Development of Ultraprecise Positioning XY Table Composed of Pneumatic Servo Bearing Actuators

气动伺服轴承执行机构超精密定位XY工作台的研制

• 批准号: 20760100
• 负责人: HIRAYAMA Tomoko
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20760100/
• 关键词: 軸受; アクチュエータ; 超精密位置決め; XYテーブル; 静圧軸受; 空気圧サーボ; 最適設計

We proposed and developed 'pneumatic servo bearing actuator' as a new actuator for ultraprecise positioning. This actuator mainly consisted of a pneumatic servo valve and an aerostatic thrust bearing. It overcame some demerits such as low stiffness and poor response. We confirmed the minimum positioning resolution of the prototype actuator with spherical bearing was 2 nm. As a practical application of the pneumatic servo spherical bearing actuator, a prototype of ultraprecise X-Y stage which consisted of six pneumatic servo bearing actuators was developed. As a result, we confirmed the minimum positioning resolution of the X-Y stage was about 10 nm even without any feedback controls.

提出并研制了气动伺服轴承执行器作为一种用于超精密定位的新型执行器。该执行器主要由气动伺服阀和气体静压推力轴承组成。它克服了刚性低、响应性差等缺点。确定了球面轴承样机的最小定位精度为2 nm。作为气动伺服球面轴承执行器的实际应用，研制了由6个气动伺服球轴承执行器组成的超精密X-Y工作台样机。结果表明，在没有任何反馈控制的情况下，X-Y工作台的最小定位分辨率约为10 nm。

项目成果

Ultraprecise Positioning X-Y Stage Composed of Pneumatic Servo Bearing Actuators

由气动伺服轴承执行器组成的超精密定位X-Y平台

• 发表时间: 2009
• 作者: Hiroki Danjo;Tomotaka Yoshimura;Takakazu Kitagawa;Masato Kadotani;Tomoko Hirayama;Takashi Matsuoka
• 通讯作者: Takashi Matsuoka

超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュエータの開発【解説】

超精密定位气动伺服轴承执行器的开发【解说】

• 发表时间: 2009
• 期刊: 設計工学 Vol.44,No.3
• 作者: 平山朋子;佐々木勝美
• 通讯作者: 佐々木勝美

超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュェータの開発【解説】

超精密定位气动伺服轴承执行器的开发【解说】

• 发表时间: 2008
• 期刊: 設計工学 44, 3
• 作者: 平山朋子;佐々木勝美
• 通讯作者: 佐々木勝美

超精密機器における流体/気体軸受の設計と技術動向【解説】

超精密设备中流体/气体轴承的设计及技术趋势【解说】

• 发表时间: 2008
• 期刊: 精密工学会誌 Vol.74,No.9
• 作者: Toshiyuki Takagi;Takanori Takeno;Hiroyuki Miki;平山朋子
• 通讯作者: 平山朋子

超精密位置決め用空気圧サーボ軸受アクチュエータの開発(位置決め制御による特性向上)

开发用于超精密定位的气动伺服轴承执行器（通过定位控制提高特性）

• 发表时间: 2009
• 作者: 角谷雅人;北川貴一;平山朋子;松岡敬;佐々木勝美
• 通讯作者: 佐々木勝美