Mükemmel genelgesel için üç dereceli mikro konumlandırma platformlarının performans karşılaştırması, 1

Soyut:

Bu çalışma, farklı esnek menteşe formlarının bir mikro konumlandırma platformunun performansı üzerindeki etkisini analiz etmeye odaklanmaktadır. Mükemmel daire, elips, dik açı ve üçgen esnek menteşelere sahip platformların statik ve dinamik özellikleri, sonlu eleman yazılımı ANSYS kullanılarak karşılaştırılır. Aşağıdaki sonuçlar analizden alınmıştır: Farklı platformlar değişen esneklik seviyeleri sergiler, sağ açılı menteşe platformu en esnek ve üçgen menteşe platformu en az esnektir. Mükemmel daire ve elips esnek menteşeler benzer esnekliğe sahiptir. Menteşe formu, platformun hareket performansını önemli ölçüde etkiler, sağ açılı esnek menteşe platformu diğer platformlara kıyasla daha küçük bir dönme açısına sahiptir. Farklı menteşe platformları arasında yer değiştirme hassasiyetinde farklılıklar vardır, dairesel menteşe platformu her yönde daha yüksek hassasiyet sergiler. Esnek menteşe formu aynı zamanda platformun doğal frekansını etkiler, sağ açılı menteşe platformu en küçük doğal frekansa ve en büyük üçgen menteşe platformuna sahip. Mükemmel daire ve elips esnek menteşeler, doğal frekans açısından benzer esneklik sergiler. Farklı esnek menteşe platformlarının performansı göz önüne alındığında, dairesel menteşe platformu daha iyi genel performans gösterir.

Mikro-nano-seviyeli konumlandırma tezgahları, hassas işleme, hassas ölçüm, mikroelektronik mühendisliği, biyomühendislik, nanobilim ve teknoloji gibi çeşitli alanlarda önemli bir rol oynamaktadır. Bu platformlar mikro-nano-seviyeli konumlandırma doğruluğu, mükemmel stabilite, sertlik ve hızlı tepki gerektirir. Geleneksel kinematik çiftler yerine esnek menteşeler kullanan uyumlu mekanizmalar, yeni bir iletim yapısı olarak ortaya çıkmıştır. Hareket ve kuvvet iletmek için esnek menteşelerin elastik deformasyonunu kullanırlar, mekanik sürtünme, boşluk yok, yüksek hareket duyarlılığı ve basit işleme gibi avantajlar sunarlar. Uyumlu mekanizmalar, hassas konumlandırma alanındaki iletim mekanizmaları için özellikle uygundur. Uyumlu mekanizma, uyumlu mekanizmanın avantajlarını ve dezavantajlarını güçlendiren ve tamamlayan paralel mekanizma ile yakın çalışır. İkisinin kombinasyonu, yüksek hareket çözünürlüğü, hızlı tepki ve küçük boyut dahil olmak üzere hassas çalışma ve konumlandırma gereksinimlerini karşılayabilir. Paralel yapı daha kompakttır ve seri yapısına kıyasla daha az yer kaplar. Sonuç olarak, uyumlu paralel mekanizmalar yüksek hassasiyet, yüksek sertlik, kompakt yapı, iyi simetri, yüksek hız, büyük kendi kendine ağırlık yükü ve iyi dinamik performans gibi avantajlar sunar. Mikro konumlandırma platformu esnek menteşelerin deformasyonuna dayandığından, menteşe formu seçimi performansında önemli bir rol oynar. Bu çalışma, esnek menteşelerle dört farklı 3-RRR uyumlu paralel mekanizma tasarlamayı ve sonlu eleman analiz yazılımı kullanarak statik ve dinamik özelliklerini karşılaştırmayı amaçlamaktadır. Bu analizin sonuçları, uyumlu paralel mekanizmalar için esnek menteşe formunun seçimine ilişkin bilgiler sağlar.