＜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。

 

＜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。非接触光学式スキャナーは、測定物に投影した縞状パターン光をカメラで撮影し形状データを採取します。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。

X線CTスキャナーは、X線管から発生したX線が、ワークの中をエネルギーを吸収されながら通過し、X線検出器に到達、X線の透過する違いを利用しコンピュータ断層撮影法で形状データを採取します。物体をさまざまな方向からX線で撮影したデータを再構成処理を行うことにより、物体の内部構造を得ることができます。ワークを破壊することなく非破壊的に全体形状を評価できます。

＜物づくりの３Dスキャン＞
①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。②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。③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。

＜3Dスキャンから3Dデータ作成事例＞提出ファイル＝IGES、Ｘ＿Ｂ　STEP　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。	・	＜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。
＜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。		＜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。
＜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。		・ ＜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。
＜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。		・ ＜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。
・ ＜航空機部品インペラ＞省エネルギーの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。		・ ＜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。
・ ＜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。		・ ＜ラジアルファン＞試作を重ねた高効率羽根を３Dデータ化 流体シミュレーションデータ、送風機器形態に応じ最適なモデルを作成。
・ ＜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に、現物製品から３Dスキャンして３Dデータを製作に利用。		・ ＜ブロー成形製品＞多層押出ブロー、押出ブロー、射出ブロー、延伸ブロー、歪みや後収縮による成形面にふくれが生ずる対策利用。
・ ＜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。		・ ＜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。
・ ＜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。		・ ＜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。
・ ＜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等に利用。		・ ＜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。

 

 

 

＜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。ブロワー装置のプラスチック部品、３ｄスキャンからCADモデリングを行いデータ提出。	＜金型＞高機能金型の海外生産から国内回帰用、現物の金型から３Dデータ作成案件。キャビティやコア金型の３ｄスキャンからCADモデリング、ソリッドモデルデータを提出。	＜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、平面部分。孔径を修正して提出

 

＜プラスチック部品＞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、光造型試作品のX線CTスキャンにて外側と内面の形状データを採取しCADモデリング。	＜バルブ＞プラント設備部品のバルブの３次元データ作成。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スキャンを利用して解析用データ採取。	＜排気筒＞粒子状物質削減、排ガス対策型解析データ用の３Dデータ採取。市販された各メーカの排気筒の現物をX線CTスキャン。販促ソリュウション用CADデータ作成。