基于柔性铰链的微位移工作台性能分析与优化设计 被引量：15

1

作者 陈时锦 杨元华 +1 位作者 孙西芝 程凯 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第7期46-49,共4页

柔性铰链的圆半径、最小铰链厚度、杠杆臂长等结构尺寸参数极大地影响着基于柔性铰链的微位移工作台的性能 ,针对于一种常用的以双柔性平行四连杆机构作导向的二维微位移工作台 ,分析并推导出了工作台结构参数对各性能的影响公式 ,并用... 柔性铰链的圆半径、最小铰链厚度、杠杆臂长等结构尺寸参数极大地影响着基于柔性铰链的微位移工作台的性能 ,针对于一种常用的以双柔性平行四连杆机构作导向的二维微位移工作台 ,分析并推导出了工作台结构参数对各性能的影响公式 ,并用有限元分析的方法验证了这些公式的正确性。之后建立了约束优化问题的数学模型 ,以具体实例介绍了用有限元分析的方法进行优化求解 。 展开更多

关键词 柔性铰链 微位移工作台 优化设计 性能分析 机械设计

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压电驱动微位移工作台动态特性分析 被引量：18

2

作者 贾宏光 吴一辉 +1 位作者 于振雷 王立鼎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第5期440-443,共4页

压电驱动微位移工作台的动态特性分析对其设计及实际应用都有很大的指导作用。本文在线性化的前提下 ,通过对这种微位移工作台各个组成部分的相应简化 ,分析了在频响低于共振频率时微位移工作台的动态特性 ,得出了其传递函数。另外 ,本... 压电驱动微位移工作台的动态特性分析对其设计及实际应用都有很大的指导作用。本文在线性化的前提下 ,通过对这种微位移工作台各个组成部分的相应简化 ,分析了在频响低于共振频率时微位移工作台的动态特性 ,得出了其传递函数。另外 ,本文还对影响工作台设计的两个重要边界条件 -初始预紧力和工作台所能达到的最大频响进行了比较详细的推导 。 展开更多

关键词 压电陶瓷 微位移工作台 动态特性分析

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以正交衍射光栅为计量标准器的二维微位移工作台 被引量：13

3

作者 王选择 郭军 谢铁邦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第5期492-496,共5页

提出以正交衍射光栅作为X Y二维位移工作台计量标准器的思想,阐述了正交衍射光栅作为大量程二维位置检测传感器的工作原理及光路布置方法,推导了光栅运动位移与所产生干涉条纹的相移之间的关系。介绍了工作台粗、细两级定位系统的组成结... 提出以正交衍射光栅作为X Y二维位移工作台计量标准器的思想,阐述了正交衍射光栅作为大量程二维位置检测传感器的工作原理及光路布置方法,推导了光栅运动位移与所产生干涉条纹的相移之间的关系。介绍了工作台粗、细两级定位系统的组成结构:粗定位部分由磁悬浮平面直线电机驱动,细定位部分采用弹性铰支结构并由压电陶瓷驱动;通过分别对电机和压电陶瓷驱动范围与定位精度的分析,提出对工作台精密快速定位的方法。设计了一套对电机与压电陶瓷进行驱动控制和光栅信号进行处理的电路,并结合实际正交衍射光栅的刻线精度,计算了工作台位置检测的有效分辨率。最后,分析了当前几种典型压电陶瓷驱动电路的特点,提出选用直流放大电源的方式作为本系统高压驱动方法,并给出了高压驱动电路图。 展开更多

关键词 二维微位移工作台 正交衍射光栅 四象限探测器 压电陶瓷 计量标准器

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一种5－D压电驱动微位移工作台的设计 被引量：2

4

作者 胡小唐 庄在龙 +1 位作者 姜晶 张国雄 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期301-305,共5页

微位移技术是扫描探针显微镜的核心技术之一，直接影响着ＳＰＭ的测量精度，因此设计出高精度的多自由度微位移机构具有重大的意义。本文设计了一种适用于ＳＰＭ的五自由度的微位移工作台，它从结构上解决了交叉误差，同时又兼顾低速和... 微位移技术是扫描探针显微镜的核心技术之一，直接影响着ＳＰＭ的测量精度，因此设计出高精度的多自由度微位移机构具有重大的意义。本文设计了一种适用于ＳＰＭ的五自由度的微位移工作台，它从结构上解决了交叉误差，同时又兼顾低速和高速扫描的需要。此定位系统在１０μｍ运动范围内定位精度为１０ｕｍ，定位分辨力高于１ｎｍ。在１μｍ运动范围内定位系统最小位移分辨力高达０．５ｎｍ。 展开更多

关键词 微位移工作台 压电驱动 扫描探针显微镜 柔性铰链 测量精度 加工误差 压电管 微位移技术 定位精度 微位移器

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单向平动微位移工作台的静刚度分析 被引量：2

5

作者 朱仁胜 沈健 刘永梅 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期485-488,518,共5页

文章根据梁单元有限元法,把柔性铰链视为变截面梁单元,建立了柔性铰链的单元刚度矩阵;在此基础上,建立了单向平动微位移工作台的有限元计算模型,得到了微位移工作台的位移输出特性;同时,选取不同的柔性铰链参数,用有限元分析软件对微位... 文章根据梁单元有限元法,把柔性铰链视为变截面梁单元,建立了柔性铰链的单元刚度矩阵;在此基础上,建立了单向平动微位移工作台的有限元计算模型,得到了微位移工作台的位移输出特性;同时,选取不同的柔性铰链参数,用有限元分析软件对微位移工作台进行分析计算并与理论计算进行比较,结果表明2种方法计算的结果相吻合,验证了理论模型的正确性。 展开更多

关键词 柔性铰链 刚度矩阵 微位移工作台 有限元法

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微位移工作台静、动态特性实验系统 被引量：1

6

作者 于水 李庆祥 白立芬 《实验技术与管理》 CAS 2001年第4期22-25,共4页

采用柔性铰链精密工作台、电致伸缩微位移器驱动、微机控制方案,对精密微动工作台的静、动态特性进行测试,本文阐述了该系统的原理及其测试方法,给出了实验结果,提高了教学实验水平.

关键词 特性测试 微机控制 微位移工作台 柔性铰链 精密仪器

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二维无耦合微位移工作台的刚度计算与分析

7

作者 沈健 吴从焰 朱仁胜 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期445-450,共6页

文章针对一种无耦合的二维微位移工作台,推导了该工作台的刚度理论公式。首先给出了工作台的结构,推导了柔性铰链杆端点处的转角和位移;在此基础上推导了二维微位移工作台在x、y2个方向的刚度理论公式;最后采用有限元仿真计算值对刚度... 文章针对一种无耦合的二维微位移工作台,推导了该工作台的刚度理论公式。首先给出了工作台的结构,推导了柔性铰链杆端点处的转角和位移;在此基础上推导了二维微位移工作台在x、y2个方向的刚度理论公式;最后采用有限元仿真计算值对刚度理论公式进行了验证。结果表明,刚度理论公式计算值与有限元仿真计算值的相对误差不超过该文给定参数范围的11.11%。 展开更多

关键词 无耦合 二维微位移工作台 柔性铰链杆 刚度理论公式 有限元

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二维解耦微位移工作台的设计与有限元分析 被引量：3

8

作者 吴从焰 潘效龙 +1 位作者 张晓峰 刘传桂 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第10期67-68,72,共3页

微位移工作台在微机电系统、超精密加工和生物医学工程等领域有广泛的应用。设计了一种驱动器浮动的二维解耦微位移工作台。工作台采用双层柔性铰链杆对称一体化结构,消除了X、Y方向的耦合运动。推导了微位移工作台的理论刚度。为了验... 微位移工作台在微机电系统、超精密加工和生物医学工程等领域有广泛的应用。设计了一种驱动器浮动的二维解耦微位移工作台。工作台采用双层柔性铰链杆对称一体化结构,消除了X、Y方向的耦合运动。推导了微位移工作台的理论刚度。为了验证此微位移工作台能够满足设计要求,采用有限元方法进行分析计算,有限元计算得到的微位移工作台刚度与微位移工作台的理论刚度吻合较好,并且通过有限元计算的结果验证了工作台在X、Y方向的运动无耦合。 展开更多

关键词 微位移工作台 驱动器浮动 柔性铰链

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纳米级定位精度一维位移工作台 被引量：9

9

作者 戴蓉 谢铁邦 常素萍 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期115-118,共4页

介绍了一种具有纳米级定位精度的一维位移工作台。工作台采用粗精两级定位机构。可以实现0～6mm范围、1nm理论分辨力的快速、高精度定位；固定在工作台上的全息衍射光栅实现了对工作台位移的高精度闭环检测。采用ANSYS有限元分析软件对... 介绍了一种具有纳米级定位精度的一维位移工作台。工作台采用粗精两级定位机构。可以实现0～6mm范围、1nm理论分辨力的快速、高精度定位；固定在工作台上的全息衍射光栅实现了对工作台位移的高精度闭环检测。采用ANSYS有限元分析软件对精定位工作台进行了静态及动态特性分析；采用双频激光干涉测长仪对工作台的定位精度进行了对比测量。位移工作台已用于表面三雏形貌测量中，给出了对标准样板的测试结果。 展开更多

关键词 柔性铰链 PZT驱动 微位移工作台 有限元分析 3D形貌测量

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压电陶瓷驱动器动态特性的实验研究 被引量：7

10

作者 潘策 陈晓南 杨培林 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第2期203-205,212,共4页

动态响应的迟滞非线性是影响压电陶瓷驱动器高精度控制性能的一个重要因素,必须在控制中加以动态校正补偿。但由于驱动器的材料、结构和工作条件各异,所以关于动态非线性的定量描述难以建立一个统一的数学模型。针对这个问题,将PID参数... 动态响应的迟滞非线性是影响压电陶瓷驱动器高精度控制性能的一个重要因素,必须在控制中加以动态校正补偿。但由于驱动器的材料、结构和工作条件各异,所以关于动态非线性的定量描述难以建立一个统一的数学模型。针对这个问题,将PID参数的模糊自调整算法应用于微位移工作台,建立了一个动态特性的闭环校正控制系统,真正实现了工作台的快速响应。 展开更多

关键词 压电陶瓷微位移驱动器 动态特性 PID 模糊自调整 微位移工作台

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柔性铰链机构与驱动器的耦合特性及精度分析 被引量：1

11

作者 张庆 王华坤 张世琪 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2003年第12期47-49,共3页

介绍了一种二维微位移工作台系统的工作原理 ,结合该工作台建立了柔性铰链机构与驱动器的机电耦合模型 ,利用卷积积分求出了其耦合响应 ,并分析了影响工作台定位精度的主要因素 。

关键词 柔性铰连机构 微位移工作台 响应速度 精度 耦合

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