本发明专利技术公开了一种前馈式主动减振装置及主动减振系统，该装置包括被动减振单元以及前馈式主动减振单元，所述前馈式主动减振单元包括直线执行器，所述直线执行器被配置为与所述负载运动平台的直线电机位于同一水平面，且与所述负载连接，所述直线执行器用于对所述负载施加与所述直线电机反向的主动力，以抵消所述运动部件运动所导致负载的振动。本发明专利技术可以保证负载运动平台的运动不会导致减振系统存在转动模式，保证负载不会出现倾角、倾覆等情况，保证了减振系统的减振效果以及设备的稳定运行；且能够实现实时前馈式控制，不再需要做各种检测，无需设置传感器来测量负载振动的情况，大大降低了设备的成本，大大降低控制算法和系统的复杂性。和系统的复杂性。和系统的复杂性。
【技术实现步骤摘要】
一种前馈式主动减振装置及主动减振系统
[0001]本专利技术涉及一种前馈式主动减振装置及主动减振系统，属于主动减振
技术介绍
[0002]主动减振技术是集成电路制造、精密测量、医疗检测等设备的关键技术。主动减振器一般采用主动元件和低刚度被动隔振元件并联而成。目前主流的商用主动减振器基本采用主动元件和被动隔振元件集成模块化。通过位移传感器和加速度传感器测量负载的振动状况，主动控制器获取负载的运动参数并计算出执行器的输出力，进而反向施加到负载上以抵消负载振动，从而大大减少由运动工作台运动而引起的负载振动。
[0003]每次负载运动平台运动的同时，控制器将其位置和加速度数据发送给主动控制器分析并计算，然后才能将执行器的反向输出力施加到负载上来抵消负载振动。由于信号传输和主动控制器分析计算导致的延时，使这种反馈系统无法实时地响应负载振动；此种反馈方式需要额外设置诸多传感器进行多次测量，极大增加了设备成本，并且大大增加控制算法和系统的复杂性。其次，摆放在负载重心同一平面的减振器，大都低于运动工作台直线电机的平面，从而导致减振器存在转动模式，使得负载容易出现倾角、倾覆等情况，将会大大影响设备的稳定运行。
技术实现思路
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种前馈式主动减振装置及主动减振系统。
[0005]本专利技术的第一个目的在于提供一种前馈式主动减振装置，包括：
[0006]负载；
[0007]被动减振单元，安装于所述负载的下方，包括通过隔膜密封的气室，所述气室内填充有气体以承载所述负载；
[0008]负载运动平台，包括运动部件以及与所述运动部件连接的直线电机，所述运动部件与所述负载连接，所述直线电机用于驱动所述运动部件直线运动导致负载振动；以及
[0009]前馈式主动减振单元，包括直线执行器，所述直线执行器被配置为与所述负载运动平台的直线电机位于同一水平面，且与所述负载连接，所述直线执行器用于对所述负载施加与所述直线电机反向的主动力，以抵消所述运动部件运动所导致负载的振动；
[0010]其中，所述隔膜与所述负载的重心置于同一平面。
[0011]本专利技术的一种实施方式中，所述直线电机包括X轴直线电机和/或Y轴直线电机，所述X轴直线电机用于驱动所述运动部件沿X轴直线运动，所述Y轴直线电机用于驱动所述运动部件沿Y轴直线运动。
[0012]本专利技术的一种实施方式中，所述直线执行器包括水平向X轴直线执行器和/或水平向Y轴直线执行器，所述水平向X轴直线执行器被配置为与所述负载运动平台的X轴直线电机位于同一水平面，且与所述负载连接，水平向X轴直线执行器用于对所述负载施加与所述X轴直线电机反向的主动力，以抵消所述运动部件沿X轴运动所导致负载的振动；所述水平
向Y轴直线执行器被配置为与所述负载运动平台的Y轴直线电机位于同一水平面，且与所述负载连接，水平向Y轴直线执行器用于对所述负载施加与所述Y轴直线电机反向的主动力，以抵消所述运动部件沿Y轴运动所导致负载的振动。
[0013]本专利技术的一种实施方式中，所述被动减振单元安装在安装基础的上方，所述Y直线执行器以及X轴直线执行器均包括定子和动子，所述定子和安装基础固定连接，所述动子和负载固定连接，所述动子能够相对于所述定子直线运动，以使所述负载能够相对于所述安装基础沿直线运动。
[0014]本专利技术的一种实施方式中，所述被动减振单元还包括底座，所述底座上设置有中心柱和气室外壁，所述中心柱上设置有T型块，所述T型块的上方连接有安装平台，所述隔膜夹持于T型块与安装平台之间，隔膜通过压簧连接于所述气室外壁的顶部，隔膜和气室外壁之间形成有气室；所述负载安装于安装平台的上方，所述安装基础设置于底座的下方。
[0015]本专利技术的一种实施方式中，所述中心柱的顶部开设有凹槽，所述凹槽与所述T型块相适配，凹槽的两端设置有阻尼橡胶。
[0016]本专利技术的一种实施方式中，所述直线执行器为直线电机、音圈电机或洛伦兹电机。
[0017]本专利技术的第二个目的在于提供一种前馈式主动减振系统，包括所述的前馈式主动减振装置。
[0018]本专利技术的一种实施方式中，还包括控制器，所述控制器与所述前馈式主动减振单元的直线执行器以及所述负载运动平台的直线电机数据连接；多个所述直线执行器，与所述直线电机同时接收所述控制器的控制指令，抵消所述运动部件运动所导致的负载振动，以实现实时前馈式控制。
[0019]本专利技术的一种实施方式中，多个所述被动减振单元与多个所述前馈式主动减振单元并联，以实现对负载五自由度振动的主动控制。
[0020]有益效果
[0021](1)本专利技术多个前馈式主动减振单元的水平向X轴直线执行器与负载运动平台的X轴直线电机放置于同一水平面，多个水平向Y轴直线执行器与负载运动平台的Y轴直线电机放置于同一水平面，此种摆放方式可以保证负载运动平台的运动不会导致减振系统存在转动模式，继而保证负载不会出现倾角、倾覆等情况，保证了减振系统的减振效果以及设备的稳定运行。
[0022](2)本专利技术负载的重心与被动减振单元的隔膜置于同一平面，此种摆放方式可以保证被动减振单元只会有水平或垂直方向上的平动模式。
[0023](3)本专利技术控制器与所述前馈式主动减振单元的直线执行器以及所述负载运动平台的直线电机数据连接；多个所述直线执行器，与所述直线电机同时接收所述控制器的控制指令，负载运动平台的运动部件运动的同时，前馈式主动减振单元的直线执行器同步对负载施加反向的主动力，抵消运动部件运动所导致的负载振动，以实现实时前馈式控制。此种实时前馈式的控制方式不再需要做各种检测，不但大大降低了算法的难度，而且无需设置位移传感器、加速度传感器等来测量负载振动的情况，大大降低了设备的成本，大大降低控制算法和系统的复杂性。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的被动减振单元结构示意图。
[0025]图2为本专利技术的前馈式主动减振系统的结构示意图。
[0026]图3为本专利技术的被动减振单元第一种支撑形式的布局示意图。
[0027]图4为本专利技术的被动减振单元第二种支撑形式的布局示意图。
[0028]图5为本专利技术的被动减振单元第三种支撑形式的布局示意图。
[0029]图6为本专利技术的前馈式主动减振单元第一种布局形式的示意图。
[0030]图7为本专利技术的前馈式主动减振单元第一种布局形式的示意图。
[0031]其中：1、压簧；2、安装平台；3、隔膜；4、气室外壁；5、中心柱；6、底座；7、T型块；8、阻尼橡胶；9、被动减振单元；10、负载运动平台；11、X轴直线电机；12、Y轴直线电机；13、水平向Y轴直线执行器；14、水平向X轴直线执行器；15、气室；16、负载。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种前馈式主动减振装置，其特征在于，包括：负载；被动减振单元，安装于所述负载的下方，包括通过隔膜密封的气室，所述气室内填充有气体以承载所述负载；负载运动平台，包括运动部件以及与所述运动部件连接的直线电机，所述运动部件与所述负载连接，所述直线电机用于驱动所述运动部件直线运动导致负载振动；以及前馈式主动减振单元，包括直线执行器，所述直线执行器被配置为与所述负载运动平台的直线电机位于同一水平面，且与所述负载连接，所述直线执行器用于对所述负载施加与所述直线电机反向的主动力，以抵消所述运动部件运动所导致负载的振动；其中，所述隔膜与所述负载的重心置于同一平面。2.根据权利要求1所述的前馈式主动减振装置，其特征在于，所述直线电机包括X轴直线电机和/或Y轴直线电机，所述X轴直线电机用于驱动所述运动部件沿X轴直线运动，所述Y轴直线电机用于驱动所述运动部件沿Y轴直线运动。3.根据权利要求2所述的前馈式主动减振装置，其特征在于，所述直线执行器包括水平向X轴直线执行器和/或水平向Y轴直线执行器，所述水平向X轴直线执行器被配置为与所述负载运动平台的X轴直线电机位于同一水平面，且与所述负载连接，水平向X轴直线执行器用于对所述负载施加与所述X轴直线电机反向的主动力，以抵消所述运动部件沿X轴运动所导致负载的振动；所述水平向Y轴直线执行器被配置为与所述负载运动平台的Y轴直线电机位于同一水平面，且与所述负载连接，水平向Y轴直线执行器用于对所述负载施加与所述Y轴直线电机反向的主动力，以抵消所述运动部件沿Y轴运动所导致负载的振动。4.根据权利要求3所述的前馈式主动减振装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳威，李振亮，安俊杰，王玮，
申请(专利权)人：无锡亘芯悦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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