面法線検出プロ-ブによる自由曲面形状自動計測システムの試作開発
【研究分野】機械工作
【研究キーワード】
曲面形状測定 / 三次元測定機 / プロ-ブ / 自由曲面 / 単位法線ペクトル / 物理モデル / 面法線 / 単位法線ベクトル / 計算機モデル / 測定 / プローブ / 法線 / モデリング
【研究成果の概要】
本研究は昭和63年度および平成元年度の2ヶ年にわたって実施され、以下に示す成果が得られた。
1.自由曲面形状モデリングシステムの開発
「位置ベクトルと単位法線ベクトルに基づく曲面パッチ補間法」を提案し、それに基づくモデリングシステムを構築した。同補間法は図面、物理モデル、設計者のイメ-ジモデル等による自由曲面計算機モデルの構築を容易にし、また本研究において開発される計測システムにより得られる物理理モデル計測デ-タを補間式に直接用いることを可能とする。
2.単位法線ベクトル計測システムの開発
「球面抵抗薄膜を用いた面法線検出プロ-ブ」の試作開発を行い、衝突回避機能を有するタッチプロ-ブヘッドならびにプロ-ブ姿勢制御機能を有する電動プロ-ブヘッドと組み合わせてCNC三次元測定機に設置し、三次元測定機ホストコンピュ-タへの面法線検出プロ-ブデ-タの入力を可能とした。
3.自由曲面形状自動計測システムの開発
計算機モデルデ-タを基にして三次元測定機駆動用デ-タを生成し、三次元測定機より得られるプロ-ブ中心位置デ-タと面法線検出プロ-ブデ-タを検出することにより、物理モデル上の離散点の位置ベクトル値と単位法線ベクトル値の計測を可能とした。
4.自由曲面形状評価システムの開発
自由曲面を構成する個々の曲面パッチに関して、パッチ上の任意の16点の位置ベクトルと単位法線ベクトルの測定値を基にした曲面パッチ補間形状の評価法を提案し、システムを構築するとともにモデル実験により評価法の有効性の確認を行った。
【研究代表者】