サーフェスエンコーダを搭載した次世代高速高精度Sawyer型平面モータの研究開発

搭载表面编码器的新一代高速高精度Sawyer型平面电机的研发

• 批准号: 04J03393
• 负责人: 田野 誠
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J03393/
• 关键词: 精密位置決め; 計測制御; サーフェスエンコーダ; 超精密切削; 高速工具サーボ; 精密位置決め; 計測制御; サーフェスエンコーダ; 超精密切削; 高速工具サーボ

1.超精密旋盤と高速工具サーボ機構による円筒加工に加え,平面にも同様に計測基準面の加工を行った.平面マスタを用いてシリコンゴムの一つであるPDMS(ポリジメチルシロキサン)転写を行い,厚さ100μmの計測基準面を得ることに成功した.この方法においてもUV転写と同様に振幅方向でほぼ100%転写されていることを確認している.昨年度行ったUV転写とあわせて2種類の方法で厚さ100μmの計測基準面を創成することに成功した.以上から転写による計測基準面創成方法の有効性を示した.2.大型のSawyer型平面モータシステムを用いて位置決めシステムを構築した.1.のPDMS転写および円筒マスタを用いたUV転写により得られたフィルム状の計測基準面をSawyer型平面モータのプラテン面に貼り付け,フォーサ側に2次元角度センサを搭載してサーフェスエンコーダを構成した.また,2次元角度センサの信号処理回路をフォーサに取り付けることで外部には制御器のみというシンプルな構成にした.制御器にはDSPを用いることで高速な制御が可能となっている.以上のような構成のステージシステムでクローズドループ制御によるXYθz3自由度駆動の位置決め実験を行った.オープンループの位置決め精度50μmと比較して,XY方向に±100nm,θz方向に±4arcsecまで位置決め精度が向上することを示した.以上によって,本研究で提案するステージシステムの有効性を示した.

1。除了使用超精确车床和高速工具伺服机制的圆柱处理外，测量参考表面也在平面上类似地处理。使用平面主进行测量参考表面，以转移硅橡胶，PDMS（聚二甲基硅氧烷），并以100μm的厚度获得了测量参考表面的厚度。确认该方法在振幅方向上的传递几乎具有100％的转移，就像紫外线转移一样。除去年进行的紫外线转移外，它还成功地使用两种方法创建了100μm厚度的测量参考表面。从以上，通过转移的测量参考表面创建方法的有效性。 2。使用大型锯型式平坦运动系统构建定位系统。 1。使用圆柱主主管A表面编码器的PDMS转移和紫外线传输是通过将2D角传感器连接到锯式型平坦电动机的台面表面，并构建了表面编码器。将2D角传感器的信号处理电路连接到前面的前控制器，并简单地进行外部控制。控制器的DSP允许高速控制。进行了上述配置的舞台系统，以执行由XYθZ3度的自由度进行的定位实验。与50μm的开环的定位精度相比，位置精度在XY方向上提高到±100 nm，在θz方向上提高了±4arcSec。这显示了本研究中提出的阶段系统的有效性。