2010 Fiscal Year Annual Research Report
CG画像簡略化技術を用いた発泡スチロールの自由曲面加工・計測システムの構築
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22360058
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
齋藤 義夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00108218)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 智久 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70334513)
朱 疆 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70509330)
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| Keywords | 機械工作・生産工学 / CG技術 / 自由曲面加工 |
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| Research Abstract |
工業製品では、複雑な三次元形状の利用が増えており、早い段階での設計情報と実際の加工された形状の確認が必要になっており、ラピッドプロトタイピング(RP)のような試作品の製作の重要性が急増している。ところが、自由曲面形状はデータ量が多く、実際の形状と目標とした形状の相違を把握することも難しいことから、加工と計測を融合したシステムが必要不可欠となってくる。そこで、CG分野で利用されている画像簡略化手法を適用し、加工性の良い発泡スチロールを対象とした、自由曲面の加工と計測を結合したシステムの構築を研究目的として、平成22年度は下記のような研究を行い、成果をあげている。
(1)発泡スチロールの加工特性に適したパスの生成と計測プロセスとの融合:(担当:斎藤義夫、朱彊)
発泡スチロールの加工メカニズムは熱溶解、熱分解現象であり、機械的な加工力がかからない状態であるが、機械としての振動は工具である熱線に影響するので、発泡スチロールの加工特性に適した加工パスの生成を自動化するとともに、加工された面の計測を行うプロセスを融合し、空間移動に関する制御方法を提案した。
(2)CG画像簡略化技術を応用した粗加工プロセスの開発とその精度向上:(担当:田中智久、朱彊)
自由曲面などの意匠設計では、濃淡や陰影を付けたスケッチ図が利用され、熟練者が三次元のプロトタイプを試作し、それを意匠設計者にフィードバックし感性評価を行いながら実際の三次元形状データを作り上げている。そこで、多数のポリゴンで三次元形状を表現したモデルに対して、CG画像簡略化技術を応用し、加工工程に適した単純化を行うことにより、芸術家の創作過程と反対に、画像簡略化技術を機械加工の粗加工、仕上げ加工に対比させ、自由曲面の加工に適したパス生成について研究を行い、精度の向上を図り、多くの知見を得た。
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