專利名稱：一種超低頻主動(dòng)隔振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及隔振裝置，是用于主動(dòng)隔振平臺(tái)中抑制機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，特別涉及一種超低頻主動(dòng)隔振裝置。
背景技術(shù)：
隨著超精密加工與測(cè)量、微納米技術(shù)的不斷提高，外部環(huán)境干擾振動(dòng)和設(shè)備自身產(chǎn)生的振動(dòng)都嚴(yán)重影響著精密設(shè)備的技術(shù)精度和使用壽命。為此需要提供與之相配套的各種隔振裝置來保證精密設(shè)備的正常使用，同時(shí)對(duì)有關(guān)隔振裝置的隔振性能——特別是超低頻領(lǐng)域提出了更高的要求。彈簧作為常用的彈性元件，廣泛用于各種振動(dòng)設(shè)備的減震部件，其具有穩(wěn)定性好，噪音低，隔振效果明顯，使用壽命長等特點(diǎn)。然而目前的彈簧隔振在低頻隔振方面性能還不理想，導(dǎo)致很大的程度上限制了其在超低頻領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。目前，在低頻隔振方面有二種解決方法?！っ绹鴮＠鸘S6, 402，118,BI “Magnetic Support System”(磁性支持系統(tǒng))提出了一種磁支撐系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用具有正負(fù)剛度的兩種永磁鐵布置在平臺(tái)的兩側(cè)，使正負(fù)剛度相互抵消而實(shí)現(xiàn)超低頻隔振。但是它的缺點(diǎn)在于調(diào)節(jié)精度差，不具有可編程性。另外它要求兩個(gè)永磁鐵正負(fù)剛度抵消，這對(duì)制造精度提出了苛刻的要求，難以實(shí)現(xiàn)，而且整個(gè)系統(tǒng)很難適應(yīng)不同工作條件和負(fù)載變化的影響。公開號(hào)為CN 1529407 A的中國專利，名稱為“主動(dòng)隔振平臺(tái)用雙永磁體并聯(lián)型非接觸式電磁作動(dòng)器”，它是一種主動(dòng)隔振平臺(tái)用雙永磁體并聯(lián)型非接觸式電磁作動(dòng)器，它主要由上部的電磁鐵組件、下部永磁體組件及導(dǎo)磁構(gòu)基礎(chǔ)構(gòu)件組成。它的缺點(diǎn)電磁鐵的控制精度差，磁路容易受位置的擺動(dòng)而發(fā)生改變，從而使電磁力發(fā)展改變。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種超低頻主動(dòng)隔振裝置，利用霍爾高度傳感器反饋臺(tái)面和基面底板的距離，隨著負(fù)載的變化，實(shí)時(shí)通過高度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)臺(tái)面和基面底板距離，始終保持臺(tái)面和基面底板的距離相對(duì)固定，利用加速度傳感器反饋外部振動(dòng)干擾力的大小，控制音圈電機(jī)提供一個(gè)相位相反，大小相近的力，從而抵消掉外部的振動(dòng)干擾。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種超低頻主動(dòng)隔振裝置，臺(tái)面固定于角條與橫梁連接成的框架上，框架與基面底板間安裝有高度調(diào)節(jié)器，且基面底板安裝有支撐塊，支撐塊固定有霍爾高度傳感器，角條與霍爾高度傳感器對(duì)應(yīng)位置安裝有磁塊，基面底板上還安裝有音圈電機(jī)，音圈電機(jī)的上端連接加速度傳感器的一端，加速度傳感器的另一端固定于橫梁，橫梁固定有限位棒；電源、加速度傳感器、霍爾高度傳感器的輸出端分別連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和人機(jī)交互界面的輸出端均連接控制器輸入端，控制器輸出端分別連接控制模塊和驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，控制模塊輸出端連接音圈電機(jī)輸入端，驅(qū)動(dòng)模塊輸出端連接高度調(diào)節(jié)器輸入端。所述臺(tái)面固定在角條和橫梁組合的框架上面。[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)利用高度調(diào)節(jié)器的高頻隔振性能和承載性能，對(duì)隔振裝置系統(tǒng)起到粗調(diào)的作用。同時(shí)，高度調(diào)節(jié)器又采用了調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量，可以保證音圈電機(jī)受到的力在一個(gè)最小的狀態(tài)，這樣有利于音圈電機(jī)發(fā)揮最大的作用。(2)音圈電機(jī)在低頻和超低頻有良好的隔振性能，尤其對(duì)一些微小的振動(dòng)，音圈電機(jī)有很好的分辨率。(3)由于采用了特殊結(jié)構(gòu)的音圈電機(jī)，隨著反饋深度的調(diào)節(jié)，改變了系統(tǒng)的剛度，降低系統(tǒng)的固有頻率。通過將高度調(diào)節(jié)器與音圈電機(jī)的結(jié)合起來，較好地拓寬了隔振裝置的有效頻帶范圍。

圖I是本實(shí)用新型的原理示意圖。圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中A向結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖2中B— B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1—電源，2一模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，3—加速度傳感器，4一霍爾聞度傳感器，5—臺(tái)面，6 —聞度調(diào)節(jié)器，7一基面底板，8一控制器,9一人機(jī)交互界面，10一首圈電機(jī)，11 一控制模塊，12—驅(qū)動(dòng)模塊，13—角條，14 一橫梁，15—支撐塊，16—磁塊，17—限位棒。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，參見圖I 4，一種超低頻主動(dòng)隔振裝置，臺(tái)面5固定于角條13與橫梁14連接成的框架上，角條13與基面底板7間安裝有高度調(diào)節(jié)器6，且基面底板7安裝有支撐塊15，支撐塊15固定有霍爾高度傳感器4，角條13與霍爾高度傳感器4對(duì)應(yīng)位置安裝有磁塊16，基面底板7上還安裝有音圈電機(jī)10，音圈電機(jī)10的上端連接加速度傳感器3的一端，加速度傳感器3的另一端固定于橫梁14，橫梁14固定有限位棒17 ;電源I、加速度傳感器3、霍爾高度傳感器4的輸出端分別連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換器2輸入端，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器2和人機(jī)交互界面9的輸出端均連接控制器8輸入端，控制器8輸出端分別連接控制模塊11和驅(qū)動(dòng)模塊12的輸入端，控制模塊11輸出端連接音圈電機(jī)10輸入端，驅(qū)動(dòng)模塊12輸出端連接高度調(diào)節(jié)器6輸入端。實(shí)施例本實(shí)用新型的一種最佳方式，參見圖2 4，將兩根角條13和四根橫梁14用螺栓組合成長方形框架，基面底板7為合金鋁材料，臺(tái)面5為蜂窩狀材料，在基面底板7距離每邊沿50mm的四個(gè)角上安裝高度調(diào)節(jié)器6，將長方形框架的兩根角條13沿基面底板7兩條寬邊分別固定在對(duì)應(yīng)的兩只高度調(diào)節(jié)器6上，臺(tái)面5用螺栓固定在角條13和橫梁14組合的長方形框架上面，在基面底板7四角靠近高度調(diào)節(jié)器6的部位安裝了支撐塊15，霍爾高度傳感器4與支撐塊15固定，在角條13與霍爾高度傳感器4對(duì)應(yīng)位置安裝了磁塊16，將音圈電機(jī)10的上端面固定到了加速度傳感器3的底端，加速度傳感器3安裝在兩根橫梁14之間靠近高度調(diào)節(jié)器6，使音圈電機(jī)10的接觸頭與基面底板7的上端面接觸，在靠外端的二根橫梁14各固定有二只限位棒17。當(dāng)臺(tái)面5因外部振動(dòng)干擾發(fā)生振動(dòng)時(shí)，臺(tái)面5和基面底板7之間的距離即出現(xiàn)變化，霍爾高度傳感器4將感應(yīng)測(cè)量到的這種距離變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以模擬信號(hào)輸至模/數(shù)轉(zhuǎn)換器2，同時(shí)加速度傳感器3也將測(cè)量到的臺(tái)面5外部振動(dòng)干擾力的大小轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以模擬信號(hào)輸至模/數(shù)轉(zhuǎn)換器2，距離變化和振動(dòng)干擾力大小的信號(hào)通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器2向控制器8輸出數(shù)字信號(hào)，在與人機(jī)交互界面9的輸入控制信號(hào)比對(duì)處理后，霍爾高度傳感器4測(cè)量的的距離變化數(shù)字信號(hào)輸向驅(qū)動(dòng)模塊12，通過驅(qū)動(dòng)模塊12控制高度調(diào)節(jié)器6，高度調(diào)節(jié)器6實(shí)時(shí)調(diào)整臺(tái)面5和基面底板7距離，起到始終保持臺(tái)面5和基面底板7的距離相對(duì)固定作用，臺(tái)面5達(dá)到設(shè)定的距離閾值之內(nèi)時(shí)高度調(diào)節(jié)器6停止工作，加速度傳感器3測(cè)量的振動(dòng)干擾力大小數(shù)字信號(hào)輸向控制模塊11，控制模塊11控制音圈電機(jī)10給臺(tái)面 5提供一個(gè)相位相反，大小相近的力，從而抵消掉外部的振動(dòng)干擾，若出現(xiàn)外部作用力過大，限位棒17起到了支撐臺(tái)面5的作用，以避免損壞高度調(diào)節(jié)器6和使音圈電機(jī)10。
權(quán)利要求1.一種超低頻主動(dòng)隔振裝置，其特征在于，臺(tái)面(5)固定于角條(13)與橫梁(14)連接成的框架上，角條(13)與基面底板(7)間安裝有高度調(diào)節(jié)器(6)，且基面底板(7)安裝有支撐塊(15)，支撐塊(15)固定有霍爾高度傳感器(4)，角條(13)與霍爾高度傳感器(4)對(duì)應(yīng)位置安裝有磁塊(16)，基面底板(7)上還安裝有音圈電機(jī)(10)，音圈電機(jī)(10)的上端連接加速度傳感器(3)的一端,加速度傳感器(3)的另一端固定于橫梁(14),橫梁(14)固定有限位棒(17);電源(I)、加速度傳感器(3)、霍爾高度傳感器(4)的輸出端分別連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)輸入端，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)和人機(jī)交互界面(9)的輸出端均連接控制器(8)輸入端，控制器(8)輸出端分別連接控制模塊(11)和驅(qū)動(dòng)模塊(12)的輸入端，控制模塊(11)輸出端連接音圈電機(jī)(10)輸入端，驅(qū)動(dòng)模塊(12)輸出端連接高度調(diào)節(jié)器(6)輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種超低頻主動(dòng)隔振裝置，臺(tái)面固定于角條與橫梁連接成的框架上，角條與基面底板間安裝有高度調(diào)節(jié)器，支撐塊固定有霍爾高度傳感器，角條與霍爾高度傳感器對(duì)應(yīng)位置安裝有磁塊，基面底板上還安裝有音圈電機(jī)，音圈電機(jī)的上端連接加速度傳感器的一端，加速度傳感器的另一端固定于橫梁，橫梁固定有限位棒。當(dāng)臺(tái)面因外部振動(dòng)干擾發(fā)生振動(dòng)時(shí)，臺(tái)面通過霍爾高度傳感器和加速度傳感器分別向通過高度調(diào)節(jié)器和音圈電機(jī)輸出控制信號(hào)，給臺(tái)面提供一個(gè)相位相反、大小相近的力，保持臺(tái)面和基面底板距離相對(duì)固定，最終達(dá)到超低頻主動(dòng)隔振的目的。
文檔編號(hào)F16F15/03GK202674154SQ20122029721
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者李永剛, 齊豪, 劉亦工, 徐寧, 許博, 劉坤 申請(qǐng)人:江西連勝科技有限公司