1、壓電驅動超精密定位平台 指導教授:黃世疇 教授 學 生:陳浴祥國 立 高 雄 用 應 科 技 大 學精密定位的等級精密定位是0.11m的精度 超精密定位是0.0010.1m的精度背景早期:顯微鏡(STM, AFM, )近期:高科技產業(半導體、光電、 精密量測檥器) 本文是設計一個單層的撓性結構,完成能夠做XYz三自由度的精密定位平台。利用撓性鉸鏈為基礎的撓性結構配合積層式壓電致動器,通入電壓的大小使壓電材伸縮,以達到施力的目的,驅使結構產生精密微小變形(也就是材料的滑移現象),進而到達奈米級的5nm位移解析度。 致動器種類 振幅 精度 發生力 響應速度 壓電致動器 0.1 0.01m 3kg
2、/mm2 0.1 ms 電磁致動器 1 0.1m 30kg 1 ms 油壓缸 1000 10m 10kg/mm2 1 s 空氣壓缸 100 100m 10-2kg/mm2 10 s 壓電致動器(PZT)的優點具有奈米級的解析度,響應頻寬可達到千赫等級,它擁有耗電量少、無雜訊、體積小、反應快、發熱少、精密度佳、轉換效率高和控制容易以及有足夠的剛性、系統結構簡單、無電磁干擾、等多方面的優點 。更高精密度更高精密度單層結構實現更多自由度單層結構實現更多自由度更長行程更長行程微小化微小化(不站空間不站空間)設計方針撓性鉸鏈 dxxRtRChtRthhtRthD)4)(21)4)(21322)22(1DZZCEbM12DCEbK12撓性鉸鏈具有無餘隙、不需潤滑、沒有摩擦的優點,唯一消耗能量的地方是最薄處變形時分子的內摩擦力所造成。 旋轉平台 結論微定位系統之研究已行之有年,在微定位系統之研究已行之有年,在精密工程應用日益廣泛的今天,微精密工程應用日益廣泛的今天,微定位系統之研發越形重要,而且朝定位系統之研發越形重要,而且朝更高精密度、更大行程與多自由度更高精密度、更大行程與多自由度的方向發展。的方向發展。