一种恒定磁力预载机构及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种恒定磁力预载机构及其控制方法，包括有安装底座、设置在安装底座上的高精度运动平台和滑块组合、设置在所述滑块组合上的磁力装置、连接所述高精度运动平台和磁力装置的钢丝绳、设置在安装底座顶部的滚轮组合以及用于测量高精度运动平台拉力的拉力传感器，所述钢丝绳设置在滚轮组合上，所述高精度运动平台和磁力装置设置在所述安装底座的两侧；在所述高精度运动平台加减速运动时，所述磁力装置的磁力大小根据高精度运动平台的拉力变化而变化；所述磁力装置可以极大限度的保证磁力与高密度运动平台的拉力一致，有效提高了高精度运动平台的定位精度。提高了高精度运动平台的定位精度。提高了高精度运动平台的定位精度。

【技术实现步骤摘要】
一种恒定磁力预载机构及其控制方法


[0001]本专利技术属于运动平台领域，涉及一种恒定磁力预载机构及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着现代科学技术的发展，对具有高精度和分辨率的大尺度运动平台的需求越来越迫切，这类平台在诸如IC制造装备、超精密加工和测量、生物医学工程、航天航空等领域都有着广泛的应用。
[0003]在高精度运动平台带负载在竖直方向进行加减速运动时，力会产生变化，而配重不能实时改变，导致配重与负载不能平衡，高精度运动平台的定位精度不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述的问题，提出了一种恒定磁力预载机构及其控制方法。
[0005]为实现上述目的，可通过下列技术方案来实现，一种恒定磁力预载机构，包括有安装底座、设置在安装底座上的高精度运动平台和滑块组合、设置在所述滑块组合上的磁力装置、连接所述高精度运动平台和磁力装置的钢丝绳、设置在安装底座顶部的滚轮组合以及用于测量高精度运动平台拉力的拉力传感器，所述钢丝绳设置在滚轮组合上，所述高精度运动平台和磁力装置设置在所述安装底座的两侧；在所述高精度运动平台加减速运动时，所述磁力装置的磁力根据高精度运动平台的拉力变化而变化。
[0006]进一步具体的，所述磁力装置包括有设置在所述滑块组合上的磁力块以及电磁铁，所述磁力块与电磁铁之间留有距离L。
[0007]进一步具体的，所述磁力块与电磁铁之间的距离L恒定。
[0008]进一步具体的，所述滑块组合包括有固定设置在所述安装底座上的滑轨、滑动设置在所述滑轨上的滑块、设置在滑块上的调整板以及向滑块提供动力的平板电机，所述磁力块设置在调整板上，所述滑轨竖直设置。
[0009]进一步具体的，在所述滑块和安装底座之间设置第一光栅尺。
[0010]进一步具体的，在所述高精度运动平台上设置第二光栅尺。
[0011]进一步具体的，所述滚轮组合包括有固定设置在所述安装底座顶部的固定座、固定设置在所述固定座上的滚轮架以及设置在滚轮架上的滚轮，所述钢丝绳设置在滚轮上。
[0012]进一步具体的，所述滚轮组合设置两组，两所述滚轮相互远离设置，且凸出于所述安装底板。
[0013]一种恒定磁力预载机构的控制方法，操作步骤如下所述：
[0014]S1、在所述高精度运动平台上设置负载，根据负载设置磁力块与电磁铁之间的距离以及电磁铁的初始磁力；
[0015]S2、在高精度运动平台加减速运动时，所述电磁铁同步运动，所述平板电机带动滑块运动，所述滑块与电磁铁之间相对静止；
[0016]S3、所述拉力传感器检测到拉力的变化，并将信号传输至处理器；
[0017]S4、处理器通过计算得出所需的电流值，并调整电磁铁的电流，电流改变后磁力也随之改变，电磁铁的磁力时刻与高精度运动平台的拉力保持一致。
[0018]进一步具体的，S4中所需的电流值的计算公式如下：
[0019][0020]其中：F—电磁吸力(N)
[0021]S—铁心截面积(m2)
[0022]I—线圈电流(A)
[0023]N—线圈匝数(匝)
[0024]R
m
—磁阻(H
‑1)。
[0025]本专利技术一种恒定磁力预载机构及其控制方法，可以实现如下技术效果：所述高精度运动平台在加减速运动过程中的拉力产生变化，并向处理器实时传输信号，处理器根据拉力传感器传输的信号计算后同步调节磁力装置的磁力大小，所述磁力装置可以极大限度的保证磁力与高密度运动平台的拉力一致，有效提高了高精度运动平台的定位精度。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的立体结构示意图一；
[0027]图2是本专利技术的图1中A处放大图；
[0028]图3是本专利技术的立体结构示意图二；
[0029]图4是本专利技术的右视结构示意图；
[0030]图5是本专利技术的图4中B处放大图；
[0031]图中：1、安装底座；2、高精度运动平台；31、滑轨；32、滑块；33、平板电机；34、第一光栅尺；35、调整板；41、磁力块；42、电磁铁；5、钢丝绳；61、固定座；62、滚轮架；63、滚轮；7、拉力传感器。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或者类似的标号表示相同或者类似的元件或者具有相同或者类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。
[0033]下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术。而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。下面对本专利技术的实施例进行详细说明。
[0035]一种恒定磁力预载机构，如图1、图2、图3、图4以及图5所示，包括有安装底座1、设置在安装底座1上的高精度运动平台2和滑块组合、设置在滑块组合上的磁力装置、连接高精度运动平台2和磁力装置的钢丝绳5、设置在安装底座1顶部的滚轮组合以及用于检测高精度运动平台2拉力的拉力传感器7，所述高精度运动平台2和磁力装置设置在所述安装底座1的两侧；在所述高精度运动平台2上下运动时，磁力装置也同步进行上下运动，且磁力装置与高精度运动平台2的运动距离保持一致，所述拉力传感器7根据高精度运动平台2在上下运动的过程中拉力的变化，同步调节磁力装置的电流从而调节磁力大小，使磁力与拉力始终保持一致。设置拉力传感器7，可以检测在所述高精度运动平台2在运动过程中的拉力变化，并向处理器实时传输信号，处理器根据拉力传感器7传输的信号调节磁力装置的磁力大小，所述磁力装置可以极大限度的保证磁力与高密度运动平台2的拉力保证一致，有效提高了高精度运动平台2的定位精度。
[0036]如图1、图3、图4所示，所述滑块组合包括有固定设置在所述安装底座1上的滑轨31、滑动设置在滑轨31上的滑块32、设置在滑块32上的调整板35和平板电机33，所述滑轨31竖直设置在所述安装底板1上，可以便于磁力装置进行竖直方向的运动，所述滑轨31具有导向的作用；所述磁力装置设置在调整板35上，在安装磁力装置之前调整所述调整板35的位置，在磁力装置的位置确定后，将调整板35固定在滑块32上；在所述安装底座1与滑块32之间设置平板电机33和第一光栅尺34，平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒定磁力预载机构，其特征在于：包括有安装底座(1)、设置在安装底座(1)上的高精度运动平台(2)和滑块组合、设置在所述滑块组合上的磁力装置、连接所述高精度运动平台(2)和磁力装置的钢丝绳(5)、设置在安装底座(1)顶部的滚轮组合以及用于测量高精度运动平台(2)拉力的拉力传感器(7)，所述钢丝绳(5)设置在滚轮组合上，所述高精度运动平台(2)和磁力装置设置在所述安装底座(1)的两侧；在所述高精度运动平台(2)加减速运动时，所述磁力装置的磁力根据高精度运动平台(2)的拉力变化而变化。2.根据权利要求1所述的恒定磁力预载机构，其特征在于：所述磁力装置包括有设置在所述滑块组合上的磁力块(41)以及电磁铁(42)，所述磁力块(41)与电磁铁(42)之间留有距离L。3.根据权利要求2所述的恒定磁力预载机构，其特征在于：所述磁力块(41)与电磁铁(42)之间的距离L恒定。4.根据权利要求2所述的恒定磁力预载机构，其特征在于：所述滑块组合包括有固定设置在所述安装底座(1)上的滑轨(31)、滑动设置在所述滑轨(31)上的滑块(32)、设置在滑块(32)上的调整板(35)以及向滑块(32)提供动力的平板电机(33)，所述磁力块(41)设置在调整板(35)上，所述滑轨(31)竖直设置。5.根据权利要求1所述的恒定磁力预载机构，其特征在于：在所述滑块(32)和安装底座(1)之间设置第一光栅尺(34)。6.根据权利要求5所述的恒定磁力预载机构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文豪，王斌，牛增渊，丁辉，
申请(专利权)人：江苏集萃精凯高端装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：