一种主动减振平台的制作方法

1.本发明涉及到减振设备技术领域，尤其涉及到一种主动减振平台。


背景技术：

2.精密设备(如电子显微镜和透射电子显微镜)对工作环境的振动等级要求越来越高，而传统的被动减振方案已经不能达到高精密设备的使用要求。
3.在被动隔振的基础上增加振动检测模块、反馈控制模块、反向力输出模块，可实现高低频全频段隔振，为高精密设备提供稳定的工作环境。常见的主动减振器，采用压电驱动、液压或气压驱动来提供与地面振动、台面振动相反的作用力。但这几种方案存在响应速度慢，运动范围有限等缺点。
4.因此，亟需一种能够解决以上一种或多种问题的主动减振平台。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的一种或多种问题，本发明提供了一种主动减振平台。本发明为解决上述问题采用的技术方案是：一种主动减振平台，其包括：底板，所述底板上安装有检测传感器、调平装置、悬浮组件，所述检测传感器用于检测外力导致的振动；
6.工作平台，所述工作平台与所述调平装置、所述悬浮组件连接，并设置在所述调平装置、所述悬浮组件上侧；
7.所述悬浮组件通过产生安培力以抵消外力带来的振动；
8.所述调平装置包括：检测高度传感器、机械限位装置、传动动力源、被动减振组件，所述传动动力源用于提供动力；
9.所述检测高度传感器安装在所述底板上，用于检测所述工作平台的高度；
10.所述机械限位装置与所述工作平台和所述底板连接，用于限位所述工作平台的活动；
11.所述被动减振组件包括：减振弹簧承载板和被动升降感应器，所述被动升降感应器用于检测所述减振弹簧承载板的上下位置，
12.所述减振弹簧承载板上连接有高度调节螺杆，所述减振弹簧承载板上安装有被动减振弹簧，所述被动减振弹簧与所述工作平台相接，所述传动动力源通过啮合传动结构驱动所述高度调节螺杆，所述底板上安装有升降导向柱，所述升降导向柱与所述减振弹簧承载板滑动连接。
13.进一步地，所述工作平台的下侧安装有上层板，所述调平装置、所述悬浮组件与所述上层板、所述工作平台连接，所述上层板、所述工作平台与所述被动减振弹簧相接。
14.进一步地，所述机械限位装置包括：机械限位件和机械限位底座，所述机械限位底座安装在所述底板上，所述机械限位件安装在所述机械限位底座上，所述机械限位件与所述工作平台相接。
15.进一步地，还包括：下限位缓冲柱，所述下限位缓冲柱安装在所述减振弹簧承载板
下侧，所述下限位缓冲柱在所述减振弹簧承载板下移到极限时起到缓冲的作用。
16.进一步地，所述高度调节螺杆的下端部安装有传动涡轮承重块和平面推力结构，所述平面推力结构设置在所述传动涡轮承重块的下侧。
17.进一步地，所述悬浮组件包括：音圈x/y固定块，所述音圈x/y固定块设置有两个，记为音圈x/y动子固定块和音圈x/y定子固定块，所述音圈x/y动子固定块设置在所述音圈x/y定子固定块的上侧；
18.所述音圈x/y动子固定块的下侧自上而下安装有两块磁铁背板；
19.所述磁铁背板上设置有磁铁；
20.磁铁背板连接件，所述磁铁背板连接件将上下两块所述磁铁背板连接起来；
21.线圈支架，所述线圈支架安装在所述音圈x/y定子固定块上，所述线圈支架上设置有线圈，所述线圈位于上下两个所述磁铁背板之间。
22.进一步地，所述工作平台的下侧安装有上层板；
23.在所述悬浮组件用于提供z轴方向上的减振时，所述音圈x/y固定块替换成音圈z固定块，所述音圈x/y动子固定块替换成音圈z动子固定块，所述音圈x/y定子固定块替换成音圈z定子固定块；
24.所述音圈z动子固定块与所述音圈z定子固定块相对设置，所述音圈z动子固定块的下侧自上而下安装有两块所述磁铁背板，所述磁铁背板连接件将上下两块所述磁铁背板连接起来；
25.所述线圈支架安装在所述音圈z定子固定块上。
26.进一步地，所述悬浮组件竖直安装使用时，所述音圈x/y动子固定块与所述工作平台和/或所述上层板相接，所述音圈x/y定子固定块固定在所述底板上；
27.所述悬浮组件横向安装使用时，所述音圈z动子固定块与所述工作平台和/或所述上层板相接，所述音圈z定子固定块与所述底板固定连接。
28.进一步地，所述检测传感器、所述调平装置和所述悬浮组件设置有多个，所述悬浮组件可横向或竖直安装使用。
29.进一步地，所述底板上安装有外框组件。
30.本发明取得的有益价值是：本发明通过将所述底板、所述工作平台、所述悬浮组件、所述检测传感器、所述调平装置以及其部件、装置通过巧妙的结构连接在一起，实现了通过所述调平装置让工作平台浮起移动高度，产生减振效果；在所述检测传感器检测的外力带来的振动时，通过算法让所述悬浮组件产生对应的消除力以抵消外力带来的振动，进而达到最佳的减振效果，同时所述调平装置、所述悬浮组件可通过灵活设置其工作方向、位置、数量以配合不同的工作平台，提高适用场景。以上极大地提高了本发明的实用价值。
附图说明
31.图1为本发明的爆炸图；
32.图2为本发明的调平装置示意图；
33.图3为本发明的悬浮组件的示意图i；
34.图4为本发明的悬浮组件的示意图ii；
35.图5为本发明的外框组件示意图。
36.【附图标记】
37.工作平台
···138.上层板
···239.检测传感器
···340.调平装置
···441.检测高度传感器
···
41
42.传感器连接件
···
42
43.传感器固定座
···
43
44.机械限位件
···
44
45.机械限位底座
···
45
46.传动动力源
···
46
47.动力源固定座
···
47
48.被动减振弹簧
···
48
49.高度调节螺杆
···
49
50.升降导向柱
···
410
51.导向轴承
···
411
52.减振弹簧承载板
···
412
53.下限位缓冲柱
···
413
54.啮合传动结构
···
414
55.传动涡轮承重块
···
415
56.平面推力结构
···
416
57.被动升降感应器固定板
···
417
58.被动升降感应器
···
418
59.悬浮组件
···560.音圈x/y固定块
···
51
61.磁铁背板
···
52
62.磁铁
···
53
63.线圈支架
···
54
64.线圈支架连接件
···
55
65.磁铁背板连接件
···
56
66.音圈z固定块
···
57
67.外框组件
···668.前侧护板
···
61
69.左侧护板
···
62
70.右侧护板
···
63
71.后侧护板
···
64
72.护板连接件
···
65
73.底板
···774.垫高脚垫
···
8。
具体实施方式
75.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加浅显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例限制。
76.如图1-图5所示，本发明公开了一种主动减振平台，其包括：底板7，所述底板7上安装有检测传感器3、调平装置4、悬浮组件5，所述检测传感器3用于检测外力导致的振动；
77.工作平台1，所述工作平台1与所述调平装置4、所述悬浮组件5连接，并设置在所述调平装置4、所述悬浮组件5上侧，工作时将需要进行减振的设备放置在所述工作平台1上；
78.所述悬浮组件5通过产生安培力以抵消外力带来的振动；
79.所述调平装置4包括：检测高度传感器41、机械限位装置、传动动力源46、被动减振组件，所述传动动力源46用于提供动力；
80.所述检测高度传感器41安装在所述底板7上，用于检测所述工作平台1的高度；
81.所述机械限位装置与所述工作平台1和所述底板7连接，用于限位所述工作平台1的活动；
82.所述被动减振组件包括：减振弹簧承载板412和被动升降感应器418，所述被动升降感应器418用于检测所述减振弹簧承载板412的上下位置，
83.所述减振弹簧承载板412上连接有高度调节螺杆49，所述减振弹簧承载板412上安装有被动减振弹簧48，所述被动减振弹簧48与所述工作平台1相接，所述传动动力源46通过啮合传动结构414驱动所述高度调节螺杆49，所述底板7上安装有升降导向柱410，所述升降导向柱410与所述减振弹簧承载板412滑动连接。
84.如图1、图2所示，所述底板7的底部设置有垫高胶垫8。所述检测高度传感器41通过传感器固定底座43、传感器连接件42来安装在所述底板7上。所述传动动力源46一般为电机，其通过一动力源固定座47来固定安装在所述底板7上。所述升降导向柱410上一般设置有导向轴承411，以提升顺滑度。所述被动升降感应器418通过被动升降感应器固定板417固定安装在所述底板7上。
85.具体地，如图1、图2所示，所述工作平台1的下侧安装有上层板2，所述调平装置4、所述悬浮组件5与所述上层板2/所述工作平台1连接，所述上层板2/所述工作平台1与所述被动减振弹簧48相接。所述上层板2起到隔离、连接作用，避免所述工作平台1开孔过多。
86.所述机械限位装置包括：机械限位件44和机械限位底座45，所述机械限位底座45安装在所述底板7上，所述机械限位件44安装在所述机械限位底座45上，所述机械限位件44与所述工作平台1/所述上层板2相接。主要是对所述工作平台1起到硬性限位作用。
87.还包括：下限位缓冲柱413，所述下限位缓冲柱413安装在所述减振弹簧承载板412下侧，所述下限位缓冲柱413在所述减振弹簧承载板412下移到极限时起到缓冲的作用。
88.所述高度调节螺杆49的下端部安装有传动涡轮承重块415和平面推力结构416，所述平面推力结构416设置在所述传动涡轮承重块415的下侧，所述传动涡轮承重块415起到支撑作用，所述平面推力结构416起到支撑、保护、顺滑作用，所述平面推力结构416可为平面推力轴承。
89.具体地，如图3-图4所示，所述悬浮组件5包括：音圈x/y固定块51(用于x和/或y轴
方向上的限位固定)，所述音圈x/y固定块51设置有两个，记为音圈x/y动子固定块和音圈x/y定子固定块，所述音圈x/y动子固定块设置在所述音圈x/y定子固定块的上侧；
90.所述音圈x/y动子固定块的下侧自上而下安装有两块磁铁背板52；
91.所述磁铁背板52上设置有磁铁53；
92.磁铁背板连接件56，所述磁铁背板连接件56将上下两块所述磁铁背板52连接起来；
93.线圈支架54，所述线圈支架54安装在所述音圈x/y定子固定块的上侧，所述线圈支架54上设置有线圈，所述线圈位于上下两个所述磁铁背板52之间(即位于两磁铁之间)。
94.需要说明的是，所述音圈x/y动子固定块、所述音圈x/y定子固定块分别固定连接所述上层板2和所述底板7；设备在起到减振作用时，所述音圈x/y动子固定块可有着x或y轴方向的活动空间；通过所述磁铁背板连接件56来连接上下两块所述磁铁背板52并将它们固定设置在所述音圈x/y动子固定块下侧。而所述悬浮组件5在工作时，所述音圈x/y动子固定块在安培力的作用下远离或靠近所述音圈x/y定子固定块。
95.如图4，在所述悬浮组件5用于提供z轴方向上的减振时，所述音圈x/y固定块51替换成音圈z固定块57，所述音圈x/y动子固定块替换成音圈z动子固定块，所述音圈x/y定子固定块替换成音圈z定子固定块；特别地，所述音圈x/y定子固定块、所述音圈x/y动子固定块与所述音圈z定子固定块、所述音圈z动子固定块可为同一结构的部件，但是其安装、使用方向不同；
96.所述音圈z动子固定块与所述音圈z定子固定块相对设置，所述音圈z动子固定块的下侧自上而下安装有两块所述磁铁背板52，所述磁铁背板连接件56将上下两块所述磁铁背板52连接起来；
97.所述线圈支架54安装在所述音圈z定子固定块的上侧，同理所述线圈支架54上设置有线圈，所述线圈位于上下两个所述磁铁背板52之间。
98.所述悬浮组件5的安装方式包括竖直安装、横向前后安装、横向左右安装。再是，竖直安装、横向前后安装、横向左右安装的安装方式是为了可以通过所述悬浮组件5提供6个自由度的作用力，以抵消外部作用力。
99.需要指出的是，所述检测传感器3、所述调平装置4和所述悬浮组件5设置有多个，并根据实际情况调整上述部件、装置在所述底板7上的位置、朝向、数量，以适用不同的工作平台，提高设备的灵活度和适用场景。
100.如图5所示，所述底板上安装有外框组件6，所述外框组件6用于保护安装在所述底板7上的部件、设备。所述外框组件6包括：前侧护板61、左侧护板62、右侧护板63、后侧护板64，以及连接各个护板的护板连接件65。
101.综上所述，本发明通过将所述底板7、所述工作平台1、所述悬浮组件5、所述检测传感器3、所述调平装置4以及其部件、装置通过巧妙的结构连接在一起，实现了通过所述调平装置让工作平台浮起移动高度，产生减振效果；在所述检测传感器检测的外力带来的振动时，通过算法让所述悬浮组件产生对应的消除力以抵消外力带来的振动，进而达到最佳的减振效果，同时所述调平装置、所述悬浮组件可通过灵活设置其工作方向、位置、数量以配合不同的工作平台，提高适用场景。以上极大地提高了本发明的实用价值。
102.以上所述的实施例仅表达了本发明的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详
细，但并不能因此理解为对本发明专利的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。