微小変位作業台は高精度な位置決めを実現するための重要な部品です。従来の作業台は自由度が少なく分解能も高くないため、応用ニーズを満たしません。そこで、六自由度高精度微小変位作業台の構造案を提案し、その性能を検証しました。全体構造では「直列・並列のハイブリッド駆動」方式と中空構造を採用し、六つの自由度の運動を平動層、回転層、支持層の三層構造に合理的に分散させました。また、作業台の運動制御システムと組み合わせて使用可能な運動制御ソフトウェアを設計・開発しました。実験結果はX、Y、Z軸方向の直線変位がそれぞれ20、20、37 μmより優れており、角度変位範囲はそれぞれ39″、33″、27″より優れていました。線形変位の分解能はすべて0.7 nmより優れ、角度変位の分解能はすべて0.1″より優れています。提案した六自由度微小変位作業台は、従来の作業台と比較して自由度が多く、極めて高い分解能などの利点があり、超精密加工や微細電子製造の分野で広く応用が期待されます。

微動作業台;亜ナノ分解能;六自由度;運動制御システム