CN112271053A - 重力补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种重力补偿装置，涉及超精密加工及测量技术领域。该重力补偿装置包括动子模块和定子模块，动子模块包括多个环形的动子永磁铁，多个动子永磁铁沿其轴向叠摞排布，每相邻两个所述动子永磁铁为一组，至少一组的两个定动子永磁铁之间夹设有调节挡件，调节挡件用于调节相应两个动子永磁铁的间距；定子模块包括围设于动子模块的定子永磁铁，且定子永磁铁与动子永磁铁沿径向间隙设置；定子永磁铁和动子永磁铁相互作用形成沿轴向向上的重力补偿力。该重力补偿装置通过调节动子永磁铁和调节挡件的数目以及调节挡件的厚度，实现重力补偿力大小的调节，使得重力补偿装置的适用范围广，且调节便捷、成本低。

Description

重力补偿装置

技术领域

本发明涉及超精密加工及测量技术领域，具体而言，涉及一种重力补偿装置。

背景技术

随着集成电路器件集成度的不断提高，对于工作台的精度要求不断提高，如光刻设备、膜厚检测设备等，为了减少工作台机械接触带来的振动等不良影响，现有工作台可以通过磁浮重力补偿装置进行非接触式支承，然而现有的磁浮重力补偿装置仅能适用于特定规格的承载物，承载范围小，适用性差。

发明内容

本发明的目的包括提供一种重力补偿装置，以解决现有的磁浮重力补偿装置仅能适用于特定规格的承载物，承载范围小，适用性差的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供一种重力补偿装置，包括动子模块和定子模块，所述动子模块包括多个环形的动子永磁铁，多个所述动子永磁铁沿其轴向叠摞排布，每相邻两个所述动子永磁铁为一组，至少一组的两个所述动子永磁铁之间夹设有调节挡件，所述调节挡件用于调节相应两个所述动子永磁铁的间距；所述定子模块包括围设于所述动子模块的定子永磁铁，且所述定子永磁铁与所述动子永磁铁沿径向间隙设置；所述定子永磁铁和所述动子永磁铁相互作用形成沿轴向向上的重力补偿力。

可选地，各所述动子永磁铁的充磁方向均为轴向充磁且充磁方向一致，所述定子永磁铁的充磁方向为径向充磁，且所述定子永磁铁内侧壁的磁极与所述动子永磁铁顶壁的磁极相同。

可选地，所述动子模块还包括芯轴和承载台，所述调节挡件包括调节垫圈，所述动子永磁铁和所述调节垫圈均套设于所述芯轴形成驱动体，所述驱动体的顶端与所述承载台连接；所述芯轴的底端设有隔挡件，所述隔挡件的径向尺寸大于所述动子永磁铁的环内径。

可选地，所述承载台和所述隔挡件两者中，至少一者与所述芯轴可拆卸式固接。

可选地，所述定子模块还包括基座，所述基座的顶面固设有环形的保护筒，所述保护筒的环内形成容纳腔，所述动子永磁铁位于所述容纳腔内；所述保护筒的筒壁内部沿其周向设有环形的空腔，所述定子永磁铁沿周向容置于所述空腔内。

可选地，所述保护筒包括内围挡件和围设于所述内围挡件外侧的***挡件，所述内围挡件包括内侧围部和围设于所述内侧围部外侧的底围部，所述***挡件包括外侧围部和围设于所述外侧围部内侧的顶围部，所述顶围部的内侧壁与所述内侧围部连接，所述外侧围部的底端与所述底围部连接，所述内围挡件和所述***挡件共同围成所述空腔。

可选地，所述重力补偿装置还包括致动线圈，所述致动线圈沿周向容置于所述空腔内。

可选地，所述内侧围部、所述底围部、所述外侧围部和所述顶围部四者中，至少一者的内部沿其周向设有冷却液通道，所述冷却液通道用于流通冷却液以对所述致动线圈进行冷却降温。

可选地，所述内侧围部包括内筒体和围设于所述内筒体外侧的第一侧围板体，且所述第一侧围板体与所述底围部一体成型，所述内筒体的外侧壁和所述第一侧围板体的内侧壁两者中，其中一者沿其周向设有连通槽，所述连通槽与另一者共同围成所述冷却液通道；

和/或，所述外侧围部包括外筒体和围设于所述外筒体外侧的第二侧围板体，且所述外筒体与所述顶围部一体成型，所述外筒体的外侧壁和所述第二侧围板体的内侧壁两者中，其中一者沿其周向设有连通槽，所述连通槽与另一者共同围成所述冷却液通道。

可选地，所述动子模块还包括承载台，所述定子模块还包括基座，所述动子永磁体和所述定子永磁体形成的磁性补偿结构为多组，多组所述磁性补偿结构分散排布于所述承载台和所述基座之间，且多组所述磁性补偿结构的动子永磁铁均固设于所述承载台的底部，定子永磁铁均固设于所述基座的顶部。

本发明提供的重力补偿装置，需要对不同重量的待支承物进行重力补偿时，可以对动子永磁铁的数目、调节挡件的数目以及调节挡件的厚度进行调节，通过改变动子模块的第一磁场，使得第一磁场与第二磁场耦合产生的重力补偿力等于改变后的待支承件的重量，从而增大重力补偿装置的适用范围，实现对不同规格待支承件的重力补偿。该重力补偿装置的适用范围广，且调节便捷、成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的重力补偿装置的示意图；

图2为本发明提供的重力补偿装置的***图；

图3为本发明提供的重力补偿装置的局部轴向剖视图，其中，动子永磁铁的数目为两个；

图4为本发明提供的重力补偿装置中，动子永磁铁和定子永磁铁的第一磁极分布示意图；

图5为本发明提供的重力补偿装置中，动子永磁铁和定子永磁铁的第二磁极分布示意图；

图6为本发明提供的重力补偿装置中致电线圈通电时的磁力线分布图。

附图标记说明：

10-动子模块；20-定子模块；100-动子永磁铁；200-调节垫圈；300-芯轴；310-隔挡件；400-承载台；500-定子永磁铁；600-基座；700-保护筒；711-内侧围部；711a-内筒体；711b-第一侧围板体；712-底围部；721-外侧围部；721a-外筒体；721b-第二侧围板体；721c-固定沿；722-顶围部；730-容纳腔；740-空腔；750-冷却液通道；800-致动线圈。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供一种重力补偿装置，如图1-图3所示，包括动子模块10和定子模块20，动子模块10包括多个环形的动子永磁铁100，多个动子永磁铁100沿其轴向叠摞排布，每相邻两个所述动子永磁铁100为一组，至少一组的两个定动子永磁铁100之间夹设有调节挡件，调节挡件用于调节相应两个动子永磁铁100的间距；定子模块20包括围设于动子模块10的定子永磁铁500，且定子永磁铁500与动子永磁铁100沿径向间隙设置；定子永磁铁500和动子永磁铁100相互作用形成沿轴向向上的重力补偿力。

本实施例提供的重力补偿装置，包括能够产生第一磁场且能够移动的动子模块10、能够产生第二磁场且固定不动的定子模块20，第一磁场和第二磁场在相同空间相互作用能够对动子模块10产生大小近似不变且轴向向上的作用力，该作用力可以作为动子模块10支承待支承件的重力补偿力；其中，动子模块10的多个动子永磁铁100中，其中一组或多组相邻两个动子永磁铁100之间设有调节挡件，调节挡件通过调节动子永磁铁100的间距，实现对多个动子永磁铁100形成的第一磁场中磁力线的分布调节，进而改变第一磁场和第二磁场相互作用产生的重力补偿力的大小。

使用时，可以根据动子永磁铁100的磁场性质(磁场强度、磁力线分布等)、动子永磁铁100的磁场性质以及待支承件的重量级选定动子永磁铁100的数目，然后根据待支承件的重量确定调节挡件的数目，并对动子永磁铁100之间的调节挡件的厚度进行确定，相应确定动子永磁铁100之间的间距，进而确定动子永磁铁100和调节挡件组成动子模块10产生的第一磁场；将动子模块10与定子模块20套装，动子模块10产生的第一磁场和定子模块20产生的第二磁场耦合形成对动子模块10轴向向上的重力补偿力，将待支承件置于动子模块10顶部，该重力补偿力等于待支承件的重力，从而实现重力补偿装置对待支承件的支承作用，且动子模块10与定子模块20之间为悬浮状态，两者之间无刚性连接，相应地，两者之间形成的轴向向上的刚度近似为零，从而能够有效减少对定子模块20进行固定的工作台等向待支承件传递的振动等影响，相应确保动子模块10对待支承件支承的稳定性，确保待支承件的位置精度。

需要对不同重量的待支承物进行重力补偿时，可以对调节挡件的数目以及调节挡件的厚度进行调节，通过改变动子模块10的第一磁场，使得第一磁场与第二磁场耦合产生的重力补偿力等于改变后的待支承件的重量，从而增大重力补偿装置的适用范围，实现对不同规格待支承件的重力补偿。当然，当待支承物的重量改变较大时，可以对相同规格的动子永磁铁100的数目进行增减调节实现重力补偿力的大范围调节，然后选择合适数目以及厚度的调节挡件对动子永磁铁100的间距进行调节实现重力补偿力的小范围调节。相较现有技术中，当待支承件的重量发生变化时，需要选取不同规格的重力补偿装置，重力补偿装置的适用范围单一；或待支承件的重量小范围变化时，需要选取不同规格的动子永磁铁100进行配合才能实现重力补偿力的小范围调节，而替换下来的动子永磁铁100只能废弃，无法修补后再次使用，重新加工就使得时间和成本同时增加，还造成了浪费。本申请的重力补偿装置能够选用同一规格的动子永磁铁100实现重力补偿力的大范围调节，以及通过调节挡件的数目以及厚度的选择实现重力补偿力小范围的调节，使得重力补偿装置的适用范围广，且调节便捷、成本低。

当然，该重力补偿装置中的动子永磁铁100也可以为不同规格，通过调节调节挡件的数目及厚度，也可以实现重力补偿力的小范围调节。具体地，动子模块10中，动子永磁铁100的数目可以根据需要选用两个、三个、四个等等。

具体地，本实施例中，如图4和图5所示，各动子永磁铁100的充磁方向可以均为轴向充磁且充磁方向一致，定子永磁铁500的充磁方向相应为径向充磁，且定子永磁铁500环内壁的磁极与动子永磁铁100顶壁的磁极相同。动子模块10中的多个动子永磁铁100的充磁方向一致，则多个动子永磁铁100形成的磁场耦合增强，形成一致性及磁场强度较高的第一磁场；定子模块20的定子永磁铁500产生的第二磁场与第一磁场相互作用，形成对动子模块10轴向向上的重力补偿力，且定子永磁铁500与动子永磁铁100之间沿径向和切向的刚性作用力近似为零，相应地，经定子永磁铁500传递至动子永磁铁100，进而传递至工作台及其上待支承件的振动力近似为零，从而确保对待支承件支承的稳定性，并确保其位置精度。

具体地，如图4所示，动子模块10中的动子永磁铁100数目为两个，两个动子永磁铁100沿轴向叠摞间隔设置(两个动子永磁铁100之间的调节挡件未示出)，两个动子永磁铁100的顶端均为S极，底端均为N极；定子模块20的定子永磁铁500的环内壁为S极，环外壁为N极。或，如图5所示，两个动子永磁铁100的顶端均为N极，底端均为S极；定子模块20的定子永磁铁500的环内壁为N极，环外壁为S极。

可选地，本实施例中，如图3所示，动子模块10还可以包括芯轴300和承载台400，调节挡件包括调节垫圈200，动子永磁铁100和调节垫圈200均套设于芯轴300形成驱动体，驱动体的顶端与承载台400连接；芯轴300的底端设有隔挡件310，隔挡件310的径向尺寸大于动子永磁铁100的环内径。这里是动子模块10中动子永磁铁100和调节挡件的一种具体设置形式，芯轴300作为安装基体对轴向叠摞的动子永磁铁100和调节垫圈200进行固定，且隔挡件310于底部对其上的动子永磁铁100进行限位，以防止动子永磁铁100从芯轴300底端脱落；动子永磁铁100和调节垫圈200以及芯轴300共同组成驱动体，驱动体的顶端与承载台400连接，承载台400用于承载待支承件，第二磁场与第一磁场耦合对驱动体及承载台400产生轴向向上的重力补偿力，从而实现对待支承件的重力补偿；其中，芯轴300和承载台400的设置能够对动子永磁铁100和调节垫圈200的叠摞位置进行限位固定，且承载台400承载待支承件的稳定性更高。

本实施例中，对于调节垫圈200的可调节更换，可以采用以下形式：承载台400和隔挡件310两者中，至少一者与芯轴300可拆卸式固接，包括三种情况：一、芯轴300的顶端与承载台400可拆卸式固接，需要对动子永磁铁100的数目、调节垫圈200的数目以及调节垫圈200的厚度进行调节时，可以将芯轴300从承载台400拆下，根据芯轴300所需长度对其长度进行调节或更换相应长度的芯轴300，然后套入确定的动子永磁铁100和调节垫圈200，重新将芯轴300的顶端连接于承载台400；二、隔挡件310与芯轴300可拆卸式固接，需要调节时，可以将隔挡件310拆下，对芯轴300长度进行调节，并套入确定的动子永磁铁100和调节垫圈200，然后将隔挡件310重新连接于芯轴300；三、芯轴300的顶端与承载台400可拆卸式固接，且芯轴300的底端与隔挡件310可拆卸式固接，该形式时，可以采用上述两种方式中的任意一种进行调节，这里不再赘述。其中，对于芯轴300的长度调节，可以对芯轴300进行更换；或芯轴300的轴体长度可以调节，对其轴体长度进行调节；或隔挡件310与芯轴300的底端的连接位置可以调节，以实现芯轴300的长度调节，如隔挡件310螺纹连接于芯轴300底端等。

其中，对于上述第二种形式，芯轴300的顶端可以与承载台400固定连接或一体成型；如图3所示，还可以采用如下形式：位于顶部的动子永磁铁100与芯轴300固接，且与承载台400可拆卸式连接，具体地，位于顶部的动子永磁铁100与芯轴300及承载台400可以通过胶粘固接。

本实施例中，如图2和图3所示，定子模块20还可以包括基座600，基座600的顶面固设有环形的保护筒700，保护筒700的环内形成容纳腔730，动子永磁铁100位于容纳腔730内；保护筒700的筒壁内部沿其周向设有环形的空腔740，定子永磁铁500沿周向容置于空腔740内。基座600可以作为底部安装台安装定子永磁铁500等部件，并用于与工作台等的连接；固设于基座600顶面的保护筒700用于对其内的定子永磁铁500进行固定，以提高定子永磁铁500与动子模块10的配合位置精度，且定子永磁铁500位于保护筒700内部的空腔740内，保护筒700能够对定子永磁铁500进行隔档保护，以减少外部因素对定子永磁铁500造成的损坏。

具体地，本实施例中，如图3所示，保护筒700可以包括内围挡件和围设于内围挡件外侧的***挡件，内围挡件包括内侧围部711和围设于内侧围部711外侧的底围部712，***挡件包括外侧围部721和围设于外侧围部721内侧的顶围部722，顶围部722的内侧壁与内侧围部711连接，外侧围部721的底端与底围部712连接，内围挡件和***挡件共同围成空腔740。这里是保护筒700的一种具体形式，保护筒700包括两个相对独立的部件内围挡件和***挡件，其中，内围挡件近似为“L”型，***挡件近似为“┑”型，安装时，内围挡件的内侧围部711为筒状，可以将定子永磁铁500套在内侧围部711外侧，然后将***挡件与内围挡件配合组装，将定子永磁铁500围在两者形成的空腔740内，安装过程中，内侧围部711可以对定子永磁铁500的安装导向限位，且内围挡件和***挡件两个部件组装，定子永磁铁500的安装精度及操作便捷度均较高。

本实施例中，如图3所示，重力补偿装置还可以包括致动线圈800，致动线圈800沿周向容置于空腔740内。当致动线圈800处于断电状态时，动子模块10和定子模块20共同形成稳定的磁场，相应形成稳定的重力补偿力；如图6所示，需要调节动子模块10的轴向支承位置时，可以向致动线圈800通电，致动线圈800产生的第三磁场与第一磁场耦合，对动子模块10产生轴向向上或向下的作用力(也可以理解为第一磁场、第二磁场和第三磁场三者耦合后，形成的对动子模块10轴向的作用力大于或小于第一磁场与第二磁场耦合形成的重力补偿力)，动子模块10在作用力、重力补偿力和自身重力作用下沿其轴向向上或向下运动，直至到达目标位置，停止向致动线圈800通电，动子模块10在定子模块20的作用下再次处于稳定状态，从而实现对待支承件的轴向位置调节，进而提高重力补偿装置的适用性；较佳地，可以确定多个动子永磁铁100形成的筒体与定子永磁铁500形成的筒体的中心水平截面共面时作为动子模块10与定子模块20的初始位置。其中，保护筒700可以对其内部的致动线圈800起到定位及保护作用。

本实施例中，内侧围部711、底围部712、外侧围部721和顶围部722四者中，至少一者的内部沿其周向设有冷却液通道750，冷却液通道750用于流通冷却液以对致动线圈800进行冷却降温。致动线圈800通电过程会产生热量，冷却液通道750设有进水口和出水口，外部供水装置可以与进水口连通，向冷却液通道750充入冷却液，冷却液在冷却液通道750内流动过程将致动线圈800产生的热量带走，对致动线圈800进行冷却降温，从而确保致动线圈800的正常使用，并减少高温环境对待支承物位置精度造成的不良影响。具体地，冷却液通道750可以呈螺旋状沿周向绕设于保护筒700，或多个与进水口及出水口连通的环形通道；较佳地，可以在内侧围部711、底围部712、外侧围部721和顶围部722四者中均设有冷却液通道750。

具体地，本实施例中，如图3所示，内侧围部711可以包括内筒体711a和围设于内筒体711a外侧的第一侧围板体711b，且第一侧围板体711b与底围部712一体成型，内筒体711a的外侧壁和第一侧围板体711b的内侧壁两者中，其中一者沿其周向设有连通槽，连通槽与另一者共同围成冷却液通道750。这里是内侧围部711的一种具体组装形式，其中，内筒体711a内部形成用于容纳动子模块10的容纳腔730，加工时，可以在处于外露状态的内筒体711a的外侧壁或第一侧围板体711b的内侧壁上加工连通槽，然后将内筒体711a与第一侧围板体711b胶粘或螺钉连接形成内侧围部711；其中，第一侧围板体711b与底围部712一体成型，不仅能够提高组装内围挡件的操作便捷度，还能够提高底围部712与内侧围部711的连接牢固度。

可选地，本实施例中，如图3所示，外侧围部721可以包括外筒体721a和围设于外筒体721a外侧的第二侧围板体721b，且外筒体721a与顶围部722一体成型，外筒体721a的外侧壁和第二侧围板体721b的内侧壁两者中，其中一者沿其周向设有连通槽，连通槽与另一者共同围成冷却液通道750。这里是外侧围部721的一种具体组装形式，其中，加工时，可以在处于外露状态的外筒体721a的外侧壁或第二侧围板体721b的内侧壁上加工连通槽，然后将外筒体721a与第二侧围板体721b胶粘或螺钉连接形成外侧围部721；其中，外筒体721a与顶围部722一体成型，不仅能够提高组装***挡件的操作便捷度，还能够提高顶围部722与外侧围部721的连接牢固度。

较佳地，如图1和图3所示，底围部712沿其径向可以伸出外筒体721a外侧，且第二侧围板体721b的底端外侧还可以沿其周向围设有固定沿721c，固定沿721c可以与底围部712伸出外筒体721a的部分连接，以提高两者的连接牢固度；此外，固定沿721c与底围部712伸出外筒体721a的部分可以增大保护筒700的底座面积以提高保护筒700安装于基座600的稳定性。

本实施例中，动子模块10还可以包括承载台400，定子模块20还可以包括基座600，动子永磁体和定子永磁体形成的磁性补偿结构可以为多组，多组磁性补偿结构分散排布于承载台400和基座600之间，且多组磁性补偿结构的动子永磁铁100均固设于承载台400的底部，定子永磁铁500均固设于基座600的顶部。设置多组磁性补偿结构时，多组磁性补偿结构形成的轴向向上的支承力的合力作为重力补偿力，多个支承力对承载台400的不同位置进行支承，支承稳定性更高，相应对待支承件的重力补偿稳定性更高；此外，当多组磁性补偿结构中的其中一部分磁性补偿结构进行轴向位置调节时，或多组磁性补偿结构均进行轴向位置调节，但位置调节不一致时，多组磁性补偿结构能够驱动承载台400发生方向偏转，从而提高重力补偿装置的调节范围，提高其适用性；另外，多组磁性补偿结构共同作用，能够进一步扩大重力补偿力的调节范围，进一步提高重力补偿装置的适用范围。具体地，如图1和图2所示，磁性补偿结构可以为三组，三组磁性补偿结构呈正三角形排布于承载台400与基座600之间，当其中两组磁性补偿结构的轴向位置向上调节或不变，而另一组磁性补偿结构的轴向位置向下调节时，承载台400相应发生角度偏转，当然，上述操作仅为示例，可以根据实际需求对多组磁性补偿结构的轴向位置进行调节，以实现承载台400的角度偏转调节；另外，磁性补偿结构也可以为两组、四组等等。

具体地，该重力补偿装置可以用于光刻机中光学元件、掩膜版等或其他对位置精度、振动影响要求较高的元件的重力补偿。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种重力补偿装置，其特征在于，包括动子模块(10)和定子模块(20)，所述动子模块(10)包括多个环形的动子永磁铁(100)，多个所述动子永磁铁(100)沿其轴向叠摞排布，每相邻两个所述动子永磁铁(100)为一组，至少一组的两个所述动子永磁铁(100)之间夹设有调节挡件，所述调节挡件用于调节相应两个所述动子永磁铁(100)的间距；所述定子模块(20)包括围设于所述动子模块(10)的定子永磁铁(500)，且所述定子永磁铁(500)与所述动子永磁铁(100)沿径向间隙设置；所述定子永磁铁(500)和所述动子永磁铁(100)相互作用形成沿轴向向上的重力补偿力。

2.根据权利要求1所述的重力补偿装置，其特征在于，各所述动子永磁铁(100)的充磁方向均为轴向充磁且充磁方向一致，所述定子永磁铁(500)的充磁方向为径向充磁，且所述定子永磁铁(500)环内壁的磁极与所述动子永磁铁(100)顶壁的磁极相同。

3.根据权利要求1所述的重力补偿装置，其特征在于，所述动子模块(10)还包括芯轴(300)和承载台(400)，所述调节挡件包括调节垫圈(200)，所述动子永磁铁(100)和所述调节垫圈(200)均套设于所述芯轴(300)形成驱动体，所述驱动体的顶端与所述承载台(400)连接；所述芯轴(300)的底端设有隔挡件(310)，所述隔挡件(310)的径向尺寸大于所述动子永磁铁(100)的环内径。

4.根据权利要求3所述的重力补偿装置，其特征在于，所述承载台(400)和所述隔挡件(310)两者中，至少一者与所述芯轴(300)可拆卸式固接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的重力补偿装置，其特征在于，所述定子模块(20)还包括基座(600)，所述基座(600)的顶面固设有环形的保护筒(700)，所述保护筒(700)的环内形成容纳腔(730)，所述动子永磁铁(100)位于所述容纳腔(730)内；所述保护筒(700)的筒壁内部沿其周向设有环形的空腔(740)，所述定子永磁铁(500)沿周向容置于所述空腔(740)内。

6.根据权利要求5所述的重力补偿装置，其特征在于，所述保护筒(700)包括内围挡件和围设于所述内围挡件外侧的***挡件，所述内围挡件包括内侧围部(711)和围设于所述内侧围部(711)外侧的底围部(712)，所述***挡件包括外侧围部(721)和围设于所述外侧围部(721)内侧的顶围部(722)，所述顶围部(722)的内侧壁与所述内侧围部(711)连接，所述外侧围部(721)的底端与所述底围部(712)连接，所述内围挡件和所述***挡件共同围成所述空腔(740)。

7.根据权利要求6所述的重力补偿装置，其特征在于，所述重力补偿装置还包括致动线圈(800)，所述致动线圈(800)沿周向容置于所述空腔(740)内。

8.根据权利要求7所述的重力补偿装置，其特征在于，所述内侧围部(711)、所述底围部(712)、所述外侧围部(721)和所述顶围部(722)四者中，至少一者的内部沿其周向设有冷却液通道(750)，所述冷却液通道(750)用于流通冷却液以对所述致动线圈(800)进行冷却降温。

9.根据权利要求8所述的重力补偿装置，其特征在于，所述内侧围部(711)包括内筒体(711a)和围设于所述内筒体(711a)外侧的第一侧围板体(711b)，且所述第一侧围板体(711b)与所述底围部(712)一体成型，所述内筒体(711a)的外侧壁和所述第一侧围板体(711b)的内侧壁两者中，其中一者沿其周向设有连通槽，所述连通槽与另一者共同围成所述冷却液通道(750)；

和/或，所述外侧围部(721)包括外筒体(721a)和围设于所述外筒体(721a)外侧的第二侧围板体(721b)，且所述外筒体(721a)与所述顶围部(722)一体成型，所述外筒体(721a)的外侧壁和所述第二侧围板体(721b)的内侧壁两者中，其中一者沿其周向设有连通槽，所述连通槽与另一者共同围成所述冷却液通道(750)。

10.根据权利要求1或2所述的重力补偿装置，其特征在于，所述动子模块(10)还包括承载台(400)，所述定子模块(20)还包括基座(600)，所述动子永磁体和所述定子永磁体形成的磁性补偿结构为多组，多组所述磁性补偿结构分散排布于所述承载台(400)和所述基座(600)之间，且多组所述磁性补偿结构的动子永磁铁(100)均固设于所述承载台(400)的底部，定子永磁铁(500)均固设于所述基座(600)的顶部。

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