高精度无导轨位移平台误差分析.docxVIP

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2025-02-17 发布于山东
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高精度无导轨位移平台误差分析.docx

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第20卷第2期

2012年2月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.20No.2Feb.2012

文章编号1004-924X(2012)02-0313-08

高精度无导轨位移平台误差分析

曹佃生1,2,高云国1*

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033;

2.中国科学院研究生院，北京100039)

摘要：研究了基于补偿式柔性平行四杆机构的高精度位移平台的运动精度，对变形板尺寸误差、比例杆球心距误差和内外变形板装配夹角误差等误差源进行了分析计算。采用半梁模型分析了变形板，得到变形板行程与耦合位移量的关系，给出了平台直线度误差和耦合位移量误差关于平台位移和变形板尺寸的表达式。使用自准直仪和高精度微分测量头对平台直线度和耦合位移量进行了测量，结果表明：该补偿式结构的高精度无导轨位移平台在大行程(5mm)工作时，仍具有较高的运动精度，直线度小于1.5,耦合位移量小于13.7μm,与理论分析吻合。

关键词：位移平台；直线度；耦合位移；柔性四杆机构；变形板

中图分类号：TH703;TP273文献标识码：Adoi:10.3788/OPE0313

Erroranalysisofprecisenon-guidingdisplacementplatform

CAODian-sheng12,GAOYun-guo1

(1.ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,

ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;

2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)

*Correspondingauthor,E-mail:gaoyunguo@163.com

Abstract:Themotionaccuracyofaplatformbasedontwocompensatedflexiblefour-barlinkageswasresearchedandthreeerrorsources,namely,battensizeerror,thespherecenterdistanceerrorofratioeverandtheassemblinganglebetweentheinnerandexternalbattenswereanalyzed.Asemi-beammodelwasestablishedtoanalyzethedeformationofthebattenandtherelationshipbetweenworkingdisplacementandcoupleddisplacement.Theexpressionsoftheplatformstraightnesserrorandthelimitingcoupleddisplacementerrorwhichwasconcernedwiththeplatformdisplacementandthebat-tensizeswerederived.Finally,anautocollimatorandahighprecisemeasuringheadwereusedinthemeasurementsoftheplatformstraightnessandthecoupleddisplacement.Theexperimentalresultsshowthatthestraightnesserrorissmallerthan1.5andthecoupleddisplacementerrorisles