[發明專利]一種六自由度磁浮微動臺

有效

• 申請號: 201210151829.2
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102681364A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 陳學東;汪洋;張航宇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于，它包括微動臺動子基板和至少三個兩自由度電磁力驅動單元，每組兩自由度電磁力驅動單元包含1個粘接永磁體、1個水平環繞線圈和1個豎直向線圈，粘接永磁體固定在動子基板上，水平環繞線圈和豎直向線圈固定在定子基座上；所有水平環繞線圈綜合實現微動臺動子在水平面內X、Y、θ_z三個自由度的運動，所有豎直向線圈綜合實現微動臺動子的懸浮和Z、θ_x、θ_y三個自由度的運動；

所述兩自由度電磁力驅動單元在微動臺動子基板（1）上布置形式為：在以微動臺動子基板（1）幾何中心為圓心的一個圓上等角度間隔布置，并使粘接永磁體（2）粘接面方向垂直或平行于微動臺動子基板（1）幾何中心到粘接永磁體（2）的連線，或粘接永磁體（2）粘接面方向與微動臺動子基板（1）幾何中心到粘接永磁體（2）的連線方向呈一個同向同大小的旋轉角度。

2.按照權利要求1所述的一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于：微動臺動子基板（1）采用正方形，四組所述兩自由度電磁力驅動單元布置在動子基板的四個角。

3.按照權利要求1或2所述的一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于：所述單個粘接永磁體由兩塊豎直相反方向磁化的永磁體，夾一塊水平方向磁化的永磁體粘接而成。

4.按照權利要求3所述的一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于：所述三塊永磁體形狀是三個長方體，或者兩個梯形柱和一個三角形柱。

5.按照權利要求1或2所述的一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于：所述4個粘接永磁體在微動臺動子基板上的布置形式為對角線上的兩個粘接永磁體粘接面方向一致，邊上相鄰的兩塊粘接面方向垂直；豎直向線圈環面與粘接永磁體粘接面方向平行。

6.按照權利要求4所述的一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于：所述4個粘接永磁體在微動臺動子基板上的布置形式為對角線上的兩個粘接永磁體粘接面方向一致，邊上相鄰的兩塊粘接面方向垂直；豎直向線圈環面與粘接永磁體粘接面方向平行。

7.按照權利要求6所述的一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于：單個水平環繞線圈僅能提供X向或Y向驅動力，定子對角線上的兩個水平環繞線圈改變電流方向能夠提供同向或反向驅動力，實現動子水平面單向運動或旋轉。

8.按照權利要求7所述的一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于：豎直向線圈能夠通過改變每個線圈電流大小，改變四角磁浮支撐力的大小，實現Z、θ_x、θ_y3個自由度的運動。

9.按照權利要求1所述的一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于：所述單個粘接永磁體由兩塊豎直相反方向磁化的永磁體，夾兩塊呈相互垂直的45°磁化的永磁體粘接而成。

10.按照權利要求1所述的一種六自由度磁浮微動臺，其特征在于：所述微動臺動子基板（1）為十字形、Y型或三角形形式，配合4組或3組兩自由度電磁力驅動單元實現六自由度運動。