1.本发明涉及到减振技术设备领域，尤其涉及到一种内置式主动减振系统。
背景技术：2.精密设备(如电子显微镜和透射电子显微镜)对工作环境的振动等级要求越来越高，而传统的被动减振方案已经不能达到高精密设备的使用要求。
3.在被动隔振的基础上增加振动检测模块、反馈控制模块、反向力输出模块，可实现高低频全频段隔振，为高精密设备提供稳定的工作环境。常见的主动减振器，采用压电驱动、液压或气压驱动来提供与地面振动、台面振动相反的作用力。但这几种方案存在响应速度慢，运动范围有限等缺点。
4.因此，亟需一种能够解决以上一种或多种问题的内置式主动减振系统。
技术实现要素：5.为解决现有技术中存在的一种或多种问题，本发明提供了一种内置式主动减振系统。本发明为解决上述问题采用的技术方案是：一种内置式主动减振系统，其包括：主动减振装置，所述主动减振装置包括：空气弹簧主体、执行器、高度调节装置、传感器和安全限位装置，所述空气弹簧主体用于支撑大负载和隔离地面高频振动，所述空气弹簧主体的上端安装有上盖板，所述空气弹簧主体的下端安装有下底板；
6.所述执行器至少设置有两个，所述执行器可输出x、y、z轴方向的执行力，所述执行器固定安装在所述下底板上并与所述上盖板固定连接；
7.所述高度调节装置固定安装在所述下底板上，所述高度调节装置的上端与所述上盖板连接；
8.所述安全限位装置安装在所述空气弹簧主体和/或所述下底板上，所述安全限位装置与所述上盖板连接；
9.所述传感器与所述下底板和/或所述上盖板连接，所述传感器用于检测地面振动和来自所述上盖板的负载波动信号。
10.进一步地，所述执行器设置有两个，分别是：第一执行器和第二执行器，所述第一执行器输出x和/或y轴方向的执行力，所述第二执行器输出z轴方向的执行力，所述第一执行器和所述第二执行器分布于所述空气弹簧主体的两个互相垂直的侧面。
11.进一步地，所述安全限位装置设置有两个，所述安全限位装置分别安装在所述空气弹簧主体的两对角处。
12.进一步地，所述空气弹簧主体内设置有音圈电机致动器。
13.进一步地，所述主动减振装置至少设置有2个。
14.进一步地，所述主动减振装置设置有4个并采用并联布置，单个所述主动减振装置负责x、z轴方向或y、z轴方向上的减振；
15.所述并联布置为：两个所述主动减振装置同时负责x、z轴方向上的减振，另两个所
37.安全限位装置
···638.第一限位装置
···
6a
39.第二限位装置
···
6b
40.传感器
···
7。
具体实施方式
41.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加浅显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例限制。
42.如图1-图3所示，本发明公开了一种内置式主动减振系统，其包括：主动减振装置10，所述主动减振装置10包括：空气弹簧主体1、执行器2、高度调节装置3、传感器7和安全限位装置6，所述空气弹簧主体1用于支撑大负载和隔离地面高频振动，所述空气弹簧主体1的上端安装有上盖板5，所述空气弹簧主体1的下端安装有下底板4；
43.所述执行器2至少设置有两个，所述执行器2可输出x、y、z轴方向的执行力，所述执行器2固定安装在所述下底板4上并与所述上盖板5固定连接，所述执行器2可为一般现有设备、机构；
44.所述高度调节装置3固定安装在所述下底板4上，所述高度调节装置3的上端与所述上盖板5连接；
45.所述安全限位装置6安装在所述空气弹簧主体1和/或所述下底板4上，所述安全限位装置6与所述上盖板5连接；
46.所述传感器7与所述下底板4和/或所述上盖板5连接，所述传感器7用于检测地面振动和来自所述上盖板5的负载波动信号。
47.需要说明的是，所述空气弹簧主体1可提供z轴方向上的被动减振，所述执行器2提供x/y、z轴方向的主动减振。
48.具体地，如图1、图2所示，所述执行器2设置有两个，分别是：第一执行器2a和第二执行器2b，所述第一执行器2a输出x和/或y轴方向的执行力(一般是单个方向较为稳定)，所述第二执行器2b输出z轴方向的执行力，所述第一执行器2a和所述第二执行器2b分布于所述空气弹簧主体1的两个互相垂直的侧面。作用是：通过分设两个执行器提供不同方向的执行力，以保障系统的可靠性，而将执行器分设在两个互相垂直的侧面，降低了彼此间的干扰同时能够保障结构上的稳定性，使得两个不同方向的执行力输出时，应力不会集中在所述上盖板5的某一处，进而提高了系统的可靠性和执行质量。
49.所述安全限位装置6设置有两个，分别为第一限位装置6a和第二限位装置6b，所述安全限位装置6分别安装在所述空气弹簧主体1的两对角处。作用是：提高限位效率和质量，使得限位时设备的平稳度更高、结构受力不会过于集中，进而避免限位时产生的振动过大影响到平台上的高精度设备。
50.需要说明的是，所述主动减振装置10至少设置有2个，以实现x、z轴方向，y、z轴方向上的减振，保障能够构成6自由度的主动减振系统。所述空气弹簧主体1内设置有音圈电机致动器，用于支撑大负载和隔离地面高频振动，同时音圈电机致动器具备高加速度(高刚
性)和快速精确定位的特点，能够进行宽频带振动主动控制。所述传感器7根据需要可设置有多个，以单独检测不同地方的振动。
51.具体地，如图3所示，所述主动减振装置10设置有4个并采用并联布置，单个所述主动减振装置10负责x、z轴方向或y、z轴方向上的减振；所述并联布置为：两个所述主动减振装置10同时负责x、z轴方向上的减振，另两个所述主动减振装置10同时负责y、z轴方向上的减振。作用是：构建稳定的6自由度主动减振布局，提高系统可靠性和减振质量。
52.需要指出的是，负责x、z轴方向的两个所述主动减振装置10沿对角设置，负责y、z轴方向的两个所述主动减振装置10沿对角设置；以提高减振质量和平台的稳定性。
53.以及系统的控制方法：
54.s010，用户通过外部控制单元控制所述高度调节装置3，调节每个所述主动减振装置10的高度；
55.s011，用户通过外部控制单元或手动设定所述安全限位装置6的限位范围；
56.s020，所述传感器7检测地面的振动和来自所述上盖板5的负载波动信号，并将上述数据输出到外部控制单元；
57.s030，外部控制单元对输入的数据进行计算并输出反馈信号到所述执行器2，在反馈信号的控制下所述执行器2输出用于抵消振动的作用力；
58.s031，外部控制单元对输入的数据进行计算并输出反馈信号到所述空气弹簧主体1，在反馈信号的控制下所述空气弹簧主体1利用音圈电机进行宽频带振动主动控制，实现抑制振动的工作；
59.s040，在工作期间，所述安全限位装置6依照设定对所述主动减振装置10进行限位。
60.通过上述的控制方法，能够充分利用所述主动减振装置10去实现6个自由度上的减振动作，并且提高系统的稳定性、可靠性和输出质量。
61.综上所述，本发明通过将空气弹簧主体1、执行器2、高度调节装置3、传感器7和安全限位装置6通过巧妙的结构组成主动减振装置10，同时将主动减振装置依据不同的方式进行布置，再配合对应的系统控制方法，实现了通过空气弹簧主体进行大负载支撑并隔离地面高频振动；利用音圈电机的高加速度响应(高刚性)和快速精确定位的特征，进行宽频带振动主动控制；在外部控制单元的配合下，使得执行器和空气弹簧主体输出用于抵消振动的力，进而极大地降低地面振动的影响并有效抑制负载波动带来的振动，能为高精密设备提供稳定的工作环境；主动减振装置在结构、布局上灵活度高，可采用多种结构、布局以适应不同的场景、需求，并且各个装置互相独立，有效隔离彼此间的影响；主动减振装置的布局实施、变更简单快捷，其结构能够方便快捷地变更不同的减振方向。以上极大地提高了本发明的实用价值。
62.以上所述的实施例仅表达了本发明的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：1.一种内置式主动减振系统，其特征在于，主动减振装置，所述主动减振装置包括：空气弹簧主体、执行器、高度调节装置、传感器和安全限位装置，所述空气弹簧主体用于支撑大负载和隔离地面高频振动，所述空气弹簧主体的上端安装有上盖板，所述空气弹簧主体的下端安装有下底板；所述执行器至少设置有两个，所述执行器可输出x、y、z轴方向的执行力，所述执行器固定安装在所述下底板上并与所述上盖板固定连接；所述高度调节装置固定安装在所述下底板上，所述高度调节装置的上端与所述上盖板连接；所述安全限位装置安装在所述空气弹簧主体和/或所述下底板上，所述安全限位装置与所述上盖板连接；所述传感器与所述下底板和/或所述上盖板连接，所述传感器用于检测地面振动和来自所述上盖板的负载波动信号。2.根据权利要求1所述的一种内置式主动减振系统，其特征在于，所述执行器设置有两个，分别是：第一执行器和第二执行器，所述第一执行器输出x和/或y轴方向的执行力，所述第二执行器输出z轴方向的执行力，所述第一执行器和所述第二执行器分布于所述空气弹簧主体的两个互相垂直的侧面。3.根据权利要求1所述的一种内置式主动减振系统，其特征在于，所述安全限位装置设置有两个，所述安全限位装置分别安装在所述空气弹簧主体的两对角处。4.根据权利要求1所述的一种内置式主动减振系统，其特征在于，所述空气弹簧主体内设置有音圈电机致动器。5.根据权利要求1所述的一种内置式主动减振系统，其特征在于，所述主动减振装置至少设置有2个。6.根据权利要求1所述的一种内置式主动减振系统，其特征在于，所述主动减振装置设置有4个并采用并联布置，单个所述主动减振装置负责x或y、z轴方向上的减振；所述并联布置为：两个所述主动减振装置同时负责x、z轴方向上的减振，另两个所述主动减振装置同时负责y、z轴方向上的减振。7.根据权利要求6所述的一种内置式主动减振系统，其特征在于，负责x、z轴方向的两个所述主动减振装置沿对角设置，负责y、z轴方向的两个所述主动减振装置沿对角设置。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种内置式主动减振系统，其特征在于，系统的控制方法：s010，用户通过外部控制单元控制所述高度调节装置，调节每个所述主动减振装置的高度；s020，所述传感器检测地面的振动和来自所述上盖板的负载波动信号，并将上述数据输出到外部控制单元；s030，外部控制单元对输入的数据进行计算并输出反馈信号到所述执行器，在反馈信号的控制下所述执行器输出用于抵消振动的作用力；s040，在工作期间，所述安全限位装置依照设定对所述主动减振装置进行限位。9.根据权利要求8所述的一种内置式主动减振系统，其特征在于，还包括：s011，用户通过外部控制单元或手动设定所述安全限位装置的限位范围。
10.根据权利要求8所述的一种内置式主动减振系统，其特征在于，还包括：s031，外部控制单元对输入的数据进行计算并输出反馈信号到所述空气弹簧主体，在反馈信号的控制下所述空气弹簧主体利用音圈电机进行宽频带振动主动控制，实现抑制振动的工作。
技术总结本发明公开了一种内置式主动减振系统，包括：主动减振装置，其包括：空气弹簧主体、执行器、高度调节装置、传感器和安全限位装置，所述空气弹簧主体的上端安装有上盖板，所述空气弹簧主体的下端安装有下底板；所述执行器可输出X、Y、Z轴方向的执行力，所述执行器固定安装在所述下底板上并与所述上盖板固定连接；所述高度调节装置固定安装在所述下底板上，所述高度调节装置的上端与所述上盖板连接；所述安全限位装置安装在所述空气弹簧主体上，所述安全限位装置与所述上盖板连接；所述传感器与所述下底板和/或所述上盖板连接；以及其他部件、设备；实现提供稳定可靠的减振系统，并提高减振质量，使用上灵活度高、适用面广。适用面广。适用面广。
技术研发人员：程亮 周小利 雷丽萍 伍军
受保护的技术使用者：深圳市三思减振技术有限公司
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2022/7/5
