2019 年度研究成果報告書

ダイヤモンドワイヤ製造工程における砥粒分散状態のオンマシン計測

研究課題

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研究課題/領域番号	17K06104
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	生産工学・加工学
研究機関	佐世保工業高等専門学校
研究代表者	坂口彰浩佐世保工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (00332099)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	ダイヤモンドワイヤ / スライス加工 / ダイヤモンド砥粒 / オンマシン計測 / 画像処理 / ディープラーニング
研究成果の概要	本研究では、オンマシンでダイヤモンドワイヤ表面の砥粒分散状態を定量的に評価する手法の提案を行った。その結果、約200m/minで走行中のダイヤモンドワイヤの表面画像に対し、ディープラーニングを用いることで約99.2％の精度で画像中のダイヤモンド砥粒を抽出できることが確認できた。また、その結果を基に統計的に評価することでダイヤモンドワイヤ全体の砥粒分散状態を表す指標を取得することもできた。加えて、加工過程において、この指標を用いることで適切な加工状態を維持できるようになることも分かった。
自由記述の分野	研削加工
研究成果の学術的意義や社会的意義	スライス加工を行う際のワイヤ線速は、本手法の計測条件の数倍速いが、一般的にスライス加工はワイヤを往復させながら加工を行うため、一瞬ではあるがワイヤが停止する瞬間があり、その前後で画像を取得できれば、加工中におけるワイヤの表面状態を評価できるようになると考えられる。一方で、砥粒の分散状態と加工精度の関係について定量的に評価できるようになったことから、スライスする材料や加工条件などに適した砥粒の分散状態を評価できるようになり、目的に応じた砥粒の分散状態を持つワイヤの製作などに応用できると考えられる。以上のように、本手法を応用することで、ワイヤ関連の加工分野の発展に大きく寄与できると考えられる。