株式会社は、非接触の画像測定システムなどの設計・製造を手がけている企業です。主な商品としてTVMシリーズがあり、広い視野と深い被写界深度を併せ持つ非接触測定機を提供しているのが特徴です。

①スイフトPRO

（引用：日本ヴィジョン・エンジニアリング株式会社 | 非接触測定機 | スイフトPRO）

スイフトPROは、画像測定と光学測定の機能を1つに統合した、高精度の画像測定機です。独自のダイナスコープ技術は接眼レンズを必要としない光学システムを採用し、高いコントラストの画像を得られるのが特徴です。スイフトPROでは最小表示量のカタログ記載がないため要問い合わせになります。
測定範囲は200 × 100 × 98 [mm]、検査できる製品の最大重量は12 [kg]です。

②TVMシリーズ

（引用：日本ヴィジョン・エンジニアリング株式会社 | 非接触測定機 | TVM Series）

TVMシリーズは、視野範囲にあるものを一括で測定する機能と高精度のX-Yステージ測定機能を統合した画像測定機です。使いやすさを重視して設計されており、シンプルに配置・測定を行えるのでヒューマンエラー低減の効果を得られるのが特徴です。TVMシリーズでは最小表示量のカタログ記載がないため要問い合わせになります。

測定範囲は以下の通りです。

1. TVM20 : 200 × 100 × 100 [mm]
2. TVM20 : 200 × 100 × 100 [mm]

また、検査できる製品の最大重量に関してはカタログ記載がないため要問い合わせになります。

③LVCシリーズ

（引用：日本ヴィジョン・エンジニアリング株式会社 | 非接触測定機 | LVC Series）

LVCシリーズは、幅広いニーズに対して簡単操作・高精度・高速自動測定で応えられるように設計されたCNC3軸画像測定機です。タッチプローブと組み合わせて測定が可能なので、画像処理だけでは対応できなかったワーク（ex. プレス成型品など）の立体的な測定が可能となるのが特徴です。

LVCシリーズでは最小表示量が0.1 [μm]の分解能を有しています。測定範囲は以下の通りです。

1. LVC200 : 200 × 150 × 200 [mm]
2. LVC400 : 400 × 300 × 200 [mm]

また、検査できる製品の最大重量は以下の通りです。

1. LVC200 : 25 [kg]
2. LVC400 : 25 [kg]

【所在地】
▼日本オフィス
神奈川県横浜市都筑区佐江戸町272-2
Tel：045-935-1117
https://www.visioneng.jp

６．画像測定機導入に関するご相談はFAプロダクツへ

画像測定機は、画像から製品の端部（エッジ）を検出して検査を行い、複雑な形状や微細な形状の品質を保証する検査装置ですが、検査する製品に適したものを選ばないといけません。

もし、画像測定機の導入にお困りでしたら、ぜひFAプロダクツまでお問い合わせください。数多くの装置の導入サポートを行ってきたその経験から、最適なソリューションを提供いたします。

【特徴】
FAプロダクツは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。

【ポンチ絵とお見積りのサンプル】

テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

また、同社の「画処ラボ」では、画像処理を用いた外観検査装置の導入に特化し、ご相談を受け付けています。従来は目視での官能検査に頼らざるを得なかった工程の自動化をご検討の際などにご活用ください。

【所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
https://jss1.jp/

【営業品目】

• 産業用ロボット
• 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
• 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
• 治具の設計・製作

【実績】
ＮＭ社（電子部品の製造販売）、ＨＳ製作所（情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売）、ＴＴ社（ショッピングセンターなどリテール事業）、ＳＭ社（自動制御機器の製造・販売）、ＯＲ社（自動車安全システムの製造販売）

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