CN219139699U - 一种负刚度主动防微振装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种负刚度主动防微振装置，包括顶板、底座和支撑板，所述顶板底部两侧对称安装有柔性杆，所述柔性杆底部连接有推杆，所述推杆中间外侧垂直连接有永磁体A，所述底座顶部两端安装有支撑板，所述永磁体A的上方支撑板内侧垂直连接有永磁体B，所述永磁体A的下方支撑板内侧垂直连接有永磁体C，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立摆，所述倒立摆底部连接有空气弹簧。本实用新型结构简单，占地面积小，稳定性高，定位精确，隔振带宽，对0.5Hz~150Hz的振动干扰具有较好的隔振效果，且可以实现水平向和垂直向两个自由度隔振，适用范围较广。
Description
技术领域
本实用新型涉及隔振装置技术领域，具体是一种负刚度主动防微振装置。
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。但传统的气动隔振对小于1Hz振动隔振效果较差，定位精度难以满足现代精密仪器对隔振性能的要求，且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负刚度主动防微振装置，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：
一种负刚度主动防微振装置，包括顶板、底座和支撑板，所述顶板底部两侧对称安装有柔性杆，所述柔性杆底部连接有推杆，所述推杆中间外侧垂直连接有永磁体A，所述底座顶部两端安装有支撑板，所述永磁体A的上方支撑板内侧垂直连接有永磁体B，所述永磁体A的下方支撑板内侧垂直连接有永磁体C，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立摆，所述倒立摆底部连接有空气弹簧，所述空气弹簧下部连接有金属波纹管，所述空气弹簧一侧通过进气管连接有附加气室，所述顶板两侧与支撑板之间分别连接有音圈电机，所述顶板底部还安装有位置传感器和速度传感器，所述底座顶部安装有控制器。
进一步地，所述顶板由铝合金板制成矩形结构。
进一步地，所述永磁体A与永磁体B磁极相反布置，二者相互吸引。
进一步地，所述永磁体A与永磁体C磁极相反布置，二者相互吸引。
进一步地，所述永磁体B与支撑板之间连接有调整机构。
进一步地，所述控制器与附加气室、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：
本实用新型顶板采用铝合金材质可以很好的屏蔽永磁体的磁场泄露，垂向上利用永磁体制成磁弹簧产生垂向负刚度，水平向利用柔性杆、柔性铰链和倒立摆产生水平向负刚度，系统整体刚度较小，固有频率较小；垂向上结合空气弹簧实现主动防微振，水平向上通过音圈电机实现主动防微振；在垂向与水平向均采用负刚度与主动执行器并联的方式。提高系统定位精确度，扩大了隔着带宽。 本实用新型结构简单，占地面积小，稳定性高，定位精确，隔振带宽，对0.5Hz~150Hz的振动干扰具有较好的隔振效果，且可以实现水平向和垂直向两个自由度隔振，适用范围较广。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中1-顶板，2-底座，3-支撑板，4-柔性杆，5-推杆，6-永磁体A，7-永磁体B，8-永磁体C，9-调整机构，10-柔性铰链，11-倒立摆，12-空气弹簧，13-金属波纹管，14-附加气室，15-进气管，16-音圈电机，17-位置传感器，18-速度传感器，19-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所示，一种负刚度主动防微振装置，包括顶板1、底座2和支撑板3，所述顶板1底部两侧对称安装有柔性杆4，所述柔性杆4底部连接有推杆5，所述推杆5中间外侧垂直连接有永磁体A6，所述底座2顶部两端安装有支撑板3，所述永磁体A6的上方支撑板3内侧垂直连接有永磁体B7，所述永磁体A6的下方支撑板3内侧垂直连接有永磁体C8，所述顶板1底部中间连接有柔性铰链10，所述柔性铰链10底部连接有倒立摆11，所述倒立摆11底部连接有空气弹簧12，所述空气弹簧12下部连接有金属波纹管13，所述空气弹簧12一侧通过进气管15连接有附加气室14，所述顶板1两侧与支撑板3之间分别连接有音圈电机16，所述顶板1底部还安装有位置传感器17和速度传感器18，所述底座2顶部安装有控制器19。
所述顶板1由铝合金板制成矩形结构，铝合金材质可以很好的屏蔽永磁体的磁场泄露，避免对安装在上部的精密仪器造成磁场干扰影响。
所述永磁体A6与永磁体B7磁极相反布置，二者相互吸引。
所述永磁体A6与永磁体C8磁极相反布置，二者相互吸引。
所述永磁体B7与支撑板3之间连接有调整机构9，通过调整机构9上下移动改变两个永磁体之间的距离，从而增强或减弱磁场力，对垂向刚度进行调整。
所述控制器19与附加气室14、音圈电机16、位置传感器17、速度传感器18之间通过电缆连接。
工作时，精密仪器放置在上顶板1上，垂向上利用永磁体A6、永磁体B7、永磁体C8制成磁弹簧产生垂向负刚度，水平向利用柔性杆4、柔性铰链10和倒立摆11产生水平向负刚度，系统整体形成负刚度效果；通过位置传感器17、速度传感器18采集垂向振动信号然后传递给控制器19，由控制器19控制附加气室14级音圈电机16驱动实现垂向和水平向主动防微振。
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 (6)
1.一种负刚度主动防微振装置，包括顶板、底座和支撑板，其特征在于，所述顶板底部两侧对称安装有柔性杆，所述柔性杆底部连接有推杆，所述推杆中间外侧垂直连接有永磁体A，所述底座顶部两端安装有支撑板，所述永磁体A的上方支撑板内侧垂直连接有永磁体B，所述永磁体A的下方支撑板内侧垂直连接有永磁体C，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立摆，所述倒立摆底部连接有空气弹簧，所述空气弹簧下部连接有金属波纹管，所述空气弹簧一侧通过进气管连接有附加气室，所述顶板两侧与支撑板之间分别连接有音圈电机，所述顶板底部还安装有位置传感器和速度传感器，所述底座顶部安装有控制器。
2.根据权利要求1所述的一种负刚度主动防微振装置，其特征在于，所述顶板由铝合金板制成矩形结构。
3.根据权利要求1所述的一种负刚度主动防微振装置，其特征在于，所述永磁体A与永磁体B磁极相反布置，二者相互吸引。
4.根据权利要求1所述的一种负刚度主动防微振装置，其特征在于，所述永磁体A与永磁体C磁极相反布置，二者相互吸引。
5.根据权利要求1所述的一种负刚度主动防微振装置，其特征在于，所述永磁体B与支撑板之间连接有调整机构。
6.根据权利要求1所述的一种负刚度主动防微振装置，其特征在于，所述控制器与附加气室、音圈电机、位置传感器、速度传感器之间通过电缆连接。
Priority Applications (1)
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| CN202223503064.2U CN219139699U (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种负刚度主动防微振装置 |
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ID=86603301
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| CN (1) | CN219139699U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117128276A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-11-28 | 大连地拓电子工程技术有限公司 | 一种新型三自由度准零刚度隔振器 |
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- 2022-12-28 CN CN202223503064.2U patent/CN219139699U/zh active Active
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