3Dスキャナーで金属が反射してスキャンできない？反射防止スプレー以外の対策を検証

撮影：株式会社ミューテック35

■ 暗素研ユーザー訪問記　CASE 004
「株式会社ミューテック35様」 
  3Dスキャナーが反射・光沢のある金属部品を認識しない課題に挑む

こんにちは。暗素研の小笠原です。

この記事でわかること

• 3Dスキャナーで金属部品がうまく認識されない、よくある悩みの原因
• 艶消しスプレーを使わずに反射を抑える、現場での検証結果
• 部品そのものだけでなく「置く場所（床面）」に対策のヒントがあった、という発見
• まだ検証途中の内容のため、精度や再現性に関する残課題も正直にお伝えします

今回訪問したのは、板金加工・半導体製造装置部品を手がける株式会社ミューテック35様です。
部品の寸法測定を効率化するために導入した3Dスキャナーが、金属部品特有の光沢・反射のためにうまくスキャンできない——という課題を抱えていました。

3Dスキャナーとは、レーザーや構造化光を対象物に照射し、反射して戻ってくる光の情報から形状を点の集合（点群データ）として取得する測定機器です。寸法測定や検査工程の自動化に活用されますが、金属表面のように反射率の高い素材は光が正しく返ってこず、データが欠損しやすいという、業界共通の課題を抱えています。

※今回はまだ検証途中の内容ですが、素材選び・置き方のヒントとしてお役立ていただければ幸いです。

この記事は、こんな方におすすめです

・3Dスキャナーの導入を検討している板金加工・金属加工業の方

・すでに3Dスキャナーを購入したが、金属部品がうまくスキャンできずに困っている方

・艶消しスプレー以外の反射対策を探している方

・寸法測定・検査工程の自動化を進めたい製造業の方

・その他、反射や光沢のある素材の３Dスキャンにお困りの方

■なぜ光沢のある金属部品は3Dスキャナーで反射してしまうのか？

ミューテック35様は、寸法測定のためにキーエンス製3Dスキャナー「VL-800」を導入されました。
従来はノギスによる手作業測定が中心でしたが、効率化のために導入されたとのことです。

ところが、導入時のデモは樹脂製品のみで、樹脂製品は問題なくスキャンできていたものの、導入後、実際に金属製品をスキャンしたところ、反射でうまくスキャンできないという問題が発生したそうです。
金属表面のように反射率の高い素材は、レーザーや構造化光を使う3Dスキャナー全般に共通する、技術的に難易度の高い対象だといえます。

　　　　　　　　　　　　
撮影：株式会社ミューテック35

左側の画像が3Dスキャンしたいステンレス製の金属パーツ。

右側の画像は、3Dスキャンしたデータ。
黒い部分が反射によってスキャンされず、データがない状態です。
また、反射で読み取れない影響からか、平面であるはずの金属パーツのデータが波打っているような状態です。

金属だから反射するのは当然ですが、
こんな難易度の高い、反射や光沢がある製品のスキャンなんてできるのでしょうか。

■ 現場での検証：反射を抑えるためにあらゆる条件を変えてみた

３Dスキャン用の反射防止スプレーも試したとのこと。

メーカーからの対処法としては艶消しスプレーの使用が案内されましたが、現場の測定担当者からは運用面で以下のような懸念があがっていました。

・膜厚が場所によって変わる

・塗装する人によって仕上がりに差が出る

・３Dスキャナー用のスプレーの価格が高い

・目当ての場所に正確に当たらない

スプレーという運用コストのかかる方法に頼らずに済む方法はないか
——これが、今回の検証のスタート地点でした。

この難関を打破するために用意した暗素研の素材は、世界一黒い布「太黒門（たいこくもん）」。
この素材を使用し、金属の3Dスキャンに挑戦しました。

以前のブログでは、太黒門を敷いて3Dスキャンを行ったところ、床面からの光の反射を吸収し、スキャン時に発生していたノイズを低減できることを確認しています。

今回はさらに、金属そのものの3Dスキャンに太黒門を活用し、どのような効果が得られるのかを検証しました。

3Dスキャン 参考ブログ👇
【3Dスキャン精度が変わる】黒背景で“スキャンされない環境”を作ったら、ノイズが消えた話

太黒門とは？
販売ページ、詳細はこちら↓　A4サイズから購入できます。

■太黒門（たいこくもん）販売ページ