六自由度磁悬浮平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于磁悬浮技术领域，特别涉及一种六自由度磁悬浮平台。
【背景技术】
[0002]磁悬浮作为一个新兴的科学技术，不仅在工业领域有广泛应用，在生命科学等其他领域也有不可或缺的重要地位，磁悬浮技术在促进国民经济发展和提高人民物质生活水平方面具有广阔的应用前景。在此发展背景下，联系到高精度精密仪器的发展要求，磁悬浮平台的研究可以满足其对超精密运动控制性能和超洁净生产环境的苛刻要求，作为一个前沿热门领域和国际上最新的一门支撑平台技术，磁悬浮平台的突出地位不言而喻。
[0003]在现代信息产业和高精密加工等领域，常常需要大行程纳米级定位设备，它对超精密运动控制性能和超洁净生产环境等提出了越来越苛刻的要求。现阶段，定位设备主要通过纯机械方式支撑，比如弹簧、高精度丝杆等，但是该结构调整位置不方便，不能实现自适应，定位精度受机械加工等因素限制，并且响应频率低，难以适应快速变化的应用要求。因此现有定位平台的机构设计理论和运动控制技术面临着极大的挑战。磁悬浮平台技术是一门新兴学科，能够有效地解决上述的问题，其研究的重要性就不言而喻。但是国内外的磁悬浮平台研究还处于萌芽阶段，结构设计存在一定的问题，使得多自由度控制与大行程的实现还是空中楼阁。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型设计了一种结构新颖、高精度、多自由度、大行程的六自由度磁悬浮平台。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]—种六自由度磁悬浮平台，包括一个方形基座和一个方形载物平台，所述的方形载物平台的一对对角上分别设有一个方形的水平磁体固定装置，所述的方形的水平磁体固定装置向外的相邻两面分别设有水平永磁体，所述的水平永磁体外套有固定在方形基座上的水平音圈装置，所述的方形基座任一边设有一个光电传感器，与其相邻的一边设有二个光电传感器；所述的方形基座中间设有呈方形分布的四个竖直音圈装置，所述的四个竖直音圈装置之间设有呈三角分布三个电容传感器；所述的方形载物平台下设有四个竖直磁体固定装置，所述的竖直磁体固定装置下设有竖直永磁体，所述的竖直永磁体置于竖直音圈装置之中；所述的方形载物平台四个边的下方均设有水平激光反射板。
[0007]进一步的，所述的水平音圈装置不接触的套在水平永磁体外组成水平音圈电机；所述的竖直永磁体不接触的置于竖直音圈装置之中构成竖直音圈电机。
[0008]进一步的，所述的水平音圈装置为带颈法兰状，包括第一颈管和第一法兰盘，所述的第一颈管外套有音圈，所述的第一法兰盘一端留有切口，所述的切口上设有用于与方形基座固定的螺丝口。
[0009]进一步的，所述的竖直音圈装置为带颈法兰状，包括第二颈管和第二法兰盘，所述的第二颈管外套有音圈。
[0010]进一步的，所述的光电传感器通过垂直于方形基座的光电传感器固定角铝固定。
[0011]进一步的，所述的音圈由100 Bi直径Imm的漆包铜线绕制而成。
[0012]进一步的，所述的水平永磁体和竖直永磁体采用强磁材料烧结钕铁硼磁铁N50制成。
[0013]进一步的，所述的水平音圈装置和竖直音圈装置为铝制作而成。
[0014]进一步的，还包括A/D采集器、DSP处理器、D/A转换器、压控恒流源；所述的光电传感器和电容传感器组成传感器模块，所述的传感器模块依次与A/D采集器、DSP处理器、D/A转换器、压控恒流源和音圈连接。
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有以下特点:
[0016]—种六自由度磁悬浮平台在磁悬浮平台中引入音圈电机技术，音圈电机具有推力均匀，运动平稳，响应快等特点，从而大大提高磁悬浮平台的性能，使得平台的控制精度更高，最小步进减小，同时系统响应频率能够达到IkHz以上。本实用新型在方形基座上固定8个音圈，其中四个分布在方形基座四边，另外四个分布在一对对角，能够实现6个自由度的运动与精确控制。
[0017]本实用新型音圈电机的音圈采用圆柱形骨架，绕之以漆包铜线制成。永磁体采用与音圈对应的圆柱形结构，材料采用烧结钕铁硼磁铁N50，从而获得更大的驱动力，提高平台的负载能力，能够适用更多复杂的工作环境。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的整体示意图；
[0019]图2是本实用新型的方形基座局部结构不意图；
[0020]图3是本实用新型方形载物平台的结构示意图；
[0021]图4是本实用新型的水平磁体固定装置的结构示意图；
[0022]图5是本实用新型的竖直磁体固定装置的结构示意图；
[0023]图6是本实用新型的竖直音圈电机总体结构；
[0024]图7是本实用新型的水平音圈电机总体结构；
[0025]图8是本实用新型的系统框图；
[0026]图中，1-方形基座，2-方形载物平台，3-水平磁体固定装置，4-水平音圈装置，4-1-第一颈管，4-2-第一法兰盘，4-3-切口，5-水平激光反射板，6-竖直音圈装置，6-1-第二颈管，6-2-第二法兰盘，7-光电传感器固定角铝，8-光电传感器，9-电容传感器，10-竖直磁体固定装置，11-水平永磁体，12-竖直永磁体。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0028]如图1，一种六自由度磁悬浮平台，，包括一个方形基座I和一个方形载物平台2，所述的方形载物平台2的一对对角上分别设有一个方形的水平磁体固定装置3，如图4，所述的方形的水平磁体固定装置3向外的相邻两面分别设有水平永磁体11，所述的水平永磁体11外套有固定在方形基座I上的水平音圈装置4，所述的方形基座I任一边设有一个光电传感器8，与其相邻的一边设有二个光电传感器8 ;所述的方形基座I中间设有呈方形分布的四个竖直音圈装置6，如图2，所述的四个竖直音圈装置6之间设有呈三角分布三个电容传感器9 ;所述的方形载物平台2下设有四个竖直磁体