モノづくりとリバースエンジニアリング

リバースエンジニアリング

逆行工学で実物から3Dデータ作成する製品開発等において欠かせないものづくりのデジタル化プロセスです。3D計測 点群データ ポリゴンデータ 3次元CADモデリング CADデータ提出

合法的なリバースエンジニアリング

製品の先行イメージとして作られたデザインモックアップ、ワーキングモデル、職人の手で作られた形状をデジタル化、量産試作等にリバースエンジニアリング活用で製品設計へフィードバック。

金型の2番型、更新型、プレス金型の修正型、海外現地生産用の金型データ、図面の無い金型の再製作、手仕上げで直した金型のデータ化、キャビコア復活部品モデルなど利用されています。

既製品からの3次元データ作成、市販品の構造や機構調べ、既存技術の参考、既存の物理的対象物から3Dモデル作成、設計意図の抽出、筐体との干渉を検証、必要な情報の抽出が可能になります。

CADの重ね合わせ形状差分を可視化、CAE解析用メッシュ、製品の偏差比較、不具合品の現物チェック、断面の比較、ポイントの比較、ポイント間の距離等解析にリバースエンジニアリング活用。


現在のモノづくりと生産技術

“モノづくり”という言葉は、生産や製造を意味する言葉としても使われています。
職人の手による高度な製造技術の表現をする際にも”モノづくり”という言葉が用いられています。
熟練した職人の技術によって物を作り出す、日本の伝統技術の延長上に現在の”モノづくり”があるといわれています。
これからの”モノづくり”は新しい製品の企画・開発・設計・生産技術・調達・製造・販売にわたるトータル的な対応力が必要になります。
お客様のニーズを捕らえ、商品を具体化するためには、独創的な技術開発の展開をしていくことが求められています。
現在では企画開発から製造まで、最新技術や各種シミュレーション技術も進化し”モノづくり”にもデジタル化が進んでいます。
既存製品・商品によっては、職人の技をデジタル化する必要があります。
そのツールの一つとして、リバースエンジニアリング(製品の分析・解析)技術があります。
職人の技で作成したモデルや製品をマスターにして、3D-計測においてその形状を3D-CAD化することで、そのデータを基に企画から生産技術までのイノベーションプロセスに、職人の高度な製造技術を取り入れることができます。

CADを利用したモノづくり

工業標準化法に基づくJIS規格によるCAD(Computer Aided Design)についての記載では、
「製品の形状、その他の属性データからなるモデルを、コンピュータの内部に作成し解析・処理することによって進める設計」となっています。
従来は紙面に手描きによって行われていた設計作業を、コンピュータの支援により効率を高めるという目的から開発されたCAD設計は、コンピュータ支援設計とも言われています。
コンピュータを利用することでコピー機能で同一形状や類似図面の設計が容易になる。
図面データには、寸法、面積などの数値データもつため、計算の手間が省けます。

コンピュータ技術の発展は、モノづくりの環境にIT化導入という変化をもたらしています。

これまでのアナログからデジタル化の変化の中でコンピュータ技術の進歩により設計のCAD化が進みました。
既存の製品データを3D-計測しデジタルデータ化し設計・開発へと再利用のニーズが高まっています。
CAD設計環境で作成されたデジタルデータは、試作から金型設計・完成品の製品解析・不具合の検証・データベース化などのあらゆる工程に利用できます。

さらにCAD/CAMの普及により、デジタルデータを利用した複雑な形状加工も実現しています。
製品の形状・性能・構造の解析などを満たすツールとして、リバースエンジニリングのCADデータを利用しています。
主にコンピュータでのシミュレーション,数値的な解析,CAEの理論的な考察等に使用されています。

CAM利用のモノづくり

CAM(Computer Aided Manufacturing)は、CADで作成された形状データから、切削加工用の数値制御プログラム、NCプログラムを作成するシステムです。
CADの形状データを元に、加工素材を効率切削するための加工経路をCAMシステムの演算処理で計算させて、加工パスデータを作成します。加工方式はX方向・Y方向で加工する2次元加工。
XY方向にZ方向が段階的にダウンする2.5次元加工。
XYZが同軸移動する3次元加工。
XYZ方向と回転等が加わる5軸加工があります。

使用するCAMソフトウェアやNC装置、工作機械により加工方法が変わります。
インペラ形状(螺旋状)のように微妙に捻りがあるような複雑な形状の加工は5軸機械が使われています。
切削加工はNCソフトウェアとオペレータの高度な技術によるノウハウのかたまりです。

3D計測によるモノづくり

3D計測によるモノづくりは、新製品開発期間の短縮に利用されています。
既存モデルを3Dデータ化することで、意匠設計で使用されているデータを構想設計、機構設計、詳細設計に利用できます。
3Dデータにする事で様々なシミュミレーション、解析、評価、試作、製作まで一貫した設計手法を行なうことが出来ます。
従来の二次元図面からのモノづくりに比べ、効率の良い工数削減を見直すことができます。
自動車、航空宇宙産業から始った、三次元CADデータを用いた、一気通貫生産システムは各産業に普及しています。
アナログ的な職人の技能や経験と、デジタル技術の融合を可能にします。

カメラ式3D計測・3D測定 ⇒ 座標値データ 三角メッシュ ⇒ライン抽出 リバースモデリング

光学式3D計測

光学式3D測定とは、非接触式光学式3Dデジタイザです。左右2個の高度なCCDイメージセンサーと、その中間にあるプロジェクションユニットから構成されています。このプロジェックションユニットからフリンジパターンの縞模様の異なる光を計測対象物に投影します。

プロジェクタランプと移動スライドからの異なる光のパターン投影を、左右2個のカメラが連続撮影します。撮影されたイメージをソフトウェアが読み込み、手順に従ってアルゴリズムにより対象物の3D座標点を計算します。精度を出すため撮影エリアを狭くして分割計測します、この際計測物にリファレンスポイントを貼り計測します。
コンピュータでこのリファレンスポイントを認識し、3つ以上の共通するリファレンスポイントを手掛かりにします。このリファレンスポイントの各座標点を合成し、高精度な3Dデータを生成する事ができます。

光学式3D計測・3D測定 乱反射防止対策 テーブル LEDブルーライト 3Dデータ化

X線CT式3D計測

産業用CTスキャナは工業製品の物体を走査しコンピュータ断層撮影する装置。樹脂部品や金属部品の微細な内部構造を,非破壊で立体的データ採取が可能、リバースエンジニアリング利用できます。