摘要：超高加速度宏微运动平台基座与音圈电机共振会严重影响平台的定位精度。以基座为研究对象,以提高基座1阶固有频率和降低质量为研究目标,利用SolidWorks和ANSYS Workbench进行模态分析、拓扑优化、直接优化和响应面优化分析,获得了模态振型、固有频率和优化方案,并对优化后的模型重新进行有限元分析。结果表明:基座1阶固有频率增加6.8%,质量减小8%,提高1阶固有频率同时实现了基座轻量化。

摘要：随着微电子制造业装备对加速度和精度的要求的不断提高,宏微运动平台作为微电子制造业的关键设备,突破加速度和提高重复定位精度是宏微运动平台热点研究的核心问题。因此,面向超高加速超精密定位宏微运动平台的研发凸显的尤为重要。文中首先分析了宏微运动平台的国内外的研究现状。其次,针对加速度与重复定位精度之间存在的相对矛盾的研究基础上,对加速度与重复定位精度提升策略进行阐明。最后,阐述了超高加速宏微运动平台的研发关键技术与未来的发展方向,为进一步超高加速宏微运动平台的创新设计提供参考建议。

摘要：提高连接臂的疲劳寿命对于宏微运动平台超高加速度和超精密定位的实现起着非常重要的作用。文中针对超高加速度宏微运动平台关键部件连接臂展开研究:采用SolidWorks软件搭建连接臂模型,通过有限元分析软件ANSYS Workbench对连接臂进行静力分析、疲劳分析。为了提高连接臂疲劳寿命,以满足连接臂的工作要求为约束条件,以连接臂的质量最小、寿命最高为优化目标进行拓扑优化研究。基于拓扑优化结果,对模型进行优化,所获得的优化后的连接臂模型与优化前模型进行对比,结果表明优化后的连接臂在质量减少的同时大幅提高了寿命,这为超高加速度宏微运动平台实现超精密定位提供了理论支持。

摘要：超高加速度宏微运动平台具有定位精度高、误差小等优点,基于模态分析对超高加速度宏微运动平台的关键机构导轨架进行优化设计,以实现平台的性能优化。采用SolidWorks软件搭建导轨架模型,通过ANSYS Workbench软件进行模态分析、拓扑优化和响应面优化等,在保持1阶固有频率稳定的前提下尽可能降低导轨架的质量。结果表明:响应面的优化符合预期目标,导轨架的1阶固有频率增加了0.7%,质量从6.165 kg减小到5.592 kg,变化率为9.2%,达到了轻量化的目的。

摘要：针对集成电路制造、超精密检测仪器及微机电系统加工制造等领域对大行程、多自由度、高速及高精度运动平台日益迫切的需求,提出一种新型大行程三自由度宏微运动平台。该平台采用直线电动机与压电陶瓷进行宏微双重驱动,采用直线光栅与平面光栅实现双闭环位置反馈与控制。基于该平台结构设计,确定其位置正解方程与位置逆解方程,并列举算例验证。基于ADAMS软件对平台进行运动仿真,分析不同驱动类型与驱动参数对运动平台位移、速度及加速度的影响。最后,针对宏微双重驱动传动的精度问题进行实验研究。结果表明,该平台运动学方程正确有效,具有较好的动态响应性与运动规划性,且该种驱动传动形式满足大行程、高速及高精度的性能要求。

摘要：突破宏微运动平台加速度限制对于微电子制造业的快速发展具有重要意义。为突破加速度限制,基于"宏+微+宏"驱动模式,提出了一种超高加速宏微运动平台。由超高加速度引起的振动通过浮动定子隔离,以保障超高加速度宏微运动平台超精密定位并获得平台的优越性能。通过搭建基于浮动定子的超高加速度宏微运动平台理论模型,进行理论分析以探究其振动隔离特性。进一步,利用ANSYS软件对宏微运动平台的有限元模型,进行相关瞬态动态仿真分析,对振动隔离进行验证。最后,搭建振动实验平台,在超高加速度下,基于浮动定子的宏微运动平台在频域和时域中振动隔离被验证。研究结果为微电子制造设备升级和制造业的快速发展提供了理论和技术依据。

摘要：针对宏微运动平台加速度难以提升的问题,采用串联思想,构建了一种以"多宏+单微+多宏"驱动的浮动定子式的超高加速宏微运动平台。首先介绍了超高加速宏微运动平台的结构组成并搭建了其整体动力学模型。其次,从振动能量角度出发,选取不同驱动方式和浮动定子模式,并通过改变不同音圈电机的级数n,探究了平台系统振动能量衰减率的变化规律。最后,通过选取n=1的超高加速宏微运动平台作为试验对象,试验结果表明:当分别采取双浮动定子模式和单浮动-单固定模式时,系统振动能量衰减率β11和β21分别约为89.32%和82.6%,与仿真分析结果误差分别约为3.75%和9.03%。因此,采用多级浮动定子模式的超高加速宏微运动平台具有较好的振动抑制效果。

摘要：以提高柔性定位平台的疲劳寿命、减轻柔性定位平台的质量为目的,对搭建的初始模型进行有限元分析并获得位移和应力云图,得到位移和应力随着载荷变化的趋势,通过疲劳分析获得最低寿命点的寿命。对柔性定位平台进行拓扑优化,根据优化后的结果对柔性定位平台重新建模,将优化前后模型相对比。结果显示:优化后的柔性定位平台提高了寿命,降低了质量。