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音波の放射圧を利用した大型液晶ガラス基板用非接触搬送システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 12450142
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

上羽 貞行  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (90016551)

研究分担者 小池 義和  芝浦工業大学, 工学部, 講師 (30251672)
中村 健太郎  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (20242315)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
2001年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワード超音波 / 浮揚 / 保持 / 搬送 / 放射圧 / 非接触 / 定在波 / 進行波
研究概要

1.音波浮揚現象を用いた搬送システムの基礎特性測定 (1)振動振幅-搬送速度特性 たわみ振動モードの振動振幅と浮揚物体の搬送速度の関係を調べた。振動振幅と搬送速度が比例することが明らかになった。
(2)搬送物体の応答特性の測定 搬送物体の応答特性を測定した。
(3)静止時の特性測定 振動板に定在波たわみモードを励振すると、搬送物体の静止が可能となる。この時、浮揚物体周辺の流速分布を測定した。安定な浮揚条件について検討を行った。
2.液中での非接触搬送システムの検討 (1)液中での浮揚・搬送測定 空気中と同様なシステムを水中に設置し、板状物体の搬送を試みた。この時、板状物体の水中での浮揚特性をレーザ変位計により測定した。
(2)液中搬送が可能であることを明らかにした。
3.音波浮揚現象に伴う位置保持現象の基礎特性測定 (1)振動振幅-保持力特性 矩形ホーンを持つ振動子を用いて、振動振幅と保持力の関係を調べた。振幅の増大に伴い、浮揚距離も変化するため、明確な結論は出せなかったが、振幅が小さい範囲内では比例関係になることが明らかになった。
(2)浮揚空間環境 周辺環境の温度湿度を変化させた場合の現象の変化を測定した。
(3)流れの可視化 浮揚物体をずらした状態で空気の流れを可視化し、保持力発生メカニズムの考察に利用した
4.音波浮揚現象の有限要素法解析 (1)実験結果と同じ計算結果が得られる境界条件の設定 超音波振動子、浮揚物体、浮揚空間、周辺空間、全てを考慮することで、計算と実験の値がほぼ一致することがわかった。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書

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公開日: 2001-03-31   更新日: 2016-04-21  

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