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パラレルメカニズムにおけるジョイント回転誤差・熱変位補正フィードバックシステム

研究課題

研究課題/領域番号 13650150
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関静岡大学

研究代表者

大岩 孝彰  静岡大学, 工学部, 助教授 (00223727)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードパラレルメカニズム / 工作機械 / パラレルメカニズム機械 / 対偶誤差 / 熱的変形 / 三次元座標測定機 / 熱変形補正 / ジョイント誤差 / 熱変位補正
研究概要

本研究ではパラレルメカニズムとそれを支持するフレームの両方の変形を補正する方法を提案している.一般にこれらの変形は稼働中の熱や,内外力により引き起こされる.まず,球面ジョイントや回転ジョイントの回転振れや変形を上述のジョイント内に組み込んだ9台の変位計や直動リンクに内蔵したリニアスケールによって計測・補正する.次に,直動ジョイントの長手方向の変形は,リニアスケールユニットとジョイントを連結するスーパーインバー製のロッドにより機械的に補正する.さらに,9台の変位計と9本のスーパーインバーロッドを用いることにより,定盤と3つの球面ジョイント支持台との間の距離の変動を測定する.したがって以上の計測されたデータから稼働中のメカニズムの位置と姿勢はヘキサポツド機構の順運動学式より求めることができる.最後にエンドエフェクターの座標値がこれらの位置と姿勢によって補正される.実験結果は測定値のばらつきと温度変動の影響が小さくなったことを示した.結論は以下の通りである.(1)ジョイント内の変位センサあるいはリニアスケールユニットでジョイントの運動誤差とリンクの熱的伸縮を測定できる.(2)スケールユニットとジョイントをスーパーインバーロッドで連結することにより、リンクの弾性変形と熱的伸縮の両方を補正できる.(3)定盤とジョイント支持台の間の距離の変化を測定することにより,室温変動によるフレームの変形を補正することができた.

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] 山本俊夫, 大岩孝彰: "遺伝的アルゴリズムを用いたパラレルメカニズムのリンク配置の最適設計"精密工学会誌. 67巻10号. 1652-1656 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大岩孝彰, 京極正人, 山口浩希: "パラレルメカニズムを用いた三次元座標測定機(第5報)-立体的なボールプレートを用いたキャリブレーション-"精密工学会誌. 68巻1号. 65-69 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大岩孝彰, 片岡頼洋: "パラレルメカニズムを用いた三次元座標測定機の校正に関する研究-ダブルボールバーとタッチプローブを用いたキャリブレーション-"精密工学会誌. 69巻2号. 222-226 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大岩孝彰, 玉木雅人: "6自由度パラレルメカニズムにおけるアッベの原理に関する研究(対偶の回転誤差が機構の運動誤差に及ぼす影響)"日本機械学会論文集C編. 69巻679号. 472-477 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio YAMAMOTO and Takaaki OIWA: "Link Layout Optimization for Parallel Mechanism using Genetic Algorithm"Journal of the Japan Society for precision Engineering. Vol.67, No.10. 1652-1656 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaaki OIWA, Masato KYOGOKU and Kohki YAMAGUCHI: "Coordinate Measuring Machine using Parallel Mechanism (5th Report) - Kinematic Calibration with Three-dimensional Ball Plate -"Journal of the Japan Society for precision Engineering. Vol.68, No.1. 65-69 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaaki OIWA and Yorihiro KATAOKA: "A Calibration Method for Coordinate Measuring Machine using Parallel Mechanism - Calibration with Double Ball Bar and Touch Trigger Probe -"Journal of the Japan Society for precision Engineering. Vol.69, No.2. 222-226 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaaki OIWA and Masato TAMAKI: "A Study on Abbe's Principle of Six Degree-of Freedom Parallel Mechanism (Effect of Joint Runout on Motion Error of Mechanism)"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. Vol.69, No.678. 472-477 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大岩 孝彰, 片岡 頼洋: "パラレルメカニズムを用いた三次元座標測定機の校正に関する研究-ダブルボールバーとタッチプローブを用いたキャリブレーション-"精密工学会誌. 69巻2号. 222-226 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大岩 孝彰, 玉木 雅人: "6自由度パラレルメカニズムにおけるアッベの原理に関する研究(対偶の回転誤差が機構の運動誤差に及ぼす影響)"日本機械学会論文集C編. 69巻678号(掲載予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 山本 俊夫, 大岩 孝彰: "遺伝的アルゴリズムを用いたパラレルメカニズムのリンク配置の最適設計"精密工学会誌. 67巻10号. 1652-1656 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大岩 孝彰, 京極 正人, 山口 浩希: "パラレルメカニズムを用いた三次元座標測定機(第5報)-立体的なボールプレートを用いたキャリブレーション-"精密工学会誌. 68巻1号. 65-69 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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