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一：技术要求
1. 根据设备工艺情况，要求机构所控制的最终目标对象相对定位精度为0.001毫米；
2. 机构具备参数一致性，可稳定的实现批量生产，品质易于测控；
3. 由开环驱动机构所构成的闭环定位效率尽可能高；
4. 性能价格比尽可能高；
二：实现方案和计算
1. 按照技术要求，考虑实现方案如下：
2. 按照以下数据计算负载和电机的惯量比JL/J0:
工作平台重量 100KG
丝杆有效行程100毫米，导程4毫米，直径12毫米
减速机减速比 4:1
伺服电机 100W/AC220V/3P
－――――――――――――――
JL/J0=(0.56/16)/0.03=1.2
3. 因负载惯量比远远小于5, 因此此系统将实现约150HZ以上的速度环响应频宽，符合系统快速性要求；
4. 如不考虑平台机构误差，自电机到滚珠丝杆螺母最大反向背隙误差（伺服电机空行程脉冲数）计算：
伺服电机角度分辨率10000PPR
滚珠丝杆最大反向误差0.023毫米,导程4毫米
减速机最大反向背隙误差15弧分（1圆周＝360°＝360*60′＝360*3600″）
减速比4:1
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减速机背隙脉冲＋滚珠丝杆背隙脉冲＝7+230=237脉冲
5. 如不考虑平台机构误差，自电机到滚珠丝杆螺母重复定位复现精度（伺服电机复现行程脉冲数）计算：
伺服电机角度分辨率10000PPR，定位精度1PPR
滚珠丝杆重复定位精度0.002毫米，导程4毫米
减速机同向背隙抖动误差1弧分（1圆周＝360°＝360*60′＝360*3600″）
减速比4:1
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伺服电机重复定位脉冲＝20
6. 脉冲当量计算（最小步进移动单位）：
伺服电机角度分辨率10000PPR
滚珠丝杆导程4毫米
减速比4:1
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伺服电机1个脉冲等于0.0001毫米（0.1微米）
7. 动态时间计算
伺服电机最高转速：3000RPM
伺服电机在3000RPM下移动一个脉冲当量的时间：2微秒
因伺服电机的响应频宽＝150HZ 远远大于2微秒，并考虑到最大背隙脉冲为237,
综合得出系统闭环响应（未考虑平台连接机构）动态时间为 6毫秒
如考虑机构的安全性，降低带宽有利于机构稳定，系统响应时间优于20毫秒；
8. 视觉系统功能分析
因机构及系统机械加工因素、温度、湿度因素，开环精度无法达到1微米，但机构可分辨且可驱动并可以实现0.1微米的最小步进单位，系统最终依靠CCD视觉系统得以纠正；
三：前述给定条件下精密定位系统机构及其控制技术实现步骤
1. 伺服电机驱动滚珠丝杆副以0.1微米的步进距离移动；
2. 位置脉冲的发出依靠运动控制卡发出AB向脉冲，当A向超前B向90°，电机正传；当A向滞后B向90°，电机反转；
3. 当单向运动时，位置脉冲数量和绝对重复定位存在最大20个脉冲的复现误差；
4. 当电机反向时，存在最大237个脉冲的背隙误差；
5. 误差的消除要依赖于CCD视觉系统的闭环控制，整个装置的最终相对定位精度是由CCD视觉系统来保证的；
四：方案总结
1. 本系统的包含的元件明细清单：
a) 伺服电机驱动器ASD0121LA 3EA
b) 伺服电机 ASMT01L250AK 3EA
c) 伺服电机和驱动器接头 3套
d) 单卡4轴脉冲输出运动控制卡 MPC07 1EA
e) 伺服电机编码器6*2*0.34电缆 18米
f) 伺服电机3*0.75电源动力电缆 18米
g) 伺服电机6*2*0.34控制电缆 6米
h) 伺服电机40*40/ 4:1专用减速机 3EA
i) 伺服电机专用联轴器 3EA
j) 0.023Φ12*4.000×100毫米滚珠丝杆副 3EA
2. 其它涉及到的元件：
a) 线性导轨
b) 视觉系统
美国BANNER的视觉系统，是一体化视觉系统，通过开发包定制视觉检测和控制分析程序，下传到视觉系统后，脱机运行，运行和检测的数据可以通过网络接口和PLC或工控机沟通；硬件和传统的视觉采集板卡＋摄像头的结构完全不同，这种整体式的结构可靠性和稳定性都非常好；
开发的过程非常简单，系统也很稳定，大大减小了程序量；
c) 低压配电系统
d) 高速光电、光纤传感器元件；
e) 工业控制减速机
f) 软件开发和应用
3. 本系统是非常成熟的控制模式；
4. 本系统所涉及的元件品质易于保证且可控可测；
5. 本系统交货期易于保证；
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