致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)和激振裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)和激振裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有在正交3軸方向(X軸、Y軸和Z軸方向)上隔著振動(dòng)臺(tái)獨(dú)立地激振對(duì)象物的3軸激振裝置。在專利文獻(xiàn)1中記載了這樣的3軸激振裝置的例子。
[0003]多軸(2軸或3軸)激振裝置包括在各軸方向上獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的多個(gè)致動(dòng)器。各致動(dòng)器與振動(dòng)臺(tái)經(jīng)由滑動(dòng)連結(jié)機(jī)構(gòu)連結(jié)?；瑒?dòng)連結(jié)機(jī)構(gòu)以在與各致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方向垂直的方向上可滑動(dòng)的方式連結(jié)各致動(dòng)器與振動(dòng)臺(tái)。由此，能夠在正交2軸方向或正交3軸方向上獨(dú)立地激振對(duì)象物。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特公昭49-7171號(hào)公報(bào)【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題
[0008]但是，在專利文獻(xiàn)1的3軸激振裝置中，各致動(dòng)器的固定部直接固定于裝置框架。因此，因各致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)而在固定部發(fā)生的振動(dòng)，經(jīng)由裝置框架和其它致動(dòng)器傳遞到振動(dòng)臺(tái)，成為振動(dòng)噪音。經(jīng)由這樣的裝置框架傳遞的振動(dòng)噪音成為降低激振精度的一個(gè)原因。
[0009]本實(shí)用新型是鑒于上述問題而完成的，其目的在于抑制在各致動(dòng)器的固定部間的振動(dòng)噪音的傳遞，提高多軸激振裝置的激振性能。
[0010]用于解決問題的技術(shù)方案
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，提供一種致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)，其包括:固定于底座的固定部；固定于致動(dòng)器的主體的可動(dòng)部；支承可動(dòng)部，使可動(dòng)部相對(duì)于固定部在規(guī)定方向上可動(dòng)的直線導(dǎo)向器；和緩和固定部與可動(dòng)部之間的沖擊的緩沖部。
[0012]在上述致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)中，可以為以下結(jié)構(gòu)，直線導(dǎo)向器包括:固定于固定部和可動(dòng)部的一方，在規(guī)定方向上延伸的軌道；和固定于固定部和可動(dòng)部的另一方，在規(guī)定方向上在軌道上移動(dòng)的滑架，滑架包括:滑架主體；和夾在軌道的軌道面與滑架主體之間，伴隨滑架的移動(dòng)而在該軌道面上滾動(dòng)的多個(gè)滾動(dòng)體。
[0013]在上述致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)中，可以為以下結(jié)構(gòu)，在滑架主體形成有:滾動(dòng)面，其隔著滾動(dòng)體與軌道的軌道面相對(duì)，該滾動(dòng)體在滾動(dòng)面上滾動(dòng)；和連接路徑，其在規(guī)定方向的兩端部，與形成在軌道面與滾動(dòng)面之間的間隙連通，形成滾動(dòng)體循環(huán)路徑，滑架包括:比滾動(dòng)體柔軟的多個(gè)間隔件，該間隔件設(shè)置在滾動(dòng)體間，與多個(gè)滾動(dòng)體一同在滾動(dòng)體循環(huán)路循環(huán)；和連結(jié)多個(gè)間隔件的柔軟的帶狀物，間隔件和帶狀物由樹脂形成為一體，滾動(dòng)體為圓柱狀或球狀。
[0014]在上述致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)中，可以為以下結(jié)構(gòu)，緩沖部包含以下(a)?(j)中的任一彈性元件，(a)空氣彈簧，(b)螺旋彈簧，(c)碟形彈簧，⑷板簧，(e)環(huán)簧，(f)橡膠彈性體，(g)發(fā)泡橡膠，(h)樹脂，⑴聚氨酯，(j)發(fā)泡塑料。
[0015]在上述致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)中，可以為以下結(jié)構(gòu)，固定部具有:朝向規(guī)定方向的第一固定面；和與第一固定面反向的第二固定面，可動(dòng)部具有:與第一固定面相對(duì)的第一可動(dòng)面；和與第二固定面相對(duì)的第二可動(dòng)面，緩沖部包括:夾在第一固定面與第一可動(dòng)面之間的第一彈性元件；和夾在第二固定面與第二可動(dòng)面之間的第二彈性元件，第一彈性元件和第二彈性元件被施加了預(yù)載荷。
[0016]在上述致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)中，可以為以下結(jié)構(gòu)，第一彈性元件為螺旋彈簧，第二彈性元件為由彈性材料形成的緩沖板。
[0017]在上述致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)中，可以為以下結(jié)構(gòu)，固定部包括:固定于底座的固定部件；和臂部，其從該固定部件突出而延伸到上方，在臂部與可動(dòng)部之間夾入第一彈性元件，可動(dòng)部包括:固定于致動(dòng)器的主體的可動(dòng)塊；從該可動(dòng)塊向規(guī)定方向突出的桿；和壓板，其由該桿支承，在壓板與臂部之間夾入第二彈性元件，臂部的與可動(dòng)塊相對(duì)的一面包含第一固定面，臂部的與壓板相對(duì)的另一面包含第二固定面，臂部由第一彈性元件與第二彈性元件夾著，在臂部形成供桿穿過的貫通孔。
[0018]在上述致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)中，可以為以下結(jié)構(gòu)，包括保持第一彈性元件的第一彈性元件保持構(gòu)造，第一彈性元件為螺旋彈簧，第一彈性元件保持構(gòu)造具有:嵌入到螺旋彈簧的一端部，保持該一端部的嵌合面；和具有作為嵌合面的圓柱面狀的外周面的筒狀部。
[0019]在上述致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)中，可以為以下結(jié)構(gòu)，桿為前端部擰入到在可動(dòng)塊形成的螺孔中的螺栓，第一彈性元件保持構(gòu)造包括:套在螺栓上的第一螺母；和構(gòu)成筒狀部的圓筒狀的環(huán)，環(huán)套在螺栓上，利用第一螺母被緊固于第一螺母與可動(dòng)塊之間，可動(dòng)塊包括形成有螺孔的安裝板，第一彈性元件保持構(gòu)造包括第二螺母，第二螺母套在螺栓上，在第二螺母與可動(dòng)塊之間緊固第二彈性元件、臂部和第一彈性元件。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，提供一種激振裝置，其包括:上述致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)；由該致動(dòng)器支承機(jī)構(gòu)支承的致動(dòng)器；和由該致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)臺(tái)。
[0021]實(shí)用新型的效果
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，由于能夠抑制在各致動(dòng)器的固定部間的振動(dòng)噪音的傳遞，因此能夠提高多軸激振裝置的激振性能。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式的激振裝置的俯視圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式的激振裝置的側(cè)視圖。
[0025]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方式的激振裝置的側(cè)視圖。
[0026]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施方式的Z軸激振單元的俯視圖。
[0027]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施方式的Z軸激振單元的側(cè)視圖。
[0028]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施方式的Z軸激振單元的側(cè)視圖。
[0029]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施方式的X軸激振單元的俯視圖。
[0030]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施方式的X軸激振單元的側(cè)視圖。
[0031]圖9是本實(shí)用新型實(shí)施方式的X軸激振單元的正視圖。
[0032]圖10是本實(shí)用新型實(shí)施方式的垂直驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)型致動(dòng)器的側(cè)視圖。
[0033]圖11是本實(shí)用新型實(shí)施方式的垂直驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)型致動(dòng)器的正視圖。
[0034]圖12是本實(shí)用新型實(shí)施方式的垂直驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)型致動(dòng)器的縱截面圖。
[0035]圖13是放大本實(shí)用新型實(shí)施方式的水平驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)型致動(dòng)器的中立彈簧機(jī)構(gòu)附近的縱截面圖。
[0036]圖14是本實(shí)用新型實(shí)施方式的交叉導(dǎo)向器的外觀圖。
[0037]圖15是本實(shí)用新型實(shí)施方式的A型直線導(dǎo)向器的俯視圖。
[0038]圖16是本實(shí)用新型實(shí)施方式的A型直線導(dǎo)向器的側(cè)視圖。
[0039]圖17是本實(shí)用新型實(shí)施方式的A型直線導(dǎo)向器的正視圖。
[0040]圖18是本實(shí)用新型實(shí)施方式的B型直線導(dǎo)向器的俯視圖。
[0041]圖19是本實(shí)用新型實(shí)施方式的B型直線導(dǎo)向器的側(cè)視圖。
[0042]圖20是本實(shí)用新型實(shí)施方式的B型直線導(dǎo)向器的正視圖。
[0043]圖21是說明安裝于中繼框架的頂板的軌道配置圖。
[0044]圖22是滾柱軸承式直線導(dǎo)向器的橫截面圖。
[0045]圖23是圖22的I 一 I截面圖。
[0046]圖24是表示直線導(dǎo)向器的滾柱與保持件的配置關(guān)系圖。
[0047]圖25是放大振動(dòng)臺(tái)附近的俯視圖。
[0048]圖26是放大X軸激振單元的支承單元的彈簧機(jī)構(gòu)附近的圖。
[0049]圖27是本實(shí)用新型實(shí)施方式的激振裝置的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的方塊圖。
[0050]圖28是球軸承式直線導(dǎo)向器的橫截面圖。
[0051]圖29是放大本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的激振裝置的振動(dòng)臺(tái)附近的俯視圖。
[0052]圖30是放大本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的激振裝置的振動(dòng)臺(tái)附近的側(cè)視圖。
[0053]圖31是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的Z軸激振單元的可動(dòng)部外觀圖。
[0054]圖32是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的中繼框架外觀圖。
[0055]圖33是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的XY滑塊的Y軸軌道的立體圖。
[0056]圖34是放大本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的激振裝置的振動(dòng)臺(tái)附近的俯視圖。
[0057]圖35是放大本實(shí)用新型第四實(shí)施方式的激振裝置的振動(dòng)臺(tái)附近的俯視圖。
[0058]圖36是放大本實(shí)用新型第四實(shí)施方式的激振裝置的振動(dòng)臺(tái)附近的側(cè)視圖。
[0059]圖37是本實(shí)用新型第五實(shí)施方式的激振裝置的側(cè)視圖。
[0060]圖38是本實(shí)用新型第五實(shí)施方式的激振裝置的側(cè)視圖。
[0061]圖39是本實(shí)用新型第六實(shí)施方式的激振裝置的俯視圖。
[0062]圖40是本實(shí)用新型第六實(shí)施方式的激振裝置的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]以下，參照【附圖說明】本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0064]另外，各圖中就同一或?qū)?yīng)的要素注記同一或?qū)?yīng)的符號(hào)，并省略重復(fù)的說明。
[0065]<第一實(shí)施方式>
[0066]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的電動(dòng)型3軸激振裝置1 (以下簡(jiǎn)稱為“激振裝置1”)的機(jī)構(gòu)部10的俯視圖。在以下的說明中，將圖1中的左右方向設(shè)為X軸方向(將右方向設(shè)為X軸正方向)，將上下方向設(shè)為Y軸方向(將下方向設(shè)為Υ軸正方向)，將垂直于紙面的方向設(shè)為ζ軸方向(將從紙面背面?zhèn)瘸虮砻鎮(zhèn)鹊姆较蛟O(shè)為Ζ軸正方向)。另外，Ζ軸方向是鉛垂方向，且X軸和Υ軸方向是水平方向。此外，圖2和圖3分別是激振裝置1的側(cè)視圖。另外，圖2是朝向Υ軸負(fù)方向(圖1中的上方向)觀看激振裝置1的圖，圖3是朝向X軸負(fù)方向(圖1中的左方向)觀看激振裝置1的圖。
[0067]如圖1所示，激振裝置1的機(jī)構(gòu)部10包括:在其上表面固定被測(cè)體(未圖示)的振動(dòng)臺(tái)400 ;對(duì)振動(dòng)臺(tái)400分別在X軸、Υ軸和Ζ軸方向上進(jìn)行激振的3個(gè)激振單元(X軸激振單元100、Υ軸激振單元200和Ζ軸激振單元300);和安裝各激振單元100、200和300的裝置底座500。
[0068]圖4是Ζ軸激振單元300的俯視圖，圖5和圖6是Ζ軸激振單元300的側(cè)視圖。另夕卜，圖5是朝向Υ軸負(fù)方向觀看Ζ軸激振單元300的圖，圖6是朝向X軸負(fù)方向觀看Ζ軸激振單元300的圖。
[0069]此外，圖7、圖8和圖9分別是X軸激振單元100的俯視圖、側(cè)視圖和正視圖。另夕卜，圖7、圖8和圖9分別是朝向Ζ軸負(fù)方向、Υ軸負(fù)方向和X軸負(fù)方向觀看X軸激振單元100的圖。
[0070]各激振單元100、200和300是分別包括電動(dòng)型致動(dòng)器(音圈馬達(dá))的直動(dòng)激振單元。振動(dòng)臺(tái)400與各激振單元100、200和300分別經(jīng)由作為滑動(dòng)連結(jié)機(jī)構(gòu)的兩軸滑塊(ΥΖ滑塊160、ΖΧ滑塊260和ΧΥ滑塊360)而連結(jié)。激振裝置1使用各激振單元100、200和300，對(duì)振動(dòng)臺(tái)400和固定于振動(dòng)臺(tái)400上的被測(cè)體在正交3軸方向上進(jìn)行激振。
[0071 ]圖27是表示激振裝置1的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)la的概略結(jié)構(gòu)的方塊圖。驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)la包括:控制整個(gè)裝置動(dòng)作的控制部20 ;計(jì)測(cè)振動(dòng)臺(tái)400的振動(dòng)的計(jì)測(cè)部30 ;對(duì)控制部20供給電力的電源部40 ;和與外部進(jìn)行輸入輸出的接口部50。
[0072]接口部50包括例如與用戶之間進(jìn)行輸入輸出的用戶接口、用于與LAN(局域網(wǎng)絡(luò))等各種網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)接口、用于與外部機(jī)器連接的USB(通用串行總線)和與GPIB(通用接口總線)等各種通信接口中的一個(gè)以上。此外，用戶接口例如包含各種操作開關(guān)、顯示器、LCD(液晶顯示器)等各種顯示設(shè)備、鼠標(biāo)或觸控墊等各種指示裝置、觸控屏幕、攝影機(jī)、打印機(jī)、掃描儀、蜂鳴器、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、存儲(chǔ)卡讀寫器等各種輸入輸出裝置中的一個(gè)以上。
[0073]計(jì)測(cè)部30包括安裝于振動(dòng)臺(tái)400的3軸振動(dòng)傳感器(3軸振動(dòng)拾取器)32，將3軸振動(dòng)傳感器32輸出的信號(hào)(例如速度信號(hào)或加速度信號(hào))放大并數(shù)字轉(zhuǎn)換后傳送至控制部20。另外，3軸振動(dòng)傳感器32獨(dú)立檢測(cè)X軸、Y軸和Z軸方向的振動(dòng)。此外，計(jì)測(cè)部30根據(jù)3軸振動(dòng)傳感器32的信號(hào)來計(jì)算表示振動(dòng)臺(tái)400的振動(dòng)狀態(tài)的各種參數(shù)(例如，速度、加速度、振幅、功率譜密度等)，并傳送至控制部20?？刂撇?0根據(jù)經(jīng)接口部50輸入的激振波形和來自計(jì)測(cè)部30的信號(hào)，控制輸入至各激振單元100、200和300的驅(qū)動(dòng)線圈(后述)的交流電流大小和頻率，能夠以希望的振幅和頻率使振動(dòng)臺(tái)400發(fā)生振動(dòng)。
[0074]接著，說明各激振