[发明专利]一种重力补偿器及承载装置

说明书

本发明属于磁吸技术领域，公开了一种重力补偿器及承载装置。该重力补偿器包括：第一磁组件，第一磁组件包括磁基座和设置于磁基座上的第一磁体阵列，第一磁体阵列沿Z轴方向延伸；第二磁组件，第二磁组件包括磁框架和设置于磁框架上的第二磁体阵列，每个第二磁体阵列对应一个第一磁体阵列且相对设置并在两者之间形成间隙，间隙为锯齿形结构，第一磁体阵列和第二磁体阵列被配置为相互施加磁作用力，使第一磁组件和第二磁组件之间产生沿Z轴方向的力，以对用于承载负载的磁基座或磁框架进行重力补偿。该重力补偿器的间隙长度更长，在相同的高度下，间隙的间隙面积更大，以实现大行程、高负载的性能。

技术领域

本发明涉及磁吸技术领域，尤其涉及一种重力补偿器及承载装置。

背景技术

在工业生产中，许多如光刻机、高精密机床、机械手臂等高运动精度的工业设备都有较高的隔绝外部振动和扰动的需求，用于提高产量和产率，因此对于外部扰动需要通过主动隔振进行抑制隔绝。一般来说，针对于高定位精度设备的隔振要求具有真空兼容，结构无接触，出力大，刚度小等性能。

为了解决这个问题，目前基于气体的隔振设备广泛被应用于主动隔振，现有隔振设备主要有以下两种，第一种，通过气泵和气阀进行气体流量的调节，从而提供弹簧刚度和重力补偿，存在噪声大、隔振频率有限的问题；第二种，重力补偿器因其具有清洁、无噪音、无振动及免维护等特点越来越受到欢迎，但是现有重力补偿器的间隙为Z轴结构，存在结构不紧凑、负载小及行程范围小的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重力补偿器及承载装置，增强负载性能和行程范围。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种重力补偿器，包括：

第一磁组件，所述第一磁组件包括磁基座和设置于所述磁基座上的第一磁体阵列，所述第一磁体阵列沿Z轴方向延伸；

第二磁组件，所述第二磁组件包括磁框架和设置于所述磁框架上的第二磁体阵列，每个所述第二磁体阵列对应一个所述第一磁体阵列且相对设置并在两者之间形成间隙，所述间隙为锯齿形结构，所述第一磁体阵列和所述第二磁体阵列被配置为相互施加磁作用力，使所述第一磁组件和所述第二磁组件之间产生沿所述Z轴方向的力，以对用于承载负载的所述磁基座或所述磁框架进行重力补偿。

作为优选，所述第一磁体阵列和所述第二磁体阵列中其中一个磁体阵列对另一个磁体阵列产生沿Z轴向上方向的作用力，另一个所述磁体阵列对应承载所述负载。

作为优选，所述第一磁体阵列包括第一主磁体和第一副磁体，所述第一副磁体沿Z轴方向设置于所述第一主磁体上；

所述第二磁体阵列包括第二主磁体和第二副磁体，所述第二副磁体沿Z轴方向设置于所述第二主磁体上，所述第二主磁体设置于所述第一主磁体和所述第一副磁体之间；

所述第一磁体阵列中的所述第一主磁体或所述第一副磁体磁体受到相对设置的所述第二磁体阵列相对应的所述第二主磁体和所述第二副磁体二个磁体的磁吸力及磁斥力的综合作用力，或所述第二磁体阵列中的所述第二主磁体或所述第二副磁体受到相对设置的所述第一磁体阵列的相对应的所述第一主磁体或所述第一副磁体二个磁体的磁吸力及磁斥力的综合作用力。

作为优选，所述第一主磁体的磁化方向和所述第二副磁体的磁化方向相同，所述第一副磁体的磁化方向和所述第二主磁体的磁化方向相同，所述第一主磁体的磁化方向和所述第一副磁体的磁化方向相反，所述第二主磁体的磁化方向和所述第二副磁体的磁化方向相反。。

作为优选，所述第一磁体阵列或所述第二磁体阵列中一个磁体的凸出部对应另一个阵列的两个磁体衔接形成的凹陷部。

作为优选，所述第一磁体阵列和所述第二磁体阵列的数量为N个；

当N＝1时，所述第一磁体阵列和所述第二磁体阵列在所述重力补偿器的中心轴线处沿Z轴方向延伸且相对设置；