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座標計測の高度化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07305007
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分総合
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

下河辺 明  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (40016796)

研究分担者 高増 潔  東京大学, 工学部, 助教授 (70154896)
三好 隆志  大阪大学, 工学部, 教授 (00002048)
高田 孝次  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80126474)
清野 慧  東北大学, 工学部, 教授 (40005468)
大園 成夫  東京大学, 工学部, 教授 (10010878)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1996年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワードソフトウェアデータム / ナノメートル計測 / 座標計測 / 光プローブ / 超小型精密自走機械 / 仮想三次元測定機 / 結晶格子 / 能動制振 / 自律校正 / ナノCMM / 超小型自走機械 / 微動テーブル
研究概要

本研究では座標計測の本質を明確にするとともに,座標計測の高度化と次代の座標計測のあるべき姿を,具体的に示すことを目的に,下記を行った.
(1)オンマシンで高周波成分や段差などを含む真円度形状を高精度に計測できる新しいソフトウェアデータム(3点合成法)を開発した.またそれを実現するための測定システムを構築し,実際に真円度測定を行った.
(2)形状偏差に対するデータ処理手法を新しく開発し,統計的な手法を導入することの有効性を示した.また,形状偏差に対するデータ処理手法を新しく開発し,統計的な手法を導入することの有効性を示した.
(3)光リング画像から3次元自由曲面の形状計測およびエッジプロファイルの検出が可能で,3次元座標測定機の光プローブとして利用することができる,高精度・多機能な光リング式変位センサの開発を行い,その特性を明らかにした.
(4)結晶格子を基準スケールとし,その読みとりにSTMを用いたサブナノメートル分解能の1次元比較測長器を試作した.1マイクロメートル超の比較測長を行い,測定精度を評価した.
(5)任意の製品上において表面微細形状の測定を行える新しい形状測定法として,超小型精密自走機械,走査型プローブ顕微鏡および三次元測定機の共存システムを提案し,それらの試作システムを実現した.
(6)座標計測用多自由度微動テーブルに関し,精密な高速駆動のためのアクチュエータ配置法を検討し,更に制御型防振機構を用い,外乱への対処を研究した.
(7)三次元測定機の周囲温度変化による熱変形が,測定精度にどのような影響を与えるかを明らかにするために,有限要素法を用いた仮想三次元測定機をコンピュータ上に構成し,その影響を解析的に調べた.

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Hisayuki Aoyama et al.: "Combination of Miniature Robot and Coordinate Measuring Machine" Proceedings of 2nd Int. ernational Conference on Precision Engineering. 455-468 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masato Aketagawa,Koji Takada,et al.: "Length Measurement with Sub-nanometer Resolution Using DTU-STM and Regular Crystalline Lattice" Procedings of 9th World Congress on Theory of Machines and Mechanics. 3072-3076 (1995)

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  • [文献書誌] Kiyoshi Takamasu,Shigeo Ozono,et al.: "Data Processing Method for Geometrical Forms with Form Deviation in Coordinate Metrology" Computer-Aided Tolerancing,1996 Chapman & Hall. 273-282 (1996)

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  • [文献書誌] 高谷裕浩,三好隆志ほか: "非接触3D形状オンマシン複合計測システムの開発" 日本機械学会第73期全国大会講演論文集. IV. 425-426 (1995)

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  • [文献書誌] 高増潔,大園成夫ほか: "nano-CMMの開発(第2報)-熱解析-" 1995年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 573-574 (1995)

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  • [文献書誌] 高谷裕浩,三好隆志ほか: "自由曲面形状の3次元エッジプロファイル計測に関する研究-光リング式変位センサを用いたエッジ検出-" 精密工学会1996年度関西地方定期学術講演会講演論文集. 41-42 (1996)

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  • [文献書誌] Wei Gao and Satoshi Kiyono: "On-machine measurement of roundness by the combined method" Proceedings of 4th International IMEKO Symposium on Laser Metrology. 1-10 (1996)

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  • [文献書誌] Kiyoshi Takamasu,Shigeo Ozono,et al.: "Basic Concepts of Nano-CMM (Coordinate Measuring Machine with Nanometer Resolution)" 1996 The Japan-China Bilateral Symposium on Advanced Manufacturing Engineering. 155-158 (1996)

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  • [文献書誌] 明田川正人,高田孝次ほか: "結晶格子を基準とする微小長さ測定(第1報)-2次元FFTによるSTM画像のゆがみ成分の抽出とその補正-" 精密工学会誌. 63・1. 108-113 (1997)

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  • [文献書誌] Kaiji Sato,Akira Shimokohbe,et al.: "Thermal deformation of CMM Structure and Measuring Accurcy" Proceedings of ISMTII '96. 91-95 (1996)

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  • [文献書誌] Hisayuki Aoyama et al.: "Application and Development of Scanning Probe Microscopy Utilized the Quartz Crystal Microbalance Technique" Proceedings of ISMTII '96. 468-473 (1996)

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  • [文献書誌] 高谷裕浩,三好隆志ほか: "高密度計測点群のB-スプライン曲面へのあてはめに関する研究-曲率を考慮したノット位置およびパラメータ設定法" 精密工学会誌. 62・10. 1425-1429 (1996)

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  • [文献書誌] Wei Gao and Satoshi Kiyono: "On-machine measurement of roundness by the combined method" Proceedings of 4th Intemational IMEKO Symposium on Laser Metrology. 1-10 (1996)

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  • [文献書誌] Kiyoshi Takamasu, Shigeo Ozono, et al: "Basic Concepts of Nano-CMM (Coordinate Measuring Machine with Nanometer Resolution)" 1996 The Japan-China Bilateral Symposium on Advanced Manufacturing Engineering. 155-158 (1996)

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  • [文献書誌] Kiyoshi Takamasu, Shigeo Ozono, et al: "Data Processing Method for Geometrical Forms with Form Deviations in Coordinate Metrology" Computer-Aided Tolerancing, Chapman & Hall. 273-282 (1996)

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  • [文献書誌] Masato Aketagawa, Koji Takada, et al.: "Small Length Measurement Using Regular Crystalline Lattice for Reference (1st Report) -Determining the Geometrical Distortion of Raw STM Image and Correcting it by Two Dimensional FFT Analysis" Journal of the Japan Society for Precision Engineering. Vol.63, No.1. 108-113 (1997)

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  • [文献書誌] Hisayuki Aoyama et al.: "Application and Development of Scanning probe Microscopy Utilized the Quartz Crystal Microbalance Technique" Proceedings of 3rd Int.Symp.on Measurment Technology and Intellegent Instruments. 468-473 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaiji Sato, Akira Shimokohbe, et al.: "Thermal Deformation of CMM Structure and Measuring Accuracy" Proceedings of ISMTII'96. 91-95 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiro Takaya, Takashi Miyoshi, et al.: "Study on B-Spline Surface Fitting onto Dense Measured Point Data-Method of Setting Knot Location and Parameter with Consideing Curvature" Journal of the Japan Society for Precision Engineering. Vol.62, No.10. 1245-1249 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisayuki Aoyama et al.: "Combination of Miniature Robot and Coordinate Measuring Machine" Proceedings of 2nd Int. Conf.on Prec.Engg.455-468 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masato Aketagawa, Koji Takada, et al.: "Length Measurement with Sub-nanometer Resolution Using DTU-STM and Regular Crystalline Lattice" Procedings of 9th World Congress on Theory of Machines and Mechanics. 3072-3076 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiro Takaya, Takashi Miyoshi, et al.: "Development of Non-contact On-machine Multi-Functional Measuring System for 3-D Free Form Surface" Preprints of the 73rd JSME Fall Annual meeting. Vol.IV,No.95-10. 425-426 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyoshi Takamasu, Shigeo Ozono, et al.: "Development of nano-CMM (2nd Report) -Thermal Analysis-" Proceedings of the JSPE Spring meeting.573-574 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiro Takaya, Takashi Miyoshi, et al.: "Study on Measurement of Three Dimensional Edge Profile of Freeform Surface -Edge Detection by using The Optical Ring Image Sensor-" Proceedings of the JSPE meeting at Kansai Resion. 41-42 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaiji Sato, Akira Shimokohbe, et al.: "Effect of Uneven Temperature Distribution of a CMM on its Measuring Accuracy" Preprint of Conference on IIP'96 (JSME). 71-72 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaiji Sato, Akira Shimokohbe, et al.: "Effect of Time Varying Temperature Distribution of a CMM on its Measuring Accuracy" Proceedings of the JSPE Fall meeting. 301-302 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuhiko Henmi, Ryoji Murata: "An Active Vibration Control Mechanism for Turning Process" Preprint of the JSME Spring Annual meeting. Vol.IV,No.96-1. 340-341 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuhiko Henmi, Ryoji Murata: "Vibration Control of Workpiece in Turning Process by an Active Work-rest Mechanism" Preprints of the 39th Japan Joint Automatic Control Conference.189-190 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisayuki Aoyama et al.: "Combination of Miniature Robot and Coordinate Measuring Machine" Proceedings of 2nd Int.ernatpnal Conference on Precision Engineering. 455-468 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Masato Aketagawa,Koji Takada,et al.: "Length Measurement with Sub-nanometer Resolution Using DTU-STM and Regular Crystalline Lattice" Procedings of 9th World Congress on Theory of Machines and Mechanics. 3072-3076 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi Takamasu,Shigeo Ozono,et al.: "Data Processing Method for Geometrical Forms with Form Deviations in Coordinate Metrology" Computer-Aided Tolerancing,1996 Chapman & Hall. 273-282 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 高谷裕浩,三好隆志ほか: "非接触3D形状オンマシン複合計測システムの開発" 日本機械学会第73期全国大会講演論文集. IV. 425-426 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 高増潔,大園成夫ほか: "nano-CMMの開発(第2報)-熱解析-" 1995年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 573-574 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 高谷裕浩,三好隆志ほか: "自由曲面形状の3次元エッジプロファイル計測に関する研究-光リング式変位センサを用いたエッジ検出-" 精密工学会1996年度関西地方定期学術講演会講演論文集. 41-42 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Wei Gao and Satoshi Kiyono: "On-machine measurement of roundness by the combined method" Proceedings of 4th International IMEKO Symposium on Laser Metrology. 1-10 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi Takamasu,Shigeo Ozono,et al.: "Basic Concepts of Nano-CMM(Coordinate Measuring Machine with Nanometer Resolution)" 1996 The Japan-China Bilateral Symposium on Advanced Manufacturing Engineering. 155-158 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 明田川正人,高田孝次ほか: "結晶格子を基準とする微小長さ測定(第1報)-2次元FFTによるSTM画像のゆがみ成分の抽出とその補正-" 精密工学会誌. 63・1. 108-113 (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kaiji Sato,Akira Shimokohbe,et al.: "Thermal deformation of CMM Structure and Measuring Accurcy" Proceedings of ISMTll'96. 91-95 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hisayuki Aoyama et al.: "Application and Development of Scanning Probe Microscopy Utilized the Quartz Crystal Microbalance Technique" Proceedings of ISMTll'96. 468-473 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 高谷裕浩,三好隆志ほか: "高密度計測点群のB-スプライン曲面へのあてはめに関する研究-曲率を考慮したノット位置およびパラメータ設定法" 精密工学会誌. 62・10. 1425-1429 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 林玉池,高偉,清野慧: "2次元変位センサの自律校正法に関する研究" 精密工学会誌. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 小澤聡,高増潔,大園成夫他: "nano-CMMの開発(第2報)-熱解析-" 1995年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 573-574 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 高谷裕浩,滝澤暢,三好隆志: "非接触3D形状オンマシン複合計測システムの開発" 日本機械学会第73期全国大会講演論文集. IV. 425-426 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M. Aketagawa, K. Takada, Y. Yaginuma and H. Takahashi: "Length Measurement with Sub-nonometer Resolution Using DTU-STM and Regular Crystalline Lattice" Proc. 9th World Congress on Theory of Machines and Mechanics, IFToMM.3072-3076 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Aoyama, H. Sone, J. Fukaya and A. Sasaki: "Combination of Miniature Robots and Coordinate measuring Machine" Proc. of 2nd Int. Con. on Precision Engineering. 1. 465-468 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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