了解XY精密平臺的工作原理及工作模式現(xiàn)狀

添加時間：2020-6-9 8:46:28 作者：浙江金科機(jī)械傳動有限公司

  一種實際應(yīng)用于 XY精密平臺之中的宏平臺 ,其擯棄了減速系統(tǒng) ,具有結(jié)構(gòu)簡單、摩擦阻力小、動作靈敏和擴(kuò)展?jié)摿?qiáng)等特點。經(jīng)試驗運行 ,XY精密平臺的技術(shù)指標(biāo) ,完全滿XY精密平臺系統(tǒng)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(chǎn)過程中。

XY精密平臺引言：
大行程精密位移技術(shù)被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體加工、精密制造、光學(xué)工程等領(lǐng)域的實際生產(chǎn)中 ,用以提高加工精度 ,制造出體積更小、能耗更低、功能更強(qiáng)大的產(chǎn)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(shù)已經(jīng)成為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。針對此要求 ,近年來 ,國內(nèi)外對大行程高精度位移技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。在多自由度微位移技術(shù)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(guān)鍵在于設(shè)計合理的機(jī)械執(zhí)行裝置，在多自由度微位移技術(shù)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(guān)鍵在于設(shè)計合理的機(jī)械執(zhí)行裝置。

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

第二 ,采用宏 /微結(jié)合的模式 (如圖 1所示 )。即采用兩級傳動機(jī)構(gòu) ,第一級機(jī)構(gòu)先完成大行程運動 , 第二級機(jī)構(gòu)以第一級機(jī)構(gòu)的行程誤差作為其目標(biāo)行程 ,執(zhí)行補(bǔ)償動作 ,通過兩級機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)高精度的定位能力 ,大大降低系統(tǒng)對大行程機(jī)構(gòu)位移精度的要求[ 3]。但應(yīng)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(jī)構(gòu)的行程誤差必須小于第二級機(jī)構(gòu)(微定位平臺 )的大行程 ,即第一級機(jī)構(gòu)的誤差具有可補(bǔ)償性;
( 2) 對軌跡精度有要求時 ,第二級機(jī)構(gòu)的控制周期必須小于第一級機(jī)構(gòu)的有效控制周期 ,即第二級機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償動作具有有效性和實時性。我們研制的精密定位系統(tǒng)采用宏 /微結(jié)合的模式如圖 2所示。 在這種模式下 ,第一級機(jī)構(gòu) (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(tǒng)和測量系統(tǒng)等裝置的安裝