[发明专利]一种精密主动减振装置

说明书

技术领域

本发明属于精密减振领域，具体涉及一种小型的精密主动减振装置。该装置适用于需要进行微幅振动抑制的小质量精密加工(测量)设备。

背景技术

常见减振装置一般采用如螺旋弹簧、气囊等元件隔离从振源传至被隔离物体的振动。采用螺旋弹簧的系统存在着无法抑制低频振动的问题。采用气囊的减振系统虽然可以有效抑制低频振动，但其承载力小，体积大，不利于用在精密小型设备中。另外，螺旋弹簧或气囊等都是被动隔振元件，即他们不需要消耗外部能量，但无法主动根据外界振动情况进行振动抑制，也无法抑制直接作用于受保护设备的振动，并且无法主动进行定位调节。被动隔振元件与传感器、作动器结合可以构成主动减振装置，其传感器常采用速度或加速度传感器，作动器常采用电机，气缸等。受传感器、作动器体积的限制，对于需要微幅精密减振的小型设备而言，这种主动减振装置结构复杂，体积较大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种结构紧凑、集成度高的精密主动减振装置，它主要针对于需要进行微幅振动抑制的小质量精密设备。

本发明提供的一种精密主动减振装置，其特征在于，该装置包括在同一基体内加工而成的被动减振部分与主动减振部分，主动减振部分位于被动减振部分上面，二者之间为中间断开的直线隔离槽，直线隔离槽为螺旋线形槽；主动减振元件采用的压电块结构，其中压电块的预压力由折叠弹簧提供，被动减振元件采用的是柔性铰链结构，整个装置关于垂向中心线轴对称。

本发明提出一种精密主动减振装置，它包括既能感受振动又能对振动进行抑制的压电块结构，为压电块提供垂向预压力的折叠弹簧，若干条采用电火花线切割加工出的槽，八个提供垂向被动隔振的柔性铰链。该装置利用压电块的主动测振和减振特性，以及柔性铰链的被动隔振特性串联组成二级减振系统。该主动减振装置结构紧凑，集成度度高，适用于对精密小型设备进行微幅减振。

另外，本发明提供一种实现水平面隔振的减振装置，减振装置的内采用电火花线切割加工出螺旋线形槽。该种形式的减振装置可以对位于其中心安装接口的设备提供360度水平振动隔离。

此外，本发明提出一种垂向精密主动减振装置和水平隔振减振装置组合而成的主动减振装置，它即可以主动抑制垂向振动，又可被动隔离水平振动。具体而言，本发明具有以下技术特点：

(1)压电块可以垂向布置，也可以倾斜布置。压电块倾斜布置时，采用柔性铰链结构消除压电块受到的切向应力。

(2)所述的折叠弹簧由线切割加工而成，它采用不同切割形式，也可以加工出孔以降低刚度。

(3)所述水平面隔振减振装置内采用线切割加工出螺旋线形槽，与精密主动减振装置相连接的接口位于减振装置的中心。

(4)可以采用所述的三个精密主动减振装置共同支承精密设备，通过线缆与控制系统相连接，从而主动抑制精密设备受到的振动。。

附图说明

图1为本发明第一实施例所述的垂向精密主动减振装置；

图2为本发明第二实施例所述的垂向和水平向精密主动减振装置；

图3(a)为本发明所述的一种实现水平面隔振的减振装置的俯视图；

图3(b)为本发明所述的一种实现水平面隔振的减振装置的前视图；

图4(a)为三个精密主动减振装置组成主动减振系统的俯视图；

图4(b)为三个精密主动减振装置组成主动减振系统的前视图。

具体实施方式