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公開番号2024081044
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-17
出願番号2022194472
出願日2022-12-05
発明の名称整形作業支援システム及び整形作業支援方法
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F03B 3/12 20060101AFI20240610BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】機械構造物の整形作業を簡便且つ効果的に支援する。
【解決手段】実施の形態による整形作業支援システムは、機械構造物の作業対象部位の形状を三次元点群データとして取得する形状取得装置と、形状取得装置により取得された三次元点群データに基づいて所定の画像を生成する情報処理装置と、情報処理装置で生成された画像を表示する表示装置と、を備える。情報処理装置は、形状取得装置により作業対象部位の三次元点群データを取得する取得工程と、取得工程で取得された三次元点群データと予め取得された作業対象部位の三次元形状データとを特定部位を基準に合成する合成工程と、合成工程で合成された三次元点群データと三次元形状データとの間の距離の分布図を含む画像を生成する生成工程と、表示装置により生成工程で生成された画像を表示する表示工程と、を自動的に実施するように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
作業者による機械構造物の整形作業を支援する整形作業支援システムであって、
前記機械構造物の作業対象部位の形状を三次元点群データとして取得する形状取得装置と、
前記形状取得装置により取得された前記三次元点群データに基づいて所定の画像を生成する情報処理装置と、
前記情報処理装置で生成された前記画像を表示する表示装置と、を備え、
前記情報処理装置は、前記形状取得装置により前記作業対象部位の前記三次元点群データを取得する取得工程と、前記取得工程で取得された前記三次元点群データと予め取得された前記作業対象部位の三次元形状データとを特定部位を基準に合成する合成工程と、前記合成工程で合成された前記三次元点群データと前記三次元形状データとの間の距離の分布図を含む前記画像を生成する生成工程と、前記表示装置により前記生成工程で生成された前記画像を表示する表示工程と、を自動的に実施するように構成されている、整形作業支援システム。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記情報処理装置は、前記取得工程と、前記合成工程と、前記生成工程と、前記表示工程と、を自動的に繰り返し実施するように構成されている、請求項１に記載の整形作業支援システム。
【請求項３】
前記形状取得装置は、前記作業対象部位の前記三次元点群データを取得可能なように、前記作業者の頭部に装着される、請求項１に記載の整形作業支援システム。
【請求項４】
前記表示装置は、作業中の前記作業者が前記画像を視認可能なように、前記作業者の頭部に装着される、請求項１に記載の整形作業支援システム。
【請求項５】
前記表示装置は、実際の前記作業対象部位と前記画像とが重なり合うように、実際の前記作業対象部位に前記画像を投射して表示する、請求項１に記載の整形作業支援システム。
【請求項６】
前記機械構造物は、水力機械のランナである、請求項１～５のいずれか一項に記載の整形作業支援システム。
【請求項７】
作業者による機械構造物の整形作業を支援する整形作業支援方法であって、
形状取得装置により前記機械構造物の作業対象部位の形状を三次元点群データとして取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された前記三次元点群データと予め取得された前記作業対象部位の三次元形状データとを特定部位を基準に合成する合成工程と、
前記合成工程で合成された前記三次元点群データと前記三次元形状データとの間の距離の分布図を含む画像を生成する生成工程と、
表示装置により前記生成工程で生成された前記画像を表示する表示工程と、を備え、
情報処理装置により前記取得工程と前記合成工程と前記生成工程と前記表示工程とが自動的に実施される、整形作業支援方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、整形作業支援システム及び整形作業支援方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
水力機械のランナ等の機械構造物の組立時や改修時、作業者はハンドグラインダにより機械構造物の整形作業を実施する。ここで、機械構造物の隅肉溶接部をハンドグラインダにより整形する場合、作業者の技量次第では整形精度を安定的に確保できない場合がある。
【０００３】
また、一般に、隅肉溶接部の整形作業時は、隅肉の断面形状に対応する凹部が形成されたテンプレートを作業対象部位に当てて、テンプレートと作業対象部位との隙間を目視して、その隙間の大きさで進捗度合いを評価する方法が行われている。しかしながら、隅肉の形状が断面の奥行方向に連続的に変化する場合等には、テンプレートによる形状の管理が困難な場合がある。
【０００４】
また、機械要素の改修作業を支援するための改修支援システムを用いて、整形作業を実施する方法も知られている。しかしながら、このような支援システムでは、三次元スキャナを厳密に位置合わせして設置したり、整形作業時に各種装置を操作したりすることを要し、各種装置の設置や操作に手間や時間がかかる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－２０９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、機械構造物の整形作業を簡便且つ効果的に支援することができる整形作業支援システム及び整形作業支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施の形態による整形作業支援システムは、作業者による機械構造物の整形作業を支援するシステムである。整形作業支援システムは、機械構造物の作業対象部位の形状を三次元点群データとして取得する形状取得装置と、形状取得装置により取得された三次元点群データに基づいて所定の画像を生成する情報処理装置と、情報処理装置で生成された画像を表示する表示装置と、を備える。情報処理装置は、形状取得装置により作業対象部位の三次元点群データを取得する取得工程と、取得工程で取得された三次元点群データと予め取得された作業対象部位の三次元形状データとを特定部位を基準に合成する合成工程と、合成工程で合成された三次元点群データと三次元形状データとの間の距離の分布図を含む画像を生成する生成工程と、表示装置により生成工程で生成された画像を表示する表示工程と、を自動的に実施するように構成されている。
【０００８】
また、実施の形態による整形作業支援方法は、作業者による機械構造物の整形作業を支援する方法である。整形作業支援方法は、形状取得装置により機械構造物の作業対象部位の形状を三次元点群データとして取得する取得工程と、取得工程で取得された三次元点群データと予め取得された作業対象部位の三次元形状データとを特定部位を基準に合成する合成工程と、合成工程で合成された三次元点群データと三次元形状データとの間の距離の分布図を含む画像を生成する生成工程と、表示装置により生成工程で生成された画像を表示する表示工程と、を備え、情報処理装置により取得工程と合成工程と生成工程と表示工程とが自動的に実施される。
【発明の効果】
【０００９】
本実施の形態によれば、機械構造物の整形作業を簡便且つ効果的に支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態による整形作業支援システムを示す図である。
図２は、図１の整形作業支援システムの機能構成を示すブロック図である。
図３は、整形作業の作業対象となる機械構造物の一例を示す斜視図である。
図４は、三次元スキャナにより作業対象部位の三次元点群データを取得する工程を説明するための側面図である。
図５は、三次元点群データと三次元形状データとを合成する工程を説明するための側面図である。
図６は、三次元点群データと三次元形状データとの間の距離の分布図を含む画像の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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