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直線電機氣浮平臺你聽說過嗎

文章來源：東莞希思克傳動科技有限公司    發(fā)布日期：2021-12-24    瀏覽：617次

精密氣浮定位平臺的主要部件，主要有底座、導軌、氣浮滑塊和頂板，由直線電機驅動。定位平臺的懸掛工作原理是將一定壓力的壓縮空氣引入供氣通道，氣體通過節(jié)流孔在氣浮滑塊與導軌及底座的相對表面形成約10μm的氣膜，產(chǎn)生一定的浮力。

空氣膜支撐空氣滑動滑塊和由頂板組成的滑動臺以進行一維直線運動。當懸浮力與實驗平臺的重量平衡時，運動平臺處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。當氣浮滑塊隨著系統(tǒng)負載變化或外部干擾時，系統(tǒng)通過改變氣浮滑塊與導軌之間的間隙來改變懸浮力以實現(xiàn)再平衡，具有一定的自調節(jié)能力?？諝饽ぶ慰諝饣瑒踊瑝K和由頂板組成的滑動臺以進行一維直線運動。

滑臺由氣浮導軌和頂板組成。它是一種精密定位部件，它承載需要精確定位的部件或工具，并且標尺的讀取頭也安裝在頂板的側面，因此它也必須設計成高剛性。因此，利用三維建模軟件Pro/E的參數(shù)化建模方法構造零件的三維模型，通過修改三維零件的結構特點，使機構的空間布局合理化，以滿足裝配和制造的要求。然后將該模型引入ANSYS，對所設計的平臺進行靜力和動力分析，找出最佳設計參數(shù)的組合，進行有限元模態(tài)分析，檢查其動剛度，并分析相關參數(shù)對結構剛度的影響。其影響最終使超精密氣浮定位平臺滿足動態(tài)剛度要求。

通過仿真分析和實驗驗證方法，研究了小孔節(jié)流靜壓空氣軸承的幾何參數(shù)對軸承性能的影響，得到了軸承承載力高、剛度小、氣體流量小的幾何參數(shù)的合理比例。同時，給出了軸承設計的簡便方法，并預測軸承是否存在超音速氣流。氣浮導軌是由氣體作為潤滑劑支撐的導軌。它具有承載力高、剛度高、速度快、精度高、無摩擦、無污染等優(yōu)點，廣泛應用于精密機械中。

氣浮導軌作為氣浮平臺系統(tǒng)的關鍵部件，其孔口直徑、節(jié)流閥分布、油膜厚度等與導軌結構的承載力、剛度和穩(wěn)定性密切相關。為了避免大的浮面和大量的孔，導軌的加工難度和制造成本增加，內部氣體流出導軌的時間，以及導致導軌被卡住的灰塵、熱變形和外力的危險增加，需要節(jié)流孔。優(yōu)化了直徑、數(shù)量、分布和膜厚，使導軌性能滿足要求，氣浮面積和孔數(shù)最小。仿真結果表明，計算結果是可靠的?？諝獬熊壍某休d能力受到壓力和扭矩的影響。滿足設計要求。

氣浮工作臺由直線電機直接驅動，大大提高了機床的加工能力，適應了高精度、高速設備的發(fā)展需求，已成為高精度、高速技術研究的熱點。直線驅動高速精密氣浮平臺要求定位精度高、運行速度快、運行穩(wěn)定。氣浮導向結構和運動控制性能影響氣浮平臺的定位性能、速度和加速度運動特性。穩(wěn)定的關鍵因素。對于氣浮導軌，摩擦阻尼小，容易產(chǎn)生振動。

通過調節(jié)控制器中的速度回路參數(shù)，并在位置環(huán)中加入差動控制，以改善系統(tǒng)的阻尼，提高了平臺的性能。速度環(huán)采用極點配置，并加入適當?shù)那梆佈a償，以獲得較高的加速度和定位精度。

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