熱間鍛造品の高精度3次元画像計測とNear-Net-ShaPe化

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15560367
• Research Institution: Fukuoka Institute of Technology
• Principal Investigator: 盧 存偉 福岡工業大学, 工学部, 助教授 (80320323)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上野 正勝 日本鋳鍛鋼株式会社, 生産技術部・部長
• Keywords: 3次元 / 計測 / 画像 / 大型 / 高温 / 鍛造物 / 省資源 / 省エネ

Research Abstract

発電プラント、船舶、鉄鋼製造等の主要設備の心臓部に使用される大型鍛鋼品は、大型自由鍛造プレスを用い、最終機械加工寸法に所定の鍛造余肉を付加して成形される。鍛造成形時、鍛造品の寸法(軸の偏芯、曲がり、断面形状など)の確認方法は、接触式あるいは目視であり精度が悪く、このことが、鍛造余肉を減じ、機械加工寸法に近いNear-Net-Shape化を妨げる要因の一つとなる。
本研究の目的は、3次元画像計測技術を大型熱間鍛造に適用することにより、省資源・省エネおよび製造期間の大幅短縮が図れることである。
具体的な目標は、高温(1、000℃程度)、大型(長さ10メートル程度、直径1-3メートル程度)加工物に対して、短時間で高精度(計測誤差数ミリ程度)の寸法計測を実現する。
一年間の研究で、下記のような成果が得られた。
・高温による空気揺らぎや輪郭ボケの3D形状計測精度に及ぼす影響の究明
・上記影響を最小限にするための解決策の提案
・サイズの大きい加工物の高速計測の有効な方法の提案
・計測画像から大型物体の高速抽出アルゴリズムの開発
・提案手法及びアルゴリズムの現場実験
次年度から下記のテーマを重点にして、研究を続ける予定である。
・大型軸状加工物計測時の対応付け問題の解決
・実用化への計測手法と計測システムを構築、ミリ程度感度の計測を実現
・画像計測に基づくフィードバック加工システムを構築し、加工精度を上げ、コストを削減