纳米工作台论文-张海波,匡也,唐杨超

纳米工作台论文-张海波,匡也,唐杨超

导读:本文包含了纳米工作台论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:计量学,纳米光栅校准,宏微运动控制,动静态校准

纳米工作台论文文献综述

张海波,匡也,唐杨超[1](2018)在《纳米光栅动静态校准工作台》一文中研究指出为了改善纳米光栅校准装置校准精度、校准量程及动态频响难以兼顾的问题,采用宏微运动控制方法驱动校准装置作快速、精密、大范围运动。宏动平台由静压气浮导轨和直线电机组合而成,微动平台由柔性铰链和压电陶瓷构成。对宏动平台和微动平台进行动力学建模,并获得宏微运动平台的传递函数。设计微动跟随宏动和宏动跟随微动两种控制策略,并进行建模和仿真分析,利用搭建的实验平台进行了校准装置的性能测试。实验结果表明:宏动跟随微动控制策略具有较高的动态频响性能,校准装置在全行程20 mm内分辨力达到5 nm;在幅值为0.05 mm的正弦频率响应实验中,动态频响达到100 Hz,可满足纳米光栅的动静态校准要求。(本文来源于《计量学报》期刊2018年04期)

刘兆武,李文昊,王敬开,姜珊,宋莹[2](2016)在《纳米精度二维工作台测量镜的面形误差在线检测》一文中研究指出针对二维工作台测量镜本身的面形误差以及装调等因素引起面形变化对二维工作台定位精度的影响,提出了一种用于纳米精度二维工作台测量镜面形误差的在线检测方法。利用两路激光干涉仪检测面形微分数据的基本原理,分析了零点误差和积分累计误差对测量镜面形误差检测的影响并提出了改进方法。利用叁路激光干涉仪组成两组不等跨度的检测机构,得到两组工作台测量镜面形的原始数据,通过这两组数据之间的关系修正跨度间的面形细节误差,得到了精确的测量镜面形误差量。对此方法进行了理论推导、仿真计算和实验验证,并将结果与Zygo干涉仪测量得到的离线检测结果进行了对比,结果显示其差异在±10nm之间,且趋势有较好的一致性。得到的结果验证了提出的方法可正确测量和真实地还原测量镜的面形误差。(本文来源于《光学精密工程》期刊2016年09期)

陈琦[3](2016)在《大行程纳米级定位工作台的结构设计》一文中研究指出考虑采用静态叁步拼接曝光法的扫描干涉场曝光系统的性能与工作台的定位精度及稳定性相关,设计了一种大行程、高精度二维工作台以提高其定位精度。采用摩擦驱动和压电陶瓷微位移机构组合的方式构成宏、微进给机构,由闭式气体静压导轨带动工作台实现沿X、Y两个方向的光栅分度与扫描运动。优化设计了摩擦驱动机构和气体静压导轨结构,并对工作台整体结构固有频率进行了有限元分析。使用自准直仪检测了导轨在X、Y方向的直线性,结果显示其两方向偏航和俯仰精度均在±0.04μm以内。使用激光干涉仪检测了导轨在X方向的定位精度和定位噪声,结果表明,对X向行程为220mm、Y向行程为300mm的工作台,其X方向的定位精度优于±5nm,定位稳定性可达±25nm。得到的结果满足扫描干涉场曝光系统工作台纳米级定位精度的要求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2016年05期)

于博文[4](2015)在《基于AFM探针轨迹及工作台运动结合的纳米加工技术研究》一文中研究指出基于原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)的纳米机械刻划加工技术已经成为加工纳米结构的有效方法之一,随着纳米技术的发展,复杂微纳结构的制造已经成为一个研究热点。本课题针对AFM探针纳米加工技术中存在的加工结构一致性差和复杂程度低等问题进行研究,将AFM探针轨迹运动与工作台运动相结合,提出了提高AFM探针纳米机械刻划加工效率、加工结构复杂性和一致性的新方法,并通过实验验证了方法的可行性。首先,针对AFM探针在不同刻划方向加工结构的深度和质量一致性差的问题,对原有AFM系统进行改造并引入精密气浮主轴和手动二维调整台,设计一种探针相同刻划方向加工纳米单线和纳米通道结构的方法,从而提高了加工结构深度和质量的一致性。其次,通过对AFM系统开源程序的扩展利用,改变AFM探针运动轨迹,研究探针与高精度运动平台的复合运动关系,提出了依靠探针轨迹运动加工复杂微阶梯结构的新方法,最终提高了结构的复杂性和加工效率。最后,通过对AFM探针往复运动的速度控制,同时配合高精度运动平台的匀速运动,改变AFM加工过程中的进给量,实现叁维复杂结构加工的新工艺。因此,通过改变AFM探针轨迹和扫描速度,并配合高精度平台的运动解决了微纳结构加工效率、结构一致性和复杂性的问题。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-07-01)

袁钰[5](2015)在《面向纳米定位的跨尺度二维工作台关键控制技术研究》一文中研究指出随着科技飞速发展,测量领域中对测量精度的要求也在不断提高,传统仅靠一种方式进行驱动控制无法满足达到纳米级高定位精度的同时实现较大的运动范围。纳米级高精度定位与较大运动行程之间的矛盾逐渐显现出来。因此,开展大行程精密定位系统的研究工作具有十分重大的意义。为实现大行程、高精度的定位目标,本文研制了跨尺度二维工作台系统。系统通过大行程宏动工作台与六自由度微动工作台组合,搭建了宏/微双驱动高精度二维工作台系统。该系统利用机器视觉技术,通过图像处理的方法确定系统中各个零件的位置,驱动宏动工作台高速移动实现粗定位。通过微动工作台与宏动工作台的循环配合工作实现精密定位,使整个二维工作台系统达到纳米级驱动分辨力。该跨尺度二维工作台系统具有行程大、纳米级驱动分辨力、定位快速、智能化、成本低等特点。论文主要从以下四个方面介绍已经完成的研究工作:1、根据宏/微双驱动技术的工作原理,提出面向纳米定位的跨尺度二维工作台系统控制方案,使工作台在200mm×200mm的大行程工作范围内达到纳米量级的驱动分辨力,并且微动工作台具有6个自由度,可以补偿大行程运动时由宏动工作台机械结构不完善等带来的角度误差。2、详细介绍了跨尺度二维工作台系统各模块的设计:工作台系统主要由机器视觉模块、宏动工作台模块、微动工作台模块、由测量探头和激光干涉仪等组成的测长模块。本工作台系统引入了了机器视觉,通过机器视觉模块实现图像采集及识别,确定起始点和目标点位置,宏动工作台与微动工作台根据起始点和目标点的位置来设置控制参数和路径规划,使系统更加智能化。3、搭建控制系统:探索合适的控制方法,在VS环境下编写工作台系统的控制软件,设计各个模块以及各模块之间的控制方法,搭建完整的闭环控制系统,在系统定位过程中增加高低速转换的控制程序,提高了系统定位效率。4、对各模块以及整个系统的定位精度进行测试。实验结果表明,工作范围为200mm×200mm的二维工作台系统的定位精度在0.3μm左右,经过误差修正后系统的定位精度在±15nm范围内。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2015-04-01)

李强[6](2014)在《纳米压印光刻机精密定位工作台设计与研究》一文中研究指出纳米压印光刻技术作为新一代芯片制造技术之一,因其具有加工成本低廉,生产加工效率高等优点而受到了广泛的关注。而在相关领域的研究中,对于用于光刻机的精密定位工作台所涉及定位技术的研究具有重要的意义。精密定位工作台作为纳米压印光刻机的核心部分,其定位精度直接影响光刻机的压印图形质量。本文深入系统地研究了一种用于纳米压印光刻机的精密定位工作台的构型设计、运动学分析、静力学分析、误差分析与建模等关键技术,具体内容如下:1.以传统3-PPRR并联机构为基础,将机构中的传统运动副用相应的柔性铰链代替,设计了一台精密定位工作台,并建立了该机构的SolidWorks叁维模型。该定位工作台以压电陶瓷驱动器作为驱动装置,从而实现机构末端位姿的主动调整。2.建立了机构的伪刚体模型并通过其运动约束方程,得出了机构的位置逆解表达式,进而得到机构的位置正解表达式。得到了机构速度及加速度的正反解。通过RecurDyn对机构进行运动仿真从而对所规划的运动轨迹进行验证。最后利用Matlab软件对机构的工作空间进行了仿真。3.对各类柔性铰链刚度进行分析与建模后,建立了柔性并联机构的静刚度理论模型,利用所建立的叁维模型对本定位机构进行了有限元分析与仿真,最终验证该机构的静力学特性满足本课题的要求。4.最后,对影响精密定位工作台的多项误差源进行了综合分析与研究。建立了精密定位机构的误差模型,并提出了两种误差补偿办法。(本文来源于《河北工程大学》期刊2014-12-18)

张昔峰,黄强先,袁钰,黄帅[7](2013)在《具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台》一文中研究指出基于宏微组合驱动方式,提出一种具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台设计方案来减小精密测量系统中由于工作台定位及角度误差引入的测量误差。首先,从原理上对设计方案进行了论证。该方案中宏动工作台和微动工作台共用位置反馈系统构成闭环控制,并基于压电陶瓷致动器及柔性铰链设计的六自由度微动工作台对宏动工作台进行直线定位误差及角度误差的综合补偿。然后,基于设计方案设计了宏动工作台及微动工作台的结构。最后,对安装调试后的宏微工作台系统进行了直线组合定位测试及角度误差修正测试。实验结果表明,该工作台系统的宏动行程达到了200mm×200mm;在闭环控制下,通过六自由度微动工作台的补偿作用可使各角度偏差由上百秒降至10″以内,由此工作台系统在全行程内的直线定位误差可由3μm降至25nm以内。实验结果验证了提出的组合定位系统的有效性。(本文来源于《光学精密工程》期刊2013年07期)

黄强先,余夫领,宫二敏,王晨晨,费业泰[8](2013)在《零阿贝误差的纳米叁坐标测量机工作台及误差分析》一文中研究指出为避免常规叁坐标测量机(CMM)中的阿贝误差,同时降低导轨运动误差对测量机测量不确定度的影响,研制了一种在叁维测量方向上同时符合阿贝原则的纳米CMM工作台。该工作台做叁维运动,x导轨和y导轨采用共平面结构;工作台叁维测量系统的测量线正交于一点且正交点与测头中心点重合,x向和y向测量系统的测量线与xy导轨面共面。针对本工作台的特点,在参考常规叁坐标测量机误差分析的基础上,详细分析了该工作台中各项误差的影响,给出了影响测量机不确定度的主要误差源,并对这些误差提出了修正方法。在研制的工作台上对一等量块进行了实验测试。结果显示,一等量块工作面的平面度测量标准差为11nm,台阶高度标准差为21nm,其中台阶高度测量平均值与检定值相差1nm。理论分析和实验结果表明,所研制的工作台从结构上避免了CMM中多项误差源的影响,尤其是避免了阿贝误差的影响,可用于高精度的叁维测量。(本文来源于《光学精密工程》期刊2013年03期)

陈贺,陈晓怀[9](2012)在《微纳米测量机工作台的结构及性能分析》一文中研究指出对微纳米测量机新型工作台进行了结构及静、动态性能分析。比较了不同结构的X、Y工作台的静态变形和刚度;对叁维工作台进行了模态和谐响应分析,得到振动频率和振动位移。分析表明:合理的结构设计能够减小工作台的变形量,增加工作台的稳定性;工作台受驱动不会产生共振,动态性能满足要求。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2012年11期)

程伶俐[10](2011)在《纳米工作台机械结构优化设计》一文中研究指出随着MEMS(微机电系统)技术的发展,微芯片、微光学元件、微机械零件以及其它各种微器件不断出现,它们的几何尺寸多在微米至亚微米量级,测量精度及分辨率要求在纳米量级,近年还出现了尺寸在数十毫米且精度要求高于数十纳米的器件。要对上述这些器件进行精密加工和测量,需要发展微/纳米加工和测量技术,因此要研究能实现驱动分辨率和定位精度在纳米量级范围内的大行程工作台和微动工作台。本学位论文选题来源于:①国家自然科学基金资助项目:纳米叁坐标测量机关键技术的研究;②国家自然科学基金重大国际合作项目:纳米叁维测量关键技术与系统研究;③国家自然科学基金资助项目:基于并行像散共焦探测原理的微结构叁维形貌测量基础研究。论文的任务是纳米工作台的机械结构设计,主要研究工作和创新点如下:1.大行程纳米工作台机械结构设计根据大行程纳米工作台设计要求研究了整体结构设计方案。设计了二维工作台共面结构和叁维工作台共点结构,大大减小了阿贝误差对测量的影响。研究了创新型的高精度低摩擦导向模式,解决了滑动导轨慢速驱动时存在的爬行问题,满足了纳米驱动分辨率的要求。通过结构设计隔离了驱动电机振动等对工作台的干扰。2.大行程纳米工作台结构优化设计二维工作台结构研究中,对高精度低摩擦复合导轨磁铁副的结构参数进行了优化设计,构建了均匀稳定的磁力场;对工作台进行了力平衡结构设计,减小了寄生转矩对定位精度的影响。叁维工作台结构研究中,进行了圆筒型永磁直线同步电机的偏心安装结构设计,抑制和吸收了电磁扰动引起的推力波动;在叁维运动轴上增加了磁流变液阻尼装置,减弱了各种力扰动的影响;建立了运动系统的动态模型,对工作台结构参数进行了优化设计。3.大行程纳米工作台实验研究及标定实验。实验研究了外加阻尼力、工作台负载、电机驱动速度等对工作台定位性能的影响,为制定最佳实验方案提供了依据;对工作台进行了驱动分辨率、直线度、定位精度等重要特性指标的标定实验,检验了结构设计的正确性及结构优化设计的效果。实验结果表明,大行程二维纳米工作台和叁维纳米工作台的驱动分辨率均实现了目标要求。4.纳米微动工作台结构研究。提出了一种新型的六自由度纳米微动工作台结构形式,同时满足了结构简单、体积小、控制简便、运动耦合少的设计要求。通过建立微动台运动数学模型,合理确定了工作台结构参数。研究了一种创新型的压电陶瓷驱动器封装装夹方式(已申请1项国家发明专利),优化设计了柔性铰链导向机构的结构参数。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2011-06-01)

纳米工作台论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对二维工作台测量镜本身的面形误差以及装调等因素引起面形变化对二维工作台定位精度的影响,提出了一种用于纳米精度二维工作台测量镜面形误差的在线检测方法。利用两路激光干涉仪检测面形微分数据的基本原理,分析了零点误差和积分累计误差对测量镜面形误差检测的影响并提出了改进方法。利用叁路激光干涉仪组成两组不等跨度的检测机构,得到两组工作台测量镜面形的原始数据,通过这两组数据之间的关系修正跨度间的面形细节误差,得到了精确的测量镜面形误差量。对此方法进行了理论推导、仿真计算和实验验证,并将结果与Zygo干涉仪测量得到的离线检测结果进行了对比,结果显示其差异在±10nm之间,且趋势有较好的一致性。得到的结果验证了提出的方法可正确测量和真实地还原测量镜的面形误差。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米工作台论文参考文献

[1].张海波,匡也,唐杨超.纳米光栅动静态校准工作台[J].计量学报.2018

[2].刘兆武,李文昊,王敬开,姜珊,宋莹.纳米精度二维工作台测量镜的面形误差在线检测[J].光学精密工程.2016

[3].陈琦.大行程纳米级定位工作台的结构设计[J].光学精密工程.2016

[4].于博文.基于AFM探针轨迹及工作台运动结合的纳米加工技术研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[5].袁钰.面向纳米定位的跨尺度二维工作台关键控制技术研究[D].合肥工业大学.2015

[6].李强.纳米压印光刻机精密定位工作台设计与研究[D].河北工程大学.2014

[7].张昔峰,黄强先,袁钰,黄帅.具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台[J].光学精密工程.2013

[8].黄强先,余夫领,宫二敏,王晨晨,费业泰.零阿贝误差的纳米叁坐标测量机工作台及误差分析[J].光学精密工程.2013

[9].陈贺,陈晓怀.微纳米测量机工作台的结构及性能分析[J].组合机床与自动化加工技术.2012

[10].程伶俐.纳米工作台机械结构优化设计[D].合肥工业大学.2011

标签:;  ;  ;  ;  

纳米工作台论文-张海波,匡也,唐杨超
下载Doc文档

猜你喜欢