エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2005年11月18日

カテゴリ : 自動化要素技術

第233回 ばねの設計−12:マイクロ・ナノ位置決め用平行ばね

 精密位置決めには、(1)アクチュエータ、(2)精密位置決め機構、(3)制御方法の3要素技術が関係してきます。ここでは(2)精密位置決め機構のなかで、ミクロン〜ナノの領域で採用される、微小位置決め機構用平行ばねを紹介します。

(1)平行ばねの原理(【図1】参照)

平行四辺形の形状は、高さを変えても対の2辺は常に平行となることを利用して、1軸の微小移動用案内に採用されます。
ばねの作用として常に一方向にばね力が働くため、バックラッシュが無視できます。

図1

(2)平行ばねとアクチュエータの組合せ事例

(1)平行ばねと(ボールねじ+回転モータ)の組合せ(写真1)
 この場合は、直動案内に対してボールねじの振れにより生じる直動誤差(ピッチング、ヨウイング)を抑えるために、ボールねじナットのハウジングに平行ばね構造を持たせたもの。 写真1

(2)平行ばねとピエゾアクチュエータの組合せ

 多くのナノステージに採用される構成です。一般的な2軸直動ユニット(スライドガイド+ボールねじ+回転モータ)を粗動用ステージとし、その上に搭載して微小位置決め制御を行います。

図2、図3、写真2

図2:ピエゾ素子を組んだ平行ばねの駆動機構例・・・<出典:超精密工作機械の製作;江田弘著より>
図3:同上による6自由度機構・・・<同上>
写真2:駿河精機のナノコントロールステージの平行ばねテーブル・・・<駿河精機カタログより>

 次回は、ばねの先端技術事例:マイクロプローブ用ばねについて情報提供します。

このサイトは、株式会社ミスミが運営・管理しています。

当サイト上のコンテンツの著作権は株式会社ミスミに帰属します。
無断利用・転載を発見した場合は、法的措置を取らせていただくことがあります。

ミスミのeカタログ

メカニカル部品 | ねじ・ボルト・座金・ナット | 工業用素材 | 配線部品 | 制御部品・PC部品
切削工具 | 生産加工用品 | 梱包・物流保管用品 | 安全保護・環境衛生・オフィス用品 | 研究開発・クリーンルーム用品
プレス金型部品 | プラ型用部品

ご利用にあたって  会社概要

ページトップに戻る