磁弹簧重力补偿设计 ~竖直应用直驱模组最佳组合

           在当前的行业中，竖直应用直驱模组主要依赖于机械弹簧或气缸来平衡重力。然而，这种传统的平衡方法存在一些明显的缺点：

           机械弹簧：刚度差，且其提供的力也不恒定，因此只能在固定位置完美平衡重力；气缸：靠气压或气压差控制出力，气缸活塞随着模组运动，为了保证出力不变，需要充气或排气维持气压恒定，平衡气压需要时间，所以不能即时响应。

          为了解决这些问题，我们在竖直应用直驱模组上搭载磁弹簧重力补偿模块，使其非常适合在竖直方向运动。磁弹簧的动子、定子分别与模组的动子、定子相连，磁弹簧动子受到竖直向上的力，抵消模组动子及负载（配重块）的重力，实现平衡状态。浮动接头可以消除两部分移动部件之间的干涉，使模组运行顺畅，确保模组精度和可靠性。磁弹簧重力补偿方案相较于气缸重力补偿具有显著优势。它无需通气，不依赖气源，降低了应用场所的配套设施要求。

          此外，它还有交期短、效益高、经济耐用等优点。在行程内，磁弹簧提供恒力，能够及时响应，并在断电后发挥一定的保护作用。现有技术中，磁性弹簧包括定子和动子，定子包括外壳以及位于外壳端部、与动子相对滑动的定子轴端，定子内设有定子永磁体，定子永磁体的磁极方向平行于定子轴向，动子上设有至少两个动子永磁体，动子永磁体沿动子的轴向布置，动子永磁体中至少有一个与定子永磁体同极性排列，定子永磁体为动子永磁体施加磁力。但是，由于定子永磁体为壁厚相同的环状体，产生的磁场密度由内到外逐渐变小，其有效行程较短，有效行程为动子受到均匀磁力的行程范围，且输出力幅值较小、波动较大，无法在行程较大、输出力幅值较大但波动小的工况中应用。有效行程，且在有效行程内输出力较大，波动较小，对背铁施加的磁力基本相同，能够应用于行程较大、输出力幅值较大但波动较小的工况；有效行程范围内，磁弹簧装置的输出力波动不超过3％；

竖直直驱模组特性

采用无齿槽力的无铁芯U型直线电机

使用防蠕动交叉滚柱导轨

高精度增量式光学编码器

使用磁弹簧做重力补偿

具有出色的重复定位精度（±0.3µm）、

平面度（±2.0µm）和直线度（±2.5µm）

摩擦小、响应快、整定时间短、速度波动小

行业应用

          竖直应用直驱模组可广泛应用于光学调焦、电子、半导体、光伏片、锂电池、玻璃及液晶面板设备中检测轴的高精定位，以及工业印刷机、激光加工等需要高速高精度和轨迹跟随或速度控制的复杂工况。