[发明专利]一种带真空罩的动铁式无线缆六自由度磁浮运动平台

摘要

一种带真空罩的动铁式无线缆六自由度磁浮运动平台，主要应用于半导体光刻设备中。该磁浮运动平台含有基座、定子、动子、载片台和测量系统；在动子和载片台之间设有三轴陀螺仪、三轴加速度计、电源模块和无线信号输出模块，并将它们集成在一块线路板上；将动子和定子分别设置于一个真空腔中。本发明采用平面光栅尺测量系统来实现高精度测量，并运用无线充电技术和无线信号传输技术，来实现磁浮运动平台的无线缆设计，使磁浮运动平台的运动部分可在水平面内实现大角度的自由旋转，大大提高了工作台的抗干扰能力和控制系统的控制带宽；同时在极紫外光刻时，避免了一些灌封胶释放的一些气体对光刻产生的影响。

主权项

一种带真空罩的动铁式无线缆六自由度磁浮运动平台，该磁浮运动平台含有基座（1）、定子、动子、载片台（2）和测量系统，所述的动子由halbach永磁体阵列（13）和磁钢背板（4）组成；所述的定子是由多组线圈单元（9）排列而成的线圈阵列(14)；所述的测量系统包括平面光栅尺测量系统（12）和电涡流传感器（11）；其特征在于：在所述的动子和载片台（2）之间还设有一个三轴陀螺仪（5）、一个三轴加速度计（6）、电源模块（7）和无线信号输出模块（19）；所述的三轴陀螺仪（5）、三轴加速度计（6）、电源模块（7）和无线信号输出模块（19）集成在一块线路板（8）上；所述的三轴陀螺仪（5）分别测量动子绕X轴、Y轴和Z轴旋转的角度；所述的三轴加速度计（6）分别测量动子沿X轴、Y轴和Z轴的线性加速度；在所述的定子上设有一个无线信号接收模块（20），所述的三轴陀螺仪（5）和三轴加速度计（6）的测量信号是通过所述的无线信号输出模块（19）与设置在定子上的无线信号接收模块（20）进行无线通信；所述的电涡流传感器（11）成阵列布置在定子上的各线圈单元（9）之间的缝隙中，且使得电涡流传感器（11）的测头竖直向上放置；在定子的一个角的位置上设有三个激光三角传感器（15），其中沿X方向设有两个激光三角传感器（15），沿Y方向设有一个激光三角传感器（15），三个激光三角传感器（15）与所述的电涡流传感器（11）一起为所述的三轴陀螺仪（5）和三轴加速度计（6）做六自由度的标定；所述的磁浮运动平台还含有一个动子真空腔（22）和一个定子真空腔（23），所述的动子、载片台（2）、三轴陀螺仪（5）、三轴加速度计（6）、电源模块（7）、无线信号输出模块（19）和平面光栅测量系统（12）放置在动子真空腔（22）内；所述的定子、电涡流传感器（11）、激光三角传感器（15）和基座（1）放置在定子真空腔（23）内，所述的动子真空腔（22）和所述的定子真空腔（23）彼此独立，分别通过气体管路与位于真空腔外部的两个真空泵相连接。