
纳米位移台回程误差产生原因与补偿调试方法
纳米位移台用于实现微小行程下的高精度位移输出,在往复运动过程中容易出现回程误差,也就是换向之后实际运动位置和指令位置出现偏移,直接影响定位重复精度,对后续作业结果造成干扰,需要从机械结构、控制参数、负载工况多方面进行调整改善。
机械传动部件间隙、接触形变是回程误差的主要来源。传动结构内部存在微小间隙,当运动方向发生切换,驱动端先消除间隙之后才会带动平台本体产生位移,造成位置滞后。平台承受负载之后,连接件、接触位置会发生微小弹性形变,换向时形变恢复同样会放大回程偏差。不同品牌型号纳米位移台机械加工公差、预紧结构设计不一样,同等负载条件下回程误差的大小也会存在明显差异。设备安装阶段按照说明书完成预紧调节,控制合理预紧力度,减少传动间隙,同时保证安装底座刚性足够,规避底座形变带来的附加误差。
负载条件不匹配会加重回程误差。实际负载超过设备允许负载范围,或者负载重心偏离平台中心,运动过程产生倾覆力矩,平台受力不均匀,换向时形变差异变大。作业时需要控制实际负载,不要超出设备标称负载,尽量将被测工件重心落在平台有效工作面中心位置,降低偏载带来的不利影响。
控制算法与运动参数也会对回程表现造成影响。加速度、速度设置过大,启停冲击较强,平台内部部件受到冲击形变加剧。多数闭环型纳米位移台自带回程补偿功能,需要结合实际标定结果设置补偿参数。调试时适当降低运动加速度,减小启停冲击,执行多点位标定,开启对应的回程补偿功能,完成补偿之后做多组往复定位测试,验证定位效果,持续迭代参数直至满足工况要求。