精密加工学研究室
Precision Machining Laboratory

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研究内容

性能試験

テーマ

微小径ロータリエンコーダ開発ナノ・マシニング

今日,省スペースにともなう機械の小型化に対する欲求からマイクロ機械要素の必要性が唱えられている.マイクロマシン関連の研究では,マイクロモータや歯車形状を持った回転運動を行うマイクロ機械要素が製作されつつあるが,サイズが小さくなるにつれ製作が困難となり,通常サイズの機械要素に比べて,相対的に大きな加工誤差が存在することとなる.現状では機械要素単体の形状を形作ることにとどまっており,運動伝達機構としてマイクロ機械要素を真に実用化するためには,マイクロ機械要素の機能上の精度測定・評価が必要不可欠となってくる.回転伝達誤差の計測には高精度のロータリエンコーダが必要となるが,マイクロ歯車のような微小径機械要素の回転運動計測を行う場合,伝達軸間の距離(中心距離)が小さくなるという根本的な理由のため,ロータリエンコーダ自体も微小径にしなければ測定ができないことになる.しかしながら,数mm以下の直径を有し,かつ高分解能のロータリエンコーダは存在しないため,計測を実現させるためには微小径のロータリエンコーダ自体を開発しなければならない.本研究では,直径が10mm以下の微小径を有する高分解能ロータリエンコーダの開発を目的とする.そのために必要な微小径のグレーティング・ディスクを,電子線描画・エッチング加工を利用したナノマシニングプロセスを用いて作成する.格子溝の形状を工夫し,出力波形の分割精度を向上させる工夫を施す.これにより,現存する通常サイズの最高分解能を誇るロータリエンコーダと同等の格子本数(約5万本)の実現を目指す.


マイクロロータリエンコーダのグレーティングディスク

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