طراحی و بررسی کارايی يک دستگاه موقعيت‌دهی ابزار نانو در ابعاد ماکرو
با مفصل خمشی دايره‌ای

نویسندگان :
مازيار صادقی ، عليرضا ذره ، محمود موسوی مشهدی

چكيده :
موقعيت دهنده‏های نانو، سيستم‏های دقيق مکاترونيکی هستند که به منظور جابه‌جايی در يک محدوده بسيار کم با تفکيکی کمتر از 100 نانومتر به کار می‌روند. در اين مقاله يک مکانيزم موقعيت‌دهنده ابزار نانو طراحی و بررسی کارايی شده است. اين دستگاه در بسياری از فرايند‌های ساخت که نياز به جابجايی ابزار يا نصب قطعات با دقت نانو است کاربرد دارد. موقعيت‌دهنده ابزار نانو در اصل يک مکانيزم يکپارچه‌ انعطاف‌پذير است که با استفاده از مزايای مفصل خمشی امکان کاربری با دقت نانو را پيدا کرده است. در ابتدا مکانيزم‌های انعطاف‌پذير و يکپارچه معرفی شده و مزايا و معايب آن بررسی شده است. سپس اصول طراحی دستگاه موقعيت‌دهی ابزار نانو بر مبنای انعطاف‌پذيری, استحکام و جابجايی بررسی شده است. پس از آن طرح کلی مکانيزم و محاسبات بر مبنای مدل جسم شبه صلب و با کمک سينماتيک ديفرانسيلی بيان شده است. در انتها نيز طرح دستگاه موقعيت‌دهنده ابزار نانو با نرم‌افزار المان محدود مدل‌سازی شده و نمودارهای لازم که بيانگر رفتار مکانيزم و عملگر مورد نياز برای ساخت است نيز از مدل استخراج شده است. نتايج مدل‌سازی قابليت‌های مکانيزم و ويژگی‌های فنی آن را مطابق محاسبات تاييد می‌کند و امکان استفاده از اين مکانيزم را به عنوان موقعيت‌دهنده ابزار با دقت نانو نشان می‌دهد.

دانلود مقاله