静電気を利用した非接触浮上搬送システムの開発

利用静电的非接触式悬浮输送系统的开发

• 批准号: 06750224
• 负责人: 岡 宏一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750224/
• 关键词: 静電気; 非接触浮上; リニアアクチュエータ

静電気力を用いて物体の非接触搬送を行う研究を行った.このシステムは,電極と浮上体の間のギャップを調整することにより,浮上力を制御し非接触浮上搬送を行うものである.1自由度浮上機構において浮上可能であることを確認できたが,3自由度の浮上装置での浮上は成功せず,当初の目的である搬送機構を構成することは失敗した.本年度の研究実績の概要を以下に述べる.まず,1自由度浮上装置を製作した.電極を平行バネ,浮上体をリニアガイドで,それぞれの運動の自由度を1自由度に拘束した.浮上体としてはシリコンウエハを用い,電極は自作した.電極の駆動源としてボイスコイルモータを用いた.この装置において浮上実験を行い,浮上に成功した.制御性能を確認するために,浮上体位置を目標としたステップ応答について数値シミュレーションおよび実験を行った.その結果ほぼ予想通りの結果を得ることができた.他方,電極と浮上体の間の隙間は,面積が広くかつ距離は狭いため,電極位置が変化したときに,隙間にある空気の圧力が瞬時に大気圧にならない.よって電極や浮上体に外力が働く.この影響と考えられる現象が実験において確認された.次に非接触浮上を目的として3自由度制御装置を製作した.シリコンウエハを3つの電極によって浮上させるものとし,電極の形を120度の扇形とした.ゲインおよび0点位置などを調整し浮上を試みたが,浮上は不可能であった.原因は,隙間の空気圧の影響であると考え,まず1自由度のシミュレーションを空気圧の影響を考慮して実験結果に合うように行い,その結果に基づいて3自由度のシミュレーションを行った.この結果,実験に用いたゲインでは,浮上が不可能であることがわかった.この対策として,ゲインをより広い範囲で探す,空気圧の影響を受けないような電極とする,などの方法が考えられる.これらについては,現在引き続き実験を継続している。

The static force is used to study the non-contact transportation of objects. In the first place, it is possible that the floating mechanism with 1 degree of freedom floats successfully, the floating device with 3 degrees of freedom floats successfully, and the original purpose is to transfer the machine without contact. 1 degree of freedom floating on the machine may not be successful. A summary of this year's research is described below. The floating device with 1 degree of freedom can be used as a tool. The electrons are parallel to each other, and the floating body is constrained by the degree of freedom of motion with 1 degree of freedom. The floating body is easy to use, and the cathode is used by itself. The electric power source does not need to be used for the purpose of using electricity. The device floats to the top of the line and floats to the success line. Make sure that the performance is correct, and the position of the floating body is to answer the number of questions. The results show that you want to get the results of the test. On the other side, the cathode floats up to the gap, the surface is far from the gap, the position of the pole changes the temperature, and the air pressure increases immediately. The electric pole floats on the body and the external force acts on it. I don't know if you want to make sure that you don't know what to do. For the second time, the purpose of the non-contact floating system is to control the 3-degree-of-freedom control device. The temperature is very high, and the temperature is very high. No, no. The reason for this is that the space space has an impact on the performance of the test, and that one degree of freedom has been tested. The results show that the results are in line with the operation of the computer, and the results show that the three degrees of freedom do not affect the performance of the computer. The results show that it is impossible to float on the surface of the machine. If you want to improve your policy, you will be able to explore the range of your temperature, and you will be affected by the impact of the air conditioner and the method of monitoring. I don't know. I'm sorry. Now I'm going to tell you what to do.

项目成果

山本晃生、樋口俊郎、岡宏一: "リニアアクチュエータを用いた静電気力による非接触浮上機構に関する研究" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 7-178 (1994)

Akio Yamamoto、Toshiro Higuchi、Koichi Oka：“使用线性致动器的静电力非接触悬浮机构的研究”日本电气工程师学会 1994 年全国会议论文集 7-178（1994）。

Koichi Oka and Toshiro Higuchi: "Magnetic Suspension System with Permanent Mognet Motion Control" Proceedings of Fourth International Symposium on Magnetic Bearings. 131-137 (1994)

Koichi Oka 和 Toshiro Higuchi：“具有永磁体运动控制的磁悬浮系统”第四届国际磁力轴承研讨会论文集。