1997 Fiscal Year Annual Research Report
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08555037
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
鬼鞍 宏猷 九州大学, 工学部, 教授 (90108655)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡部 憲嗣 (株)ミツトヨ, 商品開発部, 副主任研究員
中村 泰三 (株)ミツトヨ, 商品開発部, 主席研究員
佐島 隆生 九州大学, 工学部, 助手 (20215750)
甲木 昭雄 九州大学, 工学部, 助手 (20038095)
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| Keywords | レーザダイオード / 三角測量法 / 散乱光 / 表面粗さ / 反射光の強度分布 / 内径測定器 |
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| Research Abstract |
内面研削中にインプロセスで,光学的散乱型三角測量法により加工穴の内径を測定する内径測定器の開発を最終目的として,まず基礎実験として半導体レーザ(LD)からの直接光を半導体位置検出素子(PSD)で受けるときの,入射する光の強度および照射位置がPSD出力,位置検出誤差および繰返し測定による標準偏差に及ぼす影響を調べた.その結果,LD強度が0.0190〜0.212mWの間ではLD強度に比例してPSD出力が増加するが,それ以上では飽和してしまうこと,およびそれ以下ではPSD上の照射位置が中央からずれると位置検出誤差とその標準偏差がかなり大きくなることが分かった.また,この比例域は,PSDに加える逆電圧V_Rを増加すると広がることも示した.したがって,散乱型内径測定器による測定おいては,表面粗さの小さい穴壁面の場合でも,PSDの出力電流和を検出してPSD上の光強度が適正値となるようにLDの光強度を制御しながら測定すれば測定可能なことが明らかになった.
次に,測定対象面の表面粗さと反射光の強度およびその分布との関係を実験的に明らかにした.表面粗さ標準片(加工法:平面研削,最大高さRy:0.8,1.6,3.2μm)を測定対象面として反射光の強度分布を測定した.その結果,以下のことが明らかになった.
(1)測定対象の表面粗さが増加すると強度分布の幅が広がる.
(2)測定対象の加工の方向性によって強度分布の形は異なり,加工方向を含む面内より加工方向と直角な面内において広く散乱する.
このことから,測定対象の表面粗さがかなり広い範囲の値をとっても,この方式による測定の可能性は十分あることが示された.
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