Modeling of a 4DOF precise positioning stage by finite element method

Abstract

This paper proposes a novel 4DOF precise positioning stage on the rotational platform for the calibration of the rotary encoder’s raster scales. The 4DOF precise positioning stage is featured with flexure-based joints and mechanical actuation mechanisms. The flexure-based joints for required motion were optimised. Their performances in terms of maximum and minimum output displacements, maximum stress and resonant frequency have been evaluated via finite element analysis approach, using SolidWorks Simulation software package.

Straipsnyje pateikta nauja keturių laisvės laipsnių precizinio pozicionavimo platforma ant besisukančio pagrindo kampo keitiklių rastrinių skalių kalibravimui. Precizinio pozicionavimo platforma pasižymi tuo, kad mechaninio vykdiklio judesys perduodamas tampriaisiais vyriais. Reikiamam pozicionavimo tikslumui pasiekti tamprieji vyriai yra optimizuoti. Baigtinių elementų metodu, naudojant SolidWorks Simulation programinį paketą, buvo ištirtos šios precizinio pozicionavimo platformos charakteristikos: veikimo zona, rezoliucija bei savųjų virpesių dažnis.