NL1040605C2

NL1040605C2 - Electromagnetically actuated hexapod for nanometric positioning.

Info

Publication number: NL1040605C2
Application number: NL1040605A
Authority: NL
Inventors: Hubertus Leonardus Mathias Marie Janssen; Bartholomeus Catharina Thomas Bree
Original assignee: Janssen Prec Engineering; Hubertus Leonardus Mathias Marie Janssen
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-07-16

Claims

1. De uitvinding betreft een inrichting met het kenmerk dat: Een hexapod gelijkend systeem is gerealiseerd om een tafel ten opzichte van een basis in zes vrijheidsgraden hoog dynamisch en met hoge nauwkeurigheid te positioneren over een bereik van enkele millimeters, door toepassing van drie identieke modules tussen de basis en tafel, waarbij de module in staat is om intern twee relatieve bewegingen ten opzichte van zijn stationaire deel te genereren en deze beweging aan de tafel over te dragen; iedere module een monolitisch, dat wil zeggen uit een enkel deel gefabriceerd, frame bevat, met daarin onder meer alle benodigde, op elastische vervorming gebaseerde, geleidingen om de interne beweging mogelijk te maken; iedere module voorzien is van twee, onderling in v-vorm geplaatste, elektromagnetische duikspoel actuatoren waarbij de beweegbare magneten de gewenste interne bewegingen introduceren en waarbij deze bewegingen met hoge stijfheid in aandrij frichting worden doorgegeven aan de tafel via de elastische geleidingen in het frame en waarbij de spoelen met het stationaire deel van de het frame en daarmee aan de basis zijn verbonden; de geleiding van iedere magneet ten opzichte van zijn bijbehorende spoel door middel van de elastische elementen in het frame zonder wrijving, hysterese en speling wordt gerealiseerd; de positie van iedere magneet, in de a a n d r i j f r i c h t i n g , ten opzichte van het stationaire deel van het frame van de module wordt gemeten met een positie encoder; de positie van iedere magneet in zijn a a n d r i j f r i c h t i n g afzonderlijk wordt doorgeleid naar de tafel met een staaf, zijnde een combinatie van elastische elementen in het frame, welke in aandr ijfrichting een hoge stijfheid heeft en in de andere richtingen een relatieve lage stijfheid, waardoor de positie in a a n d r i j f r i c h t i n g zonder wrijving, hysterese en speling wordt doorgeven; de belasting door de zwaartekracht in a a n d r i j f r i c h t i n g van iedere magneet afzonderlijk kunnen worden gecompenseerd door toepassing van veren geïntegreerd in de module.

2. Een inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de magneet van de duikspoel actuator aan het stationaire deel van het frame van de module is bevestigd, terwijl de spoel middels de staven aan de tafel is bevestigd.

3. Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat een of meerdere ver sne 11 i ngs sen soren en of sne 1 he i dssen soren op de tafel zijn gemonteerd die het mogelijk maken om deze signalen te gebruiken om control-technisch de tafel te isoleren van de basis waardoor het negatieve effect van basistri 11 ingen sterk kan worden onderdrukt.

4. Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de positie op een of meerdere plekken rechtstreeks wordt gemeten tussen de basis en de tafel hetgeen het mogelijk maakt om deze signalen te gebruiken om control-technisch de tafel te positioneren ten opzichte van de basis.

5. Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de positie op een of meerdere plekken direct wordt gemeten tussen de tafel en de omgeving hetgeen het mogelijk maakt om deze signalen te gebruiken om c o n t r o 1 -1 e c h n i s c h de tafel te positioneren ten opzichte van de omgeving.

6. Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de belasting door de zwaartekracht op een andere manier wordt gecompenseerd. Zoals bijvoorbeeld door een duikspoel actuator met geïntegreerde negatieve stijfheid of bijvoorbeeld met permanente magneten;