| 研究課題/領域番号 |
15360067
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
斎藤 義夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00108218)
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| 研究分担者 |
田中 智久 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (70334513)
AKBARI Javad 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (20334542)
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| キーワード | 発泡スチロール / 多軸制御 / プロトタイピング / 熱線加工 / 熱溶解 / 熱分解 |
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| 研究概要 |
6軸多関節ロボットに回転2軸のテーブルを組み合わせた、多軸制御の3Dデジタル熱線加工機を用いて発泡スチロールの3Dデジタルプロトタイピングの実現を試みた。初年度は新しく開発する試作機の設計仕様を決定し、下記の課題について研究を実施した。
(1)3Dデジタルプロトタイピングに適した三次元形状データの生成、及びそのロボット移動経路への変換方法の確立:
自由曲面などの情報は、設計者のイメージとして頭の中にあるが、具体的な数値デーダとしては存在していない。そこで、二次元の濃淡陰影情報から三次元形状を認識する過程を構築し、形状情報からロボットの加工経路を自動生成するシステムの開発を試み、新しい知見を得た。
(2)3Dデジタルプロトタイピング機の機械的特性の把握とその超高速制御方法の確立、及び発砲スチロールの加工精度と運動精度の関連の究明:
発泡スチロールの熱線による加工メカニズムは熱溶解、熱分解現象であり、機械的な加工力がかからない状態である。そこで、これに適した構造として軽量の加工機を構成できるので、これを超高速で多自由度の空間移動を制御する方法について検討を行い、試作加工機の制御に適用した。
(3)発泡スチロールの加工メカニズムの解明と超高速加工を実現する加工条件の選定、及び発泡スチロールの加工に適した熱線形状と加工形態の決定:(担当:田中智久)
熱線の形状、温度など各影響因子が発泡スチロールの熱溶解、熱分解現象に及ぼす影響を定量的に把握するとともに、熱線と発泡スチロールの温度状態を数値解析により求め、熱溶解、熱分解現象の発生状態をシミュレーションし、最適な加工条件を明らかにした。
以上のように、各課題について順調に研究が進められ、さらに研究を継続して行うことにより、多数の成果が得られるものと期待できる。
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