弾性案内-電磁力駆動によるミリストローク超精密位置決め機構（第6報,4軸機構の構成と表面微細形状測定システムへの応用）

摘要

本研究は，最大1mm程度のストローク（ミリストローク）に対してナノメートルレベルの分解能を持つ位置決め機構を，弾性案内-電磁力駆動により実現することを目的としている．前報までに，一体型弾性ヒンジ機構とボイスコイルモータを用いて，X方向およびY方向の直動2軸とヨーイングθを制御可能な3自由度平面位置決め機構を構成し，ナノメートルレベルの位置決め性能を持つことを実証した．この平面位置決め機構を実際の加工システムや測定システムに応用するためには，X-Y-θ平面に対して工具やセンサを垂直方向に移動させるためのZ軸機構が必須である．そこで本報では，弾性案内-電磁力駆動によるZ軸位置決め機構を新たに製作し，前報までのX-Y-θ機構と統合した4軸位置決め機構を構成する．さらに，Z軸機構の先端に表面検出用プローブを設置し，表面微細形状測定システムを構成してその性能を検証する．