光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
7期
1811-1817
,共7页
张昔峰%黄强先%袁钰%黄帅
張昔峰%黃彊先%袁鈺%黃帥
장석봉%황강선%원옥%황수
六自由度工作台%宏微二级驱动%纳米定位%角度误差补偿
六自由度工作檯%宏微二級驅動%納米定位%角度誤差補償
륙자유도공작태%굉미이급구동%납미정위%각도오차보상
6-DOF stage%macro-micro dual driving%nano-positioning%angle error correction
基于宏微组合驱动方式,提出一种具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台设计方案来减小精密测量系统中由于工作台定位及角度误差引入的测量误差.首先,从原理上对设计方案进行了论证.该方案中宏动工作台和微动工作台共用位置反馈系统构成闭环控制,并基于压电陶瓷致动器及柔性铰链设计的六自由度微动工作台对宏动工作台进行直线定位误差及角度误差的综合补偿.然后,基于设计方案设计了宏动工作台及微动工作台的结构.最后,对安装调试后的宏微工作台系统进行了直线组合定位测试及角度误差修正测试.实验结果表明,该工作台系统的宏动行程达到了200 mm×200 mm;在闭环控制下,通过六自由度微动工作台的补偿作用可使各角度偏差由上百秒降至10″以内,由此工作台系统在全行程内的直线定位误差可由3μm降至25 nm以内.实验结果验证了提出的组合定位系统的有效性.
基于宏微組閤驅動方式,提齣一種具有角度脩正功能的大行程二維納米工作檯設計方案來減小精密測量繫統中由于工作檯定位及角度誤差引入的測量誤差.首先,從原理上對設計方案進行瞭論證.該方案中宏動工作檯和微動工作檯共用位置反饋繫統構成閉環控製,併基于壓電陶瓷緻動器及柔性鉸鏈設計的六自由度微動工作檯對宏動工作檯進行直線定位誤差及角度誤差的綜閤補償.然後,基于設計方案設計瞭宏動工作檯及微動工作檯的結構.最後,對安裝調試後的宏微工作檯繫統進行瞭直線組閤定位測試及角度誤差脩正測試.實驗結果錶明,該工作檯繫統的宏動行程達到瞭200 mm×200 mm;在閉環控製下,通過六自由度微動工作檯的補償作用可使各角度偏差由上百秒降至10″以內,由此工作檯繫統在全行程內的直線定位誤差可由3μm降至25 nm以內.實驗結果驗證瞭提齣的組閤定位繫統的有效性.
기우굉미조합구동방식,제출일충구유각도수정공능적대행정이유납미공작태설계방안래감소정밀측량계통중유우공작태정위급각도오차인입적측량오차.수선,종원리상대설계방안진행료론증.해방안중굉동공작태화미동공작태공용위치반궤계통구성폐배공제,병기우압전도자치동기급유성교련설계적륙자유도미동공작태대굉동공작태진행직선정위오차급각도오차적종합보상.연후,기우설계방안설계료굉동공작태급미동공작태적결구.최후,대안장조시후적굉미공작태계통진행료직선조합정위측시급각도오차수정측시.실험결과표명,해공작태계통적굉동행정체도료200 mm×200 mm;재폐배공제하,통과륙자유도미동공작태적보상작용가사각각도편차유상백초강지10″이내,유차공작태계통재전행정내적직선정위오차가유3μm강지25 nm이내.실험결과험증료제출적조합정위계통적유효성.