采用直線超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密位移平臺(tái)的特點(diǎn)

添加時(shí)間：2020-6-9 8:32:59 作者：浙江金科機(jī)械傳動(dòng)有限公司

精密位移平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)平面X—Y坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的典型關(guān)鍵部件。近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體光刻、微型機(jī)械、精密測(cè)量、超精密加工、微型裝配和納米技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)精密工作臺(tái)的需求量不斷增加，對(duì)工作臺(tái)部件的精度和運(yùn)動(dòng)速度也提出了愈來(lái)愈高的要求。傳統(tǒng)的精密工作臺(tái)一般是由伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠推動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，要經(jīng)過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。精度越高的平臺(tái)對(duì)滾珠絲杠的加工精度和伺服電機(jī)的控制精度要求越高。利用宏（粗）、微（細(xì)）兩級(jí)定位系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的大行程精密工作臺(tái)的特點(diǎn)主要是：
（1）微動(dòng)定位系統(tǒng)一般都是采用壓電作動(dòng)器或者壓電作動(dòng)器與柔性鉸鏈技術(shù)相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；
（2）宏（粗）定位系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)一般采用交流或直流伺服電機(jī)；
（3）系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)較龐雜，存在較多的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)；
（4）控制系統(tǒng)一般都較復(fù)雜，例如采用FUZZY控制器實(shí)現(xiàn)宏（粗）定位，采用PI控制實(shí)現(xiàn)微定位，算法程序較復(fù)雜，控制系統(tǒng)成本高，所以系統(tǒng)響應(yīng)一般都較慢，近秒級(jí)；
   所以，要實(shí)現(xiàn)大行程內(nèi)亞微米級(jí)甚至納米級(jí)的定位，常規(guī)的驅(qū)動(dòng)方式就顯得無(wú)能為力了。由于絲杠本身的螺紋空程和摩擦的存在，定位精度的進(jìn)一步提高受到限制；同時(shí)，這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不可避免地存在較多的中間運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)和彈性變形，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性也較差。
　為此，一種大行程、定位精密、快速響應(yīng)的工作臺(tái)的研究吸引了許多科研工作者的注意力。直線超聲電機(jī)的大優(yōu)勢(shì)之一就是可以直接輸出直線運(yùn)動(dòng)而不需要轉(zhuǎn)換裝置，且能夠做到斷電自鎖，因此，很自然地被用于線性定位。