レーザ計測を用いた大型鋼板の工程の支援(第2報）－精度評価と非矩形形状への適用

摘要

船舶や貯蔵タンクなどの大型建造物に使用されている曲げ板の加工には熟練した技術と経験が要求される．曲げ板は数m 四方の平面板から人の手や機械によって徐々に曲げて作られており，曲面板が目標の形状になったかどうかは木型などを用いて作業員が判断する．木型と曲げ板の形状の比較から3 次元のズレを目視で認識し，次に曲げる箇所を決める作業は，経験や勘に依存しているため，加工プロセスの妥当性評価や精度改善のための検討が困難になっている．さらに，作業者の教育にも長い時間と経験を要するため，加工技術の伝承も大きな問題となっている．そこで本研究では曲面板の加工プロセスを3 次元計測による点群データ処理によって可視化することを目的とする．近年では，広域の範囲を短時間かつ高精度で計測できるレーザスキャナが市販されており，大型の建造物を構成する鋼板の計測が容易となった．このようなスキャナで得られた点群を用いて板曲げのプロセスをモニタリングできれば，加工支援が可能であると考えられる．前報では計測データから曲げ板の点群を抽出し，平面上に展開することで，基準位置を同定する手法を提案した．本報では，高速かつ安定に基準位置を算出する手順について示し，基準ラインについての精度評価を行う．また，切り欠き等を含む非矩形にも適用可能な手法を検討する．