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| 講演名 | 2011-01-21 14:45 超音波による微小物体の空中非接触搬送路 ～ 円形たわみ振動板を用いた搬送方向の変換および搬送路間の連結について ～ ○村上惣一・小山大介・中村健太郎（東工大）  US2010-109 |
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| 抄録 | （和） | 超音波浮揚による非接触搬送において、円形たわみ振動板を用いた微小物体の搬送方向の変換および搬送路間の受け渡しについて検討した。振動板には厚さ0.5 mm、直径30 mm のリング状PZT 素子付アルミニウム製円板を用い、円板に周波数47.8 kHz の節円数1、節線数4 のたわみ振動モードを励振させ、物体の周回搬送を行う。また、周波数61.8 kHz における節円数2、節線数3 のたわみ振動モードへの切り替えにより搬送路間の乗り換えのための搬出を行う。振動板-反射板間に音響定在波を発生し物体を浮揚させるため、振動板と反射板の距離を5 mm にした。有限要素法により計算した音圧分布から、微小剛体球に働く音響放射力を求め、物体の捕捉位置と搬出方向を予測した。直径数mm のポリスチレン球が捕捉された状態で、振動モードを変えることによって円板径方向への搬出に成功した。搬出方向へ物体に働く力を運動軌跡から求めたところ、3.51×$10^{-6}$ N であった。 |
| （英） | Switch of transport direction and junction in a noncontact ultrasonic transporter is discussed. A 0.5-mm-thick aluminum circular plate with a diameter of 30 mm was employed as a vibrating plate and a 0.5-mm-thick piezoelectric ring was attached to the vibrating plate by epoxy. The configuration of the vibrator was determined through a finite element analysis (FEA) so that (1, 4) and (2, 3) flexural vibration modes were generated at 47.8 and 64.9 kHz, respectively, using divided electrodes. The (1, 4) flexural mode enables noncontact trapping and transportation of a small object in the circumferential direction, and the (2, 3) mode assists the transfer through a junction. The reflecting plate was installed parallel to the vibrator with a distance of approximately 5 mm to generate an acoustic standing wave in air between them. The acoustic field between the vibrator and reflector was calculated via the FEA, and the distribution of the acoustic radiation force acting to a small rigid particle was calculated to predict the trapped position of the particle and the direction of ejection. By using a prototype of the vibrating plate, polystyrene particles with the diameter of several millimeters could be ejected in the radial direction between the vibrator and reflector by changing the vibration mode. The ejecting force acting on the particle in the horizontal direction was estimated to be 3.51×$10^{-6}$ N. | |
| キーワード | （和） | 非接触搬送 / 超音波 / たわみ振動モード / 有限要素解析 / / / / |
| （英） | noncontact manipulation / ultrasound / bending vibration mode / FEA / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 110, no. 366, US2010-109, pp. 101-106, 2011年1月. | |
| 資料番号 | US2010-109 | |
| 発行日 | 2011-01-13 (US) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | US2010-109 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | EA US |
| 開催期間 | 2011-01-20 - 2011-01-21 |
| 開催地（和） | 同志社大学京田辺キャンパス医心館 N-A, N-B |
| 開催地（英） | Doshisha Univ. |
| テーマ（和） | ＜音響・超音波サブソサイエティ合同研究会＞ テーマ：一般（応用／電気音響・超音波） |
| テーマ（英） | [Joint Meeting on Acoustics and Ultrasonics Subsociety] Engineering/Electro Acoustics, Ultrasonic and Underwater Acoustics，and Related Topics |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | US |
| 会議コード | 2011-01-EA-US |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 超音波による微小物体の空中非接触搬送路 |
| サブタイトル（和） | 円形たわみ振動板を用いた搬送方向の変換および搬送路間の連結について |
| タイトル（英） | Noncontact aerial ultrasonic transporter of small objects |
| サブタイトル（英） | Turn of transport direction and junction using a exural vibrating disk |
| キーワード(1)（和/英） | 非接触搬送 / noncontact manipulation |
| キーワード(2)（和/英） | 超音波 / ultrasound |
| キーワード(3)（和/英） | たわみ振動モード / bending vibration mode |
| キーワード(4)（和/英） | 有限要素解析 / FEA |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 村上 惣一 / Soichi Murakami / ムラカミ ソウイチ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小山 大介 / Daisuke Koyama / コヤマ ダイスケ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 中村 健太郎 / Kentaro Nakamura / ナカムラ ケンタロウ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2011-01-21 14:45:00 |
| 発表時間 | 30分 |
| 申込先研究会 | US |
| 資料番号 | US2010-109 |
| 巻番号（vol） | vol.110 |
| 号番号（no） | no.366 |
| ページ範囲 | pp.101-106 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2011-01-13 (US) |
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