ナノモーション
 超音波モータ製品
概 要

 イスラエルのナノモーション社では、定在波型の超音波モータを開発しております。
 この超音波モータは一般的なDCサーボモータを扱うのと同じ方法で動かせる上、高い分解能とダイナミックな性能を持つ圧電アクチュエータです。

 超音波モータは一般的に、磁界や回転部など従来のモータのような構造はしておらず、セラミックスの圧電効果によるひずみをうまく利用してアクチュエータとしています。

ナノモーション社の超音波モータは下の動画のような動きを高速で行ないます。


■ナノモーションの超音波モータを扱う為の技術指針

 ナノモーションの超音波モータは直線及び回転運動をドライブ・ベルトをエレメント(突起)で押し進めることにより、これらの動きを直接引き起こします。
 
 よって接触部(エレメント)は最良の性能と最小の磨耗となるよう注意深く選定する必要があります。現在ではクラス10までのクリーンルームでの使用が可能な上、約40,000時間の寿命が達成されています。

 超音波モータの最高の性能を引き出すためには、ピエゾ・セラミック・エレメントの動特性とそれが機械構造に与える衝撃について理解しておくことが大切です。

 直結駆動装置としてのナノモーション・超音波モータは、F=maの基本原理(合わせてベアリング構造の抵抗、縦および斜め方向の取付時の重力の力)に基づいて大きさを選定します。この基本的な大きさの選定に加え、用途に応じた必要トルク及び最大速度なども考慮します。

 たとえば、縦方向に直結で使用する場合は、最良の動きをさせるために縦方向にかかる全負荷の3倍の力を出せるモータを選定するようお勧めします。

 1)押し付け力とステージ剛性の取り扱い

<後日掲載予定>
 2)機械的取り付け公差
 3)組立手順および安全装置
 4)超音波モータ選定例
 5)減衰時間
 6)静電容量
 7)スタートガイド

主な事例

 下の動画は画像安定化装置、いわゆる光学式手ぶれ補正モジュールです。
 動画前半では、ベースをHRモータで加振させ、センサで振動を読み取って振動を相殺する形で上部の指示棒に取り付けられたEDGEモータを動かしています。指示棒が振動で振れていないことに注目してください。
 後半では、センサユニットの動きに合わせてEDGEモータが駆動しています。



 上記の画像安定化装置はプリズムや撮像装置に取り付け、振動の多い航空機や車輌、レーザーレンジファインダ等で使われています。

 そのほか、主な事例は次の通りです。<後日詳細掲載予定>

 1)顕微鏡用デジタル画像イメージングシステム
 2)シャッターと絞り機構
 3)オートフォーカスとズーム機構
 4)光学式手ぶれ補正
 5)超音波モータ駆動の回転モータ
 
ナノモーションの超音波モータおよびステージは多くの分野の用途で使われています。
クロマトグラフィー シャッター及び絞り機構 ウェハー検査装置
医用分析機器 自動焦点合わせ 膜圧測定装置
内視鏡焦点合わせ 画像安定化装置 電子顕微鏡スキャン機構
MRI周辺医療器アクチュエータ

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ナノモーションのアイデア

 ナノモーション社からナノモーションの使い方として、下の動画のようにひとつのモータの角度を変えることで球体を自在に動かすアイデアがあります。アイデア次第でいろいろ使い道がありますので、ぜひ新たな商品開発の際にはご検討をお願いします。

カタログ[pdf]
2011年英文カタログです


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ナノモーションとは
超精密位置決めが可能な超音波モータ

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