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ナノエッジ効果で光の回折限界分解能を超越する光学式3次元微細エッジ計測法への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 15K13839
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東北大学

研究代表者

清水 裕樹  東北大学, 工学研究科, 准教授 (70606384)

連携研究者 高 偉  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (70270816)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード精密計測 / 機械工学 / 生産工学 / 加工計測 / 精密位置決め / 計測工学 / 加工学
研究成果の概要

次世代精密切削工具の高精度刃先形状定量評価実現を目的として,集光レーザービーム(レーザプローブ)を利用した工具エッジ形状の非接触・高速評価技術の開発を試みた.高精度対物レンズを採用したレーザプローブ光学系を構築してその基礎特性を実験的に評価し,光の回折限界を超える高い測定分解能でのエッジ検出を実現した.また,レーザプローブでシングルポイントダイヤモンド工具刃先輪郭を走査して得られたプローブ出力から,刃先輪郭形状を高精度に評価できることを実験的に明らかにした.さらに,切れ刃稜丸みに沿ったレーザプローブ走査による切れ刃稜丸み径評価について原理検討及び実験的検討を試み,その実現可能性を明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち謝辞記載あり 3件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Multi-dimensional measurement of tool edge geometry with an optical probe2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shimizu, Shota Nakagawa, SungHo Jang, Yuan-Liu Chen, So Ito, and Wei Gao
    • 雑誌名

      Proceedings of The 5th International Conference on Nanomanufacturing

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computer simulation on the optical configuration of an ultra-sensitive angle sensor based on laser autocollimation2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki SHIMIZU, Taiji MARUYAMA, Yuan-Liu CHEN, So ITO and Wei GAO
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th International Conference on Precision Engineering (ICPE2016)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design and testing of an optical configuration for multi-dimensional measurement of a diamond cutting tool2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shimizu, SungHo Jang, Wei Gao
    • 雑誌名

      Measurement

      巻: In Press ページ: 934-941

    • DOI

      10.1016/j.measurement.2015.11.040

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超精密形状計測加工システム-ダイヤモンド切削工具の機上ナノ計測-2016

    • 著者名/発表者名
      清水裕樹、陳遠流、張城豪、伊東聡、高偉
    • 雑誌名

      機械技術

      巻: In Press

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Computer simulation on the optical configuration of an ultra-sensitive angle sensor based on laser autocollimation2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki SHIMIZU, Taiji MARUYAMA, Yuan-Liu CHEN, So ITO and Wei GAO
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Precision Engineering (ICPE2016)
    • 発表場所
      アクトシティ浜松 (静岡県浜松市)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-dimensional measurement of tool edge geometry with an optical probe2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shimizu, Shota Nakagawa, SungHo Jang, Yuan-Liu Chen, So Ito, and Wei Gao
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Nanomanufacturing (nanoMan2016)
    • 発表場所
      University of Macau (マカオ, 中国)
    • 年月日
      2016-08-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダイヤモンド切削工具切れ刃の光学式形状測定に関する研究 -切削工具切れ刃輪郭形状の測定-2015

    • 著者名/発表者名
      中川翔太,張城豪,清水裕樹,伊東聡,高偉
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学大学院工学研究科ファインメカニクス専攻 高・清水研究室 / 精密ナノシステム研究センター

    • URL

      http://www.nano.mech.tohoku.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 高・清水・伊東研究室ホームページ

    • URL

      http://www.nano.mech.tohoku.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 回転角度検出装置および回転角度検出方法2016

    • 発明者名
      清水裕樹,高偉,伊東聡,陳遠流,丸山泰司
    • 権利者名
      清水裕樹,高偉,伊東聡,陳遠流,丸山泰司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-012697
    • 出願年月日
      2016-01-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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