CN217207509U - 一种超低频三自由度主被动防微振基座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超低频三自由度主被动防微振基座，包括顶板、支撑板和底座，所述底座顶部四周连接支撑板，所述顶板底部中间连接有柔性铰链，所述柔性铰链底部连接有倒置的U型支撑框架，所述底座底部中间连接有T型支撑杆，所述T型支撑杆顶部连接有第一弹簧，所述第一弹簧与U型支撑框架底部内侧连接，所述T型支撑杆四周分别连接有第二弹簧，所述第二弹簧另一端分别与U型支撑框架内侧壁连接，所述U型支撑框架四周分别安装有永磁体，所述支撑板内壁与永磁体平行对应位置分别安装有电磁铁。本实用新型结构简单，隔振带宽，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，具体是一种超低频三自由度主被动防微振基座。
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。
由外部环境振动及设备内部反作用力引起的微振动是制约超精密仪器测量精度与超精密加工装备制造精度的关键因素之一，高性能精密隔微振技术成为精密工程、超精密制造等领域的一项核心关键技术，对该技术的研究具有重要的实际意义与应用价值。振动控制部分是隔振平台的核心，针对中高频振动，多采用被动隔振，被动隔振结构简单、工作可靠、不依赖电源，可以有效地隔绝中高频振动干扰。针对低频甚至或超低频振动，多采用主动隔振，气动主动隔振自适应性好，通过作动器输出反向力抵消低频振动，具有优越的低频或超低频隔振性能。精密仪器所处环境不是单一的高频振动或低频振动，是多种频率的复杂的振动环境，而目前隔振平台多是针对单一高频或低频振动，对于复杂振动环境的隔振能力较差。
实用新型内容
实用新型的目的在于提供一种超低频三自由度主被动防微振基座，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：
一种超低频三自由度主被动防微振基座，包括顶板、支撑板和底座，所述底座顶部四周连接支撑板，所述顶板底部中间连接有柔性铰链，所述柔性铰链底部连接有倒置的U型支撑框架，所述底座底部中间连接有T型支撑杆，所述T型支撑杆顶部连接有第一弹簧，所述第一弹簧与U型支撑框架底部内侧连接，所述T型支撑杆四周分别连接有第二弹簧，所述第二弹簧另一端分别与U型支撑框架内侧壁连接，所述U型支撑框架四周分别安装有永磁体，所述支撑板内壁与永磁体平行对应位置分别安装有电磁铁，所述支撑板顶部分别安装有第三弹簧，所述第三弹簧顶部与顶板底部连接，所述第三弹簧外侧并列安装有音圈电机，所述音圈电机顶部与顶板底部连接，所述音圈电机底部与支撑板顶部连接，所述顶板顶部还安装有速度传感器和位移传感器，所述底座顶部还连接有控制器。
进一步地，所述顶板、底座、支撑板均由铝合金板制成矩形结构。
进一步地，所述U型支撑框架、T型支撑杆均由铝合金板制成。
进一步地，所述顶板与柔性铰链之间还连接有橡胶垫板，所述橡胶垫板呈方形结构。
进一步地，所述控制器通过电缆与速度传感器、位移传感器、音圈电机、电磁铁连接。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型垂向通过弹簧实现高频隔振，并利用音圈电机进行低频隔振，具有较宽的隔振带；水平方向通过弹簧实现高频隔振，并利用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，实现低频隔振和迅速衰减高频干扰；本实用新型结构简单，隔振带宽，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A-A部剖视图。
图中1-顶板，2-支撑板，3-底座，4-柔性铰链，5-U型支撑框架，6-T型支撑杆，7-第一弹簧，8-第二弹簧，9-永磁体，10-电磁铁，11-音圈电机，12-第三弹簧，13-速度传感器，14-位移传感器，15-控制器，16-橡胶垫板。
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，一种超低频三自由度主被动防微振基座，包括顶板1、支撑板2和底座3，所述底座3顶部四周连接支撑板2，所述顶板1底部中间连接有柔性铰链4，所述柔性铰链4底部连接有倒置的U型支撑框架5，所述底座3底部中间连接有T型支撑杆6，所述T型支撑杆6顶部连接有第一弹簧7，所述第一弹簧7与U型支撑框架5底部内侧连接，所述T型支撑杆6四周分别连接有第二弹簧8，所述第二弹簧8另一端分别与U型支撑框架5内侧壁连接，所述U型支撑框架5四周分别安装有永磁体9，所述支撑板2内壁与永磁体9平行对应位置分别安装有电磁铁10，所述支撑板2顶部分别安装有第三弹簧12，所述第三弹簧12顶部与顶板1底部连接，所述第三弹簧12外侧并列安装有音圈电机11，所述音圈电机11顶部与顶板1底部连接，所述音圈电机11底部与支撑板2顶部连接，所述顶板1顶部还安装有速度传感器13和位移传感器14，所述底座2顶部还连接有控制器15。
所述顶板1、底座2、支撑板3均由铝合金板制成矩形结构。
所述U型支撑框架5、T型支撑杆6均由铝合金板制成。
所述顶板1与柔性铰链4之间还连接有橡胶垫板16，所述橡胶垫板16呈方形结构。
所述控制器15通过电缆与速度传感器13、位移传感器14、音圈电机11、电磁铁10连接。
工作时，精密仪器安装在顶板1上，垂向通过顶板1、第一弹簧7、第三弹簧12实现承重和高频隔振，并通过位速度传感器13和移传感器14采集振动信号，并将采集的信号输送给控制器15，由控制器15控制音圈电机11驱动在垂向上实现低频隔振；水平方向上通过第二弹簧8实现高频隔振，并通过并通过位速度传感器13和移传感器14采集振动信号，并将采集的信号输送给控制器15，由控制器15控制电磁铁10实现低频隔振。
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 (5)
1.一种超低频三自由度主被动防微振基座，包括顶板、支撑板和底座，其特征在于，所述底座顶部四周连接支撑板，所述顶板底部中间连接有柔性铰链，所述柔性铰链底部连接有倒置的U型支撑框架，所述底座底部中间连接有T型支撑杆，所述T型支撑杆顶部连接有第一弹簧，所述第一弹簧与U型支撑框架底部内侧连接，所述T型支撑杆四周分别连接有第二弹簧，所述第二弹簧另一端分别与U型支撑框架内侧壁连接，所述U型支撑框架四周分别安装有永磁体，所述支撑板内壁与永磁体平行对应位置分别安装有电磁铁，所述支撑板顶部分别安装有第三弹簧，所述第三弹簧顶部与顶板底部连接，所述第三弹簧外侧并列安装有音圈电机，所述音圈电机顶部与顶板底部连接，所述音圈电机底部与支撑板顶部连接，所述顶板顶部还安装有速度传感器和位移传感器，所述底座顶部还连接有控制器。
2.根据权利要求1所述的一种超低频三自由度主被动防微振基座，其特征在于，所述顶板、底座、支撑板均由铝合金板制成矩形结构。
3.根据权利要求1所述的一种超低频三自由度主被动防微振基座，其特征在于，所述U型支撑框架、T型支撑杆均由铝合金板制成。
4.根据权利要求1所述的一种超低频三自由度主被动防微振基座，其特征在于，所述顶板与柔性铰链之间还连接有橡胶垫板，所述橡胶垫板呈方形结构。
5.根据权利要求1所述的一种超低频三自由度主被动防微振基座，其特征在于，所述控制器通过电缆与速度传感器、位移传感器、音圈电机、电磁铁连接。
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