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公开(公告)号：CN101290808B
公开(公告)日：2010-04-14
申请号：CN200810047945.3
申请日：2008-06-06
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种三自由度超精密微动工作台，该工作台X、Y和θ方向的运动由四个垂直布置在微动台外框架和内框架的直线电机提供，直线电机的动子安装在外框架的内侧，直线电机定子安装在内框架外侧。外框架由安装在外框架底部四角的四个圆形气浮轴承实现垂直方向的支承，内框架分别由环形气浮轴承和圆形真空预紧吸盘实现垂向的支承。微动台的位置信息由垂直安装在载物平台上的第一、第二平面配合激光干涉仪测量。本发明所提出的一种三自由度超精密微动工作台可实现大负载、大惯量、高精度的运动，该平台X和Y向的行程为2mm，θ的旋转角度为0.002rad，X和Y向的定位精度可达到5nm，旋转角度精度为0.25μrad。本发明可用于光刻机、超精密数控机床、生物芯片扫描仪等设备中。
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公开(公告)号：CN101561013A
公开(公告)日：2009-10-21
申请号：CN200910062302.0
申请日：2009-05-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种主动控制气体轴承姿态的装置，该装置包括随动气体轴承和主动气体轴承，二者上下相对安装，两个气体轴承通过压缩弹簧隔开并预紧，压缩弹簧的两端分别通过球形关节与两个气体轴承连接；两个气体轴承的四个角上均装有上、下位置相对的圆柱，各圆柱均为磁性材料，随动气体轴承上的四个圆柱上均绕有线圈。该装置通过改变线圈的通电电流大小来改变各对圆柱间的吸力大小，从而可以灵活调整主动轴承的姿态，以适应不同工况的要求。
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公开(公告)号：CN101561013B
公开(公告)日：2010-09-01
申请号：CN200910062302.0
申请日：2009-05-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种主动控制气体轴承姿态的装置，该装置包括随动气体轴承和主动气体轴承，二者上下相对安装，两个气体轴承通过压缩弹簧隔开并预紧，压缩弹簧的两端分别通过球形关节与两个气体轴承连接；两个气体轴承的四个角上均装有上、下位置相对的圆柱，各圆柱均为磁性材料，随动气体轴承上的四个圆柱上均绕有线圈。该装置通过改变线圈的通电电流大小来改变各对圆柱间的吸力大小，从而可以灵活调整主动轴承的姿态，以适应不同工况的要求。
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公开(公告)号：CN101458532B
公开(公告)日：2010-06-30
申请号：CN200810048377.9
申请日：2008-07-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D3/20
Abstract: 本发明公开了一种超精密双层宏微运动平台的同步控制系统，该系统包括设置在计算机内的主控制模块、两个宏微运动平台控制模块和同步控制模块；两个宏微运动平台控制模块均包括微动平台控制模块，跟随控制模块，宏动平台控制模块，激光测量模块，以及光栅测量模块。本发明引入了微动平台位置转换器，简化了微动平台的控制；提出了力作用转换器，提高了宏动平台的跟踪精度；采用宏动平台跟踪微动平台的控制方式，防止了微动平台运动饱和的发生，提高了宏微运动平台的定位精度；采用了双层宏微运动平台同步控制器，减小了同步误差，并改善了双层宏微运动平台的同步精度。本发明可应用于数控机床的运动系统，也可应用于MEMS等其他超精密定位系统。
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公开(公告)号：CN100555146C
公开(公告)日：2009-10-28
申请号：CN200810047006.9
申请日：2008-03-06
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种大功率长行程永磁同步直线电机伺服驱动装置，主要包括增量式旋转光电编码器、位置传感器、数字信号处理器、现场可编程门阵列和智能功率模块。增量式旋转光电编码器和位置传感器与数字信号处理器相接，用于提供包含导滚轮转角、转速及电机动子基准位置信息的信号，数字信号处理器通过现场可编程门阵列连接智能功率模块，用于执行各种操作命令及矢量控制算法的计算，并产生脉宽调制信号传送给智能功率模块以完成电压逆变。本发明不需要光栅尺、磁栅尺等昂贵的直线位置检测设备，具有成本低、动态性能好、启动力矩大、可扩展能力强等特点，尤其适用于由大功率、长行程永磁同步直线电机驱动的电梯、有轨运输、工业提升设备等应用场合。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101825142A
公开(公告)日：2010-09-08
申请号：CN201010188385.0
申请日：2010-06-01
Applicant: 华中科技大学
IPC: F16C32/06
Abstract: 本发明公开了一种单腔多孔式节流结构的气体轴承，其特征在于：在气体轴承上开有中心孔，该中心孔内镶嵌有圆柱体，该圆柱体的直径为5～10mm，长度为0.1～2mm，该圆柱体上开有微型孔阵列，微型孔的孔径为1～100μm，微型孔阵列构成节流器，中心孔的上端开有一个圆柱体腔作为进气腔，中心孔的下端开有一个圆柱体腔作为压力腔，压力腔与进气腔的直径具有相同量级，为1～10mm，压力腔的深度为0.01～0.5mm。这种单腔多孔式节流结构的气体轴承具有良好的稳定性和力学性能，能应用于各种超精密运动平台中，实现平台纳米甚至亚纳米精度的运动。
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公开(公告)号：CN101458532A
公开(公告)日：2009-06-17
申请号：CN200810048377.9
申请日：2008-07-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D3/20
Abstract: 本发明公开了一种超精密双层宏微运动平台的同步控制系统，该系统包括设置在计算机内的主控制模块、两个宏微运动平台控制模块和同步控制模块；两个宏微运动平台控制模块均包括微动平台控制模块，跟随控制模块，宏动平台控制模块，激光测量模块，以及光栅测量模块。本发明引入了微动平台位置转换器，简化了微动平台的控制；提出了力作用转换器，提高了宏动平台的跟踪精度；采用宏动平台跟踪微动平台的控制方式，防止了微动平台运动饱和的发生，提高了宏微运动平台的定位精度；采用了双层宏微运动平台同步控制器，减小了同步误差，并改善了双层宏微运动平台的同步精度。本发明可应用于数控机床的运动系统，也可应用于MEMS等其他超精密定位系统。
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公开(公告)号：CN101290808A
公开(公告)日：2008-10-22
申请号：CN200810047945.3
申请日：2008-06-06
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种三自由度超精密微动工作台，该工作台X、Y和θ方向的运动由四个垂直布置在微动台外框架和内框架的直线电机提供，直线电机的动子安装在外框架的内侧，直线电机定子安装在内框架外侧。外框架由安装在外框架底部四角的四个圆形气浮轴承实现垂直方向的支承，内框架分别由环形气浮轴承和圆形真空预紧吸盘实现垂向的支承。微动台的位置信息由垂直安装在载物平台上的第一、第二平面配合激光干涉仪测量。本发明所提出的一种三自由度超精密微动工作台可实现大负载、大惯量、高精度的运动，该平台X和Y向的行程为2mm，θ的旋转角度为0.002rad，X和Y向的定位精度可达到5nm，旋转角度精度为0.25μrad。本发明可用于光刻机、超精密数控机床、生物芯片扫描仪等设备中。
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公开(公告)号：CN101825142B
公开(公告)日：2012-01-25
申请号：CN201010188385.0
申请日：2010-06-01
Applicant: 华中科技大学
IPC: F16C32/06
Abstract: 本发明公开了一种单腔多孔式节流结构的气体轴承，其特征在于：在气体轴承上开有中心孔，该中心孔内镶嵌有圆柱体，该圆柱体的直径为5～10mm，长度为0.1～2mm，该圆柱体上开有微型孔阵列，微型孔的孔径为1～100μm，微型孔阵列构成节流器，中心孔的上端开有一个圆柱体腔作为进气腔，中心孔的下端开有一个圆柱体腔作为压力腔，压力腔与进气腔的直径具有相同量级，为1～10mm，压力腔的深度为0.01～0.5mm。这种单腔多孔式节流结构的气体轴承具有良好的稳定性和力学性能，能应用于各种超精密运动平台中，实现平台纳米甚至亚纳米精度的运动。
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公开(公告)号：CN101266497A
公开(公告)日：2008-09-17
申请号：CN200810047006.9
申请日：2008-03-06
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种大功率长行程永磁同步直线电机伺服驱动装置，主要包括增量式旋转光电编码器、位置传感器、数字信号处理器、现场可编程门阵列和智能功率模块。增量式旋转光电编码器和位置传感器与数字信号处理器相接，用于提供包含导滚轮转角、转速及电机动子基准位置信息的信号，数字信号处理器通过现场可编程门阵列连接智能功率模块，用于执行各种操作命令及矢量控制算法的计算，并产生脉宽调制信号传送给智能功率模块以完成电压逆变。本发明不需要光栅尺、磁栅尺等昂贵的直线位置检测设备，具有成本低、动态性能好、启动力矩大、可扩展能力强等特点，尤其适用于由大功率、长行程永磁同步直线电机驱动的电梯、有轨运输、工业提升设备等应用场合。
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