1992 Fiscal Year Annual Research Report
接触面の非線形動力学的解析に基づく多種形状加工部品に対する自動心出しの研究
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03650104
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉村 允孝 京都大学, 工学部, 講師 (60026325)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
由良 憲二 京都大学, 工学部, 助手 (50158341)
人見 勝人 京都大学, 工学部, 教授 (40016308)
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| Keywords | 心出し作業 / 動力学的解析 / 摩擦力 / 非線形解析 / 接触面 / 衝撃力 / シミュレーション / 工作物 |
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| Research Abstract |
テーブルやパレット上に置かれた工作物に衝撃力などを加えて,工作物を目的の位置に精密にセッティングする心出し作業の自動化を実現するための基礎研究として,本年度は,前年度に明らかにした工作物の微小運動挙動特性に基づき,摩擦面を平面,工作物を立体弾性体とした3次元モデルを構築し,衝撃力負荷状態での工作物の運動挙動のシミュレーション法を確立した。そして,一般的な形状をもつ工作物に対して,任意の負荷力に対する動的挙動が定量的に求められるシミュレーション法を構築した。次に,実験装置による測定を行い,測定値と計算値の対応を検討した後,摩擦力モデルおよびシミュレーション・モデルを改良した。そして工作物への力の加え方と工作物の移動挙動の定量的な関係を明らかにした。さらに,心出し作業最適化のアルゴリズムを構築した。具体的に得られた研究成果と経過は以下の通りである。
1. 工作物の微小移動挙動の3次元シミュレーション法を非線形有限要素法により構築した。
2. 3次元シミュレーションモデルによる工作物の微小移動挙動の計算結果と測定値との対応を検討した。
3. 計算結果と測定結果との対応により,摩擦力モデル、シミュレーション・モデルの改良を行った。
4. 工作物への力の加え方(力の位置・方向,力の時間軸上での形など)と工作物の移動の仕方(移動モード)・移動量との関係を明かにした。
5. 最少の打撃回数によって,目的の位置に工作物を移動させるための方法論を明かにした。
6.心出し作業最適化のアルゴリズムを構築し,種々の工作物の心出しの状況に対してその最適化手順を適用した。
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[Publications] 西脇 眞二: "接触面の非線形動力学的解析と精密心出し作業への応用" 日本機械学会論文集 C編. 56. 3095-3102 (1990)
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[Publications] Masataka Yoshimura: "Integrated Opatimigation in Computer-Aided Desiyn and Manufocturing of Machine Products Based on shape Description of Contoct Surfaces" Proceedings“Advances in Design Automation-1991:Computer-Aided Dgsign,Mechdnical Systems Simulation,and Anelysis,Mechanisns and Robotics of the 17th ASME Design Autoonation conference. 2. 353-360 (1991)
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[Publications] 吉村 允孝: "工作物の精密心出し作業の最適化におけるCAE/CAD/CAM" 日本機械学会第1回設計工学・システム部門講演会講演論文集. NO.920-2. 73-78 (1992)
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[Publications] Masataka Yoshimura: "CAE/CAD/CAM for Optimiqation of Precise Centering Operations of Workpieces" Proceedings of the 1992 Pacific Conference on Mamfacturing. 58-65 (1992)
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[Publications] 吉村 允孝: "工作物の精密心出し作業のためのシミュレーションと最適化に関する研究" 日本機械学会論文集 C編. 59. (1993)
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[Publications] Masataka Yoshimura: "Control and Dynamic Systems-Marutacturing and Automation Systems:Techmiques and Technologies(分担執筆)Integnated Optimigation of Product Design and Marufacturing" Academic Press, 53 (1991)
