一種恒壓氣浮導軌系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，包括壓縮空氣控制氣路和氣浮導軌。控制氣路感應(yīng)氣浮導軌中的氣體壓力，且在低于壓力閾值時向氣浮導軌內(nèi)補充氣體。氣浮導軌包括管道、橡膠片和滑塊。管道的外表面具有多個均勻排列的氣孔。橡膠片和滑塊上分別安裝有間距相同、極性相同的多個永磁鐵。當滑塊移動時，橡膠片在磁性斥力作用下從內(nèi)管壁相脫離，管道內(nèi)的部分氣體從氣孔流出，滑塊和管道之間形成氣浮區(qū)使滑塊懸空滑行。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制作安裝方便。此外，該系統(tǒng)應(yīng)用于移動拍攝時可使滑塊上的攝影器材平穩(wěn)移動，避免不必要的浪費，大大降低了使用成本。
【專利說明】 一種恒壓氣浮導軌系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及移動攝像【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種恒壓氣浮導軌系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]超精密氣浮工作臺系統(tǒng)具有精度高、摩擦低、壽命長的優(yōu)點，應(yīng)用十分廣泛，例如，集成電路的光刻機制程應(yīng)用、攝像器材的動態(tài)無抖動拍攝應(yīng)用等。
[0003]專利申請?zhí)枮?00610027352.1、實用新型名稱為“一種調(diào)節(jié)氣膜雙向剛度的氣浮支座”公開了一種用于精密氣浮工作臺的氣浮支座。采用氣浮支座來消除硅片臺與大理石平臺之間的摩擦力，硅片臺架于氣浮支座之上，氣浮支座通過出氣孔排出氣體，空氣壓力使得氣浮支座與大理石平臺保持一段距離，以有效保證氣浮工作臺的運動精度。然而，氣浮支座運動精度的關(guān)鍵是必須根據(jù)實際的需要調(diào)節(jié)氣路壓力，保證氣膜厚度及氣浮剛度。該專利申請卻并未揭露如何調(diào)節(jié)氣路壓力并保證氣路壓力的穩(wěn)定，而且該氣浮支座結(jié)構(gòu)相當復雜。
[0004]技術(shù)文獻“超精密氣浮工作臺的微振動與抑制”(張鳴，朱煜，段廣洪，《制造技術(shù)與機床》，2005年第11期)公開了超精密氣浮工作臺產(chǎn)生振動的成因及抑制方法，得出抑制超精密氣浮工作臺振動的措施是采用直徑更小的氣浮孔。雖然實踐也證明了采用直徑更小的氣浮孔有助于改善氣浮工作臺的微振動，但更小的氣浮孔在實際應(yīng)用中往往會因為微顆粒而發(fā)生堵塞現(xiàn)象。此外，采用較小直徑的氣浮孔時，雷諾數(shù)已經(jīng)降低到2000以下，層流狀態(tài)時還需提供壓力非常穩(wěn)定的供氣源和特定的氣浮導軌結(jié)構(gòu)。
[0005]此外，在攝像器材的動態(tài)無抖動拍攝過程中，傳統(tǒng)的攝像系統(tǒng)基本上是固定的，動態(tài)拍攝均是采用類似鐵軌滑車搭載攝像機進行拍攝，使攝像機在軌道上平滑運動，保證運動畫面質(zhì)量。但是這種接觸方式仍然存在滾動摩擦，使用的耐久性較差。此外，上述滑軌也會存在一定程度的磨損，攝像機在運動過程中容易出現(xiàn)抖動，影響了動態(tài)拍攝效果。
[0006]有鑒于此，如何設(shè)計一種氣控操作簡單、氣浮壓力恒定、噪音小的氣浮導軌系統(tǒng)，以消除現(xiàn)有的上述缺陷和不足，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項課題。
實用新型內(nèi)容
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的氣浮導軌系統(tǒng)在設(shè)計時所存在的上述缺陷，本實用新型提供了一種恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，使氣浮軌道上的移動設(shè)備可實現(xiàn)平穩(wěn)移動，并抑制各種抖動現(xiàn)象。
[0008]依據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，包括一壓縮空氣控制氣路和一氣浮導軌，
[0009]其中，壓縮空氣控制氣路用于感應(yīng)所述氣浮導軌中的氣體壓力，并且在所述氣體壓力小于壓力閾值時向所述氣浮導軌內(nèi)補充氣體，以確保所述氣體壓力保持恒定；
[0010]其中，氣浮導軌包括管道、橡膠片和滑塊，其中，所述管道的外表面具有多個均勻排列的氣孔，所述橡膠片放置在所述管道的內(nèi)部且與所述管道的長度相匹配，所述滑塊設(shè)置于所述管道的外表面，所述橡膠片和所述滑塊上分別安裝有間距相同的多個永磁鐵，且永磁鐵的極性相同。當所述滑塊移動到所述管道的任一位置時，所述橡膠片在永磁鐵之間的磁性斥力作用下從所述管道的內(nèi)管壁相脫離，所述管道內(nèi)的部分氣體從所述氣孔流出，所述滑塊和所述管道之間形成氣浮區(qū)以便所述滑塊在所述管道的上方懸空滑行。
[0011]在其中的一實施例，所述壓縮空氣控制氣路包括依次密封連接的一電磁閥、一恒壓儲氣罐和一壓力開關(guān)，其中，所述電磁閥和所述壓力開關(guān)電連接，當所述氣體壓力小于所述壓力閾值時，所述壓力開關(guān)開啟且所述電磁閥同步開啟。
[0012]在其中的一實施例，當所述氣體壓力達到所述壓力閾值時，所述壓力開關(guān)斷開且所述電磁閥同步關(guān)閉。
[0013]在其中的一實施例，所述壓縮空氣控制氣路還包括過濾器和精密調(diào)壓閥，所述過濾器用于過濾送入所述壓縮空氣控制氣路中的壓縮空氣，所述精密調(diào)壓閥設(shè)置于所述過濾器和所述電磁閥之間，用于調(diào)節(jié)過濾后的壓縮空氣的氣壓。
[0014]在其中的一實施例，所述壓縮空氣控制氣路還包括一流量調(diào)節(jié)閥，設(shè)置于所述恒壓儲氣罐和所述壓力開關(guān)之間，當所述壓力開關(guān)和所述電磁閥開啟時，所述流量調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)向所述氣浮導軌補充的氣體流量。
[0015]在其中的一實施例，所述氣浮導軌的管道為塑料材質(zhì)的圓形管道。
[0016]在其中的一實施例，所述氣孔的孔徑為0.7mm。
[0017]在其中的一實施例，當所述管道內(nèi)的氣體壓力達到所述壓力閾值時，所述橡膠片在氣壓作用下緊貼于所述管道的內(nèi)管壁，從而封堵所述管道外表面上的氣孔。
[0018]在其中的一實施例，所述滑塊和所述管道之間所形成的所述氣浮區(qū)隨著所述滑塊的移動而相應(yīng)移動。
[0019]在其中的一實施例，所述恒壓氣浮導軌系統(tǒng)適用于移動攝像設(shè)備。
[0020]采用本實用新型的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，壓縮空氣控制氣路感應(yīng)氣浮導軌中的氣體壓力，并且在低于壓力閾值時向氣浮導軌內(nèi)補充氣體以確保氣體壓力保持恒定，氣浮導軌包括管道、橡膠片和滑塊，管道的外表面具有多個均勻排列的氣孔，橡膠片和滑塊上分別安裝有間距相同、極性相同的多個永磁鐵。當滑塊移動到管道的任一位置時，橡膠片在磁性斥力作用下從管道的內(nèi)管壁相脫離，管道內(nèi)的部分氣體從氣孔流出，滑塊和管道之間形成氣浮區(qū)以便滑塊在管道的上方懸空滑行。
[0021]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制作安裝方便。其巧妙地利用磁鐵同性相斥的原理，在滑塊以及管道內(nèi)部的橡膠片上同時安裝極性相同的永磁鐵，當滑塊移動時，橡膠片在永磁鐵的磁性斥力作用下，開啟管道上的氣孔，從而在滑塊和管道之間的該位置區(qū)域形成氣浮區(qū)。由于氣浮區(qū)只局限于滑塊和管道之間，管壁內(nèi)經(jīng)由氣孔流出的氣體并不多，導軌內(nèi)的氣體在壓縮空氣控制氣路的作用下能及時得到補充，氣體壓力始終控制在設(shè)定范圍內(nèi)，保證了氣浮區(qū)的氣體壓力恒定。當應(yīng)用于移動拍攝領(lǐng)域時，可使滑塊上的攝影器材平穩(wěn)移動，同時也避免了不必要的浪費，大大降低了使用成本。另外，由于氣流流出的區(qū)域小，也規(guī)避了傳統(tǒng)氣浮導軌所存在的氣流噪音大的弊端。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]讀者在參照附圖閱讀了本實用新型的【具體實施方式】以后，將會更清楚地了解本實用新型的各個方面。其中，
[0023]圖1示出依據(jù)本實用新型一實施方式的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0024]圖2示出圖1的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)的氣浮導軌的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本實用新型的下述各種具體實施例，附圖中相同的標記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，下文中所提供的實施例并非用來限制本實用新型所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進行繪制。
[0026]下面參照附圖，對本實用新型各個方面的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。
[0027]圖1示出依據(jù)本實用新型一實施方式的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示出圖1的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)的氣浮導軌的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]參照圖1，在該實施例中，本實用新型的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)包括壓縮空氣控制氣路20以及兩條氣浮導軌50。壓縮空氣控制氣路20可以同時向上下兩條氣浮導軌50供氣，這兩條氣浮導軌的結(jié)構(gòu)參數(shù)完全相同。具體地，壓縮空氣控制氣路20用來感應(yīng)氣浮導軌50中的氣體壓力，并且在氣體壓力小于預設(shè)壓力值時，向氣浮導軌50內(nèi)補充氣體，從而確保氣浮導軌50中的氣體壓力保持恒定。
[0029]在一具體實施例中，該壓縮空氣控制氣路20包括一電磁閥25、一恒壓儲氣罐26和一壓力開關(guān)30。電磁閥25和壓力開關(guān)30電連接。當氣浮導軌50中的氣體壓力小于預設(shè)壓力值時，壓力開關(guān)30開啟且電磁閥25同步開啟。當氣浮導軌50中的氣體壓力達到預設(shè)壓力值時，壓力開關(guān)30斷開且電磁閥25同步關(guān)閉。較佳地，壓縮空氣控制氣路20還包括過濾器23和精密調(diào)壓閥24。過濾器23過濾送入壓縮空氣控制氣路20中的壓縮空氣，精密調(diào)壓閥24設(shè)置于過濾器23和電磁閥25之間，用于調(diào)節(jié)過濾后的壓縮空氣的氣壓。如此一來，過濾器23、精密調(diào)壓閥24、電磁閥25、恒壓儲氣罐26以及壓力開關(guān)30通過密封管路依次連接并通向氣浮導軌50內(nèi)，因而壓縮空氣也可依次通過過濾器23、精密調(diào)壓閥24、電磁閥25、恒壓儲氣管26以及壓力開關(guān)30輸入至氣浮導軌50內(nèi)。在該實施例中，通過壓力開關(guān)30后的管路分支，同時通向兩條氣浮導軌50內(nèi)。根據(jù)氣浮導軌內(nèi)的氣壓參數(shù)設(shè)定需求，恒壓儲氣罐26還可選定不同的恒壓值。當氣浮導軌50內(nèi)的壓力值小于預定值時，壓力開關(guān)30迅速打開，恒壓儲氣罐26中的氣體可以迅速感應(yīng)氣浮導軌氣路中的壓力小于預定值，從而向氣路補充氣體，因此可克服現(xiàn)有技術(shù)中通過壓縮氣源補充氣體反映慢的缺陷，保證氣浮導軌內(nèi)始終保持恒壓。
[0030]在一具體實施例中，該壓縮空氣控制氣路20還包括一流量調(diào)節(jié)閥27。流量調(diào)節(jié)閥27設(shè)置于恒壓儲氣罐26和壓力開關(guān)30之間，當壓力開關(guān)30和電磁閥25開啟時,流量調(diào)節(jié)閥27調(diào)節(jié)向氣浮導軌的氣路所補充的氣體流量。
[0031]氣浮導軌50包括管道501、橡膠片502和滑塊503。例如，氣浮導軌的管道501為塑料材質(zhì)的圓形管道。并且，管道501的外表面具有多個均勻排列的氣孔H1。較佳地，氣孔的孔徑為0.7mm，氣流通過氣孔Hl時并不會出現(xiàn)嘯叫，大大降低了工作噪音。橡膠片502放置在管道501的內(nèi)部且與管道501的長度相匹配?；瑝K503設(shè)置于管道501的外表面。橡膠片502設(shè)置有間距相同的多個永磁鐵504，滑塊503上也安裝有與橡膠片502上的永磁鐵504間距相同的多個永磁鐵(圖2未不出),這些永磁鐵的磁極性與橡膠片502的永磁鐵的磁極性相同。當滑塊503移動到管道501的任一位置時，橡膠片502在永磁鐵之間的磁性斥力作用下從管道501的內(nèi)管壁相脫離，管道501內(nèi)的部分氣體從氣孔Hl流出，滑塊503和管道501之間形成氣浮區(qū)以便滑塊503在管道501的上方懸空滑行。在此，滑塊503和管道501之間所形成的氣浮區(qū)隨著滑塊503的移動而相應(yīng)移動。
[0032]詳細而言，管道501的上半部分管壁上均勻排列著氣孔H1，所有氣孔的孔徑大小完全一致。當管道501內(nèi)的氣體壓力達到設(shè)定壓力時，橡膠片502在氣壓作用下緊貼于管道501的內(nèi)管壁，正好封堵住管壁上的所有氣孔H1，起到關(guān)閉氣孔的作用。這樣管壁就成為一個封閉區(qū)域，使管壁保持恒壓。橡膠片502上設(shè)置有一定尺寸的永磁鐵504，這些永磁鐵504在橡膠片502上均勻排列，排列間距相等且每個永磁鐵極性相同?；瑝K503在管道501上懸空滑行，滑塊503也可采用塑料材質(zhì)。滑塊503上也安裝有永磁鐵，永磁鐵的排列與橡膠片502上的永磁鐵相對應(yīng)，而且極性相同。根據(jù)磁鐵同性相斥的原理，當滑塊503移動到管道501的任何一處時，該位置的橡膠片502由于磁鐵的磁性斥力作用向下彈開，不再緊貼管壁，同時該位置的氣孔Hl也被打通，管道501內(nèi)的氣體通過這些氣孔流出，從而在管道501與滑塊503之間形成氣浮區(qū)。由于管道501內(nèi)的氣體壓力始終保持恒定，而氣浮區(qū)只是局限于滑塊503和管道501之間，管壁內(nèi)流出的氣體不多，管道內(nèi)流失的氣體在壓縮空氣控制氣路20的作用下能夠得到及時補充，管道內(nèi)的氣體壓力始終控制在設(shè)定壓力范圍內(nèi)，從而保證了管道501與滑塊503之間的氣浮區(qū)的氣浮壓力也始終保持恒定，使得滑塊503以及滑塊上的移動設(shè)備能夠平穩(wěn)滑行。
[0033]采用本實用新型的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，壓縮空氣控制氣路感應(yīng)氣浮導軌中的氣體壓力，并且在低于壓力閾值時向氣浮導軌內(nèi)補充氣體以確保氣體壓力保持恒定，氣浮導軌包括管道、橡膠片和滑塊，管道的外表面具有多個均勻排列的氣孔，橡膠片和滑塊上分別安裝有間距相同、極性相同的多個永磁鐵。當滑塊移動到管道的任一位置時，橡膠片在磁性斥力作用下從管道的內(nèi)管壁相脫離，管道內(nèi)的部分氣體從氣孔流出，滑塊和管道之間形成氣浮區(qū)以便滑塊在管道的上方懸空滑行。
[0034]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制作安裝方便。其巧妙地利用磁鐵同性相斥的原理，在滑塊以及管道內(nèi)部的橡膠片上同時安裝極性相同的永磁鐵，當滑塊移動時，橡膠片在永磁鐵的磁性斥力作用下，開啟管道上的氣孔，從而在滑塊和管道之間的該位置區(qū)域形成氣浮區(qū)。由于氣浮區(qū)只局限于滑塊和管道之間，管壁內(nèi)經(jīng)由氣孔流出的氣體并不多，導軌內(nèi)的氣體在壓縮空氣控制氣路的作用下能及時得到補充，氣體壓力始終控制在設(shè)定范圍內(nèi)，保證了氣浮區(qū)的氣體壓力恒定。當應(yīng)用于移動拍攝領(lǐng)域時，可使滑塊上的攝影器材平穩(wěn)移動，同時也避免了不必要的浪費，大大降低了使用成本。另外，由于氣流流出的區(qū)域小，也規(guī)避了傳統(tǒng)氣浮導軌所存在的氣流噪音大的弊端。
[0035]上文中，參照附圖描述了本實用新型的【具體實施方式】。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以對本實用新型的【具體實施方式】作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本實用新型權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，所述恒壓氣浮導軌系統(tǒng)包括一壓縮空氣控制氣路和一氣浮導軌， 所述壓縮空氣控制氣路用于感應(yīng)所述氣浮導軌中的氣體壓力，并且在所述氣體壓力小于壓力閾值時向所述氣浮導軌內(nèi)補充氣體，以確保所述氣體壓力保持恒定； 所述氣浮導軌包括管道、橡膠片和滑塊，其中，所述管道的外表面具有多個均勻排列的氣孔，所述橡膠片放置在所述管道的內(nèi)部且與所述管道的長度相匹配，所述滑塊設(shè)置于所述管道的外表面，所述橡膠片和所述滑塊上分別安裝有間距相同的多個永磁鐵，且永磁鐵的極性相同； 其中，當所述滑塊移動到所述管道的任一位置時，所述橡膠片在永磁鐵之間的磁性斥力作用下從所述管道的內(nèi)管壁相脫離，所述管道內(nèi)的部分氣體從所述氣孔流出，所述滑塊和所述管道之間形成氣浮區(qū)以便所述滑塊在所述管道的上方懸空滑行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮空氣控制氣路包括依次密封連接的一電磁閥、一恒壓儲氣罐和一壓力開關(guān)，其中，所述電磁閥和所述壓力開關(guān)電連接，當所述氣體壓力小于所述壓力閾值時，所述壓力開關(guān)開啟且所述電磁閥同步開啟O
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，當所述氣體壓力達到所述壓力閾值時，所述壓力開關(guān)斷開且所述電磁閥同步關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮空氣控制氣路還包括過濾器和精密調(diào)壓閥，所述過濾器用于過濾送入所述壓縮空氣控制氣路中的壓縮空氣，所述精密調(diào)壓閥設(shè)置于所述過濾器和所述電磁閥之間，用于調(diào)節(jié)過濾后的壓縮空氣的氣壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮空氣控制氣路還包括一流量調(diào)節(jié)閥，設(shè)置于所述恒壓儲氣罐和所述壓力開關(guān)之間，當所述壓力開關(guān)和所述電磁閥開啟時，所述流量調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)向所述氣浮導軌補充的氣體流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，所述氣浮導軌的管道為塑料材質(zhì)的圓形管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，所述氣孔的孔徑為0.7mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，當所述管道內(nèi)的氣體壓力達到所述壓力閾值時，所述橡膠片在氣壓作用下緊貼于所述管道的內(nèi)管壁，從而封堵所述管道外表面上的氣孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，所述滑塊和所述管道之間所形成的所述氣浮區(qū)隨著所述滑塊的移動而相應(yīng)移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓氣浮導軌系統(tǒng)，其特征在于，所述恒壓氣浮導軌系統(tǒng)適用于移動攝像設(shè)備。
【文檔編號】F16C32/06GK203926402SQ201420353797
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】忻琦 申請人:上海仙豐智能設(shè)備有限公司