XYステージを用いた幾何公差測定機の作製

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本研究では,特に幾何公差項目の一つである"全振れ公差"について学生に理解させるため,XYステージを用いた幾何公差測定装置を作製した.これを用いて,学生に円筒形状をした測定物の円周振れを測定させることで,幾何公差に関して理解させると共に,精密加工分野への関心を深めさせることを目的としている.装置の機能の特色としては,X,Y,Z,θの4軸をもつサーボモータ制御によって,全振れの影響を受けずに円筒カム溝の幅,形状を測定しトレースすることができる.また,装置を作動させるためのプログラムを,ラダー言語を用いて作成した.装置を用いて円筒カムの全振れおよび円筒カム溝の振幅,形状を測定し,転写法で得られた結果と比較したところ,転写法による測定値とセンサで計測された測定値は近似した値を示し,センサで計測されたデータを用いて円筒カム溝の形状を表すことができた.また,センサで得られたデータをもとにトレーサを作動させ,実際の動きを確認したところ,トレーサを作動させる遅れ時間をローラの回転速度から算出し,トレーサを制御するプログラム上で補正を行うことで,円筒カム溝の形状をトレースすることができた.これらの成果は,富山大学で開催された平成19年度機器・分析技術研究会にて報告している.今後は,この装置を応用して,円筒の全振れの影響を受けずにトレース部で加工する(例えば溶接など)装置へ発展させることと,全振れのみならずその他の幾何公差項目も測定することが可能な万能型の装置を作製することを目的として研究を進めていきたい.