精密设备主动气磁隔振与主动阻尼转运装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种精密设备主动气磁隔振与主动阻尼转运装置，属于转运设备技术领域，其技术方案包括车架、隔振平台、气浮隔振单元、高度检测与控制装置和处理器，所述隔振平台支撑被转运设备，还包括主动阻尼单元、限位单元和电磁负刚度隔振单元，所述气浮隔振单元、主动阻尼单元、限位单元、高度检测与控制装置和电磁负刚度隔振单元分别在车架的上底面和四个内侧面与所述隔振平台间并联间隔设置若干个。通过隔振单元的三向布置实现了三向隔振，采用正负刚度并联的形式降低了起始隔振频率，添加主动阻尼单元和限位单元提高了隔振性能，实现了强冲击作用下的安全防护，解决了现有技术不能在精密设备转运过程中实现三向精密隔振与冲击防护的问题。冲击防护的问题。冲击防护的问题。

【技术实现步骤摘要】
精密设备主动气磁隔振与主动阻尼转运装置


[0001]本专利技术属于转运设备
，具体涉及一种精密设备主动气磁隔振与主动阻尼转运装置。

技术介绍

[0002]大型精密设备，特别是经过精密装配后的大型精密设备往往具有大体积、大质量、高平稳性要求等特点，在转运时对转运过程要求严苛。大型精密设备在转运过程中，往往需要保持恒定的姿态与稳定的支撑，转运过程中轻微的振动往往会影响设备整体性能，地面颠簸产生的冲击作用也会对设备的安全性能产生影响，特别是在偏载情况下，地面颠簸产生的强冲击作用可能直接导致设备偏移、翻转，对设备本身及转运人员的安全造成威胁。
[0003]气垫车利用气体薄膜技术将负载悬浮托起，避免与地面的接触，产生了良好的隔振效果，在精密仪器的转运中发挥了重要作用。专利号为201010242011.2的专利公开了一种气垫悬浮运输车自动调平控制装置，该装置利用高、低位光电开关发出的信号来控制气垫的充放气，进而实现自动调平功能。该技术方案的特点在于：(1)该技术方案利用气垫车实现了垂向良好的隔振效果，但是由于缺少主动负刚度隔振装置，无法对系统刚度进行调节，起始隔振频率较高，同时由于缺乏主动阻尼装置，在转运过程中无法实现对系统阻尼的精密调控，因此在转运过程中固有频率处的振动放大作用将会对被转运设备产生损害；(2)该技术方案不能在强冲击作用下实现安全防护，当受到地面颠簸等因素引起的强冲击作用时，由于缺乏主动阻尼装置，巨大的冲击能量得不到耗散进而直接作用于被转运设备导致被转运设备的破坏，同时，强冲击作用瞬间引起被转运设备与地面较大的相对位移，由于缺乏限位装置，可能直接引起被转运设备的刚性碰撞而被破坏；(3)该技术方案采用光电开关作为高度传感器，不能实时检测和调整气垫转运车的高度，通过调节高度的方法调节水平姿态，并没有在水平方向施加支撑力，无法有效针对转运过程中地面颠簸引起的摇摆进行抑制。
[0004]专利号为201310280075.5的专利公开了一种智能气垫转运车及其控制方法，该技术方案采用在气垫车车架四角设置高度传感器的方法实时反馈车身相对地面的高度，远程控制主处理器根据车身高度信息控制气垫充放气单元实现车身起伏高度的调节，达到控制车身姿态的目的。该技术方案的特点在于：(1)该技术方案利用气垫车实现了垂向良好的隔振效果，但是由于缺少主动负刚度隔振装置，无法对系统刚度进行调节，起始隔振频率较高，同时由于缺乏主动阻尼装置，在转运过程中无法实现对系统阻尼的精密调控，因此在转运过程中固有频率处的振动放大作用将会对被转运设备产生损害；(2)该技术方案不能在强冲击作用下实现安全防护，当受到地面颠簸等因素引起的强冲击作用时，由于缺乏主动阻尼装置，巨大的冲击能量得不到耗散进而直接作用于被转运设备导致被转运设备的破坏，同时，强冲击作用瞬间引起被转运设备与地面较大的相对位移，由于缺乏限位装置，可能直接引起被转运设备的刚性碰撞而被破坏；(3)该技术方案采用高度传感器实时检测与调整气垫转运车的高度，在一定程度上保证了恒定的水平姿态，但同样通过调节高度的方
法调节水平姿态，并没有在水平方向施加支撑力，无法针对转运过程中地面颠簸引起的摇摆进行抑制。
[0005]专利号为202110749514.7的专利公开了一种三向减振转运箱及其应用的转运手推车，该技术方案在转运箱的四个侧壁上安装横向减振橡胶，在箱体底部安装垂向减振橡胶的方式实现了三向隔振。该技术方案的特点在于：(1)该技术方案实现了三个方向的隔振作用，起始隔振频率较高，对于振动环境要求不高的一般精密设备能够实现转运操作，简单可靠，但是由于减振橡胶的隔振性能较差，无法调节系统刚度，起始隔振频率较高，同时缺乏主动阻尼装置，在转运过程中无法实现对系统阻尼的精密调控，因此无法实现对环境振动要求较高的精密设备的安全转运；(2)该技术方案在三个方向均采用橡胶进行减振，当遇到地面不平等因素产生的强冲击时，缺少对冲击能量进行耗散的主动阻尼装置，巨大的冲击能量将导致被转运设备被破坏；(3)该技术方案所采用的隔振方式决定了其无法保证转运过程中姿态恒定。
[0006]综上，目前面向大型精密设备转运的装置难以兼顾三向隔振与姿态调控，由于缺少主动负刚度隔振装置，无法对系统刚度进行调节，起始隔振频率较高起始隔振频率较高；当在转运过程中遇到路面不平等因素引起的强冲击作用时，缺乏对巨大冲击能量进行耗散的主动阻尼装置，巨大的冲击能量传递到被转运大型精密设备上导致被转运大型精密设备被破坏；通过调节高度的方式调节水平姿态，在水平方向上没有针对摇摆作用进行水平姿态调节的作用力。因此，亟需提出一种精密设备主动气磁隔振与主动阻尼转运装置，以满足我国在大型精密设备转运方面的需求。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种精密设备主动气磁隔振与主动阻尼转运装置，以满足我国大型精密设备在转运过程中的精密隔振与安全防护需求。
[0008]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的一个技术方案如下：
[0009]一种精密设备主动气磁隔振与主动阻尼转运装置，包括车架、隔振平台、气浮隔振单元、高度检测与控制装置和处理器，所述隔振平台支撑被转运的大型精密设备；还包括主动阻尼单元、限位单元和电磁负刚度隔振单元，所述气浮隔振单元在所述车架的上底面与四个内侧面和所述隔振平台间分别并联间隔设置若干个，且均连接所述车架和隔振平台；所述用于精密隔振与耗散冲击能量的主动阻尼单元、用于检测水平姿态和侧向位移的高度检测与控制装置、用于降低系统固有频率的电磁负刚度隔振单元分别在所述车架的上底面与四个内侧面和所述隔振平台间并联间隔设置若干个，且均连接所述车架和隔振平台；所述限位单元在所述车架的上底面与四个内侧面和所述隔振平台间并联间隔设置若干个。
[0010]优选的，所述气浮隔振单元包括气室和空气弹簧。
[0011]优选的，所述的高度检测与控制装置包括高度检测装置、连接件和充放气单元。
[0012]优选的，所述的主动阻尼单元包括主动阻尼器和速度传感器。
[0013]优选的，所述的高度检测装置包括光栅尺读数头连接杆、光栅尺导轨和光栅尺读数头。
[0014]本专利技术提供的大型精密设备气浮隔振与阻尼防护转运装置，具有以下效果：
[0015](1)本专利技术能够实现大型精密设备转运过程中的精密隔振效果。本专利技术使用高性能空气弹簧隔振器能够实现较高的静态刚度和较低的动态刚度，并且添加电磁负刚度隔振单元实现对系统刚度的精密调控，能够在大承载的情况下进一步降低系统固有频率，保证较高的隔振性能，同时并联使用主动阻尼单元精密调控系统阻尼，能够进一步降低固有频率处的振动传递率从而实现精密隔振的转运效果。
[0016](2)本专利技术能够实现转运过程中强冲击作用下的安全防护效果。本专利技术在隔振平台与车架之间安装主动阻尼单元和限位单元，当转运过程中被转运设备受到强冲击作用后，能够针对冲击能量进行快速耗散，同时，由于限位单元的存在能够保证被转运设备不会产生较大的位移而被破坏，从而实现转运过程中强冲击本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.精密设备主动气磁隔振与主动阻尼转运装置，包括车架(100)、隔振平台(200)、气浮隔振单元(400)、高度检测与控制装置(700)和处理器(800)，所述隔振平台(200)支撑被转运的大型精密设备(300)；其特征在于：还包括主动阻尼单元(500)、限位单元(600)和电磁负刚度隔振单元(900)，所述气浮隔振单元(400)在所述车架(100)的上底面与四个内侧面和所述隔振平台(200)间分别并联间隔设置若干个，且均连接所述车架(100)和隔振平台(200)；用于精密隔振与耗散冲击能量的所述主动阻尼单元(500)、用于检测水平姿态和侧向位移的高度检测与控制装置(700)、用于降低系统固有频率的电磁负刚度隔振单元(900)分别在所述车架(100)的上底面与四个内侧面和所述隔振平台(200)间并联间隔设置若干个，且均连接所述车架(100)和隔振平台(200)；所述限位...

【专利技术属性】
技术研发人员：程忠义，崔俊宁，汪志胜，金明睿，唐然，谭久彬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：