Neptune 治具ガイド

Documentation Index

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治具の主な目標

すべての治具セットアップは、3 つの主要な目標を達成する必要があります：

1. 二次的な動きをすべて排除: 部品を完全に固定します。意図したステージ回転以外のあらゆる動きはぼやけを引き起こし、再構成の精度を損ないます
2. 部品の分離: 部品をターンテーブルから持ち上げて、意図したジオメトリのキャプチャを確保します。これにより、高密度のステージコンポーネントが再構成に干渉するのを防ぎ、スキャンの整合性を確保します
3. アーティファクトの軽減: 再構成時のアーティファクトを最小化するように部品を戦略的に配置します。適切な配置により、X 線ビームが材料を通過する最も効率的な経路を確保し、優れたスキャン品質を実現します

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治具の向きと戦略

効果的な治具の直感を身につけるには、CT の基本物理を理解することが役立ちます。3D 再構成は減衰（X 線光子が線源から部品を通過して検出器に到達する間の X 線強度の損失）を測定して作成されます。材料が高密度であるほど、X 線はより多く吸収または散乱されます。

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一般的な推奨事項

ほとんどのスキャンでは、高忠実度データを確保するために以下の 2 つの基本ルールに従ってください：

• X 線パスの最小化: 部品を、X 線が可能な限り少ない量の高密度材料を通過するように配置することを目指します。パス長が短いほど、検出器に到達する光子数が増加し、最終的な再構成の品質が大幅に向上します。
• 部品を傾ける: 完全に水平（X 線ビームに平行）な平面はコーンビームアーティファクトを起こしやすくなります。これらはストリークや「ぼやけ」として現れ、重要なデータを隠す可能性があります。部品をわずかでも傾ける（5 〜 30 度）ことで、これらのアーティファクトを大幅に軽減できます

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高度なシナリオとトレードオフ

場合によっては、一般的なルールを優先せず、より専門的な戦略を採用すべきことがあります。

• 特定の関心領域: 検査が特定の内部コンポーネントに焦点を当てている場合、その領域を最も明瞭に見せる向きを優先してください。この場合、ターゲットゾーン付近のメタルアーティファクトが低減されるなら、スキャンの他の部分でのコーンビームアーティファクトを許容することもあります。
• 複合材料の複雑さ（プラスチック vs. 金属）: 低密度プラスチックと高密度金属の両方を含む複合材料部品は、メタルアーティファクトが発生しやすくなります。この場合、全体的な X 線パスは長くなるものの、高密度の金属コンポーネントを通過しない、直感に反する向きを選択すると効果的な場合があります。これにより、周囲のプラスチック部分のよりクリーンな再構成が得られることがあります。
• 傾きと倍率: 傾けることはアーティファクトの低減に不可欠ですが、回転時の「スイングルーム」が大きくなり、部品を線源から離す必要があるため、総倍率が制限されることがよくあります。これにより、最大解像度（高近接度）と画像の鮮明さの間の根本的なトレードオフが生じます。

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治具の基本

Lumafield スキャナーでの治具材料の選択と部品の固定に関する主な考慮事項を以下に示します。

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治具材料の選択

1. 密度とセグメンテーション: スキャン対象より明らかに低密度の治具材料を選択してください。これにより、Voyager の減衰スライダーを使用して治具と部品を簡単に分離できます。低密度材料（フォーム、プラスチック）は広い互換性と容易なデータセグメンテーションのために推奨されます。治具がスキャンデータ内で部品と明確に区別できる限り、より高密度の材料も治具に使用できます。例えば、アルミニウム部品をスキャンする場合、中程度の密度のプラスチック治具でも容易にフィルタリングできます。高密度の治具は汎用性が低く、対応できる部品の範囲が狭くなる場合があることに注意してください。
2. 剛性と安定性: さらに、治具は剛性と安定性が必要です。剛性のある治具は部品の重量でたわんだり圧縮されたりせず、安定したセットアップは部品が完全に拘束されてスキャン中に揺れたりスライドしたりしないようにします。二次的な動きを最小化することで、よりシャープな再構成、より正確な寸法、スキャン間のより一貫した結果が得られます。

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推奨治具材料

• フローラルフォーム: 素早いカスタムプレスフィットに有用
• スタイロフォーム: 非常に低密度で広く入手可能
• PLA / ABS / PETG: 再現性のあるカスタム治具用の 3D プリント可能なプラスチック
• カーボンファイバー: 堅牢な治具のための低密度・高剛性
• テープ: さまざまな部品に対する素早く簡単な固定
• ベルクロストラップ: 再利用可能で調整可能な部品固定方法
• ゴムバンド: 固体部品に対する汎用的で再利用可能な固定手段

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Lumafield 標準治具アクセサリー

Lumafield スキャナーには、部品セットアップを簡素化するために設計された汎用的な低密度アクセサリーのスイートが含まれています。これらのツールにより、幅広いジオメトリに対して迅速な安定化が可能です。

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Breadboard ターンテーブル（Cheese Plate）

Lumafield の Breadboard ターンテーブル（「Cheese Plate」とも呼ばれる）は、標準およびカスタムセットアップの両方に対応するモジュール式の基盤です。業界標準の 1⁄4”-20 ねじ穴を備え、一般的な CMM および CT 治具アクセサリーと完全に互換性があります。 3 つの直径（60mm、100mm、175mm）から選択して、多様な治具オプションを実現できます。各 Breadboard にはベルクロストラップ用のタイダウンポイント、位置合わせ補助のための刻印ライン、業界標準との互換性があります。 技術図面と CAD テンプレートにアクセスするには、リソースセクションを参照してください。これらは特定のアプリケーション向けのカスタム治具開発を支援するために設計されています。

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Angled Foam Fixture

スピードと使いやすさを重視して設計されたこれらのウェッジは、スキャンアーティファクトを排除するために部品を傾けた状態で固定するのに役立ちます。

• 仕様: 3 サイズ（直径 60mm、100mm、175mm）
• セットアップ: 一体型ピンを使用して迅速かつ確実な組み立てが可能です。ウェイト付き金属ベースが安定した基盤を提供します。ベルクロストラップとゴムバンドで部品をしっかり固定してください。

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Lollipop

Lollipop（カーボンファイバーロッドに取り付けられたフォームボール）を Breadboard ターンテーブルに取り付けると、不規則な形状や球形の部品に最適な治具となります。

• 仕様: Lollipop は 2 つのベースサイズ（高さ 100mm と 170mm）で利用可能。スタンドオフ（高さ 1” と 3”）で高さ調整が可能
• セットアップ: 最大の安定性を得るには、Breadboard ターンテーブルに 3 本の Lollipop を取り付けて部品を支持します。必要に応じてスタンドオフで高さ調整し、テープで部品を安定させてください。フォームインターフェースの破損を防ぐため、カーボンファイバーシャフトを保持して締め付けてください。

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フローラルフォームと Foam Retention Spikes

この治具の組み合わせは、カスタムのプレスフィットネスティングやフォーム加工が必要な部品に最適です。以下の例は、カスタムビルドプレート上のフローラルフォームで固定された美しいクイーンプロテアの花を示しています。

• 関連リソース: Foam Retention Spikes の CAD（STEP & STL）をダウンロードするには、リソースセクションをご覧ください
• セットアップ: 適切なサイズの Breadboard ターンテーブルに 3 本以上の Foam Retention Spikes をアジャスタブルレンチで取り付けます。取り付け後、グリーンのフローラルフォームのブロックをスパイクにしっかりと押し付けます。その後、部品をフォームに直接切り込んだりプレスフィットしたりできます。

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カスタム治具

特殊なアプリケーションでは、独自のカスタム治具を設計・製作することもできます。このセクションに記載されたリソースを使用して、Lumafield のモーションステージおよびハードウェアとの互換性を確保してください。

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Lumafield のモジュラーシステム

ツイストリリース・コレットシステム（QS-60）: Lumafield スキャナーは QS-60 ツイストリリースコレットを使用して治具と部品を固定します。外側リングを時計回りに回してロックし、反時計回りに回してアンロックします。 Breadboard ターンテーブル: Lumafield の Breadboard ターンテーブルは標準 1/4”-20 ねじグリッドを使用しています。この「Cheese Plate」設計により、Lumafield アクセサリーと多様な市販コンポーネントのシームレスな統合が可能です。

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リソース

これらの CAD ファイルと図面を使用して、社内設計プロセスを効率化してください。 技術図面

• QS-60 コレットプレート図面（PDF） - カスタムベースプレートの必須寸法

CAD テンプレート（STEP & STL）

• ダウンロード: Breadboard ターンテーブルベースプレート（STEP）
• ダウンロード: Foam Retention Spikes（STEP & STL）

推奨市販品

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カスタムソリューションとサポート

治具用品の補充、または カスタム治具サービス についてのお問い合わせは、support@lumafield.com までご連絡ください。