| 研究課題/領域番号 |
21K14056
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
森 幸太郎 京都大学, 工学研究科, 特定助教 (70869130)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023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)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 工作機械 / 熱変位 / 冷却 / 省エネルギ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでの機械加工工場では，室温を基準温度一定に制御することが一般的であった．工作機械の稼働状況に合わせて空調を調節することで，エネルギ消費を削減できると考えられる．一方で，同時に熱変位を考慮する必要がある．そこで，本研究では，工作機械自体に生じる熱変位ではなくワークに転写される加工誤差を考慮する．そして，実用上許容される範囲に熱変位を抑制しつつ，空調設定を調節することで消費電力を削減できる機械加工システムを提案する．
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| 研究実績の概要 |
本研究では，実用上許容される範囲に熱変位を抑制しつつこれまでは過剰に抑制されていた熱変位に対して実用上許容される範囲を明らかにし，空調設定を調節することで消費電力を削減できる機械加工システムの構築を目指している．本研究の取り組みは，① 熱変位モデルの構築・② 熱負荷モデルの構築である．②熱負荷モデルの構築については，これまでに概ねの目途がたっている．そこで，本年度は① 熱変位モデルの構築に主に取り組んだ．
具体的には，温度変化により生じた熱変位から，実際にワークの加工誤差に転写される量を予測するためのモデルの構築に取り組んでいる．加工誤差を予測するためには熱変位の空間的把握が必要だとこれまでにわかった．そこで，熱変位の空間的把握を実現するため，複数の魚眼カメラを３次元再構成することで，熱変位の３次元分布を測定する方法の構築を目指している．
昨年に引き続き，測定法の確立を行った．ターゲットに用いる高輝度マーカーを新たに開発した．マーカーを高輝度化することで，撮像時の輝度分布がモデル分布に近くなり，位置同定の精度が改善されることがわかっている．本年は，要求される測定範囲を実現するために，画像上でレンズ周縁部にあたる測定点でレンズ収差などから生じる測定誤差を改善するために，測定結果から自己キャリブレーションを行い，予備実験なしで測定精度を改善する方法について検討を行った．その結果，自己校正により，長時間測定時の測定結果などの安定性が期待できると考えられる．次年度は引き続きこの点について検討を行う．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
測定に自己校正が必要であることがわかり，その対応に時間を要しているため．
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| 今後の研究の推進方策 |
上述のとおり，測定誤差の改善が必要なため取り組む．
また，熱変位・熱負荷の両モデルを統合し，最終的なシステムの構築に取り組む
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