リバースエンジニアリングのために3Dスキャンができること

リバースエンジニアリングのために3Dスキャンができること

15 Dec, 2023

リバースエンジニアリングは、イノベーションと製品開発において重要な役割を果たすエンジニアリングの世界で重要なプロセスです。

ただし、リバースエンジニアリングの従来の方法は、時間-消費と高価の両方である場合があります。そこで、3Dスキャンテクノロジーが登場します。

3Dスキャナーのパワーにより、エンジニアはオブジェクトの寸法とジオメトリを迅速かつ正確にキャプチャでき、さまざまな目的に役立つデジタル表現を作成できます。

この記事では、リバースエンジニアリングの3Dスキャンの可能性を掘り下げ、それがフィールドにもたらす利点を調べます。

この切断-エッジテクノロジーが新しい可能性のロックを解除できる方法を発見することに興味がある場合は、読んでください!

リバースエンジニアリングとは何ですか?

製造業では、特定の部品が時間の試練に耐えることができました。これらの部品は、古いシステムやコンポーネントにとって重要な場合がありますが、元の設計へのアクセスの制限、物理的なドキュメントの欠如、削除されたデジタルファイル、さらには存在しない企業によって製造されているなど、独自の課題に直面しています。

これらの障害を克服するために、メーカーはリバースエンジニアリングを採用しています。この細心のプロセスには、製品またはテクノロジーを分析して、その設計、機能性、および構造を理解します。

さまざまなコンポーネントを解体して調べ、それを駆動するソフトウェアとアルゴリズムを探索する必要があります。

究極の目的は、製品がどのように動作するかについての洞察を獲得し、それを再現または強化する可能性があることです。このアプローチを使用すると、これらの重要なコンポーネントをデジタルで復活させることができます。

Reverse engineering, drawing

3Dレーザースキャンとは何ですか?

3Dレーザースキャンは、レーザービームを利用して、複雑な3つの寸法形式とオブジェクトの空間データを綿密にキャプチャする革新的なテクノロジーです。

この非侵襲的および非破壊的な方法は、複雑なジオメトリを操作する際に多くの利点を提供します。

既存のデザイン、製品、またはアーティファクトを保存および強化しながら、実際のオブジェクトの非常に正確な3Dモデルを作成できます。

3Dレーザースキャンに関連する速度と精度により、複雑な形状や広い領域を並外れた精度でキャプチャするための貴重なツールになります。

その結果、さまざまな業界でデータ収集とモデリングのための重要な手段となっています。

3D scan a motorcycle

測定方法のカテゴリ

スキャンするオブジェクトのサイズ、複雑さ、精度要件、および材料特性に応じて、後方エンジニアリングアプリケーションに利用できるさまざまな種類の測定値があります。いくつかの一般的なカテゴリは次のとおりです。

Contact Probes: エンジニアはプローブを使用してオブジェクトの表面を測定し、その座標を取得します。コンタクトスキャナーは正確ですが、遅く、繊細なオブジェクトやソフトオブジェクトに損傷を与える可能性があります。

Non-contact 3D Laser Scanners: Non-contact handheld 3D laser scanners リバースエンジニアリングの場合、主に3Dレーザースキャナーと構造化された3Dスキャナーの2つのカテゴリに分類されます。

オブジェクトにレーザービームを放出することにより、プロフェッショナル3Dレーザースキャナーは、表面とオブジェクトのポイントの座標を取得できます

3D scanning car hood

Non-contact Structured-light 3D Scanners: ポータブル3Dスキャナーはオブジェクトにパターンをプロジェクトし、カメラを使用して表面でどのように変形するかを記録します。

したがって、これらの3Dスキャナーは、幾何学的な詳細や製品の色とテクスチャを取得できます。いいえ-コンタクト3Dスキャナーは、汎用性が高く、正確で、高速であり、3Dデータをキャプチャします。

オブジェクトに損傷を与えずに、完全なフィールド3Dスキャンを行うことができます。これらの3Dスキャナーの一部は、反射的、暗い、または透明な表面で困難な場合があります。

Photogrammetry: この手法は、異なる角度から撮影された複数の画像を使用して、オブジェクトの形状を再構築します。写真測量は使いやすいですが、高品質の画像が必要であり、細かい詳細をキャプチャしない場合があります。

3D laser scanner KSCAN-Magic

リバースエンジニアリングの段階

リバースエンジニアリングプロセスで3Dスキャンを利用するには、さまざまな重要な段階で構成される包括的なワークフローが含まれ、最初のスキャンからデジタルモデルの究極の作成まですべてを網羅しています。

以下は、典型的な3Dスキャンリバースエンジニアリングワークフローの拡張された詳細な内訳です​​。

プロジェクトの準備

開始する前に、リバースエンジニアリングプロジェクトを徹底的に準備する必要があります。これには、リバースエンジニアリングの目標とスキャンするオブジェクトの明確化が含まれます。

スキャンの精度要件、必要な詳細レベル、およびその後の使用を決定することにより、適切な3Dスキャナーとセットアップパラメーターを選択できます。

スキャン準備

実際のスキャンを進める前に、スキャンするオブジェクトを準備することが重要です。これには、明確で正確なスキャンを確保するために表面を掃除することが含まれます。表面処理測定には、反射の排除が含まれる場合があります。

KSCAN-Magic Series 3D Laser Scanner, point cloud

3Dスキャン

Scan the object using the selected 3D scanner. Depending on the size and complexity of the object, a ハンドヘルドスキャナー, レーザースキャナー, or 構造化されたライトスキャナー may be selected.

スキャンプロセス中、計器は数百万ポイントの3つの寸法座標を記録して、ポイントクラウドを形成します。

ポイントクラウド処理

スキャンから生成されたプロセスポイントクラウドデータ。このステップでは、可能なノイズを削除し、不足している可能性のある領域を埋め、ポイントクラウドで密度最適化を実行します。ポイントクラウド処理には、通常、Point Cloud編集ソフトウェアのヘルプが必要です。

メッシュ生成

処理されたポイントクラウドデータは、ポイントクラウドのポイントを接続することによって形成された三角メッシュを形成する3つの寸法メッシュに変換されます。このステップの目標は、明確な幾何学的構造と有機構造を備えた3Dモデルを取得することです。

CADモデルの作成

生成された3つのディメンシャルメッシュをリバースエンジニアリングソフトウェアにインポートして、三角モデルの形状に基づいてCADモデルを作成します。

これには、結果のCADモデルが実際のオブジェクトに近いことを確認するために、表面修理、エッジ認識、その他の幾何学的処理が含まれます。

CAD編集と最適化

インポートされたCADモデルを編集および最適化して、設計要件を満たしていることを確認します。これには、CADモデルを必要な標準にするために、サイズ変更、ボイドの充填、滑らかな表面などが含まれる場合があります。

最終検証

生成されたCADモデルの最後の検証、実際のオブジェクトと比較します。このステップを通じて、デジタルモデルの正確性と一貫性が確認され、プロジェクトのニーズを満たしていることを確認します。

リバースエンジニアリング用の3Dスキャンワークフローは、物理オブジェクトをデジタルモデルに変換する複雑であるが重要なプロセスであり、部品を設計、改善、再製造する際に強力なツールをメーカーに提供します。

KSCAN-Magic Series 3D Laser Scanner, a car

ケーススポットライト:リバースエンジニアリングにより、カスタムカーをより速く構築します

The KSCAN - MAGIC 3Dスキャナー captures precise 3D data of the car seat, facilitating reverse engineering. The adjustable STP file format supports modification and optimization.

視覚的なアセンブリを通じて、エンジニアは、最適化されたデバイスが人間工学に基づいた設計基準に合わせているかどうかを確認できます。

Build custom cars faster with reverse engineering

リバースエンジニアリングにおける3Dスキャンの利点

3Dスキャンをリバースエンジニアリングに組み込むことの利点は、複雑さの熟練した取り扱い、高速データ収集の効率、および移植性と柔軟性のシームレスなブレンドにあります。

これらの特性は、メーカーが精度と迅速さを高めて幾何学的情報を調達および処理することを可能にし、リバースエンジニアリングの領域に優れたツールと方法論を提供します。

複雑な処理機能

3Dスキャナーは、あらゆる表面で数百万ポイントを測定および記録することにより、複雑さを処理する上で例外的な腕前を誇っています。このユニークな機能により、曲線、表面、微妙な詳細を網羅した非常に複雑な部品を巧みに管理できます。

従来のコンタクト測定技術と比較して、3Dスキャンは、複雑な部分のジオメトリを包括的に、そして精度を高めてキャプチャすることに優れています。

高-速度データ収集

別の傑出した利点は、3Dスキャナーの高速データ収集機能にあります。コンタクトテクノロジーを上回ると、これらのスキャナーは3つの次元データのかなりの量を迅速に取得し、測定時間と収集時間を大幅に削減します。

この迅速なプロセスにより、製造業者はリバースエンジニアリング業務を迅速に行うことができ、それにより製品開発サイクルが加速されます。

携帯性と柔軟性

3Dスキャナーの固有のポータビリティは、多様な設定で使用するためにそれらを解放し、メーカーに前例のない柔軟性を提供します。

従来の扱いにくい測定機器とはまったく対照的に、3Dスキャナーは簡単に輸送可能で展開可能です。

この柔軟性により、製造業者は、生産ライン、実験室で、または野外で、さまざまな環境でスキャンを行うことができます。

あなたにぴったりの3Dスキャナーを選択してください

理想的な3Dスキャナーを選択することは、リバースエンジニアリングプロセスを開始する上で重要な最初のステップです。 3Dスキャンがどのようにリバースエンジニアリングを強化できるかを理解することが最重要であり、特定の要件に合わせたスキャナーを見つけることが不可欠です。

私たちの製品で高度に高い-精密3D印刷をシームレスに補完する3Dスキャナーの範囲を探索します。

さまざまな生産プロセスでの3Dスキャンの多用途のアプリケーションを明らかにし、リバースエンジニアリングを超えたその変革の可能性をさらに説明します。正確で効率的にプロジェクトを推進するための情報に基づいた選択をしてください。

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