Control of aerostatic bearing type air turbine spindle using ultra-precision and high-speed supply pressure control technique

超精密高速供气压力控制技术控制空气静压轴承式空气涡轮主轴

• 批准号: 23760122
• 负责人: KATO Tomonori
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Fukuoka Institute 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760122/
• 关键词: 超精密加工; 静圧空気軸受; 空気圧; エアタービンスピンドル,回転数制御,外乱オブザーバ,省エネルギー化,エアパワー; エアタービンスピンドル; 回転数制御; 外乱オブザーバ; 省エネルギー化; エアパワー; 生産加工・加工学; 超精密切削加工; エアタービン; 圧力制御

In this research, we developed a high-precision quick-response pneumatic pressure regulator and applied it to the rotation feedback control of an air turbine spindle. We also set a disturbance force observer in the feedback control system, in order to avoid rotation speed change caused by the disturbance force given to the air turbine spindle. By simulation and experiment, the effectiveness of the proposed method is evaluated. Then, an air turbine spindle with the proposed rotation control method is applied to aluminum cutting experiment. The effect of the proposed method on surface roughness is evaluated.

本研究开发一种高精度快速响应气动压力调节器，并将其应用于空气涡轮机主轴的转速回馈控制。在反馈控制系统中设置干扰力观测器，以避免干扰力作用于空气涡轮机主轴而引起转速变化。通过仿真和实验验证了该方法的有效性。将所提出的旋转控制方法应用于空气涡轮机主轴的铝切削试验。所提出的方法对表面粗糙度的效果进行评估。

项目成果

Proposal and Analysis of a Pneumatic Artificial Rubber Muscle with High-Damping Characteristics That Uses a Rubber Bellows, JFPS International

使用橡胶波纹管的具有高阻尼特性的气动人造橡胶肌肉的提案和分析，JFPS International

• 发表时间: 2012
• 期刊: Journal of Fluid Power System
• 作者: Tomonori KATO;Manabu ONO;Tomoaki HIGASHI;Kotaro TADANO;Kenji KAWASHIMA;Toshiharu KAGAWA
• 通讯作者: Toshiharu KAGAWA

圧力脈動場における気体用流量計の動特性試験装置の開発

压力脉动领域气体流量计动态特性测试装置的研制

• 发表时间: 2011
• 期刊: 計測自動制御学会産業論文集
• 作者: 尹鍾晧,秋久潤,加藤友規,川嶋健嗣;香川利春
• 通讯作者: 香川利春

Development of a Recorder-playing Robot Using Unsteady Flow Rate Control Technique

采用非定常流量控制技术的放笛机器人的研制

• 发表时间: 2012
• 期刊: Proceedings of International Conference on Instrumentation, Control and Information Technology
• 作者: Hiromi Masuda;Tomonori Kato;Kenji Kawashima;Toshiharu Kagawa
• 通讯作者: Toshiharu Kagawa

エアタービンスピンドルの回転数制御による加工面への影響(第1 報)

空气涡轮主轴转速控制对加工表面的影响（第一次报告）

• 发表时间: 2012
• 作者: T.Ishida;T.Sato;S.Nabeya;K.Kakushima;H.Fujita;東嶋元気,加藤友規,益田大海,野崎悠 輔,矢澤孝哲,大坪樹,田中克敏
• 通讯作者: 東嶋元気,加藤友規,益田大海,野崎悠 輔,矢澤孝哲,大坪樹,田中克敏

エアタービンスピンドルの回転数制御による加工面への影響(第2 報)

空气涡轮主轴转速控制对加工表面的影响（第二次报告）

• 发表时间: 2012
• 作者: 野崎悠輔,矢澤孝哲,大坪樹,加藤友規;東嶋元気,益田大海,田中克敏,林秀千 人,扇谷保彦,小島龍広
• 通讯作者: 東嶋元気,益田大海,田中克敏,林秀千 人,扇谷保彦,小島龍広