[发明专利]一种柔性高精度空间减振台

说明书

技术领域

本发明涉及多维减振、多维隔振系统制造领域，具体的讲是一种柔性高精度空间减振台。

背景技术

现在工程结构大都为复杂的多自由度系统，且多为宽频带激励，因而多维振动普遍存在 于各个领域。传统的多维减振装置通常采用多层单自由度装置进行减振，例如专利号为 99123143.0，名称为“救护车用防振架”的专利，是通过三层结构分别对防振架的上下、左 右、前后方向实施减振，但其结构复杂，减振不可靠。

由于并联机构具有结构简单、精确度高以及可实现多方向运动等特点，逐步在多维减振 领域得到广泛应用。多维减振结构采用并联机构作为减振主体机构，采用弹性阻尼系统作为 减振执行器，结构简单、实用性强，取得了满意的效果，但由于并联机构关节非常多，无法 避免的加工误差导致各个关节均存在或大或小的间隙，这些间隙的存在使减振台在高频运动 情况下出现较严重的残余振动，严重影响了减振台的减振性能，甚至增加了个别方向的振动 幅度，关节中存在的摩擦力也了降低减振精度，而且，机构中的刚性杆不易变形，无法吸收来 自动平台的振动能量，影响了减振台的减振效果。因此，工程中急需一种既可以实现多维减 振，又具有较高精度的减振设备。

发明内容

本发明基本思路是：保持原有并联机构的运动特点，用柔性运动副替代原来的刚性运动 副，用柔性杆替代原来的刚性杆件，这样既可以保持减振台所需的减振维数，又可以消除刚 性关节中存在的间隙和摩擦力；为了减振台能实现主动减振的功能，采用了小型磁流变阻尼 器件作为减振器的驱动源。

本发明所采用的技术方案是：由三个结构相同的柔性支链、静平台和上动平台组成的三 平移柔性并联机构。柔性支链为平行四边形柔性机构，由第一根连杆、第二根连杆、第三根 连杆、第四根连杆分别通过四个单轴柔性铰链相连构成；第三根连杆通过一对同轴线的单轴 柔性铰链与动平台相连；第一构件与第一根连杆通过一对同轴线的单轴柔性铰链相连，第二 构件的两端分别与第一构件与第三构件固连，第三构件通过一对同轴线的单轴柔性铰链与静 平台相连；小型磁流变阻尼器安装于第二构件和静平台之间，小型磁流变阻尼器一端安装在 第二构件的中点，另一端固定在下静平台上，并使磁流变阻尼器与第二构件的初始位置保持 垂直。该机构的下平台固定于振源上，上平台则可安置精密仪器，使仪器能减小或消除振源 产生的多维振动。

该装置的突出特点是消除了残余振动，能实现高精度场合下的主动减振或隔振，且其结 构简单紧凑、能满足多种不同维数的减振需求、易实现系列化。

本发明的有益效果是：

(1)柔性运动副代替传统刚性运动副，柔性运动副是一种靠材料的弹性变形来实现期望 的运动输出的运动副，可整体制造，相比传统运动副具有无间隙、无摩擦等优点，从而形成 一种全柔性三平移并联机构，将该机构作为减振台的主体机构，形成一种全新的三自由度柔 性减振台。

(2)可以实现三维减振，且主负荷方向采用可变阻尼的小型磁流变阻尼器，增强了该装 置主动减振的自适应性；

(3)可在短时间内快速消除振动，较被动减振装置更快速、效率更高；

(4)可应用作精度要求较高的精密仪器的减振台，亦可应用于隔振场合。

附图说明

图1为本发明的机构原理图

图2为本发明中支链结构的示意图

图中，1，动平台；2，平行四边形柔性机构；3，第二构件；4，小型磁流变阻尼器；5， 静平台；E，第一构件；G，第一根连杆；H，第二根连杆；I，第三根连杆；J，第四根连杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。