一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统，包括基座、宏动平台、微动平台和光栅尺位移传感器；宏动平台采用电磁直线电机，定子固定在基座上，动子用于承载微动平台；光栅尺位移传感器的光栅读数头设置在宏动平台的动子上、标尺光栅沿宏动平台动子的运动方向设置在宏动平台的定子上，用于测量宏动平台动子相对于定子的运动位移；微动平台采用压电直线电机，定子固定在宏动平台的动子上，动子用于装载物料；微动平台用于对宏动平台的位移进行补偿。本发明专利技术通过宏动平台跟微动平台输出位移的复合，能将搭载于微动平台上的物料送到指定的位置，能补偿宏动平台的速度抖动，具有高速与高精度的特点。

A high-speed and high-precision material transmission system driven by piezoelectricity and electromagnetism

【技术实现步骤摘要】
一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统
本专利技术涉及物料传输领域，尤其涉及一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统。
技术介绍
我国智能制造行业对自动化设备的定位精度和运动速度同时提出了越来越高的要求。考虑到压电直线电机具有定位精度高、自锁力大、结构灵活等特点，而电磁直线电机具有大行程和大功率输出的特点，因此这里提出一种利用压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统。国内专利技术专利CN203092144U中，提供了一种采用柔性铰链放大机构的压电作动器，进行微运动的补偿。由于所采用的压电作动器位移量小，结构复杂，实际工作过程中能量损失较大，另外由于采用了柔性放大机构导致作动器整体结构过大，占用安装空间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统，包括基座、宏动平台、微动平台和光栅尺位移传感器；所述宏动平台采用电磁直线电机，宏动平台的定子固定在基座上，宏动平台的动子用于承载微动平台；所述光栅尺位移传感器的光栅读数头设置在所述宏动平台的动子上、标尺光栅沿宏动平台动子的运动方向设置在宏动平台的定子上，用于测量宏动平台动子相对于定子的运动位移；所述微动平台采用压电直线电机，微动平台的定子固定在所述宏动平台的动子上，微动平台的动子用于装载物料；微动平台用于对宏动平台的位移进行补偿。作为本专利技术一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统进一步的优化方案，所述微动平台采用的压电直线电机为板式单足直线电机，采用封装设计。作为本专利技术一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统进一步的优化方案，所述微动平台动子的轨道和宏动平台动子的轨道平行。作为本专利技术一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统进一步的优化方案，所述微动平台动子的轨道和宏动平台动子的轨道垂直。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1.本专利技术中的微动平台采用板式微型压电直线电机驱动，具有高响应、免润滑机构简单的特点。宏动平台采用电磁直线电机结构，能实现大推力和高速度输出；2.本专利技术也通过微动平台实现对宏动平台的抖动补偿；3.本专利技术工作台在实际工作中可以使用宏微运动平台分别独立工作；4.本专利技术微动平台采用的压电直线电机具有结构简单、成本较低、体积小、精度高的特点，既具有毫米级行程，又具有微米甚至纳米级定位精度；5.本专利技术能同时实现大行程、高精度的物料输送与定位功能。附图说明图1是本专利技术中微动平台动子的轨道和宏动平台动子的轨道垂直设置时的结构示意图；图2是本专利技术中微动平台动子的轨道和宏动平台动子的轨道水平设置时的结构示意图。图中，1-基座，2-宏动平台的定子，3-宏动平台的动子，4-微动平台的定子，5-微动平台的动子，6-标尺光栅，7-光栅读数头。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本专利技术的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。如图1所示，本专利技术公开了一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统，包括基座、宏动平台、微动平台和光栅尺位移传感器；所述宏动平台采用电磁直线电机，宏动平台的定子固定在基座上，宏动平台的动子用于承载微动平台；所述光栅尺位移传感器的光栅读数头设置在所述宏动平台的动子上、标尺光栅沿宏动平台动子的运动方向设置在宏动平台的定子上，用于测量宏动平台动子相对于定子的运动位移；所述微动平台采用压电直线电机，微动平台的定子固定在所述宏动平台的动子上，微动平台的动子用于装载物料；微动平台用于对宏动平台的位移进行补偿。所述微动平台采用的压电直线电机优先采用板式单足直线电机，采用封装设计。设置微动平台时，可以将微动平台动子的轨道和宏动平台动子的轨道平行设置，如图2所示；也可以将微动平台动子的轨道和宏动平台动子的轨道垂直设置，如图1所示。栅尺位移传感器通过标尺光栅和光栅头进行位置检测，微动平台放置在宏动平台的动子之上，通过宏动平台的运动将微动平台运送到指定位置附近，然后通过微动平台进行位置补偿。微动平台采用压电直线电机定子，压电直线电机为了便于封装采用一种盒式结构。宏动平台采用电磁直线电机，定子上永磁体产生励磁磁场，当动子内部的线圈接通，通入正弦波电流后产生，与次级磁场相互作用产生电磁推力，使定子和动子间产生相对直线运动。微动平台采用压电直线电机，可以减少噪声、提高精度、免润滑，为提高驱动力还可以采用增加压电直线电机数量的方式。本
技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统，其特征在于，包括基座、宏动平台、微动平台和光栅尺位移传感器；/n所述宏动平台采用电磁直线电机，宏动平台的定子固定在基座上，宏动平台的动子用于承载微动平台；/n所述光栅尺位移传感器的光栅读数头设置在所述宏动平台的动子上、标尺光栅沿宏动平台动子的运动方向设置在宏动平台的定子上，用于测量宏动平台动子相对于定子的运动位移；/n所述微动平台采用压电直线电机，微动平台的定子固定在所述宏动平台的动子上，微动平台的动子用于装载物料；微动平台用于对宏动平台的位移进行补偿。/n

【技术特征摘要】
1.一种压电与电磁复合驱动的高速高精度物料传输系统，其特征在于，包括基座、宏动平台、微动平台和光栅尺位移传感器；
所述宏动平台采用电磁直线电机，宏动平台的定子固定在基座上，宏动平台的动子用于承载微动平台；
所述光栅尺位移传感器的光栅读数头设置在所述宏动平台的动子上、标尺光栅沿宏动平台动子的运动方向设置在宏动平台的定子上，用于测量宏动平台动子相对于定子的运动位移；
所述微动平台采用压电直线电机，微动平台的定子固定在所述宏动平台的动子上，微动平台的动子用于装载物料；微动平台用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华，黄旭珍，赵淳生，崔云鹏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32