Para melhorar a precisão da posição espacial dos pontos funcionais correspondentes à mesa XY, foi proposta um método de medição online de erros de seis graus de liberdade (6-DOF) e estabelecido um modelo correspondente de compensação de erros. O princípio do interferômetro a laser foi utilizado para medir os erros de posicionamento nas direções dos eixos X e Y da mesa e os erros de linearidade na direção do eixo Z, enquanto o princípio do autocollimador a laser foi usado para medir os erros angulares de rotação da mesa em torno dos eixos X, Y e Z, permitindo assim a medição online dos erros 6-DOF. Foi analisado o erro espacial causado pelos erros 6-DOF nos pontos funcionais correspondentes, e um modelo de compensação de erro baseado nos princípios de Abbe e Bryan foi estabelecido. Com base no método de medição proposto, foi desenvolvido um sistema compacto, de alta precisão, in situ e online para medição 6-DOF, aplicado à mesa de uma máquina de medição tridimensional micro-nano; usando o interferômetro a laser SIOS como referência, a eficácia do sistema de medição e do modelo de compensação de erros foi verificada experimentalmente, e a incerteza do sistema foi avaliada. Os resultados mostraram que, após a medição e compensação dos erros 6-DOF, os maiores erros de posição dos pontos funcionais de referência nas direções X, Y e Z foram reduzidos de 1,7 μm, 3,4 μm e 3 μm para 65 nm, 81 nm e 109 nm, respectivamente, com incerteza expandida de 90 nm, 98 nm e 158 nm (k=2). Este método e sistema podem ser usados para melhorar a precisão da mesa XY.

Mesa XY; múltiplos graus de liberdade; modelo de compensação; princípio de Abbe