La Plataforma de desplazamiento eléctrico Newport es el componente central del equipo de posicionamiento de precisión. su mecanismo de trabajo combina la transmisión mecánica, la conducción del motor, la retroalimentación del sensor y el sistema de control. el siguiente es un análisis en profundidad de su tecnología central:

I. componentes básicos y principios de funcionamiento de la Plataforma de desplazamiento eléctrico Newport

1. sistema de accionamiento

Tipo de motor:

Motor de paso: controlar el desplazamiento angular a través de la señal de pulso para lograr un posicionamiento de alta precisión. El control de anillo abierto del motor de paso puede lograr el posicionamiento básico sin retroalimentación, pero puede perder el paso cuando la carga es grande.

Servomotores: control de circuito cerrado, retroalimentación en tiempo real de la información de ubicación a través de codificadores, adecuado para situaciones de alta respuesta dinámica y gran carga (como escaneo de alta velocidad o ambiente de vibración de alta frecuencia).

Modo de conducción:

El motor conduce el tornillo a través de una turbina de gusano, un cinturón o un acoplamiento directo, convirtiendo el Movimiento de rotación en un desplazamiento lineal. Por ejemplo, el error de paso del tornillo de bola suele ser inferior a 0,01 mm, lo que garantiza la lineal del desplazamiento.

2. mecanismo de transmisión

Tornillo de bola:

Principio: la rotación del motor impulsa la rotación del tornillo de bola, que gira entre la tuerca y el tornillo, convirtiendo el Movimiento de rotación en un desplazamiento lineal. Baja resistencia a la fricción, alta eficiencia (hasta más del 90%), adecuada para posicionamiento de alta precisión.

Ventaja: pequeña brecha inversa y alta precisión de posicionamiento repetido.

Transmisión por correa:

Escenario aplicable: recorrido largo, movimiento estable a baja velocidad. La flexibilidad del cinturón puede amortiguar el impacto, pero la precisión es ligeramente inferior a la del tornillo.

Motores lineales:

Principio: utilizar la fuerza electromagnética para conducir directamente el aplicador (plataforma) para hacer un movimiento lineal, sin contacto mecánico, en teoría sin desgaste.

Rendimiento: aceleración de hasta 10 g, velocidad de más de 1 M / s, adecuado para escaneo de rejilla de alta velocidad o fabricación de semiconductores.

3. sistema de orientación

Guía lineal:

La mayoría de los materiales son acero de alto carbono o acero endurecido, con una precisión superficial ra inferior a 0,2 micras, y se coopera con el deslizador para lograr un movimiento lineal suave.

El diseño de precarga elimina la brecha y evita que la Plataforma se tambalee (por ejemplo, la rigidez de la Guía de rodillos cruzados aumenta en un 30%).

Bisagras flexibles (mesa de desplazamiento nanométrica):

Se utiliza una placa metálica elástica (como el bronce de berilio) como soporte para lograr un pequeño desplazamiento a través de la deformación elástica, sin fricción mecánica, adecuada para el nanoposicionamiento (resolución de 0,1 nm).

2. arquitectura del sistema de control de la Plataforma de desplazamiento eléctrico Newport

1. controlador de movimiento

Control de pulso:

El ordenador superior (pc / plc) envía una secuencia de pulso al conductor, la frecuencia del pulso determina la velocidad y el número de pulsos determina el desplazamiento.

Tecnología de accionamiento subdividido: un pulso corresponde a un desplazamiento más pequeño.

Control de circuito cerrado:

El sistema servomotor retroalimenta la posición en tiempo real a través de un codificador fotoeléctrico (resolución de 20 bits), y el controlador realiza el ajuste de la EIP para corregir la desviación.

El tiempo de respuesta dinámica es inferior a 1 ms, lo que inhibe la vibración y la perturbación de la carga.

2. retroalimentación del sensor

Retroalimentación de ubicación:

Codificación óptica: se divide en incremental (registro de desplazamiento relativo) y absoluto (salida directa de posición absoluta). ¿Por ejemplo, la precisión de la línea de grabado del disco de Código del codificador absoluto puede alcanzar el 10%? Estado.

Rejilla lineal: para posicionamiento de nivel submicron, como la regla de rejilla renishaw, la resolución puede alcanzar 0,1 micras.

Detección de fuerza (opcional):

Sensor de ancho de tensión integrado para monitorear la fuerza de carga en tiempo real (como la presión cuando la sonda entra en contacto con la muestra) para evitar sobrecarga y daños.

3. interfaz de comunicación

Interfaz estándar: RS - 232 / USB / ethernet, soporte para el conjunto de órdenes scpi, compatible con entornos de programación como ldav y python.

Control simultáneo: enlace multieje a través de la señal de activación (nivel ttl), como el error de posicionamiento simultáneo de tres ejes XY Theta inferior a 1 μm.