| 研究課題/領域番号 |
11355008
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中島 尚正 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00011073)
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| 研究分担者 |
山田 孝弘 (株)アイシンコスモス研究所, 研究部, 副主任研究員
村上 存 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20212251)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
19,800千円 (直接経費: 19,800千円)
2000年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
1999年度: 11,700千円 (直接経費: 11,700千円)
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| キーワード | マイクロファクトリ / マイクロロボットアーム / マイクログリッパ / 剛性設計 / 切削力 / 組立力 / 把持力 / 2方向性形状記憶合金 / マイクロマニピュレータ / マイクログリッパ- / 形状記憶合金 / 先導設計 / 感度解析 / 組立て力 |
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| 研究概要 |
マイクロファクトリ全体寸法の更なる小型化と対象ワークの汎用化を目指して、ロボットアームを用いた新たな加工・ワークハンドリングシステムを提案し、微小加工評価システムの開発、実験、およびマイクログリッパの試作開発と評価を行なった。
アルミ、黄銅、ステンレスを被削剤として、132,000[rpm]のエアスピンドルおよび市販のφ0.3超硬エンドミルを用いて切削力を測定した結果、送り量を微小にしても、一刃ごとの動的切削力は1300[mN]程度、時間平均した静的切削力としては350[mN]程度が生じることが分かった。また、微小部品の組立に必要な力として、φ0.5〜5.0のシャフト/穴のはめ合いに必要な挿入力を測定した結果、1000[mN]程度であることがわかった。以上から、許容たわみ量を1[μm]としたマイクロロボットアームの静剛性仕様値は350[mN/μm]、マイクログリッパのワーク把持力仕様値は1300[mN]と定まる。
2方向性形状記憶合金板の変形特性データを元にマイクログリッパ形状の最適設計を行い、グリッパ/ワーク寸法比5.6のグリッパを試作した。性能評価を行なった結果、グリッパ先端からの突き出し長さ4[mm]の位置へのワーク荷重換算で、ほぼ1300[mN]まで耐えうる把持性能が確認された。また、試作したマイクログリッパと、想定されるマイクロロボットアームの剛性をシミュレートした模擬ロボットアームを組合わせた加工実証実験を行い、本提案方式の実現性を示した。
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