1991 Fiscal Year Annual Research Report
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02555026
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
下河辺 明 東京工業大学, 工学部・生産機械工学科, 教授 (40016796)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森山 茂夫 (株)日立製作所, 中央研究所, 主任研究員
豊山 晃 (株)第一測範製作所, 顧問
佐藤 海二 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (00215766)
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| Keywords | 空気軸受 / 能動化 / 能動制振 / 超精密位置決め / 圧電素子 / 超精密機構 / メカトロニクス |
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| Research Abstract |
1.5自由度制御型能動空気軸受の試作:
既に試作した2自由度制御型ジャ-ナル軸受を2段に重ね,ラジアル方向の2自由度および傾きの2自由度の制御を行う.また,一方の2自由度制御型ジャ-ル軸受をスラスト軸受としても機能させ,軸に設けられたフランジを保持する.同フランジの反対側に静圧パッドと圧電アクチュエ-タの組合せと,変位センサを配置することによって,残るスラスト方向の制御を可能とする構造とした.さらに軸の回転駆動機構にはエア-タ-ビンを装備した.なお,試作軸受では,軸形状誤差を計測し,同誤差を目標値としながら制御を行うことにより,絶対的高精度な回転運動の実現できるように,軸形状測定用補助基準を設けた.
2.試作5自由度制御型能動空気軸受の性能試験:試作軸受の諸性能を測定し,以下結果を得た.
(1)基本動特性
5自由度の各方向の開ル-プ周波数特性を測定し,これを基礎にPID-PDコントロ-ラを設計した.
(2)静剛性,動剛性
制御時には静剛性が無限大であること,また動剛性も大幅に向上し,軸が十分制振されていることを確認した.
(3)回転精度
制御しない場合80nm,0.08arcsec以上の回転運動誤差が,制御により15nm,0.015arcsec程度に低減されることを確認した.
(4)軸の位置決め分解能と範囲
位置決め分解能は15nm,0.015arcsec,位置決め範囲は8μm,4arcsec以上であることを確認した.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] オズワルド ホリカワ: "改良型反転法による回転運動精密および真円度の評価" 1991年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 371-372 (1991)
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[Publications] オズワルド ホリカワ: "ジャ-ナル型アクティブエアベアリングー形状特性および絶対回転運動精度の検討ー" 1991年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 1047-1048 (1991)
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[Publications] Akira SHIMOKOHBE: "An Active Air Journal Bearing with Ultra Precision Infinite Static Stiffness,High Damping Capability and New Functions" Annals of the CIRP. 40. 563-566 (1991)
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[Publications] オズワルド ホリカワ: "改良型反転法による真円度および絶対回転運動精度の評価" 精密工学会誌. 57. 2231-2236 (1991)
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[Publications] オズワルド ホリカワ: "ジャ-ナル型アクティブエアベアリング(第2報)ー形状特性および絶対回転運動精度の検討ー"
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[Publications] 堀内 正優: "5自由度制御形能動空気軸受の研究" 日本機械学会第69期総会講演会.
