CO2回収プラントでのギア内蔵型圧縮機の3D測定

海運、エネルギー、および工業分野向けの推進技術、エネルギー効率および脱炭素化のテクノロジーリーダーであるエヴァレンス社は、CO2回収・利用・貯留（CCUS）工場向けの複数の同一6段型ラジアルギア圧縮機の検査という課題に挑みました。約3 × 3 × 3 mサイズの各装置のすべての吸気口フランジと排気口フランジに加え、既存の配管の位置とインターフェースも正確に3D測定する必要がありました。これは、接続面がCADモデルからどれだけ逸脱しているかを見極め、個々の装置間でずれがあれば、それも割り出すためでした。

課題：装置の複雑さ、形状、およびサイズを考えると、従来の測定ツールを使うのは非常に困難か、使えない場合すらあるのはなぜか？

形状が込み入っているうえにサイズが大きいため、従来の測定ツールはどう考えてもふさわしくありませんでした。ノギスなどの単純な道具では、構成要素である複雑な形状を取り込むことはできませんでした。また、装置は、座標測定機（CMM）で測定するには大きすぎました。前面、背面、左右両面および上面の5つの面すべてが互いに相対的な位置関係にあることがわかるよう記録する必要があったため、ある面の1点から他のすべての面を見ることのできないレーザートラッカーもふさわしくありませんでした。他の光学式システムも、装置の高さが標準の三脚より高い位置だったため、候補にはなりませんでした。

包括的かつ正確な結果が得られたのは、光学式測定技術だけでした。

光学式測定技術がうってつけの理由とは？

他の測定方法では、十分な精度が得られないだけでなく、すきまゲージによる遊びの調整を行う場合などは、オペレーターのスキルに大きく左右されます。もたらされた結果は曖昧で解釈することが難しく、結局、活用されない「数字の墓場」に終わります。対照的に、光学式測定では、チームの誰もが理解でき、信頼して使用できる、明確で一目瞭然の高精度データが得られます。

測定技術の選択に影響を及ぼしたもう1つの要因、可動性の制約とは？

このプロジェクトでは、測定を生産現場、具体的にはパッケージングとパイプアッセンブリのエリアで直接実施する必要がありました。また、現場の異なる測定ステーション、他の現場や顧客の施設、屋内外で操作できるだけの柔軟性を備えたソリューションを選択する必要もありました。

解決策：高精度で携帯性に優れ、使いやすく実績豊富な3Dスキャナー

精度

約3 × 3 × 3 mという大型の装置であることから、アセンブリ全体を高い精度で測定するには、フォトグラメトリーと3Dスキャンを組み合わせる必要がありました。このソリューションは、ターゲットの数を抑えられる「Far」モードで遠距離から素早く効率的に大型部品をスキャンでき、「Near」モードで細部まで詳細に高解像度で捉えられる柔軟性も備えていました。中型の部品の場合には、スケールバーモードを使えば、フォトグラメトリーに代わる効率的な選択肢を活用でき、精度を維持しつつワークフローをより一層簡素化できました。

高い携帯性

人間工学に基づいたハンディタイプの携帯型設計のため、このソリューションは、自社工場内でも、顧客施設の現場でも柔軟に使用可能でした。測定は、指定の測定ステーションに限らず、様々なアセンブリエリアで実施することができました。管配列が複雑であったり、スペースが限られたりするために特定の面に近づくのが困難な場合は特に、この可搬性が役立ちました。

扱いやすさ測定結果が素早く難なく得られるため、極めて習得しやすいソリューションであり、使うのが楽しいと感じるほどでした。他のフォトグラメトリーシステムとは異なり、このソリューションでは、設定も位置合わせも簡単な、カラーフィードバックによる投影フレームなど、簡素化された機能を活用できました。ほとんどのオペレーターは、測定を1回から5回行うだけでシステムを使いこなせるようになり、代替ソリューションに比べ、習得期間も非常に短くて済むことがわかりました。

また、ソフトウェアも直感的で、ユーザーは、わずか数クリックでスキャンを開始できました。ターゲットやスケールバーが見事に捉えられたことをすぐに明確なカラーコードではっきりと表示しつつ、スキャンの進捗度を高解像度でリアルタイムで可視化するため、取得プロセスを通して一貫した使いやすさが際立ちました。