一種摩擦輪驅(qū)動(dòng)微位移工作平臺(tái)的研究.pdf

1、微位移技術(shù)是精密機(jī)械和儀器實(shí)現(xiàn)高精度的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是微電子技術(shù)、宇航工業(yè)、材料科學(xué)、生物工程等的發(fā)展，使精密加工、定位技術(shù)進(jìn)入亞微米時(shí)代。本論文根據(jù)實(shí)際研究的需要，研制了一種采用摩擦輪驅(qū)動(dòng)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(shì)；介紹了各種微位移器的原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用，分析了各種微位移系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍及其達(dá)到的精度。在綜合分析摩擦輪驅(qū)動(dòng)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(jì)方案即摩擦輪驅(qū)動(dòng)柔性鉸鏈的微位移工作平臺(tái)。 2．根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，進(jìn)行了微位移機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括機(jī)械部分與控制部分。機(jī)械部分包括平臺(tái)本體的設(shè)計(jì)；摩擦輪傳動(dòng)的類(lèi)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(jì)；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(jí)串聯(lián)對(duì)稱(chēng)平衡結(jié)構(gòu)，并對(duì)柔性鉸鏈模型進(jìn)行靜力學(xué)計(jì)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(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，ASC46MK-H100為ORIENTAL MOTOR公司新型諧波減速帶閉環(huán)控制的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，最小步進(jìn)角為0．0036°。針對(duì)該步進(jìn)電機(jī)的一些特點(diǎn)與控制方法進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。采用三菱PLC控制器實(shí)現(xiàn)微位移器的驅(qū)動(dòng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證?；具_(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)。整個(gè)微進(jìn)給系統(tǒng)行程28pm，定位精度±0．05μm。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明微位移系統(tǒng)的正確性及可行性，系