壓電驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合機(jī)構(gòu)在精密定位中的應(yīng)用
精密定位技術(shù)對(duì)定位系統(tǒng)的精度和行程提出了越來越高的要求，壓電機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合對(duì)這一要求提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持，解決了其要求行程大、定位精度高等技術(shù)難題，同時(shí)還具備了體積小、響應(yīng)速度快、出力大等技術(shù)優(yōu)勢。
芯明天壓電宏微復(fù)合機(jī)構(gòu)是手動(dòng)調(diào)節(jié)與電壓調(diào)節(jié)相結(jié)合的超精密定位臺(tái)。控制結(jié)構(gòu)分為兩部分，一部分為手動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)，通過千分尺進(jìn)行調(diào)節(jié)；另一部分為壓電納米定位臺(tái)，內(nèi)部由壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)，通過施加電壓來控制。在粗調(diào)機(jī)構(gòu)中，可調(diào)整的直線運(yùn)動(dòng)行程為13mm，分辨率為10μm。在精調(diào)機(jī)構(gòu)中，可調(diào)整的直線運(yùn)動(dòng)行程可達(dá)100μm，分辨率為2.5nm。可通過兩種調(diào)節(jié)結(jié)合來達(dá)到納米級(jí)定位精度。
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以P84系列壓電宏微復(fù)合機(jī)構(gòu)為例
特點(diǎn)：
· X向運(yùn)動(dòng)，1至3維自由組合；
· 易于調(diào)節(jié)，分辨率可達(dá)2.5nm
· 粗調(diào)行程13mm/軸
· 精調(diào)行程100μm/軸
· 壓電調(diào)節(jié)可選配閉環(huán)傳感器
· 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧
技術(shù)參數(shù)：
型號(hào) | 尾輟S-閉環(huán) | P84.X100S P84.X100K | 單位 |
尾輟K-開環(huán) | |||
運(yùn)動(dòng)自由度 | X | ||
行程范圍（粗調(diào)+精調(diào)） | 13mm+100µm | mm+µm | |
殼體材料 | 鋼、鋁 | ||
手動(dòng)調(diào)節(jié)部分-千分尺 | |||
粗調(diào)行程范圍 | 13 | mm | |
粗調(diào)分辨率 | 10 | µm | |
驅(qū)動(dòng)方式 | 螺紋副（分厘卡） | ||
靈敏度 | <2 | µm | |
讀數(shù)精度 | 10 | 微米/格 | |
螺距 | 0.5 | mm/rev. | |
壓電驅(qū)動(dòng)精調(diào)部分-壓電驅(qū)動(dòng) | |||
精調(diào)行程范圍 | 0~120 V | 80 | µm±20% |
0~150 V | 100 | µm±20% | |
傳感器類型 | SGS/- | ||
步進(jìn)（分辨率） | 7/2.5 | nm, typ. | |
閉環(huán)線性度 | 0.1/- | %F.S. | |
重復(fù)定位精度 | 0.05/- | %F.S. | |
運(yùn)動(dòng)方向推力 | 16 | N | |
運(yùn)動(dòng)方向的剛度 | 1 | N/µm±20% | |
承載能力（Z向） | 500 | g | |
工作溫度范圍 | -20~80 | °C | |
靜電容量 | 1.8 | µF±20% | |
P84宏微復(fù)合機(jī)構(gòu)可與宏動(dòng)平臺(tái)配合使用，1~3維自由組合，組成大行程高精度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。
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