第一節(jié) 全球直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)精密定位平臺(tái)項(xiàng)目 市場(chǎng)發(fā)展 及預(yù)測(cè)
一、全球直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)精密定位平臺(tái)項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
近十幾年來(lái)，超精密加工技術(shù)已將加工精度提高了1—2個(gè)數(shù)量級(jí)，能使產(chǎn)品性能向高檔升級(jí)，極大地提高了產(chǎn)品的可靠性，是生產(chǎn)現(xiàn)代化武器裝備和高技術(shù)產(chǎn)品必不可少的關(guān)鍵技術(shù)，也是衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)和武器發(fā)展水平的重要標(biāo)志。各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家視超精密加工技術(shù)為生命線而競(jìng)相發(fā)展。
二、全球直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)精密定位平臺(tái)項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)
近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體光刻、微型機(jī)械、精密測(cè)量、超精密加工、微型裝配和納米技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)精密工作臺(tái)的需求量不斷增加，對(duì)工作臺(tái)部件的精度和運(yùn)動(dòng)速度也提出了愈來(lái)愈高的要求。未來(lái)幾年，全球直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)精密定位平臺(tái)各個(gè)部件的精度和運(yùn)動(dòng)速度將越來(lái)越高，產(chǎn)品的市場(chǎng)空間也將進(jìn)一步擴(kuò)大。
第二節(jié) 主要國(guó)家地區(qū)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)精密定位平臺(tái)項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)發(fā)展及預(yù)測(cè)
1、日本
最早將直線超聲電機(jī)用于精密工作平臺(tái)的國(guó)家是日本。1991年， 日本Kazumasa研制了一種利用π型直線超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密X-Y工作臺(tái)。該工作臺(tái)尺寸為208×208×56mm3 ，最大速度為30 mm／s，最大輸出力為600 gf。在驅(qū)動(dòng)頻率為90 kHz時(shí)，位置精度可達(dá) 0．01μm。
日本Kyocera公司生產(chǎn)的X—y精密定位裝置系列產(chǎn)品于2000年獲得第42屆年度“十佳最新產(chǎn)品”稱號(hào)，被認(rèn)為是在解決新一代超級(jí)集成電路所面臨的問(wèn)題上取得的重大突破。由于該產(chǎn)品能提供超精細(xì)微處理技術(shù)，也為許多高新技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。
這個(gè)系列產(chǎn)品主要包括：超低速型和高速型。超低速型的上作速度最低可以達(dá)到10nm／s，定位精度達(dá)到或超過(guò)10nm，位置分辨率為1nm或更高；高速型的運(yùn)動(dòng)速度為200mm／s或更高，速度波動(dòng)小于1％，定位精度在±0．1μm。超低速類型可用于微型機(jī)械加工設(shè)備、表面 分析 設(shè)備和新一代高密度存儲(chǔ)器的生產(chǎn)設(shè)備，高速型可用于電子束發(fā)射器、電子掃描顯微鏡或探傷設(shè)備。
2、德國(guó)
德國(guó)著名的PI公司在不斷推出新型壓電陶瓷作動(dòng)器的同時(shí)，還致力于超聲電機(jī)的研制。PI公司推出的直線超聲電機(jī)精密工作平臺(tái)的特點(diǎn)是：曾疊式壓電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；一體化驅(qū)動(dòng)控制器；可承受10G的加速度；自鎖特性，無(wú)伺服抖動(dòng)現(xiàn)象；真空工作平臺(tái)可在10—8hPa的狀態(tài)下工作；200004～時(shí)平均無(wú)故障工作時(shí)問(wèn)。傳統(tǒng)定位系統(tǒng)由于難以克服摩擦的問(wèn)題只能達(dá)到0.5μm～0.1μm的可重復(fù)性，而PI公司的柔性納米定位系統(tǒng)石達(dá)到納米和亞納米的分辨率、可重復(fù)性和運(yùn)動(dòng)平坦度，可用于顯微技術(shù)、納米定位、計(jì)量科學(xué)、醫(yī)療 分析 、微操作、半導(dǎo)體制造等相關(guān)設(shè)備中。
3、美國(guó)
美國(guó)已開發(fā)出了系列直線超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密工作平臺(tái)。美國(guó)北卡大學(xué)的直線定位裝置由直線伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)粗定位，使工作臺(tái)走到大致位置，然后，由直線超聲電機(jī)精確定位，使工作臺(tái)走到指令預(yù)先設(shè)定的位置。資料顯示，這種電機(jī)的定位誤差不超過(guò)50Hm，精度可以相當(dāng)高。但是，這個(gè)定位裝置是傳統(tǒng)電磁電機(jī)與超聲電機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)品，并沒(méi)有完全擺脫傳統(tǒng)電機(jī)所帶來(lái)的約束，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還存在一些限制條件，很難實(shí)現(xiàn)小型化，也不能用于磁場(chǎng)強(qiáng)度大的場(chǎng)合。
美國(guó)Nanomotion公司的精密壓電陶瓷電機(jī)采用超聲波駐波原理，具有優(yōu)異的低速平穩(wěn)性和動(dòng)態(tài)特性。同一臺(tái)電機(jī)可直接驅(qū)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。電機(jī)內(nèi)部無(wú)磁場(chǎng)，無(wú)運(yùn)動(dòng)元件，結(jié)構(gòu)小巧，能提供無(wú)限的行程。應(yīng)用場(chǎng)合主要有半導(dǎo)體和平板設(shè)備，一般環(huán)境到超真空環(huán)境，光纖制造和動(dòng)力元件，生物醫(yī)學(xué)和制藥業(yè)，直線平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，精密運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（X，Y，0），顯微鏡，印刷機(jī)和繪圖儀，精密掃描，真空應(yīng)用等系統(tǒng)。
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