コンプライアンス特性を有するNC工作機械の開発とレンズ成型金型仕上げへの応用

• 研究課題/領域番号: 20560248
• 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: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 山口東京理科大学
• 研究代表者: 永田 寅臣 山口東京理科大学, 工学部・機械工学科, 准教授 (50435070)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2008年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 精密機械システム / コンプライアンス / 工作機械 / 弱干渉制御

研究概要

本研究では1μmの位置分解能を有する位置決め制御系と、0.178N程度の分解能で磨き力を制御できる力制御系を兼ね備えたコンプライアンス特性を有するデスクトップ型のNC工作機械を研究開発し、今後益々需要の増えることが予想される微細曲面金型を高品位に仕上げることができる低価格な磨きシステムを実現していくための基本技術を構築した。直径4mmのLEDレンズ成型用金型の仕上げ実験によりその有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Adaptive Learning with Large Variability of Teaching Signals for Neural Networks And Its Application to Motion Control of an Industrial Robot (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, K.Watanabe
  • 雑誌名: International Journal of Automation and Computing Vol.8,No.1 ページ: 54-61
• [雑誌論文] Adaptive Learning with Large Variability of Teaching Signals for Neural Networks and Its Application to Motion Control of an Industrial Robot (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, K.Watanabe
  • 雑誌名: International Journal of Automation and Computing 巻: Vol. 8, No.1 ページ: 54-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAD/CAM-Based Stick-Slip Motion Control and Its Application to an Orthogonal-Type Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, K.Watanabe, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto
  • 雑誌名: Journal of Tribology and Surface Engineering Vol.1,Nos.3/4 ページ: 287-304
• [雑誌論文] Position-Based Impedance Control Using Inner Servo System and Its Application to a Desktop NC Machine Tool (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Tanabe, G.Matsumura, K.Watanabe, Maki K.Habib, T.Hase, Z.Haga
  • 雑誌名: International Journal of Mechatronics and Manufacturing Systems Vol.3,Nos.3/4 ページ: 168-186
• [雑誌論文] Stick-Slip Motion Control Based on Cutter Location Data for an Orthogonal-Type Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics Vol.15,No.1 ページ: 106-110
• [雑誌論文] CAD/CAM-Based Force Controller Using a Neural Network-Based Effective Stiffness Estimator (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics Vol.15,No.1 ページ: 101-105
• [雑誌論文] Impedance Model Force Control Using a Neural Network-Based Effective Stiffness Estimator for a Desktop NC Machine Tool (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, K.Watanabe, T.Hase, Z.Haga
  • 雑誌名: JOURNAL OF MANUFACTURING SYSTEMS 巻: Vbl.28、Nos.2/3 ページ: 78-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] Desktop Orthogonal-Type Robot with Abilities of Compliant Motion and Stick-Slip Motion for Lapping of LED Lens Molds (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, Maki K.Habib, K.Kiguchi
  • 雑誌名: Proceedings of 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2010) ページ: 2095-2100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Position-Based Impedance Control Using Inner Servo System and Its Application to a Desktop NC Machine Tool (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Tanabe, G.Matsumura, K.Watanabe, Maki K.Habib, T.Hase, Z.Haga
  • 雑誌名: International Journal of Mechatronics and Manufacturing Systems 巻: Vol.3、Nos.3/4 ページ: 168-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Skillful Stick-Slip Motion Control of a Cartesian-Type Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, M.K.Habib, K.Watanabe, T.Hase, Z.Haga
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE 2010) ページ: 3577-3582
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAD/CAM-Based Stick-Slip Motion Control and its Application to an Orthogonal-Type Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, K.Watanable, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto
  • 雑誌名: Journal of Tribology and Surface Engineering 巻: Volume 1、Issue 3/4 ページ: 287-304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stick-Slip Motion Control for an orthogonal-Type Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 雑誌名: Procs.of the 15th International Symposium on Artificial Life and Robotics ページ: 930-933
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impedance Model Force Control Using a Neural Network-Based Effective Stiffness Estimator (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 雑誌名: Procs.of the 15th International Symposium on Artificial Life and Robotics ページ: 697-700
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intelligent Desktop NC Machine Tool with Compliant Motion Capability (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto, K.Watanabe
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics Vol.13,No.2 ページ: 423-427
• [雑誌論文] コンプライアンス特性を有するデスクトップ型NC工作機械の開発とLEDレンズ金型仕上げへの適用実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永田,谷,溝渕,長谷,芳賀,尾本,渡辺
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 Vol.75,No.752 ページ: 292-300
• [雑誌論文] A Desktop NC Machine Tool with a Position/Force Controller Using a Fine-Velocity Pulse Converter (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto, K.Watanabe
  • 雑誌名: Mechatronics Vol.19,No.5 ページ: 671-679
• [雑誌論文] Impedance Model Force Control Using a Neural Network-Based Effective Stiffness Estimator for a Desktop NC Machine Tool (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, K.Watanabe, T.Hase, Z.Haga
  • 雑誌名: Journal of Manufacturing Systems Vol.28,Nos.2/3 ページ: 78-87
• [雑誌論文] Cartesian-Type Robot with Neural Network-Based Position/Force Controller and Its Application to LED Lens Mold Finishing (2009)
  • 著者名/発表者名: 溝渕, 永田, 谷, 長谷, 芳賀, 渡辺
  • 雑誌名: Procs.of 3rd Int.Conf.of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology(ASPEN2009)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impedance Model Force Control Using Neural Networks for a Desktop NC Machine Tool (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE International Symposium on Industrial Electronics(ISIE 2009) ページ: 1428-1433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Desktop NC Machine Tool with Abilities of Compliant Motion and Stick-Slip Motion (2009)
  • 著者名/発表者名: 永田, 谷, 溝渕, 長谷, 芳賀, 渡辺
  • 雑誌名: Proceedings of ASME InterPACK Conference 2009 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Desktop NC Machine Tool with a Position/Force Controller Using a Fine-Velocity Pulse Converter (2009)
  • 著者名/発表者名: 永田, 長谷, 芳賀, 尾本, 渡辺
  • 雑誌名: MECHATRONICS Vol.19, No.5 ページ: 671-679
  • 査読あり
• [雑誌論文] コンプライアンス特性を有するデスクトップ型NC工作機械の開発とLEDレンズ金型仕上げへの適用実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永田, 谷, 溝渕, 長谷, 芳賀, 尾本, 渡辺
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 Vol.75巻No.752号 ページ: 292-300
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthogonal-Type Robot with a CAD/CAM-based Position/Force Controller (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Nagata, S. Tani, T. Mizobuchi, T. Hase, Z. Haga, M. Omoto, K. Watanabe
  • 雑誌名: 2009 IEEE Symposium on Computational Intelligence in Control and Automation Proceedings ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intelligent Desktop NC Machine Tool with Compliant Motion Capability (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Nagata, T. Hase, Z. Haga, M. Omoto, K. Watanabe
  • 雑誌名: Artificial Life and Robotics Vol. 13, No. 2 ページ: 423-427
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAD/CAM-based Position/Force Control for a Ball-end Abrasive Tool and Its Application to an Industrial Robot (2008)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto, K.Watanabe
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing Vol.2,No.4 ページ: 742-752
• [雑誌論文] Application of Open Architectural Industrial Robots And Its Simulation Technique (2008)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, K.Watanabe, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto, K.Tsuda, O.Tsukamoto, M.Komino, Y.Kusumoto
  • 雑誌名: International Journal of Computer Research Vol.17,No.1/2 ページ: 1-40
• [雑誌論文] Basic Performance of a Desktop NC Machine Tool with Compliant Motion Capability (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Nagata, S. Tani, T. Mizobuchi, T. Hase, Z. Haga, M. Omoto, K. Watanabe, M. K. Habib
  • 雑誌名: Procs. of 2008 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA 2008), WC1-5 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] CAD/CAM-based Position/Force Control for a Ball-end Abrasive Tool and Its Application to an Industrial Robot (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Nagata, T. Hase, Z. Haga, M. Omoto, K. Watanabe
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing Vol. 2, No. 4 ページ: 742-752
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automatic Tool Truing for an LED Lens Cavity Lapping System
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, K.Watanabe, M.K.Habib, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto
  • 雑誌名: International Journal of Robotics and Automation (accepted)
• [学会発表] A Workmanlike Orthogonal-type Robot for Finishing an LED Lens Mold (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, K.Watanabe
  • 学会等名: Joint 5th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 11th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
  • 発表場所: Okayama Convention Center, Okayama
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] STICK-SLIP MOTION CONTROL OF A CARTESIAN-TYPE ROBOT (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, K.Watanabe
  • 学会等名: World Automation Congress
  • 発表場所: Kobe International Conference Center, Japan
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] Desktop Orthogonal-Type Robot with Abilities of Compliant Motion and Stick-Slip Motion for Lapping of LED Lens Molds (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, Maki K.Habib, K.Kiguchi
  • 学会等名: 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2010)
  • 発表場所: Anchorage Convention Centers, Alaska
  • 年月日: 2010-05-05
• [学会発表] Stick-Slip Motion Control for an Orthogonal-Type Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 学会等名: Procs.of the 15th Int.Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 15th'10)(930-933)
• [学会発表] Impedance Model Force Control Using a Neural Network-Based Effective Stiffness Estimator (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 学会等名: Procs.of the 15th Int. Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 15th'10)(697-700)
• [学会発表] Desktop Orthogonal-Type Robot with Abilities of Compliant Motion and Stick-Slip Motion for Lapping of LED Lens Molds (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, M.K.Habib, K.Kiguchi
  • 学会等名: Procs.of 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2010)(2095-2100)
• [学会発表] Skillful Stick-Slip Motion Control of a Cartesian-Type Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, M.K.Habib, K.Watanabe, T.Hase, Z.Haga
  • 学会等名: Procs.of IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE 2010)(3577-3582)
• [学会発表] STICK-SLIP MOTION CONTROL OF AN CARTESIAN-TYPE ROBOT (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, K.Watanabe
  • 学会等名: Proceedings of World Automation Congress (WAC2010)(ISORA36 1-7)
  • 発表場所: (CD-ROM)
• [学会発表] A Workmanlike Orthogonal-type Robot for Finishing an LED Lens Mold (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, K.Watanabe
  • 学会等名: Procs.of SCIS & ISIS 2010(1271-1277)
• [学会発表] コンプライアンス特性を有するNC工作機械 (2009)
  • 著者名/発表者名: 溝渕, 永田
  • 学会等名: 第11回 IEEE広島学生シンポジウム
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] 産業用ロボットを応用した仕上げ工程の自動化研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永田
  • 学会等名: 日本ロボット学会主催ロボット工学セミナー「産業現場で望まれるロボット技術」
  • 発表場所: 東京首都大学東京, 秋葉原サテライトキャンパス
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] コンプライアンス特性を有する直交型ロボットの開発と微小曲面金型仕上げへの適用実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷, 永田, 溝渕, 長谷, 芳賀, 渡辺
  • 学会等名: 日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • 発表場所: 福岡国際展示場
  • 年月日: 2009-05-24
• [学会発表] コンプライアンス特性を有する直交型ロボットの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷, 永田, 長谷, 芳賀
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] Orthogonal-Type Robot with a CAD/CAM-based Position/Force Controller (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, S.Tani, T.Mizobuchi, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto, K.Watanabe
  • 学会等名: Procs.of 2009 IEEE Symposium on Computational Intelligence in Control and Automation(1-6)
• [学会発表] Impedance Model Force Control Using Neural Networks for a Desktop NC Machine Tool (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, S.Tani, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 学会等名: Procs.of IEEE Int.Sym.On Industrial Electronics (ISIE 2009)(1428-1433)
• [学会発表] Desktop NC Machine Tool with Abilities of Compliant Motion and Stick-Slip Motion (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, S.Tani, T.Mizobuchi, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe
  • 学会等名: Procs.of ASME InterPACK Conference 2009, PACK2009-89042(1-7)
• [学会発表] Cartesian-Type Robot with Neural Network-Based Position/Force Controller and Its Application to LED Lens Mold Finishing (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mizobuchi, F.Nagata, S.Tani, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe
  • 学会等名: Procs.of 3rd International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology (ASPEN2009)(1P4-1 1-6)
• [学会発表] Intelligent Desktop NC Machine Tool with Compliance Control Capability (2008)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto, K.Watanabe
  • 学会等名: Procs.of the 13th Int.Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 13th'08)(779-782)
• [学会発表] Basic Performance of a Desktop NC Machine Tool with Compliant Motion Capability (2008)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, S.Tani, T.Mizobuchi, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 学会等名: Procs.of 2008 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA 2008)(WC1-5 1-6)
• [図書] Stick-Slip Motion Control of a Wood-Stick Tool for Lapping and Technology (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, K.Watanabe, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto
  • 出版者: NOVA Science Publisher
• [図書] Mechatronics Systems Based on CAD/CAM (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, K.Watanabe, Maki K.Habib
  • 総ページ数: 40570
  • 出版者: MECHATRONICS, ISTE/Wiley
• [図書] Mechatronics Systems Based on CAD/CAM, Mechatronics (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, Y.Kusumoto, K.Watanabe, M.K.Habib
  • 出版者: ISTE/Wiley 3rd Floor, Tuition House 27/37 St George's Road London SW19 4EU-UK
• [図書] Desktop Cartesian-Type Robot with Abilities of Compliant Motion and Stick-Slip Motion, Robot Manipulators, New Achievements (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, S.Tani, T.Mizobuchi, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe
  • 出版者: IN-TECH
• [図書] Position/Force Control and Its Application to Open Architectural Industrial Robots, New Robotics Research, one chapter (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, K.Watanabe, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto, K.Tsuda, O.Tsukamoto, M.Komino, Y.Kusumoto
  • 総ページ数: 43
  • 出版者: NOVA Science Publisher
• [図書] Desktop Cartesian-Type Robot with Abilities of Compliant Motion and Stick-Slip Motion, Robot Manipulators New Achievements (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, S.Tani, T.Mizobuchi, T.Hase, Z.Haga, K.Watanabe
  • 出版者: IN-TECH, Kirchengasse 43/3A-1070 Vienna, Austria
• [図書] Stick-Slip Motion Control of a Wood-Stick Tool for Lapping an LED Lens Mold, Computer Science Research and Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Nagata, T.Mizobuchi, K.Watanabe, T.Hase, Z.Haga, M.Omoto
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tus.ac.jp/ridai/doc/ji/RIJIA01Detail.php?act=nam&kin=ken&diu=A19749
• [備考]
  • URL: http://www.tus.ac.jp/ridai/doc/ji/RIJIAOIDetail.php?act=nam&kin=ken&diu=A19749
• [備考]
  • URL: http://www.tus.ac.jp/ridai/doc/ji/RIJIA01Detail.php?act=nam&kin=ken&diu=A19749
• [備考]
  • URL: http://www.ed.yama.tus.ac.jp/nagata/
• [備考]
  • URL: http://www.tus.ac.jp/ridai/doc/ji/RIJIAOlDetail.php?act=nam&kin=ken&diu=A19749
• [備考]
  • URL: http://www.ed.yama.tus.ac.jp/nagata/