
納米位移臺(tái)走直線卻出現(xiàn)偏移怎么辦
納米位移臺(tái)在做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)偏移,是典型的精密運(yùn)動(dòng)誤差問題,通常不是單一原因,而是機(jī)械、控制和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果??梢詮囊韵聨讉€(gè)角度分析和處理:
機(jī)械因素
導(dǎo)軌或絲桿間隙:機(jī)械間隙、回差或?qū)к壊黄街?,?huì)導(dǎo)致臺(tái)體在正向移動(dòng)時(shí)偏離理想直線。
柔性鉸鏈或支撐結(jié)構(gòu)變形:載荷、慣性或臺(tái)體重量造成微小彎曲,尤其在長行程或高速運(yùn)動(dòng)時(shí)更明顯。
摩擦不均:正反方向摩擦力不同,運(yùn)動(dòng)時(shí)容易出現(xiàn)微小偏移。
控制因素
閉環(huán)控制不足:如果是開環(huán)驅(qū)動(dòng),控制器只按指令運(yùn)動(dòng),不知道實(shí)際偏離,會(huì)直接導(dǎo)致直線偏移。
PID 參數(shù)不合適:增益過低或積分/微分設(shè)置不合理,會(huì)讓控制系統(tǒng)無法及時(shí)糾正橫向偏差。
耦合效應(yīng):多軸位移臺(tái)間存在交叉耦合,例如 X 運(yùn)動(dòng)引起 Y 方向微動(dòng),需要軟件補(bǔ)償或多軸校準(zhǔn)。
環(huán)境因素
溫度變化:臺(tái)體或支撐件熱膨脹,長行程運(yùn)動(dòng)時(shí)偏移累積。
外部振動(dòng):微振動(dòng)或桌面抖動(dòng)會(huì)疊加到微米/納米級(jí)運(yùn)動(dòng)上,表現(xiàn)為直線偏移。
負(fù)載偏心:樣品重量或抓取裝置偏心,會(huì)讓臺(tái)體沿不受力方向微偏。
解決方法
機(jī)械優(yōu)化:檢查導(dǎo)軌、絲桿、鉸鏈,減小間隙和摩擦不均;保證載荷居中,支撐剛性足夠。
控制優(yōu)化:啟用閉環(huán)控制,調(diào)節(jié) PID 參數(shù),增加前饋或耦合補(bǔ)償。
環(huán)境控制:保持恒溫、防振、減少外界擾動(dòng)。
標(biāo)定與補(bǔ)償:通過標(biāo)定直線軌跡,建立誤差補(bǔ)償表或軟件補(bǔ)償,針對(duì)特定行程修正偏移。