ファイバースコープカメラを視認識手段とした実習ファクトリーの構築

Research Project

Project/Area Number	17H00344
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	工学Ⅰ(機械系)B
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	齋治男東京大学, 工学部・工学系研究科, 技術職員
Project Period (FY)	2017
Project Status	Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help	¥550,000 (Direct Cost: ¥550,000) Fiscal Year 2017: ¥550,000 (Direct Cost: ¥550,000)
Keywords	ファイバースコープカメラ / 加工部位観察 / 切削・放電・電解
Outline of Annual Research Achievements	ファイバースコープカメラを用いて切削や放電、電解などの加工を行う際の、加工物と工具の間でどのような現象が発現しているかを観察するための周辺環境を整えることで、どの程度の加工現象が映像として観察されるかを検証し、教育・研究への展開の可能性を見出したいと考え本研究を行った。切削や放電、電解などの加工を行い加工現象を観察する際の問題点として、加工中の環境で工具回転部や放電、電解部位を直接視認することは困難である。その理由としては、加工屑や加工液、電解液などの飛散や高輝度光の目への影響(危険性)などがあるためである。特に加工実習での加工部位観察においてはこれらの危険回避が重要となる。そこで、ファイバースコープカメラを用いて加工部位画像をノート型PC、スマートフォンなどにより観察することによって、どの程度の加工現象が映像として観察されるかを検証し、安全で有用に教育・研究へ展開できる可能性を見出したいと考え研究を進めた。ファイバースコープカメラを用いて、切削や放電などの加工を行う際に加工物と工具の間でどのような現象が発現しているかを観察するため周辺環境を整えた。ファイバースコープカメラは、加工部位に出来るだけ近づけて設置できるようマグネットスタンド等を用い固定を行った。また、カメラ本体を切削屑や加工液等から保護するため、フィルムや自作カバーで覆う等の措置を行った。観察実行の結果、カバーへの加工屑付着や熱による溶けが発生し短時間の観察は可能だが、長時間の加工観察には不向きであり検討が必要である。しかし、旋削加工、ミーリング加工、放電加工において、ある程度の観察が安全に行えることを確認した。タブレットやスマートフォンの画面上での画像確認を行い、通常のPC(ノートやデスクトップ)ディスプレイでの画像検証と同様の観察が可能であることが判った。当初はファイバースコープカメラとタブレット等を直接接続(オンライン)して観察実験を行っていたが、その後カメラ部とPCをWiFi(無線)で通信する小型ルーターが登場し入手可能となったことで、加工部周辺にはカメラのみを設置し加工屑や加工液の飛散しない場所での観察も可能となった。この成果は、平成30年度の東京大学工学部・工学系研究科技術発表会で報告を行った。