推力干扰曲线。从图中可W看出， X向出力的推力常数波动为2. 3% (44. 1N/A~45. 1N/A)，Y向推力干扰很小，在0.03N/AW 内，但Z向推力干扰达到4. 5N/A。图19是X向发力体Z向运动狂向位置不变）时，X向出 力，及Y、Z向推力干扰曲线。从图中可W看出，X向推力常数波动为（42.4N/A~47.5N/A)， Y向推力干扰同样很小，也在0. 03N/AW内，但Z向推力干扰达到了 1. 9N/A。对W上所述的 两种推力波动，均可W通过X向发力体自身的自适应控制的方式补偿，但对于两种情况下 的Z向的推力干扰，需要通过控制YZ向发力体的Z向推力补偿该干扰。
[0089] 综上所述，本发明提供的一种六自由度线缆拖动装置，与磁浮平面电机同步运动， 包括X向电机、Y向电机W及用于连接X向电机和Y向电机的连接机构300,其中，所述连接 机构300的一端延伸至磁浮平面电机定子410的底部，另一端延伸至所述磁浮平面电机定 子410的上方；所述X向电机包括X向电机定子线圈110、X向电机动子磁铁120W及X向 电机动子导轨130,所述X向电机定子线圈110与X向电机动子导轨130均沿X方向固定于 所述连接机构300上，所述X向电机动子磁铁120限位于所述X向电机动子导轨130内，并 与线缆430和磁浮平面电机动子420的连接端440固接；所述Y向电机包括Y向电机动子 线圈210和Y向电机定子磁钢220,所述Y向电机定子磁钢220固定于所述磁浮平面电机定 子410的底部，所述Y向电机动子线圈210与所述连接机构300固接，并能够在所述Y向电 机定子磁钢220上沿Y方向运动，所述线缆430与所述Y向电机动子线圈210连接端固接。 本发明利用X向电机拖动线缆430沿X向同步跟随；Y向电机通过连接机构300拖动线缆 430沿Y向同步跟随，从而实现线缆430与磁浮平面电机动子420的同步运动。
[0090] 显然，本领域的技术人员可W对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神 和范围。送样，倘若本发明的送些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之 内，则本发明也意图包括送些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种六自由度线缆拖动装置，与平面电机同步运动，其特征在于，包括X向电机、Y向 电机以及用于连接所述X向电机和所述Υ向电机的连接机构，所述连接机构的一端延伸至 所述平面电机定子的底部，另一端延伸至所述平面电机定子的上方。2. 如权利要求1所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述X向电机包括X向电 机定子线圈、X向电机动子磁铁以及X向电机动子导轨，所述X向电机定子线圈与所述X向 电机动子导轨均沿X方向固定于所述连接机构上，所述X向电机动子磁铁限位于所述X向 电机动子导轨内，并与所述线缆一头和所述平面电机动子的连接端固接。3. 如权利要求2所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述Υ向电机包括Υ向电 机动子线圈和Υ向电机定子磁钢，所述Υ向电机定子磁钢固定于所述平面电机定子的底部， 所述Υ向电机动子线圈与所述连接机构固接，并能够在所述Υ向电机定子磁钢上沿Υ方向 运动，所述线缆另一头与所述Υ向电机动子线圈连接端固接。4. 如权利要求2所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述X向电机动子磁铁包 括第一连接件、两组第一磁钢阵列以及两组第一背铁，所述两组第一磁钢阵列分设于所述 X向电机定子线圈的两侧，每个第一磁钢阵列远离X向电机定子线圈的一侧固定有一个第 一背铁，所述第一连接件将所述的两组第一磁钢阵列以及两组第一背铁固定形成一个U型 块，所述U型块的开口处固定连接有向外翻折的导轨滑块，所述导轨滑块限位于所述X向电 机动子导轨相对应的凹槽内。5. 如权利要求2或3所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述X向电机定子线 圈和所述Υ向电机动子线圈均采用PCB板式线圈。6. 如权利要求5所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述PCB板式线圈包括外 部线圈板，所述外部线圈板内设有依次排列的方形线圈。7. 如权利要求6所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述外部线圈板上设有 若干层间连接孔，每个层间连接孔对应所述方形线圈的一层导线；所述外部线圈板上还设 有若干三相线圈引接线孔，引入三相电流。8. 如权利要求6所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述X向电机动子磁铁的 阵列排列方式为主磁极磁铁Ν、主磁极磁铁Η1、主磁极磁铁S、主磁极磁铁Η2,依次循环。9. 如权利要求8所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述X向电机动子磁铁组 成的阵列的总宽度W3 > 3XWi，所述％为相邻的两个方形线圈中心线的间距。10. 如权利要求3所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述Y向电机定子磁钢 包括第二背铁、设于所述第二背铁上的X向磁钢阵列和两组YZ向磁钢阵列，所述两组YZ向 磁钢阵列分设于所述X向磁钢阵列的两侧。11. 如权利要求10所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述YZ向磁钢阵列的 排列方式为磁铁N、磁铁H1、磁铁S、磁铁H2,依次循环；所述X向磁钢阵列的排列方式为磁 铁N、磁铁H、磁铁S。12. 如权利要求10所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述Y向电机动子线圈 包括四个YZ向发力体和一个X向发力体，两个所述YZ向发力体与一个所述YZ向磁钢阵列 的位置相对应，另外两个所述YZ向发力体与另一个所述YZ向磁钢阵列的位置相对应，所述 X向发力体与所述X向磁钢阵列的位置相对应。13. 如权利要求12所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，每个所述YZ向发力体 包括三个方形线圈，每个所述方形线圈有两个出线端，所述出线端一端通过所述层间连接 孔与另外两个所述方形线圈短接，所述出线端另一端接至三相线圈引接线孔，接三相电流 中的一相。14. 如权利要求12所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述四个YZ向发力体 满足如下关系式：A= 5τ/3,W2 = (η+1/2)τ。15. 如权利要求12所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述X向发力体接直 流电，四个所述ΥΖ向发力体均接U、V、W三相交流电，且U、W三相交流电正接，V相交流电反 接。16. 如权利要求12所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述四个YZ向发力体 满足如下关系式：I= 4τ/3,W2 = (η+1/2)τ。17. 如权利要求16所述的六自由度线缆拖动装置，其特征在于，所述X向发力体接直流 电，四个所述ΥΖ向发力体均接U、V、W三相交流电，且三相交流电均正接。
【专利摘要】本发明涉及一种六自由度线缆拖动装置，包括X向电机、Y向电机及连接机构，连接机构的一端延伸至平面电机定子的底部，另一端延伸至平面电机定子的上方；X向电机包括X向电机定子线圈、X向电机动子磁铁及X向电机动子导轨，X向电机定子线圈与X向电机动子导轨均沿X方向固定于连接机构上，X向电机动子磁铁限位于X向电机动子导轨内，与线缆固接；Y向电机包括Y向电机动子线圈和Y向电机定子磁钢，Y向电机定子磁钢固定于平面电机定子的底部，Y向电机动子线圈与连接机构固接，并在Y向电机定子磁钢上运动，线缆与Y向电机动子线圈连接端固接。利用X向电机拖动线缆沿X向同步跟随；Y向电机通过连接机构拖动线缆沿Y向同步跟随。
【IPC分类】H02N15/00
【公开号】CN105322831
【申请号】CN201410331702
【发明人】段素丙, 陈庆生, 刘小虎, 季汉川, 池峰, 胡兵
【申请人】上海微电子装备有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月11日