姿勢補正機能をもつボールねじ式位置決めステージ－第1 報 構想と装置の試作

摘要

精密加工において位置決め技術は特に重要な要素であり，多くの送り補正装置が開発されている．しかし，送り方向のみの補正が多く，特に工作機械に用いられるような剛性の高い送り装置への姿勢補正装置については，ステージ上に別に補正装置を搭載するようなものはあるが，姿勢補正装置がステージに組み込まれて一体型となっているものは少ない．本研究は，多くの工作機械に用いられているボールネジ式位置決めステージに組み込み可能で，高剛性，かつ高精度な姿勢補正を可能とする姿勢誤差補正装置の開発を目的とした．一般にボールねじ式位置決めステージでは，テーブルにかかる外力や送り要素のネジ軸の触れ回り，案内要素の遊びやガイドローラの転動等からテーブルの姿勢誤差が生じる．これに対し，ボールねじのダブルナット間のねじ軸近傍に複数の圧電素子を配し，この各圧電素子の伸縮量を変えることにより，ヨー(およびピッチ)方向の動きを作り，テーブルの姿勢補正を行う手法を提案する．本報では装置を試作し，試作装置の基礎動作特性を調べた結果について報告する．