专利名称：水平共振低频激振器的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种共振激振器，尤其指一种适用于低频率研究的水平共振低频激振器。
背景技术：
现代的工业环境中，充满各种影响产品制造的变数，而振动因素对于工业产品制造的影响，近来越来越受到重视。因为对于精密产品的制造，例如半导体IC产品的制造，环境振动频率的影响十分重大。而低频(频率约小于12.5Hz)振动对于精密产品(例如半导体)业的影响，近来受到精密产品(例如半导体)制造业的重视。因为，近来由于交通建设的密度及能量的提高，精密产品(例如半导体)制造环境中极易遇到有低频振动充斥的环境(例如高速铁路通过的工业厂区)。因此精密产品(例如半导体)仪器设备商以及精密产品(例如半导体)制造业，皆努力减少低频振动对精密产品(例如半导体)制造的不良影响，并致力于低频振动对精密产品(例如半导体)制造的评估研究。因而，需要一种方便有效的低频激振器，产生以低频为主的振动，以作为模拟该低频环境以提供研究，改良或测试的用途。而一般交通建设的垂直振动幅度，与一般环境的振动背景值相当，并且也较容易模拟重现(例如，南部科学园区)。而于水平振动方面，于高于12.5Hz的振动幅度，也约与自然环境相当，较容易模拟重现。但是对于振动频率不大于12.5Hz的水平低频振动，尤其是于2Hz至3.5Hz间的低频振动，自然背景值与一般的交通建设(例如高速铁路)的水平振动幅度相差甚大，因此精密产品(例如半导体)制造业界亟需要一种方便有效的水平低频激振器，以作为模拟该低频环境的研究测试的用。
而传统的低频激振器，常用的有电磁式激振器，其适用的频率多用于高频，低频振动不大可行且易于故障。而另有一种用于地质地层研究的离心式激振器，则因为体积十分庞大，组合费时费力，仅适用于户外大型土木工程的地质振动模拟，并不适合厂区或工厂实验室测试或模拟使用。另一种电磁式惯性激振器，较适合于高频激振，即使低频可激振，但由于振动力不够，只适用于小型代待测物。
本发明的另一目的在于提供一种水平共振低频激振器，能容易调整或模拟主要为低频的水平振动。
本发明的另一目的在于提供一可以利用共振以达到大振福的振动力。
为实现上述目的，本发明提供的水平共振低频激振器，包含一偏心质量式激振单元，以提供低频共振振动能量；一固定支撑单元，以支撑该偏心质量式激振单元；以及一水平传导弹性单元，设置于偏心质量式激振单元的一侧，使得偏心质量式激振单元所产生的低频共振振动能量可以传导至水平传导弹性单元。
其中该固定支撑单元为螺杆所构成。
其中固定支撑单元设于偏心质量式激振单元的上方，使得偏心质量式激振单元与地面分离。
其还包含至少一连接于该固定支撑单元与地面间的缓冲单元。
其中该水平传导弹性单元包括弹簧。
其中还包含一连结单元，该连结单元设于水平传导弹性单元的另一侧。
图2为本发明的实验数据图。
具体实施例方式
为进一步了解本发明的技术内容，特举水平共振低频激振器较佳具体实施例说明如下。
图1为本发明水平共振低频激振器10的示意图，包含一偏心质量式激振单元11，一固定支撑单元12，一水平传导弹性单元13，一缓冲单元14，以及一连结单元15。
其中偏心质量式激振单元11提供低频共振振动能量，偏心质量式激振单元11主要是利用一偏心的旋转块做旋转的运动以产生振动的作用，由于偏心质量式激振单元11为一已知的装置，在此不再赘述其原理。
固定支撑单元12在本实施例中是将偏心质量式激振单元11固定于支架上梁40，以便固定偏心质量式激振单元11于一位置并与地面分离且可依测试环境需要，调整激振单元11高度，固定支撑单元12可采用如图所示可调整长度的复数螺杆121所构成。另有一缓冲单元14设置于偏心质量式激振单元11的下方，缓冲单元14在本实施例中采用气压式缓冲件141(如空气轴承式缓冲件)，使得偏心质量式激振单元11要在输出激振单元水平振动方向90有一定的自由度，并且亦有降低固定支撑单元12因振动而损坏的可能，需注意是缓冲单元14在本发明中不一定需要，而只是辅助性的元件。
水平传导弹性单元13设置于偏心质量式激振单元11的一侧，在本实施例中水平传导弹性单元13亦采用弹簧131，偏心质量式激振单元11发出的振动会传导至水平传导弹性单元13，并进行激振单元水平振动方向90的能量传递。水平传导弹性单元13在本发明中是个非常重要的独特设计，有关水平传导弹性单元13的作用在下文中会详细叙述。
连结单元15设于水平传导弹性单元13的另一侧，即在使用水平共振低频激振器10时，连结单元15设于水平传导弹性单元13与隔振基座20之间。连结单元15最主要的功能在于调整隔振基座20与水平共振低频激振器10之间的距离，亦可调整水平传导弹性单元13施力于隔振基座20的大小。
由上述的构造，水平共振低频激振器10所产生的振动即可传至隔振基座20，而可测量一精密设备30(如半导体制造设备)在不同的振动状况下所受的影响。
以下即说明为何本发明可以达到公知技术在低频下无法达到较大的振动力。本发明主要是利用的是水平传导弹性单元13。以弹簧131为例，譬如想要测精密设备30在2.5Hz的状况下所受的影响，而且是在较大的振动力且水平共振低频激振器10输出振动讯号的扭曲度维持在譬如5％以下，则只要适当选择弹簧131的自然频率(与弹簧131的弹性系数K及运动质量有关)为相同或接近2.5Hz，则可产生共振的效果。因此只要调整偏心质量式激振单元11输出适度的振动力，即可达到大振福的振动力，请参考图2的实验结果，图2测量在不同的振动频率下，水平共振低频激振器10所输出的加速度值，深色条状表示有共振的状况下，而浅色条状表示没有共振的状况下，从实验结果可以发现在有共振的状况下其加速度明显放大，因此使用者可以更换不同的弹簧，以简便地调整达到不同频率的振动力共振输出。而由于偏心质量式激振单元11被固定支撑单元12以悬吊式固定，因此输出振动讯号的扭曲度维持在譬如5％以下。
应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，譬如固定支撑单元12亦可装设于偏心质量式激振单元11的下方等等。本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种水平共振低频激振器，包含一偏心质量式激振单元，以提供低频共振振动能量；一固定支撑单元，以支撑该偏心质量式激振单元；以及一水平传导弹性单元，设置于偏心质量式激振单元的一侧，使得偏心质量式激振单元所产生的低频共振振动能量可以传导至水平传导弹性单元。
2.如权利要求1所述的水平共振低频激振器，其特征在于，其中该固定支撑单元为螺杆所构成。
3.如权利要求1所述的水平共振低频激振器，其特征在于，其中固定支撑单元设于偏心质量式激振单元的上方，使得偏心质量式激振单元与地面分离。
4.如权利要求3所述的水平共振低频激振器，其特征在于，其中还包含至少一连接于该固定支撑单元与地面间的缓冲单元。
5.如权利要求1所述的水平共振低频激振器，其特征在于，其中该水平传导弹性单元包括弹簧。
6.如权利要求1所述的水平共振低频激振器，其特征在于，其中还包含一连结单元，该连结单元设于水平传导弹性单元的另一侧。
全文摘要
一种水平共振低频激振器，主要包含一偏心质量式激振单元，一固定支撑单元，以及一水平传导弹性单元。其中偏心质量式激振单元提供低频共振振动能量；固定支撑单元支撑该偏心质量式激振单元；水平传导弹性单元设置于偏心质量式激振单元的一侧，可由更换不同的弹簧，以简便地调整达成不同频率的振动力共振输出，因此只要调整偏心质量式激振单元输出适度的振动力，即可达到大振幅的振动力。
文档编号B06B1/10GK1429667SQ01138700
公开日2003年7月16日 申请日期2001年12月29日 优先权日2001年12月29日
发明者刘云辉, 黄宇中 申请人:财团法人工业技术研究院