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生活環境向上のため、機械騒音に対する要求が厳しくなってきている。例えば、自動車や鉄道などでは、耳障りで不快な歯車に起因する騒音(ギヤノイズ)が問題となっており、ユーザからのクレームが多発している。また、風力発電装置ではギヤノイズが周辺住民の睡眠を妨げるなどの問題が発生している。ギヤノイズは歯車の歯の数百nmから数umオーダーのピッチ誤差に影響されるため、騒音低減のためには歯車の高度な品質管理が必要となる。しかしながら、現在の歯車測定機のピッチ測定精度は十分ではない。また、歯車のピッチは、通常、接触式のプローブを用いて測定されるため、膨大な測定時間が必要となっている。このような点から、産業界の要求を満足するものとはなっていない。このような状況に対処するため、本研究では次の成果を得ることを目的とする。1.歯の撮影画像の合焦度合いに着目した、ギヤピッチの非接触計測法を開発する。2.測定精度と長い作動距離(測定対象と測定機の間の距離)を実現する。3.ピッチの高速測定法を実現する。4.本原理の応用の可能性を調査する。
本年度は、できるだけ長い作動距離を確保できる測定光学系の検討をおこなった。測定対象物の材質、表面性状、あるいは、撮影条件や照明条件が測定精度に与える影響を調査した。この調査結果に基づき、高精度化のための最適測定条件の方向性を明らかにした。本研究で提案するピッチ推定アルゴリズムには複数の方式と調整用パラメータがあるため、この違いが測定結果に与える影響を調査した。以上により、ピッチ計測に対する最適測定条件を明確化した。また、回転ステージの構造検討を行なった。
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