一种蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台及系统

本申请涉及磁悬浮领域，具体地，涉及一种蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台及系统。

背景技术：

1、磁悬浮精密运动平台依靠运动永磁体与固定线圈之间的电磁作用实现无接触驱动，可避免机械导轨中的摩擦、回程间隙和磨损。但机械接触消失后，系统本体阻尼较小，在控制器整定、外界扰动或闭环短时失稳时容易出现持续振动和较长稳定时间，因此需要设置可靠的非接触阻尼机制。永磁涡流阻尼因无需外部供能且阻尼力与速度成正比，是一种适用的非接触阻尼方式。

2、现有永磁涡流阻尼结构中，常见方案为将阻尼永磁体固定于基座、导体板随平台运动。该方案中随动导体板会增加运动质量，不利于平台动态性能；且固定的强磁源在平台失控时可能与驱动磁阵列异常接近，带来安全隐患。为此，可尝试将阻尼永磁体改为随平台运动、导体板固定于基座。然而，阻尼永磁体随平台运动后，运动平台需要承载晶圆、光学反射件、驱动磁阵列等，对承载体的刚度质量比提出了更高要求。现有承载体多采用实心金属板，虽然刚度较高，但质量和转动惯量大，不利于高速运动；若简单减薄，又会降低弯曲刚度、扭转刚度和局部连接刚度。同时，阻尼永磁体与驱动用永磁体阵列需共存于平台底面，二者的空间布局也成为需要解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷/之一，本申请的目的是提供一种蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台及系统。

2、本申请的第一方面，提供一种蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，包括：

3、封闭式蜂窝夹层承载体，由上面板、铝蜂窝芯、下面板和侧封板共同形成；

4、所述上面板设有侧边安装区域和中央安装区域，所述侧边安装区域用于安装激光反射板，所述中央安装区域用于安装晶圆平台和激光干涉仪反射镜；

5、涡流阻尼永磁体，设于所述下面板的中部区域；

6、至少三个海尔贝克永磁体阵列，在所述下面板的底部沿周向间隔设置。

7、可选地，所述上面板与所述铝蜂窝芯、所述下面板与所述铝蜂窝芯之间，以及所述侧封板与所述铝蜂窝芯的周向侧面之间，均采用粘接方式连接。

8、可选地，所述下面板的周缘相对所述上面板向外伸出形成承托粘接边，所述侧封板的下端设置在所述承托粘接边上；装配后所述侧封板的外侧面与所述下面板周缘的外侧面齐平。

9、可选地，所述侧边安装区域为侧边安装凸台，所述中央安装区域为中央安装凸台。

10、可选地，所述涡流阻尼永磁体的数量为4块，所述下面板一体形成四个限位凸台；四个所述限位凸台从前、后、左、右方向限制四块所述涡流阻尼永磁体的平面位置。

11、可选地，四块所述涡流阻尼永磁体沿厚度方向磁化，四块所述涡流阻尼永磁体呈两行两列矩阵排列，朝下的工作面按第一行n、s、第二行s、n排列，相邻异极、对角同极。

12、可选地，所述涡流阻尼永磁体与所述海尔贝克永磁体阵列之间的间距设置为：使所述涡流阻尼永磁体在所述海尔贝克永磁体阵列的驱动工作区域产生的附加磁通密度不超过预设阈值。

13、可选地，所述下面板一体形成支脚安装凸台，所述支脚安装凸台用于连接支脚。

14、根据本申请的第二方面，提供一种蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮系统，包括：

15、如第一方面所述的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台；

16、固定底座，设置于所述蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台的下方；

17、铜导体板，固定于所述固定底座上，与所述涡流阻尼永磁体之间保持非接触气隙；

18、至少三个驱动线圈，安装于所述固定底座上，分别与至少三个所述海尔贝克永磁体阵列一一对应配合，用于产生驱动力以驱动所述蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台悬浮和运动。

19、可选地，所述固定底座上还安装有电容传感器，所述电容传感器用于检测所述蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台的位置信息。

20、本申请提供的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，下面板中部的涡流阻尼永磁体随平台运动，无需附加随动导体板，降低了运动质量，并避免了传统固定强磁源在失控工况下的安全隐患；下面板中部与周向的分区布局，使涡流阻尼永磁体与海尔贝克永磁体阵列在空间上自然分离，实现阻尼与驱动磁场解耦，便于独立设计安装并控制磁场耦合，此外，封闭式蜂窝夹层承载体以较小质量获得较高的弯曲刚度、扭转刚度和固有频率，在同时承载晶圆平台、激光反射板及激光干涉仪反射镜的条件下，有效降低了平台整体质量和转动惯量，有利于高速精密运动。

21、由附加特征带来的其他技术效果将在相应的实施例中进一步阐述。

1.一种蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，其特征在于，所述上面板与所述铝蜂窝芯、所述下面板与所述铝蜂窝芯之间，以及所述侧封板与所述铝蜂窝芯的周向侧面之间，均采用粘接方式连接。

3.根据权利要求1所述的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，其特征在于，所述下面板的周缘相对所述上面板向外伸出形成承托粘接边，所述侧封板的下端设置在所述承托粘接边上；装配后所述侧封板的外侧面与所述下面板周缘的外侧面齐平。

4.根据权利要求1所述的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，其特征在于，所述侧边安装区域为侧边安装凸台，所述中央安装区域为中央安装凸台。

5.根据权利要求1所述的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，其特征在于，所述涡流阻尼永磁体的数量为4块，所述下面板一体形成四个限位凸台；四个所述限位凸台从前、后、左、右方向限制四块所述涡流阻尼永磁体的平面位置。

6.根据权利要求5所述的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，其特征在于，四块所述涡流阻尼永磁体沿厚度方向磁化，四块所述涡流阻尼永磁体呈两行两列矩阵排列，朝下的工作面按第一行n、s、第二行s、n排列，相邻异极、对角同极。

7.根据权利要求1所述的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，其特征在于，所述涡流阻尼永磁体与所述海尔贝克永磁体阵列之间的间距设置为：使所述涡流阻尼永磁体在所述海尔贝克永磁体阵列的驱动工作区域产生的附加磁通密度不超过预设阈值。

8.根据权利要求1所述的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台，其特征在于，所述下面板一体形成支脚安装凸台，所述支脚安装凸台用于连接支脚。

9.一种蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮系统，其特征在于，所述固定底座上还安装有电容传感器，所述电容传感器用于检测所述蜂窝夹层式永磁涡流阻尼磁悬浮平台的位置信息。