關于一維精密微調平臺的分析與設計原理

添加時間：2020-6-9 8:50:34 作者：浙江金科機械傳動有限公司

  基于柔順機構設計了一種新型的一維精密微調平臺。先建立了精密微調平臺的數(shù)學分析模型，在此 基礎上，通過優(yōu)化設計得到了平臺的優(yōu)尺寸。利用有限元軟件驗證了理論建模和優(yōu)化結果的正確性。制造了原型樣機，進行了實驗研究，對平臺進行了標定，并分析了精密微調平臺的定位誤差。
  精密微調平臺操作系統(tǒng)在生物工程、集成電路制造、微細加工、顯微手術和光纖對接等領域具有廣泛的應用前景  ，精密微調平臺已成為前沿科學、工程技術領域的關鍵技術之一?，F(xiàn)有的精密微調平臺技術中，常選用滑動導軌或滾動導軌構成的微位移定位機構，由于存在著較大的間隙和機械摩擦，精密微調平臺定位精度很難達到很高要求。基于精密微調平臺的微位移機構有免裝配、無機械摩擦、無間隙、運動靈敏度高和加工簡單等優(yōu)點，近年來精密微調平臺得到了廣泛的應用。  
  在一些精密微調平臺中，經(jīng)常需要將物體偏轉一個角度，以達到各種需求，如在大規(guī)模集成電路的制造中對晶片的定位不僅需要在X和Y兩個方向調整，還需要調整繞Z軸的轉角誤差。目前，一般是通過螺紋或頂絲調整支架機構來實現(xiàn)角度的偏轉，其分辨率高只能達到0.1°左右，這往往不能滿足工程需求。  
  本文設計了一種新型的基于柔順機構的一維精密微調平臺。先對精密微調平臺進行數(shù)學建模，得出其剛度、固有頻率和強度的計算表達式。在此基礎上，通過優(yōu)化設計得到了精密微調平臺的優(yōu)尺寸。利用有限元軟件驗證了理論建模和優(yōu)化結果的正確性。制造了原型樣機，進行了實驗研究，對精密微調平臺進行了標定，并分析了精密微調平臺的定位誤差。