工業用撹拌機部品向けの3Dスキャン、検査、リバースエンジニアリング

Buffalo Metrologyが、FreeScan Trak Novaを活用して、高精度3Dスキャン、PolyWorksによる検査、さらに廃水処理用途の8フィート（約2.4m）工業用沈殿池カバーのリバースエンジニアリングを行いました。

プロジェクトの背景と要件

Buffalo Metrology Inc.は、工業用攪拌システムで使用される直径8フィート（約2.44m）の沈澱池カバーのリバースエンジニアリングを担当しました。沈澱池用攪拌機は、地下水や廃水処理システムにおいて重要な役割を果たし、処理タンク内の汚泥や浮遊物の除去を促進します。連続的な機械負荷や回転力が加わるため、沈澱池カバーには軸受けの位置合わせ面や溶接箇所など、複数の重要機能が組み込まれています。

スキャン対象物：沈殿池カバー

プロジェクトの主な目的：

カバーのテーパー面に発生した目視可能な亀裂の検査・評価
部品全体の高精度寸法データの取得
交換用部品の製造を支援する完全な3D CADモデルの作成
すべての重要機能部位を精密に再現

FreeScan Trak Novaがもたらしたソリューション

FreeScan Trak Novaは、大型部品の検査およびリバースエンジニアリングのプロジェクトにおいて、必要とされる高速性、柔軟性、計測グレードの高精度を提供しています。

高精度データの取得と3Dモデルの生成

FreeScan Trak Novaシステムを使用して、沈殿池カバーは1日でデジタル化されました。完全な表面カバレッジを確保するために、複数の異なる角度からスキャンデータが取得されました。

システムの主な利点：

ワイヤレス＆軽量設計：本設計により、大型工業部品周りでの取り回し性が向上しました。ケーブルに縛られることなく、8フィートの構造物の周囲を自由に移動できるため、スキャン効率が向上し、セットアップの複雑さも軽減されました。
統合型ビデオフォトグラメトリ（VPG）：FreeScan Trak NovaはVPG技術を搭載しており、大型測定領域においても安定した体積精度を提供します。沈殿池カバーのような大型部品では、VPGにより多数のマーカーを使用せずとも寸法の一貫性が確保されます。
柔軟で分離可能なシステム：システムは分離可能で、FreeScan UE Novaを単独でハンディスキャナーとして使用できます。FreeScan UE Novaは、超大視野（FOV）、高速データ取得、大型面の高効率スキャンを提供します。この柔軟性により、チームは形状に応じてスキャン戦略を適応可能です。例えば、全体精度の管理にはトラッキングモードを使用し、大面積の迅速なスキャンにはハンディモードを使用することができます。

3Dモデルを用いた検査

スキャンデータはPolyWorksに取り込まれ、エンジニアリングチームは寸法特性の解析、整合面の確認、および正確な再現に必要なすべての重要形状の特定を行いました。複数の大規模スキャンファイルを組み合わせることで、部品全体の完全なカバレッジと精密な測定を確保しました。

PolyWorks Inspectorで検査された沈殿池カバーのデータ

リバースエンジニアリングの実現

スキャンデータの取得が完了した後、Buffalo Metrologyのエンジニアリングチームは、高解像度の3Dメッシュを沈殿池カバーの完全に詳細化されたCADモデルへと変換しました。単に損傷した部品をそのままコピーするのではなく、スキャンデータからすべての重要寸法を抽出し、それに基づいてモデルを再構築しました。

リバースエンジニアリングされた沈殿池カバー部品

結果

交換用の沈殿池カバーは、撹拌用途に適した業界標準グレードの炭素鋼で製作される予定です。材料選定、構造設計、そして寸法精度はすべて、3Dスキャンデータから生成されたノミナルモデルを基準として決定されます。

Buffalo Metrologyは、ノミナルモデルおよび攪拌装置の運用要件に基づき、補強されたアセンブリを設計します。新しい設計では、溶接された中央サポートおよび構造的な強化が組み込まれ、混合作業中に発生する大きな負荷にもカバーが耐えられるようにします。