一种新型三自由度准零刚度隔振器制造技术

本发明专利技术提供一种新型三自由度准零刚度隔振器，包括顶板

【技术实现步骤摘要】
一种新型三自由度准零刚度隔振器


[0001]本专利技术涉及半导体专用器件
，具体是一种新型三自由度准零刚度隔振器
。

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，同时为了达到准零刚度设计的隔振器一般占地空间也比较大，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新型三自由度准零刚度隔振器，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：一种新型三自由度准零刚度隔振器，包括顶板
、T
型支撑台和空气弹簧，所述顶板底部中间通过球铰
A
与空气弹簧顶部连接，所述空气弹簧底部与
T
型支撑台顶部连接，所述
T
型支撑台底部连接有附加气室，所述附加气室包括第一气室和第二气室，所述第二气室通过气管
B
与空气弹簧连通，所述顶板底部
、
空气弹簧外侧套装有支撑板，所述支撑板底部安装有底板，所述
T
型支撑台穿过底板，所述
T
型支撑台底部与底板顶部之间
、T
型支撑台的支腿的前
、
后
、
左
、
右分别安装有伸缩杆，所述伸缩杆外侧套装有金属弹簧，所述伸缩杆和金属弹簧的顶部和底部分别连接有上垫板和下垫板，所述上垫板顶部通过球铰
B
与
T
型支撑台的台面底部连接，所述底板上开设有螺纹孔，所述螺纹孔安装有螺栓，所述螺栓顶部与下垫板接触连接，所述底板底部
、T
型支撑台左右两侧分别安装有永磁体，所述永磁体垂直下方
、
附加气室顶部对应安装有电磁线圈，所述
T
型支撑台的台面的左侧和后侧面分别安装有气缸，所述第一气室通过气管
A
与气缸连通，所述气管
A、
气管
B
均设在
T
型支撑台的内部，所述气缸内安装有活塞，所述活塞外侧垂直连接有穿过气缸的推杆，所述推杆另一端通过球铰
C
与支撑板连接，所述
T
型支撑台的台面的前侧和右侧面分别安装有音圈电机，所述音圈电机顶部与支撑板连接，所述顶板底部还安装有位置传感器和加速度传感器，所述附加气室顶部还安装有控制器
。
[0006]进一步地，所述顶板由不锈钢板制成矩形结构
。
[0007]进一步地，所述
T
型支撑台的台面由不锈钢板矩形结构，所述
T
型支撑台的下方支腿由不锈钢板制成矩形立柱结构
。
[0008]进一步地，所述支撑板由四块不锈钢板制成矩形柱结构
。
[0009]进一步地，所述底板由不锈钢板制成矩形环结构
。
[0010]进一步地，所述推杆与气缸之间通过直线轴承连接
。
[0011]进一步地，所述第一气室左侧开设有进气管
A
，所述进气管
A
上安装有气动阀
A。
[0012]进一步地，所述第二气室右侧开始有进气管
B
，所述进气管
B
上安装有气动阀
B。
[0013]进一步地，所述控住器通过电缆与电磁线圈
、
音圈电机
、
位置传感器和加速度传感器连接
。
[0014]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在竖向设置空气弹簧与预压缩的金属弹簧组成正负刚度并联系统，可以使系统在竖向静态平衡时达到准零刚度，同时节省了空间，通过在底部设置两个气室结构的附加气室，进一步的节省了空间，另外通过第二气室与空气弹簧串联，扩大了竖向气浮结构的体积，降低了系统竖向固有频率，且通过对空气弹簧和第二气室的气压调整，可以满足不同精密仪器的承载力要求
。
[0015]本专利技术竖向通过第二气室与空气弹簧串联机构，同时并联磁浮机构，使得系统竖向上获得了更宽的准零刚度隔振带，水平向通过气缸与第一气室串联机构，同时并联音圈电机，使得系统水平向上获得了更宽的准零刚度隔振带
。
[0016]本专利技术竖向正刚度可以通过气动阀
B
控制气压调整，竖向负刚度可以通过螺栓调整金属弹簧预压缩量调整，水平向刚度可以通过气动阀
A
控制气压调整，可以满足不同型号精密仪器的刚度要求
。
[0017]本专利技术隔振器可以实现上下
、
左右
、
前后三个自由度隔振，且隔振带宽，可以实现
0.1Hz~150Hz
的振动控制，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
[0018]图1为本专利技术的结构示意图
。
[0019]图中1‑
顶板，2‑
T
型支撑台，3‑
空气弹簧，4‑
球铰
A
，5‑
附加气室，
501
‑
第一气室，
5011
‑
气管
A
，
5012
‑
进气管
A
，
5013
‑
气动阀
A
，
502
‑
第二气室，
5021
‑
气管
B
，
5022
‑
进气管
B
，
5023
‑
气动阀
C
，6‑
支撑板，7‑
底板，8‑
伸缩杆，9‑
金属弹簧，
10
‑
上垫板，
11
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种新型三自由度准零刚度隔振器，包括顶板
、T
型支撑台和空气弹簧，其特征在于，所述顶板底部中间通过球铰
A
与空气弹簧顶部连接，所述空气弹簧底部与
T
型支撑台顶部连接，所述
T
型支撑台底部连接有附加气室，所述附加气室包括第一气室和第二气室，所述第二气室通过气管
B
与空气弹簧连通，所述顶板底部
、
空气弹簧外侧套装有支撑板，所述支撑板底部安装有底板，所述
T
型支撑台穿过底板，所述
T
型支撑台底部与底板顶部之间
、T
型支撑台的支腿的前
、
后
、
左
、
右分别安装有伸缩杆，所述伸缩杆外侧套装有金属弹簧，所述伸缩杆和金属弹簧的顶部和底部分别连接有上垫板和下垫板，所述上垫板顶部通过球铰
B
与
T
型支撑台的台面底部连接，所述底板上开设有螺纹孔，所述螺纹孔安装有螺栓，所述螺栓顶部与下垫板接触连接，所述底板底部
、T
型支撑台左右两侧分别安装有永磁体，所述永磁体垂直下方
、
附加气室顶部对应安装有电磁线圈，所述
T
型支撑台的台面的左侧和后侧面分别安装有气缸，所述第一气室通过气管
A
与气缸连通，所述气管
A、
气管
B
均设在
T
型支撑台的内部，所述气缸内安装有活塞，所述活塞外侧垂直连接有穿过气缸的推杆，所述推杆另一端通过球铰
C
与支撑板连接，所述

【专利技术属性】
技术研发人员：马跃，李剑钊，贾国辉，尹波，
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：