超音波振動による音響放射圧を利用したクランプ機構を持つインチワーム型微動装置

带有夹紧机构的尺蠖型微动装置，利用超声波振动产生的声辐射压力

• 批准号: 16760195
• 负责人: 磯部 浩己
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760195/
• 关键词: 超音波モータ; スクイーズ効果; 音響放射圧; 圧電素子; 音響粘性流

圧電素子は,超音波帯域の高周波振動を励起する一般的なアクチュエータである.本研究では,案内面からの静圧力によって,テーブルを非接触案内させると同時に,圧電素子によって励起するステータ接線方向に伝播するたわみ進行波によって,移動方向に流れる音響粘性流を発生させ,音響流とテーブルの速度差に応じた粘性力としてスラスト力をテーブルに伝達するものである.本年度は、性能試験を行うための小型の非接触移動機構を製作した.テーブル寸法は、150×150mmである。ステータ外経φ80、厚さ3mm,ステータ間隔は100mmである.したがって,テーブル上面に作用するステータ枚数は,テーブル移動にともなって,2枚,4枚もしくは6枚となる.実際にシーケンス制御を行った結果,3列のステータ間でテーブルを往復させることができた.すなわち,位置決め機構の最低限の能力として,静止状態から加速し,定常速度に達した後,減速し停止することが可能であった.圧電素子への印加交番電圧120Vp-p(実測振動振幅3μm程度)において,静圧案内面とステータのすき間は1.3mmとした.テーブルは,このすき間内において静圧案内による浮上力とステータ振動により発生する音響放射圧との釣り合う位置で浮揚する.実測の結果,テーブルは静圧案内から0.7mm浮上することが確認された。静止状態から加速し,定常速度に達するまでの速度変化を測定した結果、移動速度は移動量が75mmまでに達したのちに定常速度になった.これは,移動開始から,それぞれ約2秒(P=100mm)および3秒(P=110mm)経過後であった.

High frequency vibration in the ultrasonic band is excited by the voltage element. In this study, the static pressure of the inner surface of the case is generated, and the static pressure of the inner surface of the case is generated. At the same time, the static pressure of the inner surface of the case is generated. This year's performance test was conducted to produce a small, contactless mobile mechanism. 150×150mm. The outer diameter is φ80, the thickness is 3mm, and the distance between the outer diameter and the outer diameter is 100 mm. The number of pieces of paper, paper The results of the three columns of information are as follows: The minimum capability of the position-determining mechanism is possible when accelerating at rest and when decelerating at a constant speed. The voltage of the voltage element is 120Vp-p(the vibration amplitude is about 3μm), and the static voltage is 1.3 mm in the inner surface. In the case of static pressure, the floating force, the vibration, the acoustic emission, and the floating position are all generated. As a result of the measurement, the floating height of 0.7mm in the static pressure case was confirmed. The static state is accelerated, the constant speed is reached, the speed is changed, the result is measured, the moving speed is moved, and the constant speed is reached.これは,移动开始から,それぞれ约2秒(P=100mm)および3秒(P=110mm)経过后であった.