高精度画像測定における問題と解決策
- 高精度な細孔の位置関係を測定しようとしていますが、数値に納得のいく結果が得られません。
- 測定器の問題を疑い、加工を最大限に詰めましたが、それでも孔の位置が短く測定されることがあります。
- 現在使用している測定器は限界に達している可能性もありますが、加工の品質にも問題がある可能性も考えられます。
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高精度画像測定
高精度に、細孔の位置関係を測定したいのですが、 いまいち納得のいく数値がでません。 加工の方を最大級に詰めて問題点が無くなった次第です。 そこで、測定器をを疑ってみました。現状は 何度測定しても、孔位置が、短く測定されます。 50mm*50mm 繰り返し測定すれば3ミクロンは狂います。 （位置ズレ量は最大７ミクロン） ブロックゲージで校正はしています。 機械は、新品同様で、牧野フライス社製V33です。 測定器は、トプコンサンの画像処理システム（レンズ*100倍）のついたやつなのですがこれは、限界なのでしょうか？それとも、やはり、加工が悪いのかな？ 要求精度は正位置にたいして±0.002です。
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１μｍの測定は難しいですね。 私たちはリニアスケールを基準スケールとしている顕微鏡ステージにCCDカメラ＆画像処理で可能にしています。 市販の画像処理システムでは、円の中心を求めるアルゴリズムに納得できなかったので、独自に重心を求めるアルゴリズムを考案し、サブミクロンまで精度を上げることができました。この経験で、最も重要なのは画像の質でした。 キリコやバリなど、画像の質を悪くする要因をいかに減らすかということが大切ではないかと感じました。
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こんにちは。 私どもでも細穴の加工、測定を行っております。 公差にしても私どもと同じです。(最小径0.033-3200穴）もしかしたら同業者?(金型メーカ？）。参考になるかわかりませんが、注意していることを書きます。 ?加工に関して 温度（加工機本体温度、加工機の温度雰囲気、温度分布、切削油温度） 加工（ドリル流れ、加工バリ） ?測定の関して 温度(上記と同じ） 洗浄（超音波ジェットによる洗浄） 加工バリを落とすのが目的 ?その他 恒温チャンバーの設置 加工に関しては手を入れられることが多いですが、測定技術の確立はかなり苦労しております。 V33で0.002はぎりぎりではないでしょうか?又測定機は特注以外の標準品で精度が高いのはマールがよかったと思います。いずれにせよ0.005から0.002に縮めるのは大変です。
お礼
おそらく同業者でしょうね。（笑） まず、超音波ジェット洗浄機がうちにはないですね。 購入検討してみます。 有り難う御座いました。
こんにちは ０．００２ミリ難しいですね。 これだけになると皆さんがおっしゃるように諸条件 が必然的に高度なものになっていくかと思います。 基本的にＭＣでは 加工→測定→加工現場へデータ のフィードバック→穴位置補正→再加工→再測定→ 加工或いは再補正というようなサイクルでやらない と０．００２以内を期待或いは維持するというの非 常に難しいと思います。 そこで問題になるものの一つが加工機械の位置決 めと測定器械の測定値の再現性がどの程度なのかだ と思います。 Lonさんの１／１０以下のお話、或いはHikaruSai さんがおっしゃるようにどちらを信頼するかが重要 だと思います。 今回は加工される穴が本当に小さいので測定機も 決まってくるかと思いますがその機械の実力がどの 程度がもう少し穴径を大きくして信頼出来る３次元 測定機等で検証する事も必要かと思います。 うちでは上記のサイクルを治具ボーラまたはＭＣで 加工される製品（穴位置が０．０１ミリ以下）で行 う場合があります。 ※指令値が加工結果（期待値）とは限りませんね。 ＰＳ ブロックゲージで校正しているとの事です ２ミクロンを前提に考えると精密測定用（寸法 精度２５を超え５０以下で±０．２ミクロン） 以上を使用した方が良いと思います。 頑張って下さい。
補足
精密測定用 のブロックゲージでの校正をtryします。有り難う御座いました。
arontakaさんこんにちは ご連絡がないので一般論として述べさせていただきます。牧野フライス製作所のV33は大変に良い機械です。高精度加工にはもってこいです。しかし±1゜Ｃの室温を想定して精度保証をしておられたかと思います。ご存じのように１ｍの鉄は１度温度が上がると10μｍ伸びますワークと機械が同じ温度条件なら問題はないのですが測定に時間がかかりすぎたりすると何がなんだか分からなくなります。特に恒温室にしなくともこの機械なら高価な光学式の測定器より通電式のタッチセンサーを使われたらいかがでしょうか？これでゲージブロックを計測して精度確認をされるといいと思います。ワークは切削すると切り子が付着し測定ミスを犯します。色々なメーカーが商品を出していますが非磁性のスタイラスがついているものがあります。それにしても±0.002の精度要求は厳しいですね。参考になりましたか？頑張ってください。
お礼
連絡が遅れて申し訳ありません。 V33に工学式のセンサーの後付の見積もりは以前取ったことがあります。バカみたいに高すぎますのでNGかな。hpのタッチセンサは、今度購入予定なんですよ。 特許がどうのこうのってやつですよね。 ちなみに加工表φ0.1裏座ぐりφ0.2です。 または、表φ0.2と裏φ0.4とか±0.002はあくまでも目標で要求精度は５μmなんですよ。 でも±0.002の保証値の画像測定器ってなかなかないでしょうね。それがないと結局5μmの保証もできないわけで・・・。 参考になりました。ガンバります。
細孔の寸法と数を教えてください。 50mm*50mm はどの様な意味でしょうか？
お困りのようですので専門外ですがアドバイスさせていただきます。 ふつう計測器に要求される精度は、計測精度の１０分の１以下と言われています。 ±0.002を計測しようと思えばサブミクロンオーダの計測器が必要となります。 おそらく温度条件等によってもばらつきますから恒温室なども必要になってくると思います。 しかし、工作機械メーカでもない限りこのような設備はなかなかそろえられないと思います。 そのために、公立の工業試験所がいろいろな設備を貸し出してくれているはずです。 大きな都市であれば必ずあるはずですから一度、そちらの方にご相談されたらどうでしょう？
お礼
ご回答有り難う御座いました。 また、お願いします。
arontakaさん おはようございます。 >要求精度は正位置にたいして±0.002です。 これだけの精度だと工作機メ－カ－並の環境,設備 ,工法,が必要でしょうね 。(^_^;) まず第一段階として 現状の測定と違った方法にて測定して 原因が加工側なのか 測定側なのか はたまた両方なのかを はっきりさせるべきだと思います。役には立ちませんでしたがガンバッテ下さい。(o＾-')b
お礼
ご回答有り難う御座いました。 現段階では、どちらともいいきれませんが 工夫 と言う点では必要だとおもいます。
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＞画像の質を悪くする要因・・・ 確かに、微妙なバリ、誇り等で数値はかわってきます。 画像の質 追求してみます。 ありがとうございました。