超音波振動を用いた非接触ナノ位置決めテーブルシステム

摘要

超精密位置決め機構を実現するためには摩擦などの非線形特性を可能な限り排除することが望ましく，さらに，加工機の小型化や顕微鏡などの小型機器に高精度位置決め機構を搭載するためには，構造のコンパクト化が必要である．しかし，非接触案内に空気静圧案内や磁気浮上案内を使用する場合，圧力源や制御装置によりシステム全体が大型化する問題がある．このような問題に対しては，移動体の非接触支持に超音波振動によるスクイーズ効果を用いることが有効である．本研究では，完全非接触による案内と駆動を実現するため，超音波振動によるスクイーズ効果を用いた非接触案内とボイスコイルモータによる非接触駆動を組み合わせ，コンパクトなナノ位置決めテーブルを開発した．本報では，開発したテーブルシステムの構造構成，案内の軸受特性の評価結果，並びに位置決め特性評価結果について述べる．