【研究分野】生産工学・加工学

【研究領域課題番号】22246016 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノメートル計測 / 三次元計測 / 不確かさ推定 / 形状測定

【研究成果の概要】

ナノスケールものづくりにおけるナノ三次元計測の不確かさ体系化のために，以下に示す4つの研究を行い，ナノメートル三次元計測における不確かさ推定手法の体系化を行った．
（1）ナノ三次元計測の不確かさの理論では，測定機の運動誤差から伝播により不確かさを推定するソフトウェアを開発し，その有効性を確認した．（2）光学的ナノ三次元形状計測では，角度センサを利用した非球面計測手法を開発し，その不確かさ推定を行った．（3）ナノ標準の開発では，Si格子をスケールとして利用する半導体構造の三次元形状測定を実施した．（4）光コムによるパルス干渉計では，パルス干渉計を構築し，三次元座標測定機の精度評価を行った．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31

【配分額】28,730千円 (直接経費: 22,100千円、間接経費: 6,630千円)

【研究分野】知能機械学・機械システム

【研究領域課題番号】18636002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

計測工学 / ナノメートル計測 / 機械工学・生産工学 / 三次元計測

【研究成果の概要】

知的ナノメートル計測を発展させ,ナノスケール生産基盤として日本の産業における「ものづくり」への適用を考えるためには,4つのコア計測技術における課題解決のための共同研究が必要となる.本企画調査では,これらの課題解決を目的とした特定領域研究設置のための調査研究を行った.以下のような4つのグループを作り,調査研究を行った.
(1)知的計測技術研究グループ
知的計測手法の基本的な技術を体系化し,これを産業界で応用する場合の方法を定式化した.
(2)ナノメートル加工計測技術研究グループ
ナノメートル加工計測技術に知的計測手法を応用するために最適な対象を調査した.
(3)ナノメートル計測標準研究グループ
ナノメートル計測の標準化により,産業界にナノメートル領域のトレーサビリティを確立するための方法を検討した.
(4)ものづくりへの展開研究グループ
本組織の母体となる精密工学会「知的ナノ計測専門委員会」の産業界からのメンバー(10社〜20社程度)を研究協力者として,産業界におけるものづくりへ知的ナノメートル計測技術を適用する手法について検討した.
このような連携活動を有効的,効率的に行うために,上記専門委員会の活動を支援し連携して調査研究を行った.また,関連する国際会議8th International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments (ISMTII2007) (2007年9月25日〜27日,東北大学,委員長 高教授)を支援することで,国際的な連携,動向調査を行った.この国際会議は,参加者:250人(23カ国),発表:214件,企業展示:15社と,計測分野の国際会議として大きな成功を収めた.このためにインターネットおよびホームページを有効に利用した情報収集,および国際的な情報発信やメールや郵送を利用した情報収集を行った.これらの連携,研究,調査の結果を特定領域研究の新規発足研究領域の準備に利用する.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)

【研究分野】知能機械学・機械システム

【研究領域課題番号】16206025 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

測定の不確かさ / 三次元測定機 / 座標測定 / 精度評価 / 次世代生産システム / 校正 / 不確かさ / 三次元計測 / ナノメートル計測

【研究成果の概要】

1.幾何公差を中心とした製品の寸法及び幾何特性仕様及び検証
GPS(Geometrical Product Specification)は,自動車関係を含む機械産業を中心とした生産システムにおいて曖昧さをなくし,数学的にきちんと定義された表現を設計,加工,測定を通じて行うことを目指している.GPSの普及が次世代生産システムおよびそのグローバリゼーションでキーとなる技術である.この中で,以下の3つの点が重要な技術となることを明確化した.
(1)三次元座標測定機:数学的な取り扱いが容易で三次元的な形状を測定する
(2)不確かさ評価:三次元座標測定機を含めた測定とその測定結果における測定の不確かさ評価
(3)実際の現場環境への適応方法
2.三次元座標計測における測定の不確かさの重要性の評価
GUM(計測の不確かさの表現のガイド)が発行されたこともあり,計測における測定の不確かさの評価は国際的に非常に重要になってきている.座標計測では,複雑な三次元形状の座標,位置,寸法の測定が可能である.しかし,このような測定値の不確かさは,測定点の不確かさおよび測点の位置などにより決定されるため簡単に評価できない.
(1)三次元座標測定機の校正手法を含めて,校正後の三次元座標測定機の不確かさを評価する
(2)形体の形状偏差の影響による不確かさについて,直線形体を対象として区分多項式により形体を表現した場合の形状偏差モデルを構築した

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2004 - 2007

【配分額】26,780千円 (直接経費: 20,600千円、間接経費: 6,180千円)