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ペルチェモジュールによりモータ冷却する精密位置決め装置の熱変形ドリフト低減

研究課題

研究課題/領域番号 22560123
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関静岡理工科大学

研究代表者

大塚 二郎  静岡理工科大学, 総合技術研究所, 客員教授 (30016787)

研究分担者 十朱 寧  静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (60288404)
越水 重臣  産業技術大学院大学, 創造技術専攻, 准教授 (20267868)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードボールねじ / 位置決め / ペルチェ冷却 / 熱変形 / 精密位置決め装置 / 制御工学 / 超精密計測 / 熱解析 / ペルチェ効果
研究概要

モータとボールねじからなる精密位置決め装置に存在する数箇所の熱源(主に,ボールねじ部と軸受部)により,位置決め装置のステージの熱変形ドリフト(熱に起因する位置決め誤差)が生じる.そこで本研究では,精密位置決め装置の軸受ハウジング側面2箇所とステージ上面の計3箇所にペルチェモジュール(以下,ペルチェと呼ぶ)を取り付け,ペルチェにかかる電圧を制御しながら冷却を行い,熱変形ドリフトを低減することを目指した.実験の結果,ハウジング部に対しては温度フィードバッグ制御を,ステージに対しては軸の熱変形量をフィードバッグ制御することにより,速度250mm/s,加速度1Gまでの条件下で,軸の熱変形量を2μm程度まで低減することに成功した.

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 日本の精密工学の基礎力低下の対策-静岡県の先端精密技術研究会について-2012

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎
    • 雑誌名

      日本ねじ研究協会誌

      巻: 43巻 ページ: 59-68

    • NAID

      40019258190

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 静岡理工科大学の実習の後に理論を教育する機械加工2011

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎, ほか2名
    • 雑誌名

      工学教育

      巻: 27 ページ: 103-108

    • NAID

      10029541096

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] はじめての精密工学-精密・超精密位置決め-2011

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 77 ページ: 656-659

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Decrease of Thermal Expansion of Ball Screw Used for Precision Positioning Devices by Peltier Module Cooling Based on Feedback Method2012

    • 著者名/発表者名
      K.Taneishi, N.Zhu , S.Koshiizu, J.Otsuka et.al
    • 学会等名
      Proc. of The 5th International Conference on Positioning Technology 2012(ICPT2012)
    • 年月日
      2012-11-15
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによりフィードバック冷却する精密位置決め装置の精度向上-ボールねじの熱膨張低減-2012

    • 著者名/発表者名
      種石健一,大塚二郎,十朱寧,越水重臣ほか4名
    • 学会等名
      2012年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集
    • 年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Cooling Precision Positioning Device by Peltier Effect2012

    • 著者名/発表者名
      N.Zhu, S.Koshimizu, J.Otsuka, et.al
    • 学会等名
      4^<th> International Symposium on Heat Transfer and Energy Conservation
    • 発表場所
      中国華南理工大学中国、広州
    • 年月日
      2012-01-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Cooling Precision Positioning Device by Peltier Effect, Proceedings of ISHTEC2012, 139-1412012

    • 著者名/発表者名
      N.Zhu , S.Koshiizu, J.Otsuka et.al:
    • 学会等名
      4th International Symposium on Heat Transfer and Energy Conservation(ISHTEC2012)(第4回伝熱とエネルギー国シンポジウム)
    • 発表場所
      中国・広州
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによりフィードバック冷却する精密位置決め装置の精度向上2012

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎,十朱寧,越水重臣ほか2名
    • 学会等名
      第15回国際工作機械技術者会議論文集
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによりフィードバック冷却する精密位置決め装置の精度向上-ボールねじの熱膨張低減-2012

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎
    • 学会等名
      2012年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによりフィードバック冷却する精密位置決め装置の精度向上2012

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎
    • 学会等名
      第15回国際工作機械技術者会議
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Decrease of Thermal Expansion of Ball Screw Used for Precision Positioning Devices by Peltier Module Cooling Based on Feedback Method2012

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Taneishi
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Positioning Technology 2012
    • 発表場所
      Garden Villa, Kaohsiung City, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによる精密位置決め装置の冷却効果における数値シミュレーションと実験的検証2011

    • 著者名/発表者名
      種石健一,大塚二郎,十朱寧,越水重臣ほか 4 名
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2011 講演論文集
    • 年月日
      2011-10-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによる精密位置決め装置の冷却効果における数値シミュレーションと実験的検証2011

    • 著者名/発表者名
      種石健一、大塚二郎, ほか6名
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2011
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス
    • 年月日
      2011-10-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによりモータ冷却する精密位置決め装置の熱変形ドリフトの低減-ボールねじの温度上昇低減-2011

    • 著者名/発表者名
      種石健一,大塚二郎,十朱寧,越水重臣ほか4名
    • 学会等名
      2011年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによりモータ冷却する精密位置決め装置の熱変形ドリフトの低減-ボールねじの温度上昇低減-2011

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎, ほか7名
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによりモータ冷却する精密位置決め装置の熱変形ドリフトの低減2011

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎,十朱寧,越水重臣ほか4名
    • 学会等名
      2011年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集
    • 年月日
      2011-03-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ペルチェモジュールによりモータ冷却する精密位置決め装置の熱変形ドリフトの低減2011

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎
    • 学会等名
      精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東洋大(大震災で中止となったが論文集は有効)
    • 年月日
      2011-03-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Peltier Cooling System Design for Narrow Space2010

    • 著者名/発表者名
      N.Zhu, S.Koshimizu, et.al.
    • 学会等名
      Proceedings of 21stInternational Symposium on Transport Phenomena (ISTP-21),November 2nd-5th
    • 発表場所
      2010-Kaohsiung City, Taiwan, (2010)
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Peltier Cooling System Design for Narrow Space2010

    • 著者名/発表者名
      Gao Yu
    • 学会等名
      21^<st> Int.Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Kaohsing City, TAIWAN
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 精密工学の基礎と最先端技術2010

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎
    • 学会等名
      先端精密技術研究会
    • 発表場所
      ホテルクラウンパレス(招待講演)
    • 年月日
      2010-06-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 超精密位置決め技術2010

    • 著者名/発表者名
      大塚二郎
    • 出版者
      養賢堂
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sist.ac.jp/~otsuka/lab/index.htm

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sist.ac.jp/~otsuka/lab/index.htm

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 精密位置決めテーブル2011

    • 発明者名
      大塚二郎,ほか 6 名
    • 権利者名
      THK 株式会社
    • 出願年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 精密位置決めテーブル2011

    • 発明者名
      大塚二郎, ほか6名
    • 権利者名
      THK(株)
    • 出願年月日
      2011-09-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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