多数のアクティブな基準面を用いたレンズによるゆがみのない超高精度形状計測の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750391
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: 藤垣 元治 和歌山大学, システム工学部, 助手 (40273875)
• Keywords: 形状計測 / 非接触 / 高精度化 / レンズ収差 / 基準物体 / 液晶板

Research Abstract

本研究では,まず,アクティブな基準面を用いて,基準面の枚数を極端に増やし計測精度を向上させ,さらに計測誤差の要因となっている問題を取り除くことによって1μmの計測精度の実現を行う.次に,金型を計測する場合に問題となる正反射が発生する部分の計測を行うために,プロジェクタを2台用いて異なる位置に配置し,それぞれのプロジェクタで得られた形状計測結果を融合させる.こうすることによって,正反射により計測不能の部分の補完を他方のプロジェクタの計測結果を用いて行うことができる.これを自動的に行うことにより,実用的で適用範囲の広い形状計測システムを開発する.
これを実現するため,本年度は次のことを行った.
1.市販の液晶モニタを分解し,高輝度の光源を取り付ける改造を行った.これによって,校正作業の自動化が行えるようになった.
2.液晶パネルを用いて熱対策の設計がされた投影装置を製作した.
3.ソフトを改造することによって,基準板の移動と格子投影および位相解析の全自動化を行った.
4.基準面の枚数を増やすことによる精度の向上を確認した.多数枚にすることによって,基準面間の計測精度の低下を防ぐことができることが実験的に確認できた.
5.これらの結果,計測装置としての精度が向上し,3μm以下の計測精度を得ることができた.
6.金型の計測に適用し,その有効性を確認することができた.
7.建材メーカーの樹脂製型の計測に適用できるようにソフトめ改良を行い,実用性を高めた.

Research Products

• [Publications] Shinke, A., Morimoto, Y., Fujigaki, M.: "Development of Accurate Shape Measurement System Using Multiple Reference Planes"Proceedings of APCFS & ATEM '01, Sendai. 811-814 (2001)
• [Publications] 藤垣元治, 森本吉春, 新家昭英: "高精度形状計測法の産業への応用"日本実験力学会2001年度分科会合同ワークショップ講演論文集. 69-72 (2001)
• [Publications] 新家昭英, 森本吉春, 藤垣元治: "液晶ディスプレイを基準面を用いた高精度型形状計測"第6回知能メカトロニクスワークショップ講演論文集,精密工学会. 113-117 (2000)