今回のブログでは少し大きいサイズの電化製品（業務用掃除機）について、ハンディ式の3Dスキャナにて形状データを取得して3DCADデータ化を行った工程をご紹介します。
固定式の3Dスキャナでも画角の広いレンズを使用することでスキャンは可能ですが、再現性の要求精度がそれほど高くないことと、掃除機を回転テーブルに乗せると不安定であることからハンディ式の3Dスキャナを選択しました。
使用設備・ソフトウェア
＜ハンディ式3Dスキャナ＞
■メーカー：ZEISS社
■型式：T-SCAN hawk 2
■仕様
・光源：ブルーレーザー（LED）
・スキャン範囲：600×550mm（連結スキャン可）
・測定精度：0.02+0.015mm/m
・サテライトモード搭載：最大4,000mmまで測定可
■データ処理・解析用ソフトウェア：ZEISS INSPECT Optical 3D Pro
＜リバースモデリングソフト＞
■メーカー：3D Systems
■型式：Geomagic Design X
■主な機能：3Dスキャナで得られたポリゴンデータ（点群）から寸法の定義や編集を行い、CADデータ（フィーチャーベースのソリッドモデル）を作製することができる。
■その他の機能：自由曲面の生成、メッシュの編集、点群の最適化
＜3DCADソフト＞
■メーカー：Robert McNeel & Associates
■型式：Rhinoceros
■主な機能
：フリーフォームNURBSモデリングに強く、工業デザイン・機械設計・金型設計・建築・宝飾等の様々な用途で使用される。
■その他の機能：レンダリング、アニメーション
作業工程
【対象物】
業務用掃除機（W300×D400×H500mm）
【作業工程①】
ブルークロスレーザーにて業務用掃除機を3Dスキャン。
【作業工程②】
スキャンデータの原点位置合わせ。
【作業工程③】
リバースモデリングソフトにてスキャンデータから断面形状を抽出。
【作業工程④】
3DCADソフトにてラインを作製後、全ての面を作製。
【作業工程⑤】
3DCADソフトによるモデリング。
【作業工程⑥】
3DCADデータの完成。現物に近い色にてカラーリング。
【作業工程⑦】
ZEISS INSPECT Optical 3D Proを用いてスキャンデータと作製した3DCADデータを重ね合わせてカラーマップを作製。
まとめ
現物の3Dスキャンデータと作製した3DCADデータを重ね合わせたカラーマップにおいて誤差が大きい箇所が部分的にありますが、成形・組み付け時に発生した歪みや使用中にできた変形を均一な形状に補正しながらリバースエンジニアリングを行ったことが原因と考えられます。
余分に工数はかかりますが、こうしたイレギュラーな形状につきましても現物にできるだけ近い形状で3DCADデータに再現することも可能です。
今回は3Dスキャナのみで形状データを取得しましたが、当社では三次元測定機やX線CT装置等を用いることで様々な形状・精度の3DCADデータ化にもご対応が可能です。
