高稳定自动平衡工作平台的制作方法

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专利名称：高稳定自动平衡工作平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工作平台，特别是一种适合于电生理学实验用的高稳定自动平衡工作平台。
电生理学实验研究是当今神经学的主要手段，是在细胞与细胞之间的操作，其操作是在高倍显微镜下进行的，精度要求控制在1微米的范围内，整个实验系统要安置在一个高度稳定的防震工作台上，但目前我国生产的光学隔震工作平台所采用的隔震技术还远远不能满足电生理学及相关生物工程实验的要求，隔振频率大多在5HZ左右。
本实用新型的目的就是要提供一种高度稳定的自动平衡工作平台，该工作平台的隔振性能要好，保证工作平台的自振频率在1HZ左右，基本不受外界任何振动源产生的振动干扰，确保工作平台高度平隐，以满足电生理学及相关的生物工程实验要求。
本实用新型的目的是这样实现的一种高稳定自动平衡工作平台，包括工作平台面、四个具有隔振机构的支承腿和自动充放气平衡系统，其特点是所说的工作平台面的构成是经磨削精加工的高度平整的高导磁不锈钢板做工作平面，底面是普通碳钢板，在工作平面和底板之间采用纵向主肋板与加强肋板组合焊接形成蜂窝结构，工作平台面的周边还有侧壁板封边，以形成工作平台面的统一整体；所说的四只支承腿是由活塞—摆槌隔振机构组成的，其摆杆上端支承在工作平台面底板上，其下端的摆锤安装在气浮活塞上，该气浮活塞通过气膜与气缸相连接。一多孔板在气缸内固定安置并将该气缸分成主气室和副气室，组合成差动气室结构。
所说的自动充放气平衡系统为非接触式自动充气平衡系统，它由三套自动充放气平衡装置组成，每套自动充放气平衡装置包括传感器、光电控制器、充气阀、放气阀、导气管、气源和安装在气缸上与副气室相通的气嘴组成。
所说的自动充放气平衡系统为高灵敏度自动充气平衡系统，该系统是在任意三个支承腿上都安装了一套自动充放气平衡装置，该装置的构成是杠杆的一端安装在支承腿上，杠杆的另一端装有与工作平台面相连的调节传感装置，杠杆上水平地装有水银开关，水银开关一端与充气阀通过导线形成电连接，水银开关另一端与放气阀通过导线形成电连接，气源与气嘴之间有导气管相通。
所说的工作平台面的工作平面上布有M6螺孔列阵。
下面结合本实用新型实施例及其附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型工作平台面的侧视图。
图2是本实用新型工作平台面的部分剖视图。
图3是本实用新型工作平台活塞—摆槌隔振机构剖视示意图。
图4是本实用新型工作平台自动充气平衡系统设置示意图。
图5是本实用新型工作平台非接触式自动充放气平衡装置结构示意图。
图6是本实用新型工作平台高灵敏度自动充放气平衡装置结构示意图。图中1-工作平台面，11-工作平面，12-底板，13-侧壁板，14-主肋板，15-加强肋振，2-支承腿，21-摆杆，22-摆槌，23-气膜，24-气浮活塞，25-气缸，251-主气室，252-副气室，26-多孔板，27-气嘴，3(或4)-自动充放气平衡装置，31-传感器，32-光电控制器，33-放气阀，34-光电控制器，35-充气阀，36-导气管，37-气源，41-水银开关，42-调节传感装置，43-杠杆，44-电线，45-充气阀，46-电线，47-放气阀，48-导气管，49-气源，5-四通接头，6-通接头。
本实用新型高稳定自动平衡工作平台由工作平台面1、具有隔振机构的四只支承腿2和自动充放气系统3(或4)等三部分组成。
请参见
图1和图2，为了保证工作平台面1的整体刚度与局部刚度的统一，本工作平台面1的构成是工作平面11采用布满M6螺孔的列阵高导磁不锈钢板，底面12采用普通碳钢板，在工作平面11和底板12之间采用纵向主肋板14与加强肋板15组合焊接形成蜂窝结构，工作平台面1的周边还用侧壁板13封边，以形成工作平台面1的统一整体，工作平面11经过磨削精加工而形成高度平整表面。
请参阅图3，所说的四只支承腿2都是由活塞一摆槌隔振机构组成的。其摆杆21上端支承在工作平台面1的底板12上，下端的摆槌22安装在气浮活塞24上，该气浮活塞24通过气膜23与气缸25相连接，一多孔板26在气缸25内固定安置并将该气缸25分成主气室251和副气室252，组合成差动气室结构，气浮活塞24位于主气室251中，充气后，气浮活塞24上行，使工作平台面1上浮，以隔离与地面垂直的纵向振动；摆槌22形似一个钟摆，它有两个作用一是限制平行于地面的振动频率，二是自动对中心，使工作平台面1处于最佳的工作状态，整个工作台面的自振频率优于1HZ。
工作平台面1的平衡是通过三套自动充放气平衡装置3来实现的，其设置如图4所示。
图5是一种非接触式自动充放气平衡装置结构示意图，每套自动充放气平衡装置3由一个传感器31，光电控制器32及其放气阀33，光电控制器34及其充气阀35，导气管36，气源37和安装在气缸25上与副气室252相通的气嘴27组成，其工作原理如下传感器31是由一块金属板上刻有通光与闭光通道而组成。自动充放气平衡装置3接上气源37后，合上电源(220VAC)启动。光电控制器34输出光电信号打开充气阀35，高压气体经导气管36通过气嘴向活塞一摆槌隔振机构(图3)充气，当工作平台面1浮起到设定高度时，光电控制器34输出停止充气信号，关闭充气阀35。每个工作平台装有相同的三套这种自动充放气平衡装置，它们是经过精确装调，确保工作平台在浮起的情况下保持水平状态。当工作平台面1受到外界干扰(如调整台面上的实验装置等动作)，工作平台面1失去平衡，工作平台面1某端高于平衡状态时，处于该端的充气平衡装置的光电控制器32输出放气信号，打开放气阀33，以减小该支承腿气室的压力，使工作平台面1下降到设定高度时，光电控制器32输出停止放气信号，关闭放气阀33；相应的另一端必然是低于平衡状态的设定高度，这时与该端相关的充放气平衡装置3中的光电控制器34输出充气信号，打开充气阀35，增加气室压力，使工作平台面1上浮到设定的高度，此刻光电控制器34输出停止充气信号，关闭气阀35，整个工作平台面1重新恢复到平衡状态。由于整个过程全部是自动完成的，无需人为干预，另外工作台面1只是支承在四个活塞上，别无其他物体与其接触而带来附加的扰动。
图6是一种高灵敏自动充放气平衡装置结构示意图。该装置的构成是杠杆43的一端安装在支承腿2上，杠杆43的另一端装有与工作平台面1相连的调节传感装置42，杠杆43上水平地装有水银开关41，该水银开关41一端与充气阀45通过电线44形成电连接，水银开关41的另一端与放气阀47通过电线46形成电连接，气源49与气嘴27之间有导气管48相通。其工作原理如下工作平台面1支承在四个活塞摆槌隔振机构的支承腿2上，任意三个支承腿2上装有杠杆43(如图6所示)，合上电源(220VAC)启动，通过水银开关41打开充气阀45，高压气体经导气管48通过气嘴27向活塞摆槌隔振机构(图3)充气，工作平台面1上浮到使杠杆43达到水平状态时，水银开关41处于关闭状态，切断充气阀45的电源，停止充气，这也就是工作平台面的平衡状态，在杠杆43的另一端装有调节传感装置42，调节工作平台的上浮高度，以适应不同的工作需要，调节传感装置42的触头是用特殊材料制造的，具有一定弹性和柔度，主要隔除外界振动干扰由地面通过支承腿2外壳、杠杆43和调节传感装置42直接扰动处在平衡状态的工作台面1。
若由于某种外力(如调整台面上的仪器等)，工作平台面1失去平衡状态，高于平衡状态的某端相应支承腿2上的充放气平衡装置中的水银开关41接通放气阀47放气，达到平衡状态时关闭；工作台面1相应的另一端头一定是低于平衡状态，这时相应支承腿2上的自动充放气平衡装置中的水银开关41接通充气阀45充气，达到平衡状态时关闭，整个工作平台面1重新恢复到平衡状态，整个充气平衡过程同样无需人为操作，工作平台面1只有在三个杠杆43均处于水平时方达到稳定的平衡工作状态，故称为高灵敏度自动充气平衡系统。
由上述结构组成的高稳定自动平衡工作平台具有下列优点1、工作平台平面高度平整，具有足够的整体刚度和局部刚度；2、采用活塞—摆槌隔振机构，隔振效果较好，自振频率为1HZ左右，能隔1HZ左右以上的振动源；3、自动充放气平衡系统灵敏；4、总之可确保工作平台高度平稳，可满足电生理学及相关生物工程实验要求。
权利要求1.一种高稳定自动平衡工作平台，包括工作平台面(1)、四个具有隔振机构的支承腿(2)和自动充放气平衡系统，其特征在于所说的工作平台面(1)的构成是经磨削精加工的高度平整的高导磁不锈钢板做工作平面(11)，底面(12)是普通碳钢板，在工作平面(11)和底板(12)之间采用纵向主肋板(14)与加强肋板(15)组合焊接形成蜂窝结构，工作平台面(1)的周边还有侧壁板(13)封边，以形成工作平台面(1)的统一整体；所说的四只支承腿(2)是由活塞—摆槌隔振机构组成的，其摆杆(21)上端支承在工作平台面(1)底板(12)上，其下端的摆锤(21)安装在气浮活塞(24)上，该气浮活塞(24)通过气膜(23)与气缸(25)相连接，一多孔板(26)在气缸(25)内固定安置并将该气缸(25)分成主气室(251)和副气室(252)，组合成差动气室结构。
2.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于所说的自动充放气平衡系统为非接触式自动充气平衡系统，它由三套自动充放气平衡装置组成，每套自动充放气装置包括传感器(31)、光电控制器(32)、放气阀(33)、光电控制器(34)、光气阀(35)、导气管(36)、气源(37)和安装在气缸(25)上与副气室(252)相通的气嘴(27)组成。
3.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于所说的自动充放气平衡系统为高灵敏度自动充气平衡系统，该系统是在任意三个支承腿(2)上都安装了一套自动充放气平衡装置，该装置的构成是杠杆(43)的一端安装在支承腿(2)上，杠杆(43)的另一端装有与工作平台面(1)相连的调节传感装置(42)，杠杆(43)上水平地装有水银开关(41)，水银开关(41)一端与充气阀(45)通过导线(44)形成电连接，水银开关(41)另一端与放气阀(47)通过导线(46)形成电连接，气源(49)与气嘴(27)之间有导气管(48)相通。
4.根据权利要求1所述的工作平台，其特征在于所说的工作平台面(1)的工作平面(11)上布有M6螺孔列阵。
专利摘要一种高稳定自动平衡工作平台,其特点是由具有足够整体刚度和局部刚度相统一的工作平台面,具有气浮活塞—摆槌隔振机构的支承腿和自动充放气平衡系统构成,其优点是工作平台面平整,隔振效果好,工作台平稳,能有效地隔离外界振动源所带来的干扰。
文档编号B01L9/00GK2488483SQ0124610
公开日2002年5月1日 申请日期2001年6月22日 优先权日2001年6月22日
发明者刘晋贤, 束继祖, 施定邦, 任黎 申请人:上海亿奥信息光学科技有限公司

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