JPH0730137Y2 - 圧電素子を利用した振動テーブル - Google Patents
圧電素子を利用した振動テーブルInfo
- Publication number
- JPH0730137Y2 JPH0730137Y2 JP1988102765U JP10276588U JPH0730137Y2 JP H0730137 Y2 JPH0730137 Y2 JP H0730137Y2 JP 1988102765 U JP1988102765 U JP 1988102765U JP 10276588 U JP10276588 U JP 10276588U JP H0730137 Y2 JPH0730137 Y2 JP H0730137Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating
- piezoelectric element
- upper plate
- vibration
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Turning (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は切削、切断、研削、ラツピング、ポリツシン
グ、成型加工用加振装置に関し、特に被加工材側に振動
を与える圧電素子を利用した振動テーブルに関する。
グ、成型加工用加振装置に関し、特に被加工材側に振動
を与える圧電素子を利用した振動テーブルに関する。
（従来の技術） 従来の工作機械において、超音波振動を利用して切削、
研削加工を行うものとしては、例えば特開昭62−162451
号公報に開示するような、切削又は研削する工具側に振
動を与えるものが知られている。しかしながらこの方法
では、取付や加振方法など工具駆動機構に内蔵すること
による種々の制約があり、コスト高ともなった。そこで
昭和62年度精密工学会秋季大会講演論文集において「積
層形圧電素子を利用した砥粒加工用振動テーブル」と題
して、被削材側に振動を付与する加振装置即ち振動テー
ブルが提案された。このものは第４図に示すようなもの
であって、第４図（ａ）は平面図、第４図（ｂ）は概略
断面図であり、振動上板（21）とベース（22）とで積層
形圧電素子（23）３本を挟持した構造を持ち、圧電素子
（23）の中心を通したボルト（24）に予圧スプリング
（25）を入れることで、振動により圧電素子（23）と上
板（21）とが完全に離れるのを防止する予圧を与えてい
る。（26）はＯリング、（27）は側面ケーシング、（2
9）はシール用ゴム板、（28）は裏カバープレート、（3
0）は試料台である。この振動テーブルでは図示しない
被加工物（主としてセラミックス）を試料台（30）上に
固定し、圧電素子（23）に図示しない装置で所定の電圧
を印加すると、振動上板（21）、試料台（30）及び被加
工物は垂直方向に、多自由度の振動を、工具の制約をな
くして、得ることができ、著しく能率的な研削加工装置
となった。
研削加工を行うものとしては、例えば特開昭62−162451
号公報に開示するような、切削又は研削する工具側に振
動を与えるものが知られている。しかしながらこの方法
では、取付や加振方法など工具駆動機構に内蔵すること
による種々の制約があり、コスト高ともなった。そこで
昭和62年度精密工学会秋季大会講演論文集において「積
層形圧電素子を利用した砥粒加工用振動テーブル」と題
して、被削材側に振動を付与する加振装置即ち振動テー
ブルが提案された。このものは第４図に示すようなもの
であって、第４図（ａ）は平面図、第４図（ｂ）は概略
断面図であり、振動上板（21）とベース（22）とで積層
形圧電素子（23）３本を挟持した構造を持ち、圧電素子
（23）の中心を通したボルト（24）に予圧スプリング
（25）を入れることで、振動により圧電素子（23）と上
板（21）とが完全に離れるのを防止する予圧を与えてい
る。（26）はＯリング、（27）は側面ケーシング、（2
9）はシール用ゴム板、（28）は裏カバープレート、（3
0）は試料台である。この振動テーブルでは図示しない
被加工物（主としてセラミックス）を試料台（30）上に
固定し、圧電素子（23）に図示しない装置で所定の電圧
を印加すると、振動上板（21）、試料台（30）及び被加
工物は垂直方向に、多自由度の振動を、工具の制約をな
くして、得ることができ、著しく能率的な研削加工装置
となった。
しかしながら第４図に示す従来の装置は、試料台即ち振
動テーブルに垂直方向の力に対しては剛性があり上述し
た効果を奏するものの、垂平な横方向の力に対してはシ
ール用のＯリング（26）とケーシング（27）のみで支持
されるためより精密な加工のために位置決め精度を向上
させる障害となり、横方向の大きい負荷をかけられない
という課題があった。
動テーブルに垂直方向の力に対しては剛性があり上述し
た効果を奏するものの、垂平な横方向の力に対してはシ
ール用のＯリング（26）とケーシング（27）のみで支持
されるためより精密な加工のために位置決め精度を向上
させる障害となり、横方向の大きい負荷をかけられない
という課題があった。
例えば特開昭52−060477号公報の円板（13）、特開昭61
−013900号公報のダンパ（９）のように、振動時の横ず
れを防ぐ装置は提案されているが、これらはいずれも１
個の磁気装置により振動体を単に振動させるように、空
中で振動体又はハンマを支持するものであり、ベース
と、ベース上に３個以上の圧電素子を介して配置された
振動上板に固着又はそれと一体の振動テーブルと、圧電
素子と振動上板又はそれと一体の振動テーブルとを離れ
ないように予圧をもって両者間を互に押圧させる予圧部
材と、を有し、振動テーブル上に取り付けられた被加工
物に垂直方向に多自由度の振動を与えるようにされた圧
電素子を利用した振動テーブルに適用できるものではな
く、さらに前記ベースに固定された延長部にその外方部
を固定されその内方部を振動上板又はそれと一体の振動
テーブルに固定されて前記圧電素子の振動方向には可動
にかつ振動方向と直角方向には不動に振動上板又はそれ
と一体の振動テーブルを剛性をもって支持する弾性薄金
属板を有し、前記振動テーブル上に取り付けられた被加
工物に水平方向の大きい負荷がかけられても被加工物が
移動することなく極めて良好な位置決め精度を得るよう
にした構成は開示又は示唆されていない。すなわち特開
昭52−060477号公報、特開昭61−013900号公報の１個の
磁気装置は、振動テーブル上に取り付けられた被加工物
に垂直方向に多自由度の振動を与えるように、往方向の
みならず復方向にも正確な振幅を制御する圧電素子特有
の機能はなく、円板（13）又はダンパ（９）は、振動体
又はハンマに水平方向の大きい負荷がかけられても振動
体又はハンマが移動することなく極めて良好な位置決め
精度を得るようにした構成は開示又は示唆されていな
い。
−013900号公報のダンパ（９）のように、振動時の横ず
れを防ぐ装置は提案されているが、これらはいずれも１
個の磁気装置により振動体を単に振動させるように、空
中で振動体又はハンマを支持するものであり、ベース
と、ベース上に３個以上の圧電素子を介して配置された
振動上板に固着又はそれと一体の振動テーブルと、圧電
素子と振動上板又はそれと一体の振動テーブルとを離れ
ないように予圧をもって両者間を互に押圧させる予圧部
材と、を有し、振動テーブル上に取り付けられた被加工
物に垂直方向に多自由度の振動を与えるようにされた圧
電素子を利用した振動テーブルに適用できるものではな
く、さらに前記ベースに固定された延長部にその外方部
を固定されその内方部を振動上板又はそれと一体の振動
テーブルに固定されて前記圧電素子の振動方向には可動
にかつ振動方向と直角方向には不動に振動上板又はそれ
と一体の振動テーブルを剛性をもって支持する弾性薄金
属板を有し、前記振動テーブル上に取り付けられた被加
工物に水平方向の大きい負荷がかけられても被加工物が
移動することなく極めて良好な位置決め精度を得るよう
にした構成は開示又は示唆されていない。すなわち特開
昭52−060477号公報、特開昭61−013900号公報の１個の
磁気装置は、振動テーブル上に取り付けられた被加工物
に垂直方向に多自由度の振動を与えるように、往方向の
みならず復方向にも正確な振幅を制御する圧電素子特有
の機能はなく、円板（13）又はダンパ（９）は、振動体
又はハンマに水平方向の大きい負荷がかけられても振動
体又はハンマが移動することなく極めて良好な位置決め
精度を得るようにした構成は開示又は示唆されていな
い。
（考案が解決しようとする課題） 本考案の課題は上述した従来製品の課題を解決した、振
動上板に固着又はそれと一体の振動テーブルが水平方向
の力に対して剛性を有し、振動上板に固着又はそれと一
体の振動テーブル上に取り付けられた被加工物に水平方
向の大きい負荷がかけられても被加工物が移動すること
なく極めて良好な位置決め精度を得るようにした圧電素
子を利用した振動テーブルを提供することにある。
動上板に固着又はそれと一体の振動テーブルが水平方向
の力に対して剛性を有し、振動上板に固着又はそれと一
体の振動テーブル上に取り付けられた被加工物に水平方
向の大きい負荷がかけられても被加工物が移動すること
なく極めて良好な位置決め精度を得るようにした圧電素
子を利用した振動テーブルを提供することにある。
（課題を解決するための手段） このため本考案は、ベースと、ベース上に３個以上の圧
電素子を介して配置された振動上板に固着又はそれと一
体の振動テーブルと、前記圧電素子と振動上板又はそれ
と一体の振動テーブルとを離れないように予圧をもって
両者間を互に押圧させる予圧部材と、を有し、前記振動
テーブル上に取り付けられた被加工物に垂直方向に多自
由度の振動を与えるようにされた圧電素子を利用した振
動テーブルにおいて、前記ベースに固定された延長部に
その外方部を固定されその内方部を前記振動上板又はそ
れと一体の振動テーブルに固定されて前記圧電素子の振
動方向には可動にかつ振動方向と直角方向には不動に振
動上板又はそれと一体の振動テーブルを剛性をもって支
持する弾性薄金属板を有し、前記振動テーブル上に取り
付けられた被加工物に水平方向の大きい負荷がかけられ
ても被加工物が移動することなく極めて良好な位置決め
精度を得るようにしたことを特徴とする圧電素子を利用
した振動テーブルを提供することによって上述した従来
技術の課題を解決した。
電素子を介して配置された振動上板に固着又はそれと一
体の振動テーブルと、前記圧電素子と振動上板又はそれ
と一体の振動テーブルとを離れないように予圧をもって
両者間を互に押圧させる予圧部材と、を有し、前記振動
テーブル上に取り付けられた被加工物に垂直方向に多自
由度の振動を与えるようにされた圧電素子を利用した振
動テーブルにおいて、前記ベースに固定された延長部に
その外方部を固定されその内方部を前記振動上板又はそ
れと一体の振動テーブルに固定されて前記圧電素子の振
動方向には可動にかつ振動方向と直角方向には不動に振
動上板又はそれと一体の振動テーブルを剛性をもって支
持する弾性薄金属板を有し、前記振動テーブル上に取り
付けられた被加工物に水平方向の大きい負荷がかけられ
ても被加工物が移動することなく極めて良好な位置決め
精度を得るようにしたことを特徴とする圧電素子を利用
した振動テーブルを提供することによって上述した従来
技術の課題を解決した。
（実施例） 次に本考案の実施例につき図面を参照して説明する。第
１図は本考案の第１実施例である圧電素子を利用した振
動テーブルの概略断面図、第２図は第１図の装置の平面
図を示す。ベース（６）上に中空の圧電素子（５）が４
個円周方向にほぼ等配配置され、その上に振動上板
（４）が載置されている。ボルト（８）が中空の圧電素
子（５）を貫通して先端を振動上板（４）にねじ込ま
れ、頭部はベース（６）に対して付勢する予圧スプリン
グ（７）を押し、圧電素子（５）が振動上板（４）と離
れないよう予圧をもって、圧電素子（５）と振動上板
（４）とを互に押圧する予圧部材を形成する。圧電素子
（５）の種類によっては予圧スプリング（７）を省略
し、締付けられたボルト（８）の弾性伸長だけで予圧部
材を形成することができる。ベース（６）上に、リング
状延長部（３）が固定されており、延長部（３）は振動
上板（４）を取囲み、かつ延長部上面（３′）は振動上
板上面（４′）と同一平面にあるように配置されてい
る。弾性薄金属板（２）が外方部を延長部上面（３′）
に固定され、内方部は振動上板上面（４′）に固定され
ている。薄金属板（２）は振動上板（４）を圧電素子
（５）の垂直方向の振動方向に可動に延長部（３）に対
して、ひいてはベース（６）に対して、支持するが、振
動方向と直角な水平方向横方向に対しては振動上板
（４）を延長部（３）に対して不動に剛性をもって支持
する。さらに振動テーブル（１）が薄金属板（２）に固
着されて、振動上板（４）と一緒に上下振動可能に配置
されている。（９）は鍔で、ベース（６）を加工機械等
に固定するために使用される。
１図は本考案の第１実施例である圧電素子を利用した振
動テーブルの概略断面図、第２図は第１図の装置の平面
図を示す。ベース（６）上に中空の圧電素子（５）が４
個円周方向にほぼ等配配置され、その上に振動上板
（４）が載置されている。ボルト（８）が中空の圧電素
子（５）を貫通して先端を振動上板（４）にねじ込ま
れ、頭部はベース（６）に対して付勢する予圧スプリン
グ（７）を押し、圧電素子（５）が振動上板（４）と離
れないよう予圧をもって、圧電素子（５）と振動上板
（４）とを互に押圧する予圧部材を形成する。圧電素子
（５）の種類によっては予圧スプリング（７）を省略
し、締付けられたボルト（８）の弾性伸長だけで予圧部
材を形成することができる。ベース（６）上に、リング
状延長部（３）が固定されており、延長部（３）は振動
上板（４）を取囲み、かつ延長部上面（３′）は振動上
板上面（４′）と同一平面にあるように配置されてい
る。弾性薄金属板（２）が外方部を延長部上面（３′）
に固定され、内方部は振動上板上面（４′）に固定され
ている。薄金属板（２）は振動上板（４）を圧電素子
（５）の垂直方向の振動方向に可動に延長部（３）に対
して、ひいてはベース（６）に対して、支持するが、振
動方向と直角な水平方向横方向に対しては振動上板
（４）を延長部（３）に対して不動に剛性をもって支持
する。さらに振動テーブル（１）が薄金属板（２）に固
着されて、振動上板（４）と一緒に上下振動可能に配置
されている。（９）は鍔で、ベース（６）を加工機械等
に固定するために使用される。
作動においては、ベース（６）は図示しない研削盤ベッ
ドに固定され振動テーブル（１）上に被加工物（図示せ
ず）が固定され、そして図示しない電源装置によって圧
電素子（５）に所定の電圧が印加されると、圧電素子は
垂直方向上下に振動して振動上板（４）、振動テーブル
（１）及び被加工物を振動させる。このときテーブル
（１）は水平横方向には移動しないように薄金属板
（２）によって延長部（３）に固定されているので、水
平横方向に被加工物に大きい負荷がかかっても水平横方
向に移動することはなく被加工物の位置決め精度が極め
てよくなった。第１図、第２図に示すように、薄金属板
（２）を振動上板（４）と延長部（３）とをおおうよう
にし、両者間の空間（10）を密閉するようにしたので、
加工液等から圧電素子（５）を保護できるものとなり、
個別にさらに圧電素子を保護する必要がなくなった。
ドに固定され振動テーブル（１）上に被加工物（図示せ
ず）が固定され、そして図示しない電源装置によって圧
電素子（５）に所定の電圧が印加されると、圧電素子は
垂直方向上下に振動して振動上板（４）、振動テーブル
（１）及び被加工物を振動させる。このときテーブル
（１）は水平横方向には移動しないように薄金属板
（２）によって延長部（３）に固定されているので、水
平横方向に被加工物に大きい負荷がかかっても水平横方
向に移動することはなく被加工物の位置決め精度が極め
てよくなった。第１図、第２図に示すように、薄金属板
（２）を振動上板（４）と延長部（３）とをおおうよう
にし、両者間の空間（10）を密閉するようにしたので、
加工液等から圧電素子（５）を保護できるものとなり、
個別にさらに圧電素子を保護する必要がなくなった。
第３図は本考案の第２実施例である圧電素子を利用した
加振装置の概略断面図を示す。第３図では振動上板
（４″）は第１図の振動テーブル（１）と一体化されて
おり、薄金属板（２′）に図示しないボルトで下面側で
固定されており、薄金属板（２′）外方部は延長部
（３）と第２延長部（３′）とに挟持され図示しないボ
ルトで固定されている。第２延長部（３′）と振動上板
（４″）との間にはＯリング（11）が介装されており、
圧電素子（５）を加工液等から保護している。（12）は
薄金属板（２′）に明けられた穴で圧電素子（５）のま
わりに明けられている。（13）は中央穴である。第３図
の実施例の装置は、第１図で示す空間（10）をなくした
ので、外径寸法を大幅に小さくできる利点がある。
加振装置の概略断面図を示す。第３図では振動上板
（４″）は第１図の振動テーブル（１）と一体化されて
おり、薄金属板（２′）に図示しないボルトで下面側で
固定されており、薄金属板（２′）外方部は延長部
（３）と第２延長部（３′）とに挟持され図示しないボ
ルトで固定されている。第２延長部（３′）と振動上板
（４″）との間にはＯリング（11）が介装されており、
圧電素子（５）を加工液等から保護している。（12）は
薄金属板（２′）に明けられた穴で圧電素子（５）のま
わりに明けられている。（13）は中央穴である。第３図
の実施例の装置は、第１図で示す空間（10）をなくした
ので、外径寸法を大幅に小さくできる利点がある。
（考案の効果） 以上説明したように本考案によると、振動方向と直角方
向には不動に振動上板又はそれと一体の振動テーブルを
剛性をもって支持する弾性薄金属板を有し、前記振動テ
ーブル上に取り付けられた被加工物に水平方向の力に対
して剛性を有する圧電素子を利用した振動テーブルとな
ったので、振動上板に固着又はそれと一体の振動テーブ
ル上に取り付けられて加工される被加工物に水平方向の
大きい負荷がかけられても被加工物が移動することなく
極めて良好な位置決め精度を得るようにした圧電素子を
利用した振動テーブルを提供するものとなった。
向には不動に振動上板又はそれと一体の振動テーブルを
剛性をもって支持する弾性薄金属板を有し、前記振動テ
ーブル上に取り付けられた被加工物に水平方向の力に対
して剛性を有する圧電素子を利用した振動テーブルとな
ったので、振動上板に固着又はそれと一体の振動テーブ
ル上に取り付けられて加工される被加工物に水平方向の
大きい負荷がかけられても被加工物が移動することなく
極めて良好な位置決め精度を得るようにした圧電素子を
利用した振動テーブルを提供するものとなった。
第１図及び第３図は本考案のそれぞれ異る実施例である
圧電素子を利用した加振装置の概略断面図、第２図は第
１図の装置の平面図を示す。第４図は従来の圧電素子を
利用した加振装置であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は
概略断面図である。 １…テーブル、2,2′…薄金属板、３…延長部、３′…
延長部上面、4,4″…振動上板、４′…振動上板上面、
５…圧電素子、６…ベース、７…スプリング（予圧部
材）、８…ボルト（予圧部材）
圧電素子を利用した加振装置の概略断面図、第２図は第
１図の装置の平面図を示す。第４図は従来の圧電素子を
利用した加振装置であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は
概略断面図である。 １…テーブル、2,2′…薄金属板、３…延長部、３′…
延長部上面、4,4″…振動上板、４′…振動上板上面、
５…圧電素子、６…ベース、７…スプリング（予圧部
材）、８…ボルト（予圧部材）
Claims (1)
- 【請求項１】ベースと、ベース上に３個以上の圧電素子
を介して配置された振動上板に固着又はそれと一体の振
動テーブルと、前記圧電素子と振動上板又はそれと一体
の振動テーブルとを離れないように予圧をもって両者間
を互に押圧させる予圧部材と、を有し、前記振動テーブ
ル上に取り付けられた被加工物に垂直方向に多自由度の
振動を与えるようにされた圧電素子を利用した振動テー
ブルにおいて、前記ベースに固定された延長部にその外
方部を固定されその内方部を前記振動上板又はそれと一
体の振動テーブルに固定されて前記圧電素子の振動方向
には可動にかつ振動方向と直角方向には不動に振動上板
又はそれと一体の振動テーブルを剛性をもって支持する
弾性薄金属板を有し、前記振動テーブル上に取り付けら
れた被加工物に水平方向の大きい負荷がかけられても被
加工物が移動することなく極めて良好な位置決め精度を
得るようにしたことを特徴とする圧電素子を利用した振
動テーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988102765U JPH0730137Y2 (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 圧電素子を利用した振動テーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988102765U JPH0730137Y2 (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 圧電素子を利用した振動テーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0225077U JPH0225077U (ja) | 1990-02-19 |
| JPH0730137Y2 true JPH0730137Y2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=31332976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988102765U Expired - Lifetime JPH0730137Y2 (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 圧電素子を利用した振動テーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730137Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210078751A (ko) * | 2019-12-19 | 2021-06-29 | 한국기계연구원 | 초음파 진동을 이용한 정밀 절삭가공장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4821555B2 (ja) * | 2006-10-16 | 2011-11-24 | いすゞ自動車株式会社 | 擬似燃焼加振装置 |
| WO2013015324A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | 株式会社ニコン | 電子機器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5260477A (en) * | 1975-11-12 | 1977-05-18 | Fujitsu Ltd | Hammer driving device |
| JPS6113900A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-22 | Pioneer Electronic Corp | トランスデユ−サ |
-
1988
- 1988-08-04 JP JP1988102765U patent/JPH0730137Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5260477A (en) * | 1975-11-12 | 1977-05-18 | Fujitsu Ltd | Hammer driving device |
| JPS6113900A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-22 | Pioneer Electronic Corp | トランスデユ−サ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210078751A (ko) * | 2019-12-19 | 2021-06-29 | 한국기계연구원 | 초음파 진동을 이용한 정밀 절삭가공장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225077U (ja) | 1990-02-19 |
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