| 研究概要 |
圧電素子は,超音波帯域の高周波振動を励起する一般的なアクチュエータである.本研究では,案内面からの静圧力によって,テーブルを非接触案内させると同時に,圧電素子によって励起するステータ接線方向に伝播するたわみ進行波によって,移動方向に流れる音響粘性流を発生させ,音響流とテーブルの速度差に応じた粘性力としてスラスト力をテーブルに伝達するものである.本年度は、性能試験を行うための小型の非接触移動機構を製作した.テーブル寸法は、150×150mmである。ステータ外経φ80、厚さ3mm,ステータ間隔は100mmである.したがって,テーブル上面に作用するステータ枚数は,テーブル移動にともなって,2枚,4枚もしくは6枚となる.実際にシーケンス制御を行った結果,3列のステータ間でテーブルを往復させることができた.すなわち,位置決め機構の最低限の能力として,静止状態から加速し,定常速度に達した後,減速し停止することが可能であった.圧電素子への印加交番電圧120Vp-p(実測振動振幅3μm程度)において,静圧案内面とステータのすき間は1.3mmとした.テーブルは,このすき間内において静圧案内による浮上力とステータ振動により発生する音響放射圧との釣り合う位置で浮揚する.実測の結果,テーブルは静圧案内から0.7mm浮上することが確認された。静止状態から加速し,定常速度に達するまでの速度変化を測定した結果、移動速度は移動量が75mmまでに達したのちに定常速度になった.これは,移動開始から,それぞれ約2秒(P=100mm)および3秒(P=110mm)経過後であった.
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