2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13650289
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
古谷 克司 豊田工業大学, 工学部, 助教授 (00238685)
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| Keywords | パラレル機構 / 圧電素子 / ナノテクノロジー / 粗微動機構 / 姿勢制御 / 直動機構 / 校正 / ナノ加工 |
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| Research Abstract |
近年、機械的なナノ加工の加工現象を観察・評価するために、原子間力顕微鏡をナノメートルオーダの加工装置として利用する研究が盛んになされている。ナノ加工においては切込量をnmオーダとしながら任意の走査を制御する必要があるため、このz方向の変位は無視できない。したがって、試料に任意のパターンを形成するためには6自由度を持つ高精度な微動機構が必要となる。そこで本研究では、平成15年3月までに6自由度を持つスチュワートプラットフォーム型パラレル機構を微動機構に用いた原子間力顕微鏡を開発し、それをナノ加工機として用いることを目的とする。本年度は、以下のことを行った。
(1)構造の再検討と試作
改良機でも基本的な構造はスチュワート・プラットフォーム型パラレル機構とした。。全ての方向に対して対称性が良くなるようにリンクの仰角は32度とした。圧電素子の変位を拡大機構で約10倍に拡大した。移動ステージの固有振動数は各方向とも80Hzであった。
(2)運動の校正
姿勢により支点が変化するためさまざまな姿勢でステージの変位を実測し、そのときの指令値と比較した。変位拡大機構の開き角の影響が大きいことが明らかになった。実測結果より作成した、4次の校正曲線を用いて制御した結果、センサの分解能以下の位置決め精度となった。変位のばらつきは、校正なしでも非常に小さかった。
(3)粗微動移動機構
微動機構のステージ上で移動できるような小型の粗動機構を製作した。一定の摩擦力を与える電磁石で位置を保持しながら、他のオンオフ駆動される電磁石を変位させることで、機構全体が変位する。制御されるアクチュエータの数が少ないという利点がある。本年度は機構の形状を検討するとともに、粗動による位置決めを行った。
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Research Products
(1 results)
