
长时间运行后,如何检测纳米位移台是否存在机械磨损?
长时间运行后判断纳米位移台是否存在机械磨损,通常可从以下几个维度进行检测和分析:
一、性能变化检测
定位重复精度降低
原点重复返回偏差增大;
同一目标位置多次定位出现偏差,可能表明导轨或驱动机构磨损。
最小步进分辨率变差
微小指令无法被精确执行,或者存在不连续运动;
滑动/滚动部件存在微小松动或表面损伤。
运行噪音增大
运动过程中出现异常杂音或不规则摩擦声;
反映滚珠丝杠、导轨或压电执行机构存在磨耗或润滑不足。
回程间隙变化
正向与反向运动间的位置偏差(backlash)增大;
表明机械连接部位松动或丝杠副/导轨副磨损。
二、振动与加速度分析
使用激光干涉仪或高分辨率加速度传感器记录运动过程中的微振动;
若频谱中出现新频率分量或共振频率偏移,可能意味着结构磨损或松动。
三、热漂移与非线性误差增大
长时间扫描后,发现漂移量随运行时间明显上升,尤其在恒定环境温度下;
磨损导致摩擦特性变化,进而引起热积累模式改变。
四、目视与显微检查(停机后)
关闭系统后,使用光学显微镜或扫描电镜(如可拆卸部件)检查以下部位:
滑轨表面是否有划痕、压痕;
轴承、导轨、滑块是否有磨耗颗粒、润滑干涸现象;
螺母与丝杠接触处是否出现偏心或金属粉末。
五、位移传感器输出异常分析
检查闭环反馈中编码器、干涉仪等输出信号的线性度是否下降;
比如产生周期性波动,可能由驱动机构周期性磨损导致。
六、校准曲线偏移
使用标准位移样本进行标定,对比历史校准曲线;
若单位电压对应位移出现明显偏移,说明机械/电气系统某处性能变化。