[发明专利]垂直向隔振系统

说明书

一种垂直向隔振系统，其包括：一承重座，其包括有在垂直方向位移的上平台；一导轨组体，其环绕在所述承重座周围，且设有多个弧形滑道；以及多个挫曲构件，每一挫曲构件的顶端部与上平台连动，而底端部则滑设至其对应的弧形滑道处，当上平台沿垂直方向位移时，挫曲构件会产生不同程度的挫曲现象，而挫曲构件的底端部会沿弧形滑道滑动。据此，所述垂直向隔振系统通过挫曲及滑动的力学机制，以提供非线性回复力，达到垂直隔振效果。

技术领域

本发明具体涉及一种垂直向隔振系统。

背景技术

高科技厂房，随着制程技术的发展与设备的演进，其各项生产设备对于振动的要求随之提高。振动对于生产线的影响，可能降低产品的良率，也可能导致生产线的停摆，造成重大的经济损失。因此，发展相关的隔、减振技术，以降低生产机台或精密仪器所受到的振动刻不容缓。由于非线性隔振系统可突破传统线性隔振系统的隔振频率限制，故目前已陆续朝非线性隔振技术发展，以实现大范围频率隔振，进而提高隔振效果。

如中国专利案CN 102606673B提出的一种非线性隔振系统，其主要是利用一组垂直方向的电磁弹簧及两组水平方向的电磁弹簧，通过调整控制电流，使垂直和水平电磁弹簧的劲度满足一比例关系，以实现大范围频率隔振。然而，此隔振系统需使用永久磁铁及电磁铁，可能对某些精密仪器造成干扰，故应用性受限。此外，中国专利案CN 105179587B提出另一种非线性隔振系统，其于垂直向隔振方面主要利用垂直支撑梁及水平设置的负劲度调节器，以降低垂直向的隔振频率。虽然此系统同样可实现大范围频率隔振，但结构设计却较为复杂。

有鉴于现有的非线性隔振系统尚有许多待改进的空间，目前仍亟需发展各种新概念的系统结构设计，以实现非线性隔振技术的实际应用。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种垂直向隔振系统，其利用挫曲及滑动的力学机制，以达到非线性隔振效果，进而减低待隔振体受到垂直向振动波的破坏。

为达上述目的，本发明提供的垂直向隔振系统包括：一承重座，其包括一上平台、一导移机构及一下基底，所述上平台用于安设一待隔振体，而所述导移机构设置在所述上平台与所述下基底之间，使所述上平台可相对于所述下基底在一垂直方向位移；一导轨组体，其环绕在所述承重座周围，且设有多个弧形滑道，其中每一所述多数弧形滑道分别由一内侧位置向上并朝远离所述承重座的侧面方向延伸至一外侧位置；以及多个挫曲构件，每一所述多个挫曲构件具有一顶端部、一底端部及一本体部，每一所述多个挫曲构件的所述顶端部与所述上平台连动，而所述底端部则滑设至其分别对应的所述弧形滑道，当所述上平台沿所述垂直方向相对于所述下基底位移时，每一所述多个挫曲构件的所述顶端部随所述上平台在所述垂直方向位移，使得所述顶端部与所述底端部间的所述本体部产生不同程度的挫曲变形，当所述多个挫曲构件的所述挫曲变形达一预定程度时，每一所述多个挫曲构件的所述底端部会沿所述弧形滑道滑动至一平衡位置。

据此，本发明的垂直向隔振系统可应用于设备物(如精密仪器或设备)的隔振，其通过挫曲及滑动的力学机制，提供非线性回复力，减低待隔震体在垂直方向上的振动程度，避免待隔振体受到垂直向振动波的影响或破坏。

在本发明中，所述导移机构为任何能使上平台沿垂直方向相对位移的机构。例如，本发明一优选实施例即是利用导轨设计，以使上平台于外力作用下可沿垂直方向相对于下基底位移。

在本发明中，所述导轨组体用于提供滑动曲面，使挫曲构件的底端部可沿着滑动曲面作弧线运动，进而通过滑动力学机制，以提供系统回复力。在此，所述导轨组体包括多个滑轨座，且每一滑轨座具有一弧形滑道。为确保系统于对称的力学行为下作动，优选方案是，所述多个滑轨座对称设置在承重座周围。例如，在本发明的一优选实施例中，所述导轨组体由四个滑轨座所组成，其分别对称设置在承重座的四侧，且具有相同的弧形滑道设计。此外，所述导轨组体的弧形滑道可设计为由内侧位置至外侧位置呈斜率渐增的弧形，且弧形滑道的曲率及弧长可根据需求作适当设计，以达到所需的隔振效果。