Transcript ワーク支持治具の開発状況

ワーク支持冶具の開発状況
第9回新技術望遠鏡技術検討会
2007年4月14日
京都大学
ナノオプトニクス研究所 所 仁志
ワーク支持冶具とは
• 研削後の裏面に反り（～数mm）
- ワークの支持方法
- 研削圧による歪み
- 表面・裏面の表面粗さの違い、etc…
• セグメント：サイズ1m・厚さ60mm、形状
精度0.2mm p-v
 ワーク支持冶具
- 望遠鏡搭載時と同じ支持位置、荷重分布で
ワークをうかせて機上計測
裏面の反り
• クリアセラム 125×125×50 mm
• 両面とも平面研磨
• 片面のみ研削（#325、1,200、4,000、8,000）
研削面
裏面
PV: 14.1 mm
PV: 4.5 mm
ワーク支持冶具 概要
• 研削圧による変形を考慮して、研削時は平面
基盤に密着
• 機上計測時にセグメントを基盤から数100 mm
持ち上げる
• 望遠鏡搭載時と同じ支持位置
• 望遠鏡搭載時と同じ荷重分布になるよう、各
支持点の高さを調整
ワーク支持冶具
• 2種類の基盤、材料はA5052
• アクチュエータ（27個）は共用
• “もぐらタタキ型”ワーク支持冶具
アクチュエータの仕様
• 研削時には基盤下方に退避、機上計測時に
数100 mm程度上昇：ストローク 1 mm
• 望遠鏡での位置制御の精度：駆動分解能
0.1 mm
• これに対応させて、荷重測定精度 5 gf
• セグメントの重量～80 kg：定格荷重 5 kgf
• リンキングを破る高い始動荷重：10 kgf～
アクチュエータ
• 微動・始動：ピエゾ（Piezomechanik リングアク
チュエータHP St 150/14-10/12）
• 粗動：DCモータ（日本サーボ DME44SA）
• 荷重測定：ロードセル
（昭和測器 MR-50N）
ロードセル
支持パッド
基盤
ピエゾ
• 上下リミット：マイクロ
スイッチ
• 一組試作
下方向リミット
スイッチ
M12細目
145
mm
DCモータ
上方向リミット
スイッチ
アクチュエータの制御
• 研削時は基盤下方に退避（下方向リミットスイッ
チ）
• 機上計測時は、まずDCモータのみでパッドを上昇、
ロードセル
ロードセルが荷重を受け始めたら一旦停止
支持パッド
基盤
• 27個のピエゾを同時
に起動しワークを基盤
ピエゾ
から離す
• ロードセル出力を見て、 下方向リミット
スイッチ
ピエゾでパッド位置を
M12細目
調整
145
mm
DCモータ
上方向リミット
スイッチ
制御回路
基盤内
D/A (>10bit, 27
ch)
DO (54 ch)
DC12V
DC-DC
リレー
ピエゾ
リミット
スイッチ DCモータ
DC12V
ロードセル
2.5V基準電源
A/D (>12bit, 27
ch)
計装アンプ
ロードセル読出し回路 安定性試験
• 約1 kgの荷重をかけて、24時間のデータを取得
ロードセル
5g
リファレンス
1 mV
=1g
まとめ
• ワーク支持冶具の開発が進行中
• アクチュエータを一組試作
• ロードセルの正常動作を確認
• ロードセルの較正（温度補正、素子間のばら
つき補正）
• 実機の製作を開始