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MIRUC日本米拉克光學(xué)XY 軸驅(qū)動平臺的工作原理的深度解析

來源:玉崎科學(xué)儀器(深圳)有限公司   2025年08月06日 09:20  

?? 一、產(chǎn)品特性

  1. 高精度滑動與穩(wěn)定性

    • 燕尾榫滑動技術(shù):采用高精度燕尾榫結(jié)構(gòu),確保平臺在移動過程中無晃動,滑動平滑且耐用性高。通過優(yōu)化齒條與小齒輪的嚙合,減少“反沖(Backlash)”和“游隙(Play)”,避免運動中的異響或卡滯。

    • 抗振動設(shè)計:螺栓固定部件使用粘彈性材料,有效吸收振動和沖擊,防止螺釘松動,提升長期穩(wěn)定性。

    • 滑動性能對比:相較于普通海外產(chǎn)品,米拉克平臺在五項關(guān)鍵指標(biāo)(Gori、Ura、Kishimi、Backlash、Play)均獲最高評價,尤其在全程滑動中保持均勻力度和順滑度。

  2. 緊湊結(jié)構(gòu)與多功能適配

    • 輕量化材質(zhì):平臺主體采用鋁合金,表面經(jīng)緞面黑色陽極氧化處理,兼顧輕便(自重0.17–0.73kg)與剛性。

    • 模塊化設(shè)計:支持單軸(X/Y/Z)、雙軸(XY)或三軸(XYZ)組合,通過φ14軸安裝孔和φ32鏡筒接口,靈活集成于顯微鏡、光學(xué)檢測設(shè)備等系統(tǒng)。

    • 夾緊桿可調(diào):用戶可自由調(diào)整夾緊桿位置方向,增強平臺固定力,適應(yīng)不同操作需求。

  3. 型號與規(guī)格多樣性
    常見型號包括 XJK系列(單軸)XYJK系列(雙軸) 和 ZJK系列(Z軸),主要參數(shù)對比如下:

    型號平臺尺寸 (mm)行程 (mm)移動精度 (μm)承載負載 (kgf)自重 (kg)
    XJK-4024.8×42±1220(直線度)3.00.17
    XYJK-4024.8×42±1220(直線度)2.50.29
    ZJK-4024.8×42±1220(直線度)1.50.17
    注:全系列手柄每旋轉(zhuǎn)18°移動0.1mm,支持微調(diào)。




?? 二、工作原理

  1. 機械傳動系統(tǒng)

    • 齒條-小齒輪機構(gòu)(Rack and Pinion):核心傳動方式,通過手柄旋轉(zhuǎn)驅(qū)動小齒輪,帶動齒條實現(xiàn)平臺線性移動。嚙合力度經(jīng)精密校準(zhǔn),避免過緊(導(dǎo)致Gori阻力感)或過松(導(dǎo)致Ura起伏感)。

    • 交叉滾柱導(dǎo)軌(部分高階型號):采用線接觸的淬火滾柱替代傳統(tǒng)滾珠,提升剛性和導(dǎo)向精度,減少摩擦并允許更高負載(如XYJK-40承載2.5kgf)。

  2. 動態(tài)精度控制

    • 防偏差設(shè)計:通過預(yù)緊力消除齒輪間隙,確保雙向運動的一致性。例如,雙向重復(fù)精度達±0.5μm,避免“Kishimi”(單側(cè)卡滯)現(xiàn)象。

    • 閉環(huán)反饋(可選):部分型號可集成編碼器(如增量式線性編碼器),實現(xiàn)納米級分辨率(10nm)和全閉環(huán)控制,實時校正位置誤差。

  3. 多軸協(xié)同機制

    • 并聯(lián)結(jié)構(gòu)(如XYR平臺):采用三電機驅(qū)動(兩組X軸、一組Y軸),通過算法協(xié)調(diào)三軸運動,同步實現(xiàn)XY平移和θz旋轉(zhuǎn),精度顯著高于傳統(tǒng)疊加式XYθ平臺。

?? 三、典型應(yīng)用場景

  • 工業(yè)顯微鏡:用于樣品臺的高精度定位,如XJK-40系列適配燕尾榫顯微鏡架,實現(xiàn)快速聚焦。

  • 光學(xué)檢測與半導(dǎo)體:在PCB曝光機、晶圓切割設(shè)備中執(zhí)行微米級對位(如XYR平臺)。

  • 自動化集成:通過電機驅(qū)動模組(如步進電機或線性磁軸電機)升級為電動平臺,支持高速掃描(最高200mm/s)。

?? 總結(jié)

MIRUC XY軸驅(qū)動平臺以燕尾榫-齒條小齒輪為核心,通過精密機械設(shè)計和抗振材料實現(xiàn)高穩(wěn)定性滑動,適配多樣化光學(xué)與工業(yè)場景。其優(yōu)勢在于極低的動態(tài)偏差(如雙向重復(fù)性±0.5μm)和模塊化擴展能力,但需注意手動型號依賴操作者手感。如需更高自動化,可結(jié)合線性磁軸電機(如日本脈沖電機方案)實現(xiàn)納米級閉環(huán)控制


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