2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of daily performance test for degradation prevention of machining centers
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26420060
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
齋藤 明徳 日本大学, 工学部, 教授 (10334476)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 工作機械 / マシニングセンタ / 位置決め精度 / 画像照合 / スペックルパターン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マシニングセンタの受け入れ検査は、ISO規格にしたがって行われ、現在、静的精度、直進及び回転運動軸の位置決め精度、補間運動精度、工作精度などから成り立っている。この中で、補間運動精度については、ボールバーを用いることによって、簡単に通常の直進3軸のマシニングセンタの精度が測定できる。ところが、位置決め精度検査については、1軸の直進軸や回転軸の位置決め精度の場合、誤差がわかればNC装置で簡単に補正が行えるものの、高価なレーザ測長器を使わなくては、測定が行えない。また、レーザ測長器については、経験が必要とされ、装置のセットアップなどにも時間を要する。
そこで、セットアップに時間を必要としない測定装置と簡易的な測定方法とを考案し、日常的に位置決め精度の検査が行える方法を提案することを目的として研究を行った。
その結果、画像照合による位置測定を用いた方法を提案し、提案方法には、次の特長があることが明らかにした。(1) 画像撮影のCMOSカメラとターゲットとの距離設定が容易である。(2) ターゲットとして、マシニングセンタのテーブル表面など、様々なものを使用できる可能性がある。(3) 測定範囲0~40μmにおいて、±0.5μmの高い精度で位置を測定できる。(4) ターゲット面に対してCMOSカメラを傾けて、スペックルパターンを撮影することによって、ターゲットの垂直方向の位置の変化を画像照合で測定することができる。
さらに、画像照合によって位置を3次元で測定する方法を検討し、2台のCMOSカメラを傾けて、ターゲットに垂直な面に対称に設置することによって、画像照合でターゲット面に平行な位置の変化と垂直な位置の変化とを分離して測定できることを明らかにした。この方法を用いて、直進軸の位置決め精度を3次元で評価することによって、詳細に直進軸の挙動を把握することができることを確認した。
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