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機械制御

光計測技術を応用し、接触式・非接触式双方の長所を組み合わせた高精度形状測定システム

静岡県

株式会社スペースクリエイション

2020年3月20日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 歯車等の接触・非接触ハイブリッド形状測定システムの研究開発
基盤技術分野 機械制御
対象となる産業分野 自動車
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)
キーワード 歯車、歯形、ノイズ、動力伝達
事業化状況 研究中止または停滞中
事業実施年度 平成19年度~平成21年度

プロジェクトの詳細

事業概要

歯車(スプライン)の寸法諸元計測において、作業者の技量に依存せず、簡単に精度よく高速安価に歯車計測すべく、CADデータと連動して、また光計測技術を応用して、接触式と非接触式の長所を組合せ、ミクロンオーダーで歯面全面をスキャン可能な歯厚・歯みぞフレ・歯形・歯筋・傷・打痕などを計測するハイブリッド計測システムの開発を提案する

開発した技術のポイント

2種のレーザセンサを駆使した精密計測を可能とするハイブリッド歯車形状測定機
・高精度:1μm(繰返し精度)、0.1μm(分解能)
・広範囲:対象計測物外径従来技術最大φ150mmから最大φ200mmへ、対象計測物長さ最大600mm
・高速:従来技術よりも大幅に時間短縮可能な1部品40秒での計測
・簡単:熟練が必要な計測を誰でもできるように
・安価:従来4,000万円の製品を半分以下の1,500万円に
・コンパクト:従来製品の容積比で1/2
(新技術)
複合機による一括自動計測
・接触式(光ホロスコープ)
高精度計測・切削液付着の影響を受けにくい
・非接触式(レーザースキャナ)短時間に広範囲を比較計測可視化が可能

具体的な成果

・ハイブリッド形状計測システムの精度が従来技術と同等であるか検証
・光スケール式測定方法による計測が精度的に有効であることを確認
・従来の測定装置と比較して、共焦点式レーザセンサは繰返し精度と測定時間を向上していることを実証
・HL(Highspeed Linear)式拡散反射式レーザセンサにおいて±2μmの基本精度を確保
・校正システムへの適用評価
・本体軸精度の検証と改良により、ピッチ、ヨー、ロールで1~2μm以内を達成
・誤差の低減化を狙ったエンコーダの高分解能化を実施し、補正測定値を検証
・計測システムの川下メーカによる、実地での精度検証
・ヤマハ発動機ギア研究部門の測定機で測定を行い、従来機器とのベンチマーク比較を実施
・他社メーカ製の接触式測定機で試作歯車を測定した結果を検証し、非接触方式が測定タクトで優位性を持てる方式について検討

CSD
知財出願や広報活動等の状況

特許:「オーバーピン径計測装置」(特許第4417338号)

研究開発成果の利用シーン

作業者の技量に依存しないハイブリッド計測システムであり、歯車(スプライン)の寸法諸元計測において、簡単に精度よく高速安価に歯車計測できる

実用化・事業化の状況

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作

製品・サービスのPRポイント

複合機による一括自動計測
・接触式(光ホロスコープ) 高精度計測・切削液付着の影響を受けにくい
・非接触式(レーザースキャナ) 短時間に広範囲を比較計測可視化が可能

今後の実用化・事業化の見通し

精度向上を実現すべく継続研究を実施、同時に販路開拓活動を実施中
・試作開発品の市場PRと、供試品のテストにより顧客適合性評価を実施中
・精度向上に向けて、補完研究を継続中
・各種展示会への出展をはじめ、販路開拓活動を展開

実用化・事業化にあたっての課題

精度とコストのバランス

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 株式会社スペースクリエイション
事業管理機関 株式会社スペースクリエイション
研究等実施機関 株式会社インテグラ技術研究所
株式会社ブローチ研削工業所
パルステック工業株式会社

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 株式会社スペースクリエイション(法人番号:5080401002599)
事業内容 自動計測装置・研究開発試験機の設計・製造
社員数 13 名
生産拠点 静岡県浜松市南区
本社所在地 〒432-8062 静岡県浜松市南区増楽町1341-1
ホームページ http://www.spacecreation.co.jp
連絡先窓口 営業技術部
メールアドレス general@spacecreation.co.jp
電話番号 053-447-2755