關(guān)于一維精密微調(diào)平臺的分析與設(shè)計原理

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

  基于柔順機(jī)構(gòu)設(shè)計了一種新型的一維精密微調(diào)平臺。先建立了精密微調(diào)平臺的數(shù)學(xué)分析模型，在此 基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化設(shè)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(jié)果的正確性。制造了原型樣機(jī)，進(jìn)行了實驗研究，對平臺進(jìn)行了標(biāo)定，并分析了精密微調(diào)平臺的定位誤差。
  精密微調(diào)平臺操作系統(tǒng)在生物工程、集成電路制造、微細(xì)加工、顯微手術(shù)和光纖對接等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景  ，精密微調(diào)平臺已成為前沿科學(xué)、工程技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)有的精密微調(diào)平臺技術(shù)中，常選用滑動導(dǎo)軌或滾動導(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)平臺定位精度很難達(dá)到很高要求?；诰芪⒄{(diào)平臺的微位移機(jī)構(gòu)有免裝配、無機(jī)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(diào)平臺得到了廣泛的應(yīng)用。  
  在一些精密微調(diào)平臺中，經(jīng)常需要將物體偏轉(zhuǎn)一個角度，以達(dá)到各種需求，如在大規(guī)模集成電路的制造中對晶片的定位不僅需要在X和Y兩個方向調(diào)整，還需要調(diào)整繞Z軸的轉(zhuǎn)角誤差。目前，一般是通過螺紋或頂絲調(diào)整支架機(jī)構(gòu)來實現(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)計了一種新型的基于柔順機(jī)構(gòu)的一維精密微調(diào)平臺。先對精密微調(diào)平臺進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，得出其剛度、固有頻率和強(qiáng)度的計算表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化設(shè)計得到了精密微調(diào)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(jié)果的正確性。制造了原型樣機(jī)，進(jìn)行了實驗研究，對精密微調(diào)平臺進(jìn)行了標(biāo)定，并分析了精密微調(diào)平臺的定位誤差。