[发明专利]采用电磁支承的四自由度精密平台

权利要求书

1.一种电磁支承的四自由度工作台，其特征在于，包括：

壳体、径向轴承组件、径向位置传感器、上轴向轴承组件、下轴向轴承组件、轴向位置传感器、芯轴组件、步进电机定子组件、光电检测器组件、传感器电路、功率放大器、电磁支承控制计算机。

2.如权利要求1所述的工作台，其特征在于：

芯轴组件包括：芯轴、夹具接口、推力盘、步进电机转子组件、码盘。

3.如权利要求2所述的工作台，其特征在于：

夹具接口与芯轴一体加工成型。

4.如权利要求2所述的工作台，其特征在于：

推力盘、步进电机转子组件、码盘套装在芯轴上，并与芯轴固联。

5.如权利要求1所述的工作台，其特征在于：

径向位置传感器、轴向位置传感器、光电检测器电连接到控制电路上，传感器电路电连接到电磁支承控制计算机上，电磁支承控制计算机电连接到功率放大器上，功率放大器电连接到径向轴承组件、上轴向轴承组件、下轴向轴承组件、步进电机定子组件上。

6.如权利要求1所述的工作台，其特征在于：

电磁支承工作台工作时，芯轴组件受电磁力作用而保持在悬浮状态，与定子组件无接触。

7.如权利要求1所述的工作台，其特征在于：

径向位置传感器、轴向位置传感器、光电检测器分别实时地检测芯轴的径向位置、轴向位置和周向转角，测量信号经过传感器电路处理后得到位置信号，实时地传送给电磁支承控制计算机。

8.如权利要求1所述的工作台，其特征在于：

电磁支承控制计算机从主控制计算机接收位置指令，利用控制算法，根据接收到的位置指令和传感器电路传送来的位置信号，实时地计算径向轴承组件、上轴向轴承组件、下轴向轴承组件、步进电机定子组件的控制电流，并实时地将控制电流指令发送给功率放大器，同时将传感器电路传送来的位置信号实时地传送到主控制计算机，功率放大器根据电磁支承控制计算机的指令，实时地将对应电流输出到径向轴承组件、上轴向轴承组件、下轴向轴承组件、步进电机定子组件，电流产生的电磁力使芯轴组件保持在主控制计算机指定的位置。

9.如权利要求1所述的工作台，其特征在于：

当芯轴组件受到外力干扰而偏离指定位置，或者主控制计算机位置指令发生变化时，电磁支承控制计算机可以根据传感器信号及时地将芯轴组件移动到指定的位置。

10.一种采用电磁支承的四自由度精密系统，其特征在于，包括：

两套如权利要求1~9之一所述的电磁支承的四自由度精密工作台，两套夹具，一套主控制计算机，两套支承构件，其中，电磁支承四自由度精密工作台的电磁支承控制计算机电连接到所述主控制计算机，每套电磁支承工作台与一套夹具机械固联，每套电控工作台与一套支承构件机械固联。