供給空気の超精密・高速制御技術を用いた静圧空気軸受エアタ-ビンスピンドルの制御

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760122
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 福岡工業大学
• 研究代表者: 加藤 友規 福岡工業大学, 工学部, 准教授 (20390429)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 超精密加工 / 静圧空気軸受 / 空気圧 / エアタービンスピンドル,回転数制御,外乱オブザーバ,省エネルギー化,エアパワー

研究概要

本研究では,開発を進めてきた超精密高速応答圧力レギュレータをエアタービンスピンドルの回転数フィードバック制御に適用した.また,エアタービンスピンドルに外力が与えられた際の回転数の変動を抑制するために,外乱オブザーバをフィードバック制御系内に構築した.シミュレーションと実験によって,提案した方法の優位性を評価した.また,軟質金属の切削時におけるエアタービンスピンドルの回転数制御と加工面への影響について,評価を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Introduction of A Newly Developed Arbitrary Pressure Pulsation Generating Device for Evaluating The Characteristics of Gas Flow Meters and Sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori KAT O, Takashi OWAKU, Hirohisa SAKUMA Toshiharu KAGAWA
  • 雑誌名: JFPS International Journal of Fluid Power System 巻: Vol.5, No.1 ページ: 16-21
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jfpsij/5/1/5_16/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] 層流型高速応答流量計を用いたソプラノリコーダー吹奏ロボットの呼気制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤友規,益田大海,河村良行,舩木達也,川嶋健嗣,香川利春
  • 雑誌名: 日本フルードパワーシステム学会論文集 巻: 第43巻第6号 ページ: 143-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proposal of Energy-Saving Control Method of Air Turbine Spindle and Evaluation of Its Energy Consumption Using Air Power Meter (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Kato, Genki Higashijima, Katsutoshi Tanaka, Takanori Yazawa, Tatsuki Otsubo, Yusuke Nozaki
  • 雑誌名: ICRERA 2012 Proceedings 巻: 2506
  • DOI: DOI:10.1109/ICRERA.2012.6477390
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proposal and Analysis of a Pneumatic Artificial Rubber Muscle with High-Damping Characteristics That Uses a Rubber Bellows, JFPS International (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori KATO, Manabu ONO, Tomoaki HIGASHI, Kotaro TADANO, Kenji KAWASHIMA, Toshiharu KAGAWA
  • 雑誌名: Journal of Fluid Power System 巻: Vol.4,No.1 ページ: 1-7
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jfpsi j/4/1/4_1_1/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rotation Control and Disturbance Force Compensation of Air Turbine Spindle for Precision Machining using Hig-Precision, Quick-Response Pneumatic Pressure Regulator (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Kato, Genki Higashijima, Takanori Yazawa, Tatsuki Otsubo, Yusuke Nozaki, Katsutoshi Tanaka
  • 雑誌名: Proceedings of 2012 ASPE Annual Meeting 巻: Vol.54 ページ: 169-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Recorder-playing Robot Using Unsteady Flow Rate Control Technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Masuda, Tomonori Kato, Kenji Kawashima, Toshiharu Kagawa
  • 雑誌名: Proceedings of International Conference on Instrumentation, Control and Information Technology ページ: 1319-1324
  • 査読あり
• [雑誌論文] INTRODUCTION OF A NEWLY DEVELOED ARBITRARY PRESSURE PULSATION GENERATING DEVICE FOR EVALUATING THE CHARACTERISTICSOF GAS FLOW METERS AND SENSORS (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori KATO, Takashi OWAKU, Hirohisa SAKUMA, Toshiharu KAGAWA
  • 雑誌名: Proceedings of The 2nd Japan-China Joint Workshop on Fluid Power -Sustainable Future of Fluid Power ページ: 71-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori KATO, Takashi OWAKU, Hirohisa SAKUMA
  • 雑誌名: Proceedings of The 8th International Fluid Power Conference (IFK2012) 巻: Vol.1 ページ: 191-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Blown Air For a Soprano-Recorder-Playing Robot Using Unsteady Flow Rate Measurements and Control Techniques (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomonori KATO, Yoshiyuki KAWAMURA, Tatsuya FUNAKI, Kenji KAWASHIMA, Toshiharu KAGAWA
  • 雑誌名: Proceedings of8th International Symposium on FluidPower ページ: 626-632
  • 査読あり
• [雑誌論文] ゴムベローズを用いた高減衰空気圧ゴム人工筋の提案と特性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤友規,大野学,東知明,只野耕太郎, 川嶋健嗣,香川利春
  • 雑誌名: 日本フルードパワーシステム学会論文集 巻: 第42巻第6号 ページ: 114-119
  • 査読あり
• [雑誌論文] 圧力脈動場における気体用流量計の動特性試験装置の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尹鍾晧,秋久潤,加藤友規,川嶋健嗣, 香川利春
  • 雑誌名: 計測自動制御学会産業論文集 巻: 第10巻第1号 ページ: 1-6
  • URL: http://srv01.sice.or.jp/~ia-j/papers/10IA013.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] 気体用超精密高速応答圧力レギュレータを用いたエアタービンスピンドルの回転数制御
  • 著者名/発表者名: 加藤友規,東嶋元気,矢澤孝哲,大坪 樹,野崎悠輔,田中克敏
  • 巻: (掲載待ち中)
  • 査読あり
• [学会発表] エアタービンスピンドルの省エネルギー制御法の提案とエアパワーの評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東嶋元気,加藤友規,矢澤孝哲,大坪樹,野崎悠輔,田中克敏
  • 学会等名: 平成 24 年度秋季フルードパワーシステム講演会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡市)
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] エアタービンスピンドルの回転数制御による加工面への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野崎悠輔,矢澤孝哲,大坪樹,加藤友規, 東嶋元気,田中克敏,林秀千人,扇谷保 彦,小島龍広
  • 学会等名: 平成 24 年度秋季フルードパワーシステム講演会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡市)
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] リコーダー吹奏ロボットの呼気制御- ばらつきを考慮したビブラートのモデル化- (2012)
  • 著者名/発表者名: 平川鉄磨,加藤友規,益田大海,武藤大 樹
  • 学会等名: 平成 24 年度秋季フルードパワーシ ステム講演会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡市)
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] ビブラートのばらつきを考慮したリコーダー吹奏ロボットの呼気制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平川鉄磨,加藤友規,益田大海,武藤大 樹,大野学
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部福岡講演会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡市)
  • 年月日: 2012-09-29
• [学会発表] エアタービンスピンドルの回転数制御による加工面への影響(第1 報) (2012)
  • 著者名/発表者名: 東嶋元気,加藤友規,益田大海,野崎悠 輔,矢澤孝哲,大坪樹,田中克敏
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部福岡講演会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡市)
  • 年月日: 2012-09-29
• [学会発表] エアタービンスピンドルの回転数制御による加工面への影響(第2 報) (2012)
  • 著者名/発表者名: 野崎悠輔,矢澤孝哲,大坪樹,加藤友規, 東嶋元気,益田大海,田中克敏,林秀千 人,扇谷保彦,小島龍広
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部福岡講演会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡市)
  • 年月日: 2012-09-29
• [学会発表] エアタービンスピンドルの外乱発生時における回転数の高速安定制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東嶋元気,加藤友規,矢澤孝哲,大坪樹, 野崎悠輔,田中克敏
  • 学会等名: 平成 24 年度春季フルードパワーシステム講演会
  • 発表場所: 機械振興会館(東京都)
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] ゴムベローズを用いた高減衰空気圧ゴム人工筋のモデル化とシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤友規,東知明,大野学,只野耕太郎, 川嶋健嗣,香川利春
  • 学会等名: 平成 23 年度春季フルードパワーシステム講演会
  • 発表場所: 機械振興会館(東京都)
  • 年月日: 2011-05-27
• [備考]
  • URL: http://www.fit.ac.jp/research/search/profile/ id/147
• [産業財産権] 静圧空気軸受スピンドル装置およびこれを用いた工作機械 (2011)
  • 発明者名: 田中克敏,加藤友規,矢澤孝哲
  • 権利者名: 同上
  • 産業財産権番号: 特許
  • 出願年月日: 2011-11-10