[发明专利]运动阻尼可调的高精度直线运动装置

说明书

本发明公开了一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置。所述高精度直线运动装置包括定子组件和动子组件，所述定子组件包括第一定子和第二定子；所述动子组件包括直线导向动子骨架以及固定设置在所述直线导向动子骨架上的第一动子和第二动子，所述第一定子和第一动子中的一者为电磁体，另一者为电磁体或永磁体，所述第二定子和第二动子中的一者为电磁体，另一者为导体；所述第一定子和第一动子之间能够产生驱使所述动子组件趋向第三方向直线运动的作动力，所述第二定子和第二动子之间能够产生驱使所述动子组件趋向第四方向直线运动的安培力。本发明提供的高精度直线运动装置能够实现快速稳定的高精度推力和位移输出。

技术领域

本发明特别涉及一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置，属于工业自动化设备及半导体制造装备技术领域。

背景技术

低阻尼或无摩擦导轨，例如，气浮、磁浮、柔性机构、直线导轨等被广泛的应用于高精度运动系统，这些低阻尼导轨使系统能够实现微纳米级的定位精度。但是，由于系统的低阻尼特性，在定位过程中易激发系统谐振，导致稳定时间增加，控制增益裕量不足、易振动等问题。

传统高精度运动系统阻尼比恒定，常见的振动抑制方法有，通过机械设计改变系统谐振频率，使得谐振频率移出控制带宽之外，但这种方法需要对原系统做出大量改变；增加滤波器，去除谐振频率的激励等，但会增加系统相位延迟，减少相位裕量。此外，当具有谐振频率的外部振动源施加于系统时，滤波器“失效”。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置，包括定子组件和动子组件，所述定子组件沿第一方向间隔设置在所述动子组件的一侧；

所述定子组件包括沿第二方向间隔设置的第一定子和第二定子；所述动子组件包括直线导向动子骨架以及沿第二方向间隔固定设置在所述直线导向动子骨架上的第一动子和第二动子，所述第一定子与所述第一动子相匹配，所述第二定子与第二动子相匹配，

其中，所述第一定子和第一动子中的一者为电磁体，另一者为电磁体或永磁体，所述第二定子和第二动子中的一者为电磁体，另一者为导体；当所述第一定子、第一动子、第二定子和第二动子中的电磁体通电时，所述第一定子和第一动子之间能够产生驱使所述动子组件趋向第三方向直线运动的作动力，所述第二定子和第二动子之间能够产生驱使所述动子组件趋向第四方向直线运动的安培力，并且所述安培力小于所述作动力，所述第四方向与第三方向相反。

与现有技术相比，本发明的优点包括：

1)本发明实施例提供的一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置，采用作动-阻尼集成的设计方案，装置输出力和线圈中的输入电流基本成正比关系，可以实现快速稳定的高精度推力和位移输出；

2)本发明实施例提供的一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置，通过调节阻尼线圈输出电流大小以调节非接触式的粘滞阻尼力，可以有效调控系统的阻尼特性，提高装置的抗扰能力和可控性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置的组装分解结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置的截面示意图；

图4是本发明实施例提供的一种运动阻尼可调的高精度直线运动装置中导向组件的俯视图；

附图标记说明：定子组件-1，动子组件-2，第一铁芯-11a，第一线圈-11b，第二铁芯-12a，第二线圈-12b，隔磁桥-13，永磁体动子-21，导电金属动子-22，直线导向动子骨架-23。