采用扭轮摩擦传动的埃级定位系统

我们提出了一个具有埃级分辨率的定位系统。这个系统有一个由液压导轨驱动的工作台和一个安装在工作台内的扭轮摩擦传动系统。摩擦传动把交流伺服电机的旋转运动转换成工作台的线性运动。扭轮摩擦传动特别适合超精密定位。因为它的导程可以小于0.1mm,用一个光纤传感器检测工作台的位移,计算机控制交流伺服电机的转角,最后得到0.2nm的定位分辨率。这种系统的行程可以达到几百毫米。这样,证实了扭轮摩擦传动是适合埃级定位的系统。

采用扭轮摩擦传动的超精密定位系统

为了进行超精密定位,我们提出了运用扭轮摩擦传动。要提高常规的扭轮摩擦驱动的定位精度,所提出的方案有两个主要特征:(1)主动轴与从动轴之间的扭角非常小。(2)从动轮由液体静压轴承支撑。扭轮是一种机械上的丝杠,小的扭角使得摩擦驱动的导程小于0.1mm,静压轴承的应用对于提高从动轮的旋转精度,以及消除旋动过程中波动对定位精度的影响是有效的。实验结果证明,定位分辨率小于10nm,这种扭轮摩擦传动特别适合超精密定位。