基于线性驱动的空气静压导轨定位平台的静态偏载特性.pdf

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1、基于线性驱动的空气静压导轨定位平台的静态偏载特性Driveairhydrostaticguidewaypostitioningplatformbasedonparticalloadcharactersticsofseaticlinear张小龙，张君安，刘波ZHANGXiao-long，ZHANGJun-an。LIUB0(西安工业大学机电工程学院，西安710032)摘要：针对现有定位平台精度较低和设计复杂等的问题，采用有限元差分法对一种新型气浮定位平台中的区动装置进行了数值仿真分析，在Reynolds方程的控制下，通过理论分析动导轨在气膜间距变化下的运动机理，及在工作过程中产生一定偏

2、载作用时得到驱动装置的承载力。研究结果表明：气膜间距的变化对承载力有相对明显的影响，动导轨的偏载对整个平台的承载力有较为明显的影响。可以为进一步研究气浮定位平台提供理论依据。关键词：定位平台；有限差分法；气膜间距；偏载中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-0134(2015)o7(上)-0096-03Ooi：10．3969／J．issn．1009-0134．2015．o7(上)．260引言1控制方程的建立高加速度高精度定位平台是芯片封装设备的核心1．1Reynolds方程部件之一，其运动特点是进行高加速度、高精度、快速驱动机构的各项性能参数的计算主要是以求解往复小

3、行程运动，随着芯片集成度的增大，引线间距变Reynolds方程为基础，来揭示流体润滑膜中的压力分布小，现有的定位平台多采用伺服电机．滚动丝杠．螺母机规律。文中假设驱动导轨为静态，系统为定常状态，将构形式，其存在返程间隙、精度较低和设计复杂的问Reynolds方程简化后得：题，不能满足封装的发展要求。因此，定位平台的气浮驱动机构对整个平台的性能的影响成为研究的重点。p)+(p考]～c本文作者以新型的气浮驱动装置为研究对象如图1式中：p为气膜间隙中气体压强，h为气膜厚度。所示，x轴直线电机驱动定位平台沿着x轴向导轨在x方向运动，Y轴直线电机驱动定位平台沿着Y轴向导轨在Y1．2流入气膜的

4、气体流量方向运动。在工作过程中，动导轨由于受到载荷及惯性流入气膜的气体流量应满足：力的共同作用，必然会产生气膜间距的变化及偏载所带来dihi赢(2)动导轨倾斜的情况，从而产生一定偏角，影响其性能。式中：吼为理想气体的常数；C是喷嘴流量系数；p是供气源压力值；T。是供气常数；是第i个供气孔流出速度系数；di为第i个供气孔直径；hI为第i个供气孔处气膜厚度；(Q)代表第i个供气孔流入流量。1．3流出的气体流量I+I(1．定位平台；2．x轴驱动装置定导轨：3．x轴驱动装置动导轨；4．x轴连接板：5．x轴直线电机动子：6．x轴直线电机定子；7．y轴驱动装置定导轨：+8,y轴驱动装置动导轨：

5、9,y轴连接扳；10．y直线电机动子：lly线电机定子{I(罢]～l+l(赛]：I}al图l气浮定位平台的三维图式中：h为气膜间隙；ab为驱动机构沿x轴的长度；收稿日期：2014-12-02作者简介：张小龙(1988一)，男，陕西宝鸡人，硕士研究生，研究方向为机械设计及理论。【96】第37卷第7期2015—07(上)