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超高精度超短时间定位的考验 点击:3187 | 回复:47



0809jj

    
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发表于:2008-11-18 21:53:52
楼主

现在接了个项目,控制一个平台在水平面X轴Y轴及垂直方向Z轴的运动,要求三个方向的精度都达到0.07um以内,定位时间在0.3秒以内,Z轴的定位时间越短越好,平台大概是长15cm,宽10cm,质量在1-2Kg左右,成本不用担心,请问高手们,这样的要求步进电机能做到吗?压电陶瓷能做到吗?该怎么考虑抖动的消除?

 

修改:

非常对不起,各位。

我说的70纳米只是听现场的人说的,我又仔细的看了下资料,发现范了很大的错误。

刘版主说的很对,70纳米不是定位精度也不是所谓的重复定位精度,分辨率还差不多。。。。确实70纳米太让人恐怖了。

实际的情况是X轴和Y轴的Resolution是0.3125μm,Reproducibility是±1.5μm。平台长大概15cm,宽大概10cm,行程是75mm,40mm,重小于3Kg.

翻译过来是分辨率是0.3125um,重复性是±1.5μm。

请问这两项指标,机械结构国内有厂家能保证吗?

谁有好的建议或能提供帮助可以联系sxjj04@yahoo.cn




0809jj

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发表于:2008-11-18 21:57:04
1楼
哦,还有Z轴的移动范围在10um内,XY轴大概在10cm内。请教高手,谢谢。

W5880527

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发表于:2008-11-18 23:15:46
2楼
这精度估计要累死人,恐怖啊

刘岩利

  • [版主]
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发表于:2008-11-19 06:36:31
3楼

精度70纳米,是重复性还是绝对精度?

开环就不用想了,传动机构的任何一点变形(应力,温度)70nm就没有了。

闭环的话,如果是绝对精度,我不知道这样的位置反馈元件您在国内能不能找到。如果只是重复性的要求,用光栅尺或激光干涉仪反馈,压电陶瓷电机驱动,应该可以满足吧。

不过,既然精度指标开到70nm了,那么,直线性、平面度要求是多少啊?估计也不是一般人能做到的。

0809jj

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发表于:2008-11-19 19:08:23
4楼
回复内容:
对:W5880527 关于这精度估计要累死人,恐怖啊 内容的回复:

是很恐怖,所以很没信心

0809jj

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发表于:2008-11-19 19:19:44
5楼

回复内容:70纳米是绝对精度,肯定是用闭环了,直线性和平面度要求还不清楚具体的,不过非常高,这个平台上固定有多个镜头,是工业显微镜的下半部分,放大倍数高的时候,一微米的定位误差都可能完全找不到被测点。目前有日本满足这样要求的设备。它的电机用的是步进电机,真的很难想象是怎么做到定位那么准和快的。
对:刘岩利 关于内容的回复:



精度70纳米,是重复性还是绝对精度?

开环就不用想了,传动机构的任何一点变形(应力,温度)70nm就没有了。

闭环的话,如果是绝对精度,我不知道这样的位置反馈元件您在国内能不能找到。如果只是重复性的要求,用光栅尺或激光干涉仪反馈,压电陶瓷电机驱动,应该可以满足吧。

不过,既然精度指标开到70nm了,那么,直线性、平面度要求是多少啊?估计也不是一般人能做到的。

0809jj

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发表于:2008-11-19 19:22:44
6楼
有高手有建议吗?或者知道国内哪里像这样高精度高速度的定位比较强啊?

longwaves

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发表于:2008-11-19 19:51:20
7楼

高速高精度用全闭环伺服系统完全可以实现

0809jj

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发表于:2008-11-19 19:59:25
8楼
回复内容:不清楚你说的全闭环,能否说清楚点?
对:longwaves 关于

高速高精度用全闭环伺服系统完全可以实现

内容的回复:


firstrazor

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发表于:2008-11-19 20:34:52
9楼
70纳米精度,如果一点底也没有在这里问, 我建议你尽早歇菜。这里机械的范畴的问题更多。

0809jj

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发表于:2008-11-19 20:51:00
10楼

回复内容:
对:firstrazor 关于70纳米精度,如果一点底也没有在这里问, 我建议你尽早歇菜。这里机械的范畴的问题更多。 内容的回复:



大哥,为什么小日本做的出来我们就做不出来?

虽然我没什么底,但是小日本的那套机器已经摆在现场了,我可以花时间去模仿。只不过目前在计划自己的方案。

这里是运动控制板块吧?我贴在这里有问题吗?

firstrazor

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发表于:2008-11-19 21:30:50
11楼

要求两个方向的精度都达到1微米的机器,我见过的顾客(国外的上市公司,专业的半导体设备生产商)都花了半年时间做机体研究,每天空调一开就造成5微米的偏差,这样的问题都要花3个月找到并解决。还有很多绝对精度5微米的机器,厂商都花了老大的劲。

 

0.07微米精度的机器,你都还不知道如何做就接下来,我只能佩服你胆大,并祝你好运!

0809jj

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发表于:2008-11-19 22:08:08
12楼
回复内容:
对:firstrazor 关于

要求两个方向的精度都达到1微米的机器,我见过的顾客(国外的上市公司,专业的半导体设备生产商)都花了半年时间做机体研究,每天空调一开就造成5微米的偏差,这样的问题都要花3个月找到并解决。还有很多绝对精度5微米的机器,厂商都花了老大的劲。

 

0.07微米精度的机器,你都还不知道如何做就接下来,我只能佩服你胆大,并祝你好运!

 

这里说一下,现场用的一台日本的机器确实能达到精度0.078微米,速度在0.3到0.4秒间。

我还是学生,项目是我们导师接的,我们也觉得太太超出我们的能力了,但是他接了我们就只能研究了,至于最后能不能做出来我们不管,我们只管尽自己的努力去做。



内容的回复:这样的高精度的东西,使用的环境是很严格的,我们去现场还要换衣服,帽子,然后还要除尘,现场的环境是无尘的。

0809jj

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发表于:2008-11-19 22:10:56
13楼

现场日本的机器确实能达到那样的精度和速度。

我还是学生,项目是导师接的,我们也觉得大大超出了我们的能力,但是他接了我们就只能研究了。

firstrazor

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发表于:2008-11-20 09:54:29
14楼

顺便再说一句,我前面帖子里说的空调一开跑5微米,这是用独立安装的视觉系统才发现的,我们的饲服系统反馈完全无法看到这个偏差。所以我说,1微米的精度,机械上要处理的事情更多。

机床aa

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发表于:2008-11-20 10:43:27
15楼
楼主小心了,你做出来之后估计就有好多人盯上你了,Intel的芯片才做到45纳米,你的平台要求70纳米,厉害啊。是不是尺寸搞错了啊。估计机械部分国内没有人做的出来!

机床aa

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发表于:2008-11-20 10:44:26
16楼
光机械上面的反向误差都远超过70纳米啊!

0809jj

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发表于:2008-11-20 11:08:36
17楼

回复内容:
对:机床aa 关于光机械上面的反向误差都远超过70纳米啊! 内容的回复:



尺寸我没有搞错,我也知道这精度确实非常恐怖,但是现场的日本的机器确实能做到。

我没有说机械部分及检测部分的东西在国内买,我们是研究怎么做,至于需要用的东西有多贵,我们不管。

柚子脑袋

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发表于:2008-11-20 14:47:58
18楼
用步进电机达到这个精度。个人感觉是匪夷所思,首先用步进的话其传动一定用的丝杠吧。丝杠的精度最高也就在um级,要做nm的很难,何况是70nm。还是觉得是不是指标搞错了?

徐小宣

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发表于:2008-11-20 18:00:37
19楼
这么高精度的机械各检测元件在国外也买不来吧,人家肯卖吗?

甲丁

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20楼
70纳米的精度你是怎么量出来的?

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