CN216812674U - 一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，包括顶板、被动隔振机构和支撑架，所述顶板下方连接有支撑柱，所述支撑柱下方与被动隔振机构连接，所述被动隔振机构包括第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、支撑杆、空气轴承、负刚度弹簧和正刚度弹簧，所述支撑架包括第一支撑平台、第二支撑平台、支腿和底座。本实用新型通过正刚度弹簧与负刚度弹簧并联的方式，降低这个系统的刚度，降低系统固有频率，迅速衰减高频干扰，然后通过电磁铁与永磁体的电磁效应实现电磁驱动，能够高精度定位，实现低频隔振；本实用新型系统固有频率能现实小于0.5Hz，对高频和低频干扰都具有较好的隔振效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及隔振装置技术领域，具体是一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座。
背景技术
目前半导体行业飞速发展，半导体生产设备的精度要求越来越高，设备对微振动等环境的要求也越来越敏感，少许的微振动就会降低设备的产出良率，甚至使设备不能正常工作，因此对微振动的隔离变得越来越重要。
在一般减振装置的设计中，由于负刚度弹性元件的不稳定性，而避免使用负刚度的弹性元件，惯用正刚度的弹性元件。正的弹性元件都有一定的刚度，因而难以获得在体积、承载能力上有所限定时，固有频率较低的减振装置。目前有正负刚度并联的减振装置，通过设计特殊结构来实现，这种方式稳定性差，无法精确控制系统参数，虽然可以获得较低刚度，降低系统固有频率，但是系统固有频率仍在2Hz左右，无法满足超精密仪器隔离微振动的需求。
实用新型内容
实用新型的目的在于提供一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，以解决上述背景技术中存在的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，包括顶板、被动隔振机构和支撑架，所述顶板下方连接有支撑柱，所述支撑柱下方与被动隔振机构连接，所述被动隔振机构包括第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、支撑杆、空气轴承、负刚度弹簧和正刚度弹簧，所述支撑架包括第一支撑平台、第二支撑平台、支腿和底座，所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板之间通过支撑杆固定连接，所述支撑杆为三根，呈正三角形结构布置，所述第一支撑板位于第一支撑平台的上方，所述第二支撑板位于第一支撑平台与第二支撑平台的中间，所述第三支撑板位于第二支撑平台的下方，所述支撑杆穿过第一支撑平台、第二支撑平台通过空气轴承与支撑架连接，所述第二支撑板顶部连接有负刚度弹簧，所述负刚度弹簧顶部与第一支撑平台底部固定连接，所述第二支撑板底部连接有正刚度弹簧，所述正刚度弹簧底部与第二支撑板顶部固定连接，所述第一支撑板底部连接有电磁铁，所述第一支撑平台顶部与电磁铁垂直对应位置连接有永磁体，所述第二支撑平台顶部连接有位置传感器和数字控制器。
进一步地，所述顶板、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第一支撑平台、第二支撑平台均呈圆形结构。
进一步地，所述负刚度弹簧为两个，呈横向布置。
进一步地，所述正刚度弹簧为两个，呈横向布置。
进一步地，所述电磁铁为两个，呈横向布置。
进一步地，所述永磁体为两个，呈横向布置。
进一步地，所述支腿为四个，呈矩形结构布置。
进一步地，所述电磁铁与位置传感器、数字控制器通过电缆连接。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型通过正刚度弹簧与负刚度弹簧并联的方式，降低这个系统的刚度，降低系统固有频率，迅速衰减高频干扰，然后通过电磁铁与永磁体的电磁效应实现电磁驱动，能够高精度定位，实现低频隔振；本实用新型系统固有频率能现实小于0.5Hz，对高频和低频干扰都具有较好的隔振效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2-为本实用新型的主视图。
图中1-顶板，2-被动隔振机构，201-第一支撑板，202-第二支撑板，203-第三支撑板，204-支撑杆，205-空气轴承，206-负刚度弹簧，207-正刚度弹簧，3-支撑架，301-第一支撑平台，302-第二支撑平台，303-支腿，304-底座，4-支撑柱，5-电磁铁，6-永磁体，7-位置传感器，8-数字控制器。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-2所示，一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，包括顶板1、被动隔振机构2和支撑架3，所述顶板1下方连接有支撑柱4，所述支撑柱4下方与被动隔振机构2连接，所述被动隔振机构2包括第一支撑板201、第二支撑板202、第三支撑板203、支撑杆204、空气轴承205、负刚度弹簧206和正刚度弹簧207，所述支撑架3包括第一支撑平台301、第二支撑平台302、支腿303和底座304，所述第一支撑板201、第二支撑板202、第三支撑板203之间通过支撑杆204固定连接，所述支撑杆204为三根，呈正三角形结构布置，所述第一支撑板201位于第一支撑平台301的上方，所述第二支撑板202位于第一支撑平台301与第二支撑平台302的中间，所述第三支撑板203位于第二支撑平台302的下方，所述支撑杆204穿过第一支撑平台301、第二支撑平台302通过空气轴承205与支撑架3连接，所述第二支撑板202顶部连接有负刚度弹簧206，所述负刚度弹簧206顶部与第一支撑平台301底部固定连接，所述第二支撑板202底部连接有正刚度弹簧207，所述正刚度弹簧207底部与第二支撑板302顶部固定连接，所述第一支撑板201底部连接有电磁铁5，所述第一支撑平台301顶部与电磁铁5垂直对应位置连接有永磁体6，所述第二支撑平台302顶部连接有位置传感器7和数字控制器8。
所述顶板1、第一支撑板201、第二支撑板202、第三支撑板203、第一支撑平台301、第二支撑平台302均呈圆形结构。
所述负刚度弹簧206为两个，呈横向布置。
所述正刚度弹簧207为两个，呈横向布置。
所述电磁铁5为两个，呈横向布置。
所述永磁体6为两个，呈横向布置。
所述支腿303为四个，呈矩形结构布置。
所述电磁铁5与位置传感器7、数字控制器8通过电缆连接。
基座工作时，负载放在顶板1上，通过被动隔振机构2实现对负载的承重，当负载产生微振动时，首先通过负刚度弹簧206、正刚度弹簧207进行微振动控制，然后通过位置传感器7采集垂直方向的速度信号，并将采集的信号输送给数字控制器8，由数字控制器8控制电磁铁5实现电磁驱动，保持系统的位置稳定和定位精确。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，包括顶板、被动隔振机构和支撑架，其特征在于，所述顶板下方连接有支撑柱，所述支撑柱下方与被动隔振机构连接，所述被动隔振机构包括第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、支撑杆、空气轴承、负刚度弹簧和正刚度弹簧，所述支撑架包括第一支撑平台、第二支撑平台、支腿和底座，所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板之间通过支撑杆固定连接，所述支撑杆为三根，呈正三角形结构布置，所述第一支撑板位于第一支撑平台的上方，所述第二支撑板位于第一支撑平台与第二支撑平台的中间，所述第三支撑板位于第二支撑平台的下方，所述支撑杆穿过第一支撑平台、第二支撑平台通过空气轴承与支撑架连接，所述第二支撑板顶部连接有负刚度弹簧，所述负刚度弹簧顶部与第一支撑平台底部固定连接，所述第二支撑板底部连接有正刚度弹簧，所述正刚度弹簧底部与第二支撑板顶部固定连接，所述第一支撑板底部连接有电磁铁，所述第一支撑平台顶部与电磁铁垂直对应位置连接有永磁体，所述第二支撑平台顶部连接有位置传感器和数字控制器。
2.根据权利要求1所述的一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，其特征在于，所述顶板、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第一支撑平台、第二支撑平台均呈圆形结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，其特征在于，所述负刚度弹簧为两个，呈横向布置。
4.根据权利要求1所述的一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，其特征在于，所述正刚度弹簧为两个，呈横向布置。
5.根据权利要求1所述的一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，其特征在于，所述电磁铁为两个，呈横向布置。
6.根据权利要求1所述的一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，其特征在于，所述永磁体为两个，呈横向布置。
7.根据权利要求1所述的一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，其特征在于，所述支腿为四个，呈矩形结构布置。
8.根据权利要求1所述的一种基于电磁驱动的弹簧隔振基座，其特征在于，所述电磁铁与位置传感器、数字控制器通过电缆连接。
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