1总体结构方案

1.1整体结构

随着现代化工程事业的不断发展，在测量上都在追求着更高，更准的标准，只有数据清晰，符合实际才能更好的服务。本方案用于精密测量行业，对运动台的应用与性能分析，分为X轴、Y轴和Z轴，并对材料的选择，加工工艺，装配工艺及科学检测方法等整体方案可行性分析，设计结构方案如下图。

图1 整体结构图

1.2设备结构阐述

X轴为气浮直线台，采用气浮导轨导向，直线电机驱动和光栅尺闭环反馈组成，有效移动行程200mm。

Y轴为气浮直线台，采用气浮导轨导向，直线电机驱动和光栅尺闭环反馈组成，有效移动行程200mm。

Z轴为气浮直线台，采用气浮导轨导向，直线电机驱动和光栅尺闭环反馈组成，有效移动行程150mm。 因直线电机无抱闸功能，采用低摩擦气缸配重，有效的抵消电机持续输出力，同时防止掉电负载脱落，禁止出现损坏工件及人身伤害等事故。

1.3结构优势

三轴均采用高性能无铁芯直驱电机，运动的过程中能够实现超平稳的效果，适合要求高精度的场合，特点：

●   无齿槽效应

●   高动态性能

●   电流噪声小

气浮导轨是无摩擦运动，通过压缩空气使气浮滑块和导轨间（气模间隙）达到润滑的作用，中间无任何机械摩擦，运动时更平稳，气体在气模间隙里有均化左右，气浮直线台可以用比较低的制造精度来获得更高的精度，特点是：

●   高直线度和平面度，单轴气浮直线台在亚微米级别，则线轨直线台在微米量级；

●   高Pitch/Roll/Yaw指标，单轴气浮直线台在2角秒，线轨直线台在10角秒左右；

●   高定位精度和重复定位精度，单轴气浮直线台在亚微米级别；

●   高动态性能，运行平稳，具有良好的跟随误差。 

1.4用户负载

Z轴垂直方向上最大负载10kg，Y轴水平负载15kg，可定制用户需求的负载。

2精密反馈系统

非接触式光栅闭环反馈，根据结构基底及材料特性选择合适的热膨胀系数光栅尺，选取雷尼绍光栅尺，热膨胀系数仅为0.75μm±0.35μm/m/℃（20℃时），栅距为20μm，正余弦模拟量信号细分到5nm（电子分辨率）。

3运动原理

在PC上安装ACS控制软件，通过Ethernet端口（EtherCAT通讯方式）连接控制器，控制器和运动台之间通过电机动力线缆和反馈信号线缆连接，在ACS控制软件界面上编写运行程序或执行移动命令，控制软件在控制器MPU（运动处理器单元）计算处理，将指令发送给驱动控制器，驱动相应轴的电机移动，由气浮导轨导向，Renishaw光栅尺实时读取（20KHz伺服刷新频率）当前移动位置信号，并将信号反馈给控制器，执行编译控制程序的轨迹路线，实现精密定位。

4规格指标

5电控箱

为用户配置电控箱，方便线缆管理，含气体压力保护开关，当断气或压力不稳时，有效保护气浮运动台，禁止出现损坏气浮导轨，如下图。

图2 电控箱

6使用环境

7验收及售后服务方案

7.1验收

第一次验收：出厂时进行初次验收，提供出厂验收报告，用户可选择到我司现场实测精度。

第二次验收：在用户现场安装、调试及实测精度，作为最终验收标准，并双方签署验收报告。

7.2验收标准

按照行业标准或双方约定的标准测试。

7.3售后服务

我公司在2小时内响应维护服务，24小时内到达现场维护，为更好的做产品售后服务工作，及时接收用户反馈的问题。

1)免费的电话咨询和服务；

2)反馈时间不超过2小时；

3)如果需要到现场服务，质保期外的我公司只收取人员的差旅费（北京市内除外）；

4)质保期外的，硬件如果需要更换或修理，只收取硬件的成本；

5)提供终身技术服务；

6)设备正常运行验收后，我公司指派专业工程师负责在现场为贵单位提供不受人员限制的产品设备培训，培训内容包括：设备正确操作使用知识；识别初级故障及必要的恢复方法；常见故障排除方法。

7.4质保期限

设备的质保期限为设备验收合格之日起12个月，如需延长质保，需要增加设备总价5%/年作为计算方式，保质期间由我方负责免费维修维护设备（易碎件除外）。

8测试仪器

Renishaw XL80激光干涉仪：直线轴的定位精度、重复定位精度、直线度及平面度。

图3激光干涉仪