A High Power and Precision Ultrasonic Linear Motor

고출력 고정도 초음파 리니어 모터

최근 반도체산업과 광산업 분야에서 고정도의 위치제어 및 고출력 구동이 가능한 초음파 리니어 모터에 대한 관심이 증가되고 있다. 저자는 공진시스템으로 지지하는 고출력 초음파 리니어 모터를 제안해왔다. 이 모터 시스템은 주목할만한 동작 안정성과 제어능력을 달성 하였지만 모터의 공진 주파수가 예압, 열등의 외부의 요인에 의해 변하게 될 때, 모터는 공진 시스템에 의한 지지 메커니즘이 고정된 공진 주파수만을 가지게 되어 안정적인 구동을 이루기 어렵게 되었다. 본 연구는 고강성 지지를 위해 한 진동자에 세 지지점을 가지는 새로운 모터를 설계 하여 시스템의 위치제어 능력에 대해 조사 하였다. 고강성을 띄는 세점 지지부는 모터를 확실히 지지 할 수 있지만, 진동 모드에 영향을 미치지 않는다. 20 mm의 지름을 가지는 모터를 이용하여 기계적 최대 출력은 75N, 무부하 최대속도 0.45 m/s를 달성하였다. PID 피드백 제어 시스템을 적용시켜 6 kg의 스테이지를 100 nm의 정도를 가지고 200 mm/s로 위치 제어를 달성하였다.