| 研究概要 |
1.研究目的 精密機械部品の形状・寸法の測定に三次元座標測定機が多用されつつある。測定機のプロ-ブとして先端に球を用いる接触型プロ-ブが一般的であるが,三次元曲面,変形しやすい物体,微少な物体の測定における困難さ,また球の直径の補正を要するなどの問題点がある。そこで我々は三次元座標測定機用プロ-ブとして非接触でX,Y,Zの3軸座標の同時検出の可能なプロ-ブを開発してきた。本研究では非接触プロ-ブの実用化を目指し,光学系の改良,プロ-ブ本体の小形軽量化,位置検出信号の自動発生及び測定精度の向上を目的とする。
2.研究成果 (1)2組の対物レンズとCCDカメラを用いたステレオビジョン式の非接触プロ-ブを小形軽量化するための光学系を考案し,設計製作した。光源として高輝度LEDを採用した。 (2)テレビモニタ-上に2重画像を合成表示する画像処理装置(電子回路)を試作し,手動測定を行ったところ繰返し精度は標準偏差で0.1〜0.6μmであった。 (3)三次元座標測定機のコンピュ-タと試作した画像処理装置を接続することにより,Z方向の位置検出を自動化した。Z方向の位置検出を高精度化する原理を考案し,これに基づき自動検出のためのプログラムを開発した。 (4)X方向,Y方向の位置検出を行う機能を画像処理装置に加え,この位置検出信号をコンピュ-タに取込むことにより位置検出を自動化した。位置検出を高精度化する原理を考案し,Z軸方向も含めた自動測定のためのプログラムを開発した。 (5)被測定物としてIC用リ-ドフレ-ムを選び,位置検出精度を検討した結果,繰返し精度を標準偏差で表すとX方向が0.11μm,Y方向が0.21μm,Z方向が0.1μm以下となり,実用上十分な精度が得られた。
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