CN103465233A - 一种以电磁力驱动的超高精度定位工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种以电磁力驱动的超高精度定位工作台，包括底座、固定安装在所述机座上的直线导轨、配合所述直线导轨以直线往复移动的滑台，在所述滑台与所述底座相对的一面上安装一块磁体，在所述磁体下方的所述底座上设置有线圈，在所述滑台的一个侧面下端还安装有光栅尺，在所述光栅尺运动轨迹下方的所述底座上固定安装有感应头。采用本发明技术方案，工作台可获得大推力，实现高速、高精度、高响应性定位，此外，采用电磁驱动方式，机械接触部分只有直线导轨设备，因此可实现高洁净度、低噪音甚至无噪音。

Description

一种以电磁力驱动的超高精度定位工作台
技术领域
本发明涉及自动控制领域，具体涉及一种以电磁力驱动的超高精度定位工作台。 
背景技术
在微电子加工行业，各种电子电路板加工镶嵌需要高定位精度的机械手，而机械手的核心定位部件就是定位工作台，一般的定位工作台采用电机带动丝杠，再通过丝杠驱动工作台的运动结构，使用这种结构有较高的定位精度，但随着电子设备的小型化、精密化趋势，这种由丝杠驱动的定位工作台受本身机械接触部分比较多的特点，比如丝杠与丝杠螺母的机械接触、丝杠与联轴器的机械接触、联轴器与电机的机械接触、工作台与直线导轨的接触等，精度很难再有显著的提高，并且机械接触面多了，也会带来润滑、清洁和噪声的问题。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种以电磁力驱动的超高精度定位工作台。 
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 
一种以电磁力驱动的超高精度定位工作台，包括底座、固定安装在所述机座上的直线导轨、配合所述直线导轨以直线往复移动的滑台，在所述滑台与所述底座相对的一面上安装一块磁体，在所述磁体下方的所述底座上设置有线圈，在所述滑台的一个侧面下端还安装有光栅尺，在所述光栅尺运动轨迹下方的所述底座上固定安装有感应头。
进一步的，所述磁体通过螺钉与所述滑台固定在一起作为动子，所述线圈固定在所述底座上作为定子。 
进一步的，所述磁体为高性能钕磁石材料。 
进一步的，所述光栅尺水平放置，并且通过螺钉与所述滑台固定在一起。 
进一步的，所述光栅尺随着滑台同步运动，在水平方向上，所述感应头在所述光栅尺的运动轨迹范围内，在竖直方向上，所述感应头与所述光栅尺之间有间隙。 
本发明的有益效果是: 
采用本发明技术方案，工作台可获得大推力，实现高速、高精度、高响应性定位，重复定位精度可达±0.0001-0.0005mm的纳米级别，此外，采用的电磁驱动方式，机械接触部分只有直线导轨设备，因此可实现高洁净度、低噪音甚至无噪音。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。 
图中标号说明：1、底座，2、直线导轨，3、滑台，4、磁体，5、线圈，6 、光栅尺，7、感应头，8、螺钉，9、螺钉。 
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。 
参照图1所示，一种以电磁力驱动的超高精度定位工作台，包括底座1、固定安装在所述底座1上的直线导轨2、配合所述直线导轨2以直线往复移动的滑台3，在所述滑台3与所述底座1相对的一面上安装一块磁体4，在所述磁体4下方的所述底座1上设置有线圈5，在所述滑台3的一个侧面下端还安装有光栅尺6，在所述光栅尺6运动轨迹下方的所述底座1上固定安装有感应头7。 
进一步的，所述磁体4通过螺钉8与所述滑台3固定在一起作为动子，所述线圈5固定在所述底座1上作为定子。 
进一步的，所述磁体4为高性能钕磁石材料。 
进一步的，所述光栅尺6水平放置，并且通过螺钉9与所述滑台3固定在一起。 
进一步的，所述光栅尺6随着滑台3同步运动，在水平方向上，所述感应头7在所述光栅尺6的运动轨迹范围内，在竖直方向上，所述感应头7与所述光栅尺6之间有间隙。 
本发明的原理： 
在需要定位工作时，线圈5通电，由电生磁产生驱动磁场，驱动磁场驱动上方的磁体4运动，通过改变电流的大小和方向来改变驱动磁场的强度和方向，从而间接改变磁体4的速度和加速度大小和方向，由于磁体4和滑台3固定在一起，所以滑台便能实现上述运动；特别的，通过感应头7和光栅尺6实时检测位置变化，并将这种变化以电信号的形式反馈到主控电路里，主控电路根据信号调节线圈中的电流，使滑台3进行定位补偿，大大提高了工作台的定位精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种以电磁力驱动的超高精度定位工作台，包括底座（1）、固定安装在所述底座（1）上的直线导轨（2）、配合所述直线导轨（2）以直线往复移动的滑台（3），其特征在于，在所述滑台（3）与所述底座（1）相对的一面上安装一块磁体（4），在所述磁体（4）下方的所述底座（1）上设置有线圈（5），在所述滑台（3）的一个侧面下端还安装有光栅尺（6），在所述光栅尺（6）运动轨迹下方的所述底座（1）上固定安装有感应头（7）。
2.根据权利要求1所述的以电磁力驱动的超高精度定位工作台，其特征在于，所述磁体（4）通过螺钉（8）与所述滑台（3）固定在一起作为动子，所述线圈（5）固定在所述底座（1）上作为定子。
3.根据权利要求2所述的以电磁力驱动的超高精度定位工作台，其特征在于，所述磁体（4）为高性能钕磁石材料。
4.根据权利要求1所述的以电磁力驱动的超高精度定位工作台，其特征在于，所述光栅尺（6）水平放置，并且通过螺钉（9）与所述滑台（3）固定在一起。
5.根据权利要求4所述的以电磁力驱动的超高精度定位工作台，其特征在于，所述光栅尺（6）随着滑台（3）同步运动，在水平方向上，所述感应头（7）在所述光栅尺（6）的运动轨迹范围内，在竖直方向上，所述感应头（7）与所述光栅尺（6）之间有间隙。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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