CAD用の3Dスキャナー：変換設計とリバースエンジニアリング

コンピューターで3Dスキャンテクノロジーを使用することは、デザイナー、エンジニア、メーカーが製品の開発と改善に取り組む方法を完全に変えました。

これを想像してみてください：ヴィンテージの車の愛好家は、数十年で生産されていない珍しい、損傷した部分を見つけます。 3Dスキャンのおかげで、この部分の正確なジオメトリをキャプチャし、CADソフトウェアで復元し、新たに製造できます。

これは、3Dスキャナーが実際のオブジェクトの正確な詳細を迅速かつ簡単にキャプチャできるようにする方法のほんの一例です。

この記事では、CADプロセスで3Dスキャナーがどのように使用されているか、何かをリバースエンジニアリングする手順、およびScantechの3Dスキャナーがこのエキサイティングな分野でどのように先導しているかについて説明します。

ギャップの橋渡し：物理的なオブジェクトからCADまで

最新の設計プロセスには、精度、速度、柔軟性が必要です。手動測定や手の描画スケッチなど、CADで物理オブジェクトを再現する従来の方法は、時間-消費とエラー-

修復目的で古代の建物の複雑な彫刻を再現することを任された建築家を想像してください。 3Dスキャナーを使用すると、すべての溝と曲線をキャプチャして、詳細をCADソフトウェアに直接転送して正確な複製を行うことができます。

3Dスキャナーは、オブジェクトを優れた精度でデジタル化することにより、物理世界とデジタルの世界の間のギャップを埋めます。それらは、CADモデリングの基礎として機能する詳細なポイントクラウドデータを作成します。

新しいコンポーネントの設計、リバースエンジニアリングレガシーパーツ、既存のデザインの最適化など、3DスキャンからCADモデリングへの旅には、一連のウェル-定義されたステップが含まれます。よく見てみましょう。

エンジニアリングを逆転させる手順：スキャンからCADまで

リバースエンジニアリングは、物理オブジェクトを分解してその設計と機能を理解し、エンジニアが製品を再現または改善できるようにするプロセスです。 3DスキャンからCADモデリングまでの手順には次のものがあります。

オブジェクトを3Dスキャンします

Scantechのソリューションなどの高度な3Dスキャナーは、レーザーまたは構造化された光を発し、オブジェクトのジオメトリを顕著な精度でキャプチャします。

結果は、表面トポロジを表す非常に詳細なポイントクラウドです。これは、オブジェクトのあらゆる角度と曲線のスーパーデジタル写真を撮ると考えてください。

スキャンは、より小さく、よりシンプルなオブジェクトの場合、またはより大きいまたはより複雑なオブジェクトの複数のオブジェクトの場合、単一のパスで実行できます。たとえば、車の部品をスキャンする場合、スキャナーは異なるセクションを個別にキャプチャする必要がある場合があります。

データ処理

オブジェクトがスキャンされると、生データがクリーンアップされます。わずかなエラーまたは環境要因によって引き起こされるノイズが削除され、ポイントクラウドを可能な限り正確にします。

マルチ-スキャンのセットアップからの不整合は、データを整列させ、オブジェクトのシームレスな表現を確保することにより修正されます。

実際の-世界の例は、機械ギアの複数のスキャンを統合することです。ソフトウェアは、ギアのすべての歯が異なるスキャン全体に完全に整列し、統一されたモデルを作成することを保証します。

メッシュの作成

ポイントクラウドが処理されると、メッシュに変換されます。このステップでは、オブジェクトの表面の輪郭を描く小さな三角形またはポリゴンのネットワークを作成することが含まれます。メッシュは、生スキャンと最終CADモデルの間のブリッジとして機能します。

メッシュの作成は、芸術的な彫刻や詳細なエンジンコンポーネントなど、複雑なオブジェクトを扱う場合に特に重要です。メッシュはオブジェクトの表面のニュアンスをキャプチャし、CAD作業の強力な基盤を提供します。

表面再建

このステップでは、メッシュはさらに洗練され、滑らかで連続的な表面を作成します。高度なアルゴリズムは、ギャップを埋め、再構築された表面が実際の-世界オブジェクトをできるだけ密接にミラーリングするために使用されます。

CADモデル生成

表面の再構成が完了すると、データはパラメトリックCADモデルに変換されます。これには、測定可能な寸法、幾何学的制約、および編集可能な機能の観点からオブジェクトを定義することが含まれます。

CADモデルは、変更、分析、または最適化できる非常に機能的なデジタル表現になります。

このステップは、創造性が精度を満たす場所です。設計者は、機能を追加したり、寸法を調整したり、スキャンしたデータを他のCADモデルと組み合わせて、まったく新しいデザインを作成できます。

アプリケーションと検証

最終的なCADモデルは使用できます。製造用の3Dプリンターに送信したり、シミュレーションソフトウェアで使用されてパフォーマンスをテストしたり、元のオブジェクトと比較して精度を確保することもできます。

ここでは検証が重要です。たとえば、タービンブレードをリバースエンジニアリングする場合、CADモデルは、エンジンの残りの部分で機能するのに十分正確でなければなりません。

さらに、CADモデルは世界中のチームと共有でき、共同イノベーションを可能にします。歴史的なサイトからスキャンされた建築要素をCADモデルに変え、世界中の博物館の3Dプリントレプリカに使用することができます。

3DスキャナーはCADモデルを直接出力できますか？

よくある質問の1つは、3DスキャナーがCADモデルを直接生成できるかどうかです。答えは、スキャンデータとCADモデルの区別を理解することにあります。

●スキャンデータ：3Dスキャナーでキャプチャされたこのデータは、ポイントクラウドまたはオブジェクトのメッシュ表現で構成されています。非常に詳細ではありますが、CADアプリケーションに必要なパラメトリック構造がありません。

●CADモデル：パラメトリックモデルは、幾何学的な制約、寸法、および機能によって定義され、エンジニアリング設計に編集可能で適しています。

一部のソフトウェアツールは、スキャンデータのCADモデルへの変換を合理化していますが、このプロセスでは、正確性と機能を確保するために人間の入力と特殊なアルゴリズムが必要です。

Scantechのソリューションは、この移行を簡素化する強力なソフトウェアツールを統合し、設計者が創造性と革新に集中できるようにします。

3Dスキャナーとスキャンの選択-〜- CADソフトウェア

適切な3Dスキャナーを選択することは、スキャンを開始する際の最も重要な決定の1つです。スキャナーのパフォーマンスと機能は、最終CADモデルの精度、速度、品質に直接影響します。

3Dスキャナーで探す重要な機能

精度と解像度

ScantechのスキャナーはMicron -レベルの精度を提供し、エンジンパーツや精密ツールなどのコンポーネントの詳細をキャプチャするのに適しています。これにより、スキャンされたオブジェクトのすべての詳細がCADモデルに完全に変換されることが保証されます。

速度と効率

大きくて複雑なオブジェクトをスキャンする機能は、プロジェクトのタイムラインを迅速に減らすことができます。たとえば、Scantechの高速スキャナーは、毎秒数千のデータポイントをキャプチャすることができ、速度が優先事項である自動車用アプリケーションに最適です。

携帯性と柔軟性

オンサイトアプリケーションには、軽量およびポータブルスキャナーが必要です。たとえば、船舶のコンポーネントや彫刻などの大きな構造をスキャンするには、多くの場合、機動性が必要です。 Scantechのポータブルソリューションにより、屋内であろうと屋外であろうと、多様な環境で簡単に作業できます。

材料の互換性

反射金属、暗いプラスチック、さらには半透明の表面など、さまざまな材料で動作する汎用性の高いスキャナーは、引き受けることができるプロジェクトの範囲を拡大します。

Scantechの高度なスキャンテクノロジーには、正確さを失うことなく、やりがいのある素材を処理するオプションが含まれています。

これらの機能に焦点を当てることにより、専門家は、特定のプロジェクトと業界の要求に合ったスキャナーを選択できます。 Scantechのスキャナーのラインナップは、これらの要件を効果的に満たすために、精度、速度、適応性のバランスを提供します。

スキャンの主要な機能-から- CADソフトウェア

●使いやすさ：直感的なインターフェイスと自動化機能により、スキャンデータを簡単に処理し、CADモデルを生成できます。

●CADプラットフォームとの統合：SolidWorks、Catia、Siemens NXなどの一般的なCADソフトウェアとの互換性により、シームレスなワークフローが保証されます。

●高度なアルゴリズム：ノイズリダクション、表面の滑らか、およびパラメトリックモデリングのためのツールは、最終CADモデルの精度と使いやすさを高めます。

ax - b11やkscan - magicなどのScantechの製品は、堅牢なソフトウェアソリューションとペアになって、end - ent - end scan - to - cadエクスペリエンスを提供します。

3Dスキャンから最終CADモデルまでの方法

3Dスキャンから最終的なCADモデルへの旅には、オブジェクトの複雑さと意図したアプリケーションに応じて、いくつかのワークフローのバリエーションが含まれます。以下は、詳細に説明されている3つの一般的なアプローチです。

直接表面モデリング

このアプローチは、定義された表面を備えた単純なオブジェクトに適しています。スキャンデータは処理され、表面-ベースのCADモデルに直接変換されます。

たとえば、洗濯機やフラットプレートなどの基本的な機械部品をスキャンしている場合、Surfaceモデリングを使用すると、複雑な機能や制約を必要とせずに使用可能なCADファイルをすばやく作成できます。

この手法は、速度が最初の考慮事項であり、オブジェクトが複雑な設計や機能の定義を必要としない業界で一般的に使用されています。ただし、非常に詳細または機能的な部分に適用すると、制限があります。

機能-ベースのパラメトリックモデリング

複雑なオブジェクトの場合、設計者はスキャンデータを使用して、機能-ベースのパラメトリックモデルを作成します。この方法では、寸法、制約、および機能を使用してオブジェクトを再作成し、CADソフトウェアでモデルを完全に編集できるようにします。

たとえば、エンジンのシリンダーヘッドのスキャンされた部分は、穴、溝、フィレットなどの正確なパラメトリック機能で再構築できます。

このアプローチは、オブジェクトを生産用に変更または最適化する必要がある場合に特に役立ちます。エンジニアは、パラメトリック機能を微調整して、許容範囲を調整したり、パフォーマンスを向上させたり、部品をアセンブリにシームレスに適合させたりできます。高精度と柔軟性を必要とする製品に最適です。

ハイブリッドモデリング

表面モデリングとパラメトリックモデリングの手法を組み合わせて、ハイブリッドモデリングは、有機的特徴と機械的特徴の両方を備えたオブジェクトに最適です。

たとえば、ファスナー穴やアタッチメントポイントなどの機械的特徴（パラメトリックモデリングで最適）とともに、滑らかで曲がった表面（表面モデリングで最適に処理）を備えた車の内部パネルを検討してください。

この方法では、両方のアプローチの強みを活用して、高い忠実度と機能を実現します。ハイブリッドモデルは、自動車、航空宇宙、消費財などの業界で特に役立ちます。これは、多くの場合、審美的な要件と機能的要件が混在していることがよくあります。

ハイブリッドモデリングの柔軟性により、設計者はスキャンされたデータの有機形状を維持しながら、重要な機能をCAD環境内で正確に定義および編集できるようにします。

3DスキャンニーズにScantechを選択するのはなぜですか？

3DスキャンテクノロジーをCADワークフローに統合することは、正確性、効率性、革新を強化することにより、産業を変革することです。

リバースエンジニアリングから品質管理まで、アプリケーションは広大で影響力があります。 scantechの状態- - the - art 3Dスキャナーとソフトウェアソリューションは、物理的なオブジェクトからCADモデルへの旅をシームレスでアクセスしやすくします。

このテクノロジーを受け入れることで、デザイナーとエンジニアは新しい可能性のロックを解除し、設計と製造の将来の進歩の舞台を設定できます。