本發(fā)明涉及永磁懸浮，尤其是涉及一種混合磁懸浮磁力驅(qū)動式環(huán)形傳送裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著高科技領(lǐng)域的技術(shù)日益提高，眾多新型產(chǎn)業(yè)的大量涌現(xiàn)，對于要求在無塵環(huán)境下進(jìn)行的加工，如航天、醫(yī)療設(shè)備、精密機(jī)械、半導(dǎo)體等，常規(guī)的物料輸送方式已不能適應(yīng)。從人工傳送到機(jī)械傳送到機(jī)器人傳送，效率逐漸提高，但上述傳送方式仍無法避免機(jī)械間摩擦，在速度和移動距離上有一定的限制。本發(fā)明提供一種低功耗、強(qiáng)穩(wěn)定、快響應(yīng)的新型磁懸浮技術(shù)方案，為無塵傳送技術(shù)發(fā)展提供有力支撐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明專利的目的在于提供一種混合磁懸浮磁力驅(qū)動式環(huán)形傳送裝置，以解決上述背景提到的隨著生產(chǎn)制造對生產(chǎn)車間環(huán)境的需求不斷提高，現(xiàn)應(yīng)用于無塵車間搬運(yùn)設(shè)備空中搬運(yùn)車和真空機(jī)械手依舊依靠機(jī)械接觸式工作，由于摩擦而產(chǎn)生粉塵，而且需要對機(jī)械部件進(jìn)行潤滑，對無塵車間就會造成不利影響的問題?；齑艖腋魉拖到y(tǒng)區(qū)別于電磁懸浮系統(tǒng)，能耗大，連續(xù)工作發(fā)熱多和永磁懸浮系統(tǒng)功耗低，控制難度大，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，懸浮平臺振動較大等問題，混磁懸浮系統(tǒng)整體功耗低，具有較好的穩(wěn)定性，氣隙恒定不變，可以通過控制電流來實(shí)現(xiàn)懸浮，通過永磁鐵來提供平衡位置處的懸浮力，電磁鐵用于維持懸浮并抵抗外部擾動。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種混合磁懸浮磁力驅(qū)動式環(huán)形傳送裝置，包括定子部分和動子部分，定子部分與動子部分滑動連接，定子部分包括弧形結(jié)構(gòu)、直線結(jié)構(gòu)和固定底板，弧形結(jié)構(gòu)底端和直線結(jié)構(gòu)底端均與固定底板連接，弧形結(jié)構(gòu)與直線結(jié)構(gòu)對稱拼接成環(huán)形結(jié)構(gòu)。

3、優(yōu)選的，動子部分包括兩個u形連接件、滑輪、磁柵尺保持架、永磁體架、懸浮連接板、懸浮線圈組件和導(dǎo)向線圈組件，滑輪通過螺栓和套筒與u形連接件連接，u形連接件底端通過螺栓與永磁體架連接，u形連接件頂端通過螺栓與磁柵尺保持架連接，懸浮連接板通過螺栓與磁柵尺保持架連接，懸浮線圈組件與磁柵尺保持架連接，導(dǎo)向線圈組件與懸浮連接板連接。

4、優(yōu)選的，永磁體架內(nèi)設(shè)置有依次排列的第一永磁體，第一永磁體采用halbach磁體陣列，永磁體架側(cè)面設(shè)置有磁柵讀數(shù)頭和固定支架，固定支架與永磁體架連接。

5、優(yōu)選的，懸浮線圈組件包括懸浮磁體連接件、第一位移傳感器支架、磁軛、鐵芯、懸浮線圈、第二永磁體；

6、導(dǎo)向線圈組件包括懸浮連接板、第二位移傳感器支架、第三永磁體、第一導(dǎo)向線圈、第四永磁體、第二導(dǎo)向線圈、鐵芯；

7、懸浮連接板與懸浮磁體連接件和磁軛貫穿螺紋連接，懸浮磁體連接件通過螺栓與磁柵尺保持架、第一位移傳感器支架連接，第一位移傳感器支架上設(shè)置有第一位移傳感器，磁軛上設(shè)置有鐵芯環(huán)繞懸浮線圈，懸浮連接板上下設(shè)置有鐵芯環(huán)繞第一導(dǎo)向線圈，懸浮連接板左右設(shè)置有鐵芯環(huán)繞第二導(dǎo)向線圈，第二位移傳感器支架上設(shè)置有第二位移傳感器。

8、優(yōu)選的，懸浮連接件外側(cè)兩個磁軛之間設(shè)置有第二永磁體，第二永磁體與磁軛膠粘連接，第二永磁體與同側(cè)兩個懸浮線圈構(gòu)成一個混磁單元；

9、懸浮連接板上下凹槽內(nèi)放置第三永磁體，左右凹槽內(nèi)放置第四永磁體，單個第三永磁體與單個第一導(dǎo)向線圈構(gòu)成一個混磁單元，單個第四永磁體與單個第二導(dǎo)向線圈構(gòu)成一個混磁單元。

10、優(yōu)選的，定子部分的弧形結(jié)構(gòu)包括弧形底架、弧形繞組保持架、弧形繞線架、弧形背鐵和弧形繞組架，弧形繞組架通過外側(cè)凸起部分與弧形繞線架凹槽部分連接，弧形背鐵置于弧形繞組架和弧形繞線架之間，弧形繞線架凸起部分與弧形繞組保持架凹槽部分連接并通過螺栓連接，弧形繞組保持架和弧形底架通過螺栓連接；

11、弧形繞組架上設(shè)有第一線圈，弧形底架外側(cè)設(shè)置有外側(cè)弧形導(dǎo)軌保持架和外側(cè)弧形導(dǎo)軌，弧形底架內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)側(cè)弧形導(dǎo)軌保持架和內(nèi)側(cè)弧形導(dǎo)軌，外側(cè)弧形導(dǎo)軌保持架與外側(cè)弧形導(dǎo)軌連接，內(nèi)側(cè)弧形導(dǎo)軌保持架與內(nèi)側(cè)弧形導(dǎo)軌連接，內(nèi)側(cè)弧形導(dǎo)軌頂部粘接有圓弧磁柵尺。

12、優(yōu)選的，定子部分直線結(jié)構(gòu)包括直線底架、直線繞組保持架、直線繞線架，直線背鐵和直線繞組架，直線繞組架通過外側(cè)凸起部分與直線繞線架凹槽部分連接，直線背鐵置于直線繞組架和直線繞線架之間，直線繞線架凸起部分與直線繞組保持架凹槽部分連接并通過螺栓連接，直線繞組保持架和直線底架通過螺栓連接；

13、直線繞組架上設(shè)置有第二線圈，直線底架外側(cè)設(shè)置有外側(cè)直線導(dǎo)軌保持架和外側(cè)直線導(dǎo)軌，直線底架內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)側(cè)直線導(dǎo)軌保持架和內(nèi)側(cè)直線導(dǎo)軌，外側(cè)直線導(dǎo)軌保持架與外側(cè)直線導(dǎo)軌連接，內(nèi)側(cè)直線導(dǎo)軌保持架與內(nèi)側(cè)直線導(dǎo)軌連接，內(nèi)側(cè)直線導(dǎo)軌頂部粘接有磁柵尺。

14、優(yōu)選的，外側(cè)弧形導(dǎo)軌保持架上設(shè)置有外側(cè)弧形懸浮支撐和弧形懸浮導(dǎo)軌，外側(cè)直線保持架上設(shè)置有外側(cè)直線懸浮支撐和外側(cè)直線懸浮導(dǎo)軌，外側(cè)弧形懸浮支撐和外側(cè)直線懸浮支撐頂部分別連接弧形懸浮導(dǎo)軌和外側(cè)直線懸浮導(dǎo)軌，內(nèi)側(cè)直線保持架上設(shè)置有內(nèi)側(cè)懸浮支撐和內(nèi)懸浮導(dǎo)軌，內(nèi)懸浮支撐與內(nèi)懸浮導(dǎo)軌連接。

15、優(yōu)選的，第一線圈和第二線圈均采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝處理。

16、因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利具備以下有益效果：

17、（1）混合磁懸浮磁力驅(qū)動式環(huán)形裝置由懸浮和驅(qū)動兩部分共同組成，將磁力驅(qū)動系統(tǒng)與磁懸浮系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合；其中磁懸浮部分采用混磁懸浮，不同于電磁懸浮系統(tǒng)，能耗大，連續(xù)工作發(fā)熱多和永磁懸浮系統(tǒng)功耗低，控制難度大，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，懸浮平臺振動較大等問題，混磁懸浮系統(tǒng)整體功耗低，具有較好的穩(wěn)定性，氣隙恒定不變，可以通過控制電流來實(shí)現(xiàn)懸浮，通過永磁體來提供平衡位置處的懸浮力，電磁鐵用于維持懸浮并抵抗外部擾動。

18、（2）驅(qū)動部分采用基于直線磁力驅(qū)動系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)的一種定子由弧形結(jié)構(gòu)和直線結(jié)構(gòu)共同組合而成的環(huán)形驅(qū)動系統(tǒng)，將兩種結(jié)構(gòu)相結(jié)合既可以實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動設(shè)備在特定角度內(nèi)沿弧線和直線做往復(fù)運(yùn)動又保留了定位精度高，靈敏度高，響應(yīng)速度快等優(yōu)勢，具有柔性傳送優(yōu)勢。

19、（3）通過弧形和直線支撐結(jié)構(gòu)來固定內(nèi)外側(cè)滑軌和頂端內(nèi)外側(cè)懸浮導(dǎo)軌與動子結(jié)合共同構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)形成循環(huán)運(yùn)動系統(tǒng)，該結(jié)構(gòu)可根據(jù)生產(chǎn)的需要，選擇任意長度的直線導(dǎo)軌段，組成各種規(guī)格和大小的環(huán)形導(dǎo)軌式循環(huán)流水線，循環(huán)生產(chǎn)線。混合磁懸浮磁力驅(qū)動式環(huán)形傳送裝置結(jié)構(gòu)確定為環(huán)形對稱結(jié)構(gòu)，此種機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，裝配方便，且方便與磁懸浮平臺結(jié)合實(shí)現(xiàn)磁懸浮傳送。

20、（4）驅(qū)動部分線圈采用無鐵芯設(shè)計(jì)，動子與定子間無吸力，所以在其裝配時(shí)不需要注意動、定子間吸引力，因此易于裝配。且整體質(zhì)量更小，沒有齒槽效應(yīng)，所以可以實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的運(yùn)行工作和實(shí)現(xiàn)更高的精度。沒有鐵芯可以實(shí)現(xiàn)更大的加速度變換范圍。為了提高推力在繞組背部加入背鐵，以此可以增加裝置磁通返回路徑，提高驅(qū)動系統(tǒng)的推力密度。

21、（5）驅(qū)動部分永磁體作為動子，運(yùn)行更穩(wěn)定，效率更高更節(jié)能，而且機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡單更好。且永磁體采用halbach磁體陣列，halbach磁體陣列的氣隙磁場更趨于正弦分布，諧波含量少，而且具有增強(qiáng)單邊磁場效果，采用halbach陣列的磁力驅(qū)動系統(tǒng)具有更好的組合磁效應(yīng)、更好的正弦氣隙磁通密度分布和更好的正弦反電動勢等優(yōu)點(diǎn)。動子上固定滑輪還能起到保護(hù)永磁體的作用。

22、下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。