[实用新型]一种用于精密机床的智能隔振装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隔振装置，尤其是涉及一种用于精密机床的智能隔振装置，能够减少外界对机床的振动影响。

背景技术

在精密机床的工作过程中，外界环境的振动会影响设备的加工精度，严重时甚至会导致设备无法正常运行。因此，采用隔振措施对来自外界的振动和设备负载的扰动进行有效隔离显得非常有必要。一般常用的隔振装置采用的减振材料大多为橡胶、树脂等高分子材料，它主要是利用高分子材料中粘弹性效果和摩擦效果，将机械振动能转换为热能，从而达到减振目的。然而，这类材料的最大减振效果，一般是在该类材料玻璃化温度（Tg）附近，因此应用受到一定的限制，如果使用温度不在该材料的玻璃化温度附近时，则减振效果就大打折扣。此外，该类材料本身不具备智能性和主动性，系统的阻尼特性不能适应外部环境的变化。

主动隔振就是隔振过程中利用外界能源以产生控制振动所需的作用力，产生作用力的作动器可以是压电陶瓷、液压元件、气动元件和电动元件等。对于低频振动，主动隔振器通过伺服控制作动器实现低频共振峰值的最小化。

压电材料是指受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料，压电材料可以因机械变形产生电场，也可以因电场作用产生机械变形，这种固有的机－电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。利用压电效应进行结构振动控制的研究始于20世纪80年代初，人们利用压电元件的正压电效应来检测振动参数，利用压电元件的逆压电效应来抑制振动。振动控制的结构类型有薄板类、梁类、珩架等，所用的压电材料有压电陶瓷和压电聚合物，压电陶瓷如锆钛酸铅，压电聚合物如聚偏氟乙烯。

聚偏氟乙烯（PVDF）是目前压电性能最优的压电材料之一，作为一种新型薄膜状换能材料，具有质地轻软、可绕性好、压电特性好等特点。与目前常用的无机物压电材料（如石英、压电陶瓷类）相比，它还具有声阻抗小、频率响应宽、介电常数小、耐冲击性强以及便于加工成任意形状等优点。

压电复合材料是由两相或多相材料复合而成的，通常见到的是由压电陶瓷和压电聚合物组成的两相复合材料，这种材料兼有压电陶瓷和聚合材料的优点，与传统的压电陶瓷或与压电单晶相比，它具有更好的柔顺性和机械加工性能，克服了易碎和不易加工成形的缺点，且密度小，声速低，易与空气、水及生物组织实现声阻抗匹配。与压电聚合物材料相比，它具有较高的压电常数和机电耦合系数，因此灵敏度很高。

目前也有一些其他结构的防振结构，如公开日为2010年11月17日，公开号为CN101887741A的中国专利中，公开了一种防振结构，该防振结构用以使一储存装置防振，其包括有一壳体、一支撑架及至少一第一缓冲材料，其中壳体具有一底板及一顶板，且壳体的底板及顶板相互对合并包覆于储存装置外，该防振结构的结构设计不够合理，对精密设备的防振效果差。又如公开日为2010年11月24日，公开号为CN201656656U的中国专利中，公开了一种电机冷却器的防振结构，该防振结构包括电机的机座、冷却器及橡胶圈，冷却器通过连接件安装在机座的上端面，橡胶圈设在冷却器的底面与机座的上端面之间，机座的上端面上均布地设有若干限位凸块；橡胶圈在机座上的限位凸块的相应位置开设缺口，橡胶圈的厚度大于限位凸块的高度；在安装冷却器时，将被压缩后的橡胶圈的厚度与限位凸块的高度一致，以使冷却器的底面与限位凸块的上端面接触，该防振结构专用于消除电机在运行中冷却器会产生晃动的现象，适用面较窄。

综上所述，目前还没有一种结构简单，设计合理，性能可靠，减振作用明显，属于智能型减振装置的用于精密机床的智能隔振装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，减振作用明显，性能可靠的用于精密机床的智能隔振装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该用于精密机床的智能隔振装置的结构特点在于：包括支架、检测单元、控制单元和执行单元，所述检测单元、控制单元和执行单元均安装在支架上，所述执行单元位于支架的上表面，所述检测单元位于支架的下表面，所述控制单元和检测单元连接，所述执行单元和控制单元连接。由此使得本实用新型的性能可靠，减振作用明显，能够达到智能控制的目的。

作为优选，本实用新型还包括辅助单元，所述辅助单元安装在支架上，该辅助单元连接在检测单元和执行单元之间。