微納米三坐標(biāo)接觸式探頭優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、接觸式探頭作為微納米三坐標(biāo)測量機(jī)的主要組成部分之一，按照結(jié)構(gòu)可分為觸發(fā)式和掃描式兩類。
　　論文簡要介紹了國內(nèi)外微納米三維探頭的發(fā)展現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出并研制了具有高靈敏度的三維微納米接觸觸發(fā)式和掃描式測量探頭，并從原理和結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面詳細(xì)介紹這兩種探頭。兩種探頭都主要由彈性機(jī)構(gòu)、三自由度光學(xué)傳感器和調(diào)整結(jié)構(gòu)三個(gè)部分組成。觸發(fā)式與掃描式探頭的彈性機(jī)構(gòu)分別為單層簧片結(jié)構(gòu)與雙層簧片結(jié)構(gòu)，建立了剛度模型，對(duì)兩個(gè)探頭的彈性模型進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)

2、并得出了最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過Solidworks simulation仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的正確性;光學(xué)傳感器分別基于自準(zhǔn)直原理與原子力顯微鏡(AFM)原理，分析靈敏度模型，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù);調(diào)節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)探頭三個(gè)方向位移的感測。兩種探頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)與傳感器結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉并且裝調(diào)方便。
　　基于PI(Physical Instrument)微動(dòng)平臺(tái)，搭建了不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)組裝好的探頭進(jìn)行彈性機(jī)構(gòu)性能測試以及探頭重復(fù)性、分