推力干擾曲線。從圖中可W看出， X向出力的推力常數(shù)波動(dòng)為2. 3% (44. 1N/A~45. 1N/A)，Y向推力干擾很小，在0.03N/AW 內(nèi)，但Z向推力干擾達(dá)到4. 5N/A。圖19是X向發(fā)力體Z向運(yùn)動(dòng)狂向位置不變）時(shí)，X向出 力，及Y、Z向推力干擾曲線。從圖中可W看出，X向推力常數(shù)波動(dòng)為（42.4N/A~47.5N/A)， Y向推力干擾同樣很小，也在0. 03N/AW內(nèi)，但Z向推力干擾達(dá)到了 1. 9N/A。對(duì)W上所述的 兩種推力波動(dòng)，均可W通過X向發(fā)力體自身的自適應(yīng)控制的方式補(bǔ)償，但對(duì)于兩種情況下 的Z向的推力干擾，需要通過控制YZ向發(fā)力體的Z向推力補(bǔ)償該干擾。
[0089] 綜上所述，本發(fā)明提供的一種六自由度線纜拖動(dòng)裝置，與磁浮平面電機(jī)同步運(yùn)動(dòng)， 包括X向電機(jī)、Y向電機(jī)W及用于連接X向電機(jī)和Y向電機(jī)的連接機(jī)構(gòu)300,其中，所述連接 機(jī)構(gòu)300的一端延伸至磁浮平面電機(jī)定子410的底部，另一端延伸至所述磁浮平面電機(jī)定 子410的上方；所述X向電機(jī)包括X向電機(jī)定子線圈110、X向電機(jī)動(dòng)子磁鐵120W及X向 電機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌130,所述X向電機(jī)定子線圈110與X向電機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌130均沿X方向固定于 所述連接機(jī)構(gòu)300上，所述X向電機(jī)動(dòng)子磁鐵120限位于所述X向電機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌130內(nèi)，并 與線纜430和磁浮平面電機(jī)動(dòng)子420的連接端440固接；所述Y向電機(jī)包括Y向電機(jī)動(dòng)子 線圈210和Y向電機(jī)定子磁鋼220,所述Y向電機(jī)定子磁鋼220固定于所述磁浮平面電機(jī)定 子410的底部，所述Y向電機(jī)動(dòng)子線圈210與所述連接機(jī)構(gòu)300固接，并能夠在所述Y向電 機(jī)定子磁鋼220上沿Y方向運(yùn)動(dòng)，所述線纜430與所述Y向電機(jī)動(dòng)子線圈210連接端固接。 本發(fā)明利用X向電機(jī)拖動(dòng)線纜430沿X向同步跟隨；Y向電機(jī)通過連接機(jī)構(gòu)300拖動(dòng)線纜 430沿Y向同步跟隨，從而實(shí)現(xiàn)線纜430與磁浮平面電機(jī)動(dòng)子420的同步運(yùn)動(dòng)。
[0090] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。送樣，倘若本發(fā)明的送些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括送些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種六自由度線纜拖動(dòng)裝置，與平面電機(jī)同步運(yùn)動(dòng)，其特征在于，包括X向電機(jī)、Y向 電機(jī)以及用于連接所述X向電機(jī)和所述Υ向電機(jī)的連接機(jī)構(gòu)，所述連接機(jī)構(gòu)的一端延伸至 所述平面電機(jī)定子的底部，另一端延伸至所述平面電機(jī)定子的上方。2. 如權(quán)利要求1所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述X向電機(jī)包括X向電 機(jī)定子線圈、X向電機(jī)動(dòng)子磁鐵以及X向電機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌，所述X向電機(jī)定子線圈與所述X向 電機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌均沿X方向固定于所述連接機(jī)構(gòu)上，所述X向電機(jī)動(dòng)子磁鐵限位于所述X向 電機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌內(nèi)，并與所述線纜一頭和所述平面電機(jī)動(dòng)子的連接端固接。3. 如權(quán)利要求2所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述Υ向電機(jī)包括Υ向電 機(jī)動(dòng)子線圈和Υ向電機(jī)定子磁鋼，所述Υ向電機(jī)定子磁鋼固定于所述平面電機(jī)定子的底部， 所述Υ向電機(jī)動(dòng)子線圈與所述連接機(jī)構(gòu)固接，并能夠在所述Υ向電機(jī)定子磁鋼上沿Υ方向 運(yùn)動(dòng)，所述線纜另一頭與所述Υ向電機(jī)動(dòng)子線圈連接端固接。4. 如權(quán)利要求2所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述X向電機(jī)動(dòng)子磁鐵包 括第一連接件、兩組第一磁鋼陣列以及兩組第一背鐵，所述兩組第一磁鋼陣列分設(shè)于所述 X向電機(jī)定子線圈的兩側(cè)，每個(gè)第一磁鋼陣列遠(yuǎn)離X向電機(jī)定子線圈的一側(cè)固定有一個(gè)第 一背鐵，所述第一連接件將所述的兩組第一磁鋼陣列以及兩組第一背鐵固定形成一個(gè)U型 塊，所述U型塊的開口處固定連接有向外翻折的導(dǎo)軌滑塊，所述導(dǎo)軌滑塊限位于所述X向電 機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌相對(duì)應(yīng)的凹槽內(nèi)。5. 如權(quán)利要求2或3所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述X向電機(jī)定子線 圈和所述Υ向電機(jī)動(dòng)子線圈均采用PCB板式線圈。6. 如權(quán)利要求5所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述PCB板式線圈包括外 部線圈板，所述外部線圈板內(nèi)設(shè)有依次排列的方形線圈。7. 如權(quán)利要求6所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述外部線圈板上設(shè)有 若干層間連接孔，每個(gè)層間連接孔對(duì)應(yīng)所述方形線圈的一層導(dǎo)線；所述外部線圈板上還設(shè) 有若干三相線圈引接線孔，引入三相電流。8. 如權(quán)利要求6所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述X向電機(jī)動(dòng)子磁鐵的 陣列排列方式為主磁極磁鐵Ν、主磁極磁鐵Η1、主磁極磁鐵S、主磁極磁鐵Η2,依次循環(huán)。9. 如權(quán)利要求8所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述X向電機(jī)動(dòng)子磁鐵組 成的陣列的總寬度W3 > 3XWi，所述％為相鄰的兩個(gè)方形線圈中心線的間距。10. 如權(quán)利要求3所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述Y向電機(jī)定子磁鋼 包括第二背鐵、設(shè)于所述第二背鐵上的X向磁鋼陣列和兩組YZ向磁鋼陣列，所述兩組YZ向 磁鋼陣列分設(shè)于所述X向磁鋼陣列的兩側(cè)。11. 如權(quán)利要求10所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述YZ向磁鋼陣列的 排列方式為磁鐵N、磁鐵H1、磁鐵S、磁鐵H2,依次循環(huán)；所述X向磁鋼陣列的排列方式為磁 鐵N、磁鐵H、磁鐵S。12. 如權(quán)利要求10所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述Y向電機(jī)動(dòng)子線圈 包括四個(gè)YZ向發(fā)力體和一個(gè)X向發(fā)力體，兩個(gè)所述YZ向發(fā)力體與一個(gè)所述YZ向磁鋼陣列 的位置相對(duì)應(yīng)，另外兩個(gè)所述YZ向發(fā)力體與另一個(gè)所述YZ向磁鋼陣列的位置相對(duì)應(yīng)，所述 X向發(fā)力體與所述X向磁鋼陣列的位置相對(duì)應(yīng)。13. 如權(quán)利要求12所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，每個(gè)所述YZ向發(fā)力體 包括三個(gè)方形線圈，每個(gè)所述方形線圈有兩個(gè)出線端，所述出線端一端通過所述層間連接 孔與另外兩個(gè)所述方形線圈短接，所述出線端另一端接至三相線圈引接線孔，接三相電流 中的一相。14. 如權(quán)利要求12所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述四個(gè)YZ向發(fā)力體 滿足如下關(guān)系式：A= 5τ/3,W2 = (η+1/2)τ。15. 如權(quán)利要求12所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述X向發(fā)力體接直 流電，四個(gè)所述ΥΖ向發(fā)力體均接U、V、W三相交流電，且U、W三相交流電正接，V相交流電反 接。16. 如權(quán)利要求12所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述四個(gè)YZ向發(fā)力體 滿足如下關(guān)系式：I= 4τ/3,W2 = (η+1/2)τ。17. 如權(quán)利要求16所述的六自由度線纜拖動(dòng)裝置，其特征在于，所述X向發(fā)力體接直流 電，四個(gè)所述ΥΖ向發(fā)力體均接U、V、W三相交流電，且三相交流電均正接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種六自由度線纜拖動(dòng)裝置，包括X向電機(jī)、Y向電機(jī)及連接機(jī)構(gòu)，連接機(jī)構(gòu)的一端延伸至平面電機(jī)定子的底部，另一端延伸至平面電機(jī)定子的上方；X向電機(jī)包括X向電機(jī)定子線圈、X向電機(jī)動(dòng)子磁鐵及X向電機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌，X向電機(jī)定子線圈與X向電機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌均沿X方向固定于連接機(jī)構(gòu)上，X向電機(jī)動(dòng)子磁鐵限位于X向電機(jī)動(dòng)子導(dǎo)軌內(nèi)，與線纜固接；Y向電機(jī)包括Y向電機(jī)動(dòng)子線圈和Y向電機(jī)定子磁鋼，Y向電機(jī)定子磁鋼固定于平面電機(jī)定子的底部，Y向電機(jī)動(dòng)子線圈與連接機(jī)構(gòu)固接，并在Y向電機(jī)定子磁鋼上運(yùn)動(dòng)，線纜與Y向電機(jī)動(dòng)子線圈連接端固接。利用X向電機(jī)拖動(dòng)線纜沿X向同步跟隨；Y向電機(jī)通過連接機(jī)構(gòu)拖動(dòng)線纜沿Y向同步跟隨。
【IPC分類】H02N15/00
【公開號(hào)】CN105322831
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410331702
【發(fā)明人】段素丙, 陳慶生, 劉小虎, 季漢川, 池峰, 胡兵
【申請(qǐng)人】上海微電子裝備有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2014年7月11日