JPH06265438A - Vibration tester - Google Patents
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- JPH06265438A JPH06265438A JP5051617A JP5161793A JPH06265438A JP H06265438 A JPH06265438 A JP H06265438A JP 5051617 A JP5051617 A JP 5051617A JP 5161793 A JP5161793 A JP 5161793A JP H06265438 A JPH06265438 A JP H06265438A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、供試体の振動特性評価
を行なう振動試験装置に関し、とくに二方向あるいは三
方向同時に加振でき、しかも数十kHzの高い周波数ま
で加振できる多次元の振動試験装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration tester for evaluating the vibration characteristics of a test piece, and more particularly to a multidimensional vibration capable of simultaneously exciting in two or three directions and up to a high frequency of several tens of kHz. Regarding test equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】メカトロ製品及び部品の振動特性を評価
するために、加振装置による振動試験は不可欠なものと
なっている。また、一般的に供試体の振動特性は加振方
向によって異なるため、二方向あるいは三方向同時に加
振できる加振装置の需要が増大してきている。2. Description of the Related Art In order to evaluate the vibration characteristics of mechatronic products and parts, a vibration test using a vibrating device is indispensable. Moreover, since the vibration characteristics of the test piece generally differ depending on the vibration direction, the demand for a vibration device capable of simultaneously vibrating in two or three directions is increasing.
【0003】メカトロ部品の一例として、磁気ディスク
装置のヘッド支持系がある。ヘッド支持系には、キャリ
ッジからシ−ク方向の加速度が主に加わるが、その他の
方向にも、たとえば軸受等からの外乱が根元から加わ
る。大形磁気ディスク装置の場合、現在リニアアクチュ
エ−タが主流であり、ロ−ドア−ムの長手方向がシ−ク
方向になる。また、小形磁気ディスク装置の場合は、ロ
−タリアクチュエ−タでしかもロ−ドア−ム長手直交方
向をシ−ク方向とするインライン方式が主流であり、こ
の方式は今後の大形磁気ディスク装置にも、そのダウン
サイジングの傾向とともに採用されつつある。したがっ
て、支持系評価用加振機としては、いろいろな実働状態
を想定してXYZ3軸平等でしかも独立に加振できる装
置が望ましい。An example of the mechatronic parts is a head support system of a magnetic disk device. Acceleration in the seek direction from the carriage is mainly applied to the head support system, but disturbances from the bearing and the like are also applied from the roots in other directions. In the case of a large-sized magnetic disk device, a linear actuator is currently the mainstream, and the longitudinal direction of the load arm is the seek direction. Further, in the case of a small magnetic disk device, an in-line system, which is a rotor reactor and has a seek direction perpendicular to the longitudinal direction of the load arm, is the mainstream. In particular, it is being adopted along with the tendency of downsizing. Therefore, as the support system evaluation shaker, it is desirable to use a device which is capable of independent vibration in XYZ triaxial equality in consideration of various working conditions.
【0004】従来の加振装置としては、最も一般的なの
は、電磁駆動型のいわゆるボイスコイルモータタイプで
あり、二方向加振機として構成したその典型的な例を図
9に示す。図において、101は固定部で、X方向駆動
のマグネット(電磁石または永久磁石)102x及びY
方向駆動のマグネット102yを備えている。それぞれ
のマグネットでコイル103x及び103yが駆動され
る。104は供試体を設置する可動部で、軸受等の手段
105x及び105yを介して前記コイル103x及び
103yにより駆動される。The most common conventional vibration device is an electromagnetically driven so-called voice coil motor type, and a typical example of the structure as a two-way vibration device is shown in FIG. In the figure, 101 is a fixed part, which is a magnet (electromagnet or permanent magnet) 102x and Y driven in the X direction.
A direction-driving magnet 102y is provided. The coils 103x and 103y are driven by the respective magnets. Reference numeral 104 denotes a movable part on which a sample is installed, which is driven by the coils 103x and 103y via means 105x and 105y such as bearings.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記電磁駆
動型の多次元加振装置は構成が複雑であり、また加振帯
域が上げられず数kHz以下が限界という問題があっ
た。すなわち、近年の一部のメカトロ部品(例えば、磁
気ディスク装置のヘッド支持機構)のように10kHz
以上の振動特性評価が必要な場合には対応ができない。However, the electromagnetically driven multidimensional oscillating device described above has a problem that the structure is complicated and that the oscillating band cannot be increased and the frequency is limited to several kHz or less. That is, like some mechatronic parts in recent years (for example, a head support mechanism of a magnetic disk device), 10 kHz.
It cannot be applied when the above vibration characteristics evaluation is required.
【0006】そこで、本発明の目的は、10kHz以上
の加振帯域と、二方向あるいは三方向の多次元同時加振
を可能とする多次元振動試験装置を提供することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to provide a multi-dimensional vibration test apparatus capable of multi-dimensional simultaneous vibration in two directions or three directions and a vibration band of 10 kHz or more.
【0007】また、メカトロ製品(例えば磁気ディスク
装置)の動作中における部品の挙動を模擬できるよう
に、実働加速度を再現できるシミュレータを提供するこ
とにある。Another object of the present invention is to provide a simulator capable of reproducing the actual working acceleration so that the behavior of parts during the operation of a mechatronic product (for example, a magnetic disk device) can be simulated.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的は、圧電アクチ
ュエータを二方向あるいは三方向に直交配置し、変位合
成部材によってそれぞれのアクチュエータの変位を干渉
することなく先端の加振ブロックに伝える三軸微小振動
加振装置を構成することによって達成される。The above object is to provide a triaxial micro actuator in which piezoelectric actuators are orthogonally arranged in two directions or three directions, and displacements of the respective actuators are transmitted to a vibration block at the tip end without interfering with each other by a displacement synthesizing member. This is achieved by constructing a vibration exciter.
【0009】さらに、メカトロ製品(例えば磁気ディス
ク装置)の動作中における実働加速度を加速度センサに
よって測定し、前記加速度信号を二重積分回路を介して
前記三軸微小振動加振装置に入力し実働加速度を再現す
るシミュレータによって上記目的は達成される。Further, the actual acceleration of the mechatronics product (for example, a magnetic disk device) during operation is measured by an acceleration sensor, and the acceleration signal is input to the three-axis microvibration vibrating device through a double integration circuit. The above object is achieved by a simulator that reproduces.
【0010】[0010]
【作用】上記構成によって、供試体に対し二方向あるい
は三方向の高帯域加振を同時に、しかも非干渉性を高く
行なうことができる。さらに、加速度入力に対し、正確
に再現することができる。With the above construction, it is possible to simultaneously perform high-bandwidth excitation in two or three directions with respect to the test piece, and also to provide high incoherence. Furthermore, it is possible to accurately reproduce the acceleration input.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を用いて詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0012】図1に、本発明の第1実施例の多次元振動
試験装置構成図を示す。1は直交3方向に加振できる三
軸加振機本体、2はベース、3a,3b,3cは前記ベ
ース2に直交配置された積層圧電素子からなる圧電アク
チュエータ、4は加振機先端に供試体(図示省略)例え
ば磁気ディスク装置用ヘッド支持系のロ−ドア−ムを支
持固定(ねじ止め)するために必要な寸法(一辺数mm
〜10mm程度)をもつ立方体状の可動ブロック、5
a,5b,5cは前記積層圧電素子3a,3b,3cと
前記可動ブロック4とを結合し、さらに他方向変位の干
渉を避けるための変位合成部材としての弾性ヒンジ機構
である。FIG. 1 shows a block diagram of a multidimensional vibration test apparatus according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 1 is a main body of a triaxial exciter capable of vibrating in three orthogonal directions, 2 is a base, 3a, 3b and 3c are piezoelectric actuators composed of laminated piezoelectric elements arranged orthogonally to the base 2, and 4 is a tip of the vibrator. Specimen (not shown) For example, dimensions required to support and fix (screw) the load arm of the head support system for the magnetic disk device (several millimeters)
Cube-shaped movable block with about 10 mm), 5
Reference numerals a, 5b, 5c are elastic hinge mechanisms as displacement synthesizing members for connecting the laminated piezoelectric elements 3a, 3b, 3c and the movable block 4 and for avoiding interference of displacement in the other direction.
【0013】なお、前記積層圧電素子3a,3b,3c
は、前記弾性ヒンジ機構の他端部に設けられた結合プレ
ート6a,6b,6cとベース2間に、接着またはボル
ト締めにより強固に固定されている。また、ベ−ス2は
可動ブロック4に対して十分重く(例えば質量比1:数
十以上)して、先端の振動の影響を受けにくくしてい
る。The laminated piezoelectric elements 3a, 3b, 3c
Is firmly fixed by bonding or bolting between the coupling plates 6a, 6b, 6c provided at the other end of the elastic hinge mechanism and the base 2. Further, the base 2 is sufficiently heavier than the movable block 4 (for example, mass ratio 1: several tens or more) to make it less susceptible to the vibration of the tip.
【0014】また、可動ブロック4のX方向加速度セン
サ7xを取り付け、加振時の出力加速度を検出する。Y
方向及びZ方向の加速度センサについての図示は省略す
る。An X-direction acceleration sensor 7x of the movable block 4 is attached to detect the output acceleration during vibration. Y
Illustration of the acceleration sensor in the Z direction and the Z direction is omitted.
【0015】また、駆動及び制御回路についてもX方向
一軸のみを図示する。Y方向及びZ方向についての図示
は省略するがX方向と同様の構成である。8は前記積層
圧電素子3aを駆動する駆動アンプ、9a,9b,9
c,9dは積分回路、10a,10b,10cは加算回
路である。As for the drive and control circuit, only one axis in the X direction is shown. Although illustration of the Y direction and the Z direction is omitted, the configuration is the same as the X direction. Reference numeral 8 is a drive amplifier for driving the laminated piezoelectric element 3a, and 9a, 9b, 9
Reference numerals c and 9d are integrating circuits and 10a, 10b and 10c are adding circuits.
【0016】図2は、本発明を構成する可動ブロックの
第1実施例を示すもので、前記可動ブロック4と前記弾
性ヒンジ機構5a,5b,5cの詳細を図示したもので
ある。それぞれの弾性ヒンジ機構5a,5b,5cは両
端に切欠きを持つ4本柱の弾性ヒンジからなり、柱の軸
方向には剛性が高く、柱の軸と直交2方向には柔構造と
なっているため、3方向の圧電素子の変位を互いの干渉
を少なくして先端の可動ブロックに伝達できる。FIG. 2 shows a first embodiment of the movable block which constitutes the present invention, and shows the details of the movable block 4 and the elastic hinge mechanisms 5a, 5b, 5c. Each of the elastic hinge mechanisms 5a, 5b, 5c is composed of a four-column elastic hinge having notches at both ends, has high rigidity in the axial direction of the column, and has a flexible structure in two directions orthogonal to the axis of the column. Therefore, the displacements of the piezoelectric elements in the three directions can be transmitted to the movable block at the tip with less mutual interference.
【0017】図3は、図2に示す本発明を構成する可動
ブロックとベ−スとの結合構成を示すもので、前記積層
圧電素子3a,3b,3cをボルト締めにより前記弾性
ヒンジ機構5a,5b,5cとベース2間を固定する方
法を一部断面にて示している。ボルト締めの場合は、前
記積層圧電素子3a,3b,3cに超音波加工により貫
通孔を空け、ボルト11を貫通させて前記弾性ヒンジ機
構部の結合プレート6a,6b,6cとベース2の間を
強固に固定する。FIG. 3 shows a coupling structure of the movable block and the base constituting the present invention shown in FIG. 2, in which the laminated piezoelectric elements 3a, 3b and 3c are bolted to the elastic hinge mechanism 5a. The method of fixing between 5b and 5c and the base 2 is shown in a partial cross section. In the case of bolting, through holes are formed in the laminated piezoelectric elements 3a, 3b, 3c by ultrasonic machining, and the bolts 11 are penetrated to connect the coupling plates 6a, 6b, 6c of the elastic hinge mechanism section and the base 2 to each other. Firmly fix.
【0018】次に、上述した本発明の第1の実施例の動
作を説明する。Next, the operation of the above-described first embodiment of the present invention will be described.
【0019】図1において、aixはX方向入力加速
度、vixはX方向入力速度、dixはX方向入力変位
であり、いずれの入力も可能である。また、aoxはX
方向加速度センサ6xの加速度出力、voxは速度出
力、doxは変位出力である。それぞれの入力と出力の
偏差を、それぞれの加算回路で演算しフィードバック制
御を行う。このフィードバック制御によって、圧電素子
のヒステリシスなどの非線形特性を補償して、高精度な
加振を行うことができる。加振方法としては、例えば、
実際の装置内で生ずる実働加速度のX方向加速度ai
x、Y方向加速度aiy、Z方向加速度aizを加速度セ
ンサによって検出し、それらを本発明の多次元振動試験
装置に入力することによって、実働加速度の再現試験を
行うことができる。また、レーザ−ドップラ計測装置で
対象物の振動を計測すると速度信号が得られるが、この
場合は、X方向速度vix、Y方向速度viy、Z方向速
度vizを入力とすることによって実機の振動状態を再
現することができる。In FIG. 1, aix is the X-direction input acceleration, vix is the X-direction input velocity, and ix is the X-direction input displacement, and any input is possible. Also, aox is X
The acceleration output of the directional acceleration sensor 6x, vox is a velocity output, and dox is a displacement output. The deviation between each input and output is calculated by each addition circuit to perform feedback control. By this feedback control, nonlinear characteristics such as hysteresis of the piezoelectric element can be compensated, and highly accurate vibration can be performed. As the vibration method, for example,
Acceleration ai in the X direction of the actual work acceleration generated in the actual device
By detecting the x, Y-direction acceleration aiy, and the Z-direction acceleration aiz by an acceleration sensor and inputting them into the multidimensional vibration test apparatus of the present invention, a reproduction test of the actual acceleration can be performed. Further, when the vibration of the object is measured by the laser-Doppler measuring device, a speed signal is obtained. In this case, the vibration state of the actual machine is input by inputting the X-direction speed vix, the Y-direction speed viy, and the Z-direction speed viz. Can be reproduced.
【0020】なお、前記の実施例では、高精度の加振を
行うためフィードバック制御の構成をとったが、上記の
フィードバック信号を使用せず、オープン制御にする
と、簡便で安価な加振システムを構成することができ
る。In the above-mentioned embodiment, the feedback control structure is adopted for performing highly accurate vibration. However, if the above feedback signal is not used and open control is performed, a simple and inexpensive vibration system can be provided. Can be configured.
【0021】図4は、本発明の多次元振動試験装置の第
1実施例における加振性能結果の一例で、1軸を加振し
た場合の各加速度の周波数特性を示す。本例では、フィ
ードバックなしのオープン制御で変位振幅一定(すなわ
ち電圧振幅一定)正弦波加振によってx軸を加振したと
きの各軸加速度を示している。縦軸は、印加電圧V当た
りの発生加速度a(G)をdB表示したもの、すなわち 20log(a/V) を表し、0dB=1G/Vを示す。この結果、10kH
zまでの十分な加振帯域と、−20dB以下(すなわち
加振主方向に対して他方向が1/10以下)の各軸非干
渉性を持ち、ほぼ三軸独立加振性能を実現している。FIG. 4 shows an example of the vibration performance result of the first embodiment of the multidimensional vibration testing apparatus of the present invention, showing the frequency characteristics of each acceleration when one axis is vibrated. In this example, each axis acceleration is shown when the x-axis is excited by a sine wave excitation with a constant displacement amplitude (that is, a constant voltage amplitude) under open control without feedback. The vertical axis represents the generated acceleration a (G) per applied voltage V in dB, that is, 20 log (a / V), and 0 dB = 1 G / V. As a result, 10kH
It has a sufficient excitation band up to z and -20 dB or less (that is, 1/10 or less in the other direction with respect to the main excitation direction) for each axis, and achieves nearly three-axis independent excitation performance. There is.
【0022】図5および図6は、本発明の装置の第2の
実施例を示す図であり、第1の実施例の加振帯域と非干
渉性をさらに向上させたものである。この図5および図
6において、図1と同一符号は同一部分を表わす。14
は可動ブロックで、一辺の寸法uを圧電素子3a,3c
の幅寸法wより小さくして質量を低減している。15
a,15b,15cは弾性ヒンジ機構で、その幅寸法v
は前記可動ブロック14の幅寸法uにほぼ等しく、した
がって圧電素子の幅寸法wより小さくしてある。6a,
6b,6cは前記弾性ヒンジ機構の他端部に設けられた
結合プレートで、前記圧電素子3a,3b,3cに接着
等の手段により結合されている。FIGS. 5 and 6 are views showing a second embodiment of the device of the present invention, in which the vibration band and the non-coherence of the first embodiment are further improved. 5 and 6, the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same parts. 14
Is a movable block, and the dimension u of one side is set to the piezoelectric elements 3a, 3c.
The width is reduced to be smaller than the width w to reduce the mass. 15
a, 15b, 15c are elastic hinge mechanisms, and their width dimension v
Is approximately equal to the width u of the movable block 14 and is therefore smaller than the width w of the piezoelectric element. 6a,
Reference numerals 6b and 6c are coupling plates provided at the other end of the elastic hinge mechanism, and are coupled to the piezoelectric elements 3a, 3b and 3c by means such as adhesion.
【0023】なお、図示のように前記結合プレートの幅
も前記圧電素子の幅寸法wより小さくしてもよい。ま
た、可動ブロック14に、例えば磁気ディスク装置用ヘ
ッド支持系のロ−ドア−ムなどの供試体17をねじ18
により固定できる構造になっている。The width of the coupling plate may be smaller than the width w of the piezoelectric element as shown in the drawing. Further, a sample 17 such as a load arm of a head supporting system for a magnetic disk device is attached to the movable block 14 with a screw 18
It has a structure that can be fixed by.
【0024】次に、上述した本発明の装置の第2実施例
の効果について説明する。Next, the effect of the second embodiment of the apparatus of the present invention described above will be explained.
【0025】図7は、前記本発明の第1実施例におい
て、Z方向圧電素子3cがδだけ変位した場合の可動ブ
ロック4の姿勢の変化を模式的に示したものである。他
方向の弾性ヒンジ機構からの反力F0によりz方向圧電
素子3cが曲げモーメントを受けて傾斜し、その結果可
動ブロック4が角度θだけ傾き、Z軸駆動方向に対する
Y軸回りの回転(ヨ−イング)が生ずる。また、同様に
X軸回りの回転(ピッチング)も生ずる。さらに、加振
の非干渉性が劣化する。したがって、より精度の高い加
振のためには回転成分の低減が課題となる。FIG. 7 schematically shows changes in the posture of the movable block 4 when the Z-direction piezoelectric element 3c is displaced by δ in the first embodiment of the present invention. The z-direction piezoelectric element 3c receives a bending moment and tilts due to a reaction force F0 from the elastic hinge mechanism in the other direction, and as a result, the movable block 4 tilts by an angle θ and rotates about the Y-axis with respect to the Z-axis driving direction (yaw). Ing) occurs. Similarly, rotation around the X axis (pitting) also occurs. Further, the non-coherence of vibration is deteriorated. Therefore, reduction of the rotational component becomes a problem for more accurate vibration.
【0026】図8は、本発明の装置の第2実施例におい
て、上記と同様にZ方向圧電素子3cがδだけ変位した
場合の可動ブロック14の姿勢の変化を模式的に示した
ものである。この場合、他方向の弾性ヒンジ機構からの
反力F0がZ方向圧電素子3cの中心付近に加わるた
め、傾斜することなく可動ブロック14を並進駆動する
ことができる。したがって、加振に伴う回転成分を除去
できるとともに非干渉性を大幅に向上することができ
る。本発明の第2実施例によれば、15kHz以上の加
振帯域と−40dB以下の非干渉性を実現することがで
きる。FIG. 8 schematically shows a change in posture of the movable block 14 when the Z-direction piezoelectric element 3c is displaced by δ in the same manner as described above in the second embodiment of the device of the present invention. . In this case, the reaction force F0 from the elastic hinge mechanism in the other direction is applied near the center of the Z-direction piezoelectric element 3c, so that the movable block 14 can be translationally driven without tilting. Therefore, it is possible to remove the rotational component associated with the vibration and significantly improve the non-coherence. According to the second embodiment of the present invention, it is possible to realize an excitation band of 15 kHz or more and a non-coherence of -40 dB or less.
【0027】図9および図10は本発明の装置の第3実
施例を示すもので、これらの図において、図5および図
6と同一符号は同一部分である。本実施例ではベース2
を分割し、圧電素子3a,3b,3cにそれぞれ接着さ
れるバックメタル21a,21b,21cと、本ベース
22とからなる。図5および図6に示す実施例において
は、ベース2と弾性ヒンジ機構はそれぞれ一体であるた
め、組立て接着した場合、各部品の加工精度によって接
着厚みにばらつきが生じ、その結果加振装置の振動特性
にばらつきが生じたり、加振性能が劣化する場合があ
る。これに対し、この実施例においては、結合プレート
16a,16b,16cと圧電素子3a,3b,3c及
び前記バックメタル21a,21b,21cを、別々に
所定の治具等によって接着し、その後ボルト23a,2
3b,23c等の固定手段によって本ベース22に固定
するため、接着層が均一で強固になり、性能が安定で高
信頼な加振装置を提供することができる。9 and 10 show a third embodiment of the device of the present invention. In these figures, the same symbols as those in FIGS. 5 and 6 are the same parts. Base 2 in this embodiment
Of the back metal 21a, 21b, and 21c, which are respectively divided and bonded to the piezoelectric elements 3a, 3b, and 3c, and the main base 22. In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, since the base 2 and the elastic hinge mechanism are integrally formed, when assembled and bonded, the bonding thickness varies depending on the processing accuracy of each component, and as a result, the vibration of the vibration exciter is generated. There may be variations in characteristics or the vibration performance may deteriorate. On the other hand, in this embodiment, the coupling plates 16a, 16b, 16c, the piezoelectric elements 3a, 3b, 3c, and the back metals 21a, 21b, 21c are separately bonded by a predetermined jig or the like, and then the bolts 23a. , 2
Since it is fixed to the main base 22 by fixing means such as 3b and 23c, the adhesive layer becomes uniform and strong, and the vibrating device having stable performance and high reliability can be provided.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、10kHz以上の加振
帯域をもち、しかも独立加振性能に優れた二方向あるい
は三方向の多次元同時加振を可能とする多次元振動試験
装置を提供することができる。According to the present invention, there is provided a multi-dimensional vibration test apparatus having a vibration band of 10 kHz or more and capable of performing multi-dimensional simultaneous vibration in two or three directions and having excellent independent vibration performance. can do.
【0029】また、メカトロ製品(例えば磁気ディスク
装置)の動作中における部品の挙動を模擬できるよう
に、実働加速度を再現できるシミュレータを提供するこ
とができる。Further, it is possible to provide a simulator capable of reproducing the actual working acceleration so that the behavior of parts during the operation of a mechatronic product (for example, a magnetic disk device) can be simulated.
【図1】本発明の振動試験装置の第1実施例の構成を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a first embodiment of a vibration test apparatus of the present invention.
【図2】図1に示す本発明の装置の第1実施例を構成す
る可動ブロックの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a movable block constituting a first embodiment of the device of the present invention shown in FIG.
【図3】図1に示す本発明の装置の第1実施例を構成す
る可動ブロックとベ−スとの結合構造を一部断面にて示
す正面図である。FIG. 3 is a front view showing, in a partial cross-section, a connecting structure of a movable block and a base which constitutes the first embodiment of the device of the present invention shown in FIG.
【図4】本発明の振動試験装置の第1実施例における加
振性能結果の一例を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of vibration performance results in the first embodiment of the vibration test apparatus of the present invention.
【図5】本発明の振動試験装置の第2の実施例の正面図
である。FIG. 5 is a front view of a second embodiment of the vibration test apparatus of the present invention.
【図6】図5に示す本発明の振動試験装置の第2の実施
例をVI−VI線から見た平面図である。FIG. 6 is a plan view of the second embodiment of the vibration test apparatus of the present invention shown in FIG. 5, viewed from the line VI-VI.
【図7】本発明の装置の第1実施例において、圧電素子
が変位した場合の可動ブロックの姿勢変化を模式的に示
した図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing the posture change of the movable block when the piezoelectric element is displaced in the first embodiment of the device of the present invention.
【図8】本発明の装置の第2実施例において、圧電素子
が変位した場合の可動ブロックの姿勢変化を模式的に示
した図である。FIG. 8 is a diagram schematically showing a posture change of the movable block when the piezoelectric element is displaced in the second embodiment of the device of the present invention.
【図9】本発明の装置の第3実施例の正面図である。FIG. 9 is a front view of a third embodiment of the device of the present invention.
【図10】図9に示す本発明の装置の第3実施例をX−
X線から見た平面図である。FIG. 10 shows a third embodiment of the device of the invention shown in FIG.
It is the top view seen from X-ray.
【図11】従来の多次元の振動試験装置の構成を示す正
面図である。FIG. 11 is a front view showing a configuration of a conventional multidimensional vibration test apparatus.
1…3軸加振機、2…ベース、3a,3b,3c…圧電
アクチュエータ、4,14…可動ブロック、5a,5
b,5c,15a,15b,15c…弾性ヒンジ機構、
6a,6b,6c,16a,16b,16c…結合プレ
ート、7x…加速度センサ、8…駆動アンプ、9a,9
b,9c,9d…積分回路、10a,10b,10c…
加算回路、17…供試体、21a,21b,21c…バ
ックメタル、22…本ベ−ス。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 3-axis vibration exciter, 2 ... base, 3a, 3b, 3c ... piezoelectric actuator, 4, 14 ... movable block, 5a, 5
b, 5c, 15a, 15b, 15c ... Elastic hinge mechanism,
6a, 6b, 6c, 16a, 16b, 16c ... Coupling plate, 7x ... Acceleration sensor, 8 ... Drive amplifier, 9a, 9
b, 9c, 9d ... Integrator circuits, 10a, 10b, 10c ...
Adder circuit, 17 ... Specimen, 21a, 21b, 21c ... Back metal, 22 ... This base.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 毅 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takeshi Takahashi 2880, Kozu, Odawara-shi, Kanagawa Stock Company Hitachi Storage Systems Division
Claims (8)
において、直交二軸あるいは直交三軸方向に配置された
圧電アクチュエータと、それらを支持するベースと、供
試体を支持固定するための可動ブロックと、他方向変位
の干渉を避けるため一端が前記可動ブロックに結合さ
れ、他端が結合プレートに結合された弾性ヒンジ機構を
備えたことを特徴とする振動試験装置。1. A vibration test apparatus capable of vibrating a specimen in multiple directions, for supporting and fixing a piezoelectric actuator arranged in orthogonal biaxial or orthogonal triaxial directions, a base for supporting them, and a specimen. A vibration test apparatus comprising a movable block and an elastic hinge mechanism having one end coupled to the movable block and the other end coupled to a coupling plate to avoid interference with displacement in the other direction.
を持つ4本柱の弾性ヒンジからなり、柱の軸方向には剛
性が高く、柱の軸と直交2方向には柔構造で3方向の圧
電アクチュエータの変位を互いの干渉を少なくして先端
の可動ブロックに伝達することを特徴とする請求項1記
載の振動試験装置。2. The elastic hinge mechanism of each shaft comprises a four-column elastic hinge having notches at both ends, has high rigidity in the axial direction of the column, and has a flexible structure in two directions orthogonal to the axis of the column. 2. The vibration test apparatus according to claim 1, wherein displacements of the piezoelectric actuators in three directions are transmitted to the movable block at the tip while reducing mutual interference.
ジ機構と、前記各軸の結合プレートは一体構造であるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載の振動試験
装置。3. The vibration test apparatus according to claim 1, wherein the movable block, the elastic hinge mechanism of each shaft, and the coupling plate of each shaft have an integral structure.
より前記弾性ヒンジ機構部の結合プレートとベースの間
に固定したことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載
のいずれかに記載の振動試験装置。4. The vibration test apparatus according to claim 1, wherein the piezoelectric actuator is fixed by a bolt between a coupling plate of the elastic hinge mechanism section and a base. .
性ヒンジ機構部幅を圧電素子の幅寸法より小さくしたこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項3記載のいずれかに
記載の振動試験装置。5. The vibration test apparatus according to claim 1, wherein the dimension of one side of the movable block and the width of the elastic hinge mechanism portion are smaller than the width dimension of the piezoelectric element. .
それぞれバックメタルを接着し、前記バックメタルをボ
ルト等の固定手段によって本ベースに固定したことを特
徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の振動
試験装置。6. The piezoelectric element according to claim 1, wherein a coupling plate is bonded to one end of each piezoelectric element, and a back metal is bonded to the other end thereof, and the back metal is fixed to the main base by a fixing means such as a bolt. The vibration test apparatus according to any one of 5 above.
分回路を介して駆動アンプに入力し、前記各軸の圧電ア
クチュエータを駆動すること、また可動ブロックに各軸
の加速度センサを設け、加振時の出力加速度を検出する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記
載の振動試験装置。7. An acceleration signal from an acceleration input terminal is input to a drive amplifier via a double integration circuit to drive the piezoelectric actuators of the respective axes, and a movable block is provided with acceleration sensors of the respective axes. The vibration test apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein an output acceleration during shaking is detected.
介して駆動アンプに入力し、前記各軸の圧電アクチュエ
ータを駆動すること、また可動ブロックに各軸の加速度
センサを設け、加振時の出力加速度を検出することを特
徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の振動
試験装置。8. A velocity signal from a velocity input terminal is input to a drive amplifier through an integrating circuit to drive the piezoelectric actuators of the respective axes, and a movable block is provided with an acceleration sensor of the respective axes so as to generate vibration. The vibration test apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the output acceleration is detected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5051617A JPH06265438A (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Vibration tester |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5051617A JPH06265438A (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Vibration tester |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06265438A true JPH06265438A (en) | 1994-09-22 |
Family
ID=12891848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5051617A Pending JPH06265438A (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Vibration tester |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06265438A (en) |
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-
1993
- 1993-03-12 JP JP5051617A patent/JPH06265438A/en active Pending
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