1. マイクロスクェア
  2. マイクロスコープ
  3. マイクロスコープでの寸法計測・寸法測定の方法と事例
マイクロスコープで寸法計測する場合、寸法計測ソフトを使用して測定するのが一般的です。寸法計測ソフトの機能としては二点間の距離計測、円の半径計測、角度計測などが一般的ですが、さらに発展した機能が備わっている計測ソフトも増えています(当社のデジタルマイクロスコープは寸法計測ソフトが標準付属)。

寸法計測する際には　必ず事前にキャリブレーション(校正）という作業が必要になります。計測、測長の精度を高めるキャリブレーション(校正）のやり方とコツについて 計測精度を高めるキャリブレーション(校正）のコツ にて詳しくご紹介しています。ご参照下さい。

 

2本の平行線間距離

ノギスのように2本の平行線で観察体を挟み込んで、距離を測長することができます。
通常、2点間の計測を行う場合、どの2点を選択するか、その位置によって長さが変わってしまう問題があります。

2本の平行線間距離計測は観察体を2本の平行線で挟み込むことによって、あたかもノギスで測るように安定した計測を行うことができます。幅や厚みの計測に適しており、特に、ノギスが当てられないような観察体に有効です。また、円の直径を図ることにも代用できます。

計測したい部位に接線を引く→任意の位置でクリックすると平行線を表示→平行線でノギスのように挟み込み計測

計測具体例

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  • 溶接部位の幅を挟みこむようにして幅を測長
    溶接の溶け込み計測
  • 層の片側に沿って基準線を引き、平行線で層を挟むように測長
    炭素繊維層の厚み計測
  • パターンの片側に沿って基準線を引き、平行線でパターンを挟むように測長
    電子回路のパターン幅計測
  • 歯車の高さ計測
    歯車の高さ計測
  • 円に接線を引き、ノギスで挟むように計測
    円の直径計測
  • 異物の片側に接線を引き、ノギスで挟むように計測
    フィルムに付着した異物の計測
主な用途
  • 金属部品の溶接部において、どの程度溶接が溶け込んでいるかを測長
  • 炭素繊維や塗装膜における各層の厚み（膜厚）計測
  • 電子基板のパターン幅測長
  • 歯車の刃の深さ計測
  • 円や楕円の直径計測
  • 金属や樹脂についた打痕やシミなどの大きさ計測
  • フィルムなどに付着した異物の大きさ確認
  • 食品に混入した異物の大きさ確認
  • 量産実装前の試作品の品質確認
  • 食品に混入した異物の大きさ確認
  • 断面による厚み計測（紙、段ボール、フィルム、ゴム）
  • 断面による封止材などの厚み(盛り上がり）計測
  • BGA実装後におけるBGAボールのおおよその大きさ確認

2本の平行線間距離計測 を保有する弊社計測ソフト
Achcam(DS-3A,DS-3ALスコープのみ動作するDS-3A/AL専用ソフト)

 

任意の線からの垂直線距離

1本の任意の線から複数の任意点までの垂直線距離を計測します。

観察体に沿って1本の線を引く
任意の点をクリックすると、垂直線が表示され、1本線から任意の点までの垂直距離を計測、同時に複数の任意の点までの垂直距離を計測すことが可能

この計測の特長は１本の任意の直線から任意の点までの垂直距離を複数計測できることです。 観察体の断面で利用すれば、厚みのバラツキ確認に利用できます。 加工品においては規定の位置から加工部位までの仕上がり寸法確認に有効です。 また、位置決めした後の隙間や線幅、加工幅の確認にも応用できます。

計測具体例

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  • 塗膜層の厚さの測長
  • 塗膜層の厚さの測長

片側の直線部位に沿って基準線を引き、そこから凹凸の位置を指定することにより、垂直距離を計測

  • 基板のパターン計測
  • 基板の端子長さの計測

基準の位置としたい部位に沿って基準線を引き、そこから任意の位置を指定することにより、垂直距離を計測

  • BGAボール実装後のボールの高さばらつき確認
  • BGAボール断面での高さ確認

下の基板面を基準に直線を引き、そこからBGAパッケージとBGAボールが接している位置を指定し、高さを計測

  • 刃先の幅計測
    刃先の基準位置から先端までの垂直距離計測
  • 2枚刃の位置確認(間隔の測長)
    向かい合わせになった特殊刃の片側を基準線とし、各部の幅を測長
主な用途
  • 断面による厚みのばらつき計測（紙、段ボール、フィルム、ゴム、塗装膜など）
  • 加工材料の辺(端）から加工位置までの寸法確認
  • 基板のパターン寸法計測等
  • BGAボール実装後のボール高さの確認
  • 位置合わせや加工後の隙間の均一性を確認
  • 線幅、加工幅の均一性を確認

任意の線からの垂直線間距離計測 を保有する弊社計測ソフト
Achcam(DS-3A,DS-3ALスコープのみ動作するDS-3A/AL専用ソフト)(1箇所のみ計測可能）

 

2本の線が交差する角度

観察体の辺に沿って引いた2本の線から、やがて交わる角度を計測します。
一般的に角度計測というと3点を指定することにより計測を行う方法になります。

3点を指定→角度を計測

しかしながら、３点を指定できない観察体もあります。先端が平らになっているものや、丸まっているような観察体です。
辺に沿って引いた２本の線がやがて交差する角度を求める方法を利用すれば、先端が丸いドリルやカッターなどでも簡単に角度を得ることができ、工具顕微鏡(工場顕微鏡、工業用顕微鏡)の様に使っていただけます。

辺に沿って線を引く→同様に辺に沿って線を引く→2本の線がやがて交差する部位の角度を計測

2線が交差する角度がわかれば、ドリルやカッターやチップなどの治工具の検査に応用することが出来ます。定期的に計測することにより、角度の変化から「摩耗」という状態を判断する手段にもなります。 また、車輪など通常は平行であるべきものが、角度がつくことによって、傾きを知ることにも応用できます。

計測具体例

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  • ドリルの角度計測
  • カッターの先端部の角度計測

ドリルやカッターの両側に沿って直線を引くことにより、やがて交わる角度を計測

  • 歯車の歯角度
    各歯の両側に沿って線を引き、角度を計測
  • 車輪の傾きを確認
    両車輪の沿って線を引き、傾きを確認
  • 曲げプレスの角度
    プレスによって曲げた部位の両側に沿って直線を引くことにより、角度の計測
主な用途
  • ドリル、ビス、カッター、切削チップ等、工具の角度計測
  • 治工具の角度計測による摩耗の判断
  • 歯車など各歯にバラツキが無いかを計測
  • 曲げプレスの角度
  • 車輪の傾き確認
  • 隙間の平行確認

2本の線が交差する角度計測 を保有する弊社計測ソフト
Achcam(DS-3A,DS-3ALスコープのみ動作するDS-3A/AL専用ソフト)

 

多角形面積計測

多角形や曲面の大きさを簡易に計測する方法です。
マウスをペンのように使って観察体の周囲をなぞっていくことで、およその周囲長、面積を計測できます。

観察体の周囲に沿ってなぞっていきます。なぞり終えると、なぞった距離=周囲長と面積が計測。

生産工程におけるトラブルのひとつに打痕あるいはシミ・ムラがあります。 製品や部品に付いた打痕は付着場所や原因を解析するうえでも、大きさの計測が非常に重要になってきます。打痕は楕円であったり多角形に近い形状であったりします。 多角形面積計測は、打痕の周囲をなぞっていくことで、およその周囲長、面積を簡単に計測することができます。 その他の応用として、治工具の破損部位の計測です。治工具の破損は、生産に大きなダメージを与えてしまうため、破損部位のおおよその面積や大きさを計測することは原因解析に重要なことです。 また、形状が非常に複雑な観察体の面積計測にも有効です。

計測具体例

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  • 工具の欠けた部位に沿ってなぞることにより、欠けた面積を計測
    工具先端のカケ部分の面積と周囲長計測
  • 複雑な形状のアメーバでもなぞっていけば、面積を簡単計測
    アメーバの面積と周囲長計測
  • フィルムの穴もなぞるだけで面積を確認
    生産工程でフィルムに発生した穴
  • コンタミと呼ばれる異物に対してもなぞるだけで簡単に計測
    潤滑油に混在した異物の面積
  • ばねの断面もなぞるだけで面積を確認
    ばねの断面積
  • 塗装ムラ、不具合には囲うようにすれば、大まかに面積の計測が可能
    塗装ムラの面積
主な用途
  • 金属や樹脂成型品についた打痕の面積計測
  • 治工具の破損部分の計測
  • 製品に付着したシミ、ムラの面積計測
  • 食品混入の異物や虫の大きさ計測
  • アメーバのような複雑形状の面積計測

多角形面積計測 を保有する弊社計測ソフト
Achcam(DS-3A,DS-3ALスコープのみ動作するDS-3A/AL専用ソフト)