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国内精密零部件技术的难度和发展进程

首页 > 新闻中心 > 技术资料    发布时间:2016/1/22 9:33:53 点击量:

     最近常常听到行业内很轻松地谈要发展自动化,有时候自动化这个名词还不够吸引人,就将自动化这个名词改成机器人。我们应该要知道的是,现在的自动化不再是普通的自动化。我们应该有的是精密的自动化,或者应该说是精密的机器人,而精密定位平台就是工业精密机器人的代表。也就是说,这个机器人的定位平台将一个东西从A处移到B处,速度必须非常之快。可是不仅要快又要稳,到达目的地就要立刻煞车,而且和目的地的误差又要非常之小。以半导体工业来讲,这个机器人定位平台是将一个晶圆送到电子显微镜的下面,如果在电子显微镜下面的部位不对,所看到的会是错的影像,所以我们的机器人一定要把它放在毫无问题的地位。

我们现在已经有这种技术,我们的机器人定位平台速度可以高达每秒钟5公尺,定位的误差只有10奈米(1奈米是十亿分之一米)。这实在是很不错的成绩。这个机器人定位平台其实是在高度真空的环境下操作的,所以我们可以想见的到这个系统有多难,因为这个系统必须符合真空环境的需要,它的制作也都非常特别,不是普通处理成技术可以派上用场的。

一个精密仪器当然一定要有精密零组件,请见下图一。


这个零组件是机械上常用的,叫做线性滑轨。上面的滑块是在滑杆上行动的,滑块的速度可以到达每秒5米,加速度可以到达50 m/s2。

这个线性滑轨可以有两根,这两根是互相平行的,如图二。


我们可以看出两个不同滑轨上的滑块是互相独立的,但是在高速行进时,两个相对应滑块之间的差距不能超过5微米(1微米是一百万分之一米),对平台的平行度不能超过3微米。也就是说,左右两对滑块的速度要完全一样,停止的时候也要停在几乎完全一样的地方。这需要非常稳定的滑轨,而且滑块和滑轨中间几乎是完全没有摩擦力的。滑块和滑轨之间有一个滚动元件,这个滚动元件表面的粗糙度一定要小于0.3微米。

以上所讲的这些零组件内,都有东西在动。这些东西之所以会动,当然是由马达驱动的,要驱动马达并不是难的地方,但是要使马达的驱动表现得非常精密,这就又要靠所谓的控制系统。我们现在就有这种能力能够做出相当精密的控制系统,这是令我们感到欣慰的。
 

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