[發(fā)明專利]立式加工中心可控勵磁直線同步電動機磁懸浮運動平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610001839.6
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105500032B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 藍益鵬;胡學成;陳其林;申永山;薛偉霖
• 申請（專利權）人: 沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: B23Q1/30
• 分類號: B23Q1/30;B23Q5/34
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 周智博,宋鐵軍

技術領域

本發(fā)明涉及一種運動平臺，特別是涉及一種用于立式加工中心可控勵磁直線同步電動機磁懸浮運動平臺，屬于數(shù)控技術領域。

背景技術

摩擦是影響立式加工中心加工精度的重要的因素，也是引起磨損、產(chǎn)生噪音的因素，因此，減小或消除摩擦已成為制約立式加工中心直線運動平臺性能的技術瓶頸。傳統(tǒng)的立式加工中心直線運動平臺多采用伺服電動機驅(qū)動，精密滾珠絲杠傳動和滑動導軌支撐，在高速加工時存在嚴重的機械摩擦，容易產(chǎn)生彈性變形、粉塵等，嚴重影響加工中心的精度和機床的壽命。因此，迫切需要發(fā)明一種新型磁懸浮運動平臺。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：

本發(fā)明提供一種立式加工中心可控勵磁直線同步電動機磁懸浮運動平臺，其目的是解決現(xiàn)有的立式加工中心運動平臺在加工過程中存在的摩擦問題。

技術方案：

一種立式加工中心可控勵磁直線同步電動機磁懸浮運動平臺,其特征在于：所述的磁懸浮運動平臺包括運動平臺、基座、可控勵磁直線同步電動機、懸浮控制系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)；可控勵磁直線同步電動機包括定子鐵心和使用時與定子鐵心作相對運動的動子鐵心；在定子鐵心內(nèi)設置有勵磁繞組；在動子鐵心內(nèi)設置有電樞繞組；在運動平臺的四個角的下面設置有四個自動調(diào)平電磁鐵在基座上設置有輔助導軌和長光柵傳感器；運動平臺通過輔助導軌與基座相連，使用時運動平臺相對于基座懸浮；定子鐵心安裝在基座的下面，動子鐵心與定子鐵心對應，定子鐵心與運動平臺連接；懸浮控制系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)分別控制運動平臺的懸浮和進給。

基座設置在下層運動平臺上，下層運動平臺通過下層輔助導軌與下層基座相連，在下層基座上設置有下層輔助導軌和下層長光柵傳感器，使用時下層運動平臺相對于下層基座懸浮；下層輔助導軌與輔助導軌長度方向垂直，下層定子鐵心安裝在下層基座的下面，下層動子鐵心與下層定子鐵心對應，下層定子鐵心與下層運動平臺連接；下層懸浮控制系統(tǒng)和下層運動控制系統(tǒng)分別控制下層運動平臺的懸浮和進給。

下層運動平臺四個角下也設置有四個自動調(diào)平電磁鐵，當運動平臺或下層運動平臺水平運行的時候自動調(diào)平電磁鐵不起作用，其勵磁電流為零；只有當運動平臺出現(xiàn)傾斜時，自動調(diào)平電磁鐵中才有勵磁電流，起到使平臺水平的作用，而用電磁鐵進行懸浮的運動平臺或下層運動平臺，電磁鐵中始終通有勵磁電流。

通過調(diào)整直線電動機的勵磁電流，用以改變磁懸浮力，從而控制運動平臺垂直方向的磁懸浮高度，實現(xiàn)運動平臺的直接磁懸浮。

驅(qū)動磁懸浮運動平臺的可控勵磁直線同步電動機的磁極既是勵磁磁極，同時也是懸浮磁極，通過調(diào)節(jié)勵磁電流實現(xiàn)磁場的直接調(diào)節(jié)。

磁懸浮運動平臺是由平行安裝在基座下面的兩個相同的可控勵磁直線同步電動機共同驅(qū)動，通過調(diào)節(jié)直線電動機的電樞電流，用以改變電磁推力，實現(xiàn)直接驅(qū)動。

下層磁懸浮運動平臺是由平行安裝在下層基座下面的兩個相同的可控勵磁直線同步電動機共同驅(qū)動，通過調(diào)節(jié)直線電動機的電樞電流，用以改變電磁推力，實現(xiàn)直接驅(qū)動。

在所述運動平臺上設置有電渦流傳感器。

優(yōu)點及效果

本發(fā)明是一種立式加工中心可控勵磁直線同步電動機磁懸浮運動平臺，具體優(yōu)點效果如下:

1、磁懸浮運動平臺的水平運動和磁懸浮是由兩臺可控勵磁直線同步電動機共同完成的，通過調(diào)節(jié)勵磁電流來調(diào)節(jié)懸浮力，通過調(diào)節(jié)電樞電流來調(diào)節(jié)電磁推力。平臺結(jié)構簡單、可靠性高，省去了滾珠絲杠傳動鏈，實現(xiàn)了直接驅(qū)動。

2、每個自動調(diào)平磁懸浮運動平臺四個角的下面設置有四個自動調(diào)平電磁鐵，當運動平臺水平運行時，自動調(diào)平磁鐵不起作用，其勵磁電流為零。只有當運動平臺出現(xiàn)傾斜時，自動調(diào)平電磁鐵中才有勵磁電流，起到使平臺水平的作用，此種工作方式既節(jié)約電能，同時又能保證運動平臺水平運行。而用電磁鐵進行懸浮的運動平臺，為了維持平臺的懸浮，電磁鐵中始終通有較大的勵磁電流。

3、立式加工中心可控勵磁直線同步電動機磁懸浮運動平臺，通過調(diào)整兩個直線電動機的勵磁電流，用以改變磁懸浮力，從而控制運動平臺垂直方向的磁懸浮高度，實現(xiàn)運動平臺的直接磁懸浮。

4、立式加工中心可控勵磁直線同步電動機磁懸浮運動平臺，驅(qū)動磁懸浮運動平臺的可控勵磁直線同步電動機的磁極既是勵磁磁極，同時也是懸浮磁極，通過調(diào)節(jié)勵磁電流實現(xiàn)磁場的直接調(diào)節(jié)。與永磁直線同步電動機與電磁鐵多點支撐磁懸浮平臺相比較，克服了氣息磁場難以調(diào)節(jié)的缺點。