开发了微米级精确的三维低交叉干扰的空气浮动运动阶段
Fan Zhang1,2, Qiangxian Huang1,2, Yunsheng Ye1,2
1School of Instrument Science and Opto-electronic Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China.
The Review of scientific instruments
|October 20, 2023
概括
一个新的亚微米精度3D定位系统可最大限度地减少精密加工和测量的交叉干扰. 这种空气浮动运动阶段实现了高精度和稳定性,适合高级应用.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 精密工程 精密工程是指精密的工程.
- 机械电子学是什么意思 机械电子学
背景情况:
- 高精度定位系统对于先进的制造和测量至关重要.
- 现有系统经常面临交叉干扰和Abbe偏移错误的挑战.
- 三维次微米精度的需求需要创新的阶段设计.
研究的目的:
- 设计和制造一个新的三维 (3D) 定位系统,其精度为次微米.
- 为了最大限度地减少3D舞台中运动轴之间的交叉干扰.
- 为了实现高定位精度和稳定性,用于精密应用.
主要方法:
- 设计了一个3D运动阶段,包含一个共平面结构,以消除Abbe偏移错误.
- 用于X和Y阶段的空气浮动轨道和滑板,由球螺丝和交流伺服电机驱动.
- 采用了用于直接Z轴驱动的压电电机和用于高精度运动的双循环控制技术.
- 实现了X和Y空中浮动阶段的侧面结构和双轨道.
主要成果:
- 3D空气浮动运动阶段实现了100 x 100 x 100 mm3的冲动.
- 证明了重复定位准确度优于0.41μm (k=2).
- 报告的最大交叉干扰在全程时为180nm (X阶段) 和320nm (Y阶段).
结论:
- 开发的亚微米精度3D空气浮动运动阶段有效地减少交叉干扰.
- 该系统表现出卓越的重复性,稳定的运行和高直度.
- 这种定位系统为坐标测量机,微刻板和微加工提供了可行的解决方案.
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