| 研究課題/領域番号 |
06555039
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作・生産工学
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
森脇 俊道 神戸大学, 工学部, 教授 (00031104)
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| 研究分担者 |
和田 龍児 豊田工機, 研究員
社本 英二 神戸大学, 工学部, 助教授 (20216146)
WADA R Toyoda Machine Works, Research & Developmen, Director
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| キーワード | Walking Drive / 超精密加工機 / 圧電素子 / 精密送りテーブル / 超精密位置決め / ナノテクノロジー / 運動精度 |
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| 研究概要 |
本研究では、Walking Driveという新しい駆動方法を用いて、3自由度のXYθテーブルを開発し、その基本特性を調べた。さらに本テーブルに空気静圧軸受主軸を取り付け、同時3軸ナノメータ制御超精密加工機の開発を行った。本研究によって得られた成果は以下とおりである。
1.高剛性XYθテーブルの開発
Walking Driveによる駆動方法を用いて3自由度のXYθテーブルを開発した。本テーブルは、圧電素子でテーブルとなる平板を直接クランプし、さらにクランプ面を直接運動の案内面とするため、最高で送り方向に25kgf/μmの高い剛性を有する。また、XYθの運動は、同一平面内にクランプ点を有する複数のクランプユニットによって実現されるため、すべての運動方向に同一の剛性を有するという、従来の送り装置にはない優れた特徴を有する。
2.XYθテーブル用リアルタイム速度コントローラの開発
複雑な制御を必要とするXYθテーブルの駆動を容易に実現するため、リアルタイム速度コントローラを開発した。このコントローラを用いることで、X方向、Y方向、およびθ方向の速度を制御量とし、テーブルを駆動する圧電素子に加える電圧波形をリアルタイムで制御することが可能となった。また、Walking Drive送り装置に本コントローラを用いて繰り返し制御を適用し、nmオーダの高い運動精度が得られることを確認した。
3.Walking Driveによる同時3軸ナノメータ制御超精密加工機の開発
開発したXYθテーブルに空気静圧軸受案内主軸を組み込み、同時3軸の制御が可能な超精密加工機を開発した。開発した超精密加工機を用い、ダイヤモンド工具による無酸素銅の鏡面加工が可能なことを確認した。
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