行程:≤1200 mm
定位精度:±0.5 µm
重复定位精度:±0.1 µm
直线度:±0.50µm
平面度:±0.50µm
工作原理
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。
性能特点
气浮工作台配以直线电机直接驱动大大提高机床的加工能力适应了高精密和高速度装备的发展需要成为高精密和高速度技术研究的一个热点。对于直线驱动式高速精密气浮平台要求有很高的位置精度、较大的运行速度并且能稳定运行而气浮导轨结构和运动控制性能是影响气浮平台定位性能、速度以及加速度运动特性、稳定性的关键因素。针对气浮导轨摩擦阻尼小,容易产生振荡的特点,通过调整控制器中速度环参数,并在位置环中加入微分控制来改善系统的阻尼,从而提高平台的性能。在速度环中采用极点配置并加入适当的前馈补偿,使平台达到很高的加速度和定位精度。
电气控制
在传统并联同步控制的基础上重新设计基于速度同步偏差的同步误差补偿器为了消除工作台运动过程中结构参数变化对控制性能的影响采用模糊PID控制在线自适应整定PID控制器参数。以满足高加速度高精度气浮定位平台对控制系统的可编程性和实时性的要求。系统中控制计算机用来对运动控制器下达运动参数,绘制运动曲线,以便对平台的性能做出评估。根据芯片封装运动特点编写的控制算法在运动控制器的高性能处理器中运行,可同时满足可编程性和实时性的要求。控制方法和控制参数的选取都影响着气浮平台系统的精度。
辅助材料
超精密气浮定位平台大多以花岗岩作为气浮台主要材料,花岗岩力学稳定性好经过亿万年的天然力学平衡其内应力基本上消失内部结构稳定能够长期保持较好的稳定性.花岗岩自身形状受温度影响非常小热膨胀系数非常小导热率也较低因此对于周围环境的要求较低同时花岗岩易于加工吸震性好.相对于金属制品不用考虑生锈腐蚀等其他因素的影响。可以得到比较稳定的气浮机构实现压缩空气从节流孔喷出时将超精密加工实验台均匀浮起的悬浮系统