關(guān)于一維精密微調(diào)平臺(tái)的分析與設(shè)計(jì)原理

添加時(shí)間：2020-6-9 8:50:34 作者：浙江金科機(jī)械傳動(dòng)有限公司

  基于柔順機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種新型的一維精密微調(diào)平臺(tái)。先建立了精密微調(diào)平臺(tái)的數(shù)學(xué)分析模型，在此 基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)得到了平臺(tái)的優(yōu)尺寸。利用有限元軟件驗(yàn)證了理論建模和優(yōu)化結(jié)果的正確性。制造了原型樣機(jī)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了標(biāo)定，并分析了精密微調(diào)平臺(tái)的定位誤差。
  精密微調(diào)平臺(tái)操作系統(tǒng)在生物工程、集成電路制造、微細(xì)加工、顯微手術(shù)和光纖對(duì)接等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景  ，精密微調(diào)平臺(tái)已成為前沿科學(xué)、工程技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。現(xiàn)有的精密微調(diào)平臺(tái)技術(shù)中，常選用滑動(dòng)導(dǎo)軌或滾動(dòng)導(dǎo)軌構(gòu)成的微位移定位機(jī)構(gòu)，由于存在著較大的間隙和機(jī)械摩擦，精密微調(diào)平臺(tái)定位精度很難達(dá)到很高要求?；诰芪⒄{(diào)平臺(tái)的微位移機(jī)構(gòu)有免裝配、無(wú)機(jī)械摩擦、無(wú)間隙、運(yùn)動(dòng)靈敏度高和加工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)精密微調(diào)平臺(tái)得到了廣泛的應(yīng)用。  
  在一些精密微調(diào)平臺(tái)中，經(jīng)常需要將物體偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，以達(dá)到各種需求，如在大規(guī)模集成電路的制造中對(duì)晶片的定位不僅需要在X和Y兩個(gè)方向調(diào)整，還需要調(diào)整繞Z軸的轉(zhuǎn)角誤差。目前，一般是通過(guò)螺紋或頂絲調(diào)整支架機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)角度的偏轉(zhuǎn)，其分辨率高只能達(dá)到0.1°左右，這往往不能滿足工程需求。  
  本文設(shè)計(jì)了一種新型的基于柔順機(jī)構(gòu)的一維精密微調(diào)平臺(tái)。先對(duì)精密微調(diào)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，得出其剛度、固有頻率和強(qiáng)度的計(jì)算表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)得到了精密微調(diào)平臺(tái)的優(yōu)尺寸。利用有限元軟件驗(yàn)證了理論建模和優(yōu)化結(jié)果的正確性。制造了原型樣機(jī)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)精密微調(diào)平臺(tái)進(jìn)行了標(biāo)定，并分析了精密微調(diào)平臺(tái)的定位誤差。