CN112344139B - 一种两转两移隔振平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种两转两移隔振平台，属于隔振技术领域，包括壳体和设置于壳体上方的试验件安装板，且试验件安装板通过设置于壳体内部的动力装置实现沿X、Z方向上的正、反移动和绕X、Z轴的正、反转动，所述壳体包括设置于底端的底板、两个基板、两个侧板、以及设置于顶端的盖板，所述试验件安装板设置于盖板上，且试验件安装板与盖板之间设置具有一定柔韧性的防尘罩，该隔振平台为一串并混联机构，其中，串联机构实现其移动隔振模拟，并联机构实现其转动隔振模拟；该隔振平台结合了串联机构和解耦并联机构的优势，具有承载能力大、响应速度快、容易控制等优点。

Description

一种两转两移隔振平台
技术领域
本发明涉及一种两转两移隔振平台，属于隔振技术领域。
背景技术
精密仪器或精密设备在复杂工况环境下工作时不可避免地会遇到不同方向的干扰和振动，这些振动不同程度地影响了它们的使用精度和服役寿命；目前，常用的解决办法是采用隔振平台来降低外界对精密仪器或精密设备的干扰。
随着对精密仪器或精密设备的使用精度和服役寿命要求的提高，也对隔振平台的响应速度和输出精度提出了更高的要求；采用传统橡胶或特殊塑料等弹性元件进行隔振的方式，已不能满足精密仪器或精密设备对隔振的需求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种串并混联的两转两移四自由度隔振平台，该隔振平台结合了串联机构和解耦并联机构的优势，具有承载能力大、响应速度快、容易控制等优点。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种两转两移隔振平台，包括壳体和设置于壳体上方的试验件安装板，且试验件安装板通过设置于壳体内部的动力装置实现沿X、Z方向上的正、反移动和绕X、Z轴的正、反转动，所述壳体包括设置于底端的底板、两个基板、两个侧板、以及设置于顶端的盖板，所述试验件安装板设置于盖板上，且试验件安装板与盖板之间设置具有一定柔韧性的防尘罩；
所述动力装置包括带动试验件安装板正、反移动的第三滑动模组和带动试验件安装板正、反转动的第一滑动模组和第二滑动模组，且第一滑动模组、第二滑动模组和第三滑动模组之间通过连接组件连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一滑动模组包括固定设置于基板上的第一安装座，且第一安装座上与基板平行一侧的端面上设置有能够沿X方向移动的第一滑动板，所述第一安装座上设置有便于第一滑动板移动的导槽，所述第一滑动板通过第一音圈电机带动移动，且第一音圈电机固定设置于侧板上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一滑动板上固定设置有第一音圈电机安装板，且第一音圈电机通过第一音圈电机安装板与第一滑动板固定连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第二滑动模组包括固定设置于侧板上的第二安装座，且第二安装座上与侧板平行一侧的端面上设置有能够沿Z方向移动的第二滑动板，所述第二安装座上设置有便于第二滑动板移动的导槽，所述第二滑动板通过第二音圈电机带动移动，且第二音圈电机固定设置于基板上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第二滑动板上固定设置有第二音圈电机安装板，且第二音圈电机通过第二音圈电机安装板与第二滑动板固定连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述连接组件包括连接件，所述连接件包括呈竖直方向设置且上、下两端开设有开口槽的连接杆和固定设置于连接杆一侧呈水平方向设置的连接板，所述连接杆上、下两端的开口槽上分别铰接有转轴，且连接杆上固定设置有便于转轴转动的第一轴承；
所述上端的转轴上固定套设有与其相垂直的第一安装轴，所述第一安装轴的外端与第一安装件铰接，且第一安装件通过导轨滑块组件设置于第二滑动板上；
所述下端的转轴上固定套设有与其相垂直的第二安装轴，所述第二安装轴的外端与第二安装件铰接，且第二安装件通过导轨滑块组件设置于第一滑动板上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一安装轴的外端通过第二轴承铰接于第一安装件的内部，且第一安装件的侧面设置有第一透盖，所述第一安装轴的端部还设置有锁紧螺母；
所述第二安装轴的外端通过第二轴承铰接于第二安装件的内部，且第二安装件的侧面设置有第二透盖，所述第二安装轴的端部还设置有锁紧螺母。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第三滑动模组包括固定设置于连接板顶端的第四安装座和第一音圈电机固定座，所述第四安装座的顶端设置有能够沿X方向移动的第四滑动板，且第四安装座上设置有便于第四滑动板移动的导槽，所述第四滑动板通过第四音圈电机带动移动，且第四音圈电机的端部与第一音圈电机固定座固定连接；
所述第四滑动板的顶端固定设置有第三安装座和第二音圈电机固定座，所述第三安装座的顶端设置有能够沿Z方向移动的第三滑动板，且第三安装座上设置有便于第三滑动板移动的导槽，所述第三滑动板通过第三音圈电机带动移动，且第三音圈电机的端部与第二音圈电机固定座固定连接，所述第三滑动板的顶端与试验件安装板固定连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第四滑动板的侧面固定设置第四音圈电机安装板，且第四音圈电机通过第四音圈电机安装板与第四滑动板固定连接；
所述第三滑动板的侧面固定设置第三音圈电机安装板，且第三音圈电机通过第三音圈电机安装板与第三滑动板固定连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一滑动板、第二滑动板、第三滑动板和第四滑动板上分别设置有直线位移传感器。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明提出的一种两转两移隔振平台，为一串并混联机构；该隔振平台的转动项采用一种两自由度解耦的并联机构，移动项采用两自由度的串联机构；该隔振平台的转动部分和移动部分均采用音圈电机作为驱动源，由于音圈电机具有体积小、质量轻、响应速度快、精度高的特点，该隔振平台将会在高频振动环境中得到广泛应用。
附图说明
图1是本发明的总成装配示意图；
图2是本发明的局部装配示意图；
图3是本发明第一滑动模组装配示意图；
图4是本发明第二滑动模组装配示意图；
图5是本发明第三滑动模组装配示意图；
图6是本发明连接组件装配示意图；
图7是本发明连接组件剖面示意图；
其中，1、基板，2、盖板，3、侧板，4、防尘罩，5、试验件安装板，6、第一滑动模组，6-1、第一音圈电机，6-2、第一音圈电机安装板，6-3、第一滑动板，6-4、第一安装座，7、第二滑动模组，7-1、第二音圈电机，7-2、第二音圈电机安装板，7-3、第二滑动板，7-4、第二安装座，8、第三滑动模组，8-1、第三音圈电机，8-2、第三音圈电机安装板，8-3、第三滑动板，8-4、第三安装座，8-5、第四音圈电机安装板，8-6、第四音圈电机，8-7、第一音圈电机固定座，8-8、第四安装座，8-9、第四滑动板，8-10、第二音圈电机固定座，9、连接组件，9-1、第一安装件，9-2、第一透盖，9-3、第一安装轴，9-4、转轴，9-5、连接件，9-6、第一轴承，9-7、第二安装轴，9-8、第二透盖，9-9、第二安装件，9-10、锁紧螺母，9-11、第二轴承，10、导轨滑块组件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
如图1所示，一种两转两移隔振平台，包括壳体和设置于壳体上方的试验件安装板5，且试验件安装板5通过设置于壳体内部的动力装置实现沿X、Z方向上的正、反移动和绕X、Z轴的正、反转动，所述壳体包括设置于底端的底板、两个基板1、两个侧板3、以及设置于顶端的盖板2，底板、两个基板1、两个侧板3、以及盖板2之间通过螺钉连接。所述试验件安装板5设置于盖板2上，且试验件安装板5与盖板2之间设置具有一定柔韧性的防尘罩4。
如图2所示，所述动力装置包括带动试验件安装板5正、反移动的第三滑动模组8和带动试验件安装板5正、反转动的第一滑动模组6和第二滑动模组7，且第一滑动模组6、第二滑动模组7和第三滑动模组8之间通过连接组件9连接。
如图3所示，所述第一滑动模组6包括固定设置于基板1上的第一安装座6-4，且第一安装座6-4上与基板1平行一侧的端面上设置有能够沿X方向移动的第一滑动板6-3，所述第一安装座6-4上设置有便于第一滑动板6-3移动的导槽，所述第一滑动板6-3通过第一音圈电机6-1带动移动，且第一音圈电机6-1固定设置于侧板3上。所述第一滑动板6-3上固定设置有第一音圈电机安装板6-2，且第一音圈电机6-1通过第一音圈电机安装板6-2与第一滑动板6-3固定连接。
如图4所示，所述第二滑动模组7包括固定设置于侧板3上的第二安装座7-4，且第二安装座7-4上与侧板3平行一侧的端面上设置有能够沿Z方向移动的第二滑动板7-3，所述第二安装座7-4上设置有便于第二滑动板7-3移动的导槽，所述第二滑动板7-3通过第二音圈电机7-1带动移动，且第二音圈电机7-1固定设置于基板1上。所述第二滑动板7-3上固定设置有第二音圈电机安装板7-2，且第二音圈电机7-1通过第二音圈电机安装板7-2与第二滑动板7-3固定连接。
如图6和7所示，所述连接组件9包括连接件9-5，所述连接件9-5包括呈竖直方向设置且上、下两端开设有开口槽的连接杆和固定设置于连接杆一侧呈水平方向设置的连接板，所述连接杆上、下两端的开口槽上分别铰接有转轴9-4，且连接杆上固定设置有便于转轴9-4转动的第一轴承9-6；
所述上端的转轴9-4上固定套设有与其相垂直的第一安装轴9-3，所述第一安装轴9-3的外端与第一安装件9-1铰接，且第一安装件9-1通过导轨滑块组件10设置于第二滑动板7-3上；
所述下端的转轴9-4上固定套设有与其相垂直的第二安装轴9-7，所述第二安装轴9-7的外端与第二安装件9-9铰接，且第二安装件9-9通过导轨滑块组件10设置于第一滑动板6-3上。所述导轨滑块组件10为常规能实现滑动的导轨滑块组件。
所述第一安装轴9-3的外端通过第二轴承9-11铰接于第一安装件9-1的内部，且第一安装件9-1的侧面设置有第一透盖9-2，所述第一安装轴9-3的端部还设置有锁紧螺母9-10；
所述第二安装轴9-7的外端通过第二轴承9-11铰接于第二安装件9-9的内部，且第二安装件9-9的侧面设置有第二透盖9-8，所述第二安装轴9-7的端部还设置有锁紧螺母9-10。
如图5所示，所述第三滑动模组8包括固定设置于连接板顶端的第四安装座8-8和第一音圈电机固定座8-7，所述第四安装座8-8的顶端设置有能够沿X方向移动的第四滑动板8-9，且第四安装座8-8上设置有便于第四滑动板8-9移动的导槽，所述第四滑动板8-9通过第四音圈电机8-6带动移动，且第四音圈电机8-6的端部与第一音圈电机固定座8-7固定连接；
所述第四滑动板8-9的顶端固定设置有第三安装座8-4和第二音圈电机固定座8-10，所述第三安装座8-4的顶端设置有能够沿Z方向移动的第三滑动板8-3，且第三安装座8-4上设置有便于第三滑动板8-3移动的导槽，所述第三滑动板8-3通过第三音圈电机8-1带动移动，且第三音圈电机8-1的端部与第二音圈电机固定座8-10固定连接，所述第三滑动板8-3的顶端与试验件安装板5固定连接。
所述第四滑动板8-9的侧面固定设置第四音圈电机安装板8-5，且第四音圈电机8-6通过第四音圈电机安装板8-5与第四滑动板8-9固定连接；
所述第三滑动板8-3的侧面固定设置第三音圈电机安装板8-2，且第三音圈电机8-1通过第三音圈电机安装板8-2与第三滑动板8-3固定连接。
所述第一滑动板6-3、第二滑动板7-3、第三滑动板8-3和第四滑动板8-9上分别设置有直线位移传感器。
使用方法：
当第一滑动模组6中的第一音圈电机6-1工作时，带动第一滑动板6-3沿X方向移动，带动连接组件9上的第一安装轴9-3绕Z轴转动，可实现试验件安装板5绕Z轴方向的转动；当第二滑动模组7中的第二音圈电机7-1工作时，带动第二滑动板7-3沿Z方向移动，使得连接组件9以下端的转轴9-4为转动点绕X轴转动，可实现试验件安装板5绕X轴方向的转动；当第三滑动模组8中的第三音圈电机8-1工作时，可实现试验件安装板5沿Z轴方向的移动；当第三滑动模组8中的第四音圈电机8-6工作时，可实现试验件安装板5沿X轴方向的移动。

Claims (10)

1.一种两转两移隔振平台，其特征在于：包括壳体和设置于壳体上方的试验件安装板（5），且试验件安装板（5）通过设置于壳体内部的动力装置实现沿X、Z方向上的正、反移动和绕X、Z轴的正、反转动，所述壳体包括设置于底端的底板、两个基板（1）、两个侧板（3）、以及设置于顶端的盖板（2），所述试验件安装板（5）设置于盖板（2）上，且试验件安装板（5）与盖板（2）之间设置具有一定柔韧性的防尘罩（4）；
所述动力装置包括带动试验件安装板（5）正、反移动的第三滑动模组（8）和带动试验件安装板（5）正、反转动的第一滑动模组（6）和第二滑动模组（7），且第一滑动模组（6）、第二滑动模组（7）和第三滑动模组（8）之间通过连接组件（9）连接。
2.根据权利要求1所述的一种两转两移隔振平台，其特征在于：所述第一滑动模组（6）包括固定设置于基板（1）上的第一安装座（6-4），且第一安装座（6-4）上与基板（1）平行一侧的端面上设置有能够沿X方向移动的第一滑动板（6-3），所述第一安装座（6-4）上设置有便于第一滑动板（6-3）移动的导槽，所述第一滑动板（6-3）通过第一音圈电机（6-1）带动移动，且第一音圈电机（6-1）固定设置于侧板（3）上。
3.根据权利要求2所述的一种两转两移隔振平台，其特征在于：所述第一滑动板（6-3）上固定设置有第一音圈电机安装板（6-2），且第一音圈电机（6-1）通过第一音圈电机安装板（6-2）与第一滑动板（6-3）固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种两转两移隔振平台，其特征在于：所述第二滑动模组（7）包括固定设置于侧板（3）上的第二安装座（7-4），且第二安装座（7-4）上与侧板（3）平行一侧的端面上设置有能够沿Z方向移动的第二滑动板（7-3），所述第二安装座（7-4）上设置有便于第二滑动板（7-3）移动的导槽，所述第二滑动板（7-3）通过第二音圈电机（7-1）带动移动，且第二音圈电机（7-1）固定设置于基板（1）上。
5.根据权利要求4所述的一种两转两移隔振平台，其特征在于：所述第二滑动板（7-3）上固定设置有第二音圈电机安装板（7-2），且第二音圈电机（7-1）通过第二音圈电机安装板（7-2）与第二滑动板（7-3）固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种两转两移隔振平台，其特征在于：所述连接组件（9）包括连接件（9-5），所述连接件（9-5）包括呈竖直方向设置且上、下两端开设有开口槽的连接杆和固定设置于连接杆一侧呈水平方向设置的连接板，所述连接杆上、下两端的开口槽上分别铰接有转轴（9-4），且连接杆上固定设置有便于转轴（9-4）转动的第一轴承（9-6）；
所述上端的转轴（9-4）上固定套设有与其相垂直的第一安装轴（9-3），所述第一安装轴（9-3）的外端与第一安装件（9-1）铰接，且第一安装件（9-1）通过导轨滑块组件（10）设置于第二滑动板（7-3）上；
所述下端的转轴（9-4）上固定套设有与其相垂直的第二安装轴（9-7），所述第二安装轴（9-7）的外端与第二安装件（9-9）铰接，且第二安装件（9-9）通过导轨滑块组件（10）设置于第一滑动板（6-3）上。
7.根据权利要求6所述的一种两转两移隔振平台，其特征在于：所述第一安装轴（9-3）的外端通过第二轴承（9-11）铰接于第一安装件（9-1）的内部，且第一安装件（9-1）的侧面设置有第一透盖（9-2），所述第一安装轴（9-3）的端部还设置有锁紧螺母（9-10）；
所述第二安装轴（9-7）的外端通过第二轴承（9-11）铰接于第二安装件（9-9）的内部，且第二安装件（9-9）的侧面设置有第二透盖（9-8），所述第二安装轴（9-7）的端部还设置有锁紧螺母（9-10）。
8.根据权利要求6所述的一种两转两移隔振平台，其特征在于：所述第三滑动模组（8）包括固定设置于连接板顶端的第四安装座（8-8）和第一音圈电机固定座（8-7），所述第四安装座（8-8）的顶端设置有能够沿X方向移动的第四滑动板（8-9），且第四安装座（8-8）上设置有便于第四滑动板（8-9）移动的导槽，所述第四滑动板（8-9）通过第四音圈电机（8-6）带动移动，且第四音圈电机（8-6）的端部与第一音圈电机固定座（8-7）固定连接；
所述第四滑动板（8-9）的顶端固定设置有第三安装座（8-4）和第二音圈电机固定座（8-10），所述第三安装座（8-4）的顶端设置有能够沿Z方向移动的第三滑动板（8-3），且第三安装座（8-4）上设置有便于第三滑动板（8-3）移动的导槽，所述第三滑动板（8-3）通过第三音圈电机（8-1）带动移动，且第三音圈电机（8-1）的端部与第二音圈电机固定座（8-10）固定连接，所述第三滑动板（8-3）的顶端与试验件安装板（5）固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种两转两移隔振平台，其特征在于：所述第四滑动板（8-9）的侧面固定设置第四音圈电机安装板（8-5），且第四音圈电机（8-6）通过第四音圈电机安装板（8-5）与第四滑动板（8-9）固定连接；
所述第三滑动板（8-3）的侧面固定设置第三音圈电机安装板（8-2），且第三音圈电机（8-1）通过第三音圈电机安装板（8-2）与第三滑动板（8-3）固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种两转两移隔振平台，其特征在于：所述第一滑动板（6-3）、第二滑动板（7-3）、第三滑动板（8-3）和第四滑动板（8-9）上分别设置有直线位移传感器。
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