ロールケージ設計における3Dスキャニングの応用と利点

需要の高まりと基準の厳格化に直面し、2017年からFIA認定のロールケージメーカーであるDriftGarage社は、Modception社と提携し、生産の合理化を図った。FreeScan ComboシリーズとCAD設計を使用することで、精度を高め、労働時間を削減し、優れたロールケージを提供することができました。

2017年からFIA認定ロールケージを製造している DriftGarageは、需要の高まりと基準の厳格化に直面し、 Modceptionと提携した。モセプションと提携し、生産を効率化しました。FreeScan Combo シリーズとCAD設計を使用することで、精度を高め、労働時間を削減し、優れたロールケージを提供することができました。

ロールケージとは

ロールケージは、モータースポーツにおける重要な安全機能であり、ドライバーを保護し、車両の性能を高めるように設計されています。このフレームのような構造には通常、メインロールバーまたはサイドロールバー、フロントロールバー、リアサポート、接続部品が含まれます。ロールケージは、車体を補強して剛性を高めるだけでなく、衝突時に衝撃力を吸収してドライバーの怪我を最小限に抑えるという重要な役割を果たしています。さらに、高速走行時の安定性を確保することで、横転のリスクを低減し、より安全なレースコンディションを実現します。

ロールケージを作る伝統的な方法

ロールケージの製作は、測定と設計から始まる伝統的な手作業に頼っています。巻尺やノギスなどの基本的な工具を使って車体の主要寸法を測定し、CADソフトウェアで予備設計を行います。次に材料の選択と切断が行われ、高強度で軽量なスチールやアルミニウムのチューブが選択され、切断機やのこぎりを使って指定された長さに手作業で切断される。その後、チューブを手作業で曲げて車内にフィットさせ、ボディに溶接し、しっかりとフィットするように調整する。最後に、ロールケージが安全基準に適合していることを確認するため、専門家による検査を受けます。

しかし、手作業では何度も調整が必要なことが多く、便利とは言い難い。時間と 労力がかかるだけでなく、従来の方法には顕著な欠点がある：

精度の問題：精度の問題：手作業による測定と曲げ加工は、特に複雑なデザインでは誤差を生じ、安全性とフィット感を損なう可能性がある。
専門知識への依存度の高さ：経験豊富な技術者に頼る部分が多く、品質にばらつきが出る。

ロールケージ製作における3Dスキャンの応用

Modceptionの創設者であり、モータースポーツのカスタマイズのベテランである Lajos Turi氏は、 SHININGの3D FreeScan Comboシリーズを ロールケージの生産に活用した。3Dスキャン技術を活用することで、工程はより高い精度を達成し、手作業による調整を減らし、全体的な効率を向上させ、ロールケージが厳しい業界基準を満たすことを保証しました。

ワークフローの全容をご覧ください。

1 準備

シートとトリムを取り外し、金属フレームを露出させる。必要に応じて、近くのサスペンション部品を分解する。フリースキャン・コンボのようなレーザースキャナーの場合、ほとんどの表面から直接データを取得できるため、表面へのスプレーは通常不要です。正確なアライメントを確保するため、マーカーを車内に貼り付けます。

内装部品を取り外し、金属の骨組みを露出させます。

2 スキャンと処理

ラヨスは、車を分割してスキャンすることを推奨している：

コンピュータリソースへの負荷が軽減され、よりスムーズなスキャンが可能になります。
コンピュータのリソースを削減し、よりスムーズなスキャンを実現します。トラッキングエラーを回避することができ、最初のマークスキャンが失敗した場合、スキャン全体が失敗する可能性があります。

エンジンコンパートメントのストラットタワーなどのエリアでは、スキャンを車内から開始し、外側に移動させることで、すべての主要パーツを正確に捉えます。

グローバルマーカーを使用すると、スキャンは自動的に位置合わせされ、直接メッシュ化することができます。その後、データは座標系に合わせられ、クリーニングされ、CAD用に簡略化されます。

自動車の3Dデータ

3 モデリングとデザイン

車の3Dデータを設計ソフトウェアにインポートすると、ロールケージのテンプレートが配置され、最適にフィットするように調整される。溶接チューブは、強度とドライバースペースのバランスを考慮して配置される。シャシー全体に荷重を均等に分散させるため、主要な接続点はカスタムパーツで補強されます。

ロールケージのモデリングと設計

このアプリケーションにおけるFreeScan Comboシリーズの利点

作業効率の向上：FreeScan Comboシリーズは、面倒なセットアップを不要にし、より迅速なデータ取り込みを可能にすることで、設計と製造をスピードアップします。
信頼性の高い精度：高度なスキャニング技術とフィーチャートラッキングにより、複雑な部品でも正確なフィットとアライメントを実現します。
費用対効果：セットアップとスキャンにかかる時間を短縮することで、製造コストの削減と修正回数の低減を実現します。

「私のワークフローは格段に速くなり、精度も向上しました。スキャンデータも非常に良くなったので、盲目的に頼ることができ、期待を裏切られることはありません。Comboを試したことで、プロ仕様とメトロロジー仕様のスキャナーの違いを垣間見ることができ、より高いグレードのツールを使用することで、より速く、より良いスキャンができることを実感しました。"

-- ラヨシュ・トゥーリ

結論

3Dスキャン技術を統合することで、Modceptionはカスタムロールケージの設計と製造を大幅に改善しました。FreeScan Combo Seriesの効率性、正確性、柔軟性により、ワークフローが合理化され、セットアップ時間が短縮され、完璧な装着が保証されました。これにより、DriftGarageは高品質でFIA認定のロールケージをより迅速かつコスト効率よく製造できるようになり、最終的にモータースポーツにおける安全性とパフォーマンスの両方が向上しました。

3Dスキャンをワークフローに組み込みたいとお考えですか？詳細については、当社のエンジニアにお問い合わせいただくか、 FreeScan Combo Seriesのページをご覧ください。