直流永磁平面运动平台制造技术

直流永磁平面运动平台。它涉及平面运动平台领域，它解决现有运动平台结构复杂且不适用于要求有较小体积和重量的场合的问题，以及降低制造成本与提高精度之间的矛盾。它由X向直线模块、Y向直线模块和辅助支撑模块组成，两条相互垂直的光栅尺分别安装在X向直线模块、Y向直线模块内，分别对X和Y方向直线位移进行反馈。动子线圈结构采用无铁芯自粘线圈，动子质量大幅降低，使该电机具有较快的响应速度，高频特性优良；位置反馈装置直接安装在动子上，实现了零传动、全闭环控制，大大提高了运动精度。同时，由于实现了模块化，可以明显降低生产成本及装配难度。该运动平台适用于行程较短，负载较轻，精密高速的运动场合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】直流永磁平面运动平台。它涉及平面运动平台领域，它解决现有运动平台结构复杂且不适用于要求有较小体积和重量的场合的问题，以及降低制造成本与提高精度之间的矛盾。它由X向直线模块、Y向直线模块和辅助支撑模块组成，两条相互垂直的光栅尺分别安装在X向直线模块、Y向直线模块内，分别对X和Y方向直线位移进行反馈。动子线圈结构采用无铁芯自粘线圈，动子质量大幅降低，使该电机具有较快的响应速度，高频特性优良；位置反馈装置直接安装在动子上，实现了零传动、全闭环控制，大大提高了运动精度。同时，由于实现了模块化，可以明显降低生产成本及装配难度。该运动平台适用于行程较短，负载较轻，精密高速的运动场合。【专利说明】直流永磁平面运动平台
本专利技术涉及一种平面运动平台。
技术介绍
目前，传统的获得平面XY运动平台的方法通常是使用旋转的伺服电机，通过丝杠转换成直线运动，再通过布置两条相互垂直的直线运动机构实现。这种方式结构复杂，难以获得高速及高加速度运动，只能做半闭环控制，精度较低。另一种是布置两套相互垂直的交流永磁同步直线电机，使用该种电机搭建的XY运动平台，精度较高，但由于该电机的结构特点，通常应用在长行程，大推力的场合，体积和重量较大，另外，由于技术难度高，高性能产品依赖进口，价格昂贵。还有一种是步进式平面电机，这种电机继承了普通步进电机的缺点，存在低频振荡、失步和高频失步，运行速度和加速度不能很高，自身噪声和振动较大，由于采用开环控制，精度有限。
技术实现思路
本专利技术的为了解决现有运动平台结构复杂且不适用于要求有较小体积和重量的场合的问题，以及降低制造成本与提高精度之间的矛盾，提出了一种直流永磁平面运动平台。本专利技术的直流永磁平面运动平台由X向直线模块、Y向直线模块和辅助支撑模块组成；x向直线模块由初级定子和初级动子组成，定子轭穿过对称布置的永磁体，同时，在永磁体阵列的外侧行程包络，使定子磁场形成完整回路，从而在狭小的空间内能产生两个方向相反的匀强磁场；初级动子上安装 有初级线圈和次级定子，初级线圈上下表面分别穿过初级定子形成的两个方向相反的匀强磁场；γ向直线模块由次级定子、次级动子输出座、次级线圈组成，次级线圈上下表面分别穿过次级定子形成的两个方向相反的匀强磁场；两条相互垂直的光栅尺分别安装在X向直线模块、Y向直线模块内，分别对X和Y方向直线位移进行反馈。本专利技术采用的动子线圈结构采用无铁芯自粘线圈，动子质量大幅降低，使该电机具有较快的响应速度，高频特性优良；位置反馈装置直接安装在动子上，实现了零传动、全闭环控制，大大提高了运动精度。同时，由于实现了模块化，可以明显降低生产成本及装配难度。该运动平台适用于行程较短，负载较轻，精密高速的运动场合。【专利附图】【附图说明】图1是动子线圈安装在定子磁场内的主视图；图2是定子磁场分布以及动子线圈受力原理图；图3是单一直线模块结构示意主视图；图4是单一直线模块工作原理图；图5是单一直线模主视图；图6是直流永磁平面运动平台结构主视图；图7是直流永磁平面运动平台结构侧视图。【具体实施方式】结合图1以及图2说明单一直线模块动子受力实施方式，本实施方式它由基座1、永磁定子、动子线圈3组成；永磁定子由外磁轭2、永磁体列阵4、内磁轭5、边磁轭6组成；永磁体列阵4贴放在外磁轭2上，外磁轭2通过边磁轭6连接至内磁轭5，从而形成完整的磁场回路；贴放于外磁轭2的永磁体列阵4在其外侧形成方向垂直于内磁轭5的勻强磁场8;初级线圈3中，单阻线圈7穿入勻强磁场8,绕过内磁轭5,从另一侧的勻强磁场穿出。当单匝线圈7中有正向电流时，线圈受安培力作用向上运动，当单匝线圈7中有反向电流时，线圈受安培力作用向下运动。结合图3至图5说明次单一直线模块动子运动实施方式，本实施方式它由上述单一直线模块动子受力实施方式中各个组成部分，以及动子输出端9、直线导轨10、软排线11、光栅尺读头12、光栅尺13、盖板14组成；动子线圈3安装在动子输出端9上，直线导轨10的滑块部件安装在动子输出端9底部，动子输出端9沿导轨10作直线运动；光栅尺读头12安装在动子输出端9上，随动子输出端9作直线运动；光栅尺13贴放在基座I上。动子线圈3所受的安培力传递给动子输出端9，同时光栅尺读头12可以通过安装在基座I上的光栅尺13读出当前的相对位移，作为位置信息反馈给运动控制器；盖板14安装在基座I上方，用于防止灰尘进入以及控制软排线11走向。结合图5至图7说明直流永磁平面运动平台实施方式，本实施方式由X向直线模块15、Y向直线模块16和辅助支撑模块17组成；Y向直线模块16与X向直线模块15成90°夹角，Y向直线模块16的基座I连接X向直线模块15的动子输出端9，辅助支撑模块17平行于X向直线模块15安装，辅助支撑模块17的动子输出端9连接Y向直线模块16的基座I ;辅助支撑模块17内不含光栅尺读头12和光栅尺13，用于提供更强的推力以及增加支撑刚度。【权利要求】1.直流永磁平面运动平台，它由X向直线模块(15)、Y向直线模块(16)和辅助支撑模块(17)组成；其特征是:Y向直线模块(16)与X向直线模(15)块成90°夹角，Y向直线模块的基座连接X向直线模块的动子输出端。2.根据权利要求1所述的直流永磁平面运动平台，其特征是:单一直线模块水平布置为X向直线模块(15)，单一直线模块竖直布置为Y向直线模块(16)，单一直线模块不安装光栅尺和光栅尺读头，水平布置为辅助支撑模块(17)。3.根据权利要求2所述的直流永磁平面运动平台，其特征是:单一直线模块安培力的产生部分由基座(I)、永磁定子、动子线圈(3)组成；永磁定子由外磁轭(2)、永磁体列阵(4 )、内磁轭(5 )、边磁轭(6 )组成组成；永磁体列阵(4 )贴放在外磁轭(2 )上，外磁轭(2 )通过边磁轭(6)连接至内磁轭(5);贴放于外磁轭(2)的永磁体列阵(4)在其外侧形成方向垂直于内磁轭的匀强磁场(8);动子线圈(3)垂直穿过一侧匀强磁场，绕过内磁轭，从另一侧的匀强磁场穿出。4.根据权利要求1所述的直流永磁平面运动平台，其特征是:单一直线模块由基座(I)、永磁定子、动子线圈(3)、动子输出端(9)、直线导轨(10)、软排线(11)、光栅尺读头(12)、光栅尺(13)、盖板(14)组成组成；动子线圈(3)安装在动子输出端(9)上，直线导轨(10)的滑块部件安装在动子输出端(9)底部，;光栅尺读头(12)安装在动子输出端(9)上；光栅尺(13)贴放在基座上；盖板(14 )安装在基座(I)上方。【文档编号】H02K41/03GK103427586SQ201210155610【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年5月18日 优先权日:2012年5月18日 【专利技术者】不公告专利技术人 申请人:贾莉莉本文档来自技高网...

【技术保护点】
直流永磁平面运动平台，它由X向直线模块（15）、Y向直线模块（16）和辅助支撑模块（17）组成；其特征是：Y向直线模块（16）与X向直线模（15）块成90°夹角，Y向直线模块的基座连接X向直线模块的动子输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：贾莉莉，
类型：发明
国别省市：