专利名称：承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工作台，尤其是一种适用于高技术领域内研究实验用的承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台。
背景技术：
承重载的大型隔振工作台，其特色是承重载大型具有高稳定性。所谓稳定性的高低(好，坏)，一般由三个因素来评价的一是台子的静态刚度和动态刚度，二是台子的隔振性，三是台子的热稳定性。由于现代光学和激光技术，如全息干涉技术，光谱实验技术和各种精密检测技术的迅猛发展，对承重载大型工作台的稳定性要求越来越高，例如在干涉技术测量中，反射元件的相对位移是用百分之一微米或千分之一微米，甚至万分之几微米计量的，所允许实验台台面弯曲变形比一弧秒还要少。由此可见，当波长更短时，对台子的稳定性要求则更高，但目前我国生产的防振台所采用的隔振技术还远远不能满足承重载大型工作台的高稳定性要求，隔振频率大多在5HZ左右。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种具有高稳定性的承重载大型自动平衡隔振工作台，该工作台的静、动态刚度和热稳定性好，台板的自振频率低，基本不受外界振源的干扰，确保工作台的高稳定性。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台，包括工作台板，四个低压囊式空气支柱和自动提升平衡系统；所说的工作台板的构成是经过特种工艺加工形成的高精度面板作为工作平面，其材料为导磁不锈钢板，底面是船用钢板，在工作平面与底面之间采用有一定规则排列的圆筒形成假想蜂窝结构，周边用侧板封边，以形成工作台板的统一整体；其特点是所述的四个低压囊式空气支柱是由气浮活塞-摆锤机构组成支承腿，支承杆上端支承在工作台板的底面上，摆锤悬吊在气浮活塞中，该气浮活塞通过橡胶膜片与气缸相连接，阻尼孔板在气缸内按比例将气缸分成主气室和副气室，在阻尼孔板上部装有金属弹性元件，该金属弹性元件上端装导套，用调节件加以调节；所述的自动提升平衡系统由三个相同的自动平衡传感器组成，分别安装在三个低压囊式空气支柱上，每个自动平衡传感器包括控制杆、气源、进气口和排气口，其中，控制杆下端设有弹簧，向上顶在工作台板的底面上，进气口与空气支柱上的进气嘴相连。
所述的工作台板上布有M6螺孔列阵。
所述的阻尼孔板上部还固定一座体，其上安放金属弹性元件。
所述的调节件为螺钉。
由上述结构组成的承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台具有下列优点1.工作台板具有内部阻尼，热稳定性好，并具有高的静态刚度和动态刚度；2.承重载只要充入约0.3Mpa气压就能浮起重载台板；
3.采用低压承重载空气支柱，隔振性能极佳；4.自动提升平衡系统灵敏可靠；5.可确保工作台板高度平稳。
为使审查员能进一步了解本实用新型的结构、特征及其他目的，兹附以较佳实施例图式详细说明如后图1是本实用新型工作台板的主视图。
图2是本实用新型工作台板的部分剖视图。
图3是本实用新型低压囊式空气支柱剖视示意图。
图4是本实用新型自动平衡传感器结构示意图。
图5是本实用新型自动提升平衡系统设置示意图。
图6是本实用新型自动平衡原理图。
图7是本实用新型工作台板、低压囊式空气支柱和自动提升平衡系统在未充气状态下的结构示意图。
图8是本实用新型工作台板、低压囊式空气支柱和自动提升平衡系统在充气状态下的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台由工作台板1，四个低压囊式空气支柱2和自动提升平衡系统3等三部分组成。
请参见图1和图2，为了保证工作台板1的静态刚度和动态刚度，本工作台板1的构成是台面11采用导磁不锈钢板作为工作平面，底面12采用船用钢板，在台面11和底面12之间采用圆孔形钢管，按某种规则排列形成假想蜂窝板14与之焊接，用周边侧板13封闭，以形成工作台板1的统一整体。台面11经过特种工艺加工形成高精度平面。台面11上制有M6螺孔列阵，用以固定物体。
请参阅图3，所述的承重载低压囊式空气支柱2是由气浮活塞-摆锤机构组成支承腿，支承杆21上端支承在工作台板1的底面12上，摆锤22悬吊在气浮活塞24中，气浮活塞24通过橡胶膜片23与气缸210相连接密封，阻尼孔板29将气缸210分割成2个气室，主气室212和副气室213，在阻尼孔板上部固定一座体28，用来安放金属弹性元件27，其上端装导套26，用调节螺钉25调节承载力的大小(一般调节负荷重70％左右)，顶在气浮活塞24下端面上，则气浮活塞24在无载荷的情况被顶上一段距离，此距离称为气浮工作区，亦是金属弹性元件27的工作区。例如将工作台板1放在空气支柱2上，则气浮活塞24下压金属弹性元件27，此时金属弹性元件27承受工作台板1重量的80％左右，支承杆21在气缸210顶盖上，当气体从进气嘴211充入主气室212内，通过阻尼孔板29进入副气室213内时，推动气浮活塞24向上，则只需要充入能浮30％荷重的气压即将工作台板1顶起，由于摆锤22作用，使工作台板1处于最理想的状态，隔离来自水平方向和垂直方向的干扰力。
请见图4，所述的自动平衡传感器3，其结构是一种高精度灵敏的三位高度传感器，中间位置将气路关闭，上方位置与主气室212通放气，下方位置气源与主气室212通充气。这三个位置精度为0.02。传感器体装在气缸210上，软性弹性体31顶在台板1的底板12上。用可调升降座32调节台板1的提升量和调整台板1的表面水平度。
请参见图5，气源输出的气体通过导管43进入气液分离器，将空气中的水分和微粒过滤掉，通过四通接头42和三通接头44分别进入传感器3使台板1浮起。
请参见图6，该图说明自动平衡原理，例如将台板1放在四个相同的低压囊式空气支柱2上，在任意三个空气支柱2上分别安装自动平衡传感器3。
工作台板1是由四个空气支柱支持的。四个空气支柱2均匀承担工作台板1的重量及放在工作台板1上的载荷，这样可以实现几何平衡，使工作台板1稳定可靠。但是一个平面是由三个点组成的，基于这个原理，在三个空气支柱2设A、B、C三点，其上分别安置三个自动平衡传感器3。当B处载荷增加时，此处工作台板1就有一个向下的压力使此处台板向下，则传感器起作用使气体与主气室212接通，充入气压，则台板又升至原始位置，与此同时B处对角线D升高，传感器起作用使主气室212气体排入大气中。由此副气室213压力下降，则D处台板下降。这样反复动作，当B、D两处充、排气，直至二者高度平衡时，则台板1恢复到原来位置，处于平衡状态。
再请参阅图7所示，自动平衡传感器3安装在低压囊式空气支柱2上，传感器3上的进气口与空气支柱2上的进气嘴211相连，传感器3内的控制杆下端设有压簧，使控制杆向上，始终顶在台板1的底面上，图7的状态为未充气状态，此时气源与主气室212相通。
请参见图8所示，当接通气源，则气体进入主气室212内，使台板浮起(台板1浮起的高度为H，可以设定调节)，与此同时，传感器3的控制杆也随之升高H值，此时控制杆关闭传感器3的进气口，气体进不到主气室212内，达到平衡状态。当台板1浮起高度大于H值，则传感器3上的进气口与排气口相通，则排气，主气室212内压力下降，则台板1下降至H值，达到平衡。
权利要求1.一种承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台，包括工作台板，四个低压囊式空气支柱和自动提升平衡系统；所说的工作台板的构成是经过特种工艺加工形成的高精度面板作为工作平面，其材料为导磁不锈钢板，底面是船用钢板，在工作平面与底面之间采用有一定规则排列的圆筒形成假想蜂窝结构，周边用侧板封边，以形成工作台板的统一整体；其特征在于所述的四个低压囊式空气支柱是由气浮活塞-摆锤机构组成支承腿，支承杆上端支承在工作台板的底面上，摆锤悬吊在气浮活塞中，该气浮活塞通过橡胶膜片与气缸相连接，阻尼孔板在气缸内按比例将气缸分成主气室和副气室，在阻尼孔板上部装有金属弹性元件，该金属弹性元件上端装导套，用调节件加以调节；所述的自动提升平衡系统由三个相同的自动平衡传感器组成，分别安装在三个低压囊式空气支柱上，每个自动平衡传感器包括控制杆、气源、进气口和排气口，其中，控制杆下端设有弹簧，向上顶在工作台板的底面上，进气口与空气支柱上的进气嘴相连。
2.根据权利要求1所述的承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台，其特征在于，所述的工作台板上布有M6螺孔列阵。
3.根据权利要求1所述的承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台，其特征在于，所述的阻尼孔板上部还固定一座体，其上安放金属弹性元件。
4.根据权利要求1所述的承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台，其特征在于，所述的调节件为螺钉。
专利摘要本实用新型涉及一种承重载大型高稳定自动平衡隔振工作台，其特点是采用假想蜂窝结构，保证工作台板具有高的静、动态刚度和热稳定性，隔振技术采用橡胶膜片与金属弹性元件并联，使隔振筒成为低压囊式空气支柱，金属弹性元件主要是承台板重量的70％左右，橡胶膜片承台板重量的30％左右，这样只要充入低压，约0.3Mpa气压，就可将重载台板浮起，从而保证了台板的自振频率低，基本不受外界振源的干扰，确保工作台的高稳定性。
文档编号F16M11/00GK2607508SQ03229358
公开日2004年3月24日 申请日期2003年3月11日 优先权日2003年3月11日
发明者汪鸣, 刘晋贤 申请人:上海亿奥信息光学科技有限公司