超音波を用いた非接触操作技術の開発と応用

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560248
• 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: 機械力学・制御
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 小塚 晃透 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (60357001)
• 研究分担者: 安井 久一 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (30277842)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 音響エネルギー / 超音波

研究概要

空気中において、超音波の定在波を用いた非接触物体捕捉に関する研究を行った。28kHz の空中超音波音源を試作し、凹面型反射板との間で定在波音場を生成した。実験で物体に作用する力を測定すると共に、数値計算で音圧の分布及び音場中の物体に作用する力を求めたところ、定性的な一致が確認された。良好な条件下では、直径2mm の鉄球を音圧の節に捕捉(浮遊)できることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement and Numerical Calculation of the Force on a Particle in a Strong Acoustic Field for levitation (2009)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃透, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, ジュディ・リー, 飯田康夫
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 48(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acoustic Manipulation in Air Using a Standing Wave Field (2008)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃透, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • 雑誌名: Nonlinear Acoustics-Fundamental and Applications(ISNA18) ページ: 115-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acoustic Standing-Wave Field for Manipulation in Air (2008)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃透, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47 ページ: 4336-4338
  • 査読あり
• [学会発表] 空中超音波を用いた非接触マニピュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃透, 安井久一
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第15期総会講演会
  • 発表場所: 茨城大学
  • 年月日: 2009-03-07
• [学会発表] 超音波浮 揚における強力音場生成のための音源及び反射板の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃透, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, ジュディ・リー, 飯田康夫
  • 学会等名: 第29回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 仙台市シルバーセンター
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] Acoustic Manipulation in Air Using a Standing Wave Field (2008)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • 学会等名: 18th International Symposium on Nonlinear Acoustics
  • 発表場所: KTH(スウェーデン)
  • 年月日: 2008-07-09
• [学会発表] 超音波を用いた非接触マニピュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • 学会等名: 平成20年度産業技術総合研究所中部センター研究発表会
  • 発表場所: デザインセンタービル・ナディアパーク
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] 凹面反射板を用いた気体中定在波音場による非接触マニピュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃透, 安井久一
  • 学会等名: 日本音響学会2008年春季研究発表会
  • 発表場所: 千葉工業大学
  • 年月日: 2008-03-19
• [学会発表] 気体中超音波マニピュレーションのための定在波音場の検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • 学会等名: 第28回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2007-11-14
• [学会発表] 超音波浮揚のための音場の検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小塚晃透, 安井久一
  • 学会等名: 2007年度非線形音響研究会
  • 発表場所: 加藤科学振興会軽井沢研修所
  • 年月日: 2007-07-21