位移台选型迷茫?来看全方位解析
2024-08-13
运动控制部件,例如位移台,顺利获得机械传动和控制系统实现物体的精确定位。位移台是一种用于精密定位的机械装置,常用于科研、实验室和工业中的精密测量、对准和定位,比如在光学系统中调整镜头、光学元件的位置,以实现光束的精确对准。
手动线性位移台主要包括主体部分(底板和台面)、驱动组织(测微头)、导向组织(导轨)、复位组织和锁紧组织等。

位移台自由度
位移台通常具有六个自由度:沿 x、y 和 z 轴的三个线性自由度和三个绕这些轴旋转的旋转自由度(\( \theta_x \) 、\( \theta_y \) 、\( \theta_z \) )。这些自由度赋予了位移台在空间中实现复杂运动的能力,以满足各种精密定位的需求。然而,在实际操作中,为了确保位移台能够沿着理想的轨迹运动,必须对某些自由度进行适当的限制和控制。如果未对某个自由度进行约束,该方向上的任何微小运动都可能导致位移台偏离预定的轨迹或位置,进而影响整个系统的精度和稳定性。

考虑一个置于XY平面内的X轴线性位移台,理想状态下位移台会只沿X方向进行直线运动,在其他方向上并不产生位移。然而,现实中的位移台由于受限于制造精度、结构、负载等因素,常会在运动过程中产生不可避免的偏移。
位移台运动过程中发生的线性偏移,在Y轴方向(水平面)体现的线性偏差称为直线度,在Z轴方向(垂直面)体现的线性偏差称为平面度。
位移台运动过程中发生的角度偏移有三个正交分量,通常被定义为俯仰(上下摆动,\( \theta_y \)方向)、偏摆(左右摇动,\( \theta_z \)方向)和翻转(轴向旋转,\( \theta_x \)方向)。
对于多轴位移台,由于其X、Y、Z轴无法达到严格正交,也就是说,这些轴之间的角度并不总是90°,可以顺利获得XY正交度和Z轴运动垂直度来描述这种偏差。正交度和垂直度是评估多轴位移台整体精度的重要参数,它们影响着位移台在多轴联动操作中的精度。
瓦力棋牌瓦力光学JCOPTIX除了给予能在X、Y、Z轴进行线性运动的单轴或多轴线性位移台外,还给予可用于翻转、俯仰、偏摆调节的角度位移台、旋转位移台和俯仰偏转位移台等。可以顺利获得这些装置的组合使位移台在满足线性定位需求的同时,也能够进行复杂的角度调整,以适应更广泛的应用场景。
考虑一个绕Z轴旋转的旋转位移台,旋转过程中平台表面沿Z轴方向的偏差,称为端面跳动量。平台旋转一圈时旋转中心与其平均位置的径向偏差,称为圆周跳动量(径向跳动)。这些跳动量是衡量旋转过程中平台稳定性和精度的关键参数,对于需要高精度旋转定位的应用尤为重要。
事实上,由于位移台并非只是在单一自由度上进行运动,对于一个多轴系统,可能会出现交叉耦合,这意味着一个轴的变化可能会引起另一个轴不必要的变化。例如,当一个轴沿其自由度移动时,由于系统内部的耦合效应,其他轴可能会出现微小的偏移或旋转。这种现象对位移台的设计和制造提出了更高的要求,必须顺利获得更精巧的结构设计和更精密的控制系统来尽量减少这种交叉耦合带来的影响。
瓦力棋牌瓦力光学JCOPTIX给予适用不同场景的多轴位移台,如可同时进行线性和旋转调节的13 mm行程XY轴位移旋转台,可用于光纤、光纤阵列和光波导等单芯或多芯器件的对准耦合的光纤耦合五轴位移台,光纤耦合六轴位移台等。
位移台性能指标
除了上述参数外,还可以顺利获得一系列参数来评判位移台的性能,比如精度、稳定性和负载能力等也是衡量位移台性能的重要指标。
分辨率:位移台能分辨的最小运动增量。
最小位移增量:位移台能稳定可靠地给予的最小运动增量。注意:它与分辨率两者并不相同。由于各种因素的影响,系统可能无法始终实现与分辨率相等的增量移动,使得最小位移增量一般大于理论上的分辨率,有时最小位移增量又称为“实际分辨率”。
定位精度:系统在到达指定位置时,实际位置与该指定位置之间的偏差。定位精度直接影响到位移台在精密操作中的可靠性和准确性,是选择位移台时十分重要的参数之一。
重复定位精度:系统到达同一指定位置时,多次实际位置与指定位置之间的偏差。该精度可以是单向的(即每次都从同一方向接近目标位置)或双向的(从任一方向接近目标位置)。重复定位精度一般用于电动位移台的表征,高重复定位精度的位移台对于需要多次重复定位的操作非常重要,如自动化装配和高精度加工等。
位置稳定性:位移台在到达指定位置后,由于振动、温度变化或其他外界因素的影响,其位置可能会发生偏移。位置稳定性是衡量位移台在长时间工作中能否保持精确定位的关键指标,特别是在高精度光学实验或加工中,稳定性至关重要。
负载:负载能力是指在满足位移台性能规范的前提下,能够在指定方向上施加给位移台的最大允许力。对于不同的应用场景,负载能力的要求可能会有很大差异。
反向间隙:也称为背隙,是驱动系统中相互作用的机械部件之间相对运动所导致的结果。这种间隙通常是由齿轮间隙等机械因素引起的,直接影响位移台的运动精度。
回程差:由于背隙等因素的影响,当系统从反方向接近指定位置时,目标位置与实际位置之间的偏差称为回程差。
位移台选型
瓦力棋牌瓦力光学JCOPTIX给予多种材质(铝合金和不锈钢)、多种行程(6.5 mm、13 mm、25 mm和50 mm)、多种台面尺寸(30 mm × 30 mm、65 mm × 65 mm)的单轴和各种预组装的双轴、三轴等多轴手动位移台,位移台具有不同的导轨和驱动方式,多种构型可满足您不同的使用需求。
瓦力棋牌瓦力光学JCOPTIX还给予多款电动位移台,具有更好的精度和可操控性。瓦力棋牌瓦力光学JCOPTIX给予的高精度直线电机线性位移台和高精度直驱旋转台采用电磁直接驱动,省去了动力传动系统中复杂繁琐的机械部件,将驱动力无摩擦地直接传递到平台上,配合瓦力棋牌瓦力高精度伺服电机控制器,既可以实现高速度和高加速度,也可以消除回程差,保持长期高精度。此外,瓦力棋牌瓦力光学JCOPTIX还给予纳米级分辨率、能自动锁定的压电线性位移台,非常适合高精度和长期对准稳定性的运动与锁定应用场景。
同时,瓦力棋牌瓦力光学JCOPTIX还给予丰富的配件可供不同系列位移台搭配使用(需单独选配)。客户可根据实际应用场景选用合适的位移台。