【摘 要】
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微位移技术是精密机械和仪器实现高精度的关键技术之一。随着科学技术的进步,特别是微电子技术、宇航工业、材料科学、生物工程等的发展,使精密加工、定位技术进入亚微米时代
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微位移技术是精密机械和仪器实现高精度的关键技术之一。随着科学技术的进步,特别是微电子技术、宇航工业、材料科学、生物工程等的发展,使精密加工、定位技术进入亚微米时代。本论文根据实际研究的需要,研制了一种采用摩擦轮驱动柔性铰链的微位移系统。论文主要内容包括以下内容。 1.讨论了微位移技术发展的现状、趋势;介绍了各种微位移器的原理、特点及其应用,分析了各种微位移系统的优缺点、适用范围及其达到的精度。在综合分析摩擦轮驱动方式的基础上,结合前人的研究成果,提出了总体设计方案即摩擦轮驱动柔性铰链的微位移工作平台。 2.根据系统的性能指标及设计准则,进行了微位移机构系统设计,包括机械部分与控制部分。机械部分包括平台本体的设计;摩擦轮传动的类型与应用范围,摩擦轮材料选择与摩擦轮结构设计;柔性铰链理论分析,提出了柔性铰链结构模型,该结构为一种双级串联对称平衡结构,并对柔性铰链模型进行静力学计算和有限元分析。 3.介绍了系统的控制思路及通信方案,本课题采用新型的步进电机驱动,ASC46MK-H100为ORIENTAL MOTOR公司新型谐波减速带闭环控制的步进电机系统,最小步进角为0.0036°。针对该步进电机的一些特点与控制方法进行了详细说明。采用三菱PLC控制器实现微位移器的驱动控制。 4.基于以上方法和研究成果,研制了系统的软件和硬件,并进行实验分析验证。基本达到了系统设计目标。整个微进给系统行程28μm,定位精度±0.05μm。 实验结果表明微位移系统的正确性及可行性,系统位移精度达到
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