專利名稱：高穩(wěn)定自動平衡工作平臺的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及工作平臺，特別是一種適合于電生理學實驗用的高穩(wěn)定自動平衡工作平臺。
電生理學實驗研究是當今神經(jīng)學的主要手段，是在細胞與細胞之間的操作，其操作是在高倍顯微鏡下進行的，精度要求控制在1微米的范圍內(nèi)，整個實驗系統(tǒng)要安置在一個高度穩(wěn)定的防震工作臺上，但目前我國生產(chǎn)的光學隔震工作平臺所采用的隔震技術(shù)還遠遠不能滿足電生理學及相關(guān)生物工程實驗的要求，隔振頻率大多在5HZ左右。
本實用新型的目的就是要提供一種高度穩(wěn)定的自動平衡工作平臺，該工作平臺的隔振性能要好，保證工作平臺的自振頻率在1HZ左右，基本不受外界任何振動源產(chǎn)生的振動干擾，確保工作平臺高度平隱，以滿足電生理學及相關(guān)的生物工程實驗要求。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種高穩(wěn)定自動平衡工作平臺，包括工作平臺面、四個具有隔振機構(gòu)的支承腿和自動充放氣平衡系統(tǒng)，其特點是所說的工作平臺面的構(gòu)成是經(jīng)磨削精加工的高度平整的高導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肋板組合焊接形成蜂窩結(jié)構(gòu)，工作平臺面的周邊還有側(cè)壁板封邊，以形成工作平臺面的統(tǒng)一整體；所說的四只支承腿是由活塞—擺槌隔振機構(gòu)組成的，其擺桿上端支承在工作平臺面底板上，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，組合成差動氣室結(jié)構(gòu)。
所說的自動充放氣平衡系統(tǒng)為非接觸式自動充氣平衡系統(tǒng)，它由三套自動充放氣平衡裝置組成，每套自動充放氣平衡裝置包括傳感器、光電控制器、充氣閥、放氣閥、導氣管、氣源和安裝在氣缸上與副氣室相通的氣嘴組成。
所說的自動充放氣平衡系統(tǒng)為高靈敏度自動充氣平衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在任意三個支承腿上都安裝了一套自動充放氣平衡裝置，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線形成電連接，水銀開關(guān)另一端與放氣閥通過導線形成電連接，氣源與氣嘴之間有導氣管相通。
所說的工作平臺面的工作平面上布有M6螺孔列陣。
下面結(jié)合本實用新型實施例及其附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型工作平臺面的側(cè)視圖。
圖2是本實用新型工作平臺面的部分剖視圖。
圖3是本實用新型工作平臺活塞—擺槌隔振機構(gòu)剖視示意圖。
圖4是本實用新型工作平臺自動充氣平衡系統(tǒng)設置示意圖。
圖5是本實用新型工作平臺非接觸式自動充放氣平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實用新型工作平臺高靈敏度自動充放氣平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-工作平臺面，11-工作平面，12-底板，13-側(cè)壁板，14-主肋板，15-加強肋振，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-導氣管，49-氣源，5-四通接頭，6-通接頭。
本實用新型高穩(wěn)定自動平衡工作平臺由工作平臺面1、具有隔振機構(gòu)的四只支承腿2和自動充放氣系統(tǒng)3(或4)等三部分組成。
請參見
圖1和圖2，為了保證工作平臺面1的整體剛度與局部剛度的統(tǒng)一，本工作平臺面1的構(gòu)成是工作平面11采用布滿M6螺孔的列陣高導磁不銹鋼板，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與加強肋板15組合焊接形成蜂窩結(jié)構(gòu)，工作平臺面1的周邊還用側(cè)壁板13封邊，以形成工作平臺面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。
請參閱圖3，所說的四只支承腿2都是由活塞一擺槌隔振機構(gòu)組成的。其擺桿21上端支承在工作平臺面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，使工作平臺面1上浮，以隔離與地面垂直的縱向振動；擺槌22形似一個鐘擺，它有兩個作用一是限制平行于地面的振動頻率，二是自動對中心，使工作平臺面1處于最佳的工作狀態(tài)，整個工作臺面的自振頻率優(yōu)于1HZ。
工作平臺面1的平衡是通過三套自動充放氣平衡裝置3來實現(xiàn)的，其設置如圖4所示。
圖5是一種非接觸式自動充放氣平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖，每套自動充放氣平衡裝置3由一個傳感器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。自動充放氣平衡裝置3接上氣源37后，合上電源(220VAC)啟動。光電控制器34輸出光電信號打開充氣閥35，高壓氣體經(jīng)導氣管36通過氣嘴向活塞一擺槌隔振機構(gòu)(圖3)充氣，當工作平臺面1浮起到設定高度時，光電控制器34輸出停止充氣信號，關(guān)閉充氣閥35。每個工作平臺裝有相同的三套這種自動充放氣平衡裝置，它們是經(jīng)過精確裝調(diào)，確保工作平臺在浮起的情況下保持水平狀態(tài)。當工作平臺面1受到外界干擾(如調(diào)整臺面上的實驗裝置等動作)，工作平臺面1失去平衡，工作平臺面1某端高于平衡狀態(tài)時，處于該端的充氣平衡裝置的光電控制器32輸出放氣信號，打開放氣閥33，以減小該支承腿氣室的壓力，使工作平臺面1下降到設定高度時，光電控制器32輸出停止放氣信號，關(guān)閉放氣閥33；相應的另一端必然是低于平衡狀態(tài)的設定高度，這時與該端相關(guān)的充放氣平衡裝置3中的光電控制器34輸出充氣信號，打開充氣閥35，增加氣室壓力，使工作平臺面1上浮到設定的高度，此刻光電控制器34輸出停止充氣信號，關(guān)閉氣閥35，整個工作平臺面1重新恢復到平衡狀態(tài)。由于整個過程全部是自動完成的，無需人為干預，另外工作臺面1只是支承在四個活塞上，別無其他物體與其接觸而帶來附加的擾動。
圖6是一種高靈敏自動充放氣平衡裝置結(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之間有導氣管48相通。其工作原理如下工作平臺面1支承在四個活塞擺槌隔振機構(gòu)的支承腿2上，任意三個支承腿2上裝有杠桿43(如圖6所示)，合上電源(220VAC)啟動，通過水銀開關(guān)41打開充氣閥45，高壓氣體經(jīng)導氣管48通過氣嘴27向活塞擺槌隔振機構(gòu)(圖3)充氣，工作平臺面1上浮到使杠桿43達到水平狀態(tài)時，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)工作平臺的上浮高度，以適應不同的工作需要，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直接擾動處在平衡狀態(tài)的工作臺面1。
若由于某種外力(如調(diào)整臺面上的儀器等)，工作平臺面1失去平衡狀態(tài)，高于平衡狀態(tài)的某端相應支承腿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，達到平衡狀態(tài)時關(guān)閉；工作臺面1相應的另一端頭一定是低于平衡狀態(tài)，這時相應支承腿2上的自動充放氣平衡裝置中的水銀開關(guān)41接通充氣閥45充氣，達到平衡狀態(tài)時關(guān)閉，整個工作平臺面1重新恢復到平衡狀態(tài)，整個充氣平衡過程同樣無需人為操作，工作平臺面1只有在三個杠桿43均處于水平時方達到穩(wěn)定的平衡工作狀態(tài)，故稱為高靈敏度自動充氣平衡系統(tǒng)。
由上述結(jié)構(gòu)組成的高穩(wěn)定自動平衡工作平臺具有下列優(yōu)點1、工作平臺平面高度平整，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左右以上的振動源；3、自動充放氣平衡系統(tǒng)靈敏；4、總之可確保工作平臺高度平穩(wěn)，可滿足電生理學及相關(guān)生物工程實驗要求。
權(quán)利要求1.一種高穩(wěn)定自動平衡工作平臺，包括工作平臺面(1)、四個具有隔振機構(gòu)的支承腿(2)和自動充放氣平衡系統(tǒng)，其特征在于所說的工作平臺面(1)的構(gòu)成是經(jīng)磨削精加工的高度平整的高導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)與加強肋板(15)組合焊接形成蜂窩結(jié)構(gòu)，工作平臺面(1)的周邊還有側(cè)壁板(13)封邊，以形成工作平臺面(1)的統(tǒng)一整體；所說的四只支承腿(2)是由活塞—擺槌隔振機構(gòu)組成的，其擺桿(21)上端支承在工作平臺面(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)，組合成差動氣室結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作平臺，其特征在于所說的自動充放氣平衡系統(tǒng)為非接觸式自動充氣平衡系統(tǒng)，它由三套自動充放氣平衡裝置組成，每套自動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，其特征在于所說的自動充放氣平衡系統(tǒng)為高靈敏度自動充氣平衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在任意三個支承腿(2)上都安裝了一套自動充放氣平衡裝置，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)通過導線(44)形成電連接，水銀開關(guān)(41)另一端與放氣閥(47)通過導線(46)形成電連接，氣源(49)與氣嘴(27)之間有導氣管(48)相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作平臺，其特征在于所說的工作平臺面(1)的工作平面(11)上布有M6螺孔列陣。
專利摘要一種高穩(wěn)定自動平衡工作平臺,其特點是由具有足夠整體剛度和局部剛度相統(tǒng)一的工作平臺面,具有氣浮活塞—擺槌隔振機構(gòu)的支承腿和自動充放氣平衡系統(tǒng)構(gòu)成,其優(yōu)點是工作平臺面平整,隔振效果好,工作臺平穩(wěn),能有效地隔離外界振動源所帶來的干擾。
文檔編號B01L9/00GK2488483SQ0124610
公開日2002年5月1日 申請日期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 申請人:上海億奧信息光學科技有限公司