[发明专利]电磁导轨装置

说明书

本发明公开了一种电磁导轨装置，包括：导轨单元，安装在基座上；滑块单元，包括电磁导轨滑块和矢量磁阻电机组，其中，所述电磁导轨滑块包络安装在所述导轨单元上，并与所述导轨单元之间存在气隙；所述矢量磁阻电机组嵌入安装在电磁导轨滑块行程方向两端且与所述气隙对应。本发明利用磁浮，由于磁浮气隙可以较气浮气隙明显提高，不再受到面型加工的限制，理论上可以无限增加使用行程，由于电磁可调，可以实现一定的加速度补偿功能，可适应高加速度应用场合。

技术领域

本发明涉及光刻设备领域，特别涉及一种电磁导轨装置。

背景技术

在大型导轨的应用上，机械式导轨由于与行程大小矛盾的承载能力，已无法满足高加速、高速度的需求。而气浮导轨在精密加工及光刻领域得到了广泛应用，但随着TFT(薄膜晶体管)等大尺寸光刻加工的需求，大型气浮导轨的气浮高度一般为十几微米，如图1所示，其是在运动台的多个自由度方向上安装气浮头1，通过输出高压气体，产生厚度为十几微米的气膜2，保证无摩擦的高精度运动，各方向上的气浮刚度用以定位，但对面型加工的要求极高。对于大行程导轨，由于加工精度和材料的局限，十几微米的气膜厚度，要求用低变形量的材料，例如高刚度、高面型的陶瓷，但对于更大长度尺寸的气浮导轨，已无法加工，而大理石刚度不足，变形大，无法满足高加速度的导轨需求。

发明内容

本发明提供一种电磁导轨装置，可以实现大行程运动，且不受面型加工精度的限制。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电磁导轨装置，包括：

导轨单元，安装在基座上；

滑块单元，包括电磁导轨滑块和矢量磁阻电机组，其中，所述电磁导轨滑块包络安装在所述导轨单元上，并与所述导轨单元之间存在气隙；所述矢量磁阻电机组嵌入安装在电磁导轨滑块行程方向两端且与所述气隙对应。

作为优选，所述导轨单元采用软磁材料制成。

作为优选，所述导轨单元的截面为正多边形。

作为优选，所述矢量磁阻电机组包括沿滑块单元行程方向两端位置设置的2组磁阻电机组，每组磁阻电机组包括至少3个沿圆周均匀分布的磁阻电机。

作为优选，所述磁阻电机包括：磁轭和线圈，其中，所述磁轭的截面为E字型，且磁轭中间的主磁极的宽度为其两侧的副磁极的1.5～2倍，所述线圈绕制在所述主磁极的极柱上。

作为优选，所述磁轭采用硅钢制成。

作为优选，所述电磁导轨装置还包括位移传感器，所述位移传感器的数量与所述磁阻电机的数量相同，嵌入安装在磁阻电机的对位测量面的电磁导轨滑块内，并与气隙对应。

作为优选，所述位移传感器采用电容式传感器或者电涡流式传感器。

作为优选，所述电磁导轨滑块采用不锈钢或者陶瓷材料制成。

与现有技术相比，本发明的电磁导轨装置，包括：导轨单元，安装在基座上；滑块单元，包括电磁导轨滑块和矢量磁阻电机组，其中，所述电磁导轨滑块包络安装在所述导轨单元上，并与所述导轨单元之间存在气隙；所述矢量磁阻电机组嵌入安装在电磁导轨滑块行程方向两端且与所述气隙对应。本发明利用磁浮，由于磁浮气隙可以较气浮气隙明显提高，不再受到面型加工的限制，理论上可以无限增加使用行程，由于电磁可调，可以实现一定的加速度补偿功能，可适应高加速度应用场合。

附图说明

图1为现有技术中气浮导轨的结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式中电磁导轨装置的剖面结构示意图；

图3为本发明一具体实施方式中磁阻电机的结构示意图；

图4为本发明一具体实施方式中磁阻电机的工作原理图；