風力エネルギーは汚染のない再生可能クリーンエネルギーである。一般的に、風力発電所は周囲を山地に囲まれる盆地、カルストの洞窟または海洋と湖など低い場所で建設される。しかし、風力発電設備は地形、地勢、季節などの環境要素に影響されることが多いから、厳格な品質管理が必要不可欠になる。

構造からみると、風力発電機用ハブは主軸と翼を繋ぎ、重要な役割を担っている。風力発電機の大型化の発展とともに、ハブの負荷サイクルが10 ^ 9に達し、設計寿命が20年に及ぶことが可能となる。そのため、ハブの構造品質を厳しくコントロールすることがたいへん重要である。

 

風力発電機用ハブの3D検査

主軸の翼の負荷衝撃を低減するために、風力発電機用ハブは十分な強度、剛性及び優れた衝撃吸収性を持たなければならない。しかし、鋳物の体積と重量が大きく、製造工程が複雑である。幾何公差テストでは、どうやって正確な3Dデータを獲得するか？

 

3D測定方法

従来の測定方法は操作者の経験によく左右されており、明確な欠点を持つ。技術の発展とともに、携帯型3Dレーザースキャナーは各分野に進出している。

3Dレーザー測定：
高精度と綿密な測定
複雑曲面の正確な3Dデータを手軽に取得可能
動的測定
手間を省く

手動測定：
人的誤差の累積
複雑曲面検査不能
効率が低くて手間がかかる

しかし、普通の携帯型3Dレーザースキャナーもある程度で幾つかの欠点がある。7 m × 5 m × 6 mの体積を持つ風力発電機用ハブを例に、大きくて重い製品の寸法測定は乗り越えられない挑戦と言える。また、累計誤差なので細部の測定も満足できない。そのため、累計誤差の影響を受けることなく正確な3Dデータを取得するために、写真測量装置など他の製品と併用する必要がある。

しかし、普通の携帯型3Dレーザースキャナーもある程度で幾つかの欠点がある。7 m × 5 m × 6 mの体積を持つ風力発電機用ハブを例に、大きくて重い製品の寸法測定は乗り越えられない挑戦と言える。また、累計誤差なので細部の測定も満足できない。そのため、累計誤差の影響を受けることなく正確な3Dデータを取得するために、写真測量装置など他の製品と併用する必要がある。

 

ステップ１　内蔵された写真測量システム

内蔵された写真測量システムを通じて、ハブの複数の平面画像を取得し、表面で重要な場所の3D座標値を計算することができる。

 

ステップ２　3Dスキャニング

3Dレーザースキャニングの機能によって、複数のレーザー光線は素早く3D点群を取得することができる。また、ワークステーションはリアルタイムで3Dデータを表示する。

 

ステップ３　完全な3D点群データ

 

ステップ４　データ比較

 
写真測量システムを内蔵したKSCAN複合3Dスキャナーは、他の装置を借りずに最大限で高正確度の3D測定の要求を満たすことができ、非破壊検査を実現する。また、その超広走査範囲、被写界深度と超高速走査速度のおかげで、製品の測定時間と製造周期は大幅に短縮される。テスト結果に基づき、厳格な品質管理を実行し、耐疲労性を向上させることができる。