电动致动器和电动激振装置的制造方法_3

文档序号:9934208阅读:来源:国知局
[0056]接着,对连结X轴致动器100和振动台400的YZ滑件160的结构进行说明。YZ滑件160包括两条Z轴轨道162a、两个Z轴滑块162b、两个连结板164、两个Y轴滑块166b和一条Y轴轨道166a。在Z轴方向上延伸的两条Z轴轨道162a,经由间隔物161被安装于X轴致动器100的可动框的顶板156b。在各Z轴轨道162a安装有与Z轴轨道162a卡合的Z轴滑块162b,Z轴滑块162b沿Z轴轨道162a自由滑动。另外,在振动台400的与X轴致动器100相对的侧面,安装有在Y轴方向上延伸的Y轴轨道166a。在Y轴轨道166a安装有与Y轴轨道166a卡合的两个Y轴滑块166b,两个Y轴滑块166b沿Y轴轨道166a自由滑动。另外,Y轴滑块166b分别经由连结板164与一个Z轴滑块162b连结。即,Y轴轨道166a经由被连结板164连结的Y轴滑块166b和Z轴滑块162b与各Z轴轨道162a连结。利用该结构,振动台400被连接成相对于X轴致动器100的可动部150能够在Y轴方向和Z轴方向上自由滑动。
[0057]如上所述,经由在Y轴方向和Z轴方向上能够以非常小的摩擦阻力滑动的YZ滑件160连结X轴致动器100和振动台400,由此,即使利用Y轴致动器200和Z轴致动器300使振动台400分别在Y轴方向和Z轴方向上振动,振动台400的Y轴方向和Z轴方向的振动成分也不会被向X轴致动器100传递。另外,即使利用X轴致动器100使振动台400在X轴方向上振动,振动台400的X轴方向的振动成分也不会被传递至Y轴致动器200、Z轴致动器300。因此,能够进行互相干扰低的激振。
[0058]另外,连结Y轴致动器200和振动台400的ZX滑件260,也具有与YZ滑件160相同结构,振动台400被连接成相对于Y轴致动器200的可动部在Z轴方向和X轴方向上自由滑动。因此,同样,即使利用Z轴致动器300和X轴致动器100使振动台400在Z轴方向和X轴方向上振动,振动台400的Z轴方向和X轴方向的振动成分也不会被向Y轴致动器200传递。另外,即使利用Y轴致动器200使振动台400在Y轴方向上振动,振动台400的Y轴方向的振动成分也不会被传递至Z轴致动器300和X轴致动器100。因此,能够进行互相干扰低的激振。
[0059]如上所述,各致动器100、200和300能够彼此不干涉地在各驱动轴方向上正确地对振动台400进行激振。另外,各致动器100、200和300因为可动部被导承框和直线引导件支承成仅能够在驱动方向上移动,所以难以向不驱动方向振动。因此,不被控制的不驱动方向的振动,不会从致动器被施加到振动台400。因此,振动台400的各轴方向的振动,由对应的各致动器100、200和300的驱动正确地控制。
[0060]接着,关于在可动支承机构340、YZ滑件160、ZX滑件260和XY滑件360中所使用的直线引导件机构(轨道和滑块)的结构,以可动部支承机构340的Z轴直线引导件机构345(Z轴滑块344、Z轴轨道346)为例进行说明。另外,其它轨道和滑块也与Z轴滑块344和Z轴轨道346同样构成。
[0061 ]图8是将可动部支承机构340的Z轴轨道346和Z轴滑块344用与Z轴轨道346的长轴垂直的一面(即XY平面)切断而形成的截面图,图9是图8的1-1截面图。如图8和图9所示,在Z轴滑块344以包围Z轴轨道346的方式形成有凹部,在该凹部形成有两对槽344a、344a’,这些槽344a、344a’在Z轴轨道346的轴方向延伸。这些槽344a、344a’收纳有多个不锈钢制的滚珠344b和树脂制的保持器344r。保持器344r具有被配置在滚珠344b间的多个间隔部344rs和连结多个间隔部344rs的一对带344rb。滚珠344b被保持在由多个间隔部344rs和带344rb所包围的空间。另外,在Z轴轨道346,在与Z轴滑块344的槽344a、344a ’相对的位置分别设置有槽346a、346a ’,滚珠344b和保持器344r被夹持在槽344a和槽346a或槽344a ’和槽346a ’之间。槽344&、344&’、346&、346&’的截面形状是圆弧状,其曲率半径大致等于滚珠34413的半径。因此,滚珠344b在几乎没有游隙的状态下与槽344a、344a ’、346a、346a ’密接。
[0062]在Z轴滑块344的内部,设置有分别与槽344a、344a ’大致平行的两对滚珠退避路径344c、344c ’。如图9所示,槽344a ’和退避路径344c ’在各自的两端经由U字路径344d ’连接,由槽344a ’、槽346a ’、退避路径344c ’和U字路径344d ’形成用于使滚珠344b和保持器344r循环的循环路径。由槽344a、槽346a和退避路径344c,也形成有同样的循环路径。
[0063]因此,当Z轴滑块344相对于Z轴轨道346移动时,多个滚珠344b在槽344a、346a、和344a’、346a’中滚动并且与保持器344r—起在循环路径中循环。因此,即使在轨道轴方向以外的方向上被施加大负载,也能利用多个滚珠支承滑块,并且利用滚珠344b滚动来保持轨道轴方向的阻力变小,所以能够使Z轴滑块344相对于Z轴轨道346平稳地移动。另外,退避路径344c、344c ’和U字路径344d、344d ’的内径比滚珠344b的直径稍大。因此,退避路径344c、344c ’以及U字路径344d、344d ’与滚珠344b之间产生的摩擦力非常小,因此不会妨碍滚珠344b的循环。
[0064]另外,由于在滚珠344b间存在硬度低的保持器344r的间隔部344rs,因此,滚珠344b彼此大致以一点直接接触所引发的油膜缺乏、磨耗被防止,摩擦阻力变少,寿命也大幅延长。
[0065]X轴致动器100和Y轴致动器200也包括可动部支承机构(图未显示KX轴致动器100的可动部,在与驱动方向(X轴)垂直的两个方向(Y轴和Z轴方向)上被导承框从两侧支承。同样,Y轴致动器200的可动部,在与驱动方向(Y轴)垂直的两个方向(Z轴和X轴方向)上被导承框从两侧支承。X轴致动器100和Y轴致动器200的可动部都被配置成长边方向朝向水平。因此,在不包括可动部支承机构的现有的致动器中,可动部变成仅被杆以悬臂方式支承,可动部的前端侧(振动台400侧)由于本身重量而向下方垂下,这成为驱动时的摩擦、不需要的振动产生的原因。在本实施方式中,X轴致动器100和Y轴致动器200的可动部从下方被导承框支承,所以也解决了这样的问题。
[0066](第二实施方式)
[0067]接着,参照图10?图12,说明本发明的第二实施方式的电动型双轴激振装置1000(以下简记为“激振装置1000”)。
[0068]在上述第一实施方式的激振装置I中,各致动器的主体101、201、301(具体来说是固定部),分别经由固定块110、210、310被刚性支承于装置基座50。因此,各致动器的固定部的振动,经由装置基座50及其它致动器100、200、300被传递至振动台400,能够变成振动的干扰成分。在本实施方式的激振装置1000中,如后所述具有以下结构:各致动器的固定部,在产生强振动的驱动方向上经由空气弹簧被支承在装置基座。因此,即使与第一实施方式的激振装置I相比,也能够进行更高精确度的激振。
[0069 ]图1O、图11和图12分别是激振装置1000的正视图、俯视图和侧视图(表示图1O中的左侧视图)。在以下的第二实施方式的说明中,令图10中的右方向为X轴正方向,令从纸张表面侧向背面侧的方向为Y轴正方向,令上方方向为Z轴正方向。另外,Z轴方向为铅直方向,X轴和Y轴方向为水平方向。另外,对与第一实施方式相同或类似的结构使用类似的参照符号,对于共通的结构省略详细说明。
[0070]激振装置1000构成为能够在X轴方向和Z轴方向的两个方向上对试样(图未显示)进行激振,包括:振动台1400,其安装试样;对振动台1400分别在X轴和Z轴方向上进行激振的两个致动器(X轴致动器1100和Z轴致动器1300);和装置基座1050,其支承各致动器1100和1300。振动台1400的一侧面经由Z轴滑件1160与X轴致动器1100连结,下表面经由一对X轴滑件1360与Z轴致动器1300连结。另外,激振装置1000也与第一实施方式的激振装置I同样,包括未图示的双轴振动读取器、计测部、控制部、输入部和电源部。另外,各致动器1100、1300的内部结构和装置基座1050的结构,与第一实施方式的激振装置I的结构相同。
[0071]X轴致动器1100,被支承单元1110固定在装置基座1050的顶板1056上。支承单元1110包括:被安装于顶板1056上的一对倒T字状的固定块1112;分别被安装于X轴致动器1100的固定部1120的两侧面的一对矩形板状的可动块1118;和以在X轴方向上可自由滑动的的方式对固定块1112和可动块1118进行连结的一对直线引导件1114。各直线引导件1114包括:轨道1114a,其被安装于倒T字
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