空気圧サーボ軸受アクチュエータによる超高精度XYテーブルの開発

• 研究課題/領域番号: 20760100
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 平山 朋子 同志社大学, 理工学部, 准教授 (00340505)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2008年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 軸受 / アクチュエータ / 超精密位置決め / XYテーブル / 静圧軸受 / 空気圧サーボ / 最適設計

研究概要

本研究では,空気圧サーボ軸受アクチュエータを用いた超高精度XYテーブルの開発を目標とした.はじめに,XYテーブルに組み込むために新たに開発した2連球面型軸受アクチュエータの性能を調査したところ,位置決め制御を施すことなくナノメートルオーダでの作動が確認できた.それらをテーブルのX方向に2ヶ,Y方向に4ヶ組込み,超精密XYテーブルを試作したところ,ステージの位置に関わらず,概ね10nm以下の分解能での作動が確認できた.

研究成果

• [雑誌論文] Study on Reduction of Nano-Fluctuation of Aerostatic Bearing with Surface Restriction (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Kitagawa, Takashi Matsuoka, Tomoko Hirayama, Ryota Mizuno, Masato Kadotani, Hiroki Danjo, Katsumi Sasaki, Hiroshi Yabe
  • 雑誌名: International Journal of Surface Science and Engineering Vol.4,No.2 ページ: 111-120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Reduction of Nano-Fluctuation of Aerostatic Bearing with Surface Restriction (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Kitagawa, Takashi Matsuoka, Tomoko Hirayama, Ryota Mizuno, Masato Kadotani, Hiroki Danjo, Katsumi Sasaki, Hiroshi Yabe
  • 雑誌名: International Journal of Surface Science and Engineering 4, 2 ページ: 111-120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Pneumatic Servo Bearing Actuator for Nanometer Positioning (2009)
  • 著者名/発表者名: Masato Kadotani, Takakazu Kitagawa, Satoshi Katto, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Hiroshi Yabe, Katsumi Sasaki
  • 雑誌名: International Journal of Automation Technology Vol.3,No.3 ページ: 249-256
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュエータの開発【解説】 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子, 佐々木勝美
  • 雑誌名: 設計工学 Vol.44,No.3 ページ: 149-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Pneumatic Servo Bearing Actuator for Nanometer Positioning (2009)
  • 著者名/発表者名: Masato Kadotani, Takakazu Kitagawa, Satoshi Katto, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Hiroshi Yabe, Katsumi Sasaki
  • 雑誌名: International Journal of Automation Technology 3, 3 ページ: 249-256
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超精密機器における流体/気体軸受の設計と技術動向【解説】 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 雑誌名: 精密工学会誌 Vol.74,No.9 ページ: 905-908
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュエータ(第1報)-システム表現に基づくアクチュエータの基本特性の提示 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子, 佐々木勝美, 矢部寛
  • 雑誌名: 精密工学会誌 74, 10 ページ: 1086-1091
  • NAID: 110006951288
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュェータの開発【解説】 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子, 佐々木勝美
  • 雑誌名: 設計工学 44, 3 ページ: 149-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超精密機器における流体/気体軸受の設計と技術動向【解説】 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 雑誌名: 精密工学会誌 74, 9 ページ: 905-908
  • 査読あり
• [学会発表] 超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュエータとその応用【招待講演】 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子, 佐々木勝美
  • 学会等名: 超精密位置決め専門委員会2010年度4月定例会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-04-16
• [学会発表] 空気圧サーボ軸受アクチュエータを用いた超精密位置決めXYθステージの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 檀上弥輝, 平山朋子, 松岡敬, 杉本敦志, 吉村知孝
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第85期定時総会・講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] Ultraprecise Positioning X-Y Stage Composed of Pneumatic Servo Bearing Actuators (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Danjo, Tomotaka Yoshimura, Takakazu Kitagawa, Masato Kadotani, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka
  • 学会等名: Extended Abstract of World Tribology Congress 2009
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-09-07
• [学会発表] Ultraprecise Positioning X-Y Stage Composed of Pneumatic Servo Bearing Actuators (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Danjo, Tomotaka Yoshimura, Takakazu Kitagawa, Masato Kadotani, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka
  • 学会等名: World Tribology Congress 2009
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto
  • 年月日: 2009-09-07
• [学会発表] Application of Pneumatic Servo Bearing Actuators for XYθ Ultraprecise Positioning Stage (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Danjo, Tomotaka Yoshimuram Takakazu Kitagawa, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka
  • 学会等名: ICMDT2009
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju
  • 年月日: 2009-06-26
• [学会発表] Extended Abstract of ICMDT2009 (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Danjo, Tomotaka Yoshimuram Takakazu Kitagawa, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka
  • 学会等名: Jeju Island
  • 発表場所: 韓国
  • 年月日: 2009-06-25
• [学会発表] Development of Pneumatic Servo Bearing Actuator for Nano-Positioning (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Katto, Masato Kadotani, Takakazu Kitagawa, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Katsumi Sasaki
  • 学会等名: JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on MIPE 2009
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center, Tsukuba
  • 年月日: 2009-06-19
• [学会発表] Development of Pneumatic Servo Bearing Actuator for Nano-Positioning (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Katto, Masato Kadotani, Takakazu Kitagawa, Tomoko Hirayama, Takashi Matsuoka, Katsumi Sasaki
  • 学会等名: Extended Abstract of JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on MIPE 2009
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] 超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクナユエータの開晃(位置決め制御による特性向上) (2009)
  • 著者名/発表者名: 角谷雅人, 北川貴一, 平山朋子, 松岡敬佐々木勝美
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会
  • 発表場所: 近畿大学, 大阪
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] 超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュエータの開発(位置決め制御による特性向上) (2009)
  • 著者名/発表者名: 角谷雅人, 北川貴一, 平山朋子, 松岡敬, 佐々木勝美
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会予稿集
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-03-15
• [学会発表] Pneumatic Servo Bearing Actuator for Ultraprecise Positioning: Part 1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Hirayama, Takakazu Kitagawa, Masato Kadotani, Hiroki Danjyo, Takashi Matsuoka, Katsumi Sasaki, Hiroshi Yabe
  • 学会等名: Proceedings of 23rd ASPE Annual Meeting and 12th ICPE (2008)
  • 発表場所: アメリカ
  • 年月日: 2008-10-22
• [学会発表] Pneumatic Servo Bearing Actuator for Ultraprecise Positioning : Part1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Hirayama, Takakazu Kitagawa, Masato Kadotani, Hiroki Danjyo, Takashi Matsuoka, Katsumi Sasaki, Hiroshi Yabe
  • 学会等名: 23rd ASPE Annual Meeting and 12th ICPE
  • 発表場所: Portland, USA
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] 超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュエータの開発(第5報) (2008)
  • 著者名/発表者名: 角谷雅人, 北川貴一, 檀上弥輝, 甲藤智, 平山朋子, 松岡敬, 佐々木勝美, 矢部寛
  • 学会等名: トライボロジー会議秋名古屋予稿集(2008)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] 超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュエータの開発(第5報) (2008)
  • 著者名/発表者名: 角谷雅人, 北川貴一, 檀上弥輝, 甲藤智, 平山朋子, 松岡敬, 佐々木勝美, 矢部寛
  • 学会等名: トライボロジー会議2008秋名古屋
  • 発表場所: 名城大学, 愛知
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] 動圧/静圧気体軸受の超精密機器への応用事例【招待講演】 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平山朋子
  • 学会等名: 潤滑懇談会 2008年度7月例会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-07-24
• [備考]
  • URL: http://www1.doshisha.ac.jp/~tribolab/
• [備考]
  • URL: http://www1.doshisha.ac.jp/~tribolab/
• [備考] 研究室
  • URL: http://www1.doshisha.ac.jp/~tribolab/