成果報告書詳細
管理番号20140000000327
タイトル平成23年度成果報告書 平成21年度第2回産業技術研究助成事業 09C46624d 力を感じる次世代超精密加工機の開発 平成23年度中間
公開日2014/7/1
報告書年度2011 - 2011
委託先名慶應義塾大学柿沼康広
プロジェクト番号P00041
部署名技術開発推進部
和文要約中間評価までに開発したセンサレス力制御法を適用したそれぞれの要素(ワークスピンドル,XY軸ステージ,Z軸ステージ)を統合した,超精密旋盤ならびに3軸超精密加工機を開発した.各軸0.1Nレベルでの力制御ならびにナノメートルの位置制御を実現した.力を感じる機能を加工物計測技術へ応用し,付加的なセンサなしで,工作物を機上計測できる技術を開発した.接触子と加工物表面の垂直抗力を0.5Nで制御しながら,加工物形状を高精度に計測できることを確認した.
次に,研磨の熟練技術を機械へ伝承する技術開発に取り組んだ.モード分解制御により位置・力・姿勢を独立に制御できる機能を持つ,力を感じる5軸シリアル-パラレルメカニズム研磨加工機を開発し,この加工機を用いて,熟練技術を機械へ伝承することを試みた.研磨技術情報の抽出にあたり,高速度カメラと力センサを用いて熟練技能者の技術を解析し,位置と姿勢と力の情報のデータベースを構築した.この情報を開発した研磨加工機に入れ込み,熟練者の研磨力も忠実に再現することで,熟練磨きと同等の研磨面を得ることができた.
英文要約The results obtained in 2011 are shown below.
1)The ultra-precision turning machine and the 3-axis vertical ultra-precision machine tool are developed by integrating each component with the function of sensor-less force control. The accuracy of the force control and the positioning accuracy are achieved to 0.1N and 10nm, respectively.
2)By applying the function of sensor-less force control, on-machine measurement technology is developed which requires no additional sensor. With the contact force between a probe and a workpiece controlled at 0.5N, a shape of the workpiece is able to be accurately measured on machine.
3)The polishing machine which enables to copy a skill of a technician is developed. This is the 5-axis serial-parallel mechanism polishing machine which can independently control position, posture and force by mode-decoupling. It is confirmed that the polishing skill in terms of the tool path and the polishing pressure is reproduced by the developed polishing machine.
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