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サーフェスエンコーダを搭載した次世代高速高精度Sawyer型平面モータの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 04J03393
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東北大学

研究代表者

田野 誠  東北大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード精密位置決め / 計測制御 / サーフェスエンコーダ / 超精密切削 / 高速工具サーボ
研究概要

1.超精密旋盤と高速工具サーボ機構による円筒加工に加え,平面にも同様に計測基準面の加工を行った.平面マスタを用いてシリコンゴムの一つであるPDMS(ポリジメチルシロキサン)転写を行い,厚さ100μmの計測基準面を得ることに成功した.この方法においてもUV転写と同様に振幅方向でほぼ100%転写されていることを確認している.昨年度行ったUV転写とあわせて2種類の方法で厚さ100μmの計測基準面を創成することに成功した.以上から転写による計測基準面創成方法の有効性を示した.
2.大型のSawyer型平面モータシステムを用いて位置決めシステムを構築した.1.のPDMS転写および円筒マスタを用いたUV転写により得られたフィルム状の計測基準面をSawyer型平面モータのプラテン面に貼り付け,フォーサ側に2次元角度センサを搭載してサーフェスエンコーダを構成した.また,2次元角度センサの信号処理回路をフォーサに取り付けることで外部には制御器のみというシンプルな構成にした.制御器にはDSPを用いることで高速な制御が可能となっている.以上のような構成のステージシステムでクローズドループ制御によるXYθz3自由度駆動の位置決め実験を行った.オープンループの位置決め精度50μmと比較して,XY方向に±100nm,θz方向に±4arcsecまで位置決め精度が向上することを示した.以上によって,本研究で提案するステージシステムの有効性を示した.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (13件)

  • [雑誌論文] On-machine measurement of a cylindrical surface with sinusoidal micro-structures by an optical slope sensor2006

    • 著者名/発表者名
      Wei Gao
    • 雑誌名

      precision Engineering 30・1

      ページ: 274-274

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] construction of a Measurement and Control System for a Sawyer Motor-driven Planar Motion Satage2006

    • 著者名/発表者名
      Tano Makoto
    • 雑誌名

      Nanotechnology and Precision Engineering 4・3

      ページ: 182-182

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Precision fabrication of a large-area sinusoidal surface using a Fast-Tool-Servo technique2006

    • 著者名/発表者名
      Wei GAO
    • 雑誌名

      JSME International Journal C 49・4

      ページ: 1203-1203

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] カセンサ付高速工具サーボ機構に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      田野誠
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会秋季大会講演論文集

      ページ: 157-157

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Integration of a Force Sensor into a Fast-Tool-Control Unit for Fabrication of Large Area Microlens Array2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tano
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Precision Mechanical Measurements

      ページ: 38-38

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Precision Positioning of a Sawyer Motor-driven Stage by a Surface Encoder2005

    • 著者名/発表者名
      M TANO, W GAO, S KIYONO, Y TOMITA, K MAKINO, H MORITA
    • 雑誌名

      Journal of Phisics : Conference Series 13

      ページ: 165-165

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 高速工具サーボによる大面積正弦波微細格子基準面の高精度創成(格子基準面ローカル領域の高精度化)2005

    • 著者名/発表者名
      田野誠, 高偉, 荒木武, 清野慧
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 71・712

      ページ: 268-268

    • NAID

      10017184315

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ソーヤ型平面モータ用サーフェスエンコーダに関する研究-大範囲駆動用センサの開発-2005

    • 著者名/発表者名
      田野誠, 高偉, 清野慧
    • 雑誌名

      2005年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 479-479

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 力センサを搭載したFTC装置の開発2005

    • 著者名/発表者名
      佐貫聡信, 田野誠, 高偉, 清野慧
    • 雑誌名

      2005年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 463-463

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sawyer型モータの精密位置決めに関する研究-位置決めシステムの提案と微小位置決め実験-2005

    • 著者名/発表者名
      高偉, 田野誠, 清野慧, 冨田良幸, 佐々木卓也
    • 雑誌名

      精密工学会誌 71巻4号(未定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication and Measurement of a cylinder surface with sinusoidal micro-structures2004

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tano, Shinji Sato, Wei Gao, Satoshi Kiyono
    • 雑誌名

      Proc. of the 1^<st> Int.Conf. on Positioning Technology

      ページ: 327-327

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification and compensation of fabrication errors in diamond turning of a large area sinusoidal grid surface2004

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tano, Wei Gao, Takeshi Araki, Satoshi Kiyono
    • 雑誌名

      Proc. of Frontiers in Optics 2004 the 88^<th> OSA ANNUAL MEETING

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Sawyerモータの精密位置決めに関する研究-サーフェスエンコーダを用いた位置決めシステムの提案-2004

    • 著者名/発表者名
      田野誠, 高偉, 清野慧, 冨田良幸, 佐々木卓也, 牧野健一, 森田洋, 平田徹
    • 雑誌名

      2004年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 801-801

    • NAID

      130004655763

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2024-03-26  

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