CN217207522U - 一种基于三自由度的主被动复合隔振装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，包括顶板、外壳、质量块、金属弹簧B和音圈电机，所述顶板下方连接质量块，所述质量块的前后、左右分别连接有压电驱动器，所述压电驱动器固定在外壳顶部内侧，所述质量块下方连接有柔性铰链，所述外壳内部连接有支撑板，所述支撑板中间开设有通孔，所述柔性铰链穿过通孔，并在柔性铰链底部连接有支撑块，所述支撑块通过金属弹簧A与支撑板连接，所述支撑块下方连接有金属弹簧B，所述金属弹簧B下方连接有音圈电机，所述外壳内部还设有数字控制器，所述支撑板上安装有位置传感器和速度传感器。本实用新型结构简单，隔振带宽，隔振效果精准，系统固有频率能现实小于0.5Hz。
Description
技术领域
本实用新型涉及隔振装置技术领域，具体是一种基于三自由度的主被动复合隔振装置。
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震动或低频振动，是多种频率的复杂的震动环境，而目前隔着平台多少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基于三自由度的主被动复合隔振装置，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：
一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，包括顶板、外壳、质量块、金属弹簧B和音圈电机，所述顶板下方连接质量块，所述质量块的前后、左右分别连接有压电驱动器，所述压电驱动器固定在外壳顶部内侧，所述质量块下方连接有柔性铰链，所述外壳内部连接有支撑板，所述支撑板中间开设有通孔，所述柔性铰链穿过通孔，并在柔性铰链底部连接有支撑块，所述支撑块通过金属弹簧A与支撑板连接，所述支撑块下方连接有金属弹簧B，所述金属弹簧B下方连接有音圈电机，所述外壳内部还设有数字控制器，所述支撑板上安装有位置传感器和速度传感器。
进一步地，所述顶板呈圆形结构，由不锈钢板制成。
进一步地，所述外壳呈圆柱形，底部设有底座，所述外壳和底座均由不锈钢板制成。
进一步地，所述质量块呈圆柱形，所述质量块与压电驱动器之间连接有解耦装置A。
进一步地，所述柔性铰链为万向柔性铰链。
进一步地，所述金属弹簧A为四根，呈矩形布置。
进一步地，所述金属弹簧B与音圈电机之间连接有解耦装置B。
进一步地，所述音圈电机布设在底座上方。
进一步地，所述数字控制器与压电驱动器、音圈电机、位置传感器、速度传感器之间通过电缆连接。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型在垂直方向上通过金属弹簧与音圈电机串联，降低了系统在垂直方向上的的固有频率，利用金属弹簧实现高频隔振，减少了音圈电机在高频震动时的能量消耗，同时获得较宽的隔振带；水平方向设置柔性铰链，并通过压电驱动器实现水平方向上双自由度的精准隔振；本实用新型结构简单，隔振带宽，隔振效果精准，系统固有频率能现实小于0.5Hz。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中1-顶板，2-外壳，21-底座，3-质量块，4-压电驱动器，41-解耦装置A，5-柔性铰链，6-支撑板，7-通孔，8-支撑块，9-金属弹簧A，10-金属弹簧B，11-音圈电机，12-解耦装置B，13-数字控制器，14-位置传感器，15-速度传感器。
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所示，一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，包括顶板1、外壳2、质量块3、金属弹簧B10和音圈电机11，所述顶板1下方连接质量块2，所述质量块3的前后、左右分别连接有压电驱动器4，所述压电驱动器4固定在外壳2顶部内侧，所述质量块3下方连接有柔性铰链5，所述外壳2内部连接有支撑板6，所述支撑板6中间开设有通孔7，所述柔性铰链5穿过通孔7，并在柔性铰链5底部连接有支撑块8，所述支撑块8通过金属弹簧A9与支撑板6连接，所述支撑块8下方连接有金属弹簧B10，所述金属弹簧B10下方连接有音圈电机11，所述外壳2内部还设有数字控制器13，所述支撑板6上安装有位置传感器14和速度传感器15。
所述顶板1呈圆形结构，由不锈钢板制成。
所述外壳2呈圆柱形，底部设有底座21，所述外壳2和底座21均由不锈钢板制成。
所述质量块3呈圆柱形，所述质量块3与压电驱动器4之间连接有解耦装置A41。
所述柔性铰链5为万向柔性铰链。
所述金属弹簧A9为四根，呈矩形布置。
所述金属弹簧B10与音圈电机11之间连接有解耦装置B12。
所述音圈电机11布设在底座21上方。
所述数字控制器13与压电驱动器4、音圈电机11、位置传感器14、速度传感器15之间通过电缆连接。
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 (9)
1.一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，包括顶板、外壳、质量块、金属弹簧B和音圈电机，其特征在于，所述顶板下方连接质量块，所述质量块的前后、左右分别连接有压电驱动器，所述压电驱动器固定在外壳顶部内侧，所述质量块下方连接有柔性铰链，所述外壳内部连接有支撑板，所述支撑板中间开设有通孔，所述柔性铰链穿过通孔，并在柔性铰链底部连接有支撑块，所述支撑块通过金属弹簧A与支撑板连接，所述支撑块下方连接有金属弹簧B，所述金属弹簧B下方连接有音圈电机，所述外壳内部还设有数字控制器，所述支撑板上安装有位置传感器和速度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，其特征在于，所述顶板呈圆形结构，由不锈钢板制成。
3.根据权利要求1所述的一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，其特征在于，所述外壳呈圆柱形，底部设有底座，所述外壳和底座均由不锈钢板制成。
4.根据权利要求1所述的一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，其特征在于，所述质量块呈圆柱形，所述质量块与压电驱动器之间连接有解耦装置A。
5.根据权利要求1所述的一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，其特征在于，所述柔性铰链为万向柔性铰链。
6.根据权利要求1所述的一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，其特征在于，所述金属弹簧A为四根，呈矩形布置。
7.根据权利要求1所述的一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，其特征在于，所述金属弹簧B与音圈电机之间连接有解耦装置B。
8.根据权利要求1所述的一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，其特征在于，所述音圈电机布设在底座上方。
9.根据权利要求1所述的一种基于三自由度的主被动复合隔振装置，其特征在于，所述数字控制器与压电驱动器、音圈电机、位置传感器、速度传感器之间通过电缆连接。
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| CN (1) | CN217207522U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115727093A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-03-03 | 大连地拓电子工程技术有限公司 | 一种刚度可调的双自由度主被动防微振基座 |
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2022
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