平面驱动装置及其校准方法_2

文档序号:9278574阅读:来源:国知局
间隔地设置在动子上。优选操控第二 X驱动装置以将动子沿X方向固定在第二 X驱动装置的地点处,与此同时,操控第一 I驱动装置用于固定,并且第二y驱动装置沿第一路程移动。平面驱动装置优选还包括第二 X传感器以确定动子相对于定子在X方向上的位置,其中,第二 X传感器在I方向上与第一 X传感器相间隔地设置。第二X驱动装置的固定优选在使用第二 X传感器情况下通过可调操控进行。
[0021 ] 在一个备选的优选实施方式中,平面驱动装置同样还包括第二 X传感器以确定动子相对于定子在X方向上的位置。第二 X传感器在y方向上与第一 X传感器相间隔地设置。在该实施方式中,动子扭转的测量也在应用第二 X传感器情况下进行。对此,在第二 I驱动装置移动期间与第二 I驱动装置的、利用I操控单元操控的第一路程相关地记录第二 X传感器的信号。在第二 I驱动装置移动期间,优选停止操控X驱动装置,即,一个或多个X驱动装置不通电。第一X传感器和第二X传感器所记录的信号共同代表扭转。尤其是扭转通过第一 X传感器和第二 X传感器的信号差代表。
[0022]因而y操控单元的校准通过与第一 X传感器和第二 X传感器所记录的信号一起分析I传感器信号进行。优选根据第一 X传感器和第二 X传感器所记录的信号确定代表动子扭转的数值,其方式为,确定第一 X传感器和第二 X传感器的信号差。根据代表扭转的数值确定校正系数以便对I操控单元进行校准,尤其是分析I传感器的信号。
[0023]在上述备选实施方式中,第二 y驱动装置优选逐步沿第一路程移动。以此测定数值对序列。
[0024]由于动子的扭转是受限的,所以第一路程有时不足以记录具有所需精度的足够的校准测量值。因而在第二 I驱动装置沿第一路程移动之后,第一 I驱动装置优选错开,以便动子随后重新利用第二 y驱动装置沿另一路程移动并且因此转动。为此优选进行下列步骤,即,按照上述操控第一 I驱动装置以固定I驱动装置、操控第二 I驱动装置以沿第一路程移动并且记录第一 X传感器的信号以及在必要时执行的记录第二 X传感器来执行这些步骤。首先通过y操控单元操控第一y驱动装置以使动子沿错开路程朝向y方向移动。随后通过I操控单元操控第一I驱动装置重新将所述动子固定在第一I驱动装置的已到达地点处。第一 I驱动装置固定之后,通过I操控单元操控第二 I驱动装置以使动子沿另一路程朝向I方向移动。在此,由于固定的第一I驱动装置而重新使动子以垂直于运动平面设置的转动轴线扭转。在重新扭转期间,在应用第一 X传感器情况下继续测量动子的扭转。为此,与第二 I驱动装置的、利用I操控单元操控的其他路程相关地记录第一 X传感器的信号。在此,在必要时用于沿第一路程移动期间测量扭转的第二 X传感器或在必要时应用的X驱动装置再次以相同方式应用。通过将I传感器的信号与第一 X传感器已记录的其他信号进行分析继续I操控单元的校准。
[0025]为了获得期望的精度可能需要第一 y驱动装置多次错开,从而第二 y驱动装置可以多次沿路程移动。因而通过I操控单元操控第一I驱动装置以使动子朝向I方向沿错开路程的移动优选重复多次。动子每次沿错开路程移动之后,重新通过y操控单元操控第一y驱动装置以将动子固定在第一I驱动装置的相应到达的地点处。在第一I驱动装置固定期间,同样通过I操控单元操控第二I驱动装置以使动子沿另一路程朝向I方向移动。由于固定的第一 y驱动装置相应出现动子以垂直于运动平面设置的转动轴线重复扭转。在应用第一 X传感器情况下相应再次测量动子的扭转,为此继续记录第一 X传感器的信号。由此可以继续I操控单元的校准。
[0026]第一路程和其他路程优选分别等长。错开路程同样优选等长。
[0027]第一 y驱动装置和第二 y驱动装置优选分别具有至少两个在y方向上相间隔的力传递件。这些力传递件优选由磁性或可磁化的极构成。
[0028]通过力传递件在y方向上的间距确定两个I驱动装置的周期。
[0029]y方向上的周期优选等于y驱动装置的马达周期和/或y传感器的传感器周期。
[0030]第一路程和在必要时移动过的其他路程优选分别为所述周期的一倍或正好为整数分之一。在此,第一路程和在必要时移动过的其他路程之和优选等于所述周期,从而通过校准可以校正传感器的周期性误差。第一路程和在必要时移动过其他的路程之和进一步优选为所述周期的多倍。这样第一 X传感器和在必要时的第二 X传感器的记录信号关于利用y操控单元操控的第二I驱动装置路程优选周期方式分析。这优选针对第一 X传感器和在必要时的第二 X传感器的逐步记录的信号进行,其中,步幅关于利用第二I驱动装置移动过的周期始终具有相同相位,例如始终在周期的0,Π/10、2Π/10、3Π/10、4Π/10、5Π/10等。将第一X传感器和在必要时的第二X传感器的已记录信号(关于周期具有相同相位)的这些测量值相加。这种周期分析导致,所有误差的求和以常量形式得到偏移误差,其在增量工作的测量原理下是可以忽略的。如果关于多个周期求平均值,则针对每个y位置得到相同偏移误差。
[0031]平面驱动装置优选还包括用以朝向X方向驱动动子的第二 X驱动装置,其中,第二X驱动装置在I方向上与第一 X驱动装置相间隔地设置在动子上。平面驱动装置优选具有用以操控第一 X驱动装置的X操控单元和第二 X驱动装置。
[0032]第一 X传感器在此优选用于可调式操控第一 X驱动装置,与此同时,第二 X传感器优选用于可调式操控第二 X驱动装置。为此,第一 X传感器和第二 X传感器与X操控单元电连接并且优选构成X操控单元的组件。
[0033]在具有两个X驱动装置的平面驱动装置的上述实施方式中,本发明的方法优选还包括用于X操控单元校准的步骤。所述校与对y操控单元的根据本发明的校准类似地实施。首先,通过X操控单元操控第一 X驱动装置以将动子沿X方向固定在第一 X驱动装置的地点处。同时,通过X操控单元操控第二 X驱动装置以使动子朝向X方向沿第一 X路程移动。在此,由于固定的第一 X驱动装置相应再次出现动子以垂直于运动平面设置的转动轴线扭转。在应用y传感器情况下测量动子的扭转,为此与第二 X驱动装置的、利用X操控单元操控的第一 X路程相关地记录y传感器的信号。X操控单元的校准通过对第一 X传感器和/或第二 X传感器的信号与I传感器所记录的信号进行分析实现。
[0034]在特别的实施方式中,平面驱动装置包括两个I传感器,从而前述I传感器构成第一 I传感器,而平面驱动装置还包括第二 I传感器。
[0035]第一 X驱动装置和第二 X驱动装置以及第一 I传感器和第二 I传感器可以在所述步骤中备选地应用。
[0036]相应类似于y操控单元的校准,优选除了第一 y传感器之外,第二 y传感器或y驱动装置中的一个也用于测量扭转。
[0037]在第二 X驱动装置沿第一 X路程移动时,优选操控I驱动装置中的一个以将动子沿y方向固定在该y驱动装置的地点处。由此,动子也可以不朝向y方向平移运动,这导致,仅仅第一I传感器的信号代表动子扭转。
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