2006 Fiscal Year Annual Research Report
半導体位置検出素子を用いた深穴の内径と鉛直度の非接触計測装置の開発
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18560260
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Daido Institute of Technology |
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Principal Investigator |
西堀 賢司 大同工業大学, 工学部, 教授 (50115614)
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| Keywords | 光応用計測 / LED光源 / 半導体位置検出素子 / PSD / 距離計測 / 散乱光 / センサ / 内径計測 |
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| Research Abstract |
鋳物等における比較的小径な深穴の直径および傾き角度を非接触で,かつ簡便な方法で高精度に計測する装置は見あたらない.本研究は、壁面に照射した光の散乱光をPSD(半導体位置検出素子)で受ける構成で,深穴の内径および鉛直度を非接触で高精度に計測できる簡単な構造の装置を提案し,有効性を明らかにすることを目的とする.
平成18年度は、赤外LEDの光源をピンホールを通して計測壁面に照射し,その散乱光を直径0.5mmのピンホールを通して1次元PSDで受ける構造の深穴径計測用の近距離計測センサを提案し,試作・実験から以下のことを明らかにした.
(1)センサから計測面までの距離Lが,0.7mm≦L≦2.7mmの範囲において±3%以内の精度で計測できる.
(2)散乱光を利用しているため,計測面の角度に影響されず,距離を正確に計測することができる.
(3)計測面の表面粗さが赤外LEDの波長に比べて約1.5倍以上であれば,距離を正確に計測することができる.
(4)本システムを1組とし,円周上に3組用いることで深穴の内径および鉛直度を計測することが可能である.
本研究の過程で,2次元PSDを用いてプローブ円周上の3箇所の投光側に対して1個の受光部で済む構造を考案した.平成19年度ではこの方式を試作・実験し,その有効性を確認することとした.
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