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

2020 年度 研究成果報告書

• 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
• 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

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。

自由記述の分野

計算機援用工学

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。