成功事例 www.baslerweb.com Basler pilot GigEカメラを使用した軽量ファイバー複合構造のインライン品質保証：顧客アーヘン工科大学のマシン・ツールラボ（WZL）場所：ドイツ、アーヘン業界：機械工学、研究開発導入年：2014年4月用途：ビジネスの多くの分野で、軽量化による消費エネルギー削減に関心が集まっています。軽量構造はこの問題に対するソリューションの一つです。従来の金属工学に比較して、ファイバー複合材料による軽量構造は省エネの面で新たな可能性を切り開いています。ファイバー複合材料は埋め込まれた基材と強化繊維で構成されています。これら2つの構成材料の組み合わせにより、材料は軽量でありながら高い耐久性を備えています。様々な方向におけるその安定性は、繊維の方向と特性によって決まります。繊維強化プラスチック（FRP）で製造される加工品用の繊維を個々に使用する代わりに、合成メッシュやコアが一般に使用され、連続加工中に基材に接着されて一つの物へと融合されます。 FRP で製造される構成材は、サステナブルにかつ手頃な価格で軽量構造のコンセプトを実現するために欠かせません。この高性能材料の品質保証は従来手作業によって実施されてきましたが、市場の要件を満たすために信頼性と価格の問題が浮上してきました。FRP の生産における品質保証の目的は、プロセスチェーン全体の安全性を確保することです。これを実行するために、自動検査と管理手順の統合が行われています。ファイバー測定システム（FMS）ソリューションとメリットこのため、アーヘン工科大学のマシン・ツールラボ（WZL）ではファイバー測定システム（FMS）を開発しました。これは、FRP生産に関係する半製品で生産エラーを検出・分類するロボットベースのセンサーシステムです。FMSからのセンサー情報は生産プロセス内のインラインQAの一部として使用され、プロセスパラメータを修正します。このシステムはモジュール構造であり、変化するプロセス条件に柔軟に対応することができます。カメラは表面構造の検査に対応し、生産エラーを識別するため、このシステムでカメラは重要なコンポーネントとなっています。このシステムの製作者は、標準のGigEインターフェースを備えた、容易に組み込めるエリアスキャンカメラを求めていました。アーヘン工科大学のマシン・ツールラボ（WZL）は、アクティブおよびパッシブな光学測定プロセスでのセンサーデータを融合した手順を開発しました。3D形状（マクロフォーム）の記録には特殊なレーザーベースの測定技術が使用されますが、高解像度のエリアスキャンカメラであるBasler pilot piA2400-17gmは、FRP構造の繊維方向（ミクロフォーム）の検出に使用されます。散光照明ユニットは一様で影の少ない視野をカメラに提供し、また反射も最小限に抑えます。必要な測定サイクル速度と利用可能な設置スペースに応じて、リアルタイムの互換性があるFPGAボードや産業用PCシステムで画像の処理と分析が実行されます。このためFMS は、発生するプロテクションエラーだけでなく、半製品のテクスタイル製品の繊維方向を三次元ですべてリアルタイムに検出します。完全な自動化の他にも、異なるマン／マシンまたはマシン／マシンのコンセプトを定めることで、手動によるプロセスでも、分析されたセンサー情報の能率的で有効な追跡が可能になります。このためFMS は、繊維強化プラスチックの構成材料の生産におけるプロセス最適化の重要な基盤となり、品質保証の面で決定的なメリットを提供します。アーヘンで開発されたこのシステムはすでに様々な用途に採用され 1 ています。そうした用途の一例として、いわゆる立体裁断加工に基づいて実行される3Dデジタル化があります。立体裁断加工では二次元の繊維マットを3D形状に転換するため、織物のプレフォームに気体と折り目による特定量の欠陥が生じるのは避けられません。安全性に関係した部分にこうした欠陥が生じると、構成材料の構造的完全性をもはや保証できなくなってしまいます。FMSを使用すれば、3D形状と3D繊維方向の検出によって欠陥を早期検出することができます。参照形状を使用して目標／実際の状態を比較することで、3Dモデルの欠陥に色でマークをつけることもできます。常に満足しています。「Basler pilotカメラは最高品質の画像を提供し、多様な仕方で構成が可能です」利用したテクノロジー Basler piA2400-17gm ドームライト形状検出用レーザー詳細情報 http://www.wzl.rwth-aachen.de/de/mq.htm 欠陥スポット分類によるデジタル化プリフォーム画期的な「インライン品質保証」の広範な使用により、FRP生産の一貫した透明性が可能となります。FRP加工の定量評価により、FMSを使用した連続品質モニタリングは生産中に不合格にすべき破損と部品を検出します。管理プロセスを生産に直接統合することで、生産プロセスの能力と安定性も大幅に改善されます。FMSは、従来の生産プロセスを最適化する上で欠かせないファシリテーターです。 Basler pilot piA2400-17gm camera アーヘン工科大学、マシン・ツールラボ（WZL）の生産測定技術科のサラ・エカナヤク、M.Sc.は、このシステムにおけるカメラの選定に非 © Basler AG, 09/2014 法的責任の免責事項およびプライバシーに関する声明については www.baslerweb.com/disclaimer-jp の情報をご覧下さい Basler AG ドイツ、本社 USA アジア Tel. +49 4102 463 500 Tel. +1 610 280 0171 Tel. +65 6367 1355 Fax +49 4102 463 599 Fax +1 610 280 7608 Fax +65 6367 1255 [email protected] [email protected] [email protected] www.baslerweb.com