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J-GLOBAL ID：201002214878573784   整理番号：10A1620465

新型リニアモータ駆動による超精密位置決め-モータ電流制御系に着目したサブナノメートル分解能位置決めへの試み-

Ultraprecision Positioning by New Type of Linear Motor Drive-Challenge to Sub-nanometer Positioning Resolution by Paying Attention to Electric Current Control System-

著者 (5件)： 田中淑晴 (豊田工高専) ,  大塚二郎 (静岡理工科大) ,  増田郁郎 (静岡理工科大) ,  伊藤優一 (静岡理工科大 大学院) ,  青山康明 (日立 日立研)
資料名： 精密工学会誌(CD-ROM)  (精密工学会誌論文集)
巻： 76  号： 12  ページ： 1364-1370  発行年： 2010年12月05日 
JST資料番号： F0268B  ISSN： 1348-8716  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究の目的は,位置決め装置の電流制御系に着目してその等価時定数がモータ電流とステージ変位に与える影響を検討し,最終的にサブナノメートル分解能の位置決めを達成することである。本報では新型リニアモータ駆動による超精密位置決め装置で目標変位x_rを0にしてサーボが働いた状態で,モータ電流I₀,ステージ変位偏差Δxを観察し解析した。これにより得た主な知見を次に示した。1)機械的外乱により起こる誘起電圧の変動を補償できる電流制御系で,等価的時定数Tが小さいほど,リニアモータ電流I₀を指令電流I_iに近づけることができ,機械的外乱に相当するステージ振動も小さくできること,2)電流制御系の等価時定数Tを小さくしてステップ応答を行うと,位置決め装置の機械的剛性が大きいことから比例ゲインK_pを従来より1桁以上大きくでき,変位分解能0.2nmを達成したこと,3)ステージ変位をFFT解析し,小さい等価時定数Tのとき現れる除振台による共振の改善,リニアパワーアンプの商用周波数と高調波成分を減少させ,さらに電流制御系の等価時定数Tを小さくすると,0.1nm未満の位置決め分解能を得る可能性のあること。

シソーラス用語： *超精密加工 ,  *リニアモータ ,  *位置決め装置 ,  *位置決め ,  *電流制御 ,  工作機械 ,  高分解能 ,  制御系 ,  時定数 ,  変位 ,  ナノ構造 ,  *超精密工作機械

分類 (2件)： 工作機械要素,ジグ,チャック  (QC01020Z) ,  固体デバイス製造技術一般  (NC03030V)

引用文献 (20件)：

• 1) 大岩孝彰,勝木雅英:超精密位置決めにおけるアンケート調査,精密工学会誌,74,10 (2008) 1027.
• 2) 二見茂,古谷彰浩:ACリニアモータと転がり案内を用いたナノメータの位置決め(第1報),精密工学会誌,57,3 (1991) 556.
• 3) 牧野内進:半導体露光ステージ技術の歴史,精密工学会超精密位置決め専門委員会定例会講演前刷集 2007-1 (2007) 22.
• 4) J. Otsuka, S. Ichikawa, T. Masuda and K. Suzuki : Development of a Small Ultraprecision Positioning Device with 5nm Resolution, Measurement Science and Technology, 16 (2005) 2186.
• 5) 大塚二郎、市川宗次、増田富雄:ボールねじ新駆動方式における1nm分離能の小型超精密位置決め装置,2006年精密工学会秋季大会講演会講演論文集,L09 (2006) 857.

タイトルに関連する用語 (6件)： リニアモータ駆動 ,  精密位置決め ,  電流制御 ,  着目 ,  分解能 ,  試み