Porovnanie výkonu trojstupňových mikropolohúcich platforiem pre dokonalý obežník, 1

Abstraktný:

Táto štúdia sa zameriava na analýzu vplyvu rôznych flexibilných foriem závesu na výkon platformy na polohovanie mikro. Statické a dynamické charakteristiky platforiem s perfektným kruhom, elipou, pravým uhol a trojuholníkovový flexibilný pánty sa porovnávajú pomocou softvéru Finte Element ANSYS. Z analýzy sú vyvodené nasledujúce závery: Rôzne platformy vykazujú rôzne úrovne flexibility, pričom platforma závesu pravého uhla je najflexibilnejšia a trojuholníková platforma závesu je najmenej flexibilná. Perfektný kruh a flexibilné pánty majú podobnú flexibilitu. Forma závesu významne ovplyvňuje výkon pohybu platformy, pričom flexibilná platforma závesu v pravom uhle má v porovnaní s inými platformami menší uhol rotácie. Medzi rôznymi platformami závesu existujú rozdiely v citlivosti na posun, pričom kruhová platforma závesu vykazuje vyššiu citlivosť vo všetkých smeroch. Flexibilná forma závesu tiež ovplyvňuje prirodzenú frekvenciu platformy, pričom pravouhlý závesný platforma má najmenšiu prirodzenú frekvenciu a trojuholníkovú platformu závesu, ktorá má najväčšiu. Perfektný kruh a flexibilné pánty vykazujú podobnú flexibilitu, pokiaľ ide o prirodzenú frekvenciu. Vzhľadom na výkon rôznych flexibilných platforiem závesu, kruhová platforma závesu vykazuje lepší celkový výkon.

Mikro-nanoúrovňové pracovné stoly na úrovni polohy hrajú rozhodujúcu úlohu v rôznych oblastiach, ako je presné obrábanie, presné meranie, mikroelektronické inžinierstvo, bioinžinierstvo, nanoveda a technológia. Tieto platformy vyžadujú presnosť polohovania na úrovni mikro-nano, vynikajúcu stabilitu, tuhosť a rýchlu reakciu. Ako nový typ prenosovej štruktúry sa objavili kompatibilné mechanizmy, ktoré používajú flexibilné pánty namiesto tradičných kinematických párov. Využívajú elastickú deformáciu flexibilných pántov na prenos pohybu a sily, čo ponúka výhody, ako je mechanické trenie, žiadna medzera, citlivosť na vysoký pohyb a jednoduché spracovanie. MECHANISKÉ MECHANIZY sú obzvlášť vhodné pre prenosové mechanizmy v oblasti presného umiestnenia. Súlad s mechanizmom úzko spolupracuje s paralelným mechanizmom, ktorý posilňuje a dopĺňa výhody a nevýhody kompatibilného mechanizmu. Kombinácia oboch môže spĺňať požiadavky na presnú prevádzku a umiestnenie, vrátane vysokého rozlíšenia pohybu, rýchlej odozvy a malej veľkosti. Paralelná štruktúra je kompaktnejšia a zaberá menej miesta v porovnaní so štruktúrou série. Záverom možno povedať, že vyhovujúce paralelné paralelné mechanizmy ponúkajú výhody, ako je vysoká presnosť, vysoká tuhosť, kompaktná štruktúra, dobrá symetria, vysokorýchlostná, veľká zaťaženie vlastnej hmotnosti a dobrý dynamický výkon. Pretože platforma mikro privádzania sa spolieha na deformáciu flexibilných pántov, výber závesnej formy hrá rozhodujúcu úlohu pri jej výkone. Cieľom tejto štúdie je navrhnúť štyri rôzne paralelné mechanizmy kompatibilné s 3-RRR s flexibilnými závesmi a porovnať ich statické a dynamické charakteristiky pomocou softvéru na analýzu konečných prvkov. Výsledky tejto analýzy poskytujú pohľad na výber flexibilnej formy závesu pre kompatibilné paralelné mechanizmy.