| 研究概要 |
本研究の目的は,高精度かつ効率的な機械加工のために,鏡面加工された金属部品にも傷をつけない微小カオンマシン倣い形状計測装置を研究開発し,それを用いた加工誤差フィードバックシステムを確立することである.測定環境が悪いオンマシン環境でも誤差にロバストな計測システムを構築することが特徴である.今年度は研究実施計画に従って,その計測用デバイスであるパラレルリンク機構の設計と制御に関する研究を実施した.
1機構設計
(1)動作范囲±1mm,(2)位置分解能0.5μm,(3)力分解能1gfを実現する機構の詳細設計と試作完了を目標に研究に取り組んだ.3自由度パラレルリンク機構の運動学,微小運動学式を導出し,(1)～(3)の目標を実現する機構設計と,センサ-アクチュエータの選定を行った.(2)の位置分解能は,アクチュエータに搭載される位置センサの性能に依存する.センサの入手のしやすさと,来年度実施予定の位置分解能μmオーダとなる画像計測による精度評価との対応を勘案し,位置分解能を1μmに設計変更した.ただし,座標計測には充分な精度であり,また,機構設計および解析の研究に関して位置分解能は制約とはならない.
既に提案している計測感度を等方とするリンク最適設計に加え,従来の1/40に摺動抵抗を小さくしたユニバーサルジョイントの設計や,機構に対する誤差伝播解析を実施し,2009年度精密工学会秋季大会などにて講演を行った.設計した機構を5軸工作機械などを利用して高精度加工し,組立調整を行った.
2機構パラメータキャリブレーション
パラレルリンク機構のキャリブレーションに適したレンズや照明などの光学系を選定し,新たな画像計測装置を構築した.1のパラレルリンク機構の先端部取り付けられたプローブの位置/姿勢を画像計測するドフトウエアを開発し,機構キャリブレーションのための実験環境を整備した.
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