JPH0743244A - 加振装置 - Google Patents

加振装置

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JPH0743244A
JPH0743244A JP5189847A JP18984793A JPH0743244A JP H0743244 A JPH0743244 A JP H0743244A JP 5189847 A JP5189847 A JP 5189847A JP 18984793 A JP18984793 A JP 18984793A JP H0743244 A JPH0743244 A JP H0743244A
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vibration
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coil
pneumatic cylinder
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JP5189847A
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Koji Inoue
光二 井上
Shuji Nishibatake
周二 西畠
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は空気圧シリンダとコイルアクチュエ
ータを直列に接続することにより、これらの駆動力が定
盤に作用する力点を一致させ、床面が振動した状態であ
っても、所望とする振動を起振させることができる加振
装置を提供する。 【構成】 図示しない制御手段によってエア入出力部1
6に所定圧力の空気が圧入されるとともにコイルアクチ
ュエータ3に所定の振動関数の振動を発生するよう所定
電流が流され、定盤2の駆動軸22が付勢される。かか
るコイルアクチュエータ3は、基台1に立設したコイル
3bを、定盤2に凹設し側面にマグネット3aを埋設し
た遊嵌孔23に遊嵌することで形成されているため、空
気圧シリンダ1cとコイルアクチュエータ3が直列に接
続された構造となり、これらの力が定盤2の略同一位置
に作用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、測定器等に所望の振動
を与えることにより、振動が測定結果に及ぼす影響を調
べたり、物体が真の剛体でない場合に物体内部の柔軟部
の振動による破壊検査等を行う加振装置に関する。
【0002】
【従来技術】一般に加振装置は、測定器等に所望の振動
を与えることにより、振動が測定結果に及ぼす影響を調
べたり、物体が真の剛体でない場合に物体内部の柔軟部
の振動による破壊検査等を行うために用いられる。
【0003】この加振装置には、一定加速度型と一定振
幅型の2種類があり、一定加速度型は加振しようとする
定盤上の振動を振動センサで検出し加速度を一定に保っ
たまま加振周波数を変化させる方法であり、一定振幅型
は加振しようとする定盤上の振動の振幅を位置センサで
検出し、定盤などの振動振幅を一定に保ったまま加振周
波数を変化させる方法である。一定加速度型によれば周
波数が大きくなるにつれて振動の振幅は小さくなり、一
定振幅型によれば周波数が大きくなるにつれて加速度は
大きくなる。そして、いずれの場合も定盤と床面との間
にアクチュエータおよび振動センサを配設し、振動セン
サで定盤の振動を検出し、その振動が所望の振動になる
ようにアクチュエータを駆動制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法によれば、定盤の振動を起振させるアクチュエー
タは床から反力を受るため、外部の交通機関等に起因す
る振動や地震の振動等によって床が振動している状態で
は、振動センサで検出された振動に基づいてアクチュエ
ータを駆動しても床面からの振動が余分に加わり正確に
所望とする振動を定盤に与えることが困難であった。
【0005】また、床面からの振動を排除するために振
動除去装置の上に加振装置を設置する方法も検討される
が、加振装置自体の重量が大きいため装置が全体として
大がかりとなる。さらに、振動除去装置上に加振装置を
設置した場合、それぞれ両装置の定盤に作用する力点が
一致しないため、かえって床面からの振動の低減を妨げ
る要因となり、所望とする振動を与えることができな
い。
【0006】本発明は、これらの問題点を解消するため
に創案されたものであって、空気圧シリンダとコイルア
クチュエータを直列に接続することにより、これらの駆
動力が定盤に作用する力点を一致させ、床面が振動した
状態でも所望とする振動を定盤に与えることができる加
振装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決する
ための手段を本発明の一実施例である図1、図2を用い
て説明する。本発明にかかる加振装置は、物体を載置す
る定盤2と、前記定盤2の振動を検出する振動センサ6
と、基台1内に配設され前記定盤2を支持する空気圧シ
リンダ1cと、前記定盤2に凹設され側面にマグネット
3aを埋設した遊嵌孔23と、前記基台1に立設したコ
イル3bとを有し、前記基台1に立設したコイル3bを
前記側面にマグネット3aを埋設した遊嵌孔23に遊嵌
することによって形成したコイルアクチュエータ3と、
前記定盤2に与えるべき所望の振動関数の信号を発生す
る目標振動発生手段4aと前記振動関数の信号と前記振
動センサ6の信号との差分を前記コイルアクチュエータ
3に供給する差分供給手段4bとからなる制御手段4
と、を備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の作用を図1、図2を用いて説明する。
振動センサ6によって検出された定盤2の振動を示す信
号は差分供給手段4bで目標振動発生手段4aが出力す
る振動関数信号との差分が求められ、アンプ8を介して
コイルアクチュエータ3に供給される。これにより、コ
イルアクチュエータ3は振動センサ6で検出される信号
が前記振動関数信号に近づくよう定盤2を駆動する。こ
の際、空気圧シリンダ1cとコイルアクチュエータ3が
直列に接続されているため、これらの駆動力が定盤2に
作用する力点が一致し、空気圧シリンダ1cで吸収され
た床面の振動はコイルアクチュエータ3及び定盤2に伝
わらない。このため、床面が無振動である場合と略同一
環境で加振制御ができ、所望とする振動をより高精度に
定盤2に与えることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を第1図,第2図及
び第3図に基づいて説明する。◎図1は本発明の加振装
置の機構部の一実施例を示した図で、1は円柱上の形状
をした基台であり、その内部に中空部を有し、その中空
部は分離壁15によって第一室11と第2室12の2室
に区分けされ、この分離壁15には一方が絞られた貫通
孔13が貫設されている。そして、第一室11の円柱側
面にエア入出力部16が形成され、ここから空気が第一
室11に供給される。そして、第一室11の上部は第一
室11の側壁に端部が固定された弾性体14で覆われて
おり、これらにより第一室11は空気バネ1aを構成す
る。弾性体14はその下部を弾性支持体18で支持され
ることにより後述する定盤2の駆動軸22の載置部が平
面状の形状に保たれる。また、分離壁15の貫通孔13
を介して圧入された空気によって第2室12を所定圧力
に保つことにより空気ダンパ1bが構成される。そし
て、これらの空気バネ1aと空気ダンパ1bによって空
気圧シリンダ1cが構成され、定盤2を床面から分離し
て載置することを可能とする。なお、本実施例では図1
に示すように空気圧シリンダ1cを空気バネ1aと空気
ダンパ1bで構成したが、空気圧シリンダ1cを空気ダ
ンパ1bのみで構成してもよい。この場合は、分離壁1
5を排除し、前記中空部内の空気圧を一定に保てばよ
い。17は空気圧シリンダ1cが動作していないときに
定盤2の駆動軸22を載置するための支持部である。
【0010】2は定盤で、その上部に物体を載置するた
めのテーブル21、下部に空気圧シリンダ1cの付勢力
をテーブル21に伝えるための駆動軸22、及び駆動軸
22の端部に後述するコイル3bを遊嵌するための遊嵌
孔23を有する。この定盤2は空気圧シリンダ1cの非
駆動時には基台1の支持部17に載置され、駆動時には
空気圧シリンダ1cの付勢力によって弾性部14を介し
て支えられる。
【0011】3はコイルアクチュエータで、基台1に立
設され定盤2の遊嵌孔23に遊嵌されたコイル3bと、
定盤2の遊嵌孔23の側壁に埋設されたマグネット3a
及び磁性体3cから構成される。このコイルアクチュエ
ータ3はコイル3bに供給される所定電流によって発生
する電磁力によって定盤2の駆動軸22を付勢する。図
2は本発明の構成をブロック図によって表したもので、
図1で示されたコイルアクチュエータ3、空気バネ3a
と、図1では図示されていない位置センサ5、振動セン
サ6からなる機構部と、コイルアクチュエータ3及び空
気バネ1aの駆動力を制御する制御手段4、及び制御手
段4の指示を受けてコイルアクチュエータ3に対して所
定電流を供給するアンプ8と制御手段4の指示を受けて
空気バネ1aに対して所定圧力の空気を供給する空気ポ
ンプ7が示されている。位置センサ5は定盤2のテーブ
ル21の高さを検出するもので赤外線センサ等で構成さ
れ、振動センサ6は定盤2の振動を検出するもので速度
センサや加速度センサ等で構成される。
【0012】ここで、制御手段4は目標振動発生手段4
a、差分供給手段4b、目標位置発生手段4c、及び第
2の差分供給手段4dから構成される。目標振動発生手
段4aは定盤2に与えるべき所望の振動を表す振動関数
信号を発生し、差分供給手段4bは前記振動関数信号と
振動センサ6で検出された信号との差分をアンプ8に供
給する。これにより、コイルアクチュエータ3は振動セ
ンサ6の信号が振動関数信号に近づくよう定盤2を駆動
するため、定盤2に所望とする振動を与えることが可能
となる。なお、目標振動発生手段4は所望とする振動関
数、例えば正弦波や鋸波等の種々の関数が自由に設定で
きるよう構成されている。一方、目標位置発生手段4c
は定盤2の所望とする高さ位置を表す信号を発生し、第
2の差分供給手段4dは目標位置発生手段4cによって
与えられた信号と位置センサ5で検出された信号との差
分を空気ポンプ7に供給する。これにより、空気バネ1
aは位置センサ5の信号が目標位置発生手段4cの信号
値に近づくよう定盤2を駆動するため、定盤2を所望と
する高さに保つことが可能となる。
【0013】以上のように構成された加振装置の動作を
図1の機構図、図2のブロック図、制御手段4の動作を
表した図3のフロチャートに基づいて説明する。まず、
空気圧シリンダ1cに所定圧力の空気が圧入されていな
い状態では、定盤2は基台1の支持部17に載置され、
定盤2の全重量はこの支持部17を介して直接基台1で
支持される。
【0014】まず、図3のS1で、定盤2に与えるべき
所望の振動関数を目標振動発生手段4aに設定する。振
動関数は正弦波や鋸波等の所望とする振動を表すもので
ある。次に、S2で位置センサ5の目標設定値を目標位
置発生手段4cに設定し、S3で位置センサ5の信号が
読み込まれる。制御手段4の第2の差分供給手段4dは
S2で設定された目標設定値と位置センサ5の信号の差
分を空気ポンプ7に供給し、定盤2が位置センサ5の目
標設定値に対応する位置に近づくように空気バネ1aの
空気圧を増加する(S4)。次にS5に進んで振動セン
サ6の信号を読み込み、S6においてS1で設定された
振動関数に基づく振動関数信号と振動センサ6により検
出された信号との差分信号をアンプ8を介してコイルア
クチュエータ3に供給する。そして、上述のS1〜S6
の動作を繰り返すことにより、定盤2の高さを目標位置
発生手段4cで設定した高さに保った状態で目標振動発
生手段4aで設定した所望の振動関数で示される振動を
起振することができる。
【0015】上述したように、本発明によればコイルア
クチュエータ3と空気圧シリンダ1cを直列に接続した
構成を採用したため、これらの駆動力を定盤2の略同一
位置に作用させることが可能となる。このため、床面の
振動は空気圧シリンダ1cに吸収され、コイルアクチュ
エータ3にほとんど伝わることはない。従って、外部の
交通機関等に起因する振動や地震の振動によって床が振
動している状態であっても、空気圧シリンダ1c上では
略無振動の環境を作り出すことが可能となるため、床面
が振動していない状態と同等の精度でコイルアクチュエ
ータ3による定盤2の加振制御が可能となる。
【0016】また、図1に示すように、基台1の空気圧
シリンダ1c上に定盤2を載置する構成を採用すること
により基台1の全重量を空気圧シリンダ1cで支えるこ
とができる。このため、空気圧シリンダ1c上に設けら
れたコイルアクチュエータ3は定盤2の重量を支える必
要がなくなり、より精度が高い加振制御が可能となる。
なお、実施例に示したように空気圧シリンダ1cを空
気ダンパ1bと空気バネ1aで構成し、位置センサ5、
目標位置発生手段4c、第2の差分供給手段4d及び空
気ポンプ7を組み合わせれば、定盤2の振動の中心とな
る高さを自由に調節することができる。
【0017】
【発明の効果】本発明にかかる加振装置は、空気圧シリ
ンダとコイルアクチュエータを直列に接続する構造を採
用したため、これらの駆動力を定盤の略同一位置に作用
させることが可能となる。このため、空気圧シリンダ上
に直列に配設したコイルアクチュエータに床面の振動が
伝わることがなく、床面が振動していない状態と同等の
精度でコイルアクチュエータによる定盤の加振制御を行
うことが可能となる。
【0018】また、空気圧シリンダ上に定盤を載置する
構成を採用したため、基台の全重量を空気圧シリンダで
支えることができる。このため空気圧シリンダ上に設け
られたコイルアクチュエータは定盤の重量を支える必要
がなくなり、より精度が高い加振制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の機構部を示した一実施例である。
【図2】本発明の一実施例を示したブロック図である。
【図3】制御手段の動作を示したフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1・・・・・基台 1a・・・・空気バネ 2・・・・・定盤 3a・・・・マグネット 3b・・・・コイル 3・・・・・コイルアクチュエータ 4・・・・・制御手段 4a・・・・目標振動発生手段 4b・・・・差分供給手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体を載置する定盤と、前記定盤の振動
    を検出する振動センサと、基台内に配設され前記定盤を
    支持する空気圧シリンダと、前記定盤に凹設され側面に
    マグネットを埋設した遊嵌孔と、前記基台に立設したコ
    イルと、を有し、 前記基台に立設したコイルを前記側面にマグネットを埋
    設した遊嵌孔に遊嵌することによって形成したコイルア
    クチュエータと、 前記定盤に与えるべき所望の振動関数の信号を発生する
    目標振動発生手段と、前記振動関数の信号と前記振動セ
    ンサの信号との差分を前記コイルアクチュエータに供給
    する差分供給手段からなる制御手段と、 を備えたことを特徴とする加振装置。
JP18984793A 1993-07-30 1993-07-30 加振装置 Expired - Fee Related JP3282303B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10239149A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Akashi:Kk 加振機における振動ピックアップの支持装置
JP2013024733A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Toyota Motor Corp 加振装置
RU2745105C1 (ru) * 2019-11-25 2021-03-19 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) Гидравлический вибровозбудитель

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RU2745105C1 (ru) * 2019-11-25 2021-03-19 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) Гидравлический вибровозбудитель

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