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幾何公差設計に応用可能な疑似表面モデルの生成

研究課題

研究課題/領域番号 17K18029
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
社会システム工学・安全システム
研究機関山陽小野田市立山口東京理科大学

研究代表者

大塚 章正  山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 講師 (90611848)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード公差解析 / 幾何公差 / Skin model shapes / ウェーブレット変換 / ランダム生成 / ばらつき解析 / 工程能力指数 / シミュレーション / Skin model shape / Wavelet transformation / CAE / 最適化 / ばらつき / CG / 幾何偏差 / 形状モデリング / 設計工学 / 品質工学 / skin model
研究成果の概要

ウェーブレット分解を利用して加工痕の特徴を有する表面モデルのランダム生成法を開発した.提案した形状モデルと従来モデルを用いて接触状態のばらつきをシミュレーション上で定量的に比較した.その結果,形状モデルの凹凸の特徴により結果が統計的に異なることを示した.ここまで,当初の研究計画通りに進められた.今後は,実験を通して検証していく必要がある.付随的な成果として,凹凸を有する円筒モデルの作成,Dual-Tree複素ウェーブレット変換を用いた曲線の加工痕を含む表面生成法も開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,加工痕の特徴を有する表面モデルのランダム生成法を開発した.このモデルを公差解析シミュレーションに用いることで,より実際に近い組み立て状態を計算できる.また,ランダムに生成されるためモンテカルロシミュレーションによるばらつき解析にも応用できる.機械設計においては,これらの計算結果を元に幾何公差を定量的に設計できるようになる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Characteristic extraction of machined surface using wavelet transformation2018

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Otsuka, Koumei Muramatsu, Mizuha Sugi, Fusaomi Nagata
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 23 号: 3 ページ: 316-320

    • DOI

      10.1007/s10015-018-0443-0

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality Design Method using Process Capability Index based on Monte-Carlo Method and Real-Encoded Genetic Algorithms2018

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Otsuka, Fusaomi Nagata
    • 雑誌名

      International Journal of Production Economics

      巻: 204 ページ: 358-364

    • DOI

      10.1016/j.ijpe.2018.08.016

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Generation method of skin model shapes with features of machining marks using dual-tree complex wavelet transform2020

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Otsuka, Naoyo Miyoshi, Fusaomi Nagata
    • 学会等名
      CIRP Computer Aided Tolerancing 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stitching surface data measured in different scales using wavelet transformation2020

    • 著者名/発表者名
      Naoto Miyoshi, Akimasa Otsuka, Fusaomi Nagata
    • 学会等名
      25th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチスケーリング形状モデリングに向けた スティッチング法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      三好修斗、大塚章正、永田寅臣
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Generation of Skin Model Shapes for Cylindrical Surface2019

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Otsuka, Fusaomi Nagata
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Confidence Interval of Process Capability Index Caused by Sample Inspection in Mass Production2019

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Otsuka, Fusaomi Nagata
    • 学会等名
      49th International Conerece of Computers & Industrial Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stack-up Problem of Cpk Index for Non Normal Distributions2019

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Otsuka, Fusaomi Nagata
    • 学会等名
      The 20th Asia Pacific Industrial Engineering And Management Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチスケ―ル特性を有するスキンモデルシェイプ生成法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      三好修斗、大塚章正、永田寅臣
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スキンモデルシェイプを用いた組み立て誤差解析の計算手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      武藤陸、大塚章正
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 構造力学シミュレーションの計算結果に対するスキンモデルシェイプの影響2019

    • 著者名/発表者名
      越智洋斗、大塚章正
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Characteristic extraction of machined surface used wavelet transformation2019

    • 著者名/発表者名
      Koumei Muramatsu, Akimasa Otsuka, Mizuha Sugi, Fusaomi Nagata
    • 学会等名
      24th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] OPTIMAL SELECTION OF MOTHER WAVELET FOR GENERATING SKIN MODEL SHAPES2018

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Otsuka, Koumei Muramatsu, Fusaomi, Nagata
    • 学会等名
      The 48th International Conference on Computers and Industrial Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Random Generation of Skin Model Shape using Wavelet Decomposition and Reconstruction2018

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Otsuka, Fusaomi Nagata
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機械加工面の特徴を有するスキンモデルシェイプの生成法 -ポストプロセスにおけるローパスフィルタの検討-2018

    • 著者名/発表者名
      大塚章正, 國田健太郎,村松幸明,永田寅臣
    • 学会等名
      第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Quality Design Method using Process Capability Index2018

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Otsuka, Fusaomi Nagata
    • 学会等名
      24th International Conference on Production Research
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウェーブレット変換による機械加工面の特徴抽出 ~フライス加工面に対するマザーウェーブレットの比較~2018

    • 著者名/発表者名
      村松幸明、大塚章正、永田寅臣
    • 学会等名
      第27回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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