DE202015010027U1

DE202015010027U1 - Oszilliervorrichtung zur Verbindung eines Rütteltisches mit einer Z-Achsen-Oszilliereinheit

Info

Publication number: DE202015010027U1
Application number: DE202015010027.9U
Authority: DE
Original assignee: Kokusai Keisokuki KK
Current assignee: Kokusai Keisokuki KK
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2025-07-31
Also published as: EP3176562A4; JP2018205322A; KR102595796B1; JP6653735B2; CN106605134B; KR102357171B1; WO2016017744A1; US20170160166A1; EP4215893A1; EP3176562A1; JP2018185340A; KR102350411B1; TW202012058A; EP4036548A1; JP2018185341A; JP6559851B2; TWI736021B; JP6559852B2; TWI736019B; CN110530591B

Abstract

Eine Oszilliervorrichtung enthaltend:
einen Rütteltisch (2400);
einen Y-Achsen-Aktuator (200A), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch in einer Y-Achsen-Richtung antreibt, die eine horizontale Richtung ist;
ein Z-Achsen-Aktuator (300A), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch in einer Z-Achsen-Richtung, die eine vertikale Richtung ist, antreibt
einen ersten Gleiter (2360), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch mit dem Z-Achsen-Aktuator gleitend in der Y-Achsen-Richtung koppelt; und
einen zweiten Gleiter (2260), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch mit dem Y-Achsen-Aktuator gleitend in der Z-Achsen-Richtung koppelt;
wobei der erste Gleiter Y-Achsen-Linearführungen (2367) umfasst, die jeweils aufweisen:
eine Y-Achsen-Schiene (2367a), die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt; und
einen Y-Achsen-Schlitten (2367b), der so konfiguriert ist, dass er mit der Y-Achsen-Schiene in der Y-Achsen-Richtung gleitend in Eingriff kommt;
wobei der zweite Gleiter Z-Achsen-Linearführungsbahnen (2267) umfasst, die jeweils aufweisen:
eine Z-Achsen-Schiene (2267a), die sich in der Z-Achsen-Richtung erstreckt; und
einen Z-Achsen-Schlitten (2267b), der so konfiguriert ist, dass er mit der Z-Achsen-Schiene in der Z-Achsen-Richtung gleitend in Eingriff kommt; und
wobei eine der Y-Achsen-Schienen (2367al) des ersten Gleiters und eine der Z-Achsen-Schienen (2267al) des zweiten Gleiters im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Oszilliervorrichtungen, elektrodynamische Stellantriebe, Querführungsbahnen, Linearführungsbahnen und Rütteltische für Vibrationsprüfungen und dergleichen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bekannt ist eine dreiachsige Oszilliervorrichtung, die einen Rütteltisch in drei orthogonale Achsenrichtungen in Schwingung versetzt. Patentschrift 1 offenbart eine Oszilliervorrichtung, die die Oszillation in einem hohen Frequenzbereich ermöglichte, indem eine rollenführungsartige Linearführungsbahn (nachstehend einfach als „Linearführung“ bezeichnet), die Wälzkörper umfasst, verwendet wurde.
Zum Beispiel müssen zum Oszillieren in drei orthogonalen Achsenrichtungen (X-Achsen-Richtung, Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung) ein Rütteltisch und ein Z-Achsen-Stellantrieb zum Oszillieren des Rütteltisches in der Z-Achsen-Richtung in der X-Achsen-Richtung und der Z-Achsen-Richtung verschiebbar mit einem zweiachsigen Gleiter verbunden sein. In der Oszilliervorrichtung der Patentschrift 1 ist ein XY-Gleiter, der ein zweiachsiger Gleiter ist, mit einer Querführungsbahn gestaltet (nachstehend einfach als „Querführung“ bezeichnet), in der Schlitten von Linearführungen in zwei orthogonalen Achsen (X-Achse und Y-Achse) über eine Zwischenstufe (Verbindungsplatte) miteinander verbunden sind.
DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
PATENTSCHRIFT
(Patentschrift 1) Internationale Veröffentlichungsnr. 2009/011433
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
ZUGRUNDELIEGENDES PROBLEM DER ERFINDUNG
Da die Konfiguration der Querführung von Patentschrift 1 jedoch eine Zwischenstufe verwendet, kommt es zu einer großen Zahl von Komponenten, was die Querführung schwer macht. Dadurch wird die Leistung der Oszilliervorrichtung gesenkt, vor allem in Hochfrequenzbereichen. Insbesondere wird, weil das bewegliche Teil der Oszilliervorrichtung schwer wird, zum Antrieb eine größere elektrische Energie notwendig, und das schwere bewegliche Teil senkt die Obergrenze der Oszillationsfrequenz. Da überdies eine Resonanzfrequenz des beweglichen Teils der Oszilliervorrichtung gesenkt wird, nehmen Vibrationsgeräusche in Prüffrequenzbereichen zu.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Situation gemacht, und das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung einer Querführung zu erzielen, indem die Struktur der Querführung vereinfacht wird, was wiederum die Frequenzeigenschaften einer Oszilliervorrichtung verbessert.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Oszilliervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes: einen Rütteltisch; eine X-Achsen-Oszilliereinheit, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch in einer X-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt; eine Y-Achsen-Oszilliereinheit, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch in einer Y-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt; eine Z-Achsen-Oszilliereinheit, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch in einer Z-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt; eine erste Linearführungsbahn, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch und die Z-Achsen-Oszilliereinheit in der X-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet; und eine zweite Linearführungsbahn, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch und die Z-Achsen-Oszilliereinheit in der Y-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet; wobei die X-Achsen-Linearführungsbahn umfasst: eine X-Achsen-Schiene, die sich in der X-Achsen-Richtung erstreckt; und einen X-Achsen-Schlitten, der so gestaltet ist, dass er in der X-Achsen-Richtung verschiebbar in die X-Achsen-Schiene eingreift, wobei die Y-Achsen-Linearführungsbahn umfasst: eine Y-Achsen-Schiene, die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt; und einen Y-Achsen-Schlitten, der so gestaltet ist, dass er in der Y-Achsen-Richtung verschiebbar in die Y-Achsen-Schiene eingreift, wobei der X-Achsen-Schlitten direkt am Y-Achsen-Schlitten befestigt ist.
Da gemäß der oben genannten Konfiguration eine Querführung vom Typ Linearführungsbahn ohne Zwischenstufe gestaltet ist, wird es möglich die Frequenzeigenschaften einer Oszilliervorrichtung durch Verkleinerung und Gewichtsreduktion der Querführung zu verbessern.
Außerdem umfasst die Oszilliervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Bolzen zur Befestigung des X-Achsen-Schlittens am Y-Achsen-Schlitten, wobei der X-Achsen-Schlitten mit ersten Schlittenbefestigungslöchern, die Lochbohrungen sind, versehen ist, wobei der Y-Achsen-Schlitten mit zweiten Schlittenbefestigungslöchern, die Gewindebohrungen sind, versehen ist, und wobei der X-Achsen-Schlitten mit den Bolzen, die in die ersten Schlittenbefestigungslöcher eingeführt werden und in die zweiten Schlittenbefestigungslöcher geschraubt werden, direkt am Y-Achsen-Schlitten befestigt wird
Gemäß der oben genannten Konfiguration wird es möglich, den X-Achsen-Schlitten nur mit den Bolzen direkt am Y-Achsen-Schlitten zu fixieren, ohne dass eine Zwischenstufe eingefügt wird.
Bei der oben genannten Oszilliervorrichtung kann die X-Achse mit vier ersten Schlittenbefestigungslöchern versehen sein, die sich in Z-Achsen-Richtung erstrecken, und der Y-Achsen-Schlitten kann mit vier zweiten Schlittenbefestigungslöchern versehen sein, die sich in Z-Achsen-Richtung erstrecken, wobei Mittellinien der vier ersten Schlittenbefestigungslöcher und Mittellinien der vier zweiten Schlittenbefestigungslöcher entsprechende Ecken eines vorher festgelegten Quadrats der XY-Ebene berühren.
Da gemäß der oben genannten Konfiguration jede der Anordnungen der ersten Schlittenbefestigungslöcher und der zweiten Schlittenbefestigungslöcher eine zweimalige Rotationssymmetrie um die Z-Achse aufweist, wird es möglich, den X-Achsen-Schlitten mit den Bolzen direkt mit dem Y-Achsen-Schlitten zu verbinden, selbst wenn die Ausrichtung des Y-Achsen-Schlittens in Bezug auf den X-Achsen-Schlitten um 90 Grad um die Z-Achse verschoben ist.
Bei der oben genannten Oszilliervorrichtung können U-förmige Kerben, die aus der Z-Achsen-Richtung (vertikale Richtung) gesehen U-förmig sind, an einem Zentrum in der X-Achsen-Richtung (lineare Bewegungsrichtung) und an beiden Seiten in der Y-Achsen-Richtung (laterale Richtung) des X-Achsen-Schlittens ausgebildet sein.
Bei der oben genannten Oszilliervorrichtung können L-förmige Kerben, die aus der Z-Achsen-Richtung gesehen L-förmig sind, an beiden Enden in der X-Achsen-Richtung und an beiden Seiten in der Y-Achsen-Richtung des X-Achsen-Schlittens ausgebildet sein.
Durch eine Bereitstellung der obigen beschriebenen U-förmigen Kerben und L-förmigen Kerben, werden eine Verkleinerung und Gewichtsreduktion des X-Achsen-Schlittens möglich.
Bei der oben genannten Oszilliervorrichtung kann der X-Achsen-Schlitten Flanschabschnitte zwischen den U-förmigen Kerben und den L-förmigen Kerben aufweisen, und die ersten Schlittenbefestigungslöcher können an den Flanschabschnitten ausgebildet sein. Mit anderen Worten heißt das, dass dies eine Konfiguration ist, bei der die U-förmigen Kerben und die L-förmigen Kerben an beiden Seiten in der X-Achsen-Richtung der ersten Schlittenbefestigungslöcher, die an beiden Seitenabschnitten in der Y-Achsen-Richtung ausgestaltet sind, bereitgestellt sind, während die Positionen der ersten Schlittenbefestigungslöcher vermieden werden.
Gemäß der oben genannten Konfiguration können Größe und Gewicht des X-Achsen-Schlittens reduziert werden, ohne die Positionen der ersten Schlittenbefestigungslöcher zu verändern.
In der oben genannten Oszilliervorrichtung kann die X-Achsen-Linearführungsbahn Laufrollen umfassen, die zwischen der X-Achsen-Schiene und dem X-Achsen-Schlitten eingeklemmte Wälzkörper sind.
Gemäß der oben genannten Konfiguration verbessert sich die Steifigkeit der X-Achsen-Linearführungsbahn und dadurch verbessern sich der Lastwiderstand (Stoßfestigkeit) und eine Resonanzfrequenz der X-Achsen-Linearführungsbahn, wodurch sich die durch die X-Achsen-Linearführungsbahn verursachen Vibrationsgeräusche reduzieren. Die Vibrationsgeräusch-reduzierende Wirkung macht sich besonders bemerkbar, wenn eine Oszillation bei Frequenzen von gleich oder mehr als 500 Hz erfolgt.
In der oben genannten Oszilliervorrichtung können zweite U-förmige Kerben, die aus der Z-Achsen-Richtung gesehen U-förmig sind, an einem Zentrum in der Y-Achsen-Richtung beider Seiten in der X-Achsen-Richtung des Y-Achsen-Schlittens ausgebildet sein, und zweite L-förmige Kerben, die aus der Z-Achsen-Richtung gesehen L-förmig sind, an beiden Enden in der Y-Achsen-Richtung beider Seiten in der X-Achsen-Richtung des Y-Achsen-Schlittens ausgestaltet sein. Der Y-Achsen-Schlitten kann zweite Flanschabschnitte zwischen den zweiten U-förmigen Kerben und den zweiten L-förmigen Kerben aufweisen, und die zweiten Schlittenbefestigungslöcher können an den zweiten Flanschabschnitten ausgebildet sein. Die Y-Achsen-Linearführungsbahn kann Laufrollen umfassen, die zwischen der Y-Achsen-Schiene und dem Y-Achsen-Schlitten eingeklemmte Wälzkörper sind.
Außerdem umfasst ein elektrodynamischer Stellantrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: ein Befestigungsteil mit einer im Wesentlichen rohrartigen Form; ein bewegliches Teil, von dem zumindest ein Teil in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils untergebracht ist, und das so gestaltet ist, dass es in einer Achsenrichtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt wird; und einen Federmechanismus, der so gestaltet ist, dass er das Befestigungsteil und das bewegliche Teil elastisch miteinander verbindet.
Gemäß der oben genannten Konfiguration kann ein Lösen des beweglichen Teils vom Befestigungsteil und ein Aufprall des beweglichen Teils gegen das Befestigungsteil verhindert werden, da das bewegliche Teil und das Befestigungsteil durch den Federmechanismus miteinander verbunden sind.
In dem oben genannten elektrodynamischen Stellantrieb kann der Federmechanismus ein neutraler Federmechanismus sein, der so gestaltet ist, dass er das bewegliche Teil in Bezug auf das Befestigungsteil in einer neutralen Position in Achsenrichtung elastisch abstützt.
Gemäß der oben genannten Konfiguration wird es möglich, die Position des beweglichen Teils zu steuern und das bewegliche Teil in Schwingung zu versetzen, wobei sich die neutrale Position immer im Zentrum der Hin- und Herbewegung befindet.
Bei dem oben genannten elektrodynamischen Stellantrieb kann der Federmechanismus Folgendes umfassen: eine am beweglichen Teil befestigte Stange; eine am Befestigungsteil befestigte Trägerplatte für die elastischen Komponenten; und eine erste und eine zweite elastische Komponente, die zwischen der Stange und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt sind. Die Trägerplatte für die elastischen Komponenten kann mit einem Durchgangsloch versehen sein, in das die Stange eingeführt werden soll, und die Stange kann Folgendes umfassen: einen ersten Flanschabschnitt; und einen zweiten Flanschabschnitt, der an einer Seite, die dem ersten Flanschabschnitt gegenüberliegt, über die Trägerplatte für die elastischen Komponenten hinweg bereitgestellt ist. Die erste elastische Komponente kann zwischen dem ersten Flanschabschnitt und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt sein, und die zweite elastische Komponente kann zwischen dem zweiten Flanschabschnitt und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt sein.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird es möglich, das bewegliche Teil mit den beiden elastischen Komponenten verlässlich in die neutrale Position zurückzuziehen, unabhängig davon, ob sich das bewegliche Teil in positiver oder negativer Antriebsrichtung verschiebt.
Bei dem oben genannten elektrodynamischen Stellantrieb kann zumindest eine der ersten und zweiten elastischen Komponenten eine Feder beinhalten.
Bei dem oben genannten elektrodynamischen Stellantrieb kann die Feder eine Schraubenfeder sein.
Die Verwendung einer Schraubenfeder ermöglicht die Steuerung von relativ großen Verschiebungen.
Bei dem oben genannten elektrodynamischen Stellantrieb kann zumindest eine der ersten und zweiten elastischen Komponenten ein Gummi oder ein Harz beinhalten.
Durch die Verwendung von elastischen Komponenten, die aus Materialien mit hohen Dämpfungseigenschaften gestaltet sind, etwa elastische Gummikörper oder viskoelastische Körper, wie z. B. Antivibrations-Gummi oder Harzplatten, kann ein kleiner Federmechanismus umgesetzt werden.
Außerdem umfasst eine Oszilliervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen Rütteltisch; einen vertikalen Stellantrieb, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch in vertikaler Richtung antreibt; und einen horizontalen Stellantrieb, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch in horizontaler Richtung antreibt, wobei es sich bei dem horizontalen Stellantrieb um einen der oben genannten elektrodynamischen Stellantriebe handelt.
Beim horizontalen Stellantrieb, auf den keine Schwerkraft in der Antriebsrichtung wirkt, ist eine Funktion zum Zurückziehen des beweglichen Teils sowohl in positiver als auch in negativer Richtung erforderlich, um das bewegliche Teil in der neutralen Position zu halten, und somit ist der Federmechanismus (neutraler Federmechanismus), der die erste und zweite elastische Komponente umfasst, wirksam.
In der oben genannten Oszilliervorrichtung kann der vertikale Stellantrieb Folgendes umfassen: ein Befestigungsteil mit einer im Wesentlichen rohrartigen Form; ein bewegliches Teil, von dem zumindest ein Abschnitt in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils untergebracht ist, und das so gestaltet ist, dass es in einer Achsenrichtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt wird; und eine Luftfeder, die so gestaltet ist, dass sie das Befestigungsteil in Bezug auf das bewegliche Teil von unten abstützt.
Außerdem umfasst eine Linearführungsbahn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: eine Schiene; und einen Schlitten, der so gestaltet ist, dass er verschiebbar in die Schiene eingreift, wobei eine Oberseite des Schlittens mit vier ersten Schlittenbefestigungslöchern, die entsprechende Ecken eines Quadrats berühren, versehen ist, und wobei das erste Schlittenbefestigungsloch eine Lochbohrung ist.
Außerdem umfasst eine Linearführungsbahn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: eine Schiene; und einen Schlitten, der so gestaltet ist, dass er verschiebbar in die Schiene eingreift, wobei eine Oberseite des Schlittens mit vier zweiten Schlittenbefestigungslöchern, die entsprechende Ecken eines Quadrats berühren, versehen ist, und wobei das zweite Schlittenbefestigungsloch eine Gewindebohrung ist.
Die oben genannte Linearführungsbahn kann Wälzkörper umfassen, die zwischen der Schiene und dem Schlitten eingefügt sind und so gestaltet sind, dass sie als die Schlittengleiter auf Rollbahnen der Schiene und des Schlittens rollen.
In der oben genannten Linearführungsbahn können die Wälzkörper Laufrollen sein.
In der oben genannten Linearführungsbahn können die Wälzkörper Kugeln sein.
Außerdem umfasst eine Querführungsbahn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: eine der oben genannten ersten Linearführungsbahnen; eine der oben genannten zweiten Linearführungsbahnen; und Bolzen zur Befestigung eines Schlittens der ersten Linearführungsbahn an einem Schlitten der zweiten Linearführungsbahn, wobei der Schlitten der ersten Linearführungsbahn mit den Bolzen, die in erste Schlittenbefestigungslöcher der ersten Linearführungsbahn eingeführt werden und in zweite Schlittenbefestigungslöcher der zweiten Linearführungsbahn geschraubt werden, direkt am Schlitten der zweiten Linearführungsbahn befestigt ist.
In der oben genannten Linearführungsbahn kann der Schlitten der ersten Linearführungsbahn mit dem Schlitten der zweiten Linearführungsbahn kombiniert werden, während ihre Gleitrichtungen um 90 Grad zueinander verschoben werden.
Eine Oszilliervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst auch: einen ersten Gleiter, das so gestaltet ist, dass er einen Rütteltisch mit dem Z-Achsen-Stellantrieb in der Y-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet; und einen zweiten Gleiter, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch mit dem Y-Achsen-Stellantrieb in der Z-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Z-Achsen-Schienen des zweiten Gleiters am Rütteltisch befestigt sind (Konfiguration A), und dass eine der Y-Achsen-Schienen des ersten Gleiters und eine der Z-Achsen-Schienen des zweiten Gleiters im Wesentlichen auf einer gleichen Ebene angeordnet sind (Konfiguration B).
Gemäß der oben genannten Konfiguration A wird die Ausübung von oszillierenden Kräften in der Z-Achsen-Richtung auf den Z-Achsen-Schlitten des zweiten Gleiters vermieden. Daher werden Vibrationsgeräusche, die durch Vibrationen des Z-Achsen-Schlittens des zweiten Gleiters verursacht werden, reduziert.
Außerdem wird gemäß der oben genannten Konfiguration B die Ausübung von Vibrationsdrehmomenten um die Z-Achse auf den Y-Achsen-Schlitten des ersten Gleiters und den Z-Achsen-Schlitten des zweiten Gleiters vermieden. Daher werden Vibrationsgeräusche, die durch die Vibrationen des Y-Achsen-Schlittens des ersten Gleiters und des Z-Achsen-Schlittens des zweiten Gleiters verursacht werden, reduziert.
Durch die Kombination der oben genannten Konfiguration A and Konfiguration B wird einer der Hauptfaktoren für Vibrationsgeräusche in hohen Frequenzbereichen, die durch Linearführungen verursacht werden, ausgeschlossen, wodurch die Vibrationsgeräusche drastisch reduziert werden, und somit wird die Umsetzung von praktischen hohen Oszillationsgenauigkeiten in hohen Frequenzbereichen ermöglicht.
In der Oszilliervorrichtung, die in Patentschrift 1 offenbart wird, waren die Oszillationsgenauigkeiten aufgrund von Vibrationsgeräuschen, die in hohen Frequenzbereichen intensiv auftreten, begrenzt. Es gibt verschiedene mögliche Ursachen für solche Vibrationsgeräusche, aber die Ursachen wurden nicht identifiziert.
Bei der Erforschung der Ursachen für die Vibrationsgeräusche haben Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass die Pegel der Vibrationsgeräusche in hohen Frequenzbereichen abnehmen, wenn die Konfiguration, bei der die Schienen der Z-Achsen-Linearführungen des zweiten Verbindungselements am Rütteltisch befestigt sind (Konfiguration A), und wenn die Konfiguration, bei der die Schienen der X-Achsen-Linearführungen des ersten Verbindungselements und die Schienen der Z-Achsen-Linearführungen des zweiten Verbindungselements auf derselben Ebene (ZX-Ebene) angeordnet sind (Konfiguration B), angewendet wird. Darüber hinaus wurde nachgewiesen, dass bei Kombination dieser beiden Konfigurationen die Pegel der Vibrationsgeräusche drastisch abnehmen und praktische hohe Oszillationsgenauigkeiten in hohen Frequenzbereichen erzielt werden können.
Wird Konfiguration A (bei der die Schienen der Z-Achsen-Linearführungen des zweiten Verbindungselements am Rütteltisch befestigt sind) angewendet, wenn der Rütteltisch in die Z-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt wird, oszillieren nur die Schienen der Z-Achsen-Linearführungen des zweiten Verbindungselements in der Z-Achsen-Richtung gemeinsam mit dem Rütteltisch, und die Schlitten der Z-Achsen-Linearführungen des zweiten Verbindungselements oszillieren nicht in der Z-Achsen-Richtung. Da der Schlitten der Linearführung komplexe Strukturen aufweist und verglichen mit der Schiene schwer ist, ist der Schlitten der Linearführung anfälliger für die Erzeugung von Vibrationsgeräuschen bei der Oszillation. Es ist daher zu berücksichtigen, dass das Vermeiden einer Oszillation der Schlitten der Z-Achsen-Linearführungen in der Z-Achsen-Richtung ein Faktor bei der Geräuschreduktion ist.
Falls Konfiguration B (bei der die Schienen der X-Achsen-Linearführungen des ersten Verbindungselements und die Schienen der Z-Achsen-Linearführungen des zweiten Verbindungselements auf derselben Ebene angeordnet sind) angewendet wird, werden außerdem keine Drehmomente um die Z-Achse auf die Schlitten der X-Achsen-Linearführungen des ersten Verbindungselements ausgeübt, selbst wenn eine Oszillationskraft in der X-Achsen-Richtung über die Schienen der Z-Achsen-Linearführungen des zweiten Verbindungselements auf den Rütteltisch ausgeübt wird. In diesem Fall werden auch keine Drehmomente um die Z-Achse auf die Schlitten der Z-Achsen-Linearführungen des zweiten Verbindungselements ausgeübt. Der Schlitten der X-Achsen-Linearführung weist eine besonders hohe Steifigkeit gegen Translationskräfte in der Z-Achsen-Richtung auf, hat aber eine relativ geringe Steifigkeit gegen die Drehmomente um die Z-Achse. Außerdem weist der Schlitten der Z-Achsen-Linearführung eine besonders hohe Steifigkeit gegen Translationskräfte in die X-Achsen-Richtung auf, hat aber eine relativ geringe Steifigkeit gegen die Drehmomente um die Z-Achse. Es ist daher zu berücksichtigen, dass die Vermeidung der Ausübung von Drehmomenten um die Z-Achsen-Richtung auf jeden der Schlitten der X-Achsen-Linearführungen des ersten Verbindungselements und der Z-Achsen-Linearführungen des zweiten Verbindungselements durch die Anwendung von Konfiguration B ein Faktor bei der Geräuschreduktion ist.
Außerdem kann bei der oben beschriebenen Oszilliervorrichtung der zweite Gleiter drei oder mehr Z-Achsen-Linearführungsbahnen, die parallel angeordnet sind, umfassen.
Bei der Anwendung von Konfiguration A überwiegen die Vorteile, die in der Verbesserung der Oszillationsgenauigkeiten aufgrund der Verstärkung der Steifigkeit liegen, die Nachteile, die in der Verringerung der Oszillationsgenauigkeiten aufgrund der Zunahme der zu oszillierenden Masse in vertikaler Richtung bei gleichzeitiger Erhöhung der Anzahl der zweiten Gleiter liegen. Daher wird eine weitere Verbesserung der Oszillationsgenauigkeiten möglich, indem die Konfiguration übernommen wird, bei der die zweiten Gleiter drei oder mehr Z-Achsen-Linearführungsbahnen, die parallel angeordnet sind, umfassen.
In der oben beschriebenen Oszilliervorrichtung kann mindestens einer von dem ersten Gleiter, dem zweiten Gleiter und dem dritten Gleiter ein Wälzlagermechanismus sein, der Laufrollen als Wälzkörper umfasst.
Durch die Anwendung des Wälzlagermechanismus mit hoher Steifigkeit wird eine noch höhere Oszillationsgenauigkeit erzielt.
Bei der oben genannten Oszilliervorrichtung können der X-Achsen-Stellantrieb, der Y-Achsen-Stellantrieb und der Z-Achsen-Stellantrieb elektrodynamische Stellantriebe sein, und der elektrodynamische Stellantrieb kann Folgendes umfassen: ein Befestigungsteil mit einer im Wesentlichen rohrartigen Form; ein bewegliches Teil, von dem zumindest ein Abschnitt in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils untergebracht ist, und das so gestaltet ist, dass es in einer Achsenrichtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt werden kann; und eine Vielzahl von Stützmechanismen für das bewegliche Teil, die so gestaltet sind, dass sie das bewegliche Teil von Seiten desselben in der Achsenrichtung des Befestigungsteils bei der Hin- und Herbewegung abstützen. Der Stützmechanismus für das bewegliche Teil kann Folgendes umfassen: eine Schiene, die an einer Seitenfläche des beweglichen Teils befestigt ist und sich in der Achsenrichtung des Befestigungsteils erstreckt; und einen Schlitten, der am Befestigungsteil befestigt ist und so gestaltet ist, dass er in der Achsenrichtung verschiebbar in die Schiene eingreift. Die Stützungsmechanismen für das bewegliche Teil können um eine Achsenlinie des Befestigungsteils in im Wesentlichen regelmäßigen Intervallen angeordnet sein.
In der oben genannten Oszilliervorrichtung können die Y-Achsen-Schienen des ersten Gleiters am Rütteltisch befestigt sein, und der bewegliche Teil kann Folgendes umfassen: ein zylindrisches Teil, das koaxial in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils angeordnet ist; und eine an einem oberen Ende des zylindrischen Teils angebrachte Kopfplatte mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form, von der eine Seite in die Y-Achsen-Richtung zeigt. Eine Länge der Kopfplatte in der Y-Achsen-Richtung kann länger sein als ein Außendurchmesser des zylindrischen Teils und kann gleich oder größer sein als eine Länge des Rütteltisches in der Y-Achsen-Richtung.
Die oben genannte Oszilliervorrichtung kann zwei Paar der Stützmechanismen für das bewegliche Teil umfassen, und das bewegliche Teil kann von den zwei Paar der Stützmechanismen für das bewegliche Teil von beiden Seiten in zwei orthogonalen Richtungen eingeklemmt sein.
In der oben genannten Oszilliervorrichtung kann das bewegliche Teil eine Stange umfassen, die aus einem Ende des beweglichen Teils herausragt und sich auf einer Achsenlinie des Befestigungsteils erstreckt, und das Befestigungsteil kann ein Lager umfassen, das so gestaltet ist, dass es die Stange beweglich in der Achsenrichtung des Befestigungsteils abstützt.
Die oben genannte Oszilliervorrichtung kann eine Basis umfassen, und der elektrodynamische Stellantrieb kann einen Befestigungsteil-Stützmechanismus, der so gestaltet ist, dass er das Befestigungsteil stützt, umfassen. Der Befestigungsteil-Stützmechanismus kann Folgendes umfassen: einen beweglichen Block, der am Befestigungsteil angebracht ist; eine Linearführungsbahn, die so gestaltet ist, dass sie den beweglichen Block und die Basis in der Achsenrichtung des Befestigungsteils verschiebbar miteinander verbindet; und ein Dämpfungselement, das zwischen der Basis und dem beweglichen Block angeordnet ist und so gestaltet ist, dass eine Übertragung von Vibrationen in der Achsenrichtung verhindert wird.
Bei der oben genannten Oszilliervorrichtung kann das Dämpfungselement eine Luftfeder sein.
Bei der oben genannten Oszilliervorrichtung kann der Befestigungsteil-Stützmechanismus einen an der Basis befestigten Befestigungsblock umfassen, und zumindest eines von der Linearführungsbahn und dem Vibrationsverhinderungselement des Befestigungsteil-Stützmechanismus kann über den Befestigungsblock an der Basis befestigt sein.
Außerdem umfasst ein elektrodynamischer Stellantrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: eine Basis; einen an der Basis angebrachten Befestigungsteil-Stützmechanismus; ein Befestigungsteil mit einer im Wesentlichen rohrartigen Form, das vom Befestigungsteil-Stützmechanismus abgestützt wird; und ein bewegliches Teil, von dem zumindest ein Abschnitt in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils untergebracht ist, und das so gestaltet ist, dass es in einer Achsenrichtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt wird, wobei der Befestigungsteil-Stützmechanismus umfasst: einen am Befestigungsteil angebrachten beweglichen Block; eine Linearführungsbahn, die so gestaltet ist, dass sie die Basis und den beweglichen Block in der Achsenrichtung des Befestigungsteils verschiebbar miteinander verbindet; und einen Federmechanismus, der so gestaltet ist, dass er die Basis und den beweglichen Block elastisch miteinander verbindet.
Der oben genannte elektrodynamische Stellantrieb kann einen an der Basis angebrachten Befestigungsblock umfassen, und die mindestens eine Linearführungsbahn und der Federmechanismus können über den Befestigungsblock an der Basis angebracht sein.
Bei dem oben genannten elektrodynamischen Stellantrieb kann der Federmechanismus ein neutraler Federmechanismus sein, der so gestaltet ist, dass er den beweglichen Block im Hinblick auf das Befestigungsteil in einer neutralen Position in der Achsenrichtung elastisch abstützt.
Bei dem oben genannten elektrodynamischen Stellantrieb kann der Federmechanismus Folgendes umfassen: eine am beweglichen Teil befestigte Stange; eine am Befestigungsblock befestigte Trägerplatte für die elastischen Komponenten; und eine erste und zweite elastische Komponente, die zwischen der Stange und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt sind. Die Trägerplatte für die elastischen Komponenten kann mit einem Durchgangsloch, in das die Stange eingeführt werden soll, versehen sein, und die Stange kann Folgendes umfassen: einen ersten Flanschabschnitt; und einen zweiten Flanschabschnitt, der an einer Seite, die dem ersten Flanschabschnitt gegenüberliegt, über die Trägerplatte für die elastischen Komponenten hinweg bereitgestellt ist. Die erste elastische Komponente kann zwischen dem ersten Flanschabschnitt und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt sein, und die zweite elastische Komponente kann zwischen dem zweiten Flanschabschnitt und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt sein.
Bei dem oben genannten elektrodynamischen Stellantrieb kann das Dämpfungselement eine Luftfeder sein.
Der oben genannte elektrodynamische Stellantrieb kann ein Paar bewegliche Blöcke umfassen, und die beweglichen Blöcke des Paars können an beiden Seitenflächen des Befestigungsteils angebracht sein, wobei sich dazwischen eine Achsenlinie des Befestigungsteils befindet.
Eine Oszilliervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: einen der oben genannten elektrodynamischen Stellantriebe; und einen Rütteltisch, der so gestaltet ist, dass er durch den elektrodynamischen Stellantrieb in der Achsenrichtung in Schwingung versetzt wird.
Außerdem umfasst ein Rütteltisch gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes: ein Rahmenteil mit einer im Wesentlichen quadratischen Form; eine erste Rippe, die so gestaltet ist, dass sie erste Kantenabschnitte des Rahmenteils, die einander in einer ersten Richtung gegenüberliegen, miteinander verbindet; eine zweite Rippe, die so gestaltet ist, dass sie zweite Kantenabschnitte des Rahmenteils, die einander in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung gegenüberliegen, miteinander verbindet; eine erste Linearführungsbahn, die an einer Außenfläche des ersten Kantenabschnitts angebracht ist und in einer dritten Richtung senkrecht zu sowohl der ersten als auch der zweiten Richtung verschiebbar ist; und eine zweite Linearführungsbahn, die an einer Außenfläche des zweiten Kantenabschnitts angebracht ist und in der dritten Richtung verschiebbar ist, wobei die erste Linearführungsbahn auf einer Erweiterungsebene der ersten Rippe angeordnet ist, und wobei die zweite Linearführungsbahn auf einer Erweiterungsebene der zweiten Rippe angeordnet ist.
Bei dem oben genannten Rütteltisch kann das Rahmenteil eine sechseckige Form haben, die durch Abschneiden von vier Ecken eines Quadrats erhalten wird.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird es möglich, eine Querführung vom Typ Linearführungsbahn ohne Zwischenstufe auszugestalten, weshalb eine Verbesserung der Frequenzeigenschaften einer Oszilliervorrichtung ermöglicht wird, indem die Querführung verkleinert und deren Gericht reduziert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[1] 1 ist eine Draufsicht einer Oszilliervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] 2 ist eine Seitenansicht der Oszilliervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[3] 3 ist eine Seitenansicht der Oszilliervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[4] 4 ist eine Draufsicht einer Z-Achsen-Oszilliereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[5] 5 ist eine Seitenansicht der Z-Achsen-Oszilliereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[6] 6 ist eine Seitenansicht der Z-Achsen-Oszilliereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[7] 7 ist eine Draufsicht derX-Achsen-Oszilliereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[8] 8 ist eine Seitenansicht der X-Achsen-Oszilliereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[9] 9 ist eine Vorderansicht der X-Achsen-Oszilliereinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[10] 10 ist eine Seitenansicht eines vertikalen elektrodynamischen Stellantriebs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[11] 11 ist eine Vorderansicht eines vertikalen elektrodynamischen Stellantriebs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[12] 12 ist eine Längsschnittansicht eines vertikalen elektrodynamischen Stellantriebs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[13] 13 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht rund um einen neutralen Federmechanismus eines horizontalen elektromagnetischen Stellantriebs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[14] 14 ist eine Außenansicht einer Querführung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[15] 15 ist eine Draufsicht einer A-Typ-Linearführung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[16] 16 ist eine Seitenansicht der A-Typ-Linearführung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[17] 17 ist eine Vorderansicht der A-Typ-Linearführung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[18] 18 ist eine Draufsicht einer B-Typ-Linearführung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[19] 19 ist eine Seitenansicht der B-Typ-Linearführung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[20] 20 ist eine Vorderansicht der B-Typ-Linearführung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[21] 21 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von Schienen, die an einer oberen Platte eines Verbindungsrahmens befestigt sind, veranschaulicht.
[22] 22 ist eine Querschnittsansicht einer wälzgelagerten Linearführung.
[23] 23 ist eine Schnittansicht in I-I von 22.
[24] 24 ist ein Diagramm, das eine Anordnungsbeziehung zwischen Laufrollen und Halterungen der Linearführung zeigt.
[25] 25 ist eine vergrößerte Draufsicht rund um einen Rütteltisch.
[26] 26 ist eine vergrößerte Ansicht rund um einen Federmechanismus einer Stützeinheit der X-Achsen-Oszilliereinheit.
[27] 27 ist ein Blockdiagramm eines Antriebssteuersystems der Oszilliervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[28] 28 ist eine Querschnittsansicht einer kugelgelagerten Linearführung.
[29] 29 ist eine vergrößerte Draufsicht rund um einen Rütteltisch einer Oszilliervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[30] 30 ist eine vergrößerte Seitenansicht rund um den Rütteltisch der Oszilliervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[31] 31 ist eine Außenansicht eines beweglichen Teils einer Z-Achsen-Oszilliereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[32] 32 ist eine Außenansicht eines Verbindungsrahmens gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[33] 33 ist eine perspektivische Darstellung einer Y-Achsen-Schiene eines XY-Gleiters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[34] 34 ist eine vergrößerte Draufsicht rund um einen Rütteltisch einer Oszilliervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[35] 35 ist eine vergrößerte Draufsicht rund um einen Rütteltisch einer Oszilliervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[36] 36 ist eine vergrößerte Seitenansicht rund um den Rütteltisch der Oszilliervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[37] 37 ist eine Seitenansicht einer Oszilliervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[38] 38 ist eine Seitenansicht der Oszilliervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[39] 39 ist eine Draufsicht einer Oszilliervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[40] 40 ist eine Seitenansicht der Oszilliervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Dieselben oder entsprechenden Zahlen werden denselben oder entsprechenden Komponenten in jeder der Zeichnungen zugeordnet, und überflüssige Beschreibungen werden hier ausgelassen.
<Erste Ausführungsform>
1 ist eine Draufsicht eines Mechanismusteils 10 einer elektrodynamischen dreiachsigen Oszilliervorrichtung 1 (nachstehend abgekürzt mit „Oszilliervorrichtung 1“) gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung wird eine laterale Richtung in 1 als X-Achsen-Richtung (mit der Rechtsrichtung als positive X-Achsen-Richtung), eine vertikale Richtung in 1 als Y-Achsen-Richtung (mit der Abwärtsrichtung als positive Y-Achsen-Richtung) und eine Richtung senkrecht zum Papier in 1 als Z-Achsen-Richtung (mit einer Richtung von der Rückseite zur Vorderseite des Papiers als positive Z-Achsen-Richtung) bezeichnet. Es ist zu beachten, dass die Z-Achsen-Richtung vertikal und die X-Achsen-Richtung und die Y-Achsen-Richtung horizontal sind. 2 und 3 sind Seitenansichten der Oszilliervorrichtung 1. Es ist zu beachten, dass 2 ein Diagramm ist, das die Oszilliervorrichtung 1 mit Blick in die negative Y-Achsen-Richtung (in 1 nach oben gesehen) zeigt, und 3 ein Diagramm ist, das die Oszilliervorrichtung 1 mit Blick in die negative Y-Achsen-Richtung zeigt (in 1 nach links gesehen) zeigt.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Mechanismusteil 10 der Oszilliervorrichtung 1 einen Rütteltisch 400, auf dessen Oberfläche ein Prüfkörper (nicht gezeigt) befestigt werden soll, drei Oszilliereinheiten (X-Achsen-Oszilliereinheit 100, Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 und Z-Achsen-Oszilliereinheit 300), die den Rütteltisch 400 in der X-Achsen-Richtung, der Y-Achsen-Richtung bzw. der Z-Achsen-Richtung in Schwingung versetzen, und eine Vorrichtungsbasis 500, an der die Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 angebracht sind.
4 ist eine Draufsicht der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300, und 5 und 6 sind Seitenansichten der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300. Es ist zu beachten, dass 5 ein Diagramm ist, das die Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 mit Blick in die negative Y-Achsen-Richtung zeigt, und 6 ein Diagramm ist, das die Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 mit Blick in die negative X-Achsen-Richtung zeigt.
Außerdem sind 7, 8 und 9 jeweils eine Draufsicht, eine Seitenansicht bzw. eine Vorderansicht der X-Achsen-Oszilliereinheit. Es ist zu beachten, dass 7, 8 und 9 Diagramme sind, die die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 jeweils mit Blick in die negative Z-Achsen-Richtung bzw. die negative X-Achsen-Richtung zeigen.
Die Oszilliereinheiten 100, 200 and 300 sind Linearbewegungs-Oszilliereinheiten, die jeweils einen elektrodynamischen Stellantrieb (Schwingspulenmotor) umfassen. Der Rütteltisch 400 und die Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 sind miteinander über entsprechende zweiachsige Gleiter (XZ-Gleiter 160, ZX-Gleiter 260 und XY-Gleiter 360), die Gleitverbindungsmechanismen sind, verbunden. Die Oszilliervorrichtung 1 versetzt den Rütteltisch 400 und einen auf dem Rütteltisch 400 befestigten Prüfkörper in den drei orthogonalen Achsenrichtungen mit den Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 in Schwingung.
27 ist ein Blockdiagramm, das eine kurze Konfiguration eines Antriebssteuersystems 1a der Oszilliervorrichtung 1 zeigt. Das Antriebssteuersystem 1a umfasst ein Steuerteil 20 zur Steuerung der gesamten Operationen der Vorrichtung, ein Messteil 30 zur Messung der Vibration des Rütteltisches 400, eine Energiequelle 40 zur Versorgung des Steuerteils 20 mit elektrischer Energie und ein Schnittstellenteil 50 zum Durchführen von Eingaben und Ausgaben nach außen.
Das Schnittstellenteil 50 umfasst zum Beispiel eine oder mehrere Benutzerschnittstellen, die Eingaben von einem und Ausgaben an einen Benutzer vornehmen, eine Netzwerkschnittstelle zur Verbindung mit jeder Art von Netzwerken wie einem LAN (Local Area Network) und jeder Art von Kommunikationsschnittstellen wie einem USB (Universal Serial Bus) oder einem GPIB (General Purpose Interface Bus) zur Verbindung mit externen Geräten. Außerdem beinhalten die Benutzerschnittstellen zum Beispiel einen oder mehrere jeder Art von Manipulationsschaltern, Anzeigen, jeder Art von Anzeigevorrichtungen wie LCD (Liquid Crystal Display), jeder Art von Zeigevorrichtungen wie eine Maus oder ein Touchpad und jeder Art von Eingabe- und Ausgabevorrichtungen wie Touchscreens, Videokameras, Drucker, Scanner, Summer, Lautsprecher, Mikrofone und Speicherkartenleser und -schreiber.
Das Messteil 30 umfasst einen dreiachsigen Vibrationssensor (dreiachsigen Schwingungsaufnehmer), der am Rütteltisch 400 angebracht ist, und führt eine Verstärkung und digitale Umwandlung in Signale durch, die von dem dreiachsigen Vibrationssensor 32 ausgegeben werden (z. B. Geschwindigkeitssignale oder Beschleunigungssignale), und sendet sie zum Steuerteil 20. Es ist zu beachten, dass der dreiachsige Vibrationssensor 32 Vibrationen unabhängig von einander in der X-Achsen-Richtung, der Y-Achsen-Richtung und der Z-Achsen-Richtung erkennt. Außerdem berechnet das Messteil 30 jede Art von Parametern, die einen Schwingungszustand des Rütteltisches 400 anzeigen (z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Amplitude, spektrale Leistungsdichte und dergleichen) auf der Basis der Signale vom dreiachsigen Vibrationssensor 32 und sendet sie zum Steuerteil 20. Das Steuerteil 20 kann den Rütteltisch 400 mit gewünschten Amplituden und Frequenzen in Schwingung versetzen, indem es die Größen und Frequenzen der Wechselströme steuert, die in jeweils in eine Antriebsspule der Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 (die später beschrieben werden) auf der Basis von über das Schnittstellenteil 50 eingegebenen Wellenformen und der Signale vom Messteil 30 einzugeben sind.
Nachstehend werden Strukturen von jeder der Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 beschrieben. Wie später beschrieben wird, umfassen die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 und die Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 jeweils horizontale elektrodynamische Stellantriebe (nachstehend einfach als „horizontaler Stellantrieb“ bezeichnet) 100A bzw. 200A. Andererseits umfasst die Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 einen vertikalen elektrodynamischen Stellantrieb (nachstehend einfach als „vertikaler Stellantrieb“ bezeichnet) 300A.
Der vertikale Stellantrieb 300A umfasst eine Luftfeder 330 (die später beschrieben wird) zum Tragen der Gewichte (statischen Lasten) des Prüfkörpers und des Rütteltisches. Andererseits umfassen die horizontalen Stellantriebe 100A und 200A neutrale Federmechanismen 130 bzw. 230 (die später beschrieben werden), die Rückstellkräfte anwenden, um den Rütteltisch wieder in eine neutrale Position zu bringen (Ausgangspunkt, Referenzposition). Da die Konfigurationen der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 und der Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 identisch mit jener der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 sind, abgesehen davon, dass sie die neutralen Federmechanismen 130 und 230 anstelle der Luftfeder 330 umfassen, wird die detaillierte Konfiguration der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 im Namen von jeder der Oszilliereinheiten beschrieben.
10 ist eine Seitenansicht und 11 ist eine Vorderansicht des vertikalen Stellantriebs 300A. Außerdem ist 12 eine Längsschnittansicht der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 (vertikaler Stellantrieb 300A). Der vertikale Stellantrieb 300A umfasst ein Befestigungsteil 310 mit einem rohrförmigen Körper 312 und ein bewegliches Teil 320, das im Inneren des Rohrs des Befestigungsteils 310 untergebracht ist. Das bewegliche Teil 320 kann sich in der vertikalen Richtung (Z-Achsen-Richtung) in Bezug auf das Befestigungsteil 310 bewegen. Das bewegliche Teil 320 umfasst einen Hauptrahmen 322 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form und eine Antriebsspule 352, die koaxial an einem unteren Endabschnitt des Hauptrahmens 322 angebracht ist. Außerdem ist ein Verbindungsrahmen 324 mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen gleich ist wie ein Durchmesser des Hauptrahmens 322 an einem oberen Ende des Hauptrahmens 322 angebracht.
Die Antriebsspule 352 ist über ein Antriebsspulen-Halteelement 351 am unteren Ende des Hauptrahmens 322 angebracht. Der Hauptrahmen 322 ist so geformt, dass er eine Kegelstumpfform hat, wobei eine Seite leicht geneigt ist, um einen längeren Außendurchmesser auf der unteren Seite zu haben. Außerdem verfügt der Hauptrahmen 322 über eine Stange 322a, die sich auf einer Mittelachse erstreckt, und eine Kopfplatte 322b und eine Bodenplatte 322c, die senkrecht zur Mittelachse angeordnet ist. Die Kopfplatte 322b und die Bodenplatte 322c sind über die Stange 322a miteinander verbunden. Die Stange 322a durchdringt die Bodenplatte 322c und erstreckt sich weiter nach unten. Überdies ist der Verbindungsrahmen 324 an der Kopfplatte 322b angebracht.
Außerdem ist ein innerer Magnetpol 316, der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat und koaxial mit dem rohrförmigen Element 312 des Befestigungsteils angeordnet ist, innerhalb des rohrförmigen Elements 312 befestigt. Das rohrförmige Element 312 und der innere Magnetpol 316 sind beide aus magnetischen Substanzen hergestellt. Ein Außendurchmesser des inneren Magnetpols 316 ist kleiner als der Innendurchmesser der Antriebsspule 352, und die Antriebsspule 352 ist in einer Lücke zwischen einer äußeren Umfangsfläche des inneren Magnetpols 316 und einer inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Elements 312 angeordnet. Außerdem ist ein Lager 318, das die Stange 322a nur in der Z-Achsen-Richtung beweglich abstützt, in einem Rohr des inneren Magnetpols 316 befestigt.
Eine Vielzahl von Aussparungen 312b sind auf einer inneren Umfangsfläche 312a des rohrförmigen Elements 312 ausgebildet, und in jeder der Aussparungen 312b ist eine Erregerwicklung 314 untergebracht. Wenn den Erregerwicklungen 314 ein Gleichstrom (Erregerstrom) zugeführt wird, werden Magnetfelder in radialen Richtungen des rohrförmigen Elements 312, wie anhand der Pfeile A dargestellt, an einem Abschnitt erzeugt, an dem die innere Umfangsfläche 312a des rohrförmigen Elements 312 an die äußere Umfangsfläche des inneren Magnetpols 316 angrenzt und dieser gegenüberliegt. Wenn der Antriebsspule 352 in diesem Zustand ein Antriebsstrom zugeführt wird, wird die Lorentzkraft in einer Achsenrichtung der Antriebsspule 352, d. h. in der Z-Achsen-Richtung, erzeugt, und das bewegliche Teil 320 wird in der Z-Achsen-Richtung angetrieben.
Außerdem ist die Luftfeder 330 in dem Rohr des inneren Magnetpols 316 untergebracht. Ein unteres Ende der Luftfeder 330 ist am Befestigungsteil 310 befestigt und die Stange 322a ist am oberen Ende der Luftfeder 330 befestigt. Die Luftfeder 330 stützt den Hauptrahmen 322 von unten über die Stange 322a ab. Das heißt, Gewichte (statische Lasten) des beweglichen Teils 320 und des XY-Gleiters 360, des Rütteltisches 400 und des vom beweglichen Teil 320 getragenen Prüfkörpers werden von der Luftfeder 330 abgestützt. Daher wird die Notwendigkeit, die Gewichte (statischen Lasten) der beweglichen Teile 320, des Rütteltisches 400 und dergleichen durch die Antriebskraft (Lorentzkraft) der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 zu unterstützen, indem die Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 mit der Luftfeder 330 versehen wird, eliminiert, und es muss nur die dynamische Last zum Oszillieren des beweglichen Teils 320 und dergleichen zugeführt werden, und somit wird der der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 zuzuführende Antriebsstrom (d. h. der Stromverbrauch) reduziert. Da die Antriebsspule 352 aufgrund der Reduktion der erforderlichen Antriebskraft verkleinert werden kann, kann zudem das Gewicht des beweglichen Teils 320 reduziert und somit die Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 mit einer höheren Frequenz angetrieben werden. Da überdies die Notwendigkeit entfällt, eine große Gleichstromkomponente zur Unterstützung der Gewichte des beweglichen Teils 320, des Rütteltisches 400 und dergleichen bereitzustellen, kann eine Energiequelle mit einer kleineren und einfacheren Konfiguration als Energiequelle 40 herangezogen werden.
Wenn das bewegliche Teil 320 der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 angetrieben wird, nimmt auch das Befestigungsteil 310 eine starke Reaktionskraft (Oszillationskraft) in der Richtung der Antriebsachse (Z-Achse) auf. Die vom beweglichen Teil 320 auf das Befestigungsteil 310 übertragene Oszillationskraft wird durch die Bereitstellung der Luftfeder 330 zwischen dem beweglichen Teil 320 und dem Befestigungsteil 310 abgeschwächt. So wird bspw. verhindert, dass die Vibration des beweglichen Teils 320 über das Befestigungsteil 310, die Vorrichtungsbasis 500 und die Oszilliereinheiten 100 und 200 als Geräuschkomponenten auf den Rütteltisch 400 übertragen werden.
Nachstehend wird eine Konfiguration des horizontalen Stellantriebs 100A (8) beschrieben. Wie oben erwähnt, unterscheidet sich der horizontale Stellantrieb 100A vom vertikalen Stellantrieb 300A dadurch, dass der horizontale Stellantrieb 100A den neutralen Federmechanismus 130 (13) anstelle der Luftfeder 330 (12) umfasst, aber andere Grundkonfigurationen sind gleich. Außerdem weist der horizontale Stellantrieb 200A dieselbe Konfiguration auf wie der unten beschriebene horizontale Stellantrieb 100A. Der neutrale Federmechanismus 130 verbindet elastisch ein Befestigungsteil 110 und ein bewegliches Teil 120 des horizontalen Stellantriebs 100A.
13 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht rund um den neutralen Federmechanismus 130 des horizontalen Stellantriebs 100A. Innerhalb eines Rahmens mit gestrichelter Linie ist eine Rückansicht des neutralen Federmechanismus 130 in die positive X-Achsen-Richtung zu sehen.
Der neutrale Federmechanismus 130 umfasst eine vorstehenden Halterung 131, eine Stange 132, eine Mutter 133 und ein Paar Schraubenfedern (Druck-Schraubenfedern) 134 und 135. Die vorstehende Halterung 131 ist am unteren Abschnitt des Befestigungsteils 110 an einem Flanschabschnitt 131a befestigt. In der Mitte der Kopfplatte 131b der vorstehenden Halterung 131b ist ein Durchgangsloch 131b1, durch das die Stange 132 eindringt, bereitgestellt.
Ein Flanschabschnitt 132b ist an einem Ende (rechter Rand in 13) der Stange 132 bereitgestellt, das sich der X-Achsen-Richtung erstreckt, und die Stange 132 ist über den Flanschabschnitt 132b mit einer Spitze (linker Rand in 13) der Stange 122a des beweglichen Teils 120 verbunden. Außerdem ist ein männlicher Schraubenabschnitt 132a, der in die Mutter 133 eingreift, am anderen Endabschnitt (linker Rand in 13) der Stange 132 ausgebildet.
Das Paar Schraubenfedern 134 und 135 wird auf die Stange 132 aufgesetzt. Eine Schraubenfeder 134 wird durch Einklemmen zwischen einem Flanschabschnitt der Mutter 133 und der Kopfplatte 131b (Trägerplatte für die Schraubenfeder (elastische Komponente)) der vorstehenden Halterung 131 gehalten. Die andere Schraubenfeder 135 wird durch Einklemmen zwischen der Kopfplatte 131b und dem Flanschabschnitt 132b der Stange 132 gehalten. Durch das Anziehen der Mutter 133 wird eine Vorspannung auf das Paar Schraubenfedern 134 und 135 ausgeübt. Eine Position, in der sich die Rückstellkräfte der beiden Schraubenfedern 134 und 135 die Waage halten, ist eine neutrale Position (oder Ausgangspunkt oder Referenzposition) des beweglichen Teils 120 des horizontalen Antriebs 100A. Wenn das bewegliche Teil 120 sich von der neutralen Position wegbewegt, wird eine Rückstellkraft, die das bewegliche Teil 120 zurück in die neutrale Position bewegt, durch den neutralen Federmechanismus 130 (direkt durch das Paar der Schraubenfedern 134 und 135) auf das bewegliche Teil 120 ausgeübt. Demgemäß wird es für das bewegliche Teil 120 möglich sich in der Z-Achsen-Richtung hin- und herzubewegen, wobei die neutrale Position sich immer im Zentrum der Hin- und Herbewegung befindet, so dass das Problem, dass die Position des beweglichen Teils 120 während Bewegung schwankt, gelöst ist.
Zurückkommend auf die Beschreibung des vertikalen Antriebs 300A, wird nachstehend eine Konfiguration eines Stützmechanismus 340 für das bewegliche Teil, der einen oberen Abschnitt des beweglichen Teils 320 von einer Seite desselben in Richtung der Achsenlinie verschiebbar abstützt, beschrieben. Wie in 6 und 12 gezeigt, umfasst der Stützmechanismus 340 für das bewegliche Teil der vorliegenden Ausführungsform einen Führungsrahmen 342 und eine Z-Achsen-Linearführung 344. Es ist zu beachten, dass als Z-Achsen-Linearführung 344 eine Linearführung mit einer Konfiguration verwendet wird, die mit einer A-Typ-Linearführung 364A (17-19), die später beschrieben wird, identisch ist. Die Z-Achsen-Linearführung 344 umfasst eine Z-Achsen-Schiene 344a und einen Z-Achsen-Schlitten 344b. An einer Seitenfläche eines Rumpfabschnitts 324a des Verbindungsrahmens 324 sind in Umfangsrichtung in regelmäßigen Intervallen vier sich in Z-Achsen-Richtung erstreckende Z-Achsen-Schienen 344a angebracht. Im Besonderen ist die Z-Achsen-Schiene 344a an jedem der X-Achsen-Enden und der Y-Achsen-Enden des Rumpfabschnitts 324a bereitgestellt.
Außerdem sind auf einer Oberseite des Befestigungsteils 310 (rohrförmiges Element 312) vier Führungsrahmen 342 in regelmäßigen Intervallen (90-Grad-Intervalle) entlang der inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Elements 312 befestigt. Der Führungsrahmen 342 ist ein Befestigungselement, das einen L-förmigen Querschnitt hat und mit einer Rippe verstärkt wird (auch als Winkelstützen, Winkel oder L-förmige Halterungen bezeichnet). An einem vertikalen Abschnitt 342u jedes der Führungsrahmen 342 ist der Z-Achsen-Schlitten 344b, der in die Z-Achsen-Schiene 344a eingreift, befestigt.
Der Z-Achsen-Schlitten 344b hat eine Vielzahl von drehbaren Laufrollen 344c (die später beschrieben werden) als Wälzkörper und bildet zusammen mit der Z-Achsen-Schiene 344a die Z-Achsen-Linearführung 344, die ein Wälzlagermechanismus ist. Das heißt, das bewegliche Teil 320 wird am oberen Abschnitt des Verbindungsrahmens 324 von seiner Seite durch vier Sätze von Stützstrukturen (Stützmechanismen 340 für das bewegliche Teil) abgestützt, die jeweils aus einem Paar des Führungsrahmens 342 und der Z-Achsen-Linearführung 344 bestehen, und ist so gestaltet, dass es sich nicht in die X-Achsen-Richtung und die Y-Achsen-Richtung bewegen kann. Dadurch werden Überlagerungen, die durch Vibrationen des beweglichen Teils 320 in derX-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung entstehen, verhindert. Außerdem kann sich das bewegliche Teil 320 mithilfe der Z-Achsen-Linearführung 320 reibungslos in der Z-Achsen-Richtung bewegen. Da außerdem, wie oben beschrieben, das bewegliche Teil 320 auch im unteren Bereich durch das Lager 318 abgestützt ist, so dass sich das bewegliche Teil nur in die Z-Achsen-Richtung bewegen kann, sind auch Rotationen um die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse eingeschränkt, und somit werden kaum unnötige Vibrationen (andere Vibrationen als die kontrollierte Translation in die Z-Achsen-Richtung) auftreten.
Außerdem ist zur Verbindung des beweglichen Teils 320 und des Führungsrahmens 342 mit der Z-Achsen-Linearführung 344 eine Konfiguration möglich, bei der die Z-Achsen-Schiene 344a an dem am Befestigungsteil 310 befestigten Führungsrahmen 342 angebracht ist und der am beweglichen Teil 320 angebrachte Z-Achsen-Schlitten 344b von der Z-Achsen-Schiene 344a verschiebbar abgestützt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch im Gegensatz zu dem, was oben beschrieben wird, die Z-Achsen-Schiene 344a am beweglichen Teil 320 und der Z-Achsen-Schlitten 344b am Führungsrahmen 342 angebracht. Durch die Anwendung dieser Befestigungsstruktur werden unnötige Vibrationen unterdrückt. Das hat folgenden Grund: Da die Z-Achsen-Schiene 344a leichter ist als der Z-Achsen-Schlitten 344b, in der Antriebsrichtung (Z-Achsen-Richtung) länger ist (und daher eine geringere Masse pro Längeneinheit aufweist) und die Massenverteilung in Antriebsrichtung gleichmäßig ist, ist die Änderung der Massenverteilung beim Antrieb der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 geringer, wenn die Z-Achsen-Schiene 344a am beweglichen Teil 320 befestigt ist, und Vibrationen, die aufgrund der Änderung der Massenverteilung auftreten, können unterdrückt werden. Da ein Schwerpunkt der Z-Achsen-Schiene 344a niedriger liegt als jener des Z-Achsen-Schlittens 344b (d. h. ein Abstand zwischen einer Installationsfläche und dem Schwerpunkt kürzer ist), wird außerdem ein Trägheitsmoment kleiner, wenn die Z-Achsen-Schiene 344a an der beweglichen Seite angebracht ist. Aufgrund dieser Konfiguration wird es daher leichter, eine Resonanzfrequenz des Befestigungsteils 310, die hinreichend höher ist als die Oszillationsfrequenzbänder (z. B. 0-100 Hz), herzustellen, und daher wird eine Abnahme der Oszillationsgenauigkeit aufgrund von Resonanz unterdrückt.
Nachstehend wird eine Konfiguration des XY-Gleiters 360, der die Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 und den Rütteltisch 400 miteinander verbindet, beschrieben. Wie in 4-6 gezeigt, umfasst der XY-Gleiter 360 der vorliegenden Ausführungsform vier Sätze von Querführungsbahnen (im Folgenden einfach als „Querführungen“ bezeichnet) 364.
14 zeigt eine Außenansicht der Querführung 364. Die Querführung 364 ist eine Führung, in der Schlitten einer A-Typ-Linearführung 364A und einer B-Typ-Linearführung 364B, die später beschrieben werden, sich überlappen, so dass ihre Bewegungsrichtungen sich rechtwinklig schneiden und miteinander verbunden sind.
15-17 zeigen Außenansichten der A-Typ-Linearführung 364A. 15, 16 und 17 sind jeweils eine Draufsicht, eine Seitenansicht (in 15 von unten gesehen) bzw. eine Vorderansicht (in 15 von links gesehen) der A-Typ-Linearführung 364A. Die A-Typ-Linearführung 364A umfasst eine Schiene 364Aa und einen Schlitten 364Ab.
Außerdem zeigen 18-20 Außenansichten der B-Typ-Linearführung 364B. 18, 19 und 20 sind jeweils eine Draufsicht, eine Seitenansicht (in 18 von unten gesehen) bzw. eine Vorderansicht (in 18 von links gesehen) der B-Typ-Linearführung 364B. Die B-Typ-Linearführung 364B umfasst eine Schiene 364Ba und einen Schlitten 364Bb.
Die A-Typ-Linearführung 364A ist an vier Ecken einer Oberseite des Schlittens 364Ab mit vier Schlittenbefestigungslöchern (nachstehend einfach als „Befestigungslöcher“ bezeichnet) 364Ab3 versehen, bei denen es sich um Gewindebohrungen für Befestigungsbolzen handelt. Die vier Befestigungslöcher 364Ab3 sind so ausgestaltet, dass ihre Mittellinien entsprechende Ecken eines Quadrats SqA (in 15 als Kettenlinie dargestellt) auf der Oberseite des Schlittens berühren.
Andererseits ist die B-Typ-Linearführung 364B an vier Ecken einer Schlittenoberseite des Schlittens 364Bb mit vier Befestigungslöchern 364Bb3 versehen, wobei es sich um Lochbohrungen für Befestigungsbolzen handelt. Die vier Befestigungslöcher 364Bb3 sind so ausgebildet, dass ihre Mittellinien entsprechende Ecken eines Quadrats SqB (in 18 als Kettenlinie dargestellt) auf der Oberseite des Schlittens berühren.
Außerdem stimmen die Abstände zwischen den Befestigungslöchern 364Bb3 (d. h. die Seitenlängen des Quadrats SqB) mit den Abständen zwischen den Befestigungslöchern 364Ab3 der A-Typ-Linearführung 364A (d. h. den Seitenlängen des Quadrats SqA) überein. Selbst wenn sich die A-Typ-Linearführung 364A und die B-Typ-Linearführung überschneiden, während sich ihre Bewegungsrichtungen um 90 Grad zueinander verschieben, stimmen daher die Positionsbeziehungen der vier Befestigungslöcher 364Bb3 und der vier Befestigungslöcher 364Ab3 miteinander überein, so dass der Schlitten 364Bb und der Schlitten 364Ab durch 4 Bolzen verbunden werden können. Da die Befestigungslöcher 354Ab3 des Schlittens 364Ab als Gewindebohrungen und die Befestigungslöcher 364Bb3 des Schlittens 364Bb als Lochbohrungen ausgebildet sind, können der Schlitten 364Ab und der Schlitten 364Bb ohne Verwendung einer Verbindungsplatte direkt miteinander verbunden werden. Dadurch ist eine Verkleinerung und Gewichtsreduktion der Querführung 364 möglich. Die Verkleinerung der Querführung 364 führt durch den Wegfall einer Verbindungsplatte außerdem zu einer erhöhten Steifigkeit der Querführung 364 (d. h. zu einer erhöhten Eigenfrequenz der Querführung 364) und damit zu einer Verbesserung der Oszillationsleistung. Im Besonderen werden Oszillationen bei einer höheren Frequenz mit weniger Vibrationsgeräuschen möglich. Außerdem wird die für die Oszillation der Querführung (d. h. für den Stellantrieb des Mechanismusteils 10) benötigte elektrische Leistung reduziert.
Es sind auch L-förmige Kerben 364Ab2 und 364Bb2 an den vier Ecken der Schlittenoberseiten des Schlittens 364Ab bzw. des Schlittens 364Bb ausgebildet. Darüber hinaus sind U-förmige Kerben 364Ab1 und 364Bb1 (schraffierte Abschnitte) auf beiden Seiten in Breitenrichtungen (vertikale Richtungen in 15 und 18) und in Zentren in den Bewegungsrichtungen des Schlittens 364Ab bzw. des Schlittens 364Bb ausgebildet. Mit anderen Worten heißt das, dass abgesehen von den vier Flanschabschnitten 364Ab4 und den vier Flanschabschnitten 364Bb4, an denen die Befestigungslöcher 364Ab3 und 364Bb3 ausgebildet sind, die beiden Seitenkanten des Schlittens 364Ab und des Schlittens 364Bb in den Breitenrichtungen abgeschnitten sind. Mithilfe dieser Konfigurationen werden Gewichtsreduktionen des Schlittens 364Ab und des Schlittens 364Bb erzielt.
Durch die Gestaltung mit der kleinen und leichten A-Typ-Linearführung 364A und B-Typ-Linearführung 364B für Querführungen ist die Querführung 364 klein, leicht und weist eine hohe Steifigkeit auf. Deshalb hat die Querführung 364 eine hohe Resonanzfrequenz, so dass es möglich ist XY-Gleiter (Gleitverbindungsmechanismus) mit geringeren Vibrationsgeräuschen umzusetzen.
Außerdem haben der Schlitten 364Ab und der Schlitten 364Bb abgesehen von den Befestigungslöchern 364Bb3 und 364Ab3 die gleiche Struktur. Ferner haben die Schiene 364Aa und die Schiene 364Ba die gleiche Struktur. Daher geht das Gewichtsgleichgewicht auch dann nicht verloren, wenn die A-Typ-Linearführung 364A und die B-Typ-Linearführung 364B in Kombination verwendet werden.
Außerdem weist jeder der Schlitten 364Ab und 364Bb eine im Wesentlichen zweifache Rotationssymmetrie um eine Achse in vertikaler Richtung (Richtungen senkrecht zum Papier in 15 und 18), aber nicht eine vierfache Rotationssymmetrie auf. Daher ist das Reaktionsverhalten auf äußere Kräfte (d. h. Vibrationseigenschaften) in linearen Bewegungsrichtungen (laterale Richtungen in 15 und 18) und in lateralen Richtungen (vertikale Richtungen in 15 und 18) verschieden. Der Schlitten der Querführung 364 (nachstehend als „Querschlitten“ bezeichnet), wo der Schlitten 364Ab und der Schlitten 364Bb, die jeweils eine im Wesentlichen zweifache Rotationssymmetrie aufweisen und deren Gewichtsverteilungen im Wesentlichen gleich sind, um 90 Grad um eine vertikale Achse (zweifache Rotationssymmetrieachse jedes der Schlitten 364Ab und 364Bb) gedreht und miteinander verbunden werden, erhält eine im Wesentlichen vierfache Rotationssymmetrie und hat somit ein homogeneres Reaktionsverhalten auf äußere Kräfte in zwei linearen Bewegungsrichtungen (X-Achsenrichtungen und Y-Achsenrichtungen).
Indem das bewegliche Teil 320 der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 und der Rütteltisch 400 über die oben beschriebene Querführung 364 miteinander verbunden werden, wird der Rütteltisch mit dem beweglichen Teil 320 der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung verschiebbar verbunden.
21 ist eine Draufsicht zum Beschreiben einer Positionsbeziehung zwischen den Schienen 364Aa und 364Ba von vier Querführungen 364, die an der Kopfplatte 324b des Verbindungsrahmens 324 angebracht sind. Bei dem XY-Gleiter 360 der vorliegenden Ausführungsform werden die Ausrichtungen von vier Schienen (insbesondere zwei Schienen 364Aa und zwei Schienen 364Ba), die an der Kopfplatte 324b befestigt sind, abwechselnd in X-Achsen-Richtung (laterale Richtung in 21) und in Y-Achsen-Richtung (vertikale Richtung in 21) geändert. Durch diese Anordnung wird eine Gesamtgewichtsverteilung der vier Querführungen 364 gemittelt und somit Vibrationseigenschaften mit geringeren Richtungsabhängigkeiten erzielt.
Ferner werden, wie in 21 gezeigt, die vertikalen Positionsbeziehungen zwischen der A-Typ-Linearführung 364A und der B-Typ-Linearführung 364B (d. h. die an der Kopfplatte 324b des Verbindungsrahmens 324 befestigten Schienen 364Aa und 364Ba) durch jede Querführung 364 abwechselnd verändert. Das ergibt im Durchschnitt einen geringen Unterschied zwischen den Gewichtsverteilungen der A-Typ-Linearführung 364A und der B-Typ-Linearführung 364B, und somit werden Vibrationseigenschaften mit geringeren Richtungsabhängigkeiten erzielt.
Durch Verbinden der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 und des Rütteltisches 400 über den XY-Gleiter 360, der, wie oben beschrieben, mit geringem Reibungswiderstand in der X-Achsen-Richtung und in derY-Achsen-Richtung gleiten kann, werden Vibrationskomponenten des Rütteltisches 400 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung nicht auf die Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 übertragen, selbst wenn der Rütteltisch 400 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung durch die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 bzw. die Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 in Schwingung versetzt wird.
Auch die auf den Rütteltisch 400 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung wirkenden Kräfte ändern sich durch den Betrieb der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 kaum. Das macht eine Oszillation mit weniger Überlagerungen möglich.
Nachstehend wird eine Konfiguration des YZ-Gleiters 160 (6 und 8), der die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 und den Rütteltisch 400 miteinander verbindet, beschrieben. Der YZ-Gleiter 160 umfasst einen Verbindungsarm 162, der an einer Oberseite des beweglichen Teils 120 (Verbindungsrahmen 124) der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 befestigt ist, einen Satz von Y-Achsen-Linearführungen 164A, der den Verbindungsarm 162 (X-Achsen-Oszilliereinheit 100) und den Rütteltisch 400 in der Y-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet, und drei Sätze von Z-Achsen-Linearführungen 164B, die die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 und den Rütteltisch 400 in der Z-Achsen-Richtung verschiebbar verbinden. Außerdem umfasst die Z-Achsen-Linearführung 164A eine Y-Achsen-Schiene 164Aa und drei Y-Achsen-Schlitten 164Ab. Andererseits umfasst die Z-Achsen-Linearführung 164B eine Z-Achsen-Schiene 164Ba und einen Z-Achsen-Schlitten 164Bb.
Wie in 7 gezeigt, ist der Verbindungsarm 162 auf der Seite der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 so ausgebildet, dass er im Wesentlichen die gleiche Größe hat wie der Durchmesser des beweglichen Teils 120 (Verbindungsrahmen 124). Aufgrund dieser Konfiguration wird die Oszillationskraft der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 auf ausgewogene Weise auf den Verbindungsarm 162 übertragen. Außerdem ist auf der Seite des Rütteltisches 400 der Verbindungsarm 162 verlängert, so dass er im Wesentlichen die gleiche Größe wie eine Länge der Y-Achsen-Schiene hat. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Y-Achsen-Schiene 164Aa, die länger als ein Durchmesser des Verbindungsrahmens 124 ist, über die gesamte Länge der Y-Achsen-Schiene 164Aa abzustützen.
Zur Gewichtsreduzierung sind auf dem Verbindungsarm 162 in Y-Achsen-Richtung in regelmäßigen Intervallen fünf kreisförmige, in die Z-Achsen-Richtung durchgängige Löcher 162a ausgebildet. Die Anzahl und die Durchmesser der kreisförmigen Löcher 162a, die auf dem Verbindungsarm 162 ausgebildet sind, sowie die Abstände zwischen den kreisförmigen Löchern 162a sind in Übereinstimmung mit der Größe des Verbindungsarms 162, der auf den Verbindungsarm 162 auszuübenden Oszillationskraft und dergleichen festgelegt.
Die X-Achsen-Schiene 164Aa, die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt, ist über den Verbindungsarm 162 und den Verbindungsrahmen 124 am beweglichen Teil 120 der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 befestigt. Außerdem sind die Y-Achsen-Schlitten 163Ab, die verschiebbar in die Y-Achsen-Schiene 164Aa eingreifen, an der Y-Achsen-Schiene 164Aa montiert.
Die drei sich in Z-Achsen-Richtung erstreckenden Z-Achsen-Schienen 164Ba sind an einer der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 gegenüberliegenden Seitenfläche des Rütteltisches 400 in regelmäßigen Intervallen in Y-Achsen-Richtung angebracht. Außerdem sind die Z-Achsen-Schlitten 164Bb, die verschiebbar in die Z-Achsen-Schienen 164Ba eingreifen, jeweils an den Y-Achsen-Schienen 164Ba montiert.
Es ist zu beachten, dass bei der vorliegenden Ausführungsform der Y-Achsen-Schlitten 164Ab eine Konfiguration aufweist, die identisch mit dem Schlitten 364Ab der oben beschriebenen A-Typ-Linearführung 364a ist, und der Z-Achsen-Schlitten 164Bb eine Konfiguration aufweist, die identisch mit dem Schlitten 364Bb der oben beschriebenen B-Typ-Linearführung 364B ist. Es ist zu beachten, dass der Schlitten 364Bb der B-Typ-Linearführung 364B als Y-Achsen-Schlitten 164Ab und der Schlitten 364Ab der A-Typ-Linearführung 364a als Z-Achsen-Schlitten 164Bb verwendet werden kann.
Der Y-Achsen-Schlitten 164Ab und der Z-Achsen-Schlitten 164Bb sind über vier Bolzen miteinander verbunden, um einen Schlitten (Querschlitten) der Querführung 164 zu bilden. Das heißt, dass die Y-Achsen-Schiene 164Aa über drei Querschlitten mit drei Z-Achsen-Schienen 164Ba verbunden ist. Bei dieser Konfiguration ist der Rütteltisch 400 mit dem beweglichen Teil 120 der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 in Bezug auf das bewegliche Teil 120 in der Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung verschiebbar verbunden.
Durch Verbindung der Z-Achsen-Oszilliereinheit 100 und des Rütteltisches 400 über den YZ-Gleiter 160, der, wie oben beschrieben, mit geringem Reibungswiderstand in der Y-Achsen-Richtung und in der Z-Achsen-Richtung gleiten kann, werden Vibrationskomponenten des Rütteltisches 400 in der Y-Achsen-Richtung und der Z-Achsen-Richtung nicht auf die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 übertragen, selbst wenn der Rütteltisch 400 jeweils durch die Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 bzw. die Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 in der Y-Achsen-Richtung und der Z-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt wird.
Außerdem ändern sich Kräfte, die auf den Rütteltisch 400 in der Y-Achsen-Richtung und der Z-Achsen-Richtung wirken, durch den Betrieb der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 kaum. Daher wird eine Oszillation mit weniger Überlagerungen möglich.
Der ZX-Gleiter 260, der die Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 und den Rütteltisch 400 miteinander verbindet, weist auch eine Konfiguration auf, die mit jener des YZ-Gleiters 160 identisch ist, und der Rütteltisch 400 ist mit einem beweglichen Teil der Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 in Bezug auf das bewegliche Teil in der Z-Achsen-Richtung und X-Achsen-Richtung verschiebbar verbunden. Daher werden Vibrationskomponenten des Rütteltisches 400 in Z-Achsen-Richtung und X-Achsen-Richtung nicht auf die Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 übertragen, selbst wenn der Rütteltisch 400 jeweils durch die Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 bzw. die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 in der Z-Achsen-Richtung und der X-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt wird.
Außerdem ändern sich Kräfte, die auf den Rütteltisch 400 in Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung wirken, durch den Betrieb der Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 kaum. Daher wird eine Oszillation mit weniger Überlagerungen möglich.
Wie oben beschrieben, kann jede der Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 den Rütteltisch 400 präzise in die jeweilige Richtungen der Antriebsachse in Schwingung versetzen, ohne sich gegenseitig zu behindern. Da das bewegliche Teil der einzelnen Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 nur in der Antriebsrichtung durch den Führungsrahmen und die Linearführung beweglich unterstützt wird, treten bei den Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 kaum Vibrationen in Nicht-Antriebsrichtungen auf. Daher werden von den einzelnen Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 keine Vibrationen in unkontrollierte Nicht-Antriebsrichtungen auf den Rütteltisch 400 übertragen. Somit wird die Vibration des Rütteltisches 400 in jeder Achsenrichtung durch den Antrieb der jeweiligen der Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 genau geregelt.
Nachstehend wird eine Innenstruktur des Linearführungsmechanismus (Schienen und Schlitten), die in den Stützmechanismen 140, 240 und 340 für das bewegliche Teil, dem YZ-Gleiter 160, dem ZX-Gleiter 260, dem XY-Gleiter 360 und dergleichen verwendet wird, am Beispiel der Z-Achsen-Linearführung 344 (Z-Achsen-Schlitten 344b und Z-Achsen-Schiene 344a) des Stützmechanismus 340 für das bewegliche Teil beschrieben. Es ist zu beachten, dass, wie oben beschrieben, die Z-Achsen-Linearführung 344 eine Konfiguration aufweist, die mit jener der A-Typ-Linearführung 364A identisch ist. Außerdem ist eine Innenstruktur der B-Typ-Linearführung 364B ähnlich gestaltet wie die Z-Achsen-Linearführung 344, abgesehen von den Befestigungslöchern 364Bb3. Ferner sind andere Linearführungsmechanismen, die im Mechanismusteil 10 der Oszilliervorrichtung 1 verwendet werden, ähnlich gestaltet wie die Z-Achsen-Linearführung 344.
22 ist eine Querschnittsansicht der Z-Achsen-Linearführung 344 (Z-Achsen-Schiene 344a und Z-Achsen-Schlitten 344b) des Stützmechanismus 340 für das bewegliche Teil, die entlang einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse der Z-Achsen-Schiene 344a (d. h. XY-Ebene) geschnitten ist. Außerdem ist 23 eine Schnittansicht in I-I von 22. Die Z-Achsen-Linearführung 344 der vorliegenden Ausführungsform verwendet Laufrollen als Wälzkörper. Durch die Verwendung von Laufrollen können eine hohe Positionsgenauigkeit und eine hohe Steifigkeit erzielt werden.
In 22 ist eine trapezförmige und sich in Z-Achsen-Richtung erstreckende Nut 344a1 jeweils an den Seitenflächen der Z-Achsen-Schiene 344a in Breitenrichtung ausgebildet. Wie auch in 22 und 23 gezeigt, ist eine Nut 344b5, die sich in der Z-Achsen-Richtung erstreckt, auf dem Z-Achsen-Schlitten 344b so ausgebildet, dass die Nut 344b5 die Z-Achsen-Schiene 344a umläuft. An jeder der Seitenwände der Nut 344b5 ist ein vorstehender Abschnitt 344b6 ausgebildet, der sich entlang der Nut 344a1 der Z-Achsen-Schiene 344a erstreckt. Auf dem vorstehenden Abschnitt 344b6 ist ein Paar schräger Ebenen parallel zu entsprechenden schrägen Ebenen der trapezförmigen Nut 344a1 der Z-Achsen-Schiene 344a ausgebildet. Zwischen den vier schrägen Ebenen auf dem Paar der Nuten 344a1 der Z-Achsen-Schiene 344a und den vier schrägen Ebenen auf den vorstehenden Teilen 344b6, die einander jeweils gegenüberliegen, werden entsprechende Lücken gebildet. In den vier Lücken sind eine Vielzahl von entsprechenden Laufrollen 344c1, 344c2, 344c3 und 344c4 aus rostfreiem Stahl und Halterungen 344c5 (23) aus Harz, die so gestaltet sind, dass sie die Laufrollen drehbar halten und verbinden, untergebracht. Die Laufrollen 344c1, 344c2, 344c3 und 344c4 werden jeweils gehalten, indem sie zwischen der schrägen Ebene der Nut 344a1 und der schrägen Ebene des vorstehenden Teils 344b6 eingeklemmt sind.
Außerdem sind im Inneren des Z-Achsen-Schlittens 344b vier Laufrollen-Austrittskanäle 344b1, 344b2, 344b3 und 344b4, die jeweils parallel zu einer der vier oben beschriebenen Lücken verlaufen, ausgebildet. Wie in 23 dargestellt, sind die Laufrollen-Austrittskanäle 344b1, 344b2, 344b3 und 344b4 mit entsprechenden oben beschriebenen Lücken an beiden Enden der Laufrollen-Austrittskanäle 344b1, 344b2, 344b3 und 344b4 verbunden. Diese bilden Umlaufkanäle, damit die Laufrollen 344c1, 344c2, 344c3 und 344c4 sowie die Halterung 344c5 umlaufen können.
Wenn sich der Z-Achsen-Schlitten 344b entlang der Z-Achsen-Schiene 344a in der Z-Achsen-Richtung bewegt, läuft die Vielzahl der Laufrollen 344c1, 344c2, 344c3 und 344c4 in den jeweiligen Umlaufkanälen 344b1, 344b2, 344b3 und 344b4 zusammen mit der Halterung 344c5. Der Z-Achsen-Schlitten 344b wird von der Vielzahl von Laufrollen 344c1 , 344c2, 344c3 and 344c4 getragen. Außerdem wird ein Widerstand in der Z-Achsenrichtung durch das Rollen der Vielzahl von Laufrollen 344c1, 344c2, 344c3 und 344c4 niedrig gehalten. Dadurch kann sich der Z-Achsen-Schlitten 344b auch dann reibungslos entlang der Z-Achsen-Schiene 344a bewegen, wenn auf die Z-Achsen-Linearführung 344 große Lasten aus anderen Richtungen als der Z-Achsen-Richtung einwirken.
24 ist ein Diagramm, das eine Positionsbeziehung zwischen den Laufrollen und der Halterung 344c5 zeigt. Wie in 24 gezeigt, verfügt die Halterung 344c5, die eine Vielzahl von Laufrollen (z.B. Laufrollen 344c4) verbindet, über eine Vielzahl von Abstandshalterteilen 344c5b, die zwischen den Laufrollen 344c4 positioniert sind, und ein Paar von Bändern 344c5a, das die Vielzahl von Abstandshalterteilen 344cb verbindet. Beide Enden jedes Abstandshalterteils 344c5b sind am Paar von Bändern 344c5a befestigt, um die leiterartige Halterung 344c5 zu bilden. Jede Laufrolle 344c4 wird ein einem Raum gehalten, der von einem Paar benachbarter Abstandshalterteile 344c5b und dem Paar von Bändern 344c5a umgeben ist.
Indem die Abstandshalterteile 344c5b der Halterung 344c5 mit geringer Härte zwischen die Rollen 344c4 eingefügt werden, werden außerdem Ölfilmmangel und/oder Abrieb aufgrund direkter Kontakte zwischen den Laufrollen 344c4 mit schmaler Kontaktfläche verhindert, der Reibungswiderstand sinkt und die Produktlebensdauer wird erheblich verlängert.
Die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 und die Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 umfassen auch die Stützmechanismen 140 und 240 für das bewegliche Teil. Das bewegliche Teil 120 (Verbindungsrahmen 124) der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 wird von Führungsrahmen über X-Achsen-Linearführungen von beiden Seiten in zwei Richtungen (Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung) senkrecht zu einer Antriebsrichtung (X-Achse) abgestützt. Gleichermaßen wird ein bewegliches Teil (Verbindungsrahmen) der Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 von Führungsrahmen über Y-Achsen-Linearführungen von beiden Seiten in zwei Richtungen (Z-Achsen-Richtung und X-Achsen-Richtung) senkrecht zu einer Antriebsrichtung (Y-Achse) abgestützt. Die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 und die Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 sind beide so angeordnet, dass Achsenrichtungen ihrer beweglichen Teile in horizontale Richtungen zeigen. Daher wird in einer herkömmlichen Oszilliereinheit, die nicht über den Stützmechanismus für das bewegliche Teil verfügt, ein bewegliches Teil nur mit einer Stange freitragend gestützt, so dass eine Endseite des beweglichen Teils (die Seite des Rütteltisches 400) aufgrund seines Eigengewichts nach unten hängt, was zu Reibungen während des Betriebs und zu einer Zunahme unnötiger Vibrationen führt. In der vorliegenden Ausführungsform werden derartige Probleme gelöst, da die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 und das bewegliche Teil der Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 durch die Führungsrahmen von unten abgestützt werden.
Nachstehend wird eine Konfiguration des Rütteltisches 400 beschrieben. Der Rütteltisch 400 (8) umfasst eine obere Platte 401, ein Rahmenteil 410, das sich von einem Umfang der oberen Platte 401 nach unten erstreckt, ein Bodenteil 402, an dem der XY-Gleiter 360 auf einer unteren Seite desselben anzubringen ist, und ein wabenförmiges Kernteil 420, das zwischen der Kopfplatte 401, dem Rahmenteil 410 und dem Bodenteil 402 eingefügt ist und eine Wabenstruktur aufweist.
25 ist eine vergrößerte Draufsicht rund um den Rütteltisch. Wie in 25 gezeigt, ist die Kopfplatte 401 ein Plattenelement mit einer Form, die durch Abschneiden von vier Ecken eines Quadrats erhalten wird (eine im Wesentlichen sechseckige Form). Das Rahmenteil 410 ist ein rahmenartiges Element, das durch Zusammenfügen von Plattenelementen gebildet wird und ebenfalls eine Form hat, die durch Abschneiden von vier Ecken eines Quadrats erhalten wird. Das Rahmenteil 410 hat ein Paar Y-Wandabschnitte 411 und 415, die sich in der Y-Achsen-Richtung erstrecken, ein Paar X-Wandabschnitte 413 und 417, die sich in der X-Achsen-Richtung erstrecken, und vier abgeschnittene Wandabschnitte 412, 414, 416 und 418. Der abgeschnittene Wandabschnitt 412 verbindet ein Ende des Y-Wandabschnitts 411 und ein Ende des X-Wandabschnitts 413 miteinander, der abgeschnittene Wandabschnitt 414 verbindet das andere Ende des X-Wandabschnitts 413 und ein Ende des Y-Wandabschnitts 415 miteinander, der abgeschnittene Wandabschnitt 416 verbindet das andere Ende des Y-Wandabschnitts 415 und ein Ende des X-Wandabschnitts 417 miteinander, und der abgeschnittene Wandabschnitt 418 verbindet das andere Ende des X-Wandabschnitts 417 und das andere Ende des Y-Wandabschnitts 411 miteinander.
Außerdem umfasst der Rütteltisch 400 eine Vielzahl von Rippen (421, 422, 423, 431, 432, 433, 441, 442, 443, 451, 452, 453), die sich von einer unteren Seite der Kopfplatte 401 nach unten erstreckt. Die Vielzahl der Rippen ist so miteinander verbunden, dass sie eine Wabenstruktur aufweist und das Kernteil 420 bildet.
Die beiden Y-Wandteile 411 und 415 sind durch die drei Rippen 431, 432 und 433, die sich in der X-Achsen-Richtung erstrecken, miteinander verbunden. Die Rippe 431 verbindet ein Ende des Y-Wandteils 411 und ein Ende des Y-Wandteils 415 miteinander, die Rippe 433 verbindet das andere Ende des Y-Wandteils 411 und das andere Ende des Y-Wandteils 415 miteinander, und die Rippe 432 verbindet einen zentralen Abschnitt des Y-Wandteils 411 und einen zentralen Abschnitt des Y-Wandteils 415 in der Y-Achsen-Richtung miteinander.
Die beiden X-Wandteile 413 und 417 sind durch die drei Rippen 421, 422 und 423, die sich in der Y-Achsen-Richtung erstrecken, miteinander verbunden. Die Rippe 421 verbindet ein Ende des X-Wandteils 413 und das andere Ende des X-Wandteils 417 miteinander, die Rippe 423 verbindet das andere Ende des X-Wandteils 413 und ein Ende des X-Wandteils 417 miteinander, und die Rippe 422 verbindet einen zentralen Abschnitt des X-Wandteils 413 und einen zentralen Abschnitt des X-Wandteils 417 in der X-Achsen-Richtung miteinander.
Die Rippen 441, 442 und 443 sind jeweils parallel zu den abgeschnittenen Wandabschnitten 414 und 418 angeordnet (d. h. mit einer Neigung von 45 Grad gegenüber der X-Achse und der Y-Achse). Die Rippe 441 verbindet den Y-Wandteil 411 und den X-Wandteil 417 miteinander, und die Rippe 443 verbindet den Y-Wandteil 411 und den X-Wandteil 417 miteinander. Außerdem verbindet die Rippe 442 den Verbindungsabschnitt zwischen der Rippe 421 und der Rippe 431 und den Verbindungsabschnitt zwischen der Rippe 423 und der Rippe 433 miteinander.
Die Rippen 451, 452 und 453 sind jeweils parallel zu den abgeschnittenen Wandabschnitten 412 und 416 angeordnet (d. h. mit einer Neigung von 45 Grad gegenüber der X-Achse und der Y-Achse). Die Rippe 451 verbindet den Y-Wandteil 411 und den X-Wandteil 413 miteinander, und die Rippe 453 verbindet den Y-Wandteil 415 und den X-Wandteil 417 miteinander. Außerdem verbindet die Rippe 452 den Verbindungsabschnitt zwischen der Rippe 421 und der Rippe 433 und den Verbindungsabschnitt zwischen der Rippe 423 und der Rippe 431 miteinander.
Durch die Anwendung der oben beschriebenen Wabenstruktur weist der Rütteltisch 400 eine hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht und dadurch eine hohe Resonanzfrequenz auf, so dass er bei hohen Frequenzen oszillieren kann.
Außerdem hat der Rütteltisch 400, wie in 25 gezeigt, eine vierfache Rotationssymmetrie. Daher werden Vibrationseigenschaften mit geringerer Richtungsabhängigkeit erzielt.
Außerdem ist der Rütteltisch 400, wie oben beschrieben, in einer Form ausgebildet, die durch Abschneiden von vier Ecken eines Quadrats entsteht. Aufgrund des Abschneidens der vier Ecken, die nicht verwendet werden, kann eine Gewichtsreduktion erzielt werden. Außerdem werden durch das Abschneiden der vier Ecken, die relativ geringe Steifigkeiten und niedrige Resonanzfrequenzen aufweisen, eine Erhöhung der Steifigkeit und eine Verbesserung der Resonanzfrequenz erzielt.
Wie in 7 und 25 gezeigt, sind die drei Z-Achsen-Schienen 164Ba auf Ebenen befestigt, die sich jeweils von den Rippen 431, 432 bzw. 433 in der X-Achsen-Richtung erstrecken (insbesondere an den Enden der Rippen 431, 432 und 433). Daher sind die drei Z-Achsen-Schienen 164Ba mit hohen Steifigkeiten in der X-Achsen-Richtung, in der der Rütteltisch 400 in Schwingung versetzt werden soll, abgestützt.
Gleichermaßen sind die drei Z-Achsen-Schienen 264Ba auf Ebenen befestigt, die sich jeweils von den Rippen 421, 422 bzw. 423 in der Y-Achsen-Richtung erstrecken (insbesondere an den Enden der Rippen 421, 422 und 423). Daher sind die drei Z-Achsen-Schienen 264Ba mit hohen Steifigkeiten in der Y-Achsen-Richtung, in der der Rütteltisch 400 in Schwingung versetzt werden soll, abgestützt.
Wie oben beschrieben, sind die Z-Achsen-Schienen 164Ba und 264Ba an den hochsteifen Positionen des Rütteltisches 400 angebracht. Dadurch verformt sich der Rütteltisch 400 nicht so stark, dass er besonders in niedrigen Frequenzbereichen laute Geräusche erzeugt, auch wenn der Rütteltisch 400 über die Z-Achsen-Schienen 164Ba und 264Ba in Schwingung versetzt wird.
Nachstehend wird eine Struktur zum Anbringen des Befestigungsteils jeder der Oszilliereinheiten an der Vorrichtungsbasis 500 beschrieben.
Wie in 4-6 gezeigt, ist das Befestigungsteil 310 der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 an einer Oberseite der Vorrichtungsbasis 500 über ein Paar Stützeinheiten 350 (Befestigungsteil-Stützmechanismus (auch als schwimmend gelagerter Mechanismus oder elastischer Stützmechanismus bezeichnet), die auf beiden Seiten der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 in der X-Achsenrichtung angeordnet sind, angebracht. Wie in 6 gezeigt, umfasst jede der Stützeinheiten 350 einen beweglichen Block 358, ein Paar Winkel (Befestigungsblöcke) 352 und ein Paar Linearführungen 354. Der bewegliche Block 358 ist ein Stützelement, das an einer Seitenfläche des Befestigungsteils 310 der Z-Achsen-Oszilliereinheit angebracht ist. Das Paar Winkel 352 ist so angeordnet, dass die Winkel 352 jeweils beiden Seitenflächen des beweglichen Blocks 358 in der Y-Achsen-Richtung gegenüberliegen, und ist an der Oberseite der Vorrichtungsbasis 500 befestigt. Beide Seiten des beweglichen Blocks 358 in der Y-Achsen-Richtung und ihre entsprechenden Winkel 352 sind durch die Linearführungen 354 in der Z-Achsen-Richtung verschiebbar miteinander verbunden.
Die Linearführung 354 umfasst eine Schiene 354a und einen Schlitten 354b, der in die Schiene 354a eingreift. Die Schienen 354a sind auf beiden Seiten des beweglichen Blocks 358 in der Y-Achsen-Richtung angebracht. Außerdem ist an jedem der Winkel 352 der Schlitten 354b, der in die gegenüberliegende Schiene 354a eingreift, angebracht. Zwischen dem beweglichen Block 358 und der Vorrichtungsbasis 500 ist auch ein Paar Luftfedern 356 nebeneinander in der Y-Achsen-Richtung angeordnet, und der bewegliche Block 358 wird von der Vorrichtungsbasis 500 über das Paar Luftfedern 356 abgestützt.
Wie oben beschrieben, ist das Befestigungsteil 310 der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 in der Antriebsrichtung (Z-Achsen-Richtung) durch die Stützeinheit 350, die die Linearführungen 354 und Luftfedern 356 umfasst, in Bezug auf die Vorrichtungsbasis 500 elastisch abgestützt, und somit wird eine starke Reaktionskraft (Oszillationskraft) in die Z-Achsen-Richtung, die bei Betrieb der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 auf das Befestigungsteil 310 ausgeübt wird, nicht direkt auf die Vorrichtungsbasis 500 übertragen, sondern es werden vor allem hochfrequente Komponenten der Reaktionskraft durch die Luftfedern 356 erheblich abgedämpft. Dadurch werden Vibrationsgeräusche, die von der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 über die Vorrichtungsbasis 500 und die anderen Oszilliereinheiten 100 und 200 auf den Rütteltisch 400 übertragen werden, erheblich reduziert.
Wie in 7-9 gezeigt, ist das Befestigungsteil 110 des horizontalen Stellantriebs 100A an der Oberseite der Vorrichtungsbasis 500 über ein Paar Stützeinheiten 150, die auf beiden Seiten der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 in der Y-Achsen-Richtung angeordnet sind, angebracht. Jede der Stützeinheiten 150 umfasst einen umgekehrt T-förmigen Befestigungsblock 152, der an der Oberseite der Vorrichtungsbasis 500 befestigt ist, einen im Wesentlichen rechteckigen beweglichen Block 158, der an einer Seitenfläche des Befestigungsteils 110 der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 angebracht ist, und eine Linearführung 154, die den Befestigungsblock 152 und den beweglichen Block 158 in der X-Achsen-Richtung verschiebbar miteinander verbindet.
Der bewegliche Block 158 ist mit Bolzen an einer Seitenfläche des Befestigungsteils 110 des horizontalen Stellantriebs 100A befestigt. An beiden Seitenflächen des Befestigungsteils 110 in der Y-Achsen-Richtung, an denen die beweglichen Blöcke 158 angebracht werden sollen, sind gewölbte Flächen 110a, die zylindrische Flächenformen mit parallel zur Z-Achse verlaufenden Mittelachsen und die nach innen einknicken, bereitgestellt. Außerdem ist auf einer Fläche des beweglichen Blocks 158, die dem Befestigungsteil 110 gegenüberliegt, eine gewölbte Fläche 158a, die in die gewölbte Fläche 110a passt, ausgebildet. Wenn der bewegliche Block 158 an der Seitenfläche des Befestigungsteils 110 angebracht ist, passen die gewölbte Fläche 110a des Befestigungsteils 110 und die gewölbte Fläche 158 des beweglichen Blocks 158 zusammen, und das Befestigungsteil 110 kann sich nicht mehr in Bezug auf den beweglichen Block 158 in der Z-Achsen-Richtung bewegen. Außerdem werden durch diese Installation Bewegungen des Befestigungsteils 110 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung sowie Drehungen des Befestigungsteils 110 um die X-Achse, Y-Achse und Z-Achse eingeschränkt, so dass das Befestigungsteil 110 durch den beweglichen Block 158 sicher gehalten wird. Da es sich dabei um eine Eingriffsstruktur aus einer konkaven Fläche (gewölbte Fläche 158a) und einer konvexen Fläche (gewölbte Fläche 110a) handelt, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass Lücken zwischen der vorstehenden Struktur und der vertieften Struktur auftreten, verglichen mit einer Eingriffsstruktur aus einem abgewinkelten Vorsprung (vorstehender Abschnitt 6158a) und einer abgewinkelten Vertiefung (abgewinkelte Nut 6110a) in der sechsten Ausführungsform, die später beschrieben wird, und somit ist es weniger wahrscheinlich, dass Vibrationsgeräusche aufgrund von Rütteln auftreten.
Die Linearführung 154 umfasst eine Schiene 154a, die sich in der X-Achsen-Richtung erstreckt und an einer Oberseite des Befestigungsblocks 152 angebracht ist, und ein Paar Schlitten 154b, die an einer unteren Fläche des beweglichen Blocks 158 angebracht sind und in die Schiene 154a eingreifen. Außerdem ist an einer Seitenfläche des Befestigungsblocks 152 auf der Seite der negativen X-Achsen-Richtung ein L-förmiger Arm 152a, der sich nach oben erstreckt, befestigt. Zwischen dem beweglichen Block 158 und dem Arm 152a ist ein Federmechanismus 156 bereitgestellt.
26 ist eine vergrößerte Seitenansicht rund um den Federmechanismus 156 der Stützeinheit 150 (8). Der Federmechanismus 156 umfasst einen Bolzen 156a, eine Befestigungsplatte 156b, einen Ring 156c, eine Mutter 156d, eine Schraubenfeder 156e, eine Dämpfungsplatte 156f, eine Unterlagscheibe 156g und Muttern 156h. Der obere Teil des Arms 152a des Befestigungsblocks 152 ist mit einem sich in der X-Achsen-Richtung erstreckenden Durchgangsloch 152ah versehen, und der Bolzen 156a geht durch dieses Durchgangsloch 152ah hindurch. Eine Spitze des Bolzens 156a ist über die Befestigungsplatte156b am beweglichen Block 158 befestigt. Außerdem wird ein Spitzenabschnitt des Bolzens 156a in den zylindrischen Ring 156c eingeführt.
Der Ring 156c wird durch Einklemmen zwischen der Mutter 156d, die auf den Bolzen 156a geschraubt ist, und der Befestigungsplatte 156b befestigt. Außerdem wird eine Spitzenseite des Bolzens 156a in die Schraubenfeder 156e eingeführt. Die Schraubenfeder 156e wird durch Einklemmen zwischen der Befestigungsplatte 156b und dem Arm 152a gehalten. Außerdem ist der Ring 156c an einem Spitzenabschnitt der Schraubenfeder 156e montiert, und der Spitzenabschnitt der Schraubenfeder 156e ist über den Ring 156c am beweglichen Block 158 befestigt.
Es ist zu beachten, dass es sich bei der Schraubenfeder 156e um ein zylindrisches Element (Antivibrationsfeder) handelt, bei dem eine Druck-Schraubenfeder aus Stahl in einen viskoelastischen Körper (Dämpfer), etwa Acrylharze, eingebettet ist. Eine Schraubenfeder kann anstelle einer Antivibrationsfeder verwendet werden. Es kann auch ein separater Dämpfer (z. B. ein Gummi- oder Öl-Schwingungsdämpfer) in Reihe oder parallel zur Schraubenfeder bereitgestellt werden.
Zwei Muttern 156h werden an eine Kopfseite des Bolzens 156a geschraubt und befestigt. Außerdem wird der Bolzen 156a jeweils durch die in der Dämpfungsplatte 156f und der Unterlagscheibe 156g bereitgestellten Durchgangslöcher gesteckt. Die Dämpfungsplatte 156f ist zwischen der Unterlagscheibe 156g (und zwei Muttern 156h) und dem Arm 152a eingeklemmt. Die Dämpfungsplatte 156f ist zum Beispiel aus Antivibrationsgummis oder - harzen wie Polyurethan (z. B. elastische Gummikörper und/oder viskoelastische Körper) ausgebildet.
Die Schraubenfeder 156e wird vorgespannt, und wenn keine Last an den horizontalen Stellantrieb 100A angelegt wird, wird der Bolzen 156a über die Mutter 156h, die Unterlagscheibe 156g und die Dämpfungsplatte 156f gegen den Arm 152a (Befestigungsblock 152) gedrückt. Daher befindet sich der am beweglichen Block 158 befestigte horizontale Stellantrieb 100A in einer neutralen Position, in der sich die Rückstellkräfte der Schraubenfeder 156e und der Dämpfungsplatte 156f die Waage halten. Das heißt, der Federmechanismus 156 ist auch eine Art neutraler Federmechanismus.
Wenn die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 den Rütteltisch 400 in der positiven X-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt, wird eine Reaktionskraft auf die beweglichen Blöcke 158 der Stützeinheiten 150 übertragen und über die Federmechanismen 156 (Schraubenfedern 156e) weiter auf die Befestigungsblöcke 152 (Arme 152a) übertragen. Da die Schraubenfedern 156e kaum andere Vibrationskomponenten außer ihrer niedrigen Resonanzfrequenz übertragen, wird die Übertragung von Vibrationsgeräuschen von der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 auf die Vorrichtungsbasis 500 durch die Stützeinheiten 150 unterdrückt.
Wenn die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 den Rütteltisch 400 in der negativen X-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt, wird außerdem eine Reaktionskraft auf die Befestigungsblöcke 152 (Arme 152a) über die beweglichen Blöcke 158 und die Federmechanismen 156 (Dämpfungsplatten 156f) der Stützeinheiten 150 übertragen. Da die Schraubenfedern 156f kaum Vibrationen mit höheren Frequenzen übertragen, wird die Übertragung von Vibrationsgeräuschen von der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 auf die Vorrichtungsbasis 500 durch die Stützeinheiten 150 unterdrückt.
Es ist zu beachten, dass die Reaktionskraft in der positiven X-Achsen-Richtung kleiner ist als die Reaktionskraft in der negativen X-Achsen-Richtung. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform eine kleine und kostengünstige Dämpfungsplatte 156f als elastische Komponente, die die Reaktionskraft in die positive X-Achsen-Richtung aufnimmt, verwendet. Wenn die Reaktionskraft in der positiven X-Achsen-Richtung groß wird, kann eine Schraubenfeder anstelle der Dämpfungsplatte 156f verwendet werden, um diese als den neutralen Federmechanismus 130 zu gestalten.
Aufgrund der oben genannten Konfiguration wird das Befestigungsteil 110 der X-Achsen-Oszilliereinheit in der Antriebsrichtung (X-Achsen-Richtung) durch die Stützeinheiten 150 (Befestigungsteil-Stützmechanismus), die jeweils die Linearführung 154 und den Federmechanismus 156 umfassen, in Bezug auf die Vorrichtungsbasis 150 elastisch abgestützt, und somit wird eine starke Reaktionskraft (Oszillationskraft) in die X-Achsen-Richtung, die bei Antrieb der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300 auf das Befestigungsteil 110 einwirkt, nicht direkt auf die Vorrichtungsbasis 500 übertragen, sondern es werden hauptsächlich hochfrequente Komponenten der Reaktionskraft durch die Federmechanismen 156 drastisch abgedämpft. Daher werden Vibrationsgeräusche, die von der X-Achsen-Oszilliereinheit 100 auf den Rütteltisch 400 übertragen werden, erheblich reduziert.
Die Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 umfasst auch den horizontalen Stellantrieb 200A, dessen Konfiguration mit jener des horizontalen Stellantriebs 100A identisch ist. Das Befestigungsteil 210 des horizontalen Stellantriebs ist auch durch ein Paar von Stützeinheiten 250 auf der Vorrichtungsbasis 500 in der Y-Achsen-Richtung elastisch abgestützt (1) Da die Konfiguration der Stützeinheit 250 mit jener der Stützeinheit 150 der X-Achsen-Oszilliereinheit identisch ist, wird hier auf eine detaillierte Beschreibung davon verzichtet.
Wie oben beschrieben, wird durch die Anwendung einer Konfiguration zur elastischen Abstützung von jeder der Oszilliereinheiten 100, 200 und 300 mithilfe der jeweiligen Stützeinheiten 150, 250 und 350, die elastische Komponenten (Luftfedern oder Federmechanismen) umfassen, die Übertragung hauptsächlich von Hochfrequenzkomponenten von Vibrationen (Geräuschen) zwischen den Oszilliereinheiten über die Vorrichtungsbasis 500 unterdrückt, weshalb eine höhere Oszillationsgenauigkeit ermöglicht wird.
Es ist zu beachten, dass neben der dynamischen Last für das Oszillieren des Prüfkörpers und des Rütteltisches 400 auch Gewichte (statische Lasten) der Z-Achsen-Oszilliereinheit 300, des Rütteltisches 400 und des Prüfkörpers auf die Stützeinheit 350, die die Z-Achsen-Oszilliereinheit abstützt, einwirken. Daher wird die Luftfeder 356, die relativ klein ist und eine große Last abstützen kann, für die Stützeinheit 350 verwendet. Da andererseits die große statische Last nicht auf die Stützeinheit 150, die die X-Achsen-Oszilliereinheit 100 abstützt, und die Stützeinheit 250, die die Y-Achsen-Oszilliereinheit 200 abstützt, einwirkt, wird für die Stützeinheit 150 und die Stützeinheit 250 eine relativ kleine Schraubenfeder verwendet.
<Modifizierte Beispiele>
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Linearführung mit einem Wälzlagermechanismus verwendet, der die Laufrollen 344c2 als Wälzkörper einsetzt, es kann aber auch eine Linearführung mit einem Wälzlagermechanismus, der andere Arten von Wälzkörpern einsetzt, verwendet werden. So kann zum Beispiel, wie in der Querschnittsansicht von 28 gezeigt, eine Linearführung 1344 mit einem Kugellagermechanismus verwendet werden, der Kugeln 1344C1, 1344c2, 1344c3 und 1344c4 als Wälzkörper, die zwischen einer Schiene 1344a und einem Schlitten 1344b eingefügt sind, einsetzt.
Es ist zu beachten, dass der Wälzlagermechanismus eindeutig von Vorteil für die Verbesserung der Resonanzfrequenzen ist, da der Wälzlagermechanismus, bei dem die Wälzkörper in Linienkontakt mit der Schiene und dem Schlitten stehen, eine größere Kontaktfläche hat als der Kugellagermechanismus, bei dem die Wälzkörper in Punktkontakt mit der Schiene und dem Schlitten stehen, und somit eine höhere Steifigkeit aufweist. Daher ist es vorteilhaft, eine wälzgelagerte Linearführung, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, zu verwenden, wenn Vibrationsprüfungen in hohen Frequenzbereichen durchgeführt werden sollen. Eine wälzgelagerte Linearführung muss jedoch nicht bei allen Linearführungen eingesetzt werden. So kann zum Beispiel eine wälzgelagerte Linearführung beim Stützmechanismus 340 für das bewegliche Teil, bei den Gleitverbindungsmechanismen (YZ-Gleiter 160, ZX-Gleiter 260 und XY-Gleiter 360) und dergleichen verwendet werden, wenn die Bewegungsmengen relativ groß sind, und eine kugelgelagerte Linearführung kann bei den Befestigungsteil-Stützmechanismen (Stützeinheit 150, 250 und 350) und dergleichen verwendet werden, wenn die Bewegungsmengen relativ klein sind. Wenn die gewünschten Resonanzfrequenz-Eigenschaften erreicht werden können, kann auch eine kugelgelagerte Linearführung für einen Teil oder alle Linearführungen verwendet werden. [
<Zweite Ausführungsform>
Nachstehend wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform durch die Konfigurationen der zweiachsigen Gleiter (Gleitverbindungsmechanismen) und die Formen der beweglichen Teile. In der folgenden Beschreibung der zweiten Ausführungsform werden hauptsächlich die Unterschiede zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform beschrieben, und Beschreibungen von Konfigurationen, die jenen der ersten Ausführungsform gemeinsam sind, werden hier weggelassen.
29 und 30 sind jeweils eine vergrößerte Draufsicht und Seitenansicht rund um den Rütteltisch 2400 einer Oszilliervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der ersten Ausführungsform ist der Querschlitten so gestaltet, dass der Schlitten der A-Typ-Linearführung, an dem die Befestigungsgewindebohrungen ausgebildet sind, und der Schlitten der Typ-B-Linearführung, an dem die Befestigungslochbohrungen ausgebildet sind, nur über die Bolzen miteinander verbunden sind. Im Gegensatz dazu wird bei der zweiten Ausführungsform eine Konfiguration angewendet, bei der Schlitten zweier Linearführungen, deren Bewegungsrichtungen unterschiedlich sind, über eine Verbindungsplatte (Zwischenstufe) verbunden sind. Da die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zur ersten Ausführungsform mehr Elemente (Verbindungsplatte und Bolzen) aufweist, erhöhen sich das Gewicht und die Montage-Arbeitsstunden, und die Oszillationsleistung nimmt ab, aber es besteht keine Notwendigkeit, spezielle Linearführungen (Linearführungen vom Typ A und B) zu verwenden, so dass handelsübliche Allzweck-Linearführungen eingesetzt werden können.
Wie in 29 und 30 gezeigt, sind bei einem YZ-Gleiter 2160 der Oszilliervorrichtung 2000 eine Y-Achsen-Linearführung 2165 und drei Z-Achsen-Linearführungen 2167 über eine Verbindungsplatte 2166 miteinander verbunden. Die Y-Achsen-Linearführung 2165 umfasst eine Y-Achsen-Schiene 2165a, die an einem Verbindungsarm 2162 befestigt ist, und drei Y-Achsen-Schlitten 2165b, die verschiebbar in die Y-Achsen-Schiene 2165a eingreifen. Die drei Y-Achsen-Schlitten 2165b sind in regelmäßigen Intervallen in der Y-Achsen-Richtung angeordnet und an dem Verbindungsarm 2162 befestigt.
Andererseits umfasst die Z-Achsen-Linearführung 2167 eine Z-Achsen-Schiene 2167a und einen Z-Achsen-Schlitten 2167b. Die Z-Achsen-Schienen 2167a von drei Z-Achsen-Linearführungen 2167 sind in regelmäßigen Intervallen in der Y-Achsen-Richtung angeordnet und an einer dem YZ-Gleiter 2160 gegenüberliegenden Seitenfläche des Rütteltisches 2400 befestigt. Außerdem ist jeder der Z-Achsen-Schlitten 2167b an der Verbindungsplatte 2166 befestigt. Die Y-Achsen-Schlitten 2165b und die entsprechenden Z-Achsen-Schlitten 2167b, die Paare bilden, sind an Positionen befestigt, an denen sie einander über die Verbindungsplatte 2166 hinweg gegenüberstehen.
Wie in 29 gezeigt, sind bei einem ZX-Gleiter 2260 der Oszilliervorrichtung 2000 in ähnlicher Weise eine X-Achsen-Linearführung 2265 und drei Z-Achsen-Linearführungen 2267 über eine Verbindungsplatte 2266 verbunden. Die X-Achsen-Linearführung 2265 umfasst eine X-Achsen-Schiene 2265a, die an einem Verbindungsarm 2262 befestigt ist, und drei X-Achsen-Schlitten 2265b, die verschiebbar in die X-Achsen-Schiene 2265a eingreifen. Die drei X-Achsen-Schlitten 2265b sind in regelmäßigen Intervallen in der X-Achsen-Richtung angeordnet und am Verbindungsarm 2262 befestigt.
Andererseits umfasst eine Z-Achsen-Linearführung 2267 eine Z-Achsen-Schiene 2267a und einen Z-Achsen-Schlitten 2267b. Die Z-Achsen-Schienen 2267a von drei Z-Achsen-Linearführungen 2267 sind in regelmäßigen Intervallen in der X-Achsen-Richtung angeordnet und an einer dem ZX-Gleiter 2260 gegenüberliegenden Seitenfläche des Rütteltisches 2400 befestigt. Außerdem ist jeder der Z-Achsen-Schlitten 2267b an der Verbindungsplatte 2266 befestigt. Die X-Achsen-Schlitten 2265b und die entsprechenden Z-Achsen-Schlitten 2267b, die Paare bilden, sind in Positionen befestigt, in denen sie einander über die Verbindungsplatte 2266 gegenüberstehen.
Wie in 29 und 30 gezeigt, sind bei einem XY-Gleiter 2360 auch zwei X-Achsen-Linearführungen 2365 und zwei Y-Achsen-Linearführungen 2367 über vier Verbindungsplatten 2366 miteinander verbunden.
Jede X-Achsen-Linearführung 2365 umfasst eine X-Achsen-Schiene 2365a, die an einer unteren Seite des Rütteltisches 2400 befestigt ist, und zwei X-Achsen-Schlitten 2365b, die verschiebbar in die X-Achsen-Schiene 2365a eingreifen.
Außerdem umfasst jede Y-Achsen-Linearführung 2367 eine Y-Achsen-Schiene 2367a, die an einer oberen Seite der Kopfplatte 2324b eines Verbindungsrahmens 2324 der Z-Achsen-Oszilliereinheit befestigt ist, und zwei Y-Achsen-Schlitten 2367b, die verschiebbar mit der Y-Achsen-Schiene 2367a verbunden sind.
Jeder X-Achsen-Schlitten 2365b ist über die Verbindungsplatte 2366 an einem Y-Achsen-Schlitten 2367b befestigt. Konkret verbindet sich einer der beiden X-Achsen-Schlitten 2365b, die an jeder X-Achsen-Schiene 2365a montiert sind, mit einem der Y-Achsen-Schlitten 2367b, der in eine der Y-Achsen-Schienen 2367a eingreift, und der andere der beiden X-Achsen-Schlitten 2365b verbindet sich mit einem der Y-Achsen-Schlitten 2367b, der in die andere der Y-Achsen-Schienen 2367a eingreift. Das heißt, jede X-Achsen-Schiene 2365a ist mit jeder Y-Achsen-Schiene 2367a über die X-Achsen-Schlitten 2365b und die Y-Achsen-Schlitten 2367b verbunden, wobei sie durch die Verbindungsplatte 2366 verbunden sind. Bei dieser Konfiguration ist der Rütteltisch 2400 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung verschiebbar mit dem Verbindungsrahmen 2324 verbunden.
Wie in 29 gezeigt, sind außerdem eine Z-Achsen-Schiene 2167a1 an einem Ende des YZ-Gleiters 2160 in der negativen Y-Achsen-Richtung und eine X-Achsen-Schiene 2365a1 an einem Ende des XY-Gleiters 2360 in der negativen Y-Achsen-Richtung auf einer gleichen Ebene, die senkrecht zur Y-Achse verläuft, angeordnet. In ähnlicher Weise sind eine Z-Achsen-Schiene 2167a3 an einem Ende des YZ-Gleiters 2160 der positiven Y-Achsen-Richtung und eine X-Achsen-Schiene 2365a2 an einem Ende des XY-Gleiters 2360 in der positiven Y-Achsen-Richtung auf einer gleichen Ebene, die senkrecht zur Y-Achse verläuft, angeordnet. Mit anderen Worten heißt das, dass zwei der drei Z-Achsen-Schienen 2167a (2167a1 und 2167a2) an beiden Enden des YZ-Gleiters 2160, die Kräfte auf den Rütteltisch 2400 in der X-Achsen-Richtung ausüben, und die beiden X-Achsen-Schienen 2365a (2365a1 und 2365a2) des XY-Gleiters 2360 im Wesentlichen jeweils in derselben Ebene angeordnet sind.
Da durch diese Konfiguration Drehmomente um die Z-Achse, die auf jeden Querschlitten 2364 (X-Achsen-Schlitten 2365b und Y-Achsen-Schlitten 2367b) des XY-Gleiters 360 einwirken, und Belastungen, die an den Z-Achsen-Schlitten 2167b des YZ-Gleiters 2160 auftreten, reduziert werden, wird eine präzise Oszillation mit weniger Geräuschen möglich und die Ausfallraten der X-Achsen-Schlitten 2365b, Y-Achsen-Schlitten 2367b und Z-Achsen-Schlitten 2167b nehmen ab, wodurch eine Oszilliervorrichtung mit hoher Lebensdauer erzielt wird.
Zusätzlich dazu, dass die Z-Achsen-Schlitten 2167b nicht in der vertikalen Richtung in Schwingung versetzt werden können, indem die Z-Achsen-Schienen 2167a an der Seitenfläche des Rütteltisches 2400 angebracht werden, die Z-Achsen-Schienen 2167a und die entsprechenden X-Achsen-Schienen 2365a auf derselben Ebene angeordnet sind, so dass keine Belastungen an den Z-Achsen-Schlitten 2167b (Drehmomente um die Z-Achse) auftreten, verringern sich vor allem durch die Synergie die Vibrationsgeräusche deutlich und die Ausfallraten der Z-Achsen-Schlitten 164b sinken erheblich.
Außerdem ist der ZX-Gleiter 2260 ähnlich wie der YZ-Gleiter 2160 gestaltet. Das heißt, eine Z-Achsen-Schiene 2267a1 an einem Ende des ZX-Gleiters 2260 in der negativen X-Achsen-Richtung und eine Y-Achsen-Schiene 2367a1 an einem Ende des XY-Gleiters 2360 in der negativen X-Achsen-Richtung sind auf derselben Ebene, die senkrecht zur X-Achse verläuft, angeordnet. In ähnlicher Weise sind eine Z-Achsen-Schiene 2267a3 an einem Ende des ZX-Gleiters 2260 in der positiven X-Achsen-Richtung und eine Y-Achsen-Schiene 2367a2 an einem Ende des XY-Gleiters 2360 in der positiven X-Achsen-Richtung auf derselben Ebene, die senkrecht zur X-Achse verläuft, angeordnet.
Durch diese Konfigurationen werden eine signifikante Verbesserung der Oszillationsgenauigkeit, vor allem in Hochfrequenzbereichen, und eine Verbesserung der Lebensdauer erzielt.
31 zeigt eine Außenansicht eines beweglichen Teils 2320 der Z-Achsen-Oszilliereinheit. Außerdem ist 32 eine Außenansicht des Verbindungsrahmens 2324. Wie in 32 gezeigt, umfasst der Verbindungsrahmen 2324 einen Rumpfabschnitt 2324a, der im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie ein Hauptrahmen 2322 hat, und eine Kopfplatte 2324b, die horizontal an einem oberen Ende des Rumpfabschnitts 2324a angebracht ist. Die Kopfplatte 2324b ist ein im Wesentlichen rechteckiges Plattenelement mit einer Breite (Größe in X-Achsen-Richtung) und einer Tiefe (Größe in Y-Achsen-Richtung), die gleich oder größer ist als ein Außendurchmesser des Rumpfabschnitts 2324a.
Auf einer oberen Seite der Kopfplatte 2324b des Verbindungsrahmens 2324 wird ein Paar Stufen 2324b1 gebildet, die sich in der Y-Achsen-Richtung erstrecken, und ein zentraler Abschnitt in der X-Achsen-Richtung der oberen Seite der Kopfplatte 2324b ist in Bezug auf die peripheren Abschnitte erhöht. Entlang dieses Paars Stufen 2324b1 ist ein Paar Y-Achsen-Schienen 2367a angeordnet. Das heißt, die Stufen 2324b1 sind Positionierungsstrukturen zum Anbringen der Y-Achsen-Schienen 2367a an genauen Positionen auf der Kopfplatte 2324b. Durch das Bereitstellen des Paars Stufen 2324b1 wird es möglich, das PaarY-Achsen-Schienen 2367 mit hoher Parallelität nur durch einfaches Anbringen entlang der Stufen 2324b 1 auf der Kopfplatte 2324b zu platzieren.
33 ist eine perspektivische Darstellung der Y-Achsen-Schiene 2367a des XY-Gleiters 2360. Wie in 33 gezeigt, ist an der Y-Achsen-Schiene 2367a eine Vielzahl von Durchgangslöchern 2367ah, die entlang der Achsrichtung der Y-Achsen-Schiene 2367a angeordnet sind, ausgebildet. Die Y-Achsen-Schiene 2367a ist an der Kopfplatte 2324b befestigt, indem Bolzen in die Durchgangslöcher 2367ah eingeführt und in die in der oberen Platte 2324b des Verbindungsrahmens 2324 bereitgestellten Gewindebohrungen 2324b2 geschraubt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Intervalle s zwischen den Durchgangslöchern 2367ah der Y-Achsen-Schiene 2367a (und Intervalle zwischen den Bolzenlöchern der Kopfplatte) gleich oder kleiner als das Doppelte einer Breite W der Y-Achsen-Schiene 2367a (vorzugsweise gleich oder kleiner als die Breite W; noch besser 50-60 % der Breite W; und idealerweise 60-70 % der Breite W), die kürzer sind als gewöhnliche Intervalle. Durch das oben beschriebene Kürzen der Befestigungsintervalle der Y-Achsen-Schiene 2367a wird die Y-Achsen-Schiene 2367a fest und verzugsfrei an der Kopfplatte 2324b des Verbindungsrahmens 2324 befestigt.
Es ist zu beachten, dass bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform die Y-Achsen-Schienen 2367a an der Kopfplatte 2324b des Verbindungsrahmens 2324 und die X-Achsen-Schienen 2365a am Rütteltisch 2400 befestigt sind, allerdings kann der Querschlitten so gestaltet sein, dass die Y-Achsen-Schienen 2367a am Rütteltisch 2400 und die X-Achsen-Schienen 2365a am beweglichen Teil der Z-Achsen-Oszilliereinheit befestigt sind.
Auch in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform umfasst der XY-Gleiter 2360 zwei X-Achsen-Linearführungen 2365 (X-Achsen-Schienen 2365a) und zwei Y-Achsen-Linearführungen 2367 (Y-Achsen-Schienen 2367a), aber der XY-Gleiter 2360 kann so gestaltet sein, dass er drei oder mehr der X-Achsen-Schienen 2365a und/oder der Y-Achsen-Linearführungen 2367 umfasst. In diesem Fall sind jede X-Achsen-Schiene 2365a und jede Y-Achsen-Schiene 2367a auch über die Querschlitten 2364 miteinander verbunden. Das heißt, n X-Achsen-Schienen 2365a und m Y-Achsen-Schienen 2367a sind jeweils miteinander über nxm Querschlitten 2364 miteinander verbunden.
<Dritte Ausführungsform>
Nachstehend wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform hinsichtlich der Konfigurationen des YZ-Gleiters und des ZX-Gleiters. In der folgenden Beschreibung der dritten Ausführungsform werden hauptsächlich die Unterschiede zwischen der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform beschrieben, und Beschreibungen von Konfigurationen, die jenen der zweiten Ausführungsform gemeinsam sind, werden hier weggelassen.
34 ist eine vergrößerte Draufsicht rund um einen Rütteltisch 3400 einer Oszilliervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform sind die Z-Achsen-Schienen 2167a und 2267a an den Seitenflächen des Rütteltisches befestigt, die der X-Achsen-Oszilliereinheit bzw. der Y-Achsen-Oszilliereinheit gegenüberliegen. Im Gegensatz dazu sind in der dritten Ausführungsform die Y-Achsen-Schienen 3165a und X-Achsen-Schienen 3265a an Seitenflächen des Rütteltisches 3400 befestigt, die der X-Achsen-Oszilliereinheit bzw. der Y-Achsen-Oszilliereinheit gegenüberliegen. Durch Anwendung dieser Konfiguration wird verhindert, dass die Z-Achsen-Schienen 2167 von der Oberseite und der Unterseite des Rütteltisches 2400, wie in 30 gezeigt, nach oben und unten vorstehen, selbst wenn ein Rütteltisch mit einer relativ geringen Dicke (Größe in der Z-Achsen-Richtung) verwendet wird, und somit verbessert sich die Flexibilität beim Installieren von Prüfkörpern auf dem Rütteltisch.
Wenn andererseits, wie bei der zweiten Ausführungsform, die Konfiguration übernommen wird, bei der die Z-Achsen-Schienen 2167a und 2267a des YZ-Gleiters 2160 und des ZX-Gleiters 2260 am Rütteltisch 2400 befestigt sind, werden die Z-Achsen-Schlitten 2167b, die Verbindungsplatte 2166 und die X-Achsen-Schlitten 2165b des YZ-Gleiters 2160 und die Z-Achsen-Schlitten 2267b, die Verbindungsplatte 2266 und die Y-Achsen-Schlitten 2265b des ZC-Gleiters 2260 nicht in vertikaler Richtung angetrieben und somit Vibrationsgeräusche aufgrund des vertikalen Antriebs dieser Elemente unterdrückt.
Auch beim YZ-Gleiter 2160 (ZX-Gleiter 2260) der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform sind die Vielzahl von Y-Achsen-Schlitten 2165b (X-Achsen-Schlitten 2265b) und die Vielzahl von Z-Achsen-Schlitten 2167b (2267b) an einer großen Verbindungsplatte 2166 (2266) befestigt, um einen großformatigen Querschlitten 2164 (2264) zu bilden. Im Gegensatz dazu sind bei einem YZ-Gleiter 3160 (ZX-Gleiter 3260) der dritten Ausführungsform ein Y-Achsen-Schlitten 3165b (X-Achsen-Schlitten 3265b) und ein Z-Achsen-Schlitten 3167b (3267b) an einer kleinen Verbindungsplatte 3166 (3266) befestigt, um einen kleinen Querschlitten 3164 (3264) zu bilden, und Z-Achsen-Schienen 3167a (3267a) und Y-Achsen-Schienen 3165a (X-Achsen-Schienen 3265a) sind durch eine Vielzahl von kleinen Querschlitten 3164 (3264) miteinander verbunden.
Durch die oben beschriebene Verkleinerung und Gewichtsreduzierung der Querschlitten 3164 und 3264 wird es einfacher, die Querschlitten 3164 und 3264 bei hohen Geschwindigkeiten anzutreiben, und die Resonanzfrequenzen der Querschlitten 3164 und 3264 können erhöht werden, um Vibrationsgeräusche zu reduzieren.
In der dritten Ausführungsform ist außerdem eine Kopfplatte 3324b des beweglichen Teils der Z-Achsen-Oszilliereinheit im Wesentlichen mit den gleichen Flächenabmessungen wie der Rütteltisch 3400 (oder gleich wie oder größer als dieser) ausgebildet. Selbst wenn eine Y-Achsen-Schiene 2367a (X-Achsen-Schiene 3365a), die an einer Oberseite der Kopfplatte 3324b angebracht werden soll, bis zu einer Länge verlängert wird, die im Wesentlichen der gesamten Breite des Rütteltisches 3400 in der Y-Achsen-Richtung (X-Achsen-Richtung) entspricht (oder gleich wie oder größer als diese ist), kann daher die Y-Achsen-Schiene 3367a (X-Achsen-Schiene 3365a) in ihrer gesamten Länge von unten durch die Deckplatte 3324b abgestützt werden, und somit ist es möglich, den Rütteltisch 3400 stets mit hoher Steifigkeit abzustützen.
<Vierte Ausführungsform>
Nachstehend wird die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein YZ-Gleiter 4160 und ein ZX-Gleiter 4260 zweiachsige Gleiter (Gleitverbindungsmechanismen) sind. In der folgenden Beschreibung der vierten Ausführungsform werden hauptsächlich Unterschiede zwischen der zweiten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform beschrieben, und Beschreibungen von Konfigurationen, die jenen der zweiten Ausführungsform gemeinsam sind, werden hier weggelassen. Da der ZX-Gleiter 4260 die gleiche Konfiguration wie der YZ-Gleiter 4160 aufweist, wird eine genaue Beschreibung des ZX-Gleiters 4260 hier weggelassen.
35 und 36 sind jeweils eine vergrößerte Draufsicht und Seitenansicht rund um einen Rütteltisch 4400 einer Oszilliervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der YZ-Gleiter 4160 der vierten Ausführungsform umfasst zwei Y-Achsen-Linearführungen 4165, zwei Z-Achsen-Linearführungen 4167 und eine Verbindungsplatte 4166, um die beiden Y-Achsen-Linearführungen 4165 und der beiden Z-Achsen-Linearführungen 4167 miteinander zu verbinden. Außerdem sind in der vierten Ausführungsform die Z-Achsen-Schienen 4167 des YZ-Gleiters 4160 nicht direkt am Rütteltisch befestigt, sondern sind über einen Verbindungsarm 4168 am Rütteltisch 4400 befestigt.
Eine Dicke (Größe in der Z-Achsen-Richtung) des Verbindungsarms 4168 ist im Wesentlichen gleich wie eine Dicke des Rütteltisches 4400 auf einer Seite des Rütteltisches 4400, ist aber auf im Wesentlichen die gleiche Größe wie eine Länge der Z-Achsen-Linearführungen 4167 auf einer Seite der Z-Achsen-Linearführung 4167 erweitert. Aufgrund dieser Konfiguration ist eine Schiene der Z-Achsen-Linearführung 4167 in ihrer gesamten Länge durch den Verbindungsarm 4168 abgestützt.
Eine Breite (Größe in der Y-Achsen-Richtung) des Verbindungsarms 4168 ist im Wesentlichen gleich groß wie ein Anordnungsintervall der beiden Z-Achsen-Linearführungen 4167 an einer Seite der Z-Achsen-Linearführung 4167, wird aber bis zur im Wesentlichen gleichen Größe wie ein Anordnungsintervall von zwei X-Achsen-Schienen 4367a des XY-Gleiters verlängert. Mit anderen Worten heißt das, dass der YZ-Gleiter 4160 verkleinert und gewichtsreduziert wird, indem das Anordnungsintervall der Z-Achsen-Linearführungen 4167 enger gemacht wird als das Anordnungsintervall der X-Achsen-Schienen 4367a. Überdies wird durch die Verwendung des Verbindungsarms 4168 ein fester Abstand zwischen Schienen der Z-Achsen-Linearführungen 4167 und dem Rütteltisch 4400 eingehalten, wodurch sich die Flexibilität beim Installieren eines Prüfkörpers auf dem Rütteltisch verbessert.
<Fünfte Ausführungsform>
Nachstehend wird die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die fünfte Ausführungsform ist ein Beispiel für eine einachsige Oszilliervorrichtung, die nur eine Oszilliereinheit (Z-Achsen-Oszilliereinheit 5300) umfasst. In der folgenden Beschreibung der fünften Ausführungsform werden hauptsächlich die Unterschiede zwischen der ersten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform beschrieben, und Beschreibungen von Konfigurationen, die jenen der ersten Ausführungsform gemeinsam sind, werden hier weggelassen.
37 und 38 sind jeweils eine Seitenansicht und Draufsicht einer Oszilliervorrichtung 5000 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Da die fünfte Ausführungsform nur in einer Achsenrichtung oszilliert, ist ein Rütteltisch 5400 direkt an einer Oberseite eines beweglichen Teils 5320 einer Z-Achsen-Oszilliereinheit 5300 angebracht, ohne dass ein XY-Gleiter dazwischen eingefügt ist.
Außerdem stützen vier Stützmechanismen 5340 für das bewegliche Teil nicht das bewegliche Teil 5320 der Z-Achsen-Oszilliereinheit 5300 ab, sondern stützen direkt den Rütteltisch 5400 ab. Daher können Vibrationsgeräusche des Rütteltisches in der Y-Achsen-Richtung und der Z-Achsen-Richtung wirksam unterdrückt werden.
Die Oszilliervorrichtung 5000 umfasst auch einen Portalkompressionsrahmen 5600, um einen Prüfkörper W von oben gegen den Rütteltisch 5400 zu drücken. Der Kompressionsrahmen 5600 ist an der Oberseite eines Befestigungsteils (zylindrischer Körper) der Z-Achsen-Oszilliereinheit 5300 befestigt. Außerdem ist an einer unteren Seite eines Brückenteils 5610 des Kompressionsrahmens 5600 eine Spannvorrichtung 5610 zur Befestigung des Prüfkörpers W bereitgestellt. Die Spannvorrichtung 5610 umfasst eine Kraftmesszelle (oder einen piezoelektrischen Lastsensor) zur Erfassung der auf den Prüfkörper W in der Z-Achsen-Richtung wirkenden Kraft.
Durch die Betätigung der Luftfeder 356 (12) der Z-Achsen-Oszilliereinheit 5300 wird der Prüfkörper W zwischen dem Rütteltisch 5400 und dem Kompressionsrahmen 5600 eingeklemmt, und auf den Prüfkörper W wird eine vorher festgelegte statische Belastung ausgeübt. Das heißt, mit der Oszilliervorrichtung 5000 der fünften Ausführungsform ist es möglich, Prüfungen durchzuführen, bei denen der Prüfkörper W in Schwingung versetzt wird, während eine vorher festgelegte statische Belastung auf den Prüfkörper W ausgeübt wird.
<Sechste Ausführungsform>
Nachstehend wird die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die sechste Ausführungsform ist ein Beispiel für eine zweiachsige Oszilliervorrichtung, die zwei Oszilliereinheiten (X-Achsen-Oszilliereinheit 6100 und Z-Achsen-Oszilliereinheit 6300) umfasst. In der folgenden Beschreibung der fünften Ausführungsform werden hauptsächlich Unterschiede zwischen der ersten Ausführungsform und der sechsten Ausführungsform beschrieben, und Beschreibungen von Konfigurationen, die jenen der ersten Ausführungsform gemeinsam sind, werden hier weggelassen.
39 und 40 sind jeweils eine Draufsicht und Seitenansicht einer Oszilliervorrichtung 6000 gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der sechsten Ausführungsform 6400 wird ein Rütteltisch 6400 in zwei Richtungen (eine Antriebsrichtung jeder Oszilliereinheit und eine andere Richtung senkrecht zur Antriebsrichtung) in Schwingung versetzt. Daher werden die Oszilliereinheiten 6100 und 6300 und der Rütteltisch 5400 jeweils in den Antriebsrichtungen der anderen Oszilliereinheiten 6300 und 6100 verschiebbar miteinander verbunden. Insbesondere sind die X-Achsen-Oszilliereinheit 6100 und der Rütteltisch 6400 durch einen Z-Achsen-Gleiter 6160 in der Z-Achsen-Richtung verschiebbar verbunden, und die Z-Achsen-Oszilliereinheit 6300 und der Rütteltisch 6400 sind durch einen X-Achsen-Gleiter 6360 in der Z-Achsen-Richtung verschiebbar verbunden.
Der Z-Achsen-Gleiter 6160 umfasst eine Z-Achsen-Linearführung 6164 und einen Verbindungsarm 6162, der die Z-Achsen-Linearführung 6164 und ein bewegliches Teil der X-Achsen-Oszilliereinheit 6100 miteinander verbindet. Die Z-Achsen-Linearführung 6164 umfasst eine Z-Achsen-Schiene, an die ein Z-Achsen-Schlitten montiert ist. Außerdem ist der Z-Achsen-Schlitten am Verbindungsarm 6162 befestigt, und die Z-Achsen-Schiene ist über einen Verbindungsarm 6168 an einer Seitenfläche des Rütteltisches 6400 befestigt.
Der X-Achsen-Gleiter 6360 umfasst zwei X-Achsen-Linearführungen 6164. Jede X-Achsen-Linearführung 6164 umfasst eine X-Achsen-Schiene, an der drei X-Achsen-Schlitten montiert sind.
Ein Befestigungsteil der X-Achsen-Oszilliereinheit 6100 ist über Stützeinheiten 6150 an einer Vorrichtungsbasis 6500 befestigt. Außerdem ist ein Befestigungsteil der Z-Achsen-Oszilliereinheit 6300 über Stützeinheiten 6350 an der Vorrichtungsbasis 6500 befestigt.
Die Stützeinheit 6350 hat eine Konfiguration, die im Wesentlichen mit jener der Stützeinheit 350 der ersten Ausführungsform identisch ist. Andererseits umfasst die Stützeinheit 6150 anders als die Stützeinheit 150 der ersten Ausführungsform anstelle der Federmechanismen 156 zwei in der Z-Achsen-Richtung angeordnete Luftfedern 6156.
Bei der X-Achsen-Oszilliereinheit 6100 sind auf beiden Seitenflächen in der Y-Achsen-Richtung eines Befestigungsteils eines horizontalen Stellantriebs gewinkelte Nuten 6110a ausgebildet. Außerdem ist an einem beweglichen Block der Stützeinheit ein vorstehender Abschnitt 6158a, der in die gewinkelte Nut 6110a passt, ausgebildet. Durch den Einbau der abgewinkelten Nuten 6110a und der vorstehenden Abschnitte 6158a wird das Befestigungsteil der X-Achsen-Oszilliereinheit 6100 in Bezug auf die beweglichen Blöcke der Stützeinheiten in der X-Achsen-Richtung unbeweglich gemacht.
Dies sind die Beschreibungen beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind innerhalb eines Bereichs der technischen Ideen, die durch die Beschreibungen im Umfang der Ansprüche ausgedrückt werden, möglich. Zum Beispiel sind Konfigurationen von Ausführungsformen und dergleichen, die in dieser Patentschrift ausdrücklich dargestellt sind, und/oder Konfigurationen, bei denen Konfigurationen von Ausführungsformen und dergleichen für einen Durchschnittsfachmann aus dieser Patentschrift eindeutig hervorgehen und die entsprechend kombiniert werden, ebenfalls in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten.
Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beispiel, in dem die vorliegende Erfindung auf eine elektrodynamische Oszilliervorrichtung angewandt wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt und kann auf Oszilliervorrichtungen angewandt werden, die andere Arten von Oszilliereinheiten einsetzen (z. B. eine Linearbewegungs-Oszilliereinheit, in der ein elektrischer Drehmotor oder ein hydraulischer Drehmotor und ein Mechanismus zur Umwandlung von Rotation in lineare Bewegung wie ein Zuführschneckenmechanismus kombiniert werden, oder ein Linearmotor).
So ist beispielsweise die Oszilliervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform ein Beispiel, in dem die vorliegende Erfindung bei einer dreiachsigen elektrodynamischen Oszilliervorrichtung angewendet wird, aber die vorliegende Erfindung kann natürlich auch bei einachsigen oder zweiachsigen elektrodynamischen Oszilliervorrichtungen angewendet werden.
In der ersten Ausführungsform wird auch eine Luftfeder als Dämpfungselement zur Abschwächung von Vibrationen der Stützeinheit 350 (Befestigungsteil-Stützmechanismus) verwendet, aber es sind auch Konfigurationen möglich, bei denen andere Arten von Federn, die vibrationsdämpfende Wirkungen haben (z. B. eine Schraubenfeder aus Stahl) oder elastische Körper (wie vibrationsdämpfende Gummis) eingesetzt werden.
Die Anzahl der Linearführungen (eine, zwei, drei, vier oder fünf oder mehr) für jede Achse und ihre Anordnungen in einem Gleitverbindungsmechanismus werden dementsprechend im Einklang mit einer Größe eines Rütteltisches, einer Größen- und Gewichtsverteilung eines Prüfkörpers, den Prüfbedingungen (Frequenz und Amplitude) und dergleichen ausgewählt. Auch die Anzahl der Querführungen 364, die der XY-Gleiter 360 der ersten Ausführungsform umfasst, ist nicht auf vier beschränkt, sondern es können fünf, sechs, sieben, acht, neun oder mehr Querführungen 364 vorgesehen sein, je nach Größe des Rütteltisches, Gewicht des Prüfkörpers, Prüfbedingungen und dergleichen.
Die einachsige Oszilliervorrichtung der fünften Ausführungsform umfasst außerdem den Kompressionsrahmen 5600, kann aber auch ohne den Kompressionsrahmen 5600 gestaltet sein Ein Kompressionsrahmen kann auch in zweiachsigen und dreiachsigen Oszilliervorrichtungen bereitgestellt sein. In diesem Fall ist der Kompressionsrahmen zum Beispiel an der Vorrichtungsbasis befestigt.
BESCHREIBUNG DER SYMBOLE

1: elektrodynamische dreiachsige Oszilliervorrichtung (Oszilliervorrichtung)
10: Mechanismusteil
20: Steuerteil
30: Messteil
40: Energiequelle
50: Schnittstellenteil
100: X-Achsen-Oszilliereinheit
160: XZ-Gleiter
200: Y-Achsen-Oszilliereinheit
260: ZX-Gleiter
300: Z-Achsen-Oszilliereinheit
360: XY-Gleiter
400: Rütteltisch
500: Vorrichtungsbasis

Abschnitt 1. Oszilliervorrichtung, umfassend:

einen Rütteltisch;
eine X-Achsen-Oszilliereinheit, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch in einer X-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt;
eine Y-Achsen-Oszilliereinheit, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch in einer Y-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt;
eine Z-Achsen-Oszilliereinheit, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch in einer Z-Achsen-Richtung in Schwingung versetzt;
eine X-Achsen-Linearführungsbahn, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch und die Z-Achsen-Oszilliereinheit in der X-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet; und
eine Y-Achsen-Linearführungsbahn, die so gestaltet ist, dass sie den Rütteltisch und die Z-Achsen-Oszilliereinheit in der Y-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet,
wobei die X-Achsen-Linearführungsbahn umfasst:
- eine X-Achsen-Schiene, die sich in der X-Achsenrichtung erstreckt; und
- einen X-Achsen-Schlitten, der so gestaltet ist, dass er in der X-Achsen-Richtung verschiebbar in die X-Achsen-Schiene eingreift,
wobei die Y-Achsen-Linearführungsbahn umfasst:
- eine Y-Achsen-Schiene, die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt; und
- einen Y-Achsen-Schlitten, der so gestaltet ist, dass er in der Y-Achsen-Richtung verschiebbar in die Y-Achsen-Schiene eingreift,
wobei der X-Achsen-Schlitten direkt am Y-Achsen Schlitten befestigt ist.

Abschnitt 2. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 1,
umfassend Bolzen zum Befestigen des X-Achsen-Schlittens am Y-Achsen-Schlitten,
wobei der X-Achsen-Schlitten mit ersten Schlittenbefestigungslöchern, die Lochbohrungen sind, versehen ist,
wobei der Y-Achsen-Schlitten mit zweiten Schlittenbefestigungslöchern, die Gewindebohrungen sind, versehen ist, und
wobei der X-Achsen-Schlitten mit den Bolzen, die in die ersten Schlittenbefestigungslöcher eingeführt werden und in die zweiten Schlittenbefestigungslöcher geschraubt werden, direkt am Y-Achsen-Schlitten befestigt wird.
Abschnitt 3. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 2,
wobei der X-Achsen-Schlitten mit vier ersten Schlittenbefestigungslöchern, die sich in der Z-Achsen-Richtung erstrecken, versehen ist,
wobei der Y-Achsen-Schlitten mit vier zweiten Schlittenbefestigungslöchern, die sich in der Z-Achsen-Richtung erstrecken, versehen ist, und
wobei die Mittellinien der vier ersten Schlittenbefestigungslöcher und die Mittellinien der vier zweiten Schlittenbefestigungslöcher entsprechende Ecken eines vorher festgelegten Quadrats auf der XY-Ebene berühren.
Abschnitt 4. Oszilliervorrichtung nach einem der Abschnitte 1-3,
wobei U-förmige Kerben, die aus der Z-Achsen-Richtung gesehen U-förmig sind, in einem Zentrum in der X-Achsen-Richtung beider Seiten in der Y-Achsen-Richtung des X-Achsen-Schlittens ausgebildet sind.
Abschnitt 5. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 4,
wobei L-förmige Kerben, die aus der Z-Achsen-Richtung gesehen L-förmig sind, an beiden Enden in der X-Achsen-Richtung beider Seiten in der Y-Achsen-Richtung des X-Achsen-Schlittens ausgebildet sind.
Abschnitt 6. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 5,
wobei der X-Achsen-Schlitten Flanschabschnitte zwischen den U-förmigen Kerben und den L-förmigen Kerben aufweist, und
wobei die ersten Schlittenbefestigungslöcher an den Flanschabschnitten ausgebildet sind.
Abschnitt 7. Oszilliervorrichtung nach einem der Abschnitte 2-6,
wobei die X-Achsen-Linearführungsbahn Laufrollen umfasst, die zwischen der X-Achsen-Schiene und dem X-Achsen-Schlitten eingeklemmte Wälzkörper sind.
Abschnitt 8. Oszilliervorrichtung nach einem der Abschnitte 2-7,
wobei zweite U-förmige Kerben, die aus der Z-Achsen-Richtung gesehen U-förmig sind, an einem Zentrum in der Y-Achsen-Richtung beider Seiten in der X-Achsen-Richtung des Y-Achsen-Schlittens ausgebildet sind,
wobei zweite L-förmige Kerben, die aus der Z-Achsen-Richtung gesehen L-förmig sind, an beiden Enden in der Y-Achsen-Richtung beider Seiten in der X-Achsen-Richtung des Y-Achsen-Schlittens ausgebildet sind,
wobei der Y-Achsen-Schlitten zweite Flanschabschnitte zwischen den zweiten U-förmigen Kerben und den zweiten L-förmigen Kerben aufweist,
wobei die zweiten Schlittenbefestigungslöcher an den zweiten Flanschabschnitten ausgebildet sind, und
wobei die Y-Achsen-Linearführungsbahn Laufrollen umfasst, die zwischen der Y-Achsen-Schiene und dem Y-Achsen-Schlitten eingeklemmte Wälzkörper sind.
Abschnitt 9. Elektrodynamischer Stellantrieb, umfassend:

ein Befestigungsteil, das eine im Wesentlichen rohrartige Form hat;
und ein bewegliches Teil, von dem zumindest ein Abschnitt in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils untergebracht ist, und das so gestaltet ist, dass es in einer Achsenrichtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt wird; und
einen Federmechanismus, der so gestaltet ist, dass er das Befestigungsteil und das bewegliche Teil elastisch miteinander verbindet.

Abschnitt 10. Elektrodynamischer Stellantrieb nach Abschnitt 9,
wobei der Federmechanismus ein neutraler Federmechanismus ist, der so gestaltet ist, dass er das bewegliche Teil in Bezug auf das Befestigungsteil in einer neutralen Position in der Achsenrichtung elastisch unterstützt.
Abschnitt 11. Elektrodynamischer Stellantrieb nach Abschnitt 10,
wobei der Federmechanismus umfasst:

eine am beweglichen Teil befestigte Stange;
eine am Befestigungsblock befestigte Trägerplatte für die elastischen Komponenten; und eine erste und zweite elastische Komponente, die zwischen der Stange und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt sind,
wobei die Trägerplatte für die elastischen Komponenten mit einem Durchgangsloch, in das die Stange einzuführen ist, versehen ist,
wobei die Stange umfasst:
- einen ersten Flanschabschnitt; und
- einen zweiten Flanschabschnitt, der an einer Seite, die dem ersten Flanschabschnitt gegenüberliegt, über die Trägerplatte für die elastischen Komponenten hinweg bereitgestellt ist,
wobei die erste elastische Komponente zwischen dem ersten Flanschabschnitt und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt ist,
wobei die zweite elastische Komponente zwischen dem zweiten Flanschabschnitt und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt ist.

Abschnitt 12. Elektrodynamischer Stellantrieb nach Abschnitt 11,
wobei zumindest eine der ersten und zweiten elastischen Komponenten eine Feder beinhaltet.
Abschnitt 13. Elektrodynamischer Stellantrieb nach Abschnitt 12,
wobei die Feder eine Schraubenfeder ist.
Abschnitt 14. Elektrodynamischer Stellantrieb nach einem der Abschnitte 11-13,
wobei zumindest eine der ersten und zweiten elastischen Komponenten ein Gummi oder ein Harz beinhaltet.
Abschnitt 15. Oszilliervorrichtung, umfassend:

einen Rütteltisch;
einen vertikalen Stellantrieb, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch in einer vertikalen Richtung antreibt; und
einen horizontalen Stellantrieb, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch in einer horizontalen Richtung antreibt,
wobei der horizontale Stellantrieb der elektrodynamische Stellantrieb nach einem der Abschnitte 9-14 ist.

Abschnitt 16. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 15,

wobei der vertikale Stellantrieb umfasst:
- ein Befestigungsteil, das eine im Wesentlichen rohrartige Form hat;
- ein bewegliches Teil, von dem zumindest ein Abschnitt in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils untergebracht ist, und das so gestaltet ist, dass es in einer Achsenrichtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt wird; und
- eine Luftfeder, die so gestaltet ist, dass sie das bewegliche Teil in Bezug auf das Befestigungsteil von unten abstützt.

Abschnitt 17. Linearführungsbahn, umfassend:

eine Schiene; und
einen Schlitten, der so gestaltet ist, dass er verschiebbar in die Schiene eingreift,
wobei eine Schlittenoberseite des Schlittens mit vier ersten Schlittenbefestigungslöchern, die entsprechende Ecken eines Quadrats berühren, versehen ist, und
wobei das erste Schlittenbefestigungsloch eine Lochbohrung ist.

Abschnitt 18. Linearführungsbahn, umfassend:

eine Schiene; und
einen Schlitten, der so gestaltet ist, dass er verschiebbar in die Schiene eingreift,
wobei eine Schlittenoberseite des Schlittens mit vier zweiten Schlittenbefestigungslöchern, die entsprechende Ecken eines Quadrats berühren, versehen ist, und
wobei das zweite Schlittenbefestigungsloch eine Gewindebohrung ist.

Abschnitt 19. Linearführungsbahn nach Abschnitt 17 oder Abschnitt 18,
umfassend Wälzkörper, die zwischen der Schiene und dem Schlitten eingefügt sind und so gestaltet sind, dass sie als die Schienengleiter auf Rollbahnen der Schiene und des Schlittens rollen.
Abschnitt 20. Linearführungsbahn nach Abschnitt 19,
wobei die Wälzkörper Laufrollen sind.
Abschnitt 21. Linearführungsbahn nach Abschnitt 19,
wobei die Wälzkörper Kugeln sind.
Abschnitt 22. Querführungsbahn, umfassend:

eine erste Linearführungsbahn nach Abschnitt 17 oder einem der Abschnitte 19-21 unter Bezugnahme auf Abschnitt 17;
eine erste Linearführungsbahn nach Abschnitt 18 oder einem der Abschnitte 19-21 unter Bezugnahme auf Abschnitt 18; und
Bolzen, zur Befestigung eines Schlittens der ersten Linearführungsbahn an einem Schlitten der zweiten Linearführungsbahn,
wobei der Schlitten der ersten Linearführungsbahn direkt am Schlitten der zweiten Linearführungsbahn befestigt ist, indem die Bolzen in erste Schlittenbefestigungslöcher der ersten Linearführungsbahn eingesetzt werden und in zweite Schlittenbefestigungslöcher der zweiten Linearführungsbahn geschraubt werden.

Abschnitt 23. Querführungsbahn nach Abschnitt 22,
wobei der Schlitten der ersten Linearführungsbahn mit dem Schlitten der zweiten Linearführungsbahn kombiniert wird, während ihre Gleitrichtungen um 90 Grad zueinander verschoben werden.
Abschnitt 24. Oszilliervorrichtung, umfassend:

einen Rütteltisch;
einen Y-Achsen-Stellantrieb, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch in einer Y-Achsen-Richtung, die eine horizontale Richtung ist, antreibt;
einen Z-Achsen-Stellantrieb, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch in einer Z-Achsen-Richtung, die eine vertikale Richtung ist, antreibt;
einen ersten Gleiter, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch mit dem Z-Achsen-Stellantrieb in der Y-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet; und
einen zweiten Gleiter, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch mit dem Y-Achsen-Stellantrieb in der Z-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet;
wobei der erste Gleiter Y-Achsen-Linearführungsbahnen umfasst, die jeweils aufweisen:
- eine Y-Achsen-Schiene, die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt; und
- einen Y-Achsen-Schlitten, der so gestaltet ist, dass er in der Y-Achsen-Richtung verschiebbar in die Y-Achsen-Schiene eingreift,
- wobei der zweite Gleiter Z-Achsen-Linearführungsbahnen umfasst, die jeweils aufweisen:
eine Z-Achsen-Schiene, die sich in die Z-Achsen-Richtung erstreckt; und
einen Z-Achsen-Schlitten, der so gestaltet ist, dass er in der Z-Achsen-Richtung verschiebbar in die Z-Achsen-Schiene eingreift,
wobei die Z-Achsen-Schienen des zweiten Gleiters am Rütteltisch befestigt sind, und
wobei eine der Y-Achsen-Schienen des ersten Gleiters und eine der Z-Achsen-Schienen des zweiten Gleiters im Wesentlichen auf einer gleichen Ebene angeordnet sind.

Abschnitt 25. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 24,
wobei der zweite Gleiter drei oder mehr Z-Achsen-Linearführungsbahnen umfasst, die parallel angeordnet sind.
Abschnitt 26. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 24 oder Abschnitt 25, umfassend:

einen X-Achsen-Stellantrieb, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch in einer X-Achsenrichtung, die sowohl zur Z-Achsen-Richtung als auch zur Y-Achsen-Richtung senkrecht ist, in Schwingung versetzt; und
einen dritten Gleiter, der so gestaltet ist, dass er den Rütteltisch mit dem X-Achsen-Stellantrieb sowohl in der Z-Achsen-Richtung als auch der Y-Achsen-Richtung verschiebbar verbindet,
wobei jeweils der erste Gleiter und der zweite Gleiter X-Achsen-Linearführungsbahnen umfassen, die jeweils aufweisen:
- eine X-Achsen-Schiene, die sich in der X-Achsen-Richtung erstreckt; und
- einen X-Achsen-Schlitten, der so gestaltet ist, dass er in der X-Achsen-Richtung verschiebbar in die X-Achsen-Schiene eingreift;
- wobei der dritte Gleiter umfasst:
  - Y-Achsen-Linearführungsbahnen, die jeweils aufweisen:
    - eine Y-Achsen-Schiene, die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt; und
    - einen Y-Achsen-Schlitten, der so gestaltet ist, dass er in der Y-Achsen-Richtung verschiebbar in die Y-Achsen-Schiene eingreift, und
    - Z-Achsen-Linearführungsbahnen, die jeweils aufweisen:
      - eine Z-Achsen-Schiene, die sich in der Z-Achsen-Richtung erstreckt; und
      - einen Z-Achsen-Schlitten, der so gestaltet ist, dass er in der Z-Achsen-Richtung verschiebbar in die Z-Achsen-Schiene eingreift,
- wobei die Z-Achsen-Schienen des dritten Gleiters am Rütteltisch befestigt sind, und
- wobei eine der X-Achsen-Schienen des ersten Gleiters und eine der Z-Achsen-Schienen des dritten Gleiters im Wesentlichen auf einer gleichen Ebene angeordnet sind.

Abschnitt 27. Oszilliervorrichtung nach einem der Abschnitte 24-26,
wobei der dritte Gleiter drei oder mehr Z-Achsen-Linearführungsbahnen umfasst, die parallel angeordnet sind.
Abschnitt 28. Oszilliervorrichtung nach einem der Abschnitte 24-27,
wobei zumindest einer von dem ersten Gleiter, dem zweiten Gleiter und dem dritten Gleiter ein Wälzlagermechanismus ist, der Laufrollen als Wälzkörper umfasst.
Abschnitt 29. Oszilliervorrichtung nach einem der Abschnitte 24-28,
wobei der X-Achsen-Stellantrieb, der Y-Achsen-Stellantrieb und der Z-Achsen-Stellantrieb elektrodynamische Stellantriebe sind,
wobei der elektrodynamische Stellantrieb umfasst:

ein Befestigungsteil, das eine im Wesentlichen rohrartige Form hat;
ein bewegliches Teil, von dem zumindest ein Abschnitt in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils untergebracht ist und das so gestaltet ist, dass es in einer Achsenrichtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt wird; und
eine Vielzahl von Stützmechanismen für das bewegliche Teil, die so gestaltet sind, dass das bewegliche Teil von Seiten desselben in der Achsenrichtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt wird,

eine Schiene, die an einer Seitenfläche des beweglichen Teils befestigt ist und sich in der Achsenrichtung des Befestigungsteils erstreckt; und
einen Schlitten, der am Befestigungsteil befestigt ist und so gestaltet ist, dass er in der Achsenrichtung verschiebbar in die Schiene eingreift, und
wobei die Stützmechanismen für das bewegliche Teil um eine Achsenlinie des Befestigungsteils in im Wesentlichen regelmäßigen Intervallen angeordnet sind.

Abschnitt 30. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 29,
wobei die Y-Achsen-Schienen des ersten Gleiters am Rütteltisch befestigt sind,
wobei das bewegliche Teil umfasst:

ein zylindrisches Teil, das koaxial in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils angeordnet ist; und
eine Kopfplatte, die an einem oberen Ende des zylindrischen Teils befestigt ist und eine im Wesentlichen rechteckige Form hat, von der eine Seite in die Y-Achsen-Richtung zeigt,
wobei eine Länge der Kopfplatte in der Y-Achsen-Richtung länger ist als ein Außendurchmesser des zylindrischen Teils und gleich oder größer ist als eine Länge des Rütteltisches in der Y-Achsen-Richtung.

Abschnitt 31. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 29 oder Abschnitt 30,
umfassend zwei Paar der Stützmechanismen für das bewegliche Teil, und
wobei das bewegliche Teil von den zwei Paar der Stützmechanismen für das bewegliche Teil von beiden Seiten in zwei orthogonalen Richtungen eingeklemmt ist.
Abschnitt 32. Oszilliervorrichtung nach einem der Abschnitte 29-31,
wobei das bewegliche Teil eine Stange umfasst, die von einem Ende des beweglichen Teils hervorsteht und sich auf einer Achsenlinie des Befestigungsteils erstreckt, und
wobei das Befestigungsteil ein Lager umfasst, das so gestaltet ist, dass es die Stange in der Achsenrichtung des Befestigungsteils verschiebbar abstützt.
Abschnitt 33. Oszilliervorrichtung nach einem der Abschnitte 29-32,
wobei die Oszilliervorrichtung eine Basis umfasst,
wobei der elektrodynamische Stellantrieb einen Befestigungsteil-Stützmechanismus umfasst, der so gestaltet ist, dass er das Befestigungsteil abstützt, und
wobei der Befestigungsteil-Stützmechanismus umfasst:

einen beweglichen Block, der am Befestigungsteil angebracht ist;
eine Linearführungsbahn, die so gestaltet ist, dass sie den beweglichen Block und die Basis in der Achsenrichtung des Befestigungsteils verschiebbar miteinander verbindet; und
ein Dämpfungselement, das zwischen der Basis und dem beweglichen Block angeordnet ist und so gestaltet ist, dass es eine Übertragung von Vibrationen in der Achsenrichtung verhindert.

Abschnitt 34. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 33,
wobei das Dämpfungselement eine Luftfeder ist.
Abschnitt 35. Oszilliervorrichtung nach Abschnitt 33 oder Abschnitt 34,
wobei der Befestigungsteil-Stützmechanismus einen Befestigungsblock, der an der Basis befestigt ist, umfasst, und
wobei zumindest eines von der Linearführungsbahn und dem Vibrationsverhinderungselements des Befestigungsteil-Stützmechanismus über den Befestigungsblock an der Basis befestigt ist.
Abschnitt 36. Elektrodynamischer Stellantrieb, umfassend:

eine Basis;
einen Befestigungsteil-Stützmechanismus, der an der Basis befestigt ist;
ein Befestigungsteil, das eine im Wesentlichen rohrartige Form hat und von dem Befestigungsteil-Stützmechanismus abgestützt wird; und
ein bewegliches Teil, von dem zumindest ein Abschnitt in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils untergebracht ist, und das so gestaltet ist, dass es in einer Achsenrichtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt wird,
wobei der Befestigungsteil-Stützmechanismus umfasst:
- einen beweglichen Block, der am Befestigungsteil angebracht ist;
- eine Linearführungsbahn, die so gestaltet ist, dass sie die Basis und den beweglichen Block in der Achsenrichtung des Befestigungsteils verschiebbar miteinander verbindet; und
- einen Federmechanismus, der so gestaltet ist, dass er die Basis und den beweglichen Block elastisch miteinander verbindet.

Abschnitt 37. Elektrodynamischer Stellantrieb nach Abschnitt 36,
umfassend einen Befestigungsblock, der an der Basis befestigt ist,
wobei zumindest eines von der Linearführungsbahn und dem Federmechanismus über den Befestigungsblock an der Basis angebracht ist.
Abschnitt 38. Elektrodynamischer Stellantrieb nach Abschnitt 36,
wobei der Federmechanismus ein neutraler Federmechanismus ist, der so gestaltet ist, dass er den beweglichen Block in Bezug auf den Befestigungsblock in einer neutralen Position in der Achsenrichtung elastisch abstützt.
Abschnitt 39. Elektrodynamischer Stellantrieb nach Abschnitt 35,
wobei der Federmechanismus umfasst:

eine am beweglichen Block befestigte Stange;
eine am Befestigungsblock befestigte Trägerplatte für die elastischen Komponenten und eine erste und zweite elastische Komponente, die zwischen der Stange und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt sind,

einen ersten Flanschabschnitt; und
einen zweiten Flanschabschnitt, der an einer Seite, die dem ersten Flanschabschnitt gegenüberliegt, über die Trägerplatte für die elastischen Komponenten hinweg bereitgestellt ist,
wobei die erste elastische Komponente zwischen dem ersten Flanschabschnitt und der Trägerplatte für die elastischen Komponenten eingefügt ist,

Abschnitt 40. Elektrodynamischer Stellantrieb nach Abschnitt 38,
wobei die elastische Komponente eine Luftfeder ist.
Abschnitt 41. Elektrodynamischer Stellantrieb nach einem der Abschnitte 33-40,
umfassend ein Paar der beweglichen Blöcke, und
wobei die beweglichen Blöcke des Paars an beiden Seitenflächen des Befestigungsteils angebracht sind, wobei sich dazwischen eine Achsenlinie des Befestigungsteils befindet.
Abschnitt 42. Oszilliervorrichtung, umfassend:

einen elektrodynamischen Stellantrieb nach einem der Abschnitte 30-38; und
einen Rütteltisch, der so gestaltet ist, dass er durch den elektrodynamischen Antrieb in der Achsenrichtung in Schwingung versetzt wird.

Abschnitt 43. Rütteltisch, umfassend:

ein Rahmenteil, das eine im Wesentlichen quadratische Form hat;
eine erste Rippe, die so gestaltet ist, dass sie die ersten Kantenabschnitte des Rahmenteils, die sich in einer ersten Richtung gegenüberliegen, miteinander verbindet;
eine zweite Rippe, die so gestaltet ist, dass sie die zweiten Kantenabschnitte des Rahmenteils, die sich in einer zweiten Richtung gegenüberliegen, miteinander verbindet;
eine erste Linearführungsbahn, die an einer Außenfläche des ersten Kantenabschnitts angebracht ist und in einer dritten Richtung senkrecht zu sowohl der ersten als auch der zweiten Richtung verschiebbar ist; und
eine zweite Linearführungsbahn, die an einer Außenfläche des zweiten Kantenabschnitts angebracht ist und in der dritten Richtung verschiebbar ist,
wobei die erste Linearführungsbahn auf einer Erweiterungsebene der ersten Rippe angeordnet ist,

wobei die zweite Linearführungsbahn auf einer Erweiterungsebene der zweiten Rippe angeordnet ist.

Abschnitt 44. Rütteltisch nach Abschnitt 43,
wobei das Rahmenteil eine sechseckige Form hat, die durch Abschneiden von vier Ecken eines Quadrats erhalten wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2009/011433 [0004]

Claims

Eine Oszilliervorrichtung enthaltend: einen Rütteltisch (2400); einen Y-Achsen-Aktuator (200A), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch in einer Y-Achsen-Richtung antreibt, die eine horizontale Richtung ist; ein Z-Achsen-Aktuator (300A), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch in einer Z-Achsen-Richtung, die eine vertikale Richtung ist, antreibt einen ersten Gleiter (2360), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch mit dem Z-Achsen-Aktuator gleitend in der Y-Achsen-Richtung koppelt; und einen zweiten Gleiter (2260), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch mit dem Y-Achsen-Aktuator gleitend in der Z-Achsen-Richtung koppelt; wobei der erste Gleiter Y-Achsen-Linearführungen (2367) umfasst, die jeweils aufweisen: eine Y-Achsen-Schiene (2367a), die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt; und einen Y-Achsen-Schlitten (2367b), der so konfiguriert ist, dass er mit der Y-Achsen-Schiene in der Y-Achsen-Richtung gleitend in Eingriff kommt; wobei der zweite Gleiter Z-Achsen-Linearführungsbahnen (2267) umfasst, die jeweils aufweisen: eine Z-Achsen-Schiene (2267a), die sich in der Z-Achsen-Richtung erstreckt; und einen Z-Achsen-Schlitten (2267b), der so konfiguriert ist, dass er mit der Z-Achsen-Schiene in der Z-Achsen-Richtung gleitend in Eingriff kommt; und wobei eine der Y-Achsen-Schienen (2367al) des ersten Gleiters und eine der Z-Achsen-Schienen (2267al) des zweiten Gleiters im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind.
Eine Oszilliervorrichtung nach Anspruch 1 wobei der zweite Gleiter (2260) drei oder mehr parallel angeordnete Z-Achsen-Linearschienen (2267) aufweist.
Eine Oszilliervorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, umfassend: einen X-Achsen-Aktuator (100A), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch in einer X-Achsen-Richtung oszilliert, die eine Richtung ist, die sowohl zur Z-Achsen-Richtung als auch zur Y-Achsen-Richtung senkrecht ist; und einen dritten Gleiter (2160), der so konfiguriert ist, dass er den Rütteltisch mit dem X-Achsen-Aktuator gleitend sowohl in der Z-Achsen-Richtung als auch in der Y-Achsen-Richtung koppelt; wobei sowohl der erste Gleiter (2360) als auch der zweite Gleiter (2260) X-Achsen-Linearführungen (2365, 2265) umfasst, die jeweils aufweisen: eine X-Achsen-Schiene (2365a, 2265a), die sich in der X-Achsen-Richtung erstreckt; und einen X-Achsen-Schlitten (2365b, 2265b), der so konfiguriert ist, dass er mit der X-Achsen-Schiene gleitend in der X-Achsen-Richtung in Eingriff kommt; wobei der dritte Gleiter umfasst: Y-Achsen-Linearführungen (2165), die jeweils aufweisen: eine Y-Achsen-Schiene (2165a), die sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt; und einen Y-Achsen-Schlitten (2165n), der so konfiguriert ist, dass er mit der Y-Achsen-Schiene gleitend in der Y-Achsen-Richtung in Eingriff kommt, und Z-Achsen-Linearführungen (2167), die jeweils aufweisen eine Z-Achsen-Schiene (2167a), die sich in der Z-Achsen-Richtung erstreckt; und einen Z-Achsen-Schlitten (2167b), der so konfiguriert ist, dass er mit der Z-Achsen-Schiene gleitend in der Z-Achsen-Richtung in Eingriff kommt; wobei die Z-Achsen-Schienen des dritten Gleiters an dem Rütteltisch befestigt sind, und wobei eine der X-Achsen-Schienen (2365wal) des ersten Gleiters und eine der Z-Achsen-Schienen (2167al) des dritten Gleiters im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet sind.
Eine Oszilliervorrichtung nach Anspruch 3 wobei der dritte Gleiter (2160) drei oder mehr parallel angeordnete Z-Achsen-Linearführungen (2167) aufweist.
Eine Oszilliervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 wobei mindestens einer von dem ersten Gleiter (2360), dem zweiten Gleiter (2260) und dem dritten Gleiter (2160) ein Wälzlagermechanismus mit Rollen (344cl-344c4) als Wälzkörper ist.
Eine Oszilliervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der X-Achsen-Aktuator (100A), der Y-Achsen- Aktuator (200A) und der Z-Achsen- Aktuator (300A) elektrodynamische Aktuator sind; wobei der elektrodynamische Aktuator umfasst: ein Befestigungsteil (310) mit einer im Wesentlichen rohrförmigen Form; ein bewegliches Teil (320), von dem mindestens ein Abschnitt in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils untergebracht ist und das so konfiguriert ist, dass es in einer axialen Richtung des Befestigungsteils hin- und herbewegt werden kann; und eine Vielzahl von Stützmechanismen (340) für das bewegliche Teil, die so konfiguriert sind, dass sie das bewegliche Teil von seinen Seiten her in der axialen Richtung des Befestigungsteils hin und her bewegen; wobei der Stützmechanismus für das bewegliche Teil umfasst: eine Schiene (344a), die an einer Seitenfläche des beweglichen Teils befestigt ist und sich in der axialen Richtung des Befestigungsteils erstreckt; und einen Schlitten (344b), der an dem Befestigungsteil befestigt und so konfiguriert ist, dass er mit der Schiene gleitend in der axialen Richtung in Eingriff kommt, und wobei die Stützmechanismen des beweglichen Teils um eine Achsenlinie des Befestigungsteils in im Wesentlichen regelmäßigen Abständen angeordnet sind.
Eine Oszilliervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der bewegliche Teil (2320) umfasst: einen zylindrischen Teil (2324a), der koaxial in einem hohlen Abschnitt des Befestigungsteils angeordnet ist; und eine obere Platte (2324b, 3324b), die an einem oberen Ende des zylindrischen Teils angebracht ist und eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, von der eine Seite in Richtung der Y-Achse ausgerichtet ist; und wobei eine Länge der oberen Platte in der Y-Achsenrichtung länger ist als ein Außendurchmesser des zylindrischen Teils und gleich oder größer ist als eine Länge des Rütteltisches (3400) in der Y-Achsenrichtung.
Eine Oszilliervorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7 mit zwei Paaren von Stützmechanismen (340) für das bewegliche Teil, wobei das bewegliche Teil (320) durch die beiden Paare von Stützmechanismen für das bewegliche Teil von beiden Seiten in zwei orthogonalen Richtungen eingeklemmt ist.
Eine Oszilliervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 wobei der bewegliche Teil (320) eine Stange (322a) umfasst, die von einem Ende des beweglichen Teils vorsteht und sich auf einer Achsenlinie des Befestigungsteils (310) erstreckt, und wobei das Befestigungsteil ein Lager (318) umfasst, das so konfiguriert ist, dass es die Stange in der axialen Richtung des Befestigungsteils beweglich trägt.
Eine Oszilliervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 wobei die Oszilliervorrichtung eine Basis (500) umfasst; wobei der elektrodynamische Aktuator einen Befestigungsteilstützmechanismus (350) umfasst, der so konfiguriert ist, dass er das Befestigungsteil (310) stützt, und wobei der Befestigungsteilstützmechanismus Folgendes umfasst: einen beweglichen Block (358), der an dem Befestigungsteil angebracht ist; eine Linearführung (354), die so konfiguriert ist, dass sie den beweglichen Block und die Basis in der axialen Richtung des Befestigungsteils gleitend miteinander koppelt; und ein Dämpfungsmittel (356), das zwischen der Basis und dem beweglichen Block angeordnet und so konfiguriert ist, dass es die Übertragung von Vibrationen in der axialen Richtung verhindert.
Eine Oszilliervorrichtung nach Anspruch 10 wobei die Dämpfungseinrichtung eine Luftfeder (356) ist.
Eine Oszilliervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 wobei der Befestigungsteilstützmechanismus (350) einen an der Basis befestigten Befestigungsblock (352) umfasst; und wobei zumindest eine von der Linearführung (354) und dem Vibrationsverhinderungselement (356) des Befestigungsteilstützmechanismus über den Befestigungsblock an der Basis (500) befestigt ist.