[發明專利]直線和平面電機線圈繞制裝置與方法

有效

• 申請號: 201310193552.4
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104184276B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 劉小虎;陳慶生;段素丙
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: H02K15/04
• 分類號: H02K15/04
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時云

技術領域

本發明涉及半導體領域中的直線和平面電機，尤其涉及一種直線和平面電機線圈繞制裝置與方法。?

背景技術

近年來，平面電機成為半導體工業領域研究的熱點，其致力于研究更小的裝置而包含更多的功能及更低的價格。隨著科技的進步，光刻系統研發和測試極紫外光源，為了防止光學元件的污染和極紫外光被空氣吸收，因此硅片處于真空環境中曝光。更短波長的光源用于光刻，每個chips上可實現更小的特征。要求光刻機跑的快穩準，勢必要求工件臺質量小，剛度高干擾小，在真空中精確定位硅片，動磁鐵正好有這些優點，首先出現的磁浮臺是在1997年，選用了動磁鐵的方式，但是由于結構控制等因素的影響使該磁浮臺行程受到限制，變為動線圈結構后行程不受影響，由于控制方式簡單動線圈得到了進一步的發展，在耦合控制問題解決后有了相關產品。通過磁浮軸承，真空不會被潤滑劑污染，沒有機械磨損，因此在不希望有機械接觸的高速情況下，建議采用磁懸浮系統的磁浮平面電機。?

磁浮平面電機，由呈立方體形磁鐵構成的永磁鐵陣列和集中式繞組線圈組成。但是在線圈中間不需要采用鐵心，線圈采用緊密排列的方法包含在模型中。在導體中承載的電流作用力可以通過洛倫茲法則進行計算。電機的設計通常從標準的大小開始，考慮真空，磁性，機械的電和熱加載，力矩或力的需求。平面電機為磁軸承，磁軸承被應用來支撐，磁軸承優于機械軸承的地方在于無接觸，沒有機械摩損和低摩擦。力和力矩的需求取決于線圈通電后的供給。?

在磁浮平面電機的線圈陣列模塊中，線圈的繞制方式目前主要是旋轉電機線圈繞制，尺寸精度較低，而且也不滿足平面電機線圈的外形要求，直線和平?面電機的線圈要求線層與層之間不能有較大的相對位置，每一層的尺寸大小精度較高，每一匝線圈與相鄰匝線要緊密挨著且不能發生錯層，線圈外形為跑道狀且尺寸精度很高。因此非常有必要尋求一種合理有效的磁浮電機線圈的繞制結構，從而制造出滿足尺寸要求和精度要求的高質量線圈。?

在公開號為US2003/0184425A1，申請日期為2002年3月26日的專利文獻《single?coil?of?coil?unit?for?linear?motor?and?winding?former?thereof》中，提出了一種直線電機線圈的繞線裝置，采用手柄搖動帶動繞線工裝件依次在相互垂直的X和Y軸上自轉，從而使圓線纏繞在繞線工裝件上的方式。該方法存在以下機個問題：?

1.無定位線的裝置，線在傳遞過程中易抖動或偏移，導致線圈容易錯層或者匝線與匝線之間相連不夠緊密；?

2.手動繞制并且線圈繞制過程中無限位基準或裝置，線圈繞制效率低且尺寸精度難以保證；?

3.繞線模具只適用單一形狀線圈且只能用圓線，適用范圍低。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠使得漆包線的繞制更加準確有效的直線和平面電機線圈繞制裝置與方法。?

為了解決這一技術問題，本發明提供了一種直線和平面電機線圈繞制裝置，用以對扁平的或圓形的漆包線進行繞制，包括一個壓線裝置、過線機構和繞線機構，所述過線機構包括過線面板和過線輪陣列，所述繞線機構包括繞線模和繞線電機，所述過線輪陣列設在所述過線面板的表面，所述漆包線通過所述壓線裝置傳遞至所述過線輪陣列，所述漆包線通過所述過線輪陣列傳遞至所述繞線模，所述繞線電機驅動所述繞線模旋轉，所述漆包線通過所述繞線模的旋轉繞制在所述繞線模上。?

所述壓線裝置包括一個過線輪、預緊電機和兩個壓線橡膠輪，兩個所述壓線橡膠輪呈線接觸連接，且互相傳遞轉動力矩，所述漆包線通過所述過線輪傳遞后，從兩個所述壓線橡膠輪的接觸處穿過，所述壓線橡膠輪包括第一壓線橡膠輪與第二壓線橡膠輪，所述第一壓線橡膠輪由所述預緊電機驅動其沿自身軸向旋轉。?

所述壓線裝置還包括一個壓線支架和兩個擰緊螺釘，所述壓線支架包括兩個側壁，所述過線輪和兩個壓線橡膠輪均穿過所述側壁設置，所述第二壓線橡膠輪通過一軸承穿過所述側壁上的一對腰形孔，所述側壁上設有兩個擰緊螺紋孔，所述擰緊螺紋孔垂直于所述壓線橡膠輪的軸向設置，且兩端分別連接所述第二壓線橡膠輪的軸承和所述側壁的外表面，所述兩個擰緊螺釘穿過所述擰緊螺紋孔擠壓所述第二壓線橡膠輪的軸承，所述第二壓線橡膠輪通過所述擰緊螺釘的擠壓緊貼所述第一壓線橡膠輪。?

所述過線輪陣列中的過線輪呈S型分布。?

所述過線機構還包括一個帶絲杠的滑臺與一個伺服電機，所述過線面板通過所述滑臺與所述伺服電機連接，所述過線面板通過所述滑臺與所述伺服電機實現直線運動。?