WO2020240784A1 - プラント用位置合わせ方法 - Google Patents

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    • G06T3/18—Image warping, e.g. rearranging pixels individually

Definitions

  • the present invention relates to a plant alignment method for aligning an object to be installed by using a 3D image in advance when installing a large-scale device at a plant construction site or the like.
  • the position and size of the bolt holes at the joint may not match the joint of the object to be installed. In this case, it is necessary to spend a great deal of time modifying the equipment, such as expanding the bolt holes or making them elongated holes.
  • this temporary alignment is a work of confirming whether or not the object to be installed can be fastened by passing a bolt through the joint, and is called Trial fit up or Trial assembly.
  • Patent Document 1 An object of the present invention is to provide a plant alignment method capable of easily and accurately aligning joints.
  • the plant alignment method of the present invention This is a plant alignment method for aligning the first object and the second object to be joined.
  • the first jig with the target marked on the head is inserted into the first hole formed in the first object
  • the second jig with the target marked on the head is inserted into the second object. Insertion step of inserting into the formed second hole, A plurality of photographs of the first object inserted into the first hole by the first jig, and a plurality of photographs of the second object inserted into the second hole by the second jig.
  • the first two-dimensional image data group which is a plurality of two-dimensional image data of the first object photographed in the photographing step is acquired, and the second which is a plurality of two-dimensional image data of the second object.
  • Acquisition process to acquire 2D image data group A conversion step of converting the first two-dimensional image data group into the first three-dimensional image data and the second two-dimensional image data group into the second three-dimensional image data.
  • a setting step of setting three-dimensional coordinates with respect to the origin in the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data using the information of the origin designated by the designated step. It is characterized by including a position confirmation step of confirming the positions of the corresponding targets in the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data.
  • the alignment method for a plant of the present invention is It is characterized by further including a correction step of modifying at least one of the first hole portion and the second hole portion based on the alignment information obtained in the position confirmation step. That is, since the position is confirmed using the three-dimensional image data in advance, only the necessary hole is quickly corrected (the hole is expanded) by using the alignment information obtained in the position confirmation step. Or make a long hole, etc.).
  • the plant alignment method of the present invention is: A shipping step of shipping the first object and the second object with at least one of the first hole and the second hole modified by the modification step. It is characterized by including a joining step of joining the first object and the second object shipped in the shipping step. That is, since the position is confirmed using the three-dimensional image data in advance and the object is shipped to the construction site with the holes corrected, the alignment work and the correction work are performed at the construction site. Assembling work can be done easily, quickly, and at low cost without the need.
  • the alignment method for a plant of the present invention is
  • the first jig and the second jig are plugs having an inverted conical shape. As described above, it is preferable to use an inverted conical plug as the jig used for the alignment.
  • the alignment method for a plant of the present invention is The object completed by joining the first object and the second object is a large-scale plant equipment.
  • a large-scale temporary alignment work using a construction machine, scaffolding, or the like is not required in the factory. The work load can be reduced.
  • FIG. 5 is a perspective view of an object to be aligned using the plant alignment method according to the embodiment as viewed from above. It is a conceptual diagram explaining an example of the manufacturing place (for example, a factory) and the assembly place (for example, a construction site) of the object to be aligned by using the alignment method for a plant which concerns on embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the alignment apparatus for a plant which concerns on embodiment. It is a flowchart which shows the process which concerns on the alignment method for a plant which concerns on embodiment. It is a figure which shows the jig (plug) used for joining the object which concerns on embodiment, and the joint part which inserted the jig. It is a figure which shows the coordinates of the target displayed on the display part of the alignment apparatus for a plant which concerns on embodiment. It is a figure which shows the coordinates of the target displayed on the display part of the alignment apparatus for a plant which concerns on another embodiment.
  • the manufacturing place for example, a factory
  • the assembly place
  • FIG. 1 is a perspective view showing an object to be aligned using the plant alignment method according to the embodiment.
  • the furnace frame of the combustion equipment is shown as an example of the object 2.
  • the object 2 is formed by joining the first object 4 and the second object 6.
  • the first object 4 and the second object 6 each have a rectangular parallelepiped shape, and have flanges 8 and 10 at the edges of opposite openings.
  • the flanges 8 and 10 are formed with first hole portions 12 and second hole portions 14 as bolt holes at predetermined intervals, respectively.
  • a singular point 16 for example, a QR code (registered trademark), a marker, a trarope, a barcode, character information, a sphere, etc.
  • a scale 18 are respectively. It is pasted.
  • the singularity 16 and the scale 18 are attached to the first object 4 and the second object instead of being attached so that they can be photographed together with the first object 4 and the second object 6 at the time of shooting described later. It may be arranged in the vicinity of the object 6.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of a production site (for example, a factory) and an assembly site (for example, a construction site) of the object 2.
  • a production site for example, a factory
  • an assembly site for example, a construction site
  • the first object 4 is manufactured at the A factory in the X country
  • the second object 6 is manufactured at the B factory in the X country
  • the first object 4 and the second object 4 are manufactured at the plant construction site in the Y country.
  • the object 6 is assembled to complete the object 2.
  • the plant alignment device 20 according to the embodiment is arranged in the office in country Z.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the structure of the plant alignment device 20 according to the embodiment.
  • the plant alignment device 20 is used for aligning the first object 4 and the second object 6 to be joined.
  • the plant alignment device 20 includes a control unit 22 that controls each unit, and the control unit 22 includes a communication unit 24 that communicates with the terminal 40 of the A factory and the terminal 42 of the B factory. Displayed on a conversion unit 26 that converts a plurality of two-dimensional image data into one three-dimensional image data, a storage unit 28 that stores the three-dimensional image data, a display unit 30 that displays an image based on the three-dimensional image data, and a display unit 30.
  • An input unit 32 for inputting necessary information into the image is connected. Examples of the input unit 32 include a touch panel for inputting information by touch operation.
  • FIG. 4 relates to a process for aligning the object 2 according to the embodiment, that is, a plant alignment method for aligning the first object 4 and the second object 6 to be joined.
  • a plug 52 as shown in FIG. 5A is prepared.
  • the plug 52 is an inverted truncated cone-shaped component whose diameter increases as it approaches the head, and a target 52a is marked on the head.
  • the plug 52 has a first hole formed in the flange 8 of the first object 4 so that the target 52a is located on the surface opposite to the surface to be joined of the flange 8. It is inserted into the portion 12.
  • the plug 52 Since the plug 52 has a shape that increases in diameter as it approaches the head, it is inserted into the first hole portion 12 without a gap (insertion step, step S1). Similarly, at the B factory, the plug 52 is prepared and inserted into the second hole portion 14 formed in the flange 10 of the second object 6.
  • the first object 4 is photographed using the camera 38 with the plug 52 (first jig) inserted into the first hole 12 of the flange 8 (photographing step, step S2).
  • Shooting is done from various angles.
  • the camera 38 a digital camera, a smartphone, or the like is used.
  • the second object 6 is used with the camera 39 with the plug 52 (second jig) inserted into the second hole 14 of the flange 10. Is taken.
  • the plurality of captured images are recorded in the terminal 40 as a first two-dimensional image data group in the A factory, and recorded in the terminal 42 as a second two-dimensional image data group in the B factory.
  • the terminals 40 and 42 include a personal computer, and for recording the first two-dimensional image data group and the second two-dimensional image data group in the terminal 40, for example, a memory card or the like is used as a camera 38, 39. This is done by replacing the terminal with the terminals 40 and 42.
  • the first two-dimensional image data group of the first object 4 and the second two-dimensional image data group of the second object 6 taken are the plants arranged in the offices in country Z from the terminals 40 and 42. It is transmitted to the alignment device 20 by, for example, e-mail.
  • the conversion unit 26 converts them into one first three-dimensional image data. (Conversion step, step S4).
  • each of the first two-dimensional image data is joined via the singular point 16 included in the first two-dimensional image data. Further, the scale of each two-dimensional image data is unified via the scale 18.
  • the second two-dimensional image data group is converted into one second three-dimensional image data after receiving the second two-dimensional image data group.
  • the conversion to three-dimensional image data is performed using a known technique.
  • the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data are stored in the storage unit 28.
  • the control unit 22 reads out the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data from the storage unit 28, and displays, for example, images based on the respective three-dimensional image data on the display unit 30 side by side.
  • the image may be displayed on the display unit 30 by the operator's own operation.
  • the operator designates the target 52a, which is the origin of each, by a touch operation or the like while looking at the image of the first object 4 and the image of the second object 6 displayed on the display unit 30 (designation step, Step S5).
  • the operator sets the three-dimensional coordinate axes with respect to the origin in the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data, respectively (setting step, step S6). In this way, by setting the three-dimensional coordinate axes in the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data, respectively, the center positions of the first hole portion 12 and the second hole portion 14 can be objectively recognized. become.
  • control unit 22 specifies the coordinates on the three-dimensional coordinate axes of each target 52a in the image based on each three-dimensional image data, and then displays a table of the specified coordinates as shown in FIG. It may be displayed in. These tables and the first three-dimensional image and the second three-dimensional image may be displayed together, or only one of them may be displayed.
  • the operator looks at the coordinate table, the first three-dimensional image, and the second three-dimensional image displayed on the display unit 30, and the corresponding target in the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data. Aligning the 52a with each other, that is, confirming the coordinate position between the corresponding targets 52a (position confirmation step, step S7).
  • the operator grasps the target 52a whose corresponding coordinate position is not within the tolerance, and the operator is in charge of the position of the first hole 12 in which the target 52a whose corresponding coordinate position is not within the margin of error is arranged. Contact the staff by phone or other means.
  • the worker in charge of the second object 6 is contacted by telephone or the like (communication step, step S8). ..
  • the first hole portion 12 and the second hole portion 14 corresponding to the target 52a are expanded or made into long holes.
  • the first object 4 is shipped from the A factory and the second object 6 is shipped from the B factory to the construction site in Y country (shipping process, step S10). ). If it is sufficient that the modification is performed on either the first object 4 or the second object 6, either the first object 4 or the second object 6 is shipped without being modified. .. In this case, in the communication step (step S8), it is not necessary to contact the worker in charge of the object 2 that does not need to be modified.
  • the first object 4 in which the plug 52 having the target 52a marked on the head is inserted into the first hole portion 12, and the plug 52 is inserted into the second hole portion 14.
  • the first object 6 is photographed and the two-dimensional image data of the first object 4 and the second object 6 are converted into three-dimensional image data to set the three-dimensional coordinate axes.
  • the error in the center position of the hole portion 12 and the second hole portion 14 can be accurately grasped. Therefore, by grasping such an error in advance, performing work to correct this error in advance at the factory, and then shipping the first object 4 and the second object 6 to the construction site, the first object at the construction site. It is possible to easily and accurately align the joint portion between the object 4 and the second object 6.
  • the same effect as Trial fit up can be obtained by using the three-dimensional image data, and the alignment work at the factory or the construction site becomes unnecessary. , The cost of alignment can be significantly reduced and the schedule can be reduced.
  • the first object 4 and the second object 6 are located in X, the construction site is located in Y, and the plant alignment device 20 is used.
  • the first object 4, the second object 6, the plant alignment device 20, and the construction site may be located at slightly distant places on the same site.
  • the acquisition unit does not necessarily have to be the communication unit 24, and may be, for example, wiredly connected to the camera 38, 39 or the terminals 40, 42.
  • the input unit 32 is not limited to the touch panel, and may be, for example, a mouse, a keyboard, or the like.
  • the operator operates the mouse while looking at the display unit 30, and designates the target 52a as the origin with the pointer.
  • the first two-dimensional image data group and the second two-dimensional image data group after shooting do not necessarily have to be stored in the terminals 40 and 42.
  • a memory card or a CD in which the first two-dimensional image data group and the second two-dimensional image data group are recorded may be mailed to an office in country Z.
  • the first two-dimensional image data group and the second two-dimensional image data group are read into the plant alignment device 20.
  • the first two-dimensional image data group and the second two-dimensional image data group after shooting may be directly transmitted from the shooting machines 38 and 39 to the plant alignment device 20 by e-mail or the like.
  • the three-dimensional coordinate axes with reference to the origin are set manually, but the information of the designated origin is used.
  • the control unit 22 may set the three-dimensional coordinate axes with respect to the origin in the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data.
  • the control unit 22 may determine whether or not the coordinate error of each target 52a is within a preset tolerance. For example, as shown in FIG. 7, the target 52a within the margin of error is displayed with “ ⁇ ” or the like, and the target 52a not within the margin of error is displayed with “ ⁇ ” or the like. Note that FIG. 7 illustrates a case where an error of less than 0.04 is within the allowable range. Further, the margin of error can be freely set by an operator or the like, and the set margin of error is stored in a storage unit (not shown).
  • the control unit 22 uses the coordinates of the target 52a, which is not within the permissible error, as alignment information via the communication unit 24, and the terminal 40 of the factory A and the terminal of the factory B B. It is transmitted to 42 (contact process, step S8). Specifically, the coordinates (5.05, 0, 0) of the first object 4 and the corresponding coordinates (5.01, 0, 0) of the second object 6 are transmitted by e-mail or the like. Make a notification.
  • the terminals 40 and 42 that have received the notification notify the person in charge of the factory A that manages the terminal 40 and the person in charge of the factory B that manages the terminal 42 that they have received the coordinate notification by means of notification such as an alarm. ..
  • the person in charge of receiving the notification reports the contents of the notification to the worker in charge of the first object 4 and the worker in charge of the second object 6, respectively.
  • the information transmitted in the communication process is not necessarily limited to the coordinates of the target 52a that are not within the tolerance, and the coordinates of the corresponding pair of targets 52a are used as the alignment information to the terminal 40 of the factory A and the terminal 42 of the factory B. You may send it.
  • the plug 52 is used as a jig in which the target 52a is displayed on the head, but as a jig other than the plug 52, for example, a peg, a wedge, or the like is used as a tool for positioning. May be used as.

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Abstract

［課題］接合部の位置合わせを容易かつ正確に行うことができるプラント用位置合わせ方法を提供する。 ［解決手段］撮影工程にて撮影された第１対象物の複数の二次元画像データである第１二次元画像データ群を取得すると共に、第２対象物の複数の二次元画像データである第２二次元画像データ群を取得する取得工程、前記第１二次元画像データ群を第１三次元画像データ、前記第２二次元画像データ群を第２三次元画像データにそれぞれ変換する変換工程、前記第１三次元画像データに基づく画像および前記第２三次元画像データに基づく画像において、それぞれ原点となる前記ターゲットを指定する指定工程、前記指定工程により指定された原点の情報を用いて、前記第１三次元画像データおよび前記第２三次元画像データにおいて前記原点を基準とする三次元座標を設定する設定工程、前記第１三次元画像データおよび前記第２三次元画像データにおいて対応する前記ターゲット同士の位置確認を行う位置確認工程を含む。

Description

プラント用位置合わせ方法
　本発明は、たとえば、プラントの建設現場などで大型機器を据え付ける際に、事前に３Ｄ画像を用いて据え付け対象となる対象物の位置合わせを行うプラント用位置合わせ方法に関する。
　大型機器を建設現場で据え付ける際において、接合部であるボルト穴の位置や大きさが据え付け対象物の接合部と合わない場合がある。この場合、ボルト穴を拡張したり、長穴にしたりするなど、多大な時間をかけて機器を修正する必要が生じる。
　この不要な作業を減らすため、機器を製作する工場にて、予め接合部同士を仮合わせしてから出荷することが行われている。この仮合わせは、具体的には、接合部にボルトを通して据え付け対象物を締結できか否かを確認する作業であり、Trial fit upまたはTrial assemblyと呼ばれている。
特開２０１２－６８０６２号公報
　しかしながら、上述のような仮合わせを行うのには実物を用いるため、据え付け対象物が大型機器である場合には作業自体に多大な労力を有する。さらに、据え付け対象物が高所に位置する場合には、建設機械や足場が必要になる。このような事情により、仮合わせを行うことはコスト増やスケジュール延長につながるという問題があった。
　また、上述のような労力を発生させない方法として、ボルト穴などの接合部の写真を撮影し、事前に画像データと設計情報を照合して位置合わせを行う位置合わせ装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
　しかし、この位置合わせ装置のように、設計情報を用いた場合、設計情報には公差が含まれていないため、正確な位置合わせをすることは困難であった。
　本発明の目的は、接合部の位置合わせを容易かつ正確に行うことができるプラント用位置合わせ方法を提供することである。
　本発明のプラント用位置合わせ方法は、
　接合の対象となる第１対象物と第２対象物の位置合わせを行うプラント用位置合わせ方法であって、
　頭部にターゲットが標示された第１治具を前記第１対象物に形成された第１孔部に挿入すると共に、頭部にターゲットが標示された第２治具を前記第２対象物に形成された第２孔部に挿入する挿入工程、
　前記第１治具が前記第１孔部に挿入された前記第１対象物を複数撮影し、前記第２治具が前記第２孔部に挿入された前記第２対象物を複数撮影する撮影工程、
　前記撮影工程にて撮影された前記第１対象物の複数の二次元画像データである第１二次元画像データ群を取得すると共に、前記第２対象物の複数の二次元画像データである第２二次元画像データ群を取得する取得工程、
　前記第１二次元画像データ群を第１三次元画像データ、前記第２二次元画像データ群を第２三次元画像データにそれぞれ変換する変換工程、
　前記第１三次元画像データに基づく画像および前記第２三次元画像データに基づく画像において、それぞれ原点となる前記ターゲットを指定する指定工程、
　前記指定工程により指定された原点の情報を用いて、前記第１三次元画像データおよび前記第２三次元画像データにおいて前記原点を基準とする三次元座標を設定する設定工程、
　前記第１三次元画像データおよび前記第２三次元画像データにおいて対応する前記ターゲット同士の位置確認を行う位置確認工程
を含むことを特徴とする。
　このように、予め二次元画像データをそれぞれ三次元画像データに変換して位置確認を行うことにより、第１孔部、第２孔部の中心位置の誤差が的確に把握できるため、接合部の位置合わせを容易かつ正確に行うことができる。
　また、本発明のプラント用位置合わせ方法は、
　前記位置確認工程で得られた位置合わせ情報に基づいて前記第１孔部および前記第２孔部の少なくとも一方を修正する修正工程
をさらに含むことを特徴とする。
　すなわち、事前に三次元画像データを用いて位置確認が行われているため、位置確認工程で得られた位置合わせ情報を用いることにより、必要な孔部のみを迅速に修正（孔部を拡張したり、長穴にしたりするなど）できる。
　また、本発明のプラント用位置合わせ方法は、
　前記修正工程により前記第１孔部および前記第２孔部の少なくとも一方が修正された状態で前記第１対象物および前記第２対象物を出荷する出荷工程、
　前記出荷工程で出荷された前記第１対象物および前記第２対象物を接合する接合工程
を含むことを特徴とする。
　すなわち、事前に三次元画像データを用いて位置確認が行われ、孔部の修正が行われた状態で対象物が建設現場に出荷されるため、建設現場においては位置合わせ作業や修正作業を行う必要がなく容易かつ迅速、低コストで組み立て作業ができる。
　また、本発明のプラント用位置合わせ方法は、
　前記第１治具および前記第２治具が、逆円錐形状を有するプラグであることを特徴とする。
　このように、位置合わせに用いる治具としては、逆円錐形状のプラグを用いるのが好適である。
　また、本発明のプラント用位置合わせ方法は、
　前記第１対象物と前記第２対象物を接合して完成される対象物は、プラント用大型機器であることを特徴とする。
　このように、本発明のプラント用位置合わせ方法によれば、プラント用大型機器を接合する場合に、工場において建設機械や足場などを用いた大掛かりな仮合わせ作業が必要でなくなるため、工場での作業負担を低減することができる。
　本発明によれば、接合部の位置合わせを容易かつ正確に行うことができるプラント用位置合わせ方法を提供することができる。
実施の形態に係るプラント用位置合わせ方法を用いて位置合わせされる対象物を上方から視た斜視図である。 実施の形態に係るプラント用位置合わせ方法を用いて位置合わせされる対象物の製作地（例えば工場）および組立地（例えば建設現場）などの一例を説明する概念図である。 実施の形態に係るプラント用位置合わせ装置の構造を示すブロック図である。 実施の形態に係るプラント用位置合わせ方法に係る処理を示すフローチャートである。 実施の形態に係る対象物を接合するのに用いられる治具（プラグ）および治具が挿入された接合部を示す図である。 実施の形態に係るプラント用位置合わせ装置の表示部に表示されたターゲットの座標を示す図である。 他の実施の形態に係るプラント用位置合わせ装置の表示部に表示されたターゲットの座標を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るプラント用位置合わせ方法について説明する。図１は、実施の形態に係るプラント用位置合わせ方法を用いて位置合わせされる対象物を示す斜視図である。ここでは、対象物２として燃焼機器の炉枠を例に示している。図１に示すように、対象物２は、第１対象物４と第２対象物６を接合して構成される。
　第１対象物４および第２対象物６は、それぞれ直方体状の形状を有しており、対向する開口部の縁部にフランジ８、１０を有している。フランジ８、１０には、それぞれ所定の間隔でボルト孔として第１孔部１２、第２孔部１４が形成されている。また、第１対象物４および第２対象物６の外面には、それぞれ特異点１６（例えばＱＲコード（登録商標）、マーカー、トラロープ、バーコード、文字情報、もしくは球体など）、およびスケール１８が貼付されている。なお、特異点１６やスケール１８は、後述する撮影の際に第１対象物４および第２対象物６と一緒に写るように、貼付することに代えて、第１対象物４および第２対象物６の近傍に配置してもよい。
　図２は、対象物２の製作地（例えば工場）、組立地（例えば建設現場）などの一例を説明する概念図である。図２に示すように、たとえば、第１対象物４はＸ国のＡ工場、第２対象物６はＸ国のＢ工場で製作され、Ｙ国のプラント建設現場で第１対象物４と第２対象物６が組み立てられて対象物２が完成される。ここで、実施の形態に係るプラント用位置合わせ装置２０はＺ国のオフィス内に配置されている。
　次に、実施の形態に係るプラント用位置合わせ装置２０について説明する。図３は、実施の形態に係るプラント用位置合わせ装置２０の構造を示すブロック図である。このプラント用位置合わせ装置２０は、接合の対象となる第１対象物４と第２対象物６の位置合わせに用いられるものである。図３に示すように、プラント用位置合わせ装置２０は、各部を制御する制御部２２を備え、制御部２２には、Ａ工場の端末４０およびＢ工場の端末４２と通信を行う通信部２４、複数の二次元画像データを一つの三次元画像データに変換する変換部２６、三次元画像データを記憶する記憶部２８、三次元画像データに基づく画像を表示する表示部３０、表示部３０に表示された画像に必要な情報を入力する入力部３２が接続されている。入力部３２としては、たとえば、タッチ操作により情報を入力するタッチパネルなどが挙げられる。
　次に、実施の形態に係る対象物２の位置合わせを行う処理、すなわち、接合の対象となる第１対象物４と第２対象物６の位置合わせを行うプラント用位置合わせ方法について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、Ａ工場において、図５（ａ）に示すような、プラグ５２が用意される。このプラグ５２は、頭部に近づくほど大径になる逆円錐台状の部品であり、頭部にターゲット５２ａが標示されている。プラグ５２は、図５（ｂ）に示すように、ターゲット５２ａがフランジ８の被接合面と反対側の面に位置するようにして、第１対象物４のフランジ８に形成された第１孔部１２に挿入される。なお、プラグ５２は、頭部に近づくほど大径になる形状を有しているため、隙間なく第１孔部１２に挿入される（挿入工程、ステップＳ１）。なお、Ｂ工場においても同様にプラグ５２が用意され、第２対象物６のフランジ１０に形成された第２孔部１４に挿入される。
　次に、プラグ５２（第１治具）がフランジ８の第１孔部１２に挿入された状態で撮影機３８を用いて第１対象物４の撮影が行われる（撮影工程、ステップＳ２）。撮影は様々な角度から行われる。また、撮影機３８としては、デジタルカメラやスマートフォンなどが用いられる。なお、Ｂ工場においても、第１対象物４と同様に、プラグ５２（第２治具）がフランジ１０の第２孔部１４に挿入された状態で撮影機３９を用いて第２対象物６の撮影が行われる。
　撮影された複数の画像は、Ａ工場においては第１二次元画像データ群としてそれぞれ端末４０内に記録され、Ｂ工場においては第２二次元画像データ群として端末４２内に記録される。端末４０、４２としては、たとえば、パソコンなどが挙げられ、第１二次元画像データ群、第２二次元画像データ群の端末４０内への記録は、たとえば、メモリカードなどを撮影機３８、３９から端末４０、４２に付け替えることなどにより行われる。次に、撮影された第１対象物４の第１二次元画像データ群および第２対象物６の第２二次元画像データ群は、端末４０、４２からＺ国のオフィスに配置されているプラント用位置合わせ装置２０に、たとえば電子メールなどによって送信される。
　制御部２２は、通信部２４を介して、第１二次元画像データ群を受信（取得）すると（取得工程、ステップＳ３）、変換部２６により、これらを一つの第１三次元画像データに変換する（変換工程、ステップＳ４）。変換する際には、第１二次元画像データに含まれる特異点１６を介してそれぞれの第１二次元画像データが繋ぎ合わせられる。また、スケール１８を介してそれぞれの二次元画像データの縮尺が統一される。第２二次元画像データ群についても同様に、第２二次元画像データ群を受信した後、一つの第２三次元画像データに変換される。なお、三次元画像データへの変換は公知の技術を用いて行われる。第１三次元画像データおよび第２三次元画像データは、記憶部２８に記憶される。
　次に、制御部２２は、記憶部２８から第１三次元画像データおよび第２三次元画像データを読み出し、それぞれの三次元画像データに基づく画像をたとえば並べて表示部３０に表示する。表示部３０への画像の表示は、オペレーター自身の操作によって行ってもよい。ここで、オペレーターは、表示部３０に表示されている第１対象物４の画像および第２対象物６の画像を見ながらタッチ操作などによりそれぞれの原点となるターゲット５２ａを指定する（指定工程、ステップＳ５）。原点が確定した後に、オペレーターは、それぞれ第１三次元画像データおよび第２三次元画像データにおいて原点を基準とする三次元座標軸を設定する（設定工程、ステップＳ６）。このように、第１三次元画像データおよび第２三次元画像データにおいて、それぞれ三次元座標軸を設定することにより、第１孔部１２、第２孔部１４の中心位置が客観的に認識できるようになる。
　次に、制御部２２は、それぞれの三次元画像データ基づく画像における各ターゲット５２ａの三次元座標軸上の座標を特定した上で、さらに図６に示すように、特定した座標のテーブルを表示部３０に表示してもよい。これらのテーブルと第１三次元画像および第２三次元画像は、併せて表示してもよく、または何れか一方のみを表示してもよい。
　次に、オペレーターは、表示部３０に表示されている座標のテーブルや第１三次元画像、第２三次元画像を見ながら、第１三次元画像データおよび第２三次元画像データにおいて対応するターゲット５２ａ同士の位置合わせ、すなわち、対応するターゲット５２ａ同士の座標位置の確認を行う（位置確認工程、ステップＳ７）。次に、オペレーターは、対応する座標位置が許容誤差内にないターゲット５２ａを把握し、許容誤差内にないターゲット５２ａが配置されている第１孔部１２の位置を第１対象物４の担当作業員に電話などで連絡する。同様に、許容誤差内にないターゲット５２ａが配置されている第２孔部１４の位置を位置合わせ情報として、第２対象物６の担当作業員に電話などで連絡する（連絡工程、ステップＳ８）。
　各担当作業員は連絡を受けると、位置合わせ情報に基づいて、許容誤差内にないターゲット５２ａに対応する第１孔部１２、第２孔部１４を拡張したり、長孔にしたりするなどの修正を行ない（修正工程、ステップＳ９）、修正後、Ａ工場から第１対象物４が、Ｂ工場から、第２対象物６が、Ｙ国の建設現場に出荷される（出荷工程、ステップＳ１０）。なお、修正が第１対象物４または第２対象物６の何れかについて行われていれば足りる場合は、第１対象物４または第２対象物６の何れか一方は修正されないまま出荷される。この場合は、連絡工程（ステップＳ８）において、修正する必要のない対象物２の担当作業員には連絡する必要がない。
　Ｙ国の建設現場の担当者は、第１対象物４と第２対象物６を受領すると、第１対象物４のフランジ８に形成された各第１孔部１２と第２対象物６のフランジ１０に形成された各第２孔部１４の位置を合わせ、各第１孔部１２、第２孔部１４にボルトを貫通させて第１対象物４と第２対象物６を接合し（接合工程、ステップＳ１１）、対象物２を完成させる。
　この実施の形態に係るプラント用位置合わせ方法によれば、頭部にターゲット５２ａが標示されたプラグ５２を第１孔部１２に挿入した第１対象物４、同プラグ５２を第２孔部１４に挿入した第２対象物６をそれぞれ撮影し、第１対象物４および第２対象物６の二次元画像データをそれぞれ三次元画像データに変換して三次元座標軸を設定することにより、第１孔部１２、第２孔部１４の中心位置の誤差が的確に把握できる。よって、予めかかる誤差を把握し、事前に工場でこの誤差を修正する作業を行った後に第１対象物４および第２対象物６を建設現場に出荷することにより、建設現場において、第１対象物４と第２対象物６の接合部の位置合わせを容易かつ正確に行うことができる。
　すなわち、この実施の形態に係るプラント用位置合わせ方法によれば、三次元画像データを用いてTrial fit upと同様の効果を得ることができ、工場や建設現場における位置合わせ作業が不要となるため、位置合わせに係るコストを大幅に低減し、かつスケジュールを削減することができる。
　なお、上述の実施の形態においては、図２に示すように、第１対象物４、第２対象物６がＸ国内に位置し、建設現場がＹ国内に位置し、プラント用位置合わせ装置２０がＺ国内に位置しているが、これらは必ずしも異なる国に位置していなくてもよい。たとえば、第１対象物４、第２対象物６、プラント用位置合わせ装置２０、建設現場がそれぞれ同一の敷地内の少し離れた場所に位置していてもよい。この場合、取得部は必ずしも通信部２４でなくてもよく、たとえば、撮影機３８、３９または端末４０、４２と有線接続されていてもよい。
　また、上述の実施の形態において、入力部３２はタッチパネルに限定されず、たとえば、マウス、キーボードなどでもよい。この場合、オペレーターは、表示部３０を見ながらマウスを操作し、ポインターで原点となるターゲット５２ａを指定する。
　また、上述の実施の形態の撮影工程（ステップＳ２）において、撮影後の第１二次元画像データ群、第２二次元画像データ群は、必ずしも端末４０、４２に記憶する必要はない。たとえば、第１二次元画像データ群、第２二次元画像データ群が記録されたメモリカードやＣＤなどをＺ国のオフィスに郵送してもよい。この場合、現地でメモリカードやＣＤなどをプラント用位置合わせ装置２０に接続することで、第１二次元画像データ群、第２二次元画像データ群がプラント用位置合わせ装置２０に読み込まれる。また、撮影後の第１二次元画像データ群、第２二次元画像データ群は、撮影機３８、３９から直接プラント用位置合わせ装置２０に電子メールなどで送信してもよい。
　また、上述の実施の形態における三次元軸の設定工程（ステップＳ６）においては、人手を介して原点を基準とする三次元座標軸を設定しているが、指定された原点の情報を用いて、制御部２２が、第１三次元画像データおよび第２三次元画像データにおいて原点を基準とする三次元座標軸を設定するようにしてもよい。
　また、上述の実施の形態の位置確認工程（ステップＳ７）において、制御部２２は、各ターゲット５２ａの座標の誤差が予め設定されている許容誤差にあるか否かを判定してもよい。たとえば、図７に示すように、許容誤差内にあるターゲット５２ａを“〇”などで表示し、許容誤差内にないターゲット５２ａを “×”などで表示する。なお、図７においては、０．０４未満の誤差が許容範囲である場合を例示している。また、許容誤差は、オペレーターなどにより自由に設定でき、設定された許容誤差が図示しない記憶部に記憶されている。
　次に、制御部２２は、オペレーターにより所定の通知操作が行われると、通信部２４を介して、許容誤差内にないターゲット５２ａの座標を位置合わせ情報としてＡ工場の端末４０およびＢ工場の端末４２に送信する（連絡工程、ステップＳ８）。具体的には、第１対象物４における座標（５．０５、０、０）これに対応する第２対象物６における座標（５．０１、０、０）を電子メールなどで送信することに通知を行う。
　通知を受けた端末４０、４２は、それぞれアラームなどの通知手段により、端末４０を管理するＡ工場の担当者、端末４２を管理するＢ工場の担当者に座標の通知を受けた旨を報知する。報知を受けた担当者は、それぞれ第１対象物４の担当作業員、第２対象物６の担当作業員に通知を受けた内容を報告する。
　この場合、連絡工程で送信する情報は、必ずしも許容誤差内にないターゲット５２ａの座標に限らず、対応する一対のターゲット５２ａの座標を位置合わせ情報としてＡ工場の端末４０およびＢ工場の端末４２に送信してもよい。
　また、上述の実施の形態においては、頭部にターゲット５２ａが表示された治具としてプラグ５２を用いているが、プラグ５２以外の治具として、たとえば、ペグやくさびなどを位置合わせ用の道具として用いてもよい。
２      対象物
４      第１対象物
６      第２対象物
８      第１フランジ
１０    第２フランジ
１２    第１孔部
１４    第２孔部
１６    特異点
１８    スケール
２０    プラント用位置合わせ装置
２２    制御部
２４    通信部
２６    変換部
２８    記憶部
３０    表示部
３２    入力部
３８    第１撮影機
３９    第２撮影機
４０    端末
４２    端末
５２    プラグ（治具）
５２ａ  ターゲット

Claims (5)

  1. 　接合の対象となる第１対象物と第２対象物の位置合わせを行うプラント用位置合わせ方法であって、
    　頭部にターゲットが標示された第１治具を前記第１対象物に形成された第１孔部に挿入すると共に、頭部にターゲットが標示された第２治具を前記第２対象物に形成された第２孔部に挿入する挿入工程、
    　前記第１治具が前記第１孔部に挿入された前記第１対象物を複数撮影し、前記第２治具が前記第２孔部に挿入された前記第２対象物を複数撮影する撮影工程、
    　前記撮影工程にて撮影された前記第１対象物の複数の二次元画像データである第１二次元画像データ群を取得すると共に、前記第２対象物の複数の二次元画像データである第２二次元画像データ群を取得する取得工程、
    　前記第１二次元画像データ群を第１三次元画像データ、前記第２二次元画像データ群を第２三次元画像データにそれぞれ変換する変換工程、
    　前記第１三次元画像データに基づく画像および前記第２三次元画像データに基づく画像において、それぞれ原点となる前記ターゲットを指定する指定工程、
    　前記指定工程により指定された原点の情報を用いて、前記第１三次元画像データおよび前記第２三次元画像データにおいて前記原点を基準とする三次元座標を設定する設定工程、
    　前記第１三次元画像データおよび前記第２三次元画像データにおいて対応する前記ターゲット同士の位置確認を行う位置確認工程
    を含むことを特徴とするプラント用位置合わせ方法。
  2. 　前記位置確認工程で得られた位置合わせ情報に基づいて前記第１孔部および前記第２孔部の少なくとも一方を修正する修正工程
    をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のプラント用位置合わせ方法。
  3. 　前記修正工程により前記第１孔部および前記第２孔部の少なくとも一方が修正された状態で前記第１対象物および前記第２対象物を出荷する出荷工程、
    　前記出荷工程で出荷された前記第１対象物および前記第２対象物を接合する接合工程
    を含むことを特徴とする請求項２記載のプラント用位置合わせ方法。
  4. 　前記第１治具および前記第２治具は、逆円錐形状を有するプラグであることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載のプラント用位置合わせ方法。
  5. 　前記第１対象物と前記第２対象物を接合して完成される対象物は、プラント用大型機器であることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載のプラント用位置合わせ方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11153438A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 芯出治具及びそれを用いた測定装置
JP2003028614A (ja) * 2001-07-12 2003-01-29 Toyota Industries Corp 位置検出方法、位置検出装置、産業車両、マーク、荷役用パレット、荷役用棚、貼付用シート及び荷役システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012068062A (ja) * 2010-09-21 2012-04-05 Fuji Xerox Co Ltd 位置合わせ装置、位置合わせシステム及び位置合わせプログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11153438A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 芯出治具及びそれを用いた測定装置
JP2003028614A (ja) * 2001-07-12 2003-01-29 Toyota Industries Corp 位置検出方法、位置検出装置、産業車両、マーク、荷役用パレット、荷役用棚、貼付用シート及び荷役システム

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