JP4538653B2 - マイクロ加工装置 - Google Patents
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Description
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るマイクロ加工装置の構成を示す概略図である。図2は図1のマイクロ加工装置における変位センサの配列を示す平面図である。図3は、図1のマイクロ加工装置におけるアクチュエータの配列を示す平面図である。
[適用例]
以下、上記第1実施形態のマイクロ加工装置の適用例について説明する。
[数1]
x=Ty (1)
[数2]
x=(y4+y5)/2
y=(y4−y5)/2+y6
z=(y1+y2+y3)/3 (2)
[数3]
θx=−(y2−y3)/2cS
θy=((y2+y3)/2−y1)/(aS+bS)
θz=(−y4+y5)/2lS (3)
[数5]
Fs=−K(y−u) (5)
[数6]
Fc=LFs (6)
[数7]
fx=f4+f5
fy=f6
fz=f1+f2+f3 (7)
[数8]
qx=−f2cM+f3cM
qy=(f2+f3)bM−f1aM
qz=−f4lM+f5lM−f6lM (8)
[数10]
Fc=−Fw+mg (10)
[数11]
LK(y−u)=Fw−mg (11)
[数12]
LK(y−u+uw−mK−1L−1g)=Fw−mg (12)
[数13]
LK(y−u+uw)=Fw (13)
[数14]
αu’w=y−u (14)
[数15]
αLKu’w+LKuw=Fw (15)
[数16]
LKuw=Fw (16)
[実施例]
以下、本発明のマイクロ加工装置の実施例について説明する。
[制御方法]
図5は、本発明の実施例に係るマイクロ加工装置の制御方法を示すフローチャートである。以下、本実施例のマイクロ加工装置を用いた具体的な加工力の制御方法を、図5を参照しながら説明する。
[測定例]
図6乃至図12は、上記実施例のマイクロ加工装置を用い、切削工具1にかかる加工力を測定したものである。図6はZ軸方向への加工力を示すグラフ、図7はX軸方向への加工力を示すグラフ、図8はY軸方向への加工力を示すグラフである。図9はX軸まわりのモーメントを示すグラフ、図10はY軸まわりのモーメントを示すグラフ、図11はZ軸まわりのモーメントを示すグラフである。図12は、Z軸方向への加工力を示すグラフであって、被加工物4に対する切削工具1の加工力を制御したグラフである。
(第2実施形態)
図13は、本発明の第2実施形態に係るマイクロ加工装置の構成を示す概略図である。図14は、図13のマイクロ加工装置におけるアクチュエータの配列を示す平面図である。図13及び図14において、図1及び図3と同一又は相当する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
2 主軸(加工ユニット)
3 主軸回転装置(加工ユニット)
4 被加工物
5 固定治具
6 ステージ
7 第一位置検出片
8 第二位置検出片
9 第三位置検出片
13 第一変位センサ
14 第二変位センサ
15 第三変位センサ
16 第四変位センサ
17 第五変位センサ
18 第六変位センサ
19 第一アクチュエータ(第一電磁石)
20 第二アクチュエータ(第二電磁石)
21 第三アクチュエータ(第三電磁石)
22 第四アクチュエータ(第四電磁石)
23 第五アクチュエータ(第五電磁石)
24 第六アクチュエータ(第六電磁石)
25 制御装置(電子計算機)
26 記憶媒体
27 CPU
31 第一ピエゾ素子
32 第二ピエゾ素子
33 第三ピエゾ素子
34 第四ピエゾ素子
35 第五ピエゾ素子
36 第六ピエゾ素子
40 筐体
Claims (3)
- 被加工物が置かれるステージと、
工具を保持し、前記ステージに置かれた前記被加工物を該工具によって加工する加工ユニットと、
弾性力を発生して前記ステージを支持し該弾性力を変化させて該ステージを移動させる移動装置と、
前記ステージの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段で検出される前記ステージの位置と前記ステージの目標位置とに基づき前記移動装置が発生する弾性力を変化させて前記ステージの位置をフィードバック制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記加工による前記ステージの前記目標位置に対する前記検出される位置のずれである弾性変位に基づいて加工力を検出し、該検出した加工力に基づいて前記ステージの移動速度を制御することにより該加工力を制御しながら前記被加工物を加工する、マイクロ加工装置。 - 前記制御装置は、前記加工力に応じて前記ステージの前記目標位置を修正することにより、前記弾性変位を制御して前記加工力を制御する、請求項1に記載のマイクロ加工装置。
- 前記制御装置は、前記加工力に比例した前記ステージの変位を求め、該求めた変位を積分してこれを位置補正量として蓄積し、前記変位と前記位置補正量との差を0にするよう前記ステージの位置を制御する、請求項1に記載のマイクロ加工装置。
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