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          1. 了解XY精密平臺的工作原理及工作模式現狀

            一種實際應用于 XY精密平臺之中的宏平臺 ,其擯棄了減速系統 ,具有結構簡單、摩擦阻力小、動作靈敏和擴展潛力強等特點。經試驗運行 ,XY精密平臺的技術指標 ,完全滿XY精密平臺系統的使用要求 ,同時也可單獨用于要求大行程、中等位移精度的實際生產過程中。

             

            XY精密平臺引言:
            大行程精密位移技術被廣泛應用于半導體加工、精密制造、光學工程等領域的實際生產中 ,用以提高加工精度 ,制造出體積更小、能耗更低、功能更強大的產品。因此 ,具有 50mm 以上行程、亞微米級以下定位精度的多自由度精密位移技術已經成為相關產業的關鍵技術之一。針對此要求 ,近年來 ,國內外對大行程高精度位移技術進行了大量的研究。在多自由度微位移技術的研究中存在著一個突出的矛盾: 高精度和大行程的矛盾。 解決這一矛盾的關鍵在于設計合理的機械執行裝置,在多自由度微位移技術的研究中存在著一個突出的矛盾: 高精度和大行程的矛盾。 解決這一矛盾的關鍵在于設計合理的機械執行裝置。

            XY精密平臺的工作原理:
            目前 ,實現大行程高精度、具有一定運行速度和負載能力的位移主要有兩種方法。
            第一 ,只采用一級傳動機構 ,同時滿足大行程和高精度的要求 [2 ]。這種方法的優點在于只需采用一套機械系統和一套相應的控制系統。但此法大的缺點是系統對機械裝置和控制系統的要求非常高 ,必須采用特殊的材料、工藝以及具有精確數學模型及精確補償模型的伺服控制系統來保證位移精度的實現。

            第二 ,采用宏 /微結合的模式 (如圖 1所示 )。即采用兩級傳動機構 ,第一級機構先完成大行程運動 , 第二級機構以第一級機構的行程誤差作為其目標行程 ,執行補償動作 ,通過兩級機構的組合 ,共同完成大行程高精度的位移動作。這種模式可以有效地利用微位移機構高精度的定位能力 ,大大降低系統對大行程機構位移精度的要求[ 3]。但應用這種模式有兩個前提條件。

            XY精密平臺的工作模式:
            (1) 第一級機構的行程誤差必須小于第二級機構(微定位平臺 )的大行程 ,即第一級機構的誤差具有可補償性;
            ( 2) 對軌跡精度有要求時 ,第二級機構的控制周期必須小于第一級機構的有效控制周期 ,即第二級機構的補償動作具有有效性和實時性。我們研制的精密定位系統采用宏 /微結合的模式如圖 2所示。 在這種模式下 ,第一級機構 (即宏平臺 ) 不僅需要完成大行程、具有一定精度的位移 ,而且 ,宏平臺也是微平臺、伺服系統和測量系統等裝置的安裝。

             

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