[發(fā)明專利]平面定位設(shè)備和定位臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680073219.1
• 申請(qǐng)日: 2016-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN108370210B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·格呂斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 物理儀器(PI)兩合有限公司
• 主分類號(hào): H02K41/03
• 分類號(hào): H02K41/03;H02K3/26;H01F27/28;H05K1/16
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄧斐

本發(fā)明涉及一種平面定位設(shè)備，其包括：定子，所述定子具有包括扁平線圈的線圈系統(tǒng)；在定位設(shè)備的運(yùn)行位置中與定子相對(duì)置地設(shè)置的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有包括多個(gè)磁體排的平面的磁體系統(tǒng)，其中，通過平面的磁體系統(tǒng)構(gòu)成的平面平行于線圈系統(tǒng)的平面設(shè)置；位置檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的位置；和評(píng)估與控制裝置，其用于評(píng)估位置檢測(cè)裝置的位置信號(hào)并且用于控制線圈系統(tǒng)的通電以用于轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的位置控制，其中，線圈系統(tǒng)在線圈系統(tǒng)的第一和第二定向中分別具有n×3(n≥1)個(gè)彼此嵌套的、細(xì)長的扁平線圈，所述扁平線圈在其延伸的絕大部分中設(shè)計(jì)為多平面印刷電路板的第一平面的印制導(dǎo)線，并且三個(gè)配套的扁平線圈的印制導(dǎo)線包圍交叉區(qū)域，所述交叉區(qū)域在多平面印刷電路板的第二平面中延伸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平面定位設(shè)備，其包括：定子，所述定子具有包括扁平線圈的線圈系統(tǒng)；在定位設(shè)備的運(yùn)行位置中與定子相對(duì)置地設(shè)置的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有包括多個(gè)磁體排的平面的磁體系統(tǒng)，其中，通過平面的磁體系統(tǒng)構(gòu)成的平面平行于線圈系統(tǒng)的平面設(shè)置；位置檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的位置；以及評(píng)估與控制裝置，其用于評(píng)估位置檢測(cè)裝置的位置信號(hào)并且用于控制線圈系統(tǒng)的通電以用于轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的位置控制。

背景技術(shù)

許多類型的機(jī)床或其他的加工或測(cè)量系統(tǒng)裝備有也稱為十字工作臺(tái)或XY臺(tái)的定位臺(tái)，所述定位臺(tái)用于工件相對(duì)于工具亦或測(cè)量對(duì)象相對(duì)于測(cè)量裝置的適合的定位。這種先進(jìn)的定位臺(tái)不僅提供單純的XY定位，而且提供多軸的定位，并且在最高的開發(fā)階段中也稱為6D定位器或定位臺(tái)。

傳統(tǒng)的XY臺(tái)或十字工作臺(tái)裝備有兩個(gè)線性驅(qū)動(dòng)裝置，而自從一些時(shí)間以來如下驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案獲得實(shí)際的意義，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案基于永磁體在定子側(cè)或轉(zhuǎn)子側(cè)上的面陣列和扁平線圈系統(tǒng)。所謂的“面馬達(dá)”或平面驅(qū)動(dòng)裝置只包括單獨(dú)的馬達(dá)初級(jí)部分(定子)和以永磁體裝備的馬達(dá)次級(jí)部分(轉(zhuǎn)子)，從而第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá)同樣如附加的機(jī)械的傳遞元件那樣被取消，所述機(jī)械傳遞元件例如在滾珠絲杠傳動(dòng)裝置中是需要的。

所述或類似類型的平面定位設(shè)備例如由US 6,452,292 B1、US 2007/0035267 A1、US 2006/0049699 A1和WO 2009/115071 A2已知。

來自本申請(qǐng)人的DE 10 2011 100 153 A1也公開一種同類型的平面定位設(shè)備。該平面定位設(shè)備的構(gòu)造在圖1和2中示意性地示出。

平面的線圈系統(tǒng)1設(shè)置并且緊固在定子板9上，所述線圈系統(tǒng)在此包括六個(gè)扁平線圈，所述扁平線圈成三對(duì)星形地以分別120°錯(cuò)開地設(shè)置。在線圈系統(tǒng)的中心保留空出的空間或窗口6，在所述空間或窗口中在定子板上安裝位置測(cè)量頭(6D測(cè)量頭)8。在帶有線圈系統(tǒng)1的定子板9上相對(duì)于該線圈系統(tǒng)可運(yùn)動(dòng)地設(shè)置帶有平面的磁體系統(tǒng)2的轉(zhuǎn)子3，所述磁體系統(tǒng)由三排彼此極化的磁體形成，所述磁體在轉(zhuǎn)子3的中間位置中分別相對(duì)于線圈系統(tǒng)1的一個(gè)線圈對(duì)居中地定位。在磁體系統(tǒng)2的中心也存在自由空間或窗口5，所述自由空間或窗口提供用于面尺度7的空間，所述面尺度與位置測(cè)量頭8共同作用以用于轉(zhuǎn)子3相對(duì)于定子9的位置測(cè)量。在轉(zhuǎn)子2的上側(cè)上設(shè)置物體或工件架4。

WO 2013/0059934 A1同樣說明以上所述類型的平面定位設(shè)備，其中，線圈系統(tǒng)設(shè)計(jì)為包括在定子的多個(gè)平面中延伸的印制導(dǎo)線，所述印制導(dǎo)線包括在印制導(dǎo)線或線圈繞組的第一定向和與該第一定向垂直的第二定向中的多個(gè)扁平線圈。就此可看出，線圈系統(tǒng)在定子的四個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)體平面上延伸。從所述文獻(xiàn)不能詳細(xì)得出如何實(shí)施所述接頭以用于對(duì)多個(gè)線圈通電。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種平面定位設(shè)備，其具有簡(jiǎn)化的構(gòu)造、尤其是定子的簡(jiǎn)化的構(gòu)造，并且容易制造并且因此具有較低的生產(chǎn)費(fèi)用。

該任務(wù)通過具有如下的平面定位設(shè)備解決，所述平面定位設(shè)備包括：

定子，所述定子具有包括扁平線圈的線圈系統(tǒng)；