激振装置的制造方法_3

文档序号:10044014阅读:来源:国知局
对称性(360。/2旋转对称),但不具4次旋转对称性(360。/4旋转对称)。因而,移动方向(图15、图18的左右方向)与横向(图15、图18的上下方向)对外力的响应特性(即,振动特性)不同。使分别实质上具有2次旋转对称性且重量分布彼此大致相等的滑架364Ab与滑架364Bb在上下方向的轴(各滑架364Ab、364Bb的两度旋转对称轴)周围旋转90度而连结的交叉导向器364的滑架(以下称“交叉滑架”),能够得到大致4次旋转对称性,在2个直线运动方向(X轴方向与Y方向)之间对外力的响应特性更为均匀。
[0100]通过经由上述交叉导向器364来连结Z轴激振单元300的可动部320与振动台400,振动台400能够与Z轴激振单元300的可动部320在X轴方向和Y轴方向上可滑动地连结。
[0101]图21是说明安装于中继框架324的顶板324b的4个交叉导向器364的轨道364Aa、364Ba的配置关系的上表面图。本实施方式的XY滑块360中,安装于顶板324b的4条轨道(具体而言是各2条轨道364Aa、364Ba)的方向在X轴方向(图21的左右方向)与Y轴方向(图21的上下方向)上交替改变。通过该配置,使4个交叉导向器364全体的质量分布平均化,实现方向性更少的振动特性。
[0102]此外,如图21所示,A型直线导向器364A与B型直线导向器364B的上下配置关系(即,固定于中继框架324的顶板324b的轨道364Aa、364Ba)在每个交叉导向器364交替地改变。由此,A型直线导向器364A与B型直线导向器364B的质量分布的微小差异被平均化,能够实现方向性更少的振动特性。
[0103]如此,经由在X轴方向和Y轴方向上能够以小摩擦阻力地滑动的XY滑块360,来连结Z轴激振单元300与振动台400,由此,即使振动台400因X轴激振单元100和Y轴激振单元200而分别在X轴方向和Y轴方向上振动,振动台400在X轴方向和Y轴方向上的振动成分也不会向Z轴激振单元300传递。
[0104]此外,完全不会因Z轴激振单元300的驱动而对振动台400施加X轴和Y轴方向上的力。因而能够进彳丁串首小的激振。
[0105]接着,说明连结X轴激振单元100与振动台400的YZ滑块160 (图7、图8)的结构。YZ滑块160包括:在X轴激振单元100的可动部120 (中继框架124)前端面固定的连结臂162 ;能够在Y轴方向上滑动地连结连结臂162 (X轴激振单元100)与振动台400的1组Y轴直线导向器164A ;和能够在Z轴方向上滑动地连结X轴激振单元100与振动台400的3组Z轴直线导向器164B。此外,Y轴直线导向器164A包括1条Y轴轨道164Aa与3个Y轴滑架164Ab。另外,Z轴直线导向器164B包括1条Z轴轨道164Ba与1个Z轴滑架164Bb。
[0106]如图7所示,连结臂162在X轴激振单元100侧形成与可动部120 (中继框架124)的直径大致相同大小。通过该结构,X轴激振单元100的激振力能够均衡地传递至连结臂162。此外,连结臂162在振动台400侧扩张至与Y轴轨道164Aa的长度大致相同的大小。通过该结构,能够对直径比中继框架124长的Y轴轨道164Aa遍及其全长地进行支承。
[0107]此外,连结臂162为了实现轻量化,而在Y轴方向上等间隔设置有在Z轴方向上贯通的5个圆孔162a。形成于连结臂162的圆孔162a数量、直径和间隔根据连结臂162尺寸和施加于连结臂162的激振力大小等而定。
[0108]在Y轴方向上延伸的Y轴轨道164Aa经由连结臂162和中继框架124固定于X轴激振单元100的可动部120。此外,Y轴轨道164Aa上装设有可滑动地与Y轴轨道164Aa卡合的3个Y轴滑架164Ab。
[0109]在Z轴方向上延伸的3条Z轴轨道164Ba在振动台400与X轴激振单元100相对的侧面等间隔地安装在Y轴方向上。此外,各Z轴轨道164Ba上装设有可滑动地与Z轴轨道164Ba卡合的Z轴滑架164Bb。
[0110]另外,本实施方式的Y轴滑架164Ab为与上述A型直线导向器364a的滑架364Ab相同的结构,Z轴滑架164Bb为与上述B型直线导向器364B的滑架364Bb相同的结构。另外,Y轴滑架164Ab也可以使用B型直线导向器364B的滑架364Bb,Z轴滑架164Bb也可以使用A型直线导向器364a的滑架364Ab。
[0111]Y轴滑架164Ab与Z轴滑架164Bb通过4支螺栓连结而形成交叉导向器364的滑架(交叉滑架)。即,Y轴轨道164Aa经由3个交叉滑架而与3条Z轴轨道164Ba连结。通过该结构,振动台400能够在Y轴方向和Z轴方向上与X轴激振单元100的可动部120滑动地连结。
[0112]如此,经由能够以小摩擦阻力在Y轴方向和Z轴方向上滑动的YZ滑块160,而连结X轴激振单元100与振动台400,由此,即使振动台400因Y轴激振单元200和Z轴激振单元300而分别在Y轴方向和Z轴方向上振动,振动台400在Y轴方向和Z轴方向上的振动成分也不会向X轴激振单元100传递。
[0113]此外,完全不会因X轴激振单元100的驱动而对振动台400施加Y轴和Z轴方向上的力。因而能够进彳丁串首小的激振。
[0114]此外,连结Y轴激振单元200与振动台400的ZX滑块260也具有与YZ滑块160相同的结构,振动台400以能够在Z轴方向和X轴方向上滑动的方式与Y轴激振单元200的可动部连结。因此,即使振动台400因Z轴激振单元300和X轴激振单元100而分别在Z轴方向和X轴方向上振动,振动台400在Z轴方向和X轴方向上的振动成分也不会向Y轴激振单元200传递。
[0115]此外,完全不会因Y轴激振单元200的驱动而对振动台400施加Z轴和X轴方向上的力。因而能够进彳丁串首小的激振。
[0116]如上所述,各激振单元100、200和300彼此不会相互干扰,因而能够使振动台400在各驱动轴方向上正确发生振动。此外,因为各激振单元100、200和300的可动部通过引导框和直线导向器以仅可在驱动方向上移动的方式支承,所以不易在非驱动方向上振动。因而,未被控制的非驱动方向上的振动也不会从各激振单元100、200和300施加于振动台400。因此,通过对应的各激振单元100、200和300的驱动,能够正确地控制振动台400的各轴方向上的振动。
[0117]接着,对于可动部支承机构140、240、340、YZ滑块160、ΖΧ滑块260和ΧΥ滑块360等中使用的直线导向器机构(轨道和滑架)的内部构造,以可动部支承机构340的Ζ轴直线导向器344(Ζ轴滑架344b、Z轴轨道344a)为例来说明。另外,如上所述,Z轴直线导向器344为与A型直线导向器364A相同的机构。此外,B型直线导向器364B的内部构造除了安装孔364Bb3之外,为与Z轴直线导向器344相同的结构。此外,在激振装置1的机构部10中使用的其他直线导向器机构也为与Z轴直线导向器344相同的结构。
[0118]图22是以与Z轴轨道344a的长轴垂直的一面(即XY平面)切断可动部支承机构340的Z轴直线导向器344 (Z轴轨道344a和Z轴滑架344b)的截面图。此外,图23是图22的I 一 I截面图。本实施方式的Z轴直线导向器344使用滚柱作为转动体。通过使用滚柱可获得高位置精度与刚性。
[0119]在图22中的Z轴轨道344a的横向两侧面分别形成有在Z轴方向上延伸且截面为梯形的槽344al。此外,如图22和图23所示,在Z轴滑架344b上以包围Z轴轨道344a的方式形成有在Z轴方向上延伸的槽344b5。在槽344b5的各侧壁形成有沿着Z轴轨道344a的槽344al延伸的突出部344b6。突出部344b6上形成有与Z轴轨道344a的梯形的槽344al的各斜面平行的一对斜面。在Z轴轨道344a的一对槽344al的合计4个斜面和与这些斜面分别相对的突出部344b6的合计4个斜面之间分别形成有间隙。该4个间隙中分别收纳有多个不锈钢制的滚柱344c 1、344c2、344c3、344c4和可旋转地保持并连结滚柱的树脂制的保持件344c5(图23)。滚柱344(:1、34402、34403、34404分别由槽344&1的斜面与突出部344b6的斜面夹着而保持。
[0120]此外,在Z轴滑架344b的内部,与上述4个间隙分别平行地形成有4个滚柱退避路径 344bl、344b2、344b3、344b4。如图 23 所示,滚柱退避路径 344bl、344b2、344b3、344b4在其两端与对应的上述间隙连通。由此,形成用于使滚柱344cl、344c2、344c3、344c4和保持件344c5循环的循环路径。
[0121]Z轴滑架344b沿着Z轴轨道344a在Z轴方向上移动时,多个滚柱344cl、344c2、344c3、344c4与保持件344c5 —起在各循环路径344b 1、344b2、344b3、344b4中循环。Z轴滑架 344b 由多个滚柱 344c 1、344c2、344c3、344c4 支承。此外,通过滚柱 344cl、344c2、344c3、344c4转动,保持Z轴方向上的小阻力。因此,即使在与Z轴方向不同的方向上的大载荷施加于Z轴直线导向器344的情况下,Z轴滑架344b仍可沿着Z轴轨道344a平滑地移动。
[0122]图24是表示滚柱与保持件344c5的配置关系的图。如图24所示,连结多个滚柱(例如滚柱344c4)的保持件344c5具有:配置于滚柱344c4间的多个间隔部344c5b ;与连结多个间隔部344c5b的一对带状物344c5a。各间隔部344c5b的两端分别固定于一对带状物344c5a,形成梯状的保持件344c5。在由相邻的一对间隔部344c5b与一对带状物344c5a包围的空间保持各滚柱344c4。
[0123]此外,通过在滚柱344c4间设置硬度低的保持件344c5的间隔部344c5b,能够防止因各滚柱344c4以狭窄的接触面积直接接触而产生的油膜破损或磨耗,摩擦阻力变小,寿命也大幅延长。
[0124]X轴激振单元100和Y轴激振单元200也包括可动部支承机构140、240。X轴激振单元100的可动部120 (中继框架124)在与驱动方向(X轴)垂直的两个方向(Y轴和Z轴方向)上从两侧经由X轴直线导向器而由引导框支承。同样地,Y轴激振单元200的可动部(中继框架)在与驱动方向(Y轴)垂直的两个方向(Z轴和X轴方向)从两侧经由Y轴直线导向器而由引导框支承。X轴激振单元100和Y轴激振单元200的可动部均配置成轴线方向朝向水平。因而,在没有可动部支承机构的现有技术中的激振单元中,可动部仅通过连杆悬吊支承,可动部的前端侧(振动台400侧)因本身重量而向下方垂下,这成为驱动时的摩擦力和不需要的振动增加的原因。在本实施方式中,因为X轴激振单元100和Y轴激振单元200的可动部是从下方由引导框支承,所以能够消除上述问题。
[0125]接着,说明振动台400的结构。振动台400 (图8)具有蜂巢构造,包括:顶板401 ;从顶板401周缘部下垂的框部410 ;在下表面安装XY滑块360的底部402 ;和由顶板401、框部410与底部402夹着的蜂巢状芯部420。
[0126]图25是将振动台400附近扩大后的平面图。如图25所示,作为台面的顶板401是方形(正方形或长方形)的4角由直线切除后的切角状(大致八角形状)的板材。另外,顶板401也可以为方形的4角由圆弧切除后的形状。框部410也是与板材呈切角状接合的框状部件。框部410具有:在Y轴方向上延伸的一对Y壁部411、415 ;在乂轴方向上延伸的一对X壁部413、417 ;和4个切角壁部412、414、416、418。切角壁部412连结Y壁部411
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