一種摩擦輪驅(qū)動微位移工作平臺的研究.pdf

1、微位移技術(shù)是精密機械和儀器實現(xiàn)高精度的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著科學技術(shù)的進步，特別是微電子技術(shù)、宇航工業(yè)、材料科學、生物工程等的發(fā)展，使精密加工、定位技術(shù)進入亞微米時代。本論文根據(jù)實際研究的需要，研制了一種采用摩擦輪驅(qū)動柔性鉸鏈的微位移系統(tǒng)。論文主要內(nèi)容包括以下內(nèi)容。 1．討論了微位移技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀、趨勢；介紹了各種微位移器的原理、特點及其應(yīng)用，分析了各種微位移系統(tǒng)的優(yōu)缺點、適用范圍及其達到的精度。在綜合分析摩擦輪驅(qū)動方式的基礎(chǔ)上，結(jié)

2、合前人的研究成果，提出了總體設(shè)計方案即摩擦輪驅(qū)動柔性鉸鏈的微位移工作平臺。 2．根據(jù)系統(tǒng)的性能指標及設(shè)計準則，進行了微位移機構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計，包括機械部分與控制部分。機械部分包括平臺本體的設(shè)計；摩擦輪傳動的類型與應(yīng)用范圍，摩擦輪材料選擇與摩擦輪結(jié)構(gòu)設(shè)計；柔性鉸鏈理論分析，提出了柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)模型，該結(jié)構(gòu)為一種雙級串聯(lián)對稱平衡結(jié)構(gòu)，并對柔性鉸鏈模型進行靜力學計算和有限元分析。 3．介紹了系統(tǒng)的控制思路及通信方案，本課題采用新型的步

3、進電機驅(qū)動，ASC46MK-H100為ORIENTAL MOTOR公司新型諧波減速帶閉環(huán)控制的步進電機系統(tǒng)，最小步進角為0．0036°。針對該步進電機的一些特點與控制方法進行了詳細說明。采用三菱PLC控制器實現(xiàn)微位移器的驅(qū)動控制。 4．基于以上方法和研究成果，研制了系統(tǒng)的軟件和硬件，并進行實驗分析驗證?；具_到了系統(tǒng)設(shè)計目標。整個微進給系統(tǒng)行程28pm，定位精度±0．05μm。 實驗結(jié)果表明微位移系統(tǒng)的正確性及可行性，系