什么是精密气浮平台

直线电机行业百科
2018-10-29 04:01

  精密气浮运动平台集成了多种关键技术,包括空气静压支承技术、精密机械设计技术、驱动和控制技术以及传感与测量技术等,其中最核心的是空气静压支承技术。那么,什么是精密气浮运动平台呢?      

  首先,精密定位是精密机械中的关键部件之一,它为微光刻技术、数控加工、生物技术、IC 封装设备、纳米表面形貌测量等领域提供一个能够实现精密定位和精确运动的载物平台,在先进的电子制造设备比如光刻机贴片机等,高性能的运动平台是其工作的主要机构。由于电子产品制造中产品的尺寸越来越小而精度却要求越来越高,因此满足高精度、高稳定性的运动平台对于先进电子制造装备的开发具有决定性意义。此外,在微型机电系统的制造和检测、光学测量加工领域、超精密机械加工、航空发动机测量制造都离不开精密定位技术。由于空气轴承的精度比滚动轴承高两个数量级,具有精度高、摩擦低、可以在极限工作环境下工作等等有点,因此在精密运动平台的设计采用气浮工作台方案成为理想选择。

  精密定位平台按导轨形式可分为机械式、磁悬浮式和气浮式等,它是一个机电一体化系统,是集静压气体导轨技术、直线驱动技术、数控技术、动静态特性分析与优化、自动控制原理、测试与实验分析等多种技术于一体的综合技术,其中,控制系统是定位平台能否实现高速精度定位的关键。机械式导轨由于摩擦、死区等特性难以达到超精密的定位要求,而磁悬浮式和气浮式导轨因为没有摩擦,故能实现超精密定位。磁悬浮式导轨需要高性能的控制系统,制造成本较高,气浮式导轨则具有结构简单、质量轻便和设计灵活等优点。超精密气浮定位平台在工作中会受到驱动系统的冲击力、负载的惯性力、气体的脉动力等复杂载荷的作用,还会受到环境振动的干扰,对于需要微米、亚微米甚至纳米级定位精度的定位平台,如果其结构动力学特性设计不好,在工作中发生共振,将严重影响其定位精度。

  精密气浮定位平台的主要构成部分包括底座、导轨、气浮滑块和顶板等,采用直线电机驱动。定位平台的悬浮工作原理是在供气孔道中通入一定气压的压缩空气,气体经过节流孔在气浮滑块与导轨、底座的相对面中形成 10μm 左右的气膜并产生一定的悬浮力,气膜支撑气浮滑块与顶板组成的滑台作一维直线运动,当悬浮力与实验平台重量平衡时,这个运动平台处于稳定悬浮状态。当作为系统负载的气浮滑块发生变化或者有外界干扰时,系统本身通过改变气浮滑块与导轨之间的缝隙量改变悬浮力达到重新平衡;具有一定的自主调节能力。气膜支撑气浮滑块与顶板组成的滑台作一维直线运动。

以上就是关于精密气浮平台的一些科普,大家了解了吗?

 

标签: 直线模组
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