[發明專利]主動式豎向定位設備及具有其的穩定器

有效

• 申請號: 202010133476.8
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN113323988B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 林碧蓮
• 主分類號: F16F15/023
• 分類號: F16F15/023;F16F15/02;F16F6/00;F16M7/00;F16H25/22
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 余威

1.一種主動式豎向定位設備，該定位設備用于將載荷定位在豎向上的確定位置，其特征在于，所述豎向定位設備包括：

沿豎向支撐載荷的重力平衡器，其被構造成以基本不變的力平衡所述載荷靜態時的重力；

豎向微調裝置，其與所述重力平衡器并聯設置且被構造用于對載荷豎向上進行微調，其包括：

用于測量所述載荷的豎向位置的位置傳感器；

位置控制器，其被構造成將來自位置傳感器的實際位置與預設位置進行比較得出豎向偏移并基于該豎向偏移向外輸出控制信號；

減震球，其被構造為設置在載荷支承板和傳感器安裝座之間，用于阻尼來自外部的機械高頻震動；

操作連接至所述重力平衡器的調節機構，其與所述位置控制器通信連接以基于所述控制信號使載荷沿所述豎向偏移的反方向運動，從而將載荷定位在豎向上的確定位置。

2.如權利要求1所述的主動式豎向定位設備，其特征在于，其中所述重力平衡器為氣浮式重力平衡器，其包括：

支承氣缸，在其底部設置有經由充氣口與供氣氣源的氣路相連通的壓力室；

容置在支承氣缸內的柱塞桿，其伸出支承氣缸外的自由端連接有用于支承載荷的載荷支承板。

3.如權利要求2所述的主動式豎向定位設備，其特征在于，所述供氣氣源包括儲存有恒定壓力氣體的恒壓氣缸，其中所述恒壓氣缸與所述支承氣缸并排布置并借助于供氣管路向所述支承氣缸的壓力室供氣。

4.如權利要求3所述的主動式豎向定位設備，其特征在于，還包括至少一個直線引導機構，所述直線引導機構包括固定設置在所述載荷支承板上的直線軸承座和固定設置在導軌上的直線軸承，其中所述導軌由所述恒壓氣缸固定支承。

5.如權利要求2所述的主動式豎向定位設備，其特征在于，所述支承氣缸還包括位于上部的第二充氣口且所述柱塞桿的活塞使所述支承氣缸的上部的截面積不同于所述支承氣缸的下部以允許豎向支承載荷。

6.如權利要求2所述的主動式豎向定位設備，其特征在于，所述調節機構包括：電機，其中所述電機的輸出端連接有滾珠絲杠；

與所述滾珠絲杠螺紋連接的絲杠螺母，其固定設置在與所述載荷支承板相連接的安裝座內。

7.如權利要求1所述的主動式豎向定位設備，其特征在于，其中所述重力平衡器為磁浮式重力平衡器，其包括：

柱塞桿，其自由端連接有用于支承載荷的載荷支承板且所述柱塞桿至少部分地設置有中心柱磁鐵，其中所述中心柱磁鐵的充磁方向為軸向；

套設位于所述柱塞桿外側的外殼，其中所述外殼帶有至少一個充磁方向為徑向的環磁鐵以向所述柱塞桿提供用于平衡所述載荷靜態時的重力的磁浮力。

8.如權利要求7所述的主動式豎向定位設備，其特征在于，所述中心柱磁鐵由至少兩塊瓦形磁鐵圍成，其中所述瓦形磁鐵能夠沿徑向移遠或者移近，從而改變所述中心柱磁鐵與所述環磁鐵間的磁路，進而改變施加至所述柱塞桿上的磁浮力。

9.如權利要求1至8中任一項所述的主動式豎向定位設備，其特征在于，所述位置傳感器為慣性測量單元。

10.一種成像裝置用穩定器，其包括能夠至少在兩個軸線上對成像裝置增穩的增穩裝置和用于豎向支撐該增穩裝置的主動式豎向定位設備，其中該豎向定位設備為如權利要求1至9中任一項所述的豎向定位設備。