極微機械要素ハンドリングシステムの試作研究

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機構の微小化に伴う機械要素の単純化を背景とする大変形弾性ヒンジを対偶部に持ち,プラスチックをリンク(節)部に持つパンタグラフ機構(マイクロ接着システム)を提案し,まず,ヒンジの材質として5種類の材料を取り上げ,幾つかの性質を考慮してヒンジとして適していると思われるポリエチレンを採用した.このポリエチレン製の弾性ヒンジについて,モーメントに対する角変位および回転中心移動量に関する実験を行い,大たわみ非線形曲げ理論による解析結果と比較・検討し,解析理論の妥当性を確認した.つぎに,最大作業領域およびアクチュエータの性能等を考慮することによって,リンクと弾性ヒンジが一体形のパンタグラフ機構の設計方法をフローチャートで示している.ついで,設計例として,ハードディスク内の浮動ヘッドスライダとアームとのマイクロ接着のための微小マニピュレータを取り上げ,大変形弾性ヒンジとリンクとを一体化したパンタグラフ機構の設計を行い,実際に小形射出成形機を用いて製作した.さらに,得られた微小マニピュレータの入出力変位関係には線形性のあることが分かり,大変形弾性ヒンジとリンクの一体化微小マニピュレータの設計指針の妥当性を確認した.