2019 Fiscal Year Research-status Report
Newly Optical Measurement Method for Internal Form of Taper Sockets of Machine Tool
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18K03883
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
吉田 一朗 法政大学, 理工学部, 教授 (80409466)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 主軸テーパ穴内面 / 摩耗の定量測定 / 光学的計測法 / 画像認識 / 画像処理 / 白色干渉 / 縞解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨今の生産現場では，生産の効率化・自動化が強く求められており，工作機械のメンテナンス技術や計測技術も自動化・半自動化している．しかしながら，工作機械と，機械加工の命である工具とを連結する主軸テーパ穴の内面の幾何形状の検査や修正研削などのメンテナンスは，旧態依然として光明丹を使った職人技とも言うべき官能検査的な方法が主流である．このような方法では，世界人口の増加へ対応した生産力増強や国際競争力アップへのボトルネックになりうるため，職人技を革新する新しい定量的な計測原理の研究とスキル依存を最小化する計測システムの研究開発が必要とされている．そこで，本研究では技能，感覚に頼る検査方法を革新し，主軸テーパ穴内面を計測できる学術的にも新しい計測原理を確立することを目指し，画像処理・認識アルゴリズムの開発と光学系の検討を行った．
本年度は次の1, 2 の項目を実施した．1) テーパ穴内面の摩耗を計測可能とするレーザ干渉光学系を設計した．これにより，白色干渉とレーザ干渉の情報を統合した解析の検討が可能となった．2)画像処理・認識アルゴリズムの検討を行った．これにより，テーパ内面の摩耗部分の特定が可能となった．次年度は，本アルゴリズムと本ソフトウェアの改良を実施し，干渉アルゴリズムと組み合わせ精度の高い計測手法を確立する予定である．
また，学会発表等の成果については，上記の1)，2) の成果について，国際会議で口頭発表を実施した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年令和元年度は次の内容，1) テーパ穴内面の摩耗のレーザ干渉計測の試作開発，2) テーパ穴内面の摩耗の画像認識アルゴリズムの試作開発，を研究目標と設定した．研究の進捗は，前述の研究実績の概要，および，当初の計画通りに順調に進行している．1)では，テーパ穴内面の摩耗を計測可能とするレーザ干渉光学系を設計し，縞解析により摩耗形状を計測する．前年度の白色干渉光学系より得られた情報を融合させるアルゴリズムの開発の準備が整った．2)では，画像処理・認識アルゴリズムの研究を実施した．この画像処理・認識アルゴリズムにより，摩耗部分の位置と大きさの特定が可能となった．これにより，白色干渉，および，レーザ干渉の結果を組み合わせた精度の高い計測アルゴリズムの研究開発の準備が整った．以上の理由から，現在までの進捗状況は，おおむね順調に進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の全体目標を達成するために，当初の予定通り令和2年度の研究目標の内容を推進する．具体的には，開発した光学計測原理とアルゴリズムを融合させた計測システムの構築を実施する．
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| Causes of Carryover |
旅費の支出が抑えられたため，次年度使用額が生じた．旅費は，成果発表が近隣となったため支出を抑えられた．次年度使用額である12,563円については，2020年11月末までに旅費として使用予定である．
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