| 研究課題/領域番号 |
17K06116
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
大岩 孝彰 静岡大学, 工学部, 教授 (00223727)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 精密機械システム / レーザトラッカ / 三次元座標計測 / ２自由度パラレルメカニズム / レーザ干渉測長器 / ２自由度パラレルマニピュレータ / レーザ干渉測長 / パラレルメカニズム / ６自由度運動誤差 / ２自由度回転機構 / 6自由度運動計測 / レーザトラッカー |
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| 研究成果の概要 |
加工や計測用超精密機械システムの開発のため，ワークとツール間の６自由度相対運動を６台の追尾式レーザ干渉計（レーザトラッカ）を利用して正確に非接触で計測し機械の補正を行う．本研究計画ではトラッカを試作し，その２点間距離計測精度の検証を行った．まず球面ジョイントで支持される空間２自由度回転形パラレルメカニズムを考案した．２台のVCM（ボイスコイルモータ）直動アクチュエータを用いてレーザヘッドを２軸回りに駆動した．VCMの制御はリトロレフレクタからの戻り光を４分割フォトダイオードに導き，ビームが常に定点に戻ってくるようにPID制御した．変位計測精度が±1μｍ程度であることを確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
機械設計は学術的に体系化されず従来は経験的に行われてきた．精密機械では「アッベの原理」や「計測フレーム」などの設計規範があったが，それらの思想に忠実に沿った例はほとんどない．本研究は前述の二つの設計原理を同時に満足し，高い学術的重要性を持つ．
本研究により，内外乱によって熱的および力学的な誤差が生じても能動的な補正が可能になり，運動精度は飛躍的に向上する．また極端な高剛性化や精密な恒温環境が不要で著しい省エネ効果がある．さらにさまざまな精密機械に適用でき産業的な波及効果が高い．さらに精密工作機械等の空間精度の校正作業等にも利用でき，精密機械産業全体へ貢献できる．
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