2017年5月23日火曜日

Geomagic Freeform を使ったお面(自由形状)の修正と加工①

とある日のこと
お面の形をした測定データを3Dプリンタで出力して、お面を成型しようとしたところ
真空成型機で成型したお面が型から外れない!という事件が発生してしまいました。

そこでこの問題を解決すべく、何でも相談したことは即答で答えてくれる Mr.スマイルに相談しました。

今日も笑顔なMr.スマイル
Mr.スマイルは当社とは関係ない人物です。

質問者「こんにちは、Mr.スマイル」
    「型からお面が外れないんです。どうしたらいいですか?」

いつも真剣に考えてくれます

Mr.スマイル「ん~…これは困ったね。そうだ!アレ使ったらいいじゃない?」
質問者「Geomagic Freeform のことですね!」
    「さすがです!これなら普通のCADソフトでは表現が難しい"自然な形状"に修正と加工することができますね。」

Mr.スマイルは困ったときに何でも答えてくれます。今回も即答で解決案を提案してしてくれました。


ということで Geomagic Freefom を使ったプロジェクトが始まりました。
Geomagic Freeform についての詳しい情報についてはコチラ

加工前の測定データ


まずはどんな問題があるでしょうか?そして Geomagic Freeform を使う理由とは?

■問題1 『抜角がアンダー形状だから製品が抜けない!』
真空成型で成型する目的で、お面の測定データを3Dプリンターで出力したところ、数か所で製品を抜く方向に対して逆の角度(アンダー)になっている場所があり、成型したものがきれいに抜けないということが発生。無理やり型から成型品を外そうとするとキズがついてしまう

解決方法:アンダー形状にならないように、アンダーになっている場所を盛って形状を加工する。

オレンジの部分が型から外すときに引っかかる


■問題2 『肉厚が不規則だから材料が無駄になる!』
もともとの測定データは手加工で内部が削ってあるため、表面から一定の厚さではない状態です。測定データをそのまま3Dプリンタで出力すると、必要以上の材料を使用するため無駄になる

解決方法:強度に必要な厚さで、一定の厚さに修正する。

側面と裏側の形状 表面から一定の厚みではない状態


■理由 『なぜ Geomagic Freeform を使って製作する必要があるのか?』
通常の一般的なCADソフトでは、テレビやパソコンなどのような機械形状は得意ですが、表面に凹凸が入り組んでいる自由形状は不得意で、再現するには時間と労力が必要になります。手加工のような自然な風合いを表現するためには Geomagic Freeform が最適です。


次回は実際に Geomagic Freeform を使って測定データの修正と加工をレポートします。ご期待ください!

2017年5月10日水曜日

3D Systems社、画期的なマルチマテリアル3Dプリンターソリューションを発表

米国ペンシルバニア州ピッツバーグ 201758日発 3D Systems (NYSE: DDD)は、本日、
RAPID + TCT 2017 プラスチック積層造形におけるリーダーシップを加速する新製品、材料を発表しました。

新しいマルチジェットプリンター ProJet®MJP 5600を発表しました。造形スピードを最大2倍速くし、ビルド量を増やし、他社のマルチマテリアル3Dプリンターに比べてパーツコストを最大40%削減します。1 ProJet MJP 5600には新しいソフトウェア3D Sprint2.5が搭載されており、ビルド時間と材料使用の見積り機能を改良し、生産性を向上させています。

ProJet MJP 5600は、プロトタイプ製作、機能テスト、医療モデリングに使用される高精細な部品を提供するクラス最高のジェッティング技術を備えています。このシステムのマルチマテリアル機能により、剛性材料やエラストマー材料をボクセルレベルでデジタルブレンドして、アセンブリ、ゴムライクパーツ、治具などの幅広い用途に優れた機械的特性を実現します。 ソフトウェア 3D Sprint と組み合わせることで、ProJet MJP 5600は、単一部品内の別々のシェルに異なる材料ブレンドを割り当てることもできます。

また、ProJet MJP 5600の新しいプラスチック材料 ブラック高剛性タイプ VisiJet® CR-BKを発表しました。これにより、最も要求の厳しい製品設計や機械的性能の高い部品を生産する新しい機会を拡大します。

ProJet MJP 5600は、64ビットOS10インチ大型ディスプレイ、複数のビルドを同時にスライスするオンボード機能により、ProJet MJP 5500Xに比べ、より優れたユーザーエクスペリエンスとより速いジョブ処理速度を提供します。

ProJet MJP 5600は、20176月に出荷開始予定です

3D Systems社 シニアバイスプレジデント兼Plasticsゼネラルマネージャー Jim Ruderは、次のように述べています。
「お客様に対して、低コストでより速く、より良い部品を生産できるソリューションを提供することにより、3Dマルチマテリアルプラスチックプリンターにおける当社のリーダーシップを拡大します。」


新しいSLA材料で市場機会を拡大

2つの新しい光造形(SLA)材料も発表しました。
   • ProX®800Accura® HPC(高性能コンポジット)は、非常に高い剛性と耐磨耗性を提供し、
   風洞モデル、組立および溶接設備に適しています。

·    Accura Phoenix は、ProJet 60007000向けとして、優れた透明性と耐高温性を備えており、複雑な自動車パーツやその他のアプリケーションでの高温流体フローの視覚化に最適です

 ルノー・スポーツ・フォーミュラワン・チーム 積層造形マネージャー Patrick Warner氏は次のように述べています。
「当社は、高性能な風洞モデルを大量に生産して試験することに長けています。Accura HPCは、空気力学
的試験で信頼できる結果をもたらし、高い生産スピードにより、私達は週に何百ものパーツを試験し、
車の性能を向上させることが可能になりました。」


新しい3D Sprint 2.5ソフトウェアで画期的な生産性を実現

3DSystems社は、大幅な生産性の向上、パーツ品質の改善、ユーザーのコスト削減を実現するため、3D Sprint 2.5
ソフトウェアを発表しました。 ProJet MJP 5600とともに、当社の現在のSLAMJPおよびCJPプリンターをサポートしています。

SLAプリンターの3D Sprintは、ユーザーの時間、コストを節約し、優れた品質を提供します。 3D Sprint 2.5
スマートサポート技術は、取り外しを容易にし、表面仕上げを改良し、材料を節約するための高効率なサポートを提供します。
さらなる生産性と品質の向上は、ソフトウェアのスライス・アルゴリズムの大幅な改善によってもたらされます。
より直感的なインタフェースにより、合理化されたコスト効率のよい操作を可能にし、全体のコストを下げるトータル
ソリューションが実現します。

3D Sprint 2.5の先行ユーザーからのフィードバックは、他のパーツ・プリパレーション・ソフトウェアと比較して、
サポート生成とプリント・スライシングで75%以上の時間を節約することが可能になったとあげています。

Amcor Rigid Plastic社 シニア・デザイン・エンジニア Brad Philip氏は、次のようにコメントしています。
3D Sprintは、既存ソフトウェアより大幅に改善されています。ビルドをスライスすると60倍も高速になるだけでなく、直感的にビルド生成と操作を行えるようになりました。」

SLAMJPCJPの既存ユーザーには、今週より無償で3D Sprint 2.5のライセンスを提供する予定です。
3D Sprint 2.5のライセンスは、サポートされている各新しいプリンターにバンドルされ、購入可能なライセンスが
追加される予定です。


ハイブリッドデザインソフトウェアGeomagic Freeform 2017

3D Systems社はまた、業界で最も包括的な3Dハイブリッド設計ソフトウェア
Geomagic® Freeform® 2017を発表しました。このソフトウェアは、複雑な設計や製造上の課題を1つの
プラットフォームで解決するためのものです。

Geomagic Freeformが優れている領域の1つは、一般的に積層造形による生産のために、パーツの大量カスタマイゼーション用に設計されています。パーソナライズされたソリューションの設計は面倒ですが、Geomagic Freeform 2017には、デザインのパーソナライズされたバリエーションのための繰り返しプロセスを高速化する生産ワークフローが含まれています。新機能には、既存のモデルの表面に正確にフィットまたはオフセットする3Dテキストラベル、新しいデザインコンポーネントを作成する機能があり、別のオブジェクトにモールドフィットする必要のあるパーツを設計する場合に便利です。生産ワークフローでは、この新しいリリースから効率性とユーザビリティが向上します。
Geomagic Freeform 20176月初旬にリリースする予定です。

3D Systemsは、59日~11日までピッツバーグで開催している「RAPID + TCT 2017 」(ブース:2525)にProJet MJP 5600新しい光造形(SLA)材料、3D Sprint 2.5ソフトウェア、Geomagic Freeform 2017、航空宇宙、自動車、医療、歯科、耐久消費財、エンターテイメント向けのend-to-end マニュファクチャリング・ソリューションを展示しています。また、スケーラブルで完全に統合された積層造形のための3D Systemsの新しい生産プラットフォームFigure 4 も展示しています。

2017年5月2日火曜日

Geomagic Control X 製品についてのご紹介⑤ 2D GD&T

今回は 2D GD&T(2D Geometric Dimension & Tolerance: 幾何寸法公差)を見ていきます。

2D GD&T は参照データ(CAD データ)と測定データの断面を使って寸法判定および幾何公差判定を行います。参照データとして使用する比較の基準となるデータには、CADデータの他にメッシュデータを使うことも可能です。ここではCADデータを使った3次元モデルの寸法判定について紹介します。

寸法判定および幾何公差判定を行うために、今回はスマート寸法コマンドを使います。


要素を選択した時点で自動的に定義される



スマート寸法コマンドは、断面上にある要素の距離、半径、および角度を検査します。 選択した要素の組み合わせによって自動的に距離、半径、および角度が決定されます。

距離を測定するには、2つの平行な断面を選択し、結果の注釈を断面図に配置します。例えば2つの平行線が要素として選択された場合、検査タイプは長さ寸法になります。





要素を選択する場合、何を選択するか、また何ヵ所を
選択するかによって結果が変わります。

例えば、次のようなルールがあります。
・円弧を選択した場合
一ヵ所を選択:選択した円・円弧の半径を測定
二ヵ所を選択:選択した円・円弧の中心・内側・外側など2つの要素間の距離を測定

・平行でない直線を選択した場合
一ヵ所を選択:直線の長さを測定
二ヵ所を選択:2つの直線間の角度を測定

長さ、半径、角度と測定する目的を決めて測定することもできますが、スマート寸法を使えばコマンドを切り替える手間が省けて便利です。





5回に亘り Geomagic Control X についてレポートしてきましたが、いかがだったでしょうか?今後のテーマ選定のためにもコメントをいただければ幸いです。
Geomagic Control X についてはここで一度終了し、次回からは内容を変えてお伝えします。また、Geomagic Control X については少し間を置いて、もう少し深めた内容でお伝えする計画ですので、ご期待ください。

次回は Geomagic Freeform を使った内容を予定しています。

2017年4月11日火曜日

Geomagic Control X 製品についてのご紹介④ 3D GD&T 寸法

今回は 3D GD&T(3D Geometric Dimension & Tolerance: 幾何寸法公差)を見ていきます。

3D GD&T は参照データ(CAD データ)と測定データの寸法判定および幾何公差判定を行います。参照データとして使用する比較の基準となるデータには、CADデータの他にメッシュデータを使うことも可能です。ここではCADデータを使った3次元モデルの寸法判定について紹介します。

CADデータとベストフィットの測定データとの比較イメージ

測定データの表面はイメージ画像のようにバラつきを持った状態で分布しています。
Control Xではバラつきを持った測定点からベストフィットした仮想の形状を作り、
この形状とCADデータの面を寸法計算して比較します。


上の図は、3D寸法を使ってモデルの左右側面の寸法を測った結果を表しています。
結果にはCADの寸法として160、寸法の公差値として±0.5が表示されており、また寸法の色が赤で表示されています。
これは測定データの寸法(実測値)が、CADの寸法に対する許容誤差である公差値から外れていて、判定としてはNGであるということを表しています。

もし測定データの寸法がCADの寸法に対して公差値以内の誤差であれば、OK判定として緑色で表示されます。またOK判定であっても公差値を50%超えている場合は黄色で表示されます。黄色で表示された結果は、判定としてはOKであるけれどもNGに近いということを表します。


次回は
Geomagic Control X 製品についてのご紹介⑤』 2D GD&T を紹介します。

2017年3月22日水曜日

Geomagic Control X 製品についてのご紹介③ 2D 比較

前回の『Geomagic Control X 製品についてのご紹介② 3D 比較』の続きです。
今回は 2D 比較のカラーマップ断面を使った検査です。



  • 2D 比較について
    2D 比較は偏差を確認したい場所に断面を設定します。
    カラーマップとベクトル表示により偏差傾向を確認することができます。2D 断面で見ることで偏差の傾向がより分かりやすくなります。


CAD データと測定データを位置合わせし、断面を設定しているところ




2D 比較のオプションを設定し 2D モードに切り替えます。
2D モードに切り替えると、カラーマップで偏差が表現されています。CAD データと測定データの離れ量を比較し確認することができます。

暖色は CAD 表面に対して凸方向、寒色は CAD 表面に対して凹み方向で離れています。

断面を拡大して離れ量を比較し確認します。


確認したい個所をより詳しく情報を得るときは、確認したい部分を選択することで詳細を確認することができます。


下の画像では3か所を選択し、選択した場所による違いを表示しました。
この時にタグが表示され判定色の OK・NG が緑・赤・黄色で表示されます。

タグに表示されている色は公差値からの判定色です。



CAD データと測定データを重ねてカラーマップで偏差を確認した結果、CAD データの側面は垂直につくられていますが、測定データ(現物)の方は抜き角の角度がついていることが分かりました。3D のカラーマップでは分かりにくいところも 2D のカラーマップなら形状の傾向まで見ることができました。




次回は
Geomagic Control X 製品についてのご紹介④』 3DGT&T 幾何寸法・公差を紹介します。

2017年3月7日火曜日

Geomagic Control X 製品についてのご紹介② 3D 比較

前回の『Geomagic Control X 製品についてのご紹介①』の続きとして、Control X の検査についてレポートしていきます。今回は3D 比較のカラーマップを使った検査です。


  • Control X での検査をする前に
    検査を行う前に比較するデータが必要になります。今回は比較する参照データとして CAD データを用意しました。これから CAD データと測定スキャンデータを比較・検査をしていきたいと思います。


CADデータと測定データを用意します。




  • Control X には次の種類の検査方法があります。
    3D 比較 3Dのカラーマップで偏差を確認します。
    2D 比較 2Dのカラーマップ断面から偏差を確認します。
    3D GD&T 3D寸法の作成や、幾何公差としてコールアウトを確認します。
    2D GD&T 2D断面で寸法の作成や、幾何公差としてコールアウトを確認します。




  • 3D 比較について
    3D 比較はカラーマップを使い、形状の偏差と指定した公差範囲内であるかを諧調ごとに色分けて確認します。

通常のカラーマップと偏差込みのカラーマップを比較しています。


 
このカラーマップは CAD データに対して暖色が凸方向、寒色が凹み方向で表現されています。算出方法はCAD データと測定データの最短距離で測っています。
ここから読み取れるのは、ロゴの周辺部が盛り上がっていて、外周部は縮んでいるということが分かります。

例えば、金型から成型した部品を成型した順番に見ていくと、どのように変化していくのかが分かると思います。角がだんだん丸くなっていくなんてことも、考えられるかもしれません。


上のカラーマップは測定データと CAD データの最短距離を表示していますが、下のカラーマップは CAD の面から法線方向の距離で表示しています。

色つきの法線方向に並ぶ線の先が測定データです。


法線方向のカラーマップで確認することによって、測定データとの関係性をより細かく確認することができます。CAD データに対して測定データがどのように変化しているかが分かります。測定データは一定ではなく厚みがあることが分かると思います。



次回は
Geomagic Control X 製品についてのご紹介③』 2D 比較を紹介します。

2017年2月21日火曜日

Geomagic Control X 製品についてのご紹介①

前回の予告通り、Geomagic Control X を実際に使って奮闘し得た感想や気付いたことなどを、自動車メーカーで製品製造に10年以上携わった経験から、3D SYSTEMSのソフトウエアサポートを担当する者としてレポートしていきます!
まずは、そもそもどんなソフトウェアなのかからご説明したいと思います。






  • なぜ偏差を確認する必要があるのか?
    3D CADで作ったデータと寸分単位も違わない現物を作ることができればいいのですが、そんなことはいまのところ不可能です。時間とともに変化してしまったり、成型品で金型を使っていたら金型にも限界があります。いままで組むことができていた部品が、大きさが変わって組めなくなったら大変ですね。なのでもとのデータからどう変化しているのかを見る必要があります。

  • どんな製造現場で使用するソフトウェアなのか?Control X は製品寸法や偏差を確認するソフトウェアです。変形が予想される製造品は対象となるため、ほとんどの製造現場で使用しますが、主に電化製品や自動車関連の内外部品、組み立てが必要なもの、プレス金型などに使われています。



  • 偏差を判断するために必要な現物の実測値偏差を判断するためには現物の実測値が必要ですが、これまでの問題として、数千ロットもある部品の偏差をアナログなノギスで測ることは、時間的・労力的に難しく、人によって測る場所が違ったり、自由曲面を測る際の再現性の低さなどがありました。そこにデジタルで測定するスキャナーを使うことで、部分的な測定ではなく全体的に測定することで、これらの問題を解決し、安定的な偏差の確認ができるようになりました。



  • Control X とはどんなソフトウェアなのか?Control X は製品検査で使用する計測ソフトウェアです。
    製品検査といっても食料の検査から医療関係の検査、工業製品の検査など色々な検査がありまが、Control X はそれらの検査の中でも、製造現場で品質管理のための検査で使用します。

    検査で偏差を確認する場合など、同じ部品であっても検査する人によって基準となる設定をどう定義づけるかで寸法が変わったりします。そこで Control X では設定したデータを引き継いで、使用者による誤差を防ぎます。



    それではさっそく、Control X を立ち上げてみます。






  • ユーザビリティに優れたインターフェース
    インターフェースですが、タブごとにアイコンが並んでいます。

    ※1大きめのアイコンによって、どのコマンドを実行すべきかを判断しやすく、初めて使う場合や期間を置いて使用する場合にも迷いなく使用できます。

    ※2コマンドアイコンにカーソルを重ねると、そのコマンドが何を実行するためのコマンドなのかを補助してくれるコメントが出ます。

    ※3マウスの右クリックでコンテキストメニューを出すことができます。コンテキストメニューは次の手順を自動で選出するので、右クリックだけで操作を完結することもできます。

    ※4作業プロセスを操作して、数値入力した前の段階に戻ることにより、それまでに実行したコマンドを編集することができます。一度設定したデータは他のデータに引き継ぐことができます。例えば、金型から成型した部品があった場合に、1番目と100番目と1000番目とを比較する場合など、測定データを入れ替えるだけで、結果を確認することができます。



特徴となる基本のインターフェースについて見ていきました。
ここから、実際に Control X を使って検査を行ってみたいと思います。

検査については次回の

Geomagic Control X 製品についてのご紹介②』で紹介します。