0.1nm変位での転がり摩擦挙動の特性解明と超高精度位置決め制御への応用

• 研究課題/領域番号: 22760202
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 豊田工業高等専門学校
• 研究代表者: 田中 淑晴 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (70455137)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 超精密位置決め / 直動転がり案内 / 非線形摩擦モデル

研究概要

工作機械などの構成要素である直動転がり案内を用いた位置決め装置において,数式による摩擦モデルによって摩擦補償を行い,位置決め精度の向上を目指す.そのモデル化のためパラメータ推定を行うための実験を行った.その結果, 10nmの変位振幅のような微小な変位領域においても強い非線形の特性を有することがわかった.また,直動転がり案内の送り速度に依存する特性が明らかとなった.

研究成果

• [雑誌論文] Sub-nanometer Resolution Positioning Device Driven by New Type of Linear Motor with LinearBall Guide Ways. Considering Time Lag of Electric Control System- (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Tanaka, J. Otsuka, I. Masuda, Y. Aoyama and A. Inagaki
  • 雑誌名: International Journal of Automation and Technology 巻: Vol.5, No.1 ページ: 832-841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sub-nanometer Resolution Positioning Device Driven by New Type of Linear Motor with Linear Ball Guide Ways-Considering Time Lag of Electric Control System- (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中淑晴
  • 雑誌名: International Journal of Automation Technology 巻: 5 ページ: 832-841
  • 査読あり
• [学会発表] 超精密位置決めにおける直動転がり案内の摩擦特性-荷重の大きさによる影響- (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中淑晴
  • 学会等名: 第17回高専シンポジウム
  • 発表場所: 崇城大学市民ホール(熊本県)
  • 年月日: 2012-01-28
• [学会発表] 直動転がり案内を用いた超精密位置決めに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中淑晴
  • 学会等名: 第17回高専シンポジウム
  • 発表場所: 崇城大学市民ホール(熊本県)
  • 年月日: 2012-01-28
• [学会発表] 超精密位置決め装置における微小変位の挙動測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中淑晴
  • 学会等名: 第16回高専シンポジウム
  • 発表場所: 米子コンベンションセンタ(鳥取県)
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] 転がり軸受部の摩擦挙動のモデル化による超精密位置決め (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中淑晴
  • 学会等名: 第16回高専シンポジウム
  • 発表場所: 米子コンベンションセンタ(鳥取県)
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] 直動転がり案内を用いた超精密位置決めに関する研究
  • 著者名/発表者名: 田中淑晴,稲垣飛鳥
  • 学会等名: 第17回高専シンポジウム
• [学会発表] 超精密位置決めにおける直動転がり案内の摩擦特性-荷重の大きさによる影響-
  • 著者名/発表者名: 稲垣飛鳥,田中淑晴
  • 学会等名: 第17回高専シンポジウム
• [学会発表] 直動転がり案内を用いた位置決め装置への非線形摩擦モデルの適用
  • 著者名/発表者名: 稲垣飛鳥,田中淑晴,大岩孝彰,大塚二郎,酒井康光
  • 学会等名: 2011年度精密工学会秋季大会学術講演会