3Dスキャン CADモデリング リバースデータサービス

3Dスキャンデータは利用目的に応じてデータの内容と形式が変わります。製品の検査や3Dプリンター等の場合はポリゴンメッシュのSTELデータ形式で利用できますが、目的がリバースエンジニアリングで同じ製品を作りたいときはCADデータが必要になります。

スキャニングデータからポリゴンデータ編集、ノイズ除去、エッジ修正、欠損部分の修正、メッシュ等を整えて、綺麗な3次元CADデータを作成します。専用のソフトウェアで、人の手で面を貼る3次元CADモデリングにて後工程で利用できるCADデータが完成します。

図面のない製品のリバースエンジニアリング
製品の現物からのリバースエンジニアリング
手修正した金型のリバースエンジニアリング

<リバースエンジニアリングデータサービスの内容>

3Dスキャンデータ
3DスキャンからCADモデリング迄のワンストップソリューションサービス。カメラ式スキャニングとX線CT式スキャニングがあります。スキャン精度はセンサヘッドの測定精度0.01~0.03mmですが測定物の表面形状や色調によって測定値が変わります。ノイズ除去処理やポリゴン編集やCADモデリング時点変わります。最終精度0.05~0.1mm程度になります。
手加工や手修正した型のCADデータ
手修正した製品のモデルを金型を設計データとして残して更新型や増産型用データとして利用できます。トライ&エラー等で製作した金型は3次元CADモデルデータが存在しなくなるため、最終の現物をスキャンし CAD 化することで 2 番型、3 番の型製作に利用できます。リバースエンジニアリング技術により設計部門へのフィードバックが可能になります。
実物しか残っていない製品のCADデータ
リニューアル用データ作成に、実物の3Dスキャニングのデータを利用。元図面がなくてもリバースエンジニアリングを利用すれば製品を再製作することができます。ベテランの職人が製作した型をデジタル化し技能伝承問題の解決に利用できます。過去の保守部品等、匠の技術の一部をアナログで残しつつロボットや自動化の基礎データに活用できます。
工業デザインモデルのCADデータ
自由曲面を大量 に含むデザインは数値的にモデリングするには適していないため、アナログ的にクレイ等の物理モデルでデザ イナ ーが作成する場合があります。完成されたデザインモデルをデジタル化。曲線モデルの構造と形状を効率的に定義できます。人体に完全にフィットするカスタムワーク、スキャンする以外に手段の無い複雑な形状に利用できます。
既存製品のCADデータ
元CADデータと実際の成形品との差異を見るインスペクションデータ。製品開発期間短縮のためプロトタイプや既存製品の3Dスキャンデータの利用。既存製品の形状にフィットする製品を設計やAIロボットで製品形状にフィットする治具製作用の3Dデータ。プレス部品や金型、タービンブレード、試作品、射出成形品、鋳造品等の解析データに利用できます。
ポリゴンデータからのCADモデリング
3Dスキャンデータからのポリゴンモデルは,ポリゴンの欠損など問題のある箇所を含むため,そのまま3D プリントするとエラーになることや,望ましくない形が造形されることがあります。編集ソフトウェアで繰り返し修正する程、元形状から離れます。精度あるデータにするには、一旦CADモデリングを行い、完全なポリゴンデータに変換する方法があります。
ポリゴン変換詳細ページへ

3Dスキャンデータサービス <お問合せフォーム>


<3Dスキャンとは>

形状情報を数値系列で表現しコンピュータに取り込む技術。形状データを3つの空間のX軸、Y軸、Z軸の座標軸を持つバーチャルスペース に置き換え、立体座標を表現します。球面座標系や円筒座標系等いくつかの座標系があります。物づくりのデジタル化は仮想空間の中に配置しされた座標点では加工データとして利用できません。CADに変換することで3Dプリンターや機械加工後等で利用可能になります。

物づくりには製作した部品等が設計通り造られているか検査する必要があります。現場の多くはノギスやマイクロゲージ等で測定されていますが、自由曲線や複雑形状等の測定が困難なワークについては3dスキャンの活用が有効になります。3dスキャンデータをパソコンに取り入れて、設計図の元データとの偏差値をカラーマップ等で確認できるンスペクションが可能になります。3dスキャンデータから3D-CADモデリングすることで、ワークのリバースエンジニアリングデータとして利用ができます。

<3Dスキャナーとは>
3Dスキャナは、形状をデジタルデータ化する装置です。測定物に投影した縞状パターン光をカメラで撮影、画像解析する形状測定光学式デジタイザが多く使用されています。2台のカメラを用いたステレオ方 式で表面形状の信号を専用 ソフトウェアを用いて記録保存します。製造工程の最適化を図るための基本情報として活用され、製造現場のコンピュータプログラムに対して処理の内容決めることができます。

<物づくりの3Dスキャン>
対象物の全体を3Dスキャニング、3D点群(ポイント)データ採取、共通ポイントシールでデータ全体を合成。点群の適正化、点群からポリゴンメッシュ作成、ポリゴン編集でノイズを削除メッシュを生成。稜線出し、メッシュ上の特徴線等を抽出、3次元CADリバースモデリング、サーフェス作成後接続面を密封しソリッドデータを作成。

<CADモデリング、リバースエンジニアリングデータ>
スキャンデータの点群・ポリゴンからCADを作成することで、CAD/CAMソフトウェアに取り込むことができます。外形境界の押し出し、回転、円弧、フィレット、作成、NURBSサーフェス、ブーリアン演算等でリバースエンジニアリングのモデリングデータ作成。

 

 

<リバースエンジニアリング事例>提出ファイル=IGES、X_B STEP STL   他

プラスチック部品>機械装置の主要部品のサプライチェーン国内回帰データ作成案件。精密プラスチック成型部品3Dデータ作成。リバースエンジニアリング技術で国内生産の維持・拡大が対策等。
鋳造部品>鋳造部品の試作品から形状3Dデータ採取案件。ケーシング試作品の3dスキャンからCADモデリング、接合平面修正。消失模型鋳造法の発泡スチロールの原型用3Dデータに利用。

樹脂部品
真空ポンプブロワーファン、ターボブロワのシリッコファン、光造型品のX線CTスキャンにて内外形状3Dデータ作成。真空注型,真空成形,射出成形,中空ブロ等用の3次元データ作成。

バルブ
プラント設備部品のバルブ。バルブ内経路の3Dデータ作成、大型プラント用の高圧、高湯バルブ両面をCTスキャン利用。カスタムオーダー対応のモックアップのリバースデータ作成。

金型
高機能金型の海外生産から国内回帰用、キャビティやコア金型の3dスキャンからCADモデリング、ソリッドモデル作成。国内生産移管で成形機サイズに合わない時の再製作用データ作成。

板金金型>バリの高さをおさえた金型の抜き形状を調整した抜きクリアランスの正しい型の現物をCAD化し更新型用のデータ保存。複雑プレス順送絞り型、トランスファ金型、複合金型用等データ。

プレス金型>安定した生産を継続するために各部品の摩耗やかじりや錆など発生する前に現物の金型を3Dスキャンでデータ保存。適正抜きクリアランスの設定済金型,再製作や2番型用のCAD作成。


入れ子金型部品>金型変形量成形条件で調整やすき間量の推定と入れ子の修正に現物の3Dスキャン、バリ発生成形条件調整利用。駒替え類似製品等キャビティにはめ込む金型の別部品用CAD作成。

インペラ>軽量化の材料チタンアルミの羽根、隣接する翼が覆い被さっているためX線CTスキャン利用。渦巻きポンプ及び遠心ポンプのねじれた形状。渦巻きインペラとカスケードインペラデータ。

船舶部品スクリュー>船を推進させるスクリュープロペラ、大角度の横傾斜、翼角、曲り、振動、接触、流体解析にスキャン利用。カスタマイズ、オーダーメイド試作品、複雑形状品等のCAD作成。

撹拌機スクリュー>撹拌対象物や撹拌目的で運転速度比率域・羽根形状が定められる,溶けずにできるダマ発生解消にの研究に利用。インライン攪拌機、混合機、分散機、充填機、粉体供給機等。

ラジアルファン>試作を重ねた高効率羽根3Dデータ化 流体シミュレーション等、送風機器形態に応じ最適なモデル作成。回転方向に凹に湾曲した円弧状の羽根をもつ遠心式ファンシロッコファン。

インストルメントパネル>図面や設計データのない新しい受注製作、現物製品から3Dスキャンして3Dデータを製作に利用。インジェクション(射出成形)、真空成形表皮材のウレタン注入成形品。

ブロー成形製品>多層押出ブロー、押出ブロー成形、射出ブロー成形、多層押出ブロー成形、延伸ブロー成形。歪みや後収縮による成形面にふくれが生ずる対策利用。オリジナル製品・特注品用。

鋳造型>収縮とスプリングバック対策、製品とCADの元データとの比較検証し反復設計プロセスに3Dスキャンが取り入れられた。金属で加工した鋳型、石こうを固めた石こう型の加工データ作成。

樹脂成型製品>金型形状をもとにCADとCAEの連係で成形品の収縮誤差やそり変形誤差を解析するプロセスに3Dスキャンの利用。積層成形、注型成形、粉末成形、等の3次元CADデータ作成。

電装機器筐体部品>操作のしやすさや内部の精密品装置を保護し外部からの衝撃を内部に伝えない構造設計に3Dスキャンの利用。自動車関連部品、精密機器製品、、事務機用等等のデータ作成。

混練成形スクリュー>成形機スクリュ形状最適化の課題、特性を発揮常に改良が続けられているリバースエンジニアリングの利用。スクリューの劣化摩耗、カケ、折損等の再製作用データ作成。

PETボトル>成形品板厚改善やパリソン押出条件、形状変更、形状変形予測,多層成形解析,連成解析による金型変形解析に利用。飲料用、調味料用、耐圧用ボトル等の3Dスキャンデータ作成。

3Dキャラクター>3Dプリンターで製作したSTLデータからCADモデリング、量産用の金型製作に利用、3Dスキャンの活用。3dキャラクター 作成ソフトで作成したキャラクタモデルのCAD作成。

<ものづくりあれこれ>
産業界全体に半導体不足が叫ばれ需給環境の悪化が続く中、コロナによるロックダウンや米中摩擦影響等が危惧されています。業界等の新聞をみると5月を底に生産量の回復つつあるようです。自動車、機械、電気機器関連の問い合わせが増加してきました。

リバースエンジニアリングとは

機設計から製造する一般の製造手順とは逆に、製品をスキャンしてデータをコンピュータに取込み形状、構造、仕組み、性能を調べ製品開発に取り入れる手法をリバースエンジニアリング技術といいます。
製品の構造解析や設計した製品のモデルを使って強度や製品の特性を計算する解析システムCAE での利用。
製品の先行イメージとして作られたクレイモデルや、既に現物がある製品形状をスキャンし、形状データをもとにCAD データを作成、金型製作などにリバースエンジニアリング技術が利用できます。

光学式3Dスキャン

  • 三角測量の原理、幾何学を用いた測量
  • 人が物を見る原理同様ステレオ法
  • 縞模様の波面・歪み収差で値計算
  • 光学的変換式に基づく3D座標取得
  • カメラチップ正弦曲線配光原理
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X線CT式3Dスキャン

  • X線を利用して物体を走査
  • X線の透過データを角度ごとに収集
  • 投影像からの直接形状抽出
  • 投影像からの断面像(CT)再構成
  • 走査して得た画像をコンピュータ処理
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3Dスキャン/CADモデリング

  • 1.実物の表面を3Dスキャン
  • 2.点群(ポイント)データ採取
  • 3.ポリゴンメッシュ作成
  • 4.ライン・稜線等を抽出
  • 5.CADモデリング CAD出力
事例 光学式スキャン
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CTスキャン/CADモデリング

  • 1.実物の表面内面を3Dスキャン
  • 2.点群(ポイント)データ採取
  • 3.メッシュ編集STLデータ
  • 4.ライン・稜線等を抽出
  • 5.CADモデリング CAD出力
事例 X線CT式スキャン
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リバースエンジニアリングの利用

製品解析

製品設計

金型設計

美術・工芸

製作の流れ

リバースエンジニアリングのデータサービス
現物を三次元CAD 化、解析・設計・試作・金型等に利用

画像での概算お見積り

お問合せホームでご連絡ください。
画像添付用メールアドレスをお知らせいたします。
画像を拝見してリバースエンジニアリング概算御見積りいたします。

サンプルデータ

サンプルデータが必要の場合お送りします。
ご使用のCAD ソフトウェアーとの互換性をお試しください。

御注文

対象物をお送りください。
愛知県豊橋市八町通五丁目11 番地
アポロ株式会社CAD 担当宛て

三次元計測・測定・スキャン

リバースエンジニアリングのデータ完成まで通常1 週間から10 日対象物が黒系の色、表面が光沢があるワークは染色浸透探傷剤を数ミクロン吹きつけます。データ採集後染色浸透探傷剤はエアーで除去します。ワークの表面の傷損などの影響はありませんが、対象物の傷、隙間などに入り込んだ部分に残ることがあります。

リバースエンジニアリングのデータ処理

各方向からのスキャニングしたデータを、専用のソフトウェアーで点群データ(ポイントデータ)を三次元形状に合成します。
リバースエンジニアリングの現物との誤差精度は50μ前後。

点群データからポリゴンデータ作成

点を3 点結び三角面のポリゴン面を作成します。
ポリゴン面は、光造形、3D プリンターなどのラピッドプロトタイピングなどで使用することができます。

ポリゴンデータからサーフェス面作成

点を4 点結びナーブスサーフェス面を作成します。
サーフェスデータは、一般的なCAD で使用できます。

ポリゴンデータからソリッド面作成

点群データを元に引き出し、回転、ブーリアン演算などの、ソリッドモデリング作業でリバースソリッドデータ作成します。
ソリッドデータはソリッド系のCAD で使用できます。

リバースエンジニアリングのデータ出力

サーフェスデータ(IGES)
ソリッドデータ( X_TX_B STEP)
リバースエンジニアリングのデータサービス
現物を三次元CAD 化、解析・設計・試作・金型等に利用

リバースエンジニアリング内容はHP を参考にしてください。
ご不明な点は何なりとお問合せください。

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