Gap Analysis and Diagnosis for Mechanical Assembly using X-rays CT Scanning

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01354
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18030:Design engineering-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Suzuki HIromasa 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40187761)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 産業用X線CT装置 / リバースエンジニアリング / アセンブリ解析 / 画像処理

Outline of Final Research Achievements

We have developed an evaluation method that computes gap between parts in an assembly using the 3D CT image taken by scanning the whole assembly. The method is theoretically based on a multi-phase implicit function and computes the amount of the gap using its medial axes. We also developed a prototype software to evaluate this algorithm and showed that a large gap more than a few voxels can be measured precisely while those under the voxel size can be also estimated. Using this algorithm, the distribution of the gap between the parts in an assembly can be measured.

Free Research Field

計算機援用工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

機械製品は部品を組み立てることによって構成されるが、特にスイッチなどの可動部品を含む場合は、組立状態における部品の隙間を正確に計測することが難しかった。X線CTは非破壊で内部も含めて画像化できるので、本研究ではそのようなCT画像を用いて、隙間量を計測する手法を開発した。隙間量は、例えばスイッチの寿命に影響し、また触覚などの感性品質にも影響するために重要な品質ファクターであったが、これまで計測する手段が限られていた。本研究による手法によって、このような課題に対する一つの評価方法を提案することができた。