Fabrication and control of ultra-precision positioning mechanism over one-millimeter stroke by using flexure guide and electromagnetic actuator

柔性导轨与电磁执行器一毫米行程超精密定位机构的制作与控制

• 批准号: 20560103
• 负责人: FUKADA Shigeo
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560103/
• 关键词: 精密位置決め; 精密機構; 運動制御; 弾性案内; 精密計測; 精密位置決あ

In this study, an ultra-precision positioning mechanism with one-millimeter stroke, i.e. maximum stroke of 1×1 mm in X×Y, was fabricated by using an integrated monolithic flexure guide mechanism and electromagnetic linear motors, and its control system was constructed. Consequently, fine positioning resolution of 2 nm in PTP positioning motion and superior CP positioning performance with roundness error less than 10.5 nm and radial error of 2 nm (RMS value) in continuous circular motion with 1 mm diameter was achieved. Therefore, an ultra-precision positioning system with nanometer-level resolution and accuracy over one-millimeter stroke was realized.

采用集成一体化柔性导轨机构和电磁直线电机，研制了一种行程为1 mm（X×Y方向最大行程为1×1 mm）的超精密定位机构，并构建了其控制系统。因此，在PTP定位运动中实现了2nm的精细定位分辨率，并且在直径为1mm的连续圆周运动中实现了圆度误差小于10.5nm和径向误差（RMS值）为2nm的上级CP定位性能。实现了纳米级分辨率和毫米级行程精度的超精密定位系统。

项目成果

Ultra-precise continuous path control over a one-millimeter stroke by means of flexure guide and electromagnetic linear motor

通过柔性导轨和电磁线性电机在一毫米行程内实现超精确连续路径控制

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proceedings of the 9th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology Volume1
• 作者: 深田茂生;西村建太朗;松田智明
• 通讯作者: 松田智明

Ultra-precise circular motion control over a one-millimeter stroke by means of flexure guide and electromagnetic linear motor

通过柔性导轨和电磁直线电机实现一毫米行程的超精密圆周运动控制

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proceedings of the 4th International Conference on Positioning technology
• 作者: 深田茂生;西村建太朗;松田智明
• 通讯作者: 松田智明

弾性案内-電磁力駆動によるミリストローク超精密平面位置決め機構(量子化を考慮した電流駆動方法の改善)

弹性导轨——电磁力驱动的毫行程超精密平面定位机构（考虑量化的电流驱动方法的改进）

• 发表时间: 2009
• 期刊: 2009年度精密工学会北陸信越支部学術講演会講演論文集
• 作者: 松田智明;深田茂生
• 通讯作者: 深田茂生

弾性案内を用いた超精密平面位置決め機構の動特性と制御

弹性导轨超精密平面定位机构动态特性及控制

• 发表时间: 2008
• 期刊: 2008年度精密工学会北陸信越支部学術講演会講演論文集
• 作者: 松田智明;深田茂生;西村建太郎
• 通讯作者: 西村建太郎

弾性案内-電磁力駆動によるミリストローク超精密位置決め機構(第3報,3自由度平面位置決め機構による連続軌跡制御)

弹性导轨——电磁力驱动的毫行程超精密定位机构（第3部分，利用三自由度平面定位机构的连续轨迹控制）

• 发表时间: 2008
• 期刊: 2008年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集
• 作者: 深田茂生;西村建太朗;松田智明
• 通讯作者: 松田智明