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産業用X線CTを用いたアセンブリ品の部品間隙間の評価・検査手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H01354
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分18030:設計工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 宏正  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40187761)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード産業用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 / 産業用X線CT / 距離変換
研究成果の概要

機械のアセンブリ品を産業用X線CT装置によりスキャンした3次元CT画像を用いて、部品間の隙間を評価・検査する手法を開発した。部品隙間を求めるためのマルチフェーズ陰関数表現を理論的な基盤とし異部品間の隙間の中立面を計算して隙間の大きさを算出するアルゴリズムを開発してプロトタイププログラムにより評価を行った。3次元CTデータにおいて、隙間が数ボクセル程度の領域で隙間量を正しく計算できることを確認し、また隙間量がサブボクセルレベルでも一定の精度で計算できた。これによって機械部品の組立時に発生する隙間を、組立品全体で計測し可視化できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] A Method for Void Inspection in X-ray CT Images Based on Golden Part Generated from a Set of Accepted Parts2021

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Suzuki, Xiangning Mao, and Yutaka Ohtake
    • 学会等名
      19th International Conference on Geometry and Graphics (ICGG2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gap Generation for 3D Printed Assembly by Using Signed Distance Fields2020

    • 著者名/発表者名
      Junhyuk Lee, Yutaka Ohtake, Tatsuya Yatagawa, Hiromasa Suzuki
    • 学会等名
      18th International Conference on Precision Engineering (ICPE2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accurate surface extraction on CT volume using gradients obtained by differentiating FDK formula2019

    • 著者名/発表者名
      Yukie Nagai, Yutaka Ohtake and Hiromasa Suzuki
    • 学会等名
      iCT 2019 Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線CT画像を用いたアセンブリ品の部品位置同定に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      高橋諒、鈴木宏正、大竹豊他
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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