專利名稱：高穩(wěn)定自動(dòng)平衡工作平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工作平臺(tái)，特別是一種適合于電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)用的高穩(wěn)定自動(dòng)平衡工作平臺(tái)。
電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究是當(dāng)今神經(jīng)學(xué)的主要手段，是在細(xì)胞與細(xì)胞之間的操作，其操作是在高倍顯微鏡下進(jìn)行的，精度要求控制在1微米的范圍內(nèi)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)要安置在一個(gè)高度穩(wěn)定的防震工作臺(tái)上，但目前我國生產(chǎn)的光學(xué)隔震工作平臺(tái)所采用的隔震技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電生理學(xué)及相關(guān)生物工程實(shí)驗(yàn)的要求，隔振頻率大多在5HZ左右。
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種高度穩(wěn)定的自動(dòng)平衡工作平臺(tái)，該工作平臺(tái)的隔振性能要好，保證工作平臺(tái)的自振頻率在1HZ左右，基本不受外界任何振動(dòng)源產(chǎn)生的振動(dòng)干擾，確保工作平臺(tái)高度平隱，以滿足電生理學(xué)及相關(guān)的生物工程實(shí)驗(yàn)要求。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高穩(wěn)定自動(dòng)平衡工作平臺(tái)，包括工作平臺(tái)面、四個(gè)具有隔振機(jī)構(gòu)的支承腿和自動(dòng)充放氣平衡系統(tǒng)，其特點(diǎn)是所說的工作平臺(tái)面的構(gòu)成是經(jīng)磨削精加工的高度平整的高導(dǎo)磁不銹鋼板做工作平面，底面是普通碳鋼板，在工作平面和底板之間采用縱向主肋板與加強(qiáng)肋板組合焊接形成蜂窩結(jié)構(gòu)，工作平臺(tái)面的周邊還有側(cè)壁板封邊，以形成工作平臺(tái)面的統(tǒng)一整體；所說的四只支承腿是由活塞—擺槌隔振機(jī)構(gòu)組成的，其擺桿上端支承在工作平臺(tái)面底板上，其下端的擺錘安裝在氣浮活塞上，該氣浮活塞通過氣膜與氣缸相連接。一多孔板在氣缸內(nèi)固定安置并將該氣缸分成主氣室和副氣室，組合成差動(dòng)氣室結(jié)構(gòu)。
所說的自動(dòng)充放氣平衡系統(tǒng)為非接觸式自動(dòng)充氣平衡系統(tǒng)，它由三套自動(dòng)充放氣平衡裝置組成，每套自動(dòng)充放氣平衡裝置包括傳感器、光電控制器、充氣閥、放氣閥、導(dǎo)氣管、氣源和安裝在氣缸上與副氣室相通的氣嘴組成。
所說的自動(dòng)充放氣平衡系統(tǒng)為高靈敏度自動(dòng)充氣平衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在任意三個(gè)支承腿上都安裝了一套自動(dòng)充放氣平衡裝置，該裝置的構(gòu)成是杠桿的一端安裝在支承腿上，杠桿的另一端裝有與工作平臺(tái)面相連的調(diào)節(jié)傳感裝置，杠桿上水平地裝有水銀開關(guān)，水銀開關(guān)一端與充氣閥通過導(dǎo)線形成電連接，水銀開關(guān)另一端與放氣閥通過導(dǎo)線形成電連接，氣源與氣嘴之間有導(dǎo)氣管相通。
所說的工作平臺(tái)面的工作平面上布有M6螺孔列陣。
下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型工作平臺(tái)面的側(cè)視圖。
圖2是本實(shí)用新型工作平臺(tái)面的部分剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型工作平臺(tái)活塞—擺槌隔振機(jī)構(gòu)剖視示意圖。
圖4是本實(shí)用新型工作平臺(tái)自動(dòng)充氣平衡系統(tǒng)設(shè)置示意圖。
圖5是本實(shí)用新型工作平臺(tái)非接觸式自動(dòng)充放氣平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型工作平臺(tái)高靈敏度自動(dòng)充放氣平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-工作平臺(tái)面，11-工作平面，12-底板，13-側(cè)壁板，14-主肋板，15-加強(qiáng)肋振，2-支承腿，21-擺桿，22-擺槌，23-氣膜，24-氣浮活塞，25-氣缸，251-主氣室，252-副氣室，26-多孔板，27-氣嘴，3(或4)-自動(dòng)充放氣平衡裝置，31-傳感器，32-光電控制器，33-放氣閥，34-光電控制器，35-充氣閥，36-導(dǎo)氣管，37-氣源，41-水銀開關(guān)，42-調(diào)節(jié)傳感裝置，43-杠桿，44-電線，45-充氣閥，46-電線，47-放氣閥，48-導(dǎo)氣管，49-氣源，5-四通接頭，6-通接頭。
本實(shí)用新型高穩(wěn)定自動(dòng)平衡工作平臺(tái)由工作平臺(tái)面1、具有隔振機(jī)構(gòu)的四只支承腿2和自動(dòng)充放氣系統(tǒng)3(或4)等三部分組成。
請(qǐng)參見
圖1和圖2，為了保證工作平臺(tái)面1的整體剛度與局部剛度的統(tǒng)一，本工作平臺(tái)面1的構(gòu)成是工作平面11采用布滿M6螺孔的列陣高導(dǎo)磁不銹鋼板，底面12采用普通碳鋼板，在工作平面11和底板12之間采用縱向主肋板14與加強(qiáng)肋板15組合焊接形成蜂窩結(jié)構(gòu)，工作平臺(tái)面1的周邊還用側(cè)壁板13封邊，以形成工作平臺(tái)面1的統(tǒng)一整體，工作平面11經(jīng)過磨削精加工而形成高度平整表面。
請(qǐng)參閱圖3，所說的四只支承腿2都是由活塞一擺槌隔振機(jī)構(gòu)組成的。其擺桿21上端支承在工作平臺(tái)面1的底板12上，下端的擺槌22安裝在氣浮活塞24上，該氣浮活塞24通過氣膜23與氣缸25相連接，一多孔板26在氣缸25內(nèi)固定安置并將該氣缸25分成主氣室251和副氣室252，組合成差動(dòng)氣室結(jié)構(gòu)，氣浮活塞24位于主氣室251中，充氣后，氣浮活塞24上行，使工作平臺(tái)面1上浮，以隔離與地面垂直的縱向振動(dòng)；擺槌22形似一個(gè)鐘擺，它有兩個(gè)作用一是限制平行于地面的振動(dòng)頻率，二是自動(dòng)對(duì)中心，使工作平臺(tái)面1處于最佳的工作狀態(tài)，整個(gè)工作臺(tái)面的自振頻率優(yōu)于1HZ。
工作平臺(tái)面1的平衡是通過三套自動(dòng)充放氣平衡裝置3來實(shí)現(xiàn)的，其設(shè)置如圖4所示。
圖5是一種非接觸式自動(dòng)充放氣平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖，每套自動(dòng)充放氣平衡裝置3由一個(gè)傳感器31，光電控制器32及其放氣閥33，光電控制器34及其充氣閥35，導(dǎo)氣管36，氣源37和安裝在氣缸25上與副氣室252相通的氣嘴27組成，其工作原理如下傳感器31是由一塊金屬板上刻有通光與閉光通道而組成。自動(dòng)充放氣平衡裝置3接上氣源37后，合上電源(220VAC)啟動(dòng)。光電控制器34輸出光電信號(hào)打開充氣閥35，高壓氣體經(jīng)導(dǎo)氣管36通過氣嘴向活塞一擺槌隔振機(jī)構(gòu)(圖3)充氣，當(dāng)工作平臺(tái)面1浮起到設(shè)定高度時(shí)，光電控制器34輸出停止充氣信號(hào)，關(guān)閉充氣閥35。每個(gè)工作平臺(tái)裝有相同的三套這種自動(dòng)充放氣平衡裝置，它們是經(jīng)過精確裝調(diào)，確保工作平臺(tái)在浮起的情況下保持水平狀態(tài)。當(dāng)工作平臺(tái)面1受到外界干擾(如調(diào)整臺(tái)面上的實(shí)驗(yàn)裝置等動(dòng)作)，工作平臺(tái)面1失去平衡，工作平臺(tái)面1某端高于平衡狀態(tài)時(shí)，處于該端的充氣平衡裝置的光電控制器32輸出放氣信號(hào)，打開放氣閥33，以減小該支承腿氣室的壓力，使工作平臺(tái)面1下降到設(shè)定高度時(shí)，光電控制器32輸出停止放氣信號(hào)，關(guān)閉放氣閥33；相應(yīng)的另一端必然是低于平衡狀態(tài)的設(shè)定高度，這時(shí)與該端相關(guān)的充放氣平衡裝置3中的光電控制器34輸出充氣信號(hào)，打開充氣閥35，增加氣室壓力，使工作平臺(tái)面1上浮到設(shè)定的高度，此刻光電控制器34輸出停止充氣信號(hào)，關(guān)閉氣閥35，整個(gè)工作平臺(tái)面1重新恢復(fù)到平衡狀態(tài)。由于整個(gè)過程全部是自動(dòng)完成的，無需人為干預(yù)，另外工作臺(tái)面1只是支承在四個(gè)活塞上，別無其他物體與其接觸而帶來附加的擾動(dòng)。
圖6是一種高靈敏自動(dòng)充放氣平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置的構(gòu)成是杠桿43的一端安裝在支承腿2上，杠桿43的另一端裝有與工作平臺(tái)面1相連的調(diào)節(jié)傳感裝置42，杠桿43上水平地裝有水銀開關(guān)41，該水銀開關(guān)41一端與充氣閥45通過電線44形成電連接，水銀開關(guān)41的另一端與放氣閥47通過電線46形成電連接，氣源49與氣嘴27之間有導(dǎo)氣管48相通。其工作原理如下工作平臺(tái)面1支承在四個(gè)活塞擺槌隔振機(jī)構(gòu)的支承腿2上，任意三個(gè)支承腿2上裝有杠桿43(如圖6所示)，合上電源(220VAC)啟動(dòng)，通過水銀開關(guān)41打開充氣閥45，高壓氣體經(jīng)導(dǎo)氣管48通過氣嘴27向活塞擺槌隔振機(jī)構(gòu)(圖3)充氣，工作平臺(tái)面1上浮到使杠桿43達(dá)到水平狀態(tài)時(shí)，水銀開關(guān)41處于關(guān)閉狀態(tài)，切斷充氣閥45的電源，停止充氣，這也就是工作平臺(tái)面的平衡狀態(tài)，在杠桿43的另一端裝有調(diào)節(jié)傳感裝置42，調(diào)節(jié)工作平臺(tái)的上浮高度，以適應(yīng)不同的工作需要，調(diào)節(jié)傳感裝置42的觸頭是用特殊材料制造的，具有一定彈性和柔度，主要隔除外界振動(dòng)干擾由地面通過支承腿2外殼、杠桿43和調(diào)節(jié)傳感裝置42直接擾動(dòng)處在平衡狀態(tài)的工作臺(tái)面1。
若由于某種外力(如調(diào)整臺(tái)面上的儀器等)，工作平臺(tái)面1失去平衡狀態(tài)，高于平衡狀態(tài)的某端相應(yīng)支承腿2上的充放氣平衡裝置中的水銀開關(guān)41接通放氣閥47放氣，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)關(guān)閉；工作臺(tái)面1相應(yīng)的另一端頭一定是低于平衡狀態(tài)，這時(shí)相應(yīng)支承腿2上的自動(dòng)充放氣平衡裝置中的水銀開關(guān)41接通充氣閥45充氣，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)關(guān)閉，整個(gè)工作平臺(tái)面1重新恢復(fù)到平衡狀態(tài)，整個(gè)充氣平衡過程同樣無需人為操作，工作平臺(tái)面1只有在三個(gè)杠桿43均處于水平時(shí)方達(dá)到穩(wěn)定的平衡工作狀態(tài)，故稱為高靈敏度自動(dòng)充氣平衡系統(tǒng)。
由上述結(jié)構(gòu)組成的高穩(wěn)定自動(dòng)平衡工作平臺(tái)具有下列優(yōu)點(diǎn)1、工作平臺(tái)平面高度平整，具有足夠的整體剛度和局部剛度；2、采用活塞—擺槌隔振機(jī)構(gòu)，隔振效果較好，自振頻率為1HZ左右，能隔1HZ左右以上的振動(dòng)源；3、自動(dòng)充放氣平衡系統(tǒng)靈敏；4、總之可確保工作平臺(tái)高度平穩(wěn)，可滿足電生理學(xué)及相關(guān)生物工程實(shí)驗(yàn)要求。
權(quán)利要求1.一種高穩(wěn)定自動(dòng)平衡工作平臺(tái)，包括工作平臺(tái)面(1)、四個(gè)具有隔振機(jī)構(gòu)的支承腿(2)和自動(dòng)充放氣平衡系統(tǒng)，其特征在于所說的工作平臺(tái)面(1)的構(gòu)成是經(jīng)磨削精加工的高度平整的高導(dǎo)磁不銹鋼板做工作平面(11)，底面(12)是普通碳鋼板，在工作平面(11)和底板(12)之間采用縱向主肋板(14)與加強(qiáng)肋板(15)組合焊接形成蜂窩結(jié)構(gòu)，工作平臺(tái)面(1)的周邊還有側(cè)壁板(13)封邊，以形成工作平臺(tái)面(1)的統(tǒng)一整體；所說的四只支承腿(2)是由活塞—擺槌隔振機(jī)構(gòu)組成的，其擺桿(21)上端支承在工作平臺(tái)面(1)底板(12)上，其下端的擺錘(21)安裝在氣浮活塞(24)上，該氣浮活塞(24)通過氣膜(23)與氣缸(25)相連接，一多孔板(26)在氣缸(25)內(nèi)固定安置并將該氣缸(25)分成主氣室(251)和副氣室(252)，組合成差動(dòng)氣室結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作平臺(tái)，其特征在于所說的自動(dòng)充放氣平衡系統(tǒng)為非接觸式自動(dòng)充氣平衡系統(tǒng)，它由三套自動(dòng)充放氣平衡裝置組成，每套自動(dòng)充放氣裝置包括傳感器(31)、光電控制器(32)、放氣閥(33)、光電控制器(34)、光氣閥(35)、導(dǎo)氣管(36)、氣源(37)和安裝在氣缸(25)上與副氣室(252)相通的氣嘴(27)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作平臺(tái)，其特征在于所說的自動(dòng)充放氣平衡系統(tǒng)為高靈敏度自動(dòng)充氣平衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在任意三個(gè)支承腿(2)上都安裝了一套自動(dòng)充放氣平衡裝置，該裝置的構(gòu)成是杠桿(43)的一端安裝在支承腿(2)上，杠桿(43)的另一端裝有與工作平臺(tái)面(1)相連的調(diào)節(jié)傳感裝置(42)，杠桿(43)上水平地裝有水銀開關(guān)(41)，水銀開關(guān)(41)一端與充氣閥(45)通過導(dǎo)線(44)形成電連接，水銀開關(guān)(41)另一端與放氣閥(47)通過導(dǎo)線(46)形成電連接，氣源(49)與氣嘴(27)之間有導(dǎo)氣管(48)相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作平臺(tái)，其特征在于所說的工作平臺(tái)面(1)的工作平面(11)上布有M6螺孔列陣。
專利摘要一種高穩(wěn)定自動(dòng)平衡工作平臺(tái),其特點(diǎn)是由具有足夠整體剛度和局部剛度相統(tǒng)一的工作平臺(tái)面,具有氣浮活塞—擺槌隔振機(jī)構(gòu)的支承腿和自動(dòng)充放氣平衡系統(tǒng)構(gòu)成,其優(yōu)點(diǎn)是工作平臺(tái)面平整,隔振效果好,工作臺(tái)平穩(wěn),能有效地隔離外界振動(dòng)源所帶來的干擾。
文檔編號(hào)B01L9/00GK2488483SQ0124610
公開日2002年5月1日 申請(qǐng)日期2001年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月22日
發(fā)明者劉晉賢, 束繼祖, 施定邦, 任黎 申請(qǐng)人:上海億奧信息光學(xué)科技有限公司