[实用新型]工作台及其磁浮重力补偿装置

说明书

本实用新型提供一种工作台及其磁浮重力补偿装置。磁浮重力补偿装置包括：第一磁钢，所述第一磁钢呈筒状；第二磁钢，所述第二磁钢呈筒状并设置在所述第一磁钢内且与所述第一磁钢径向间隔开；至少一个端部磁钢，所述至少一个端部磁钢呈筒状并位于所述第二磁钢的两轴向端中的至少一轴向端，且与所述第二磁钢的两轴向端轴向间隔开，所述端部磁钢的中心线布置成与所述第二磁钢的中心线重合，且所述端部磁钢的筒壁厚小于所述第二磁钢的筒壁厚；其中所述第一磁钢的充磁方向为径向充磁，所述第二磁钢和所述端部磁钢的充磁方向为轴向充磁。根据本实用新型的磁浮重力补偿装置，能够提供大幅值的磁浮力，且在大行程上磁浮力波动很小。

技术领域

本实用新型涉及集成电路装备制造领域，更具体的涉及一种大行程磁浮重力补偿装置。

背景技术

近年来，随着大规模集成电路器件集成度不断提高，工件台的精度需求不断提高，尤其是其垂向模块的运动精度，运动行程随着工件台需求的提高而逐年提升，比如光刻设备，膜厚检测设备等。垂向的重力补偿技术也在不断地迭代更新。现阶段，重力补偿装置普遍采用三种方案：机械弹簧、气浮装置和磁浮重力补偿装置。

美国专利US6337484B1采用气浮装置补偿重力，通过控制恒压室的气流恒定以输出平稳气浮力。但该气浮装置设计制造上有一定难度，此外，必须时刻保证恒压室内气流平稳，一旦气流发生波动，就会引起系统紊乱。

中国专利CN201510091980.5和CN201110299070.8所提出的可调磁浮重力补偿装置，均是通过改变动子磁场的强弱使磁场分布更均匀，进而输出波动较小的磁浮力。但这些方法不仅磁路结构复杂，而且输出磁浮力的波动大、动子的垂向行程小。且专利中动子行程仅为±2mm，远远达不到应用需求。

因此，现阶段需要一种新的磁浮重力补偿装置，既能克服传统磁浮重力补偿装置行程过小、结构复杂的缺点，又能产生波动小、幅值大的磁浮力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大行程且结构简单，磁浮力幅值大且波动小的磁浮重力补偿装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种磁浮重力补偿装置，所述磁浮重力补偿装置包括：

第一磁钢，所述第一磁钢呈筒状；

第二磁钢，所述第二磁钢呈筒状并设置在所述第一磁钢内且与所述第一磁钢径向间隔开；

至少一个端部磁钢，所述至少一个端部磁钢呈筒状并位于所述第二磁钢的两轴向端中的至少一轴向端，且与所述第二磁钢的两轴向端轴向间隔开，所述端部磁钢的中心线布置成与所述第二磁钢的中心线重合，且所述端部磁钢的筒壁厚小于所述第二磁钢的筒壁厚；

其中所述第一磁钢的充磁方向为径向充磁，所述第二磁钢和所述端部磁钢的充磁方向为轴向充磁。

在一实施例中，所述磁浮重力补偿包括：第一支承件，所述第一支承件用于固定所述第一磁钢；第二支承件，所述第二支承件用于固定所述第二磁钢和端部磁钢，其中所述第一支承件和所述第二支承件能相对于彼此轴向运动。

在一实施例中，所述第一支承件呈筒状，所述第一磁钢嵌设在所述第一支承件的内周表面内。

在一实施例中，所述第二支承件呈柱状，所述第二磁钢和所述端部磁钢嵌设在所述第二支承件的外周表面内。

在一实施例中，所述第二磁钢与所述端部磁钢之间的间隙为0.1-1.0mm.

在一实施例中，所述第一磁钢由偶数个彼此径向间隔开的径向磁钢块组成，单个径向磁钢块的极弧系数的取值范围为0.75至0.98。

在一实施例中，所述第二磁钢的两端各设有一个端部磁钢。

在一实施例中，所述第二磁钢的至少一端设有两个以上端部磁钢。