部品表面の粗さをカメラと液晶で計測する技術がスゴイ

九州工大が開発

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実験では液晶ディスプレーとカメラで、すりガラス(上)の表面粗さを計測(九州工大提供)

九州工業大学の岡部孝弘教授らは、カメラと液晶ディスプレーで部品の表面粗さを計測する技術を開発した。対象部品や光源を動かさず、面的な表面粗さ分布を求められる。精密部品などの計測対象を動かせない場面や、光源の駆動機構を持ち込めない装置内計測などに向く。平面部品の計測に成功したことから、曲面部品や立体部品への応用を目指す。

表面粗さを計測する際に対象部品の表面が鏡面ならば光は正反射し、荒れていれば光が散乱する。そこで光源を動かし、さまざまな角度から光を当てて散乱光を計測する。この光源を動かす仕組みを大型液晶ディスプレーで代替した。液晶ディスプレーを一様に光らせるのでなく、光源を動かすような画像を提示する。

この光源の位置を平均二乗誤差が小さくなるように動かしながら撮影を繰り返す。すりガラスを使った表面粗さの計測実験では8―10回の撮影と評価を繰り返すと計測誤差を最小化できた。

計測システムには撮影対象よりも大きな液晶ディスプレーを用意する必要があるが、機械的に動かす必要がないため素早く計測できる。駆動機構を持ち込めない装置内計測にも向く。

また、誤差を小さくするように光源の動き方を毎回変えられるため、計測対象と光源の位置を位置合わせしなくても済む。実験では平面部品の表面粗さ計測に成功。今後は曲面部品や立体形状の計測に展開していく。

日刊工業新聞2021年7月29日

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