Suorituskyvyn vertailu kolmen asteen freedom-mikroasemalustoille täydelliselle ympyrälle, 1

Abstrakti:

Tämä tutkimus keskittyy analysoimaan erilaisten joustavien saranamuotojen vaikutusta mikroasennuksen alustan suorituskykyyn. Verrataan täydellisen ympyrän, ellipsin, suorakulman ja kolmionmuotoisten joustavien saranojen staattisia ja dynaamisia ominaisuuksia, joissa on täydellinen ympyrä, ellipsi, suorakulma ja kolmionmuotoiset joustavat saranat. Seuraavat päätelmät tehdään analyysistä: Eri alustoilla on vaihtelevat joustavuuden tasot, ja oikean kulman saranalusta on joustavin ja kolmion muotoinen saranalusta on vähiten joustava. Täydellisellä ympyrällä ja ellipsin joustavilla saranoilla on samanlainen joustavuus. Saranamuoto vaikuttaa merkittävästi alustan liikkeen suorituskykyyn, kun oikean kulman joustava saranalusta on pienempi kiertokulma muihin alustoihin verrattuna. Eri saranaalustojen siirtymäherkkyydessä on eroja, ja pyöreällä saranalustalla on suurempi herkkyys kaikkiin suuntiin. Joustava saranamuoto vaikuttaa myös alustan luonnolliseen taajuuteen. Oikeankulman saranalustalla on pienin luonnollinen taajuus ja kolmion muotoinen saranalusta, jolla on suurin. Täydellisellä ympyrällä ja ellipsin joustavilla saranoilla on samanlainen joustavuus luonnollisen taajuuden suhteen. Kun otetaan huomioon erilaisten joustavien saranaalustojen suorituskyky, pyöreä saranalusta osoittaa paremman kokonaistuloksen.

Mikro-nanotason paikannustyöpöydällä on ratkaiseva rooli eri aloilla, kuten tarkkuuskoneiden, tarkkuusmittaus, mikroelektroniikan tekniikka, biologinen tekniikka, nanotiede ja tekniikka. Nämä alustat vaativat mikro-nanotason paikannustarkkuutta, erinomaista vakautta, jäykkyyttä ja nopeaa vastetta. Yhteensopivat mekanismit, jotka käyttävät joustavia saranoja perinteisten kinemaattisten parien sijasta, ovat nousseet uudentyyppiseksi voimansiirtorakenteeksi. Ne hyödyntävät joustavien saranojen joustavaa muodonmuutosta liikkeen ja voiman lähettämiseksi tarjoamalla etuja, kuten mekaanista kitkaa, ei aukkoa, suurta liikkeen herkkyyttä ja yksinkertaista prosessointia. Yhteensopivat mekanismit soveltuvat erityisesti tarkkuuden sijainnin alan siirtomekanismeihin. Yhteensopiva mekanismi tekee tiivistä yhteistyötä rinnakkaismekanismin kanssa, joka vahvistaa ja täydentää yhteensopivan mekanismin etuja ja haittoja. Näiden kahden yhdistelmä voi täyttää tarkkuustoiminnan ja paikannuksen vaatimukset, mukaan lukien korkean liikkeen resoluutio, nopea vaste ja pieni koko. Rinnakkaisrakenne on kompakti ja vie vähemmän tilaa sarjarakenteeseen verrattuna. Yhteenvetona voidaan todeta, että yhteensopivat rinnakkaiset mekanismit tarjoavat etuja, kuten korkea tarkkuus, korkea jäykkyys, kompakti rakenne, hyvä symmetria, nopea nopeus, suuri omapainokuorma ja hyvä dynaaminen suorituskyky. Koska mikroasennosalusta riippuu joustavien saranojen muodonmuutoksesta, saranamuodon valinnalla on ratkaiseva rooli sen suorituskyvyssä. Tämän tutkimuksen tavoitteena on suunnitella neljä erilaista 3-RRR-yhteensopivaa rinnakkaismekanismia joustavilla saranoilla ja verrata niiden staattisia ja dynaamisia ominaisuuksia äärellisten elementtien analyysiohjelmiston avulla. Tämän analyysin tulokset tarjoavat käsityksen joustavan saranamuodon valinnasta yhteensopiville rinnakkaismekanismeille.