SCANTECH社KSCANの活用事例：風力発電におけるタービンハブの3D計測

2020/11/17

こちらの記事ではSCANTECH社3Dスキャナーを用いて風力発電所におけるタービンハブの3D計測を行った様子をご紹介いたします。

１．はじめに

風力エネルギーは、クリーンで無公害の再生可能エネルギー源です。風力発電所は通常、山に囲まれた盆地や海や湖近くの低い場所、または山の周りのカルスト洞窟を通して選択されます。ただし風力発電設備は地形、季節などの環境要因の影響を受けやすいため、厳格な品質管理が不可欠です。

２．風力タービンハブの3D計測

風力タービンハブは、主軸へのブレードの負荷衝撃を低減するために、十分な強度および十分な衝撃吸収性能を備えている必要があります。しかし、ホイールキャスティングは重量が大きく製造プロセスが複雑です。幾何公差テスト用の3Dデータを正確に取得するにはどうすればよいでしょうか？

３．SCANTECH社の3Dソリューション

従来の測定はオペレーターの経験に大きく依存しており、明らかな欠点がありました。テクノロジーの継続的な更新により、ハンドヘルド3Dレーザースキャナーがあらゆる分野に登場しました。

3Dスキャナーを使用するメリット：

・高精度＆優れたディテール

・複雑な表面も正確な3Dデータを簡単に取得

・動的測定

・時間の節約と労働効率

手動測定によるデメリット：

・累積的なヒューマンエラー

・複雑な表面を検査するのは難しい

・低効率で時間がかかる

ただし、通常のハンドヘルド3Dレーザースキャナーにもある程度の欠点があります。スキャン対象が容積7m×5m×6mの風力タービンハブのような巨大で重い物体の場合、累積誤差のために細部は満足のいくものではない可能性があります。したがって、正確な3Dデータを取得するには写真測量装置などの他の製品と組み合わせて、累積エラーを回避する必要があります。

KSCANシリーズの3Dスキャナーは、通常の3Dレーザースキャナーと比較して携帯性と効率性に優れているだけでなく、超高精度の3D検査を実行できます。その世界初の特許取得済みの内蔵された写真測量システムは、大規模なプロジェクト測定で圧倒的なパフォーマンスを発揮します。 KSCAN 3Dスキャナーは、他のツールを使用せずに1台で巨大なものまで検査可能です。

４．スキャン工程

■ステップ１：
内蔵された写真測量システムで計算

内蔵された写真測量システムを利用してハブの複数の2D画像を取得し、表面上の重要なポイントの3D座標値を計算できます。

■ステップ２：
3Dスキャン計測

複数のレーザーで3D点群をすばやく取得でき、パソコンでは3Dデータをリアルタイムで表示します。

■ステップ３：
完全な3D点群データの取得

■ステップ4：
データ比較

５．まとめ

写真測量システムを内蔵したKSCAN 3Dスキャナーは、追加ツール無しで高精度3D計測の要件を完全に満たすことができ、非破壊検査を実現します。またその広いスキャン領域、被写界深度および超高速スキャン速度により検査時間が大幅に短縮され、製品の製造サイクルが短縮されます。 試験結果に基づいて厳格な品質管理を実施し、高強度の耐疲労性を実現できます。

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