一种刚度可调三自由度超低频准零刚度隔振平台制造技术

本发明专利技术提供一种刚度可调三自由度超低频准零刚度隔振平台，包括底座、竖板、顶板、支撑块一和空气弹簧A，所述底座顶部四周垂直焊接有竖板，所述竖板顶部中间垂直焊接有支撑板，所述底座顶部中间安装有空气弹簧B，所述空气弹簧B顶部安装有支撑块二，所述支撑块二四周通过铰链连接有空气弹簧C，所述支撑块一四周中间连接有屈曲梁，所述屈曲梁顶部中间垂直安装有柔性杆，所述柔性杆顶部与顶板底部连接。本发明专利技术通过空气弹簧A与屈曲梁组成第一层准零刚度系统，通过空气弹簧B与空气弹簧C组成第二层准零刚度系统，两层准零刚度系统组成串联机构，实现双层准零刚度系统隔振，获得了更宽的准零刚度隔振带，可以实现0.1Hz~200Hz的振动控制。控制。控制。

【技术实现步骤摘要】
一种刚度可调三自由度超低频准零刚度隔振平台


[0001]本专利技术涉及半导体专用器件
，具体是一种刚度可调三自由度超低频准零刚度隔振平台。

技术介绍

[0002]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。
[0003]为了解决上述问题，近年来研究人员基于非线性动力学理论发现了一些新颖的隔振方法—准零刚度隔振器。该类隔振器在系统刚度方面具有高静低动特性，即当系统承受静载时，隔振器具有比较高的系统刚度，可以提供足够的支撑力；当系统承受动载时，隔振器具有较低的系统刚度，实现低频、超低频隔振。但目前大部分基于准零刚度理论的非线性隔振器只能实现特定被控对象的减振，无法满足对不同对象的隔振，且现有的准零刚度隔振器低刚度位移区间较窄，随位移增大刚度明显增大，非线性明显增强，隔振器起始隔振频率升高，隔振频带变窄，低频隔振性能下降，从而影响准零刚度隔振器的适用范围。另外，现有的准零刚度隔振方法大多关注单向隔振，关于多自由度的准零刚度隔振的研究还比较少见。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种刚度可调三自由度超低频准零刚度隔振平台，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种刚度可调三自由度超低频准零刚度隔振平台，包括底座、竖板、顶板、支撑块一和空气弹簧A，所述底座顶部四周垂直焊接有竖板，所述竖板顶部中间垂直焊接有支撑板，所述底座顶部中间安装有空气弹簧B，所述空气弹簧B顶部安装有支撑块二，所述支撑块二四周通过铰链连接有空气弹簧C，所述底座顶部、支撑板下方安装有伺服电机，所述伺服电机顶部连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠顶部通过轴承与支撑板底部连接，所述滚珠丝杠上套装有滚珠丝杠螺母，所述空气弹簧C另一端通过铰链与滚珠丝杠螺母连接，所述支撑块二顶部安装有空气弹簧A，所述空气弹簧A包括气室A，所述气室A顶部安装有活塞A，所述活塞A顶部通过气膜与气室A连接，所述活塞A内部垂直安装有推杆，所述推杆顶部与支撑块一底部中间连接，所述支撑块一四周中间连接有屈曲梁，所述屈曲梁另一端连接有螺杆，所述屈曲梁顶部中间垂直安装有柔性杆，所述柔性杆顶部与顶板底部连接，所述支撑块一顶部中间通过球铰与顶板底部中间连接，所述支撑板中间水平向上开设有螺孔，所述螺杆穿过螺孔与支撑板栓接固定，所述气室A内部、活塞A底部安装有竖向音圈电机，所述顶板底部四周中间分别安装有挡板，所述支撑板顶部与挡板外侧安装有水平向音圈电机，所述顶板底部还安装有加速度传感器，所述支撑板顶部还有安装有位置传感器和控制器。
[0006]进一步地，所述空气弹簧C包括外壳，所述外壳呈圆筒形，所述外壳内部安装有活塞C，所述活塞C与外壳下部组成气室C，所述外壳顶部安装有直线轴承，所述活塞C顶部安装有穿过直线轴承的导杆，所述导杆通过铰链与支撑块二连接，所述气室C一侧安装有进气管C，所述进气管C上安装有气动阀C。
[0007]进一步地，所述底座、顶板、支撑块一、支撑块二均由不锈钢板制成矩形结构。
[0008]进一步地，所述螺杆外侧垂直安装有把手。
[0009]进一步地，所述气室A一侧安装有进气管A，所述进气管A上安装有气动阀A。
[0010]进一步地，所述空气弹簧B一侧安装有进气管B，所述进气管B上安装有气动阀B。
[0011]进一步地，所述控制器通过电缆与竖向音圈电机、水平向音圈电机、加速度传感器和位置传感器连接。
[0012]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过空气弹簧A与屈曲梁组成第一层准零刚度系统，通过空气弹簧B与空气弹簧C组成第二层准零刚度系统，两层准零刚度系统组成串联机构，实现双层准零刚度系统隔振，获得了更宽的准零刚度隔振带，可以实现0.1Hz~200Hz的振动控制。
[0013]本专利技术通过推杆与空气弹簧A组成倒立摆机构，在水平向上刚度接近为零，利用柔性杆进行水平向高频减振，水平向音圈电机进行水平向低频减振，在水平向上获得较大的隔振带宽。
[0014]本专利技术通过调整空气弹簧A与空气弹簧B的气压可以调整系统的承载力满足不同负载的承重和刚度要求，通过螺杆调整屈曲梁负刚度大小，通过调整空气弹簧C气压可以调整斜拉空气弹簧C的负刚度大小，从而调整整个系统的负刚度大小，实现系统整体刚度的调整，满足不同负载的隔振需求。
[0015]本专利技术隔振平台可以实现上下、左右、前后三个自由度隔振，且隔振带宽，定位精确，可以适应于不同型号的精密仪器，最大承重可达3000kg，适用范围广，通用性强。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构示意图。
[0017]图中1
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底座，2
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竖板，3
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顶板，4
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支撑块一，5
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空气弹簧A，501
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气室A，502
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活塞A，503
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气膜，504
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推杆，505
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进气管A，506
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气动阀A，6
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支撑板，601
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螺孔，602
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螺杆，603
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把手，7
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空气弹簧B，701
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进气管B，702
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气动阀B，8
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支撑块二，9
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空气弹簧C，901
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外壳，902
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活塞C，903
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气室C，904
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直线轴承，905
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导杆，906
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进气管C，907
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气动阀C，10
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伺服电机，11
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滚珠丝杠，12
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轴承，13
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滚珠丝杠螺母，14
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球铰，15
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屈曲梁，16
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柔性杆，17
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竖向音圈电机，18
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挡板，19
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水平向音圈电机，20
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加速度传感器，21
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位置传感器，22
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控制器，23
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铰链。
实施方式
[0018]下面将结合实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]如图1所示，一种刚度可调三自由度超低频准零刚度隔振平台，包括底座1、竖板2、
顶板3、支撑块一4和空气弹簧A5，所述底座1顶部四周垂直焊接有竖板2，所述竖板2顶部中间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刚度可调三自由度超低频准零刚度隔振平台，包括底座、竖板、顶板、支撑块一和空气弹簧A，其特征在于，所述底座顶部四周垂直焊接有竖板，所述竖板顶部中间垂直焊接有支撑板，所述底座顶部中间安装有空气弹簧B，所述空气弹簧B顶部安装有支撑块二，所述支撑块二四周通过铰链连接有空气弹簧C，所述底座顶部、支撑板下方安装有伺服电机，所述伺服电机顶部连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠顶部通过轴承与支撑板底部连接，所述滚珠丝杠上套装有滚珠丝杠螺母，所述空气弹簧C另一端通过铰链与滚珠丝杠螺母连接，所述支撑块二顶部安装有空气弹簧A，所述空气弹簧A包括气室A，所述气室A顶部安装有活塞A，所述活塞A顶部通过气膜与气室A连接，所述活塞A内部垂直安装有推杆，所述推杆顶部与支撑块一底部中间连接，所述支撑块一四周中间连接有屈曲梁，所述屈曲梁另一端连接有螺杆，所述屈曲梁顶部中间垂直安装有柔性杆，所述柔性杆顶部与顶板底部连接，所述支撑块一顶部中间通过球铰与顶板底部中间连接，所述支撑板中间水平向上开设有螺孔，所述螺杆穿过螺孔与支撑板栓接固定，所述气室A内部、活塞A底部安装有竖向音圈电机，所述顶板底部四周中间分别安装有挡板，所述支撑板顶部与挡板外侧安装有水平向音圈电机，所述顶板底部还安装有加速度传感器，所述支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：马跃，李剑钊，于明，贾国辉，
申请(专利权)人：大连地拓电子工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：