３Ｄ技術を地域振興へ

ちょっと見出しがかっこよすぎる？かもしれないけど、以前紹介した「３Dプリンターで印鑑」を作るお話です。

話は先月。　「もぐらさん、振興会での書道クラブの会員さんに、朱印を押す印鑑を作ってほしいのですけど・・・」と会長さんが来られました。調べたらこの朱印を”落款印”というんですね。

以前にオイラが作った印鑑を見られていたので、オイラが印鑑を作れるのを知っておられました。

「今は消しゴムを削って書道作品に朱印を押していましたが、自分で書いたもので落款印を作りたいのです」　

ということで８人の手書き作品が来まして・・・テストで一つ作ってみました。

鉛筆で手書きで書かれていましした。　

これをコピー機でスキャンして、パソコンに取り込み、AutoCADにこのスキャンデータを張り付けて、輪郭をポリラインでトレースします。

以前はAdobeのillustratorでトレースしましたが、文字が単調なのでトレースした方が早いかなと思いましてこのような手法を。

そしてできたポリラインを　『　線対称で反転　』　するのを忘れずに！　ハンコなのでさかさまにしておかないとだめですよ。

そのポリラインをに高さを持たせてソリッドにして、”くり抜く”部分だけ色を変えて長くしておきます。

そして　”差”　機能を使って文字を完成します。

それに持つところを作成して合体させます。

       

AutoCADから”印刷”→”３Dプリンター”で出力し、STLファイルを作成します。

STLファイルを３Dプリンターに取り込んで、造形します。

 

できたものは表面が滑らかでないので、サンドペーパーで削って完成です。

　　

使いこごちは・・・ちょっと指をかける部分が大きすぎたのでもう少し修正してみることにします。

無いものは作る

コロナ明けの週末。じっと自宅で仕事をしていて健全な週末でした。(苦笑)

「定年になって残業は無くなって・・週末は趣味もなく・・・自宅で」

という人も聞きます。別に悪いとかではなく、その人に感想を聞くと

”何事にも気力がなくなって・・・”　といわれます。

「もぐらさん、60歳を超えるとそうなって来るんですよ」と悪魔のようなささやきをされますが、少しは悪あがきをしてみようと、時たまジョギングをしています。

オイラの持論でいうと、

『体力が落ちる　→　気力が落ちる』　かと思っているので、歳とともに筋力が落ちていますので、少しは食い止めておかないと思っている次第です。

とはいえ、いろんなことをやりたい願望ばかりあるオイラなのですが、9月の合間でこんなものを作ってみました。

ネットでいろいろと探していましたが、オイラが欲しい製品が無くて、仕方なく作成。

車のセンターコンソールが、下の写真のが純正だったのですが、どうも使い勝手が悪い。

ドリンクホルダーは、引き出し式で、使っていたらナビやエアコン調整が見えない。

荷物を置くところも小さく、車内で弁当を置くところも無い。

そんなわ訳でセンターコンソールを作ってみました。

ひたすらべニア板を切って。(笑)

　

元のコンソールを撤去して、ボディーに取り付ける土台を作ります。

その間に携帯電話入れと、ドリンクホルダーを３Dプリンターで作成しておきます。

牛乳パック調のお茶を良く買うので、上側は四角にしております。

　

安全サンダル？を履いて細かい作業開始。夕方など合間に作ったのですが、トータル1日はかかっているでしょうね。ちなみに３Dプリンターは1つ10時間です。

　

後部座席のテーブルも欲しかったので、引き出し式。

一旦ばらして、カーボン調のカッティングシートを張り付けて再度組立 。

これで、弁当を置いて食べやすくなりました。

さて、強度と使い勝手はこれからテストです。

３Dプリンターの事情

梅雨本番という感じの天候になりましたね。最近スマホの天気予報・降雨予報がとてもよくなって助かります。1週間ぐらいの予定が出ると外の仕事をしているオイラ達には外の仕事でも計画を立てやすいですからね。

昨日は以前からやらないといけない・・・と思っていても、やった事が無いことなので躊躇していたことを行いました。

新しく買ったもののあっという間に壊れてしまった３Dプリンターの修理。

　　　　　　

1か月前からノズルが詰まって何もできない事になっていました。でもノズルの修理方法ってネットにあまり出ていないのですが、メーカーから動画が1本ありましたが、その通りにやっても直りませんでした。ネットを見てヒントを得てやっとのことでノズルを取り外すことが出来ました。（写真を撮り忘れました）

で、真鍮でできているノズルをこの工具一式で、火炎放射で焼き切ってやると詰まっていたノズルが復帰しました。（半日かかってしまいました）

　　　

今日はこれから３Dプリンターを買う、取り扱っている人の参考に３Dプリンターの取り扱いを列記しておきます。

【３Dプリンターを選ぶ基準】

１）造形（動いている）時に静かな機種　（大きなもので10時間ぐらい動くので）

２）機体の大きさ　（ｍｍ以下でベースを調整しているのでいつも動かさない方がよい）

３）ノズルの大きさ　（ノズルが大きいのは造形が早いけど精細なのことには向かない

　　　　　　　　　　　　　例：ネジなどは上写真機種ではきれいにいかないです）

４）ノズルが1つの機種か、2つあるか

　　　（2つは2種類のフィラメント（材料）が使える。水に溶けるのもあります）

５）使えるフィラメント　（プラスチック・ゴム・金属配合・水溶性など）などかな。

　　　フィラメントの種類のHP

【３Dプリンターを取り扱う人の基準】

１）ノズルが詰まるのは日常茶判事。自分で修理できるか。

２）３Dデータを作成するソフトを持っているか。またはネット上のフリーのデータだけ

　　　作れればよいか。

【３Dプリンターを運用する際の注意点】

１）フィラメントの購入。　通常PLA（硬化プラスチック）でも、品質がいろいろとあり、

　　　安いのは詰まりやすいですね

２）PLAも水分を含むようで、長時間３Dプリンターに取り付けていると、劣化して詰まり

　　　やすくなる。

　　　　
　　密閉できる容器に乾燥材を入れて保管

３）水溶性サポート材（PVA）は、空気中の水分を吸い取ったら使えなくなる。
　　（今回これで壊れました）
　　 　
昨日こんな容器を買ってきまして、今後はこれに入れたまま３Dプリンターで使えるように加工します。

ちなみにネジの作成はこちらの機種を使っています。どれでも作れるかと思っていましたが、一番上の写真の2ノズルタイプでは無理でした。印鑑もこちらの方が詳細に出来上がります。

　

何にしてもきちんと管理をしないと使えない代物ですかね。

3Dプリンターで印鑑を作成

家の農業もコツコツとやっている日々で仕事も踏ん張っているつもりでも、内業仕事が溜まりつつ（いやもう溜まりまくっている）あります。
仕事もいろんなものが入ってくるのはオイラの会社だけ？　と思いながら自分は何屋さんかな？と時たま考えてしまいますね。

ちなみに仕事でやっていることを列記してみますと・・・・

　土木施工のサポート　基本測量　丁張測量　平板測量　UAV測量　地上レーザー測量

　マシーンコントロール３次元データ作成　３Dモデル　CAD講習　GNSS測量

　写真撮影　タイムラプス作成　パソコン修理　HDDデータ復旧　

自分で書いてみて気づいたのは、一応測量屋さんの傾向が多いようですね。(笑)

2刀流？３刀流？　ということは無いのですが、UAV測量をとってみると、UAV飛行さすだけでは仕事にならない。写真技術と測量技術も必要になります。”なんちゃって3刀流”でも、それぞれをやって初めて1つの仕事ができることもありますね。

そんなこんなでなんでも手を出してしまうのですが、頼まれることはやってみたいのですね。

すると昨日は知り合いから
　「このデザインの印鑑作って！！」と無茶振りが。
ま、できなくはないかなと、ちょこっと作ってみました。

ちょっと記憶のために手順を書いておきます。

データはPDFデータでした。

　

それをAdobe社のPhotoShop(フォトショップ） 白い背景を消して、文字だけを選択してAdobe社のIIIustrator（イラストレータ）に、持っていきます。

PDFを直接イラストレータに持っていくと、ちょつと解像度が悪くなるので、不要なものも削除できるフォトショップで修正してからが良いでしょう。

イラストレータのオブジェクトメニューから “画像トレース”→”作成”　を選びます。

すると下のように絵をトレースしてベクター化したデータが出来上がります。

これを”ファイルメニュー”から”書き出し”を選び、ファイル形式を　DWG　（AutoCAD）ファイルに出力します。

AutoCADでファイルを開きます。

文字の白い部分を削除し、文字枠線のみにします。　線が一つのポリラインになっていない場合はリボン”修正”内の”ポリライン編集”で、線をつなげておきます。

　

ここから３D化にしていきます。

モデリングの”押し出し”コマンドを使って、ポリラインに高さを持たせていきます。
（AutoCAD　LTでは３Dにできませんので）

　

今回は印鑑にするのに3ｍｍの高さを持たせてみました。　右側の写真は白抜きするところをくり抜かないといけないので、抜くところのみの高さを大きめに押し出して、”ソリッド編集の差”で文字のみを残します。　　（A文字では、真ん中の三角部をくり抜かないといけませんので）

で、ベース部を作り文字を逆にして３Dプリンターに出力します。

    

これに木などを使って手に持つところを作成します。

これで業務項目に「はんこや屋」が仲間入りしました。(笑)

重機の遠隔操作

冬型が強まって寒い週末でしたね。現場も２時間かかるところが多く、長時間雪道を走るようになっていますが、まあ、それなりに走りますので到着時間はあまり変わらないのですけどもね。

昨日はいろんな現場を訪問してはCAD講習や測量講習をしていましたが、１現場にはバックホウの３次元データを３Dプリンターで作ったので届けに行きました。

橋台の床掘ですがコーナーを丸くして掘削土量を減らした現場の効率化の床掘３Dデータができました。

作ったデータの使い心地を聞きに現場では重機オペレーターと話をして、これまでにいろいろと聞かせてもらって次のデーター作成に生かさせております。

そこでそこの事務所にはもう一つ現場がありまして、そちらの現場は”重機を遠隔操作”が始まっていました。

重機の遠隔操作？　と土木関係者では疑問視されてしまうかもしれませんが、現実の時代になりましたね。

　

　

現場にある重機（スマートマシーン）をこの事務所にある操作コックピット（スマートコックビット）より操作するわけです。

遠隔操作は少し前からいろいろとあったようなのですが、今回はこのコックピットより、ボタンの切り替えだけで３台の重機に乗り換えられるのです。

上記の写真が　バックホウ

この写真はブルドーザー

この写真はローラー

画面はモニターなので距離感がわかりにくいので、地面の傾きやバケットと地面の距離などは画面に数値や映像として表示されます。

重機には３次元データも入っていますので、遠隔からでも設計通りの土工断面を作ることができます。

３次元データは以前ブログに書いたこのデータです。

３次元データの作成

（うれしいことに現場の職員さんでこのデータを修正して現場に生かせれるようになったことです）

もうひとつうれしいことは、これをやっているのはこの地域の建設会社　加藤組さん。そして装置は日立建機さんですね。

でも操作と重機の反応の良さには感動ですね。もっともたもたするのかと思っていましたが、すごいですね。

まだまだこれから実稼働に使っていくように改良されていくのでしょうが、数年後にこのブログを見ると・・・

「こんな始まりだったんだな〜」と思う時が来るのでしょうね。（笑）

プリズムポール用水平器

9月になってしまいましたが、夏がまだ続いています。例年は8月末になるとちょっと涼しくなるのですが、今年は30度を超える日が続いているのも困ったものです。

また変なものを作ってしまいましたので紹介を。

最近地上型レーザースキャナーを使うようになり、”後方交会法”を使って測量機を据えることが多くなりまして、プリズムの設置がシビアにしなくてはならなくなりました。

後方交会法とは、測量機を適当な任意に設置し、2つの基準点を距離と角度を計測することで、測量機の座標値XYZを取得して機械設置すること。

また最近構造物の出来形を計測しているので、数mmを気にしだしまして、プリズム設置がもっと楽に精度よくできないものかと考えていました。

そこで、まずはプリズムをきちんとまっすぐに立てることを考えました。これが通常プリズムポールにつけられている”気泡水平器”。

これでも通常は問題ないのですが、もっとシビアに設置したいと思いまして、縦横単独の棒型水平器が使えないかと。

またまた変な虫が動き出しまして、こんなものを作ってみました。

『縦横独立型プリズムポール用水平器』　（べたな適当な名前だ・・・）

　

手順は土台作りから。オイラのおもちゃになりつつある３Dプリンター。　ノギスを片手にAutoCADで形作りから。

で、水平器と取付マジックテープの調達を、お得意の100円ショップとホームセンターで。

　

物を粗末に・・・するわけではないので許してほしいのですが、まずは水平器を分解ですね。

でもこの100円水平器。5つ買ったけどどれもバラバラの水平が表示されます。ダメだね。

オイラの手で立派にしてやります。(笑)

土台の作成。固く精度よく作りたいので時間をかけて出力。これで7時間で作成です。

いろいろと土台を考えたのですが、2つの水平器を取り付けると比較的大きくなるので、このように水平器を差し込むところを1か所にしてみました。

水平器の微調整ができるよう、タップでネジを切りネジ穴を作ります。　基本３Dプリンターで造作しますので、100円ショップの水平器よりは精度は良いです。(笑)

で、以前の丸い気泡水平器と今回の水平器の確認を。

通常の丸い気泡水平器では、気泡の見方によって、2,3mmずれることが判明。今回作った水平器では、気泡の見方が水平がわかりやすいので1ｍｍ程度の誤差で収まることも判明。

自分で作ってみられる方はファイルをダウンロードしてやってみてください。　

３Dプリンターデータ　stlファイル

CADデータ　　DXFファイル（2000形式）

耐久性はどの程度あるかわかりませんが、精密機器の取り扱いでお願いします。(笑)

精密測量

ちょっと梅雨らしい雨が続くような天気予報になりましたね。ネットにも注意喚起の記事がありましたが、

「もう少ししたら2年前の西日本豪雨災害があった時となりますので、自ら準備をしておきましょう。」　

という記事が。確かに。平穏な時が続くと過去の災いのことを忘れてしまうようになりますので、今一度気を引き締めておく必要がありますね。

という前置きですが、実は以前測量で失敗したことを今回同じことをするにあたり、オイラも事前準備をしてきまして、昨夜クリアすることが出来ました。

というのも延長４００ｍの箇所に140数点ポイントをトータルステーションで観測するのですが、すべてのところを2ｍｍ以内に抑えないといけないという測量。

前回は手持ちのプリズムで行ったところ5ｍｍ程度ずれたところがあり、やり直し測量を基準点観測をする1素子プリズムで時間をかけて測量をして何とか完了さすことが出来ました。

その代わりとても時間がかかり”失敗”という結果でした。

そこで考えたことは

１）プリズムは固定して測距する

２）一人で正確にポイント位置にマークができること　

　　　（プリズムポールではマーク箇所がずれることがある。）

３）作業性

を考えて、今回はこんな機材を作ってみました。

　　

360度プリズムにレーザー墨出し器を取り付けてみました。

取り付けるにあたり、３Dプリンターで両ネジを作ってみました。でもレーザー光がと通るように穴をあけて。

　

そしてプリズムの底版も３Dプリンターで作成。

　

カメラ三脚に木盤を取り付け、中央をガラス板をはりました。

三脚テーブルの作り方　（以前の記事）

これにより水平を出しやすくなりました。

そしてレーザー墨出し器が真下にレーザーポイントを出すという機能を使ったわけです。

地盤にはこのように赤いポイントが見えるので、一人で間違いなくマークをつけれるようになりました。位置の微調整も楽ですしね。

自動追尾TSなのでポイント出しは一人で行いました。後で巻き尺で距離間チェックをしていきましたが、ほとんど2mm以内でできていましたね。

この機材の応用として、推進工事などで地下にポイントを下すのに使用したり、レーザー墨出し器を自動追尾型（持っています）に交換して建築の位置出しと直角墨出しを同時にできるようになります。

余談ですが、360度プリズムってどこを向けても中心を視準してくれると思われている人がいますが、数mmずれるので、この小さなプリズムがたくさんついているものでしたら、きちんとプリズムをTSに向けていないとズレますので注意が必要です。

またバカみたいなものを作ってしまいました。（苦笑）

３Dプリンターの活用

♪　季節外れの雪が降ってる〜　♪　というように12月から２月までほとんど雪が降らなかったのですが、ここに来て雪が降りだしましたね。　感じとしては”ほっと”しますね。　あのまま雪が降らなかったら、”異常気象”の気持ちで春を迎えることになりましたからね。

先週も夜勤も含みながらお仕事をしていましたが、”朝から寝る”ってもなかなか寝れないものですね。昔は大きな工場や道路工事でないと”夜勤”をする人はいなかったですけど、今頃はコンビニなどで24時間の店で働いている人は、こんな生活をしている人が増えましたよね。

オイラも朝7時に家に帰り寝るのですが・・・１，２時間で目が覚めてしまい、そのまま仕事をしてしまうことに。　

”長い時間働けたので、時間を儲けた”

という気持ちになりますね。（笑）　でも週末は体がボロボロになりますけど。

で、夜勤の次の日は基本休みなわけで、自由は時間があると思うと、悪い虫が出てきて、こんなしょうもないものを作ったりと。

プリズムポールの先のキャップ。

”カチッと”止まるように細いところを作りましたが・・・すぐに折れて、これは失敗でした。

　

　　

それとネジにチャレンジ 。

AutoCADの”らせん”を使って作ります。

　

測量のプリズムを取り付けるネジの作成ですが、ちょっとコツがいりますね。特に３Dプリンターで印刷する際は、　「一番精度の高いので印刷」。そうしないと表面がガタガタになって、ネジ山の精度が出ないことが判明しました。

「無いものは作れ」がオイラのポリシーですかな。（笑）

３Dプリンターの活用

仕事始めとなる今週は忙しかったですね。現場が休みのうちにせっせと作成したデータをメールしていまして、案の定問い合わせ電話と修正の嵐でした。

今週も3連休・・・・と、ラジオで入っていますが、おそらく工事現場はお正月の長期連休だったので休みは1日のみかな？

その長いお正月でしたが、年末にやってきた３Dプリンター君。少しづつではありますが、癖が分かり失敗が少なくなりました。

早めに作ったモデルはこちら

??? だと思われますが、重要なものなのです。

　　

実は原材料のPLA（ひも状のプラスチック）を取り付けるリールサイズを間違えて、ハマらなかったので、リールを取り付ける部品を作りました。（苦笑）

それと買う前から作ってみたかったものが、土木工事ではおなじみのテトラポット。

テトラポットのHPを見て３DCADで作成してみました。

そして本来の目的のものもまだ失敗はしますが、試作品ができました。

一見何かわからないでしょうが、V型の砂防堰堤の床掘のイメージモデルです。

構造物が複雑で、床掘の小段や法面の形状がなかなかわかりにくいと思って３Dモデルを作成してみました。ここの現場はバックホウのマシンコントロールでこの床掘にチャレンジしており、データを作成しているオイラはどのようにして現場の人に説明できるかと考えていましたが、３Dプリンターに白羽の矢が当たったわけです。
モデルは小さいけど、実物は幅100ｍの砂防堰堤です。

ネットでいろいろと調べていたらテトラポットの３Dモデルが見当たらなかったので、３DDXFに変換してここに置いておきます。

２T型テトラポット　（AutoCAD DXF2010形式）

「tetora.zip」をダウンロード 

遊んでみてください。

マシンガイダンス（バックホウ）

またまた最新鋭の機械のご紹介を。
オイラが仕事のお手伝いに行っている現場ですが、こんな機械が入ってきました。

0.7ｍ３小旋回式バックホウ！ というところに目をつけるのでなく、ボディーの後ろについている２つの丸っこい奴。

この丸く黄色いものが２つついていますが、これがGPS受信機ですね。
そうこの機械はマシンガイダンス（MG)を装備したバックホウなんです。
TS出来形管理の計画データをインプットしてコックビットのモニターに法面の位置が表示されます。

つまり、法面の丁張が無しで切土・盛土が出来てしまう機械なんですよね。（まだまだ始まりですが）

バックホウのバケット付近にセンサーが取り付けてあり、GPSで自分（バックホウ）の位置を確認して、バックホウの爪の位置まで把握してくれます。
でもバケットの中央で法面整形をするか右・左の爪を使って整形するかは手動となっています。

現場の周辺に基準点の基地局を設置もされていることはお忘れなく。お空のGPS衛星だけでは、とてもじゃないですが法面の数mmの精度は出てきません。

TS出来形管理データを使ったものとなっていますが、今後は三次元CADデータを使用した機械も出てくるんじゃないかという期待もありますね。
バックホウタイプの”３Dプリンター”と呼ばれるものが。(笑)