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プラスチック業界における3D測定テクノロジー: REHAUがプロトタイプおよび連続測定に光学スキャナーMetraSCAN 3Dを利用

プラスチック業界における3D測定テクノロジー: REHAUがプロトタイプおよび連続測定に光学スキャナーMetraSCAN 3Dを利用

測定テクノロジーにおいて、革新性、可動性、柔軟性を重視する企業が増加しており、 固定座標測定機や従来の測定アームに加えて、光学系システムの利用が定着しつつあります。 測定テクノロジーは、ハイテクポリマー製品を専門とするREHAUにとっても需要の高いテクノロジーです。

ポリマー製品の専門会社REHAUは、エネルギー効率の良い建設、再生可能エネルギーの利用、水管理、可動性、将来の生活を考慮し、今後の環境的課題や経済的課題に対応するために持続可能な貢献に取り組んでいます。 同社は、専門技術と革新精神により、建設、自動車、工業の各部門においてポリマーベースソリューションの有力なシステム/サービスプロバイダとなりました。 ポリマー素材が持つ魅力的で限界のない潜在価値に情熱を傾けてきたからこそ、REHAUはポリマー製品の世界トップブランドとしての地位を確立できたのです。

そのような効率的で革新的な測定テクノロジーは、REHAUにおいて重要な役割も果たしています。 過去には、従来の3D座標測定機(CMM)やFARO測定アームが使用されたり、外部のサービスプロバイダが計測作業を担っていました。 今日ではこのほかに、光学測定システムが使用されるようになっています。 測定アームであっても柔軟性は十分でなく、アームの大きさによっては測定可能な量に大きな制約があります。 また、測定アームは、振動する環境では動作できないうえ、正確な測定結果を得るためにアームと測定対象部品の両方を前もって固定する必要があるため、可動対象物を測定できません。

測定システムに求められるもの

新しい測定システムは、プロトタイプ測定、有限連続測定、構成部品測定において可変位置と定位置の両方で使用できなければなりません。 測定は、工場の各部門でも、異なる測定環境でも、測定精度に影響が出ることなく実行される必要があるため、可動性、柔軟性、使いやすさもソリューション選びのポイントとなります。 REHAUはCreaformでソリューションを見つけました。「MetraSCAN 3D光学スキャナーは、価格面とパフォーマンス面で当社の特定用途に最適であるだけでなく、極めて高い柔軟性と可動性も発揮します」と、REHAUでプロトタイプおよびゲージ建設チームリーダーを務めるMatthias Meiler氏は述べています。

プラスチック業界における測定

一般に射出成形、押し出し成形などの製造プロセスを使用しているプラスチックメーカーは、CAD形状の実現を困難にする収縮効果やスプリングバック効果などの物理的現象に取り組まなければなりません。 3Dスキャンを使用してプラスチック製部品やツールを総合的に調査することで、これらの現象が部品にどの程度の影響を及ぼすのか把握できるようになります。 3Dスキャンの結果は、繰り返し行われるツール設計プロセスにおいてその影響を判断する良い材料になります。 関連する測定対象物の形状と生産を厳密に監視することにより、必要性が低く反復的になりがちな設計ステップを減らすこともできます。 さらに3Dスキャンは、元のツールのリバースエンジニアリングでも貴重なソリューションになります。

MetraSCAN 3Dは、高性能でポータブルな3Dスキャナーです。C-Track光学カメラシステムと連携し、必要に応じてHandyPROBEプロービング測定システムと組み合わせて使用することもできます。 3Dスキャナーは、まったく制限を受けず自由に動作でき、測定ボリュームをすばやく簡単に拡張できます。C-Trackを移動しても精度が落ちません。

CreaformのC-Link機能により、最大で4つのC-Trackデュアルカメラセンサーを接続できます。 これらのセンサーは、ポータブルな接触性HandyPROBE座標測定装置やMetraSCAN 3Dスキャナーとして同時に使用できます。 C-Linkはモバイル測定ソリューションです。これにより、複雑な設定、デバイス、ツール、またはプロトタイプの接触/非接触式試験を迅速かつ簡単に行える仮想の測定室をどこにでもセットアップできます。 搭載されているTRUaccuracyテクノロジーは、測定環境(不安定性、振動、温度の違い)や使用者のスキルに左右されず、高い精度を保証します。

REHAUでは、MetraSCAN 3D、HandyPROBE、C-Track 780が、射出成形、塗装、組立技術のプロセスエンジニアリングのほか、プロトタイプ部品のプロービングや非接触測定、連続測定に使用されています。

部品の塗装前後の変形解析

REHAUにおいてCreaform測定テクノロジーを使用する目的の1つが、部品の塗装前後の変形解析です。 この目的のため、MetraSCAN 3D光学スキャナーを使用して射出成形後の未加工部品をスキャンし、目標/実績データを比較して、塗装前に事前定義された重要部品領域からの逸脱を特定しています。 その後、射出成形後の未加工部品は塗装され、再スキャンされます。 もう一度、目標/実績データの比較が行われ、事前定義された重要部品領域からの逸脱が特定されます。 最終段階で、「塗装後」の部品変形と「塗装前」が比較されて、解析されます。

Creaformの測定テクノロジーがなければ、この部品は3D座標測定機で測定しなければなりません。 この場合には、部品のイメージをさらに取り込む必要があります。 その上、部品の静的固定化と3D座標測定機の運動学によって測定プロセスが制限され、時間とコストが非常にかかる可能性があります。 Creaformシステムに搭載されたTRUaccuracyテクノロジーにより、部品のダイナミックレファレンシングが可能となり、MetraSCAN 3Dシステムをコンポーネントに適用できます。これにより、輸送と守秘義務の契約は必要なくなります。 代替案として、測定作業をサービスプロバイダに任せることもできますが、  これには物流的な複雑さやコストも伴います。

REHAUでプロトタイプおよびゲージ建設チームリーダーを務めるMatthias Meiler氏は次のように述べています。「従来の測定テクノロジーとそれらに伴う制約を断ち切ったことが、あらゆる点でプラスに働きました。 CreaformのMetraSCAN 3Dシステムは、当社特有の要件をとてもよく満たしています。 スキャナーは、熟練度がものを言う大規模受注の場合でも、簡単に使えます。 評価ソフトウェアレポートは、個人ベースで設計できます。 当社の顧客は測定結果の品質に非常に満足しており、注文も継続的にいただいています」

ポリマー処理のリーダー— REHAUについて

REHAUは、建設、自動車、工業部門の大手グローバルシステムメーカーです。 建設部門は、投資家、建築士、プランナー、商業や製造業にとって、窓やドアのファサード技術、建築技術、土木工学用配管システムに関する優秀なパートナーとして活躍しています。 自動車部門は、設計、快適性、安全性の体系的な最適化を目指し、自動車業界をサポートしています。その範囲は、バンパーやフェンダーなどの外装部品の開発から、水や空気管理の領域におけるインテリジェントなモジュールまでに至ります。 工業部門では、家具から家庭用電気製品業界まで、さまざまな工業用途に向けた革新的なソリューションを提供しています。

世界中で15,000名を超える社員がREHAUの成長と成功のために働いています。 この独立系同族企業は、世界170ヵ所以上で常に市場や顧客と緊密な関係を築いています。

www.rehau.de

Creaformについて

Creaformは、3Dポータブル測定技術を開発、製造、販売する、エンジニアリングサービスに特化した企業です。 当社は、3Dスキャンやリバースエンジニアリング、品質管理、非破壊試験、製品開発、シミュレーション等、3Dに関わる用途全体をカバーする、革新的なソリューションを提供しています。

自動車、航空宇宙および防衛産業、消費財、重工業、医療、製造、石油およびガス産業、エネルギー生産、研究、教育などの部門に製品およびサービスを提供しています。
Creaformは、ハンディタイプのセルフポジショニング3DレーザースキャナーHandyscan 3D、ポータブル光学HandyPROBE CMM、3D光学レーザースキャナーMetraSCANを製造販売しています。 また、直観的なフォトグラメトリーシステムである3D光学座標測定システム、MaxSHOT 3Dも提供しています。

Creaformは全世界で325名を超える従業員を擁し、カナダ、米国、ドイツ、フランス、中国、インド、日本にオフィスを構えています。 ケベック(カナダ)の本社および事業所は、2011年11月にISO 9001:2008の認証を取得しました。

www.creaform3d.com

MetraSCAN 3D

MetraSCAN 3Dスキャナーは市場で最も精度の高いスキャニングソリューションであり、研究室や生産環境で採用されています。 Creaformのすべてのシリーズで採用されている測定テクノロジーと同様、MetraSCAN 3Dレーザースキャナーは簡単にマスターして使用でき、数分で運用を開始できます。 TRUaccuracyテクノロジーを採用したMetraSCAN 3Dスキャナーにより、高精度の3D表面測定が可能です。測定環境(不安定性、振動、温度変化など)や使用者の測定対象物に関する予備知識に左右されません。

MetraSCAN 3DスキャナーとHandyPROBE測定アーム不要のCMMを組み合わせると、ポイント/サーフェス用の強力な測定システムになり、測定対象物の幾何学的表面と自由造形表面を単一のシステムで測定できるようになります。