六自由度短行程磁悬浮工作台

摘要

六自由度短行程磁悬浮工作台，本发明涉及一种六自由度磁悬浮工作台，属于电机领域。它解决了现有六自由度短行程磁悬浮工作台存在的发热量高、损耗大、结构复杂、平台高度低、热变性大以及动态特性查、定位精度低的问题。本发明包括两组正向力支撑单元和负向力支撑单元、两组X向驱动单元和Y向驱动单元、四组Z向驱动单元、上侧动基板、下侧动基板、上定基板和下定基板构成，上侧动基板、下侧动基板、上定基板和下定基板均相互平行设置，且上定基板位于上侧动基板和下动基板之间，下侧动基板位于上定基板和下定基板之间；上侧动基板与下侧动基板固定连接，上定基板和下定基板固定连接。本发明损耗小、结构简单且控制容易，适用真空环境。

主权项

一种六自由度短行程磁悬浮工作台，其特征在于，该六自由度短行程磁悬浮工作台由两组正向力支撑单元、两组负向力支撑单元、两组X向驱动单元、两组Y向驱动单元、四组Z向驱动单元、上侧动基板(A1)、下侧动基板(B1)、上定基板(D1)和下定基板(C1)构成；上侧动基板(A1)、下侧动基板(B1)、上定基板(D1)和下定基板(C1)均相互平行设置，且上定基板(D1)位于上侧动基板(A1)和下动基板B1之间，下侧动基板(B1)位于上定基板(D1)和下定基板(C1)之间；上侧动基板与下侧动基板固定连接在一起，上定基板(D1)和下定基板(C1)固定在一起；两组正向力支撑单元的结构相同，均由上动子、下动子和定子组成；两组负向力支撑单元的结构相同，均由上动子、下动子和定子组成；两组X向驱动单元的结构相同，均由上动子、下动子和定子组成；两组Y向驱动单元的结构相同，均由上动子、下动子和定子组成；四组Z向驱动单元的结构相同，均由动子和定子组成；正向力支撑单元的上动子、负向力支撑单元的上动子、Z向驱动单元的动子、X向驱动单元的上动子和Y向驱动单元的上动子均固定在上侧动基板(A1)的底面；正向力支撑单元的下动子、负向力支撑单元的下动子、X向驱动单元的下动子和Y向驱动单元的下动子均固定在下侧动基板(B1)的上表面；正向力支撑单元的定子、负向力支撑单元的定子、X向驱动单元的定子和Y向驱动单元的定子均固定在上定基板(D1)上，该上定基板(D1)与上侧动基板(A1)之间为上气隙，该定基板D1与下侧动基板(B1)之间为下气隙；Z向驱动单元的定子固定在下定基板(C1)的上表面；两组正向力支撑单元、两组负向力支撑单元、两组X向驱动单元和两组Y向驱动单元以上定基板的中心为圆心、沿同一半径R1的圆周方向相间排布，其中：两组正向力支撑单元的连线与两组负向力支撑单元的连线相交且呈90°夹角；两组X向驱动单元的连线与两组Y向驱动单元的连接相交且呈90°夹角；四组Z向驱动单元分别以下定基板的中心为圆心、沿半径为R2的圆周方向均匀分布；R1≠R2；正向力支撑单元的上动子、下动子和定子上均固定有永磁体，正向力支撑单元中的所有永磁体产生磁场力为推动上侧动基板(A1)和下侧动基板(B1)向上的力；负向力支撑单元的上动子、下动子和定子上均固定有永磁体，负向力支撑单元中的所有永磁体产生磁场力为推动上侧动基板(A1)和下侧动基板(B1)向下的力；正向力支撑单元和负向力支撑单元产生的磁场力共同作用使得上侧动基板(A1)和下侧动基板(B1)分别悬空并稳定在上定基板(D1)和下定基板(C1)的上方。