专利名称：二维运动平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种运动平台，特别涉及直线电机驱动的二维运动平台。
背景技术：
传统的旋转电机驱动的运动平台，由于受机械传动中惯量、刚度、磨损 等因素的限制，而无法实现所需的高的运行速度及精度，因此生产中开始采
用直线电机:取代旋转电^L驱动平台运动。
公开日为2007年5月16日、申请号为200610104984. 3号的中国发明专 利申请公开了一种直线电机驱动的二维运动平台，该平台包括上、下两个平 台基座，以及一个承载工作台；上平台基座及承载工作台分别由下平台及上 平台上所配置的直线电机驱动实现直线运动，两者运动方向呈90度正交； 上、下平台基座侧面均固定有光栅尺及相应的光栅尺读数头。
该平台较之旋转电机驱动的运动平台具有更高的运行速度及精度，但仍 有不足。其缺点是直线电机定子周围存在的磁场，由于未采取任何措施进 行防护，当平台用于晶圓等精密的半导体器件加工时，该磁场会对加工工件 的性能产生影响；下平台配置单个直线电机驱动上平台动作，当负载较大或 负载位置发生较大变化时，该电机因单独承载较大的负载或结构变化量而无 法保持良好的动态特性，由此产生一定的动态误差，进而对工件加工精度造 成影响。
发明内容
为克服以上缺点，本发明所欲解决的技术问题是提供一种能有效屏蔽运 动平台存在的磁场，大幅降低电机漏磁对加工工件的影响的由直线电机驱动 的二维运动平台。
本发明所欲解决的另 一技术问题是提供一种可根据负载及负载的位置变 化情况，较佳分配承载能力的由直线电机驱动的二维运动平台。本发明解决上述技术问题所釆用的技术方案是提供一种二维运动平台， 包括Y平台、安装在Y平台上的X平台、及安装在X平台上的工作台，X平台包 括驱动工作台在X平台上运动的直线电机及支撑工作台的直线导轨，Y平台包 括驱动X平台在Y平台上运动的直线电机及支撑X平台的直线导轨。所述X平 台、Y平台分别包括底座，至少一底座上的直线电机定子上方安装磁屏蔽板。 所述X平台、Y平台分别包括底座，至少一底座上的直线电机定子上方安装磁运动的直线电机包括两个或多个。本发明采用上述技术方案所达到的技术效果是本发明在运动平台上的 直线电机的定子上安装屏蔽板，有效屏蔽了电机定子的磁场，大幅降低了电 机漏磁对加工工件的影响；另，本发明运动平台的X平台或Y平台由两个或多 个直线电机单独控制驱动，可根据负载及负载的位置变化情况动态分配各电 机的承载，联合控制驱动时将负载的变化平均分配至各电机，从而减小由于 结构配置或负载变化引起的动态误差。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。 图l为本发明的结构原理图。
具体实施方式
参照附图l可知，本发明包括一个X平台、 一个Y平台及工作台5。 Y平台包 括底座l, Y平台底座l上安装一副平行的直线导轨2; X平台包括底座3，由Y 平台直线导轨2支撑与Y平台连接，X平台底座3上安装一副平行的直线导專九4, 其安装方向与Y平台直线导轨2安装方向相互垂直。工作台5由X平台直线导轨4支撑与X平台连接；Y平台底座l上两直线导轨2 之间安装两个或多个直线电机的定子6，与之相对应的Y平台直线电机的动子7 安装在X平台底座3底部，Y平台侧面安装一光栅尺8，与之相对应的Y平台光栅 尺读数头9安装在X平台底座3的侧面；X平台底座3上两直线导轨4之间安装一的底部，X平台侧面安装一光栅尺12，与之相对应的X平台光栅尺读数头13安装在工作台5的侧面，X平台底座上直线电机定子10上方配置一块》兹屏蔽板14。 同理，X平台底座上亦可安装两个或多个直线电机的定子，与之相对应的 X平台的动子安装在工作台底部；Y平台底座上直线电机定子上方亦可配置一 块磁屏蔽板。
力的驱动运行，其运动方向与Y平台直线导轨2平行；工作台板5依靠X平台直 线电机动子l 1与X平台直线电机定子lO之间的电磁力的驱动运行，其运动方向 与X平台直线导轨4平行；加工工件放置在工作台板5上，由X平台直线电机与Y
X平台光栅尺12与X平台光栅尺读数头13组成X平台位置反馈传感器，Y平 台光栅尺8与Y平台光栅尺读数头9组成Y平台位置反馈传感器，X、 Y平台位置 反馈传感器分別检测工作台板5和X平台底座3的位置，并将该值反馈给控制系 统，实现XY平台精确定位。
X平台直线电机定子10磁场所产生的磁力线被X平台所配置的磁屏蔽板14 阻挡后，在磁屏蔽板14与X平台直线电机定子10之间形成磁回路，大大降低了 加工工件所受磁场的影响。
Y平台采用两个或多个直线电机单独控制驱动或联合控制驱动，单独控制 时，系统根据负载及负载的位置变化情况动态分配各电机的承载，联合控制 时将负栽及负载的位置变化平均分配至各电机，从而减小单电机驱动状态下 由于结构配置或负载变化引起的动态误差。
权利要求
1.一种二维运动平台，包括Y平台、安装在Y平台上的X平台、及安装在X平台上的工作台，X平台包括驱动工作台在X平台上运动的直线电机及支撑工作台的直线导轨，Y平台包括驱动X平台在Y平台上运动的直线电机及支撑X平台的直线导轨，其特征在于所述X平台、Y平台分别包括底座，至少一底座上的直线电机定子上方安装磁屏蔽板。
2. 根据权利要求1所述的二维运动平台，其特征在于所述驱动X平台 在Y平台上运动的直线电机包括两个或多个，所述直线电机的定子安装在Y 平台底座上，动子安装在X平台底座上。
3. 根据权利要求1或2所述的二维运动平台，其特征在于所述驱动工作 台在X平台上运动的直线电机包括两个或多个，所述直线电机的定子安装在 X平台底座上，动子安装在工作台的底部。
4. 根据权利要求1所述的二维运动平台，其特征在于所述二维运动平台 还包括反馈工作台运动位置的X平台位置反馈传感器，包括安装在X平台侧 部的光栅尺和安装在工作台侧部的光栅尺读数头。
5. 根据权利要求l所述的二维运动平台，其特征在于所述二维运动平台 还包括反馈工作台及X平台运动位置的Y平台位置反馈传感器，包括安装在 Y平台侧部的光栅尺和安装在X平台侧部的光栅尺读数头。
全文摘要
本发明涉及一种直线电机驱动的二维运动平台，该运动平台包括Y平台、安装在Y平台上的X平台、及安装在X平台上的工作台，X平台包括驱动工作台在X平台上运动的直线电机及支撑工作台的直线导轨，Y平台包括驱动X平台在Y平台上运动的直线电机及支撑X平台的直线导轨。X平台进一步包括配置于直线电机定子上方的磁屏蔽板。通过采用上述结构，X平台定子磁场被有效屏蔽，从而减小了电机漏磁对加工工件的可能影响；Y平台负载及负载位置的变化被分配至两个或多个电机，从而减小了由于结构配置或负载变化引起的动态误差。
文档编号H01L21/67GK101409248SQ20071018180
公开日2009年4月15日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年10月12日
发明者付晓辉, 周尔清, 廖有用, 王光能, 高云峰 申请人:深圳市大族精密机电有限公司