KR101132191B1 - Vibration test apparatus - Google Patents

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KR101132191B1
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시게루 마츠모토
히로시 미야시타
카즈히로 무라우치
마사노부 하세가와
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고쿠사이 게이소쿠키 가부시키가이샤
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Abstract

시험편이 고정된 테이블을 진동시키는 진동시험장치로서, 테이블을 각각 서로 직교하는 제 1 및 제 2 방향으로 진동시킬 수 있는 제 1 및 제 2 액추에이터와, 테이블을 제 1 액추에이터에 대하여 제 2 방향으로 슬라이드 가능하게 하는 제 1 연결 수단과, 테이블을 제 2 액추에이터에 대하여 제 1 방향으로 슬라이드가능하게 하는 제 2 연결 수단을 갖는다. 바람직하게는, 제 1 및 제 2 방향의 쌍방에 수직한 제 3 방향으로 테이블을 진동시킬 수 있는 제 3 액추에이터와, 테이블을 제 3 액추에이터에 대하여 제 1 및 제 2 방향으로 슬라이드가능하게 연결하는 제 3 연결 수단을 갖고, 제 1 및 제 2 연결 수단은, 각각 상기 테이블을 제 1 및 제 2 액추에이터에 대하여 제 3 방향으로 슬라이드가능하게 연결한다.

Figure 112009074341912-pct00001

시험편, 테이블, 진동시험장치, 액추에이터, 연결 수단, 진동 센서, 근접 센서, 서보모터, 제어수단

A vibration test apparatus for vibrating a table on which a test piece is fixed, comprising: first and second actuators capable of vibrating the table in first and second directions perpendicular to each other, and sliding the table in a second direction with respect to the first actuator First connecting means, and second connecting means for sliding the table in a first direction with respect to the second actuator. Preferably, a third actuator capable of vibrating the table in a third direction perpendicular to both the first and second directions, and an agent slidably connecting the table in the first and second directions with respect to the third actuator. Having three connecting means, the first and second connecting means slidably connect the table in a third direction with respect to the first and second actuators, respectively.

Figure 112009074341912-pct00001

Test piece, table, vibration tester, actuator, connecting means, vibration sensor, proximity sensor, servo motor, control means

Description

진동시험장치{VIBRATION TEST APPARATUS}Vibration Test Equipment {VIBRATION TEST APPARATUS}

본 발명은 진동시험장치에 관한 것이다. The present invention relates to a vibration test apparatus.

일반적으로, 기계제품이나 기계부품은 수송시나 사용시에 반복하중을 받는다. 반복하중을 받은 물체는 피로에 의해 파손되거나, 형상이나 특성이 변화되는 경우가 있다. 그 때문에, 기계제품이나 기계부품을 개발할 때는 샘플(시험편)에 반복하중을 가하여 거동을 관찰하는 것이 바람직하다. Generally, mechanical products or machine parts are subjected to repeated loads during transport or use. Objects subjected to repeated loads may be damaged by fatigue, or shape or characteristics may change. Therefore, when developing a mechanical product or a mechanical part, it is preferable to apply a repeated load to a sample (test piece) and to observe a behavior.

이러한 목적을 위하여, 진동시험장치가 사용된다. 진동시험장치는, 예를 들면, 일본 특개 2000-338010호 공보에 기재되어 있는 장치와 같이, 테이블 위에 워크(시험편)를 고정하고, 이 테이블을 외부의 액추에이터에 의해 1축, 3축, 또는 6축방향으로 진동시키는 것이다. For this purpose, a vibration tester is used. For example, the vibration test apparatus secures a workpiece (test piece) on a table, as in the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-338010, and uses the external actuator to move the shaft to one axis, three axes, or six. Oscillating in the axial direction.

상기 공보에는, 테이블을 3단으로 포개고, 상단의 테이블에 워크를 고정하는 구성(제 1 구성)이 개시되어 있다. 제 1 구성에서는, 하단의 테이블은 상하방향으로 진동되도록 되어 있고, 중단의 테이블은 하단의 테이블에 대하여 좌우방향으로 진동되도록 되어 있고, 상단의 테이블은 중단의 테이블에 대하여 전후방향으로 진동되도록 되어 있다. 본 구성에서는, 하단의 테이블을 진동시키면 중단과 상단의 테이블을 진동시키기 위한 액추에이터도 변위되고, 중단의 테이블을 진동시키면 상 단의 테이블을 진동시키기 위한 액추에이터도 변위하게 되어 있다. 이 때문에, 액추에이터끼리 간섭하지 않고, 상단의 테이블 및 그 위에 고정된 시험편을 3축방향으로 진동시킬 수 있다. The publication discloses a configuration (first configuration) in which a table is stacked in three stages and a workpiece is fixed to the upper table. In the first configuration, the lower table is oscillated in the up and down direction, the middle table is oscillated in the left and right direction with respect to the lower table, and the upper table is oscillated in the front and rear direction with respect to the middle table. . In this configuration, when the lower table is vibrated, the actuator for vibrating the middle table and the upper table is also displaced. When the table is vibrated, the actuator for vibrating the upper table is also displaced. For this reason, the actuator and the test piece fixed on the upper table can be vibrated in three axes without interfering with the actuators.

또, 상기 공보에는, 진동시험장치의 다른 구성으로서, 하나의 테이블에 복수의 액추에이터를 부착하여 6축방향으로 진동시킬 수 있는 것이 개시되어 있다(제 2 구성). 제 2 구성에서는, 액추에이터의 각각을 어느 정도의 자유도를 가지고 변위 가능(액추에이터가 있는 축의 주위로 회전운동 가능)하게 함으로써, 액추에이터가 테이블의 변위에 어느 정도 추종할 수 있게 되어 있다. 이것에 의해, 액추에이터끼리 간섭하지 않아, 테이블 및 그 위에 부착된 시험편을 6축방향으로 진동시킬 수 있다. In addition, the above publication discloses that, as another configuration of the vibration test apparatus, a plurality of actuators can be attached to one table to vibrate in the six-axis direction (second configuration). In the second configuration, each of the actuators can be displaced with a certain degree of freedom (rotational movement around the axis in which the actuator is located), so that the actuator can follow the displacement of the table to some extent. As a result, the actuators do not interfere with each other, and the table and the test piece attached thereto can be vibrated in the six-axis direction.

(발명의 개시)(Initiation of invention)

상기의 제 1 구성에서는, 하단의 테이블을 진동시키기 위한 액추에이터는, 3장의 테이블과 다른 2개의 액추에이터도 진동시킬 수 있을 만큼의 파워를 필요로 하기 때문에, 진동 장치가 대규모의 것으로 되어 버린다고 하는 문제가 있었다. 또, 상단 및 중단의 테이블을 진동시키기 위한 액추에이터는, 각각 중단 및 하단의 테이블에 고정되어 테이블과 함께 진동하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 액추에이터 자신이 테이블에 대한 언밸런스 하중으로 되어 버려, 이 언밸런스 하중에 기인하는 오차 성분이 워크에 인가되는 진동에 포함되어 버릴 가능성이 있다. In the above first configuration, since the actuator for vibrating the lower table requires power enough to vibrate the three tables and the other two actuators, there is a problem that the vibrating device becomes a large one. there was. Moreover, the actuator for vibrating the upper and middle tables is fixed to the middle and lower tables, respectively, and is comprised so that it may vibrate with a table. For this reason, the actuator itself may become an unbalanced load on the table, and an error component resulting from this unbalanced load may be included in the vibration applied to the work.

또, 제 2 구성에서는, 각 액추에이터의 요동 각도 범위가 수도(數度) 정도를 초과하여 커지면, 액추에이터끼리 간섭하게 된다. 그 때문에, 테이블의 진동의 진폭을 크게 하기 위해서는, 액추에이터의 구동축의 길이를 충분히 크게 잡을 필요가 있어, 장치가 대형화한다고 하는 문제가 있었다. 또, 액추에이터 자신이 회전운동하기 때문에, 대중량의 서보모터를 사용하는 볼나사 기구를 액추에이터로서 사용하는 것은 용이하지 않아, 사용가능한 액추에이터는 사실상 유압 액추에이터 및 압전 액추에이터에 한정되어 있다. 아울러, 어떤 액추에이터를 구동하여 테이블을 변위시키면, 다른 액추에이터의 구동축의 방향이 바뀐다(즉, 좌표계의 변화가 발생함). 따라서, 원하는 진동상태를 얻기 위해서는, 좌표계의 변화를 고려하여 각 액추에이터에 부여하는 패러미터를 연산하지 않으면 안 된다. 이 때문에, 제 2 구성과 같은 진동 장치에는, 각 액추에이터에 부여하는 패러미터를 고속으로 연산하기 위한 프로세서를 사용하는 등, 장치의 제어계가 복잡한 것으로 되어 있었다. Moreover, in a 2nd structure, when the oscillation angle range of each actuator becomes larger than a water supply degree, an actuator will interfere. Therefore, in order to enlarge the amplitude of the vibration of a table, it is necessary to make the length of the drive shaft of an actuator large enough, and there existed a problem that an apparatus enlarged. Moreover, since the actuator itself rotates, it is not easy to use a ball screw mechanism using a large servomotor as the actuator, and the actuators that can be used are practically limited to hydraulic actuators and piezoelectric actuators. In addition, when one actuator is driven to displace the table, the direction of the drive shaft of another actuator is changed (that is, a change in the coordinate system occurs). Therefore, in order to obtain a desired vibration state, the parameter to be given to each actuator must be calculated in consideration of the change of the coordinate system. For this reason, the control system of the apparatus has become complicated in the vibrating apparatus like 2nd structure, for example, using the processor for calculating the parameter provided to each actuator at high speed.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위하여 행해진 것이다. 즉, 본 발명은 장치를 대형화?복잡화하지 않고, 큰 진폭으로 테이블을 진동시킬 수 있는 진동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problem. That is, an object of the present invention is to provide a vibration device capable of vibrating a table with a large amplitude without increasing the size and complexity of the device.

본 발명의 실시형태에 의해, 테이블을, 각각 서로 직교하는 제 1 및 제 2 방향으로 진동시킬 수 있는 제 1 및 제 2 액추에이터와, 테이블을 제 1 액추에이터에 대하여 제 2 방향으로 슬라이드 가능하게 하는 제 1 연결 수단과, 테이블을 제 2 액추에이터에 대하여 제 1 방향으로 슬라이드 가능하게 하는 제 2 연결 수단을 갖는 진동시험장치가 제공된다. According to the embodiment of the present invention, the first and second actuators capable of vibrating the table in the first and second directions perpendicular to each other, and the first and second agents enabling the table to slide in the second direction with respect to the first actuator A vibration test apparatus is provided having a first connecting means and a second connecting means for allowing the table to slide in a first direction with respect to the second actuator.

이와 같이, 본 발명의 실시형태에 의한 진동시험장치에서는, 각 액추에이터는 테이블에 대하여 그 액추에이터의 진동방향에 직교하는 방향으로 슬라이드가능하게 되어 있다. 그 때문에, 어떤 액추에이터로 테이블을 진동시켜도, 테이블이 다른 액추에이터에 대하여 슬라이드하므로, 다른 액추에이터가 변위하지도, 다른 액추에이터의 진동방향이 변화되지도 않는다. 따라서, 본 발명에서는, 각 액추에이터는 테이블 및 워크를 진동시킬 수 있을 만큼의 파워가 있으면 된다. 또, 본 발명에 의하면, 액추에이터를 회전운동시키지 않고 테이블을 진동시키는 것이 가능하게 되기 때문에, 액추에이터의 구동축이 짧아도 테이블을 큰 스트로크로 진동시킬 수 있다. 아울러, 어떤 액추에이터가 다른 액추에이터의 거동에 영향을 주지 않기 때문에, 액추에이터의 제어계를 복잡하게 하지 않아, 원하는 진폭, 주파수로 테이블을 진동시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 장치를 대형화?복잡하게 하지 않고, 큰 진폭으로 테이블을 진동시키는 것이 가능하게 된다. As described above, in the vibration test apparatus according to the embodiment of the present invention, each actuator is slidable in a direction orthogonal to the vibration direction of the actuator with respect to the table. Therefore, even if the table is vibrated with any actuator, the table slides with respect to other actuators, so that no other actuators are displaced or the vibration direction of the other actuators is changed. Therefore, in this invention, each actuator should just have power enough to vibrate a table and a workpiece | work. Moreover, according to this invention, since a table can be vibrated without rotating an actuator, even if the drive shaft of an actuator is short, a table can be vibrated by a large stroke. In addition, since one actuator does not affect the behavior of another actuator, the control system of the actuator is not complicated, and the table can be vibrated at a desired amplitude and frequency. Therefore, according to the present invention, the table can be vibrated with a large amplitude without increasing the size and complexity of the apparatus.

또, 제 1 및 제 2 방향의 쌍방에 수직한 제 3 방향으로 테이블을 진동시킬 수 있는 제 3 액추에이터와, 테이블을 제 3 액추에이터에 대하여 제 1 및 제 2 방향으로 슬라이드가능하게 연결하는 제 3 연결 수단을 더 갖고, 제 1 및 제 2 연결 수단은 각각 상기 테이블을 제 1 및 제 2 액추에이터에 대하여 제 3 방향으로 슬라이드가능하게 연결하는 구성으로 함으로써, 3축 방향으로 진동시킬 수 있는 진동시험장치가 실현된다. In addition, a third actuator capable of vibrating the table in a third direction perpendicular to both the first and second directions, and a third connection slidably connecting the table in the first and second directions with respect to the third actuator. It further has a means, the first and second connecting means is configured to slidably connect the table in the third direction with respect to the first and second actuator, respectively, so that the vibration testing apparatus capable of vibrating in the three axis direction Is realized.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 진동시험장치의 평면도이다. 1 is a plan view of a vibration test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시형태의 제 1 액추에이터를 Y축방향에서 본 측면도이다. It is a side view which looked at the 1st actuator of embodiment of this invention from the Y-axis direction.

도 3은 본 발명의 실시형태의 제 1 액추에이터의 평면도이다. It is a top view of the 1st actuator of embodiment of this invention.

도 4는 본 발명의 실시형태의 테이블 및 제 3 액추에이터를 X축방향에서 본 측면도이다. It is a side view which looked at the table and 3rd actuator of embodiment of this invention from the X-axis direction.

도 5는 본 발명의 실시형태의 테이블 및 제 3 액추에이터를 Y축방향에서 본 측면도이다. It is a side view which looked at the table and 3rd actuator of embodiment of this invention from the Y-axis direction.

도 6은 본 발명의 실시형태에 의한 진동시험장치에서의 제어시스템의 블럭도이다. 6 is a block diagram of a control system in the vibration test apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시형태의 세미 리지드 커플링의 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of a semi-rigid coupling of an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시형태에 의한 러너 블록 및 레일을, 레일의 장축방향에 수직한 일면으로 절단한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of the runner block and the rail according to the embodiment of the present invention cut into one surface perpendicular to the long axis direction of the rail.

도 9는 도 8의 I-I 단면도이다. 9 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 8.

(부호의 설명)(Explanation of the sign)

1 진동시험장치1 vibration tester

2 장치 베이스2 device base

100 테이블100 tables

200 제 1 액추에이터200 first actuator

210 구동기구210 drive mechanism

212 서보모터212 Servo Motor

216 베어링부216 bearing

218 볼나사218 Ball Screw

219 볼너트219 Ball Nut

230 연결기구230 connector

231 중간 스테이지231 intermediate stage

231a Y축 러너 블록231a Y-axis runner block

231b Z축 러너 블록231b Z-axis runner block

232 너트 가이드232 nut guide

234 Y축 레일234 Y-axis rail

235 Z축 레일235 Z axis rail

250 위치검출 수단250 position detection means

260 커플링260 coupling

300 제 2 액추에이터300 second actuator

400 제 3 액추에이터400 third actuator

410 구동기구410 drive mechanism

412 서보모터412 servo motor

416 베어링부416 Bearing section

418 볼나사418 Ball Screw

419 볼너트419 Ball Nut

430 연결기구430 fittings

431 중간 스테이지431 intermediate stage

431a X축 러너 블록431a X-axis runner block

431b Y축 러너 블록431b Y-axis runner block

432 가동 프레임432 movable frame

433 Z축 러너 블록433 Z axis runner block

434 X축 레일434 X axis rail

435 Y축 레일435 Y axis rail

437 Z축 레일437 Z axis rail

460 커플링460 coupling

A 어저스터A adjuster

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)(The best mode for carrying out the invention)

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 진동시험장치의 평면도이다. 본 실시형태의 진동시험장치(1)는 진동시험의 대상인 워크를 테이블(100) 위에 고정하고, 제 1, 제 2, 제 3 액추에이터(200, 300, 400)를 사용하여 테이블(100) 및 그 위의 워크를 직교 3축방향으로 진동시키게 되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 제 1 액추에이터(200)가 테이블(100)을 진동시키는 방향(도 1에서의 상하방향)을 X축방향, 제 2 액추에이터(300)가 테이블(100)을 진동시키는 방향(도 1에서의 좌우측 방향)을 Y축방향, 제 3 액추에이터(400)가 테이블을 진동시키는 방향, 즉 연직방향(도 1에서, 지면에 수직한 방향)을 Z축방향으로 정의한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings. 1 is a plan view of a vibration test apparatus according to an embodiment of the present invention. The vibration test apparatus 1 of this embodiment fixes the workpiece | work which is a target of a vibration test on the table 100, and uses the 1st, 2nd, and 3rd actuators 200, 300, 400, and the table 100 and its The above work is caused to vibrate in the orthogonal triaxial direction. In addition, in the following description, the direction in which the 1st actuator 200 vibrates the table 100 (up-down direction in FIG. 1) is an X-axis direction, and the direction in which the 2nd actuator 300 vibrates the table 100 is shown. (The left-right direction in FIG. 1) is defined as the Y-axis direction and the direction in which the third actuator 400 vibrates the table, that is, the vertical direction (the direction perpendicular to the ground in FIG. 1) as the Z-axis direction.

도 6은 본 발명의 실시형태에 의한 진동시험장치의 제어시스템의 블럭도이다. 제 1, 제 2, 제 3 액추에이터(200, 300, 400)에는, 각각 진동 센서(220, 320, 420)가 설치되어 있다. 이들 진동 센서의 출력에 기초하여 제어 수단(10)이 제 1, 제 2, 제 3 액추에이터(200, 300, 400)(구체적으로는, 서보모터(212, 312, 412))를 피드백 제어함으로써, 원하는 진폭 및 주파수(이들 패러미터는 통상은 시간의 함수로서 설정됨)로 테이블(100) 및 그 위에 부착된 워크를 진동시킬 수 있다. 6 is a block diagram of a control system of the vibration test apparatus according to the embodiment of the present invention. Vibration sensors 220, 320, and 420 are provided in the first, second, and third actuators 200, 300, and 400, respectively. Based on the output of these vibration sensors, the control means 10 feedback-controls the first, second, and third actuators 200, 300, 400 (specifically, the servomotors 212, 312, 412), The desired amplitude and frequency (these parameters are usually set as a function of time) can vibrate the table 100 and the workpiece attached thereon.

제 1, 제 2, 제 3 액추에이터(200, 300, 400)는 각각 베이스 플레이트(202, 302, 402) 위에 모터나 동력전달 부재 등이 부착된 구성으로 되어 있다. 이 베이스 플레이트(202, 302, 402)는 도시하지 않은 볼트에 의해, 장치 베이스(2) 상에 고정되어 있다. Each of the first, second, and third actuators 200, 300, and 400 has a configuration in which a motor, a power transmission member, and the like are attached to the base plates 202, 302, and 402, respectively. The base plates 202, 302, and 402 are fixed on the apparatus base 2 by bolts not shown.

또, 장치 베이스(2) 상에는 베이스 플레이트(202, 302, 402)에 근접하는 복수의 위치에 어저스터(A)가 배치되어 있다. 어저스터(A)는, 장치 베이스(2)에 볼트(AB)로 고정되는 암나사부(A1)와, 이 암나사부(A1)에 나사결합되는 수나사부(A2)를 가지고 있다. 수나사부(A2)는 원통면에 나사산이 형성된 원기둥 형상의 부재이며, 수나사부(A2)를 암나사부(A1)에 형성된 나사 구멍에 걸어맞추어지게 하여 회전운동시킴으로써 수나사부(A2)를 대응하는 베이스 플레이트에 대하여 진퇴시킬 수 있다. 수나사부(A2)의 일단(대응하는 베이스 플레이트에 대하여 가까운 위치가 되는 측)은, 대략 구면 형상으로 형성되어 있고, 이 일단과 대응하는 베이스 플레이트의 측면을 접촉시킴으로써, 베이스 플레이트의 위치의 미세조정을 행할 수 있다. 또, 수나사부(A2)의 타단(대응하는 베이스 플레이트에 대하여 먼 위치가 되는 측)에는, 도시하지 않은 육각렌치용의 육각구멍이 형성되어 있다. 또, 일단 베이스 플레이트(202, 302, 402)를 고정한 후는, 진동시험에 의해 베이스 플레이트로부터 어저스터(A)에 전달될 수 있는 진동 등에 의해 수나사부(A2)가 헐거워지지 않도록, 너트(A3)가 수나사부(A2)에 부착되어 있다. 너트(A3)는 그 일단면이 암나사부(A1)에 맞닿도록 부착되어 있고, 이 상태로부터 너트(A3)를 돌려 넣어 암나사부(A1)를 밀어 넣고, 수나사부(A2)와 암나사부(A1)에 축력을 작용시켜, 이 축력에 의해 수나사부(A2)와 암나사부(A1)의 나사산에 생기는 마찰력에 의해, 수나사부(A2)로부터 암나사부(A1)가 헐거워지지 않게 되어 있다. Moreover, on the apparatus base 2, the adjuster A is arrange | positioned in the several position which adjoins the base plate 202, 302, 402. As shown in FIG. The adjuster A has the female screw part A1 fixed to the apparatus base 2 with the bolt AB, and the male screw part A2 screwed to this female screw part A1. The male screw portion A2 is a cylindrical member having threads formed on the cylindrical surface, and the male screw portion A2 is engaged with the screw hole formed in the female screw portion A1 so as to rotate and move the male screw portion A2 to the corresponding base. It can be advanced against the plate. One end of the male screw portion A2 (the side close to the corresponding base plate) is formed into a substantially spherical shape, and fine adjustment of the position of the base plate is caused by contacting the one end with the side surface of the corresponding base plate. Can be done. In addition, a hexagonal hole for a hexagon wrench (not shown) is formed at the other end of the male screw portion A2 (the side which is far from the corresponding base plate). In addition, once the base plates 202, 302, and 402 are fixed, the nut A3 is not loosened by the vibration or the like that may be transmitted from the base plate to the adjuster A by the vibration test. Is attached to the male screw portion A2. The nut A3 is attached so that one end face is in contact with the female screw portion A1. From this state, the nut A3 is rotated to push the female screw portion A1 into the male screw portion A2 and the female screw portion A1. ), And the female threaded portion A1 is not loosened from the male threaded portion A2 by the frictional force generated on the threads of the male threaded portion A2 and the female threaded portion A1 by the axial force.

다음에, 제 1 액추에이터(200)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는, 본 발명의 실시형태에 의한 제 1 액추에이터(200)를 Y축방향에서(도 1의 우측에서 좌측을 향해서) 본 측면도이다. 이 측면도는, 내부구조를 나타내기 위하여 일부가 절결되어 있다. 또, 도 3은, 제 1 액추에이터(200)의 평면도의 일부 절결하여 내부구조를 도시한 것이다. 또한, 이하의 설명에서는, 제 1 액추에이터(200)로부터 테이블(100)을 향하는 X축을 따른 방향을 「X축 정의 방향」, 테이블(100)로부터 제 1 액추에이터를 향하는 X축을 따른 방향을 「X축 부의 방향」이라고 정의한다. Next, the structure of the 1st actuator 200 is demonstrated. FIG. 2: is a side view which looked at the 1st actuator 200 by embodiment of this invention from the Y-axis direction (from the right side to the left side of FIG. 1). This side view is partially cut off to show the internal structure. 3 shows the internal structure by partially cutting away the top view of the first actuator 200. In addition, in the following description, the direction along the X axis from the 1st actuator 200 toward the table 100 is a "X-axis defining direction", and the direction along the X axis from the table 100 toward a 1st actuator is "X-axis. Negative direction ".

도 2에 나타나 있는 바와 같이, 베이스 플레이트(202) 위에는, 서로 용접된 복수의 빔(222a)과, 천판(222b)으로 이루어지는 프레임(222)이 용접에 의해 고정되어 있다. 또, 테이블(100)(도 1)을 진동시키기 위한 구동기구(210)나 구동기 구(210)에 의한 진동운동을 테이블에 전달시키기 위한 연결기구(230)를 지지하기 위한 지지기구(240)의 바닥판(242)이, 프레임(222)의 천판(222b) 위에 도시하지 않은 볼트를 통하여 고정되어 있다. As shown in FIG. 2, on the base plate 202, a plurality of beams 222a welded to each other and a frame 222 made of the top plate 222b are fixed by welding. Further, the support mechanism 240 for supporting the drive mechanism 210 for vibrating the table 100 (FIG. 1) or the coupling mechanism 230 for transmitting the vibrating motion by the drive mechanism 210 to the table. The bottom plate 242 is fixed to the top plate 222b of the frame 222 through a bolt (not shown).

구동기구(210)는 서보모터(212), 커플링(260), 베어링부(216), 볼나사(218) 및 볼너트(219)를 가지고 있다. 커플링(260)은 서보모터(212)의 구동축(212a)과 볼나사(218)를 연결하는 것이다. 또, 베어링부(216)는 지지기구(240)의 바닥판(242)에 대하여 수직으로 용접으로 고정된 베어링 지지 플레이트(244)에 의해 지지되어 있고, 볼나사(218)를 회전가능하게 지지하고 있다. 볼너트(219)는 그 축 주위로 이동하지 않도록 베어링 지지 플레이트(244)에 의해 지지되면서, 볼나사(218)와 걸어맞추어진다. 그 때문에 서보모터(212)를 구동하면, 볼나사가 회전하여, 볼너트(219)가 그 축방향(즉 X축방향)으로 진퇴한다. 이 볼너트(219)의 운동이 연결기구(230)를 통하여 테이블(100)에 전달됨으로써, 테이블(100)은 X축방향으로 구동된다. 그리고, 짧은 주기로 서보모터(212)의 회전방향을 전환하도록 서보모터(212)를 제어함으로써, 테이블(100)을 원하는 진폭 및 주기로 X축방향으로 진동시킬 수 있다. The drive mechanism 210 has a servomotor 212, a coupling 260, a bearing portion 216, a ball screw 218, and a ball nut 219. The coupling 260 connects the drive shaft 212a and the ball screw 218 of the servomotor 212. The bearing portion 216 is supported by a bearing support plate 244 which is fixed by welding perpendicularly to the bottom plate 242 of the support mechanism 240, and rotatably supports the ball screw 218. have. The ball nut 219 is engaged with the ball screw 218 while being supported by the bearing support plate 244 so as not to move around its axis. Therefore, when the servomotor 212 is driven, the ball screw rotates, and the ball nut 219 advances and retreats in the axial direction (that is, the X axis direction). The movement of the ball nut 219 is transmitted to the table 100 through the coupling mechanism 230, whereby the table 100 is driven in the X-axis direction. Then, by controlling the servo motor 212 to switch the rotational direction of the servo motor 212 in a short cycle, the table 100 can be vibrated in the X-axis direction at a desired amplitude and period.

지지기구(240)의 바닥판(242)의 상면에는, 모터 지지 플레이트(246)가 바닥판(242)과 수직으로 용접되어 있다. 모터 지지 플레이트(246)의 일면(X축 부의 방향측의 면)에는, 구동축(212a)이 모터 지지 플레이트(246)와 수직으로 되도록, 서보모터(212)가 캔틸레버식으로 지지되어 있다. 모터 지지 플레이트(246)에는, 개구부(246a)가 설치되어 있고, 서보모터(212)의 구동축(212a)은 이 개구부(246a)를 관통하여, 모터 지지 플레이트(246)의 타면측에서 볼나사(218)와 연결된다. The motor support plate 246 is vertically welded to the bottom plate 242 on the upper surface of the bottom plate 242 of the support mechanism 240. On one surface (surface on the direction side of the X-axis portion) of the motor support plate 246, the servomotor 212 is cantilevered so that the drive shaft 212a is perpendicular to the motor support plate 246. An opening 246a is provided in the motor supporting plate 246, and the drive shaft 212a of the servomotor 212 penetrates the opening 246a and is provided with a ball screw on the other side of the motor supporting plate 246. 218).

또한, 서보모터(212)가 모터 지지 플레이트(246)에 캔틸레버식으로 지지되어 있기 때문에, 모터 지지 플레이트(246)에는, 특히 바닥판(242)과의 용접부에서, 큰 굽힘응력이 가해진다. 이 굽힘응력을 완화하기 위하여, 바닥판(242)과 모터 지지 플레이트(246) 사이에는, 리브(248)가 설치되어 있다. In addition, since the servomotor 212 is cantileveredly supported by the motor support plate 246, a large bending stress is applied to the motor support plate 246, particularly in a welded portion with the bottom plate 242. In order to alleviate this bending stress, a rib 248 is provided between the bottom plate 242 and the motor support plate 246.

베어링부(216)는 정면조합으로 조합된 1쌍의 앵귤러 볼베어링(216a, 216b)(X축 부의 방향측에 있는 것이 216a이며, X축 정의 방향측에 있는 것이 216b임)을 가지고 있다. 앵귤러 볼베어링(216a, 216b)은 베어링 지지 플레이트(244)의 중공부 중에 수납되어 있다. 앵귤러 볼베어링(216b)의 일면(X축 정의 방향측의 면)에는, 베어링 누름 플레이트(216c)가 설치되어 있고, 이 베어링 누름 플레이트(216c)를 볼트(216d)를 사용하여 베어링 지지 플레이트(244)에 고정함으로써, 앵귤러 볼베어링(216b)은 X축 부의 방향으로 밀려 들어간다. 또, 볼나사(218)에 있어서, 베어링부(216)에 대하여 X축 부의 방향측에 인접하는 원통면에는, 나사부(218a)가 형성되어 있다. 이 나사부(218)에는, 내주에 암나사가 형성된 칼라(217)가 부착되게 되어 있다. 칼라(217)를 볼나사(218)에 대하여 회전운동시켜 X축 정의 방향으로 이동시킴으로써 앵귤러 볼베어링(216a)은 X축 정의 방향으로 밀려 들어간다. 이와 같이, 앵귤러 볼베어링(216a와 216b)이 서로 근접하는 방향으로 밀려 들어가도록 되어 있으므로, 양자가 서로 밀착하여 적합한 프리 로드가 베어링(216a, 216b)에 부여된다. The bearing part 216 has a pair of angular ball bearings 216a and 216b combined in the front combination (it is 216a in the direction of an X-axis part, and 216b is in the X-axis positive direction side). The angular ball bearings 216a and 216b are accommodated in the hollow part of the bearing support plate 244. On one surface (surface on the X-axis positive direction side) of the angular ball bearing 216b, a bearing press plate 216c is provided, and the bearing press plate 216c uses the bolt 216d to support the bearing support plate 244. By fixing to the angular ball bearing 216b, it is pushed in the direction of the X-axis part. Moreover, in the ball screw 218, the screw part 218a is formed in the cylindrical surface adjacent to the direction side of an X-axis part with respect to the bearing part 216. As shown in FIG. The collar 217 is provided with a female thread on the inner circumference of the screw portion 218. The angular ball bearing 216a is pushed in the X-axis positive direction by moving the collar 217 in the X-axis positive direction by rotating the collar 217 with respect to the ball screw 218. Thus, since the angular ball bearings 216a and 216b are pushed in the direction which adjoins each other, both are in close contact with each other, and the suitable preload is given to the bearings 216a and 216b.

다음에 연결부(230)의 구성에 대하여 설명한다. 연결부(230)는 너트 가이 드(232), 1쌍의 Y축 레일(234), 1쌍의 Z축 레일(235), 중간 스테이지(231), 1쌍의 X축 레일(237), 1쌍의 X축 러너 블록(233), 및 러너 블록 부착 부재(238)를 가지고 있다. Next, the structure of the connection part 230 is demonstrated. The connection portion 230 is a nut guide 232, a pair of Y-axis rail 234, a pair of Z-axis rail 235, the intermediate stage 231, a pair of X-axis rail 237, 1 pair Has an X-axis runner block 233 and a runner block attachment member 238.

너트 가이드(232)는 볼너트(219)에 고정되어 있다. 또, 1쌍의 Y축 레일(234)은, 모두 Y축방향으로 뻗어 있는 레일이며, 너트 가이드(232)의 X축 정의 방향측의 단부에, 상하방향으로 나란히 고정되어 있다. 또, 1쌍의 Z축 레일(235)은 모두 Z축방향으로 뻗어 있는 레일이며, 테이블(100)의 X축 부의 방향측의 단부에, Y축방향으로 나란히 고정되어 있다. 중간 스테이지(231)는, 이 Y축 레일(234)의 각각과 걸어맞추는 Y축 러너 블록(231a)이 X축 부의 방향측의 면에, Z축 레일(235)의 각각과 걸어맞추는 Z축 러너 블록(231b)이 X축 정의 방향측의 면에 설치되어 있는 블록이며, Y축 레일(234) 및 Z축 레일(235)의 쌍방에 대하여 슬라이드 가능하게 구성되어 있다. The nut guide 232 is fixed to the ball nut 219. The pair of Y-axis rails 234 are all rails extending in the Y-axis direction, and are fixed to the end portions on the X-axis positive direction side of the nut guide 232 side by side in the vertical direction. The pair of Z-axis rails 235 are all rails extending in the Z-axis direction, and are fixed to the ends of the table 100 in the direction of the X-axis portion in the Y-axis direction. The intermediate stage 231 is a Z-axis runner in which the Y-axis runner block 231a engaging with each of the Y-axis rails 234 engages with each of the Z-axis rails 235 on the surface on the side of the direction of the X-axis section. The block 231b is a block provided on the surface on the X-axis positive direction side, and is configured to be slidable with respect to both the Y-axis rail 234 and the Z-axis rail 235.

즉, 중간 스테이지(231)는 테이블(100)에 대하여 Z축방향으로 슬라이드 가능하고, 또한, 너트 가이드(232)에 대하여 Y축방향으로 슬라이드 가능하다. 따라서, 테이블(100)에 대하여 너트 가이드(231)는 Y축방향 및 Z축방향으로 슬라이드 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 다른 액추에이터(300 및/또는 400)에 의해 테이블(100)이 Y축방향 및/또는 Z축방향으로 진동되었다고 해도, 그것에 의해 너트 가이드(232)가 변위되지는 않는다. 즉, 테이블(100)의 Y축방향 및/또는 Z축방향의 변위에 기인하는 굽힘응력이 볼나사(218)나 베어링(216), 커플링(260) 등에 가해지지는 않는다. In other words, the intermediate stage 231 is slidable in the Z-axis direction with respect to the table 100 and slidable in the Y-axis direction with respect to the nut guide 232. Therefore, the nut guide 231 is slidable with respect to the table 100 in a Y-axis direction and a Z-axis direction. For this reason, even if the table 100 vibrates in the Y-axis direction and / or Z-axis direction by the other actuator 300 and / or 400, the nut guide 232 does not displace by this. In other words, bending stress due to displacement of the table 100 in the Y-axis direction and / or Z-axis direction is not applied to the ball screw 218, the bearing 216, the coupling 260, or the like.

1쌍의 X축 레일(237)은 모두 X축방향으로 뻗어 있는 레일이며, 지지기구(240)의 바닥판(242) 위에, Y축방향에 나란하게 고정되어 있다. X축 러너 블록(233)은 이 X축 레일(237)의 각각과 걸어맞추어지고, X축 레일(237)을 따라 슬라이드 가능하게 되어 있다. 러너 블록 부착 부재(238)는 Y축방향 양측을 향하여 튀어나오도록 너트 가이드(232)의 바닥면에 고정된 부재이며, X축 러너 블록(233)은 러너 블록 부착 부재(238)의 바닥부에 고정되어 있다. 이와 같이, 너트 가이드(232)는 러너 블록 부착 부재(238) 및 X축 러너 블록(233)을 통하여 X축 레일(237)에 가이드되고 있고, 이것에 의해, X축방향으로만 이동 가능하게 되어 있다. The pair of X-axis rails 237 are all rails extending in the X-axis direction, and are fixed on the bottom plate 242 of the support mechanism 240 side by side in the Y-axis direction. The X-axis runner block 233 is engaged with each of the X-axis rails 237 and is slidable along the X-axis rail 237. The runner block attachment member 238 is a member fixed to the bottom surface of the nut guide 232 so as to protrude toward both sides in the Y-axis direction, and the X-axis runner block 233 is located at the bottom of the runner block attachment member 238. It is fixed. In this way, the nut guide 232 is guided to the X-axis rail 237 through the runner block attachment member 238 and the X-axis runner block 233, whereby the nut guide 232 is movable only in the X-axis direction. have.

이와 같이, 너트 가이드(232)의 이동방향이 X축방향으로만 제한되어 있기 때문에, 서보모터(212)를 구동하여 볼나사(218)를 회전운동시키면, 너트 가이드(232) 및 이 너트 가이드(232)와 걸어맞추는 테이블(100)은 X축방향으로 진퇴한다. In this way, since the moving direction of the nut guide 232 is limited only in the X-axis direction, when the servomotor 212 is driven to rotate the ball screw 218, the nut guide 232 and the nut guide ( The table 100 engaged with 232 advances and retreats in the X-axis direction.

러너 블록 부착 부재(238)의 Y축방향측의 일방의 측면(도 2에서는 정면측, 도 3에서는 우측)(238a)에는, 위치검출 수단(250)이 배치되어 있다. 위치검출 수단(250)은 X축방향으로 일정한 간격으로 줄지어진 3개의 근접 센서(251), 러너 블록 부착 부재(238)의 측면(238a)에 설치된 검출용 플레이트(252), 및 근접 센서(251)를 지지하는 센서 지지 플레이트(253)를 가지고 있다. 근접 센서(251)는 각각의 근접 센서의 앞에 무엇인가의 물체가 근접해(예를 들면, 1밀리미터 이내로) 있는지 아닌지를 검출할 수 있는 소자이다. 러너 블록 부착 부재(238)의 측면(238a)과 근접 센서(251)는 충분히 떨어져 있기 때문에, 근접 센서(251)는 각각 의 근접 센서(251)의 앞에 검출용 플레이트(252)가 있는지 아닌지를 검지할 수 있다. 진동시험장치(1)의 제어 수단(10)은, 예를 들면, 근접 센서(251)의 검출결과를 사용하여 서보모터(212)를 피드백 제어할 수 있다(도 6). The position detection means 250 is arrange | positioned at one side surface (front side in FIG. 2, right side in FIG. 3) 238a of the runner block attachment member 238 on the Y-axis direction side. The position detecting means 250 includes three proximity sensors 251 lined up at regular intervals in the X-axis direction, a detection plate 252 provided on the side surface 238a of the runner block attachment member 238, and a proximity sensor 251. Has a sensor support plate 253 for supporting (). The proximity sensor 251 is an element capable of detecting whether or not an object is near (for example, within 1 millimeter) in front of each proximity sensor. Since the side surface 238a of the runner block attachment member 238 and the proximity sensor 251 are far enough apart, the proximity sensor 251 detects whether or not the detection plate 252 is in front of each proximity sensor 251. can do. The control means 10 of the vibration test apparatus 1 can feedback-control the servomotor 212 using the detection result of the proximity sensor 251, for example (FIG. 6).

또, 지지기구(240)의 바닥판(242) 위에는, X축 러너 블록(233)을 X축방향 양측에서 끼우도록 배치된 규제 블록(236)이 설치되어 있다. 이 규제 블록(236)은 너트 가이드(232)의 이동범위를 제한하기 위한 것이다. 즉, 서보모터(212)를 구동시켜 너트 가이드(232)를 X축 정의 방향을 향하여 계속해서 이동시키면, 최종적으로는, X축 정의 방향측에 배치된 규제 블록(236)과 러너 블록 부착 부재(238)가 접촉하여, 그것 이상 너트 가이드(232)는 X축 정의 방향으로 이동할 수 없게 된다. 너트 가이드(232)를 X축 부의 방향을 향하여 계속해서 이동시키는 경우도 동일하며, X축 부의 방향측에 배치된 규제 블록(236)과 러너 블록 부착 부재(238)가 접촉하여, 그 이상 너트 가이드(232)는 X축 부의 방향으로 이동할 수 없게 된다. Moreover, on the bottom plate 242 of the support mechanism 240, the regulation block 236 arrange | positioned so that the X-axis runner block 233 may be pinched by the X-axis direction both sides is provided. This regulating block 236 is for limiting the moving range of the nut guide 232. That is, when the nut guide 232 is continuously moved toward the X-axis positive direction by driving the servomotor 212, finally, the regulating block 236 and the runner block attachment member ( 238 comes in contact so that the nut guide 232 cannot move in the X-axis positive direction. The same applies to the case where the nut guide 232 is continuously moved in the direction of the X-axis portion. The control block 236 and the runner block attachment member 238 disposed on the direction of the X-axis portion contact each other, and the nut guide is longer. 232 cannot move in the direction of the X-axis portion.

이상 설명한 제 1 액추에이터(200)와 제 2 액추에이터(300)는 설치되는 방향이 상이한(X축과 Y축이 바뀜) 점을 제외하고는 동일한 구조이다. 따라서, 제 2 액추에이터(300)에 대해서는 상세한 설명은 생략한다. The first actuator 200 and the second actuator 300 described above have the same structure except that the directions in which they are installed are different (the X-axis and the Y-axis are changed). Therefore, detailed description of the second actuator 300 is omitted.

다음에, 본 발명의 실시형태에 의한 제 3 액추에이터(400)의 구성에 대하여 설명한다. 도 4는 테이블(100) 및 제 3 액추에이터(400)를 X축방향에서(도 1의 하방으로부터 상방을 향하여) 본 측면도이다. 이 측면도도 내부구조를 나타내기 위하여 일부가 절결되어 있다. 또, 도 5는 본 발명의 실시형태에 의한 테이블(100) 및 제 3 액추에이터(400)를 Y축방향에서(도 1의 좌측으로부터 우측을 향하여) 본 측면도이다. 도 5도 내부구조를 나타내기 위하여 일부가 절결되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 제 2 액추에이터(300)로부터 테이블(100)을 향하는 Y축을 따른 방향을 Y축 정의 방향, 테이블(100)로부터 제 2 액추에이터(300)를 향하는 Y축을 따른 방향을 Y축 부의 방향으로 정의한다. Next, the structure of the 3rd actuator 400 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. 4 is a side view of the table 100 and the third actuator 400 viewed in the X-axis direction (from the bottom in FIG. 1 to the top). This side view is also partially cut to show the internal structure. 5 is the side view which looked at the table 100 and 3rd actuator 400 by embodiment of this invention from the Y-axis direction (from the left side to the right side of FIG. 1). 5 is a part cut off to show the internal structure. In the following description, the direction along the Y axis from the second actuator 300 toward the table 100 is defined by the Y axis, and the direction along the Y axis from the table 100 toward the second actuator 300 is represented by the Y axis. Define in the negative direction.

도 4 및 5에 도시되어 있는 바와 같이, 베이스 플레이트(402) 위에는, 연직방향으로 뻗어 있는 복수의 빔(422a)과, 이 복수의 빔(422a)을 위에서 덮도록 배치된 천판(422b)으로 이루어지는 프레임(422)이 설치되어 있다. 각 빔(422a)은 하단이 베이스 플레이트(402)의 상면에, 상단이 천판(422b)의 하면에, 각각 용접되어 있다. 또, 지지기구(440)의 베어링 지지 플레이트(442)가 프레임(422)의 천판(422b) 위에 도시하지 않은 볼트를 통하여 고정되어 있다. 이 베어링 지지 플레이트(442)는 테이블(100)(도 1)을 상하방향으로 진동시키기 위한 구동기구(410)나, 구동기구(410)에 의한 진동운동을 테이블에 전달시키기 위한 연결기구(430)를 지지하기 위한 부재이다. As shown in FIGS. 4 and 5, the base plate 402 includes a plurality of beams 422a extending in the vertical direction, and a top plate 422b disposed to cover the plurality of beams 422a from above. The frame 422 is provided. Each beam 422a is welded to the lower end on the upper surface of the base plate 402 and the upper end to the lower surface of the top plate 422b. In addition, the bearing support plate 442 of the support mechanism 440 is fixed to the top plate 422b of the frame 422 through a bolt (not shown). The bearing support plate 442 is a drive mechanism 410 for vibrating the table 100 (FIG. 1) in the up and down direction, or a coupling mechanism 430 for transmitting the vibration movement by the drive mechanism 410 to the table. It is a member for supporting it.

구동기구(410)는 서보모터(412), 커플링(460), 베어링부(416), 볼나사(418), 및 볼너트(419)를 가지고 있다. 커플링(460)은 서보모터(412)의 구동축(412a)과 볼나사(418)를 연결하는 것이다. 또, 베어링부(416)는 전술의 베어링 지지 플레이트(442)에 고정되어 있고, 볼나사(418)를 회전가능하게 지지하게 되어 있다. 볼너트(419)는 그 축 주위로 이동하지 않도록 베어링 지지 플레이트(442)에 의해 지지되면서, 볼나사(418)와 걸어맞추어진다. 그 때문에 서보모터(412)를 구동하면, 볼나사가 회전하여, 볼너트(419)가 그 축방향(즉 Z축방향)으로 진퇴한다. 이 볼너 트(419)의 운동이 연결기구(430)를 통하여 테이블(100)에 전달됨으로써, 테이블(100)은 Z축방향으로 구동된다. 그리고, 짧은 주기로 서보모터(412)의 회전방향을 바꾸도록 서보모터(412)를 제어함으로써, 테이블(100)을 원하는 진폭 및 주기로 Z축방향(상하방향)으로 진동시킬 수 있다. The drive mechanism 410 has a servomotor 412, a coupling 460, a bearing portion 416, a ball screw 418, and a ball nut 419. The coupling 460 connects the drive shaft 412a and the ball screw 418 of the servomotor 412. Moreover, the bearing part 416 is being fixed to the bearing support plate 442 mentioned above, and the ball screw 418 is rotatably supporting. The ball nut 419 is engaged with the ball screw 418 while being supported by the bearing support plate 442 so as not to move around its axis. Therefore, when the servomotor 412 is driven, the ball screw rotates, and the ball nut 419 moves forward and backward in the axial direction (that is, the Z axis direction). The movement of the ball nut 419 is transmitted to the table 100 through the coupling mechanism 430, whereby the table 100 is driven in the Z-axis direction. Then, by controlling the servomotor 412 to change the rotational direction of the servomotor 412 in a short period, the table 100 can be vibrated in the Z-axis direction (up and down direction) at a desired amplitude and period.

지지기구(440)의 베어링 지지 플레이트(442)의 하면으로부터, 2장의 연결 플레이트(443)를 통하여, 수평방향(XY 평면)으로 넓어지는 모터 지지 플레이트(446)가 고정되어 있다. 모터 지지 플레이트(446)의 하면에는, 서보모터(412)가 매달려, 고정되어 있다. 모터 지지 플레이트(446)에는 개구부(446a)가 설치되어 있고, 서보모터(212)의 구동축(412a)은 이 개구부(446a)를 관통하여, 모터 지지 플레이트(446)의 상면측에서 볼나사(418)와 연결된다. From the lower surface of the bearing support plate 442 of the support mechanism 440, the motor support plate 446, which is widened in the horizontal direction (XY plane), is fixed through two connection plates 443. The servomotor 412 is suspended and fixed to the lower surface of the motor support plate 446. An opening 446a is provided in the motor support plate 446, and the drive shaft 412a of the servomotor 212 penetrates through the opening 446a and the ball screw 418 on the upper surface side of the motor support plate 446. ).

또한, 본 실시형태에서는, 프레임(422)의 높이보다도 서보모터(412)의 축방향(상하방향, Z축방향)의 치수가 크기 때문에, 서보모터(412)의 대부분은, 베이스 플레이트(402)보다도 낮은 위치에 배치된다. 이 때문에, 장치 베이스(2)에는 서보모터(412)를 수납하기 위한 공동부(2a)가 설치되어 있다. 또, 베이스 플레이트(402)에는 서보모터(412)를 통과시키기 위한 개구(402a)가 설치되어 있다. In addition, in this embodiment, since the dimension of the axial direction (up-down direction, Z-axis direction) of the servomotor 412 is larger than the height of the frame 422, most of the servomotor 412 is the base plate 402. It is disposed at a lower position. For this reason, the cavity 2a for accommodating the servomotor 412 is provided in the apparatus base 2. The base plate 402 is provided with an opening 402a for allowing the servomotor 412 to pass therethrough.

베어링부(416)는 베어링 지지 플레이트(442)를 관통하도록 설치되어 있다. 또한, 베어링부(416)의 구조는, 제 1 액추에이터(200)에서의 베어링부(216)(도 2, 도3)와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다. The bearing portion 416 is provided to penetrate the bearing support plate 442. In addition, since the structure of the bearing part 416 is the same as that of the bearing part 216 (FIG. 2, FIG. 3) in the 1st actuator 200, detailed description is abbreviate | omitted.

다음에 연결부(430)의 구성에 대하여 설명한다. 연결부(430)는 가동 프레임(432), 1쌍의 X축 레일(434), 1쌍의 Y축 레일(435), 복수의 중간 스테이지(431), 2쌍의 Z축 레일(437), 및 2쌍의 Z축 러너 블록(433)을 가지고 있다. Next, the structure of the connection part 430 is demonstrated. The connecting portion 430 includes a movable frame 432, a pair of X-axis rails 434, a pair of Y-axis rails 435, a plurality of intermediate stages 431, two pairs of Z-axis rails 437, and It has two pairs of Z-axis runner blocks 433.

가동 프레임(432)은 볼너트(419)에 고정된 프레임부(432a)와, 프레임부(432a)의 상단에 고정된 천판(432b)과, 천판(432b)의 X축방향 양쪽 가장자리로부터 하방으로 뻗도록 고정된 측벽(432c)을 가지고 있다. 1쌍의 Y축 레일(435)은, 모두 Y축방향으로 뻗어 있는 레일이며, 가동 프레임(432)의 천판(432b)의 상면에, X축방향으로 나란하게 고정되어 있다. 또, 1쌍의 X축 레일(434)은, 모두 X축방향으로 뻗어 있는 레일이며, 테이블(100)의 하면에, Y축방향으로 나란하게 고정되어 있다. 중간 스테이지(431)는 X축 레일(434)과 걸어맞추는 X축 러너 블록(431a)이 상부에, Y축 레일(435)의 각각과 걸어맞추는 Y축 러너 블록(431b)이 하부에 설치되어 있는 블록이며, X축 레일(434) 및 Y축 레일(435)의 쌍방에 대하여 슬라이드 가능하게 구성되어 있다. 또한, 중간 스테이지(431)는 X축 레일(434)과 Y축 레일(435)이 교차하는 위치마다 하나씩 설치되어 있다. X축 레일(434)과 Y축 레일(435)은 각각 2개씩 설치되어 있기 때문에, X축 레일(434)과 Y축 레일(435)은 4개소에서 교차한다. 따라서, 본 실시형태에서는, 4개의 중간 스테이지(431)가 사용된다. The movable frame 432 is downward from both edges of the frame portion 432a fixed to the ball nut 419, the top plate 432b fixed to the upper end of the frame portion 432a, and the X-axis direction of the top plate 432b. It has a side wall 432c fixed to extend. The pair of Y-axis rails 435 are all rails extending in the Y-axis direction, and are fixed to the upper surface of the top plate 432b of the movable frame 432 in parallel in the X-axis direction. The pair of X-axis rails 434 are all rails extending in the X-axis direction, and are fixed to the lower surface of the table 100 side by side in the Y-axis direction. The intermediate stage 431 has an X-axis runner block 431a that engages with the X-axis rail 434 at the top, and a Y-axis runner block 431b that engages with each of the Y-axis rails 435 at the bottom. It is a block and is comprised so that slide of both the X-axis rail 434 and the Y-axis rail 435 is possible. In addition, one intermediate stage 431 is provided for each position where the X-axis rail 434 and the Y-axis rail 435 intersect. Since two X-axis rails 434 and two Y-axis rails 435 are provided, the X-axis rail 434 and the Y-axis rail 435 intersect at four places. Therefore, in this embodiment, four intermediate stages 431 are used.

이와 같이, 중간 스테이지(431)의 각각은 테이블(100)에 대하여 X축방향으로 슬라이드가능하고, 또한, 가동 프레임(432)에 대하여 Y축방향으로 슬라이드가능하다. 즉, 테이블(100)에 대하여 가동 프레임(432)은 X축방향 및 Y축방향으로 슬라이드가능하게 되어 있다. 이 때문에, 다른 액추에이터(200) 및/또는 액추에이터(300)에 의해 테이블(100)이 X축방향 및/또는 Y축방향으로 진동되었다고 해도, 그것에 의해 가동 프레임(432)이 변위하지는 않는다. 즉, 테이블(100)의 X축방향 및/또는 Y축방향의 변위에 기인하는 굽힘응력이 볼나사(418)나 베어링(416), 커플링(460) 등에 가해지지는 않는다. In this manner, each of the intermediate stages 431 is slidable in the X-axis direction with respect to the table 100 and slidable in the Y-axis direction with respect to the movable frame 432. That is, with respect to the table 100, the movable frame 432 is slidable in the X-axis direction and the Y-axis direction. For this reason, even if the table 100 vibrates in the X-axis direction and / or Y-axis direction by the other actuator 200 and / or actuator 300, the movable frame 432 does not displace by this. That is, bending stress caused by displacement of the table 100 in the X-axis direction and / or Y-axis direction is not applied to the ball screw 418, the bearing 416, the coupling 460, or the like.

또, 본 실시형태에서는, 가동 프레임(432)에는 비교적 대중량의 테이블(100) 및 워크를 유지하기 위하여, X축 레일(434) 및 Y축 레일(435)의 간격을, 제 1 액추에이터(200)의 Y축 레일(234) 및 Z축 레일(235)과 비교하여 넓게 취하고 있다. 이 때문에, 제 1 액추에이터(200)와 마찬가지로 하나의 중간 스테이지만에 의해 테이블(100)과 가동 프레임(432)을 연결시키는 구성으로 하면, 중간 스테이지가 대형화되어, 가동 프레임(432)에 가해지는 하중이 증대해 버린다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, X축 레일(434)과 Y축 레일(435)이 교차하는 부분마다 소형의 중간 스테이지(431)를 배치하는 구성으로 하여, 가동 프레임(432)에 가해지는 하중의 크기를 필요 최저한으로 억제하고 있다. In addition, in this embodiment, in order to hold the table 100 of a comparatively large weight, and a workpiece | work in the movable frame 432, the space | interval of the X-axis rail 434 and the Y-axis rail 435 is the 1st actuator 200. FIG. It is taken widely compared with the Y-axis rail 234 and the Z-axis rail 235 of the (). For this reason, if it is set as the structure which connects the table 100 and the movable frame 432 only by one intermediate stage like the 1st actuator 200, the intermediate stage will enlarge and the load applied to the movable frame 432 will be limited. This increases. For this reason, in this embodiment, it is set as the structure which arrange | positions the small intermediate stage 431 for every part where the X-axis rail 434 and the Y-axis rail 435 cross | intersect, and the load applied to the movable frame 432 is not. The size is kept to the minimum necessary.

2쌍의 Z축 레일(437)은 Z축방향으로 뻗어 있는 레일이며, 가동 프레임(432)의 측벽(432c)의 각각에, Y축방향에 나란하게 1쌍씩 고정되어 있다. Z축 러너 블록(433)은 이 Z축 레일(437)의 각각과 걸어맞추고, Z축 레일(437)을 따라 슬라이드 가능하게 되어 있다. Z축 러너 블록(433)은 러너 블록 부착 부재(438)를 통하여 프레임(422)의 천판(422b)의 상면에 고정되게 되어 있다. 러너 블록 부착 부재(438)는 가동 프레임(432)의 측벽(432c)과 대략 평행하게 배치된 측판(438a)과, 이 측판(438a)의 하단에 고정된 바닥판(438b)을 가지고 있고, 전체적으로는 L자 단면 형상으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 특히 무게중심이 높고 또한 대중 량의 워크를 테이블(100) 위에 고정하면, X축 주위 및/또는 Y축 주위의 큰 모멘트가 가동 프레임(432)에 가해지기 쉽게 되어 있다. 그 때문에, 러너 블록 부착 부재(438)는 이 회전 모멘트에 견딜 수 있도록, 리브에 의해 보강되어 있다. 구체적으로는, 러너 블록 부착 부재(438)의 Y축방향 양단에서의 측판(438a)과 바닥판(438b)이 이루는 코너에, 1쌍의 제 1 리브(438c)가 설치되고, 또한, 이 1쌍의 제 1 리브(438c) 사이에 걸쳐진 제 2 리브(438d)가 설치되어 있다. The two pairs of Z-axis rails 437 are rails extending in the Z-axis direction and are fixed to each of the side walls 432c of the movable frame 432 in pairs in the Y-axis direction. The Z-axis runner block 433 is engaged with each of the Z-axis rails 437 and is slidable along the Z-axis rails 437. The Z-axis runner block 433 is fixed to the upper surface of the top plate 422b of the frame 422 via the runner block attachment member 438. The runner block attachment member 438 has a side plate 438a disposed substantially parallel to the side wall 432c of the movable frame 432 and a bottom plate 438b fixed to the lower end of the side plate 438a. Has an L-shaped cross-sectional shape. In addition, in the present embodiment, when a workpiece having a high center of gravity and a large amount of mass is fixed on the table 100, a large moment around the X axis and / or around the Y axis is easily applied to the movable frame 432. . Therefore, the runner block attachment member 438 is reinforced with a rib so as to withstand this rotation moment. Specifically, a pair of first ribs 438c is provided at a corner formed by the side plates 438a and the bottom plate 438b at both ends in the Y-axis direction of the runner block attachment member 438. The second rib 438d is provided between the pair of first ribs 438c.

이와 같이, Z축 러너 블록(433)이 프레임(422)에 고정되어 있고, 또한 Z축 레일(437)에 대하여 슬라이드 가능하게 되어 있다. 따라서, 가동 프레임(432)은 상하방향으로 슬라이드 가능함과 아울러, 가동 프레임(432)의 상하방향 이외의 이동은 규제된다. 이와 같이, 가동 프레임(432)의 이동방향이 상하방향으로만 제한되어 있기 때문에, 서보모터(412)를 구동하여 볼나사(418)를 회전운동시키면, 가동 프레임(432) 및 이 가동 프레임(432)과 걸어맞추는 테이블(100)은 상하방향으로 진퇴한다. In this manner, the Z-axis runner block 433 is fixed to the frame 422 and is slidable with respect to the Z-axis rail 437. Accordingly, the movable frame 432 is slidable in the vertical direction, and movement of the movable frame 432 other than the vertical direction is restricted. As described above, since the moving direction of the movable frame 432 is limited only in the up and down direction, when the servo screw 412 is driven to rotate the ball screw 418, the movable frame 432 and the movable frame 432 are rotated. ) And the table 100 to be engaged is advanced in the vertical direction.

또, 제 1 액추에이터(200)의 위치검출 수단(250)(도 2, 3)과 동일한 위치검출수단(도시하지 않음)이 제 3 액추에이터(400)에도 설치되어 있다. 진동시험장치(1)제어 수단(10)은 이 위치검출 수단의 검출결과에 기초하여, 가동 프레임(432)의 높이가 소정의 범위 내가 되도록 제어할 수 있다(도 6). Also, the same position detecting means (not shown) as that of the position detecting means 250 (FIGS. 2 and 3) of the first actuator 200 is provided in the third actuator 400. The vibration test apparatus 1 control means 10 can control so that the height of the movable frame 432 may be in a predetermined range based on the detection result of this position detection means (FIG. 6).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 구동축이 서로 직교하는 각 액추에이터와 테이블(100) 사이에, 2대의 레일과 이 레일에 대하여 슬라이드 가능하게 구성된 중간 스테이지가 설치되어 있다. 이것에 의해, 각 액추에이터에 대하 여, 테이블(100)은 그 액추에이터의 구동 방향에 수직한 면 위의 임의의 방향으로 슬라이드 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 어떤 액추에이터에 의해 테이블(100)이 변위했다고 해도, 이 변위에 기인하는 하중이나 모멘트가 다른 액추에이터에 가해지지 않고, 또한 다른 액추에이터와 테이블(100)이 중간 스테이지를 통하여 걸어맞추어지는 상태가 유지된다. 즉, 테이블이 임의의 위치로 변위했다고 해도, 각 액추에이터가 테이블을 변위시키는 것이 가능한 상태가 유지된다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 3개의 액추에이터(200, 300, 400)를 동시에 구동시켜 테이블(100) 및 그 위에 고정되는 워크를 3축방향으로 진동시킬 수 있다. As described above, in the present embodiment, two rails and an intermediate stage configured to be slidable with respect to the rails are provided between the actuators and the table 100 in which the drive shafts are perpendicular to each other. Thereby, about each actuator, the table 100 is slidable in the arbitrary direction on the surface perpendicular | vertical to the drive direction of the actuator. For this reason, even if the table 100 is displaced by some actuator, the load or moment resulting from the displacement is not applied to the other actuators, and the other actuators and the table 100 are engaged through the intermediate stage. maintain. That is, even if the table is displaced to an arbitrary position, the state in which each actuator can displace the table is maintained. For this reason, in this embodiment, three actuators 200, 300, and 400 can be driven simultaneously, and the table 100 and the workpiece | work fixed on it can be vibrated in three axial directions.

다음에, 커플링(260, 360 및 460)의 구조에 대하여 설명한다. 커플링(260 및 360)은 커플링(460)과 동일한 구조이기 때문에, 이하의 설명에서는, 커플링(460)에 대한 설명만을 하고, 커플링(260 및 360)에 관한 설명은 생략한다. 도 7은 커플링(460) 및, 이 커플링(460)을 통하여 서로 연결되는 AC 서보모터(412)의 구동축(412a)과 볼나사(418)의 축부를 도시하는 확대 단면도이다. Next, the structures of the couplings 260, 360, and 460 will be described. Since the couplings 260 and 360 have the same structure as the coupling 460, only the coupling 460 will be described in the following description, and the description of the couplings 260 and 360 will be omitted. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the shaft of the drive shaft 412a and the ball screw 418 of the coupling 460 and the AC servomotor 412 connected to each other via the coupling 460.

도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 커플링(460)은 나일론제의 내륜(461)과, 1쌍의 듀랄루민제의 외륜(462과 463), 및 이것들을 체결하는 복수(본 실시형태에서는 6개)의 볼트(464)로 구성되는 세미 리지드 커플링이다. 내륜(461)의 중앙에는, 내부에서 서로 연결하는 둥근구멍(461a, 461b)이 동축 위에 설치되어 있다. 둥근 구멍(461a)의 내경은 AC 서보모터(412)의 구동축(412a)을 간극 없이 삽입할 수 있는 크기이며, 둥근 구멍(461b)의 내경은 볼나사(418)의 축부를 간극 없이 삽입할 수 있는 크기로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 볼나사(418)의 축부는 AC 서보모터(412)의 구동축(412a)보다도 작은 직경이기 때문에, 둥근 구멍(461b)의 외경은 둥근 구멍(461a)의 외경보다도 작은 직경으로 되어 있다. As shown in FIG. 7, the coupling 460 includes a nylon inner ring 461, a pair of duralumin outer rings 462 and 463, and a plurality (6 in this embodiment) for fastening them. Is a semi-rigid coupling consisting of bolts 464. In the center of the inner ring 461, round holes 461a and 461b connected to each other are provided on the coaxial axis. The inner diameter of the round hole 461a can be inserted into the drive shaft 412a of the AC servomotor 412 without a gap, and the inner diameter of the round hole 461b can insert the shaft portion of the ball screw 418 without a gap. It is in size. In addition, in this embodiment, since the shaft part of the ball screw 418 is smaller than the drive shaft 412a of the AC servomotor 412, the outer diameter of the round hole 461b is smaller than the outer diameter of the round hole 461a. It is.

내륜(461)의 축방향 중앙부의 외주에는 플랜지부(461c)가 형성되어 있다. 플랜지부(461c)의 양면 내측으로부터는 축방향으로 뻗어 있는 테이퍼부가 각각 형성되어 있다. 각 테이퍼부의 외측면(461d, 461e)은 축방향 선단에 근접할수록 외경이 작아지는 원추형의 테이퍼면으로 되어 있다. 또, 내륜(461)을 끼우는 1쌍의 외륜(462, 463)의 내측에는, 테이퍼 형상의 내측면(462a, 463a)을 갖는 관통구멍이 각각 형성되어 있다. 외륜(462과 463)은 각각 내측면(462a, 463a)의 테이퍼면이 벌어지는 방향을 내륜측으로 향하게 하여 배치되어 있다. 외륜(462, 463)의 테이퍼 형상의 내측면(462a, 463a)은 각각 내륜(461)의 외측면(461d, 461e)과 동일한 테이퍼각을 가지고 있다. 그리고, 외륜(462)의 내측면(462a)과 내륜(461)의 외측면(461d), 외륜(463)의 내측면(463a)와 내륜(461)의 외측면(461e)이 겹치도록, 외륜(462, 463)의 관통구멍에 내륜(461)의 양단에 형성된 테이퍼부가 끼워넣어져 있다. The flange part 461c is formed in the outer periphery of the axial center part of the inner ring 461. Tapered portions extending in the axial direction are respectively formed from both inner sides of the flange portion 461c. The outer surfaces 461d and 461e of the respective tapered portions are conical tapered surfaces whose outer diameter decreases as they approach the axial tip. Further, through holes having tapered inner surfaces 462a and 463a are formed inside the pair of outer rings 462 and 463 for fitting the inner ring 461, respectively. The outer ring 462 and 463 are arrange | positioned facing the inner ring side which the taper surface of the inner surface 462a, 463a spreads, respectively. The tapered inner surfaces 462a and 463a of the outer rings 462 and 463 have the same taper angles as the outer surfaces 461d and 461e of the inner ring 461, respectively. The outer ring 462a and the outer surface 461d of the inner ring 461 and the inner surface 463a of the outer ring 463 and the outer surface 461e of the inner ring 461 overlap the outer ring. Tapered portions formed at both ends of the inner ring 461 are fitted into the through holes of the 462 and 463.

또, 외륜(463)의 관통구멍의 주위에는, 볼트(464)의 선단부에 형성된 수나사와 걸어맞추는 암나사(463b)가 관통구멍의 축을 중심으로 하는 원주 위에 동일한 간격으로 형성되어 있다. 또, 외륜(462)과 내륜(461)의 플랜지부(461c)에는, 외륜(463)의 암나사(463b)에 대응하는 위치에, 볼트구멍(둥근 구멍)(462b, 461f)이 각각 형성되어 있다. 6개의 볼트(464)(도 7에는 2개만 도시)가 외륜(462)의 볼트구멍(462b) 및 내륜(461)의 볼트구멍(461f)을 통하여 외륜(340)의 암나사(464b)와 걸어맞추어져 있다. Moreover, around the through hole of the outer ring 463, the female screw 463b which engages with the male screw formed in the front-end | tip part of the bolt 464 is formed in the same space | interval on the circumference centering on the axis of a through hole. Further, bolt holes (round holes) 462b and 461f are formed at positions corresponding to the female screw 463b of the outer ring 463 at the flange portion 461c of the outer ring 462 and the inner ring 461, respectively. . Six bolts 464 (only two are shown in FIG. 7) engage with the female screw 464b of the outer ring 340 through the bolt hole 462b of the outer ring 462 and the bolt hole 461f of the inner ring 461. Lost

내륜(461)의 둥근 구멍(461a)에 하방으로부터 AC 서보모터(412)의 구동축(412a)의 선단(a)을, 둥근 구멍(461b)에 상방으로부터 볼나사(418)의 축부의 선단을 끼워넣은 후, 볼트(464)를 볼트구멍(462b, 461f)에 끼워넣고, 또한 암나사(464b)에 돌려 넣으면, 내륜(461)은 양측으로부터 외륜(462)과 외륜(463)에 의해 강하게 끼워져, 외륜(462, 463)의 관통구멍에 내륜(461)의 2개의 테이퍼부가 각각 깊게 박아 넣어진다. 이 때문에, 쐐기의 원리에 의해, 내륜(461)의 둥근구멍(461a, 461b)으로부터 AC 서보모터(412)의 구동축(412a) 및 볼나사(418)의 축부에 각각 강한 측압이 가해진다. 따라서, 둥근 구멍(461a, 461b)과 구동축(412a), 볼나사(418) 사이에 각각 강력한 마찰력이 발생하여, 구동축(412a)과 볼나사(418)가 내륜(461)을 통하여 일체로 연결된다. The tip a of the drive shaft 412a of the AC servomotor 412 is inserted into the round hole 461a of the inner ring 461 from the bottom, and the tip of the shaft part of the ball screw 418 is inserted from the top into the round hole 461b. After the insertion, the bolt 464 is inserted into the bolt holes 462b and 461f and the female screw 464b is rotated so that the inner ring 461 is strongly fitted by the outer ring 462 and the outer ring 463 from both sides, and the outer ring Two tapered portions of the inner ring 461 are respectively deeply inserted into the through holes of the 462 and 463. For this reason, a strong side pressure is applied to the drive shaft 412a of the AC servomotor 412 and the shaft of the ball screw 418 from the round holes 461a and 461b of the inner ring 461 by the principle of a wedge, respectively. Therefore, a strong friction force is generated between the round holes 461a and 461b, the drive shaft 412a, and the ball screw 418, respectively, so that the drive shaft 412a and the ball screw 418 are integrally connected through the inner ring 461. .

도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 외륜(452와 463) 사이는 점탄성체인 나일론 수지로 형성된 내륜(461)만으로 지지되어 있다. 또, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 커플링(460)에서, AC 서보모터(412)의 구동축(412a)의 선단과, 볼나사(418)의 축부의 선단은, 미소한(예를 들면, 약 1밀리미터) 간격을 두고 연결되어 있다. 따라서, 모터로부터 축을 압축하는 방향의 힘이 가해진 경우에는, 내륜이 탄성변형하여, 이 구동축(412a)과 볼나사(418)의 간격이 좁아짐으로써, 커플링(460) 내에서 축방향의 힘을 흡수하여, 볼나사측에 전해지는 축방향의 힘을 대폭 감쇠시킬 수 있다. 본 실시형태에서는, 내륜(461)의 진동감쇠율은, 진동시험에서의 계측 주파수영역 내에서 비교한 경우, 구동축(412a)의 고유 진동수에 있어서 대 략 최대로 되어 있다. 이것에 의해, 구동축(412a)의 축방향, 또는, 축의 반경방향의 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다. 또한, 구동축(412a)의 고유 진동수에서의 내륜(461)의 진동감쇠율은 반드시 계측 주파수 영역에서 대략 최대일 필요는 없지만, 적어도 계측 주파수 영역에서의 주파수 평균보다도 큰 것이 바람직하다. As shown in FIG. 7, the outer ring 452 and 463 are supported only by the inner ring 461 formed of the nylon resin which is a viscoelastic body. As shown in FIG. 7, in the coupling 460, the tip of the drive shaft 412a of the AC servomotor 412 and the tip of the shaft portion of the ball screw 418 are minute (for example). , About 1 millimeter) apart. Therefore, when a force in the direction compressing the shaft from the motor is applied, the inner ring elastically deforms, and the distance between the drive shaft 412a and the ball screw 418 is narrowed, so that the axial force is applied within the coupling 460. It can absorb and greatly attenuate the axial force transmitted to the ball screw side. In this embodiment, the vibration attenuation rate of the inner ring 461 is approximately the maximum in the natural frequency of the drive shaft 412a when compared in the measurement frequency range in the vibration test. Thereby, the vibration of the drive shaft 412a in the axial direction or the radial direction of the shaft can be effectively attenuated. The vibration attenuation rate of the inner ring 461 at the natural frequency of the drive shaft 412a does not necessarily need to be approximately maximum in the measurement frequency region, but is preferably at least larger than the frequency average in the measurement frequency region.

한편, 상기한 바와 같이, AC 서보모터(412)의 구동축(412a)의 선단과, 볼나사(418)의 축부의 선단의 간격은 1밀리미터 정도로 짧고, 또, 각 축의 선단은 전체 둘레가 내륜과 일체화되어 있다. 이 때문에, 비틀어 돌리는 방향으로는 충분히 리지드하게 연결되어 있어, 백래시가 없어, AC 서보모터(412)의 구동축(412a)의 회전구동을 정확하게 볼나사(418)에 전달할 수 있다. On the other hand, as described above, the distance between the distal end of the drive shaft 412a of the AC servomotor 412 and the distal end of the shaft portion of the ball screw 418 is as short as about 1 millimeter, and the distal end of each shaft has an inner ring and It is integrated. Therefore, it is sufficiently rigidly connected in the twisting direction, there is no backlash, and the rotational drive of the drive shaft 412a of the AC servomotor 412 can be accurately transmitted to the ball screw 418.

본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 액추에이터(200, 300, 400)와 테이블(100) 사이에는, 레일과 러너 블록을 조합한 가이드 기구를 구비한 연결부가 설치되어 있다. 또, 동일한 가이드 기구가 액추에이터(200, 300, 400)에 설치되어 있고, 이 가이드 기구는 각 액추에이터의 볼나사 기구의 너트를 가이드하기 위하여 사용된다. 이들 가이드 기구의 구성에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명은 제 3 액추에이터(400)의 Z축 러너 블록(433) 및 Z축 레일(437)로 구성되는 가이드 기구(도 5)에 대한 것이지만, 다른 가이드 기구도 동일한 구성이다. In this embodiment, as mentioned above, the connection part provided with the guide mechanism which combined the rail and the runner block between the actuators 200, 300, 400 and the table 100 is provided. Moreover, the same guide mechanism is provided in the actuators 200, 300, 400, and this guide mechanism is used to guide the nut of the ball screw mechanism of each actuator. The structure of these guide mechanisms is demonstrated in detail using drawing. In addition, although the following description is about the guide mechanism (FIG. 5) comprised from the Z-axis runner block 433 and the Z-axis rail 437 of the 3rd actuator 400, other guide mechanisms are also the same structure.

도 8은, 러너 블록(433) 및 레일(437)을 레일(437)의 장축방향에 수직한 일면으로 절단한 단면도이며, 도 9는 도 8의 I-I 단면도이다. 도 8 및 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 러너 블록(433)에는 레일(437)을 둘러싸도록 오목부가 형성 되어 있고, 이 오목부에는 레일(435)의 축방향으로 뻗어 있는 4개의 홈(433a, 433a')이 형성되어 있다. 이 홈(433a, 433a')에는 다수의 스테인레스강제의 볼(433b)이 수납되어 있다. 레일(437)에는 러너 블록(433)의 홈(433a, 433a')과 대향하는 위치에 각각 홈(437a, 437a')이 설치되어 있고, 볼(433b)이 홈(433a)과 홈(437a), 또는 홈(433a')과 홈(437a') 사이에 끼워지도록 되어 있다. 홈(433a, 433a', 437a, 437a')의 단면 형상은 원호 형상이며, 그 곡률 반경은 볼(433b)의 반경과 대략 동일하다. 이 때문에, 볼(433b)은 여유가 거의 없는 상태에서 홈(433a, 433a', 437a, 437a')에 밀착한다. FIG. 8 is a cross-sectional view of the runner block 433 and the rail 437 cut into one surface perpendicular to the long axis direction of the rail 437, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 8. As shown in FIGS. 8 and 9, the runner block 433 has a recess formed to surround the rail 437, and the recess 4 includes four grooves 433a extending in the axial direction of the rail 435. 433a ') is formed. The grooves 433a and 433a 'accommodate a plurality of stainless steel balls 433b. The rails 437 are provided with grooves 437a and 437a 'at positions facing the grooves 433a and 433a' of the runner block 433, respectively, and the balls 433b are grooves 433a and 437a. Or between the grooves 433a 'and the grooves 437a'. The cross-sectional shape of the grooves 433a, 433a ', 437a, and 437a' is an arc shape, and the radius of curvature is approximately equal to the radius of the ball 433b. For this reason, the ball 433b comes into close contact with the grooves 433a, 433a ', 437a, and 437a' in a state where there is almost no margin.

러너 블록(433)의 내부에는, 홈(433a)의 각각과 대략 평행한 볼 퇴피로(433c)가 4개 설치되어 있다. 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 홈(433a)과 퇴피로(433c)는 각각의 양단에서 U자로(433d)를 통하여 접속되어 있고, 홈(433a), 홈(437a), 퇴피로(433c), U자로(433d)는 볼(433b)을 순환시키기 위한 순환로를 형성한다. 퇴피로(433c) 및 홈(433a' 및 437a')에 대해서도, 동일한 순환로가 형성되어 있다. Inside the runner block 433, four ball retracting paths 433c are provided, which are substantially parallel to each of the grooves 433a. As shown in Fig. 8, the grooves 433a and the retracting paths 433c are connected to the U path 433d at both ends, and the grooves 433a, the grooves 437a, and the retracting paths 433c. , U path 433d forms a circulation path for circulating the ball 433b. The same circulation path is formed also in the retraction path 433c and the grooves 433a 'and 437a'.

이 때문에, 러너 블록(433)이 레일(437)에 대하여 이동하면, 다수의 볼(433b)이 홈(433a, 433a', 437a, 437a')을 구르면서 순환로를 순환한다. 이 때문에, 레일 축방향 이외의 방향으로 대하중이 가해지고 있었다고 해도, 다수의 볼로 러너 블록을 지지 가능함과 아울러, 볼(433b)이 구름으로써 레일 축방향의 저항이 작게 유지되므로, 러너 블록(433)을 레일(437)에 대하여 원활하게 이동시킬 수 있다. 또한, 퇴피로(433c) 및 U자로(433d)의 내경은 볼(433b)의 직경보다 약간 크 게 되어 있어, 퇴피로(433c) 및 U자로(433d)와 볼(433b) 사이에 발생하는 마찰력은 극히 미미하기 때문에, 볼(433b)의 순환이 방해되지는 않는다. For this reason, when the runner block 433 moves with respect to the rail 437, many balls 433b circulate through a circulation path, rolling the grooves 433a, 433a ', 437a, and 437a'. Therefore, even if a heavy load is applied in a direction other than the rail axial direction, the runner block 433 can be supported by a large number of balls, and the resistance of the rail axial direction is kept small due to the rolling of the ball 433b. ) Can be moved smoothly with respect to the rail 437. In addition, the inner diameters of the retracting path 433c and the U path 433d are slightly larger than the diameters of the ball 433b, and the frictional force generated between the retracting path 433c and the U path 433d and the ball 433b. Since is extremely insignificant, the circulation of the ball 433b is not disturbed.

도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 홈(433a와 437a)에 끼인 2열의 볼(433b)의 열은 접촉각이 대략 45°가 되는 정면조합형의 앵귤러 볼베어링을 형성한다. 이 경우의 접촉각은 홈(433a 및 437a)이 볼(433b)과 접촉하는 접촉점끼리를 연결한 선과, 리니어 가이드의 레이디얼 방향(러너 블록으로부터 레일을 향하는 방향)이 이루는 각도이다. 이와 같이 형성된 앵귤러 볼베어링은 역레이디얼 방향(레일에서 러너 블록을 향하는 방향) 및 횡방향(레이디얼 방향 및 러너 블록의 진퇴 방향의 쌍방에 직교하는 방향. 도면 중 좌우 방향)의 하중을 지지할 수 있다. As shown in Fig. 8, the rows of two rows of balls 433b sandwiched in the grooves 433a and 437a form a front-coupled angular ball bearing with a contact angle of approximately 45 °. In this case, the contact angle is an angle formed by a line connecting the contact points where the grooves 433a and 437a contact the balls 433b and the radial direction of the linear guide (the direction from the runner block toward the rail). The angular ball bearing thus formed can support loads in the reverse radial direction (the direction from the rail to the runner block) and in the transverse direction (the direction perpendicular to both the radial direction and the retraction direction of the runner block. have.

마찬가지로, 홈(433a'과 437a')에 끼인 2열의 볼(433b)의 열은, 접촉각(홈(433a' 및 437a')이 볼(433b)과 접촉하는 접촉점끼리를 연결한 선과, 리니어 가이드의 역레이디얼 방향과의 각도)이 45°가 되는, 정면조합형의 앵귤러 볼베어링을 형성한다. 이 앵귤러 볼베어링은 레이디얼 방향 및 횡방향의 하중을 지지할 수 있다. Similarly, the row of the two rows of balls 433b sandwiched between the grooves 433a 'and 437a' includes a line connecting contact points between the contact angles (the grooves 433a 'and 437a') with the ball 433b, and the linear guide. The angular ball bearing of the front combination type is formed so that the angle with the reverse radial direction) becomes 45 degrees. This angular ball bearing can support the load in a radial direction and a transverse direction.

또, 홈(433a와 437a)의 일방(도면 중 좌측)과, 홈(433a'과 437a')의 일방(도면 중 좌측)에 각각 끼인 2열의 볼(433b)의 열도 또한, 정면조합형의 앵귤러 볼베어링을 형성한다. 마찬가지로 홈(433a와 437a)의 타방(도면 중좌측)과, 홈(433a'과 437a')의 타방(도면 중 좌측)에 각각 끼인 2열의 볼(433b)의 열도 또한, 정면조합형의 앵귤러 볼베어링을 형성한다. In addition, the row of two rows of balls 433b sandwiched between one of the grooves 433a and 437a (left side in the figure) and one of the grooves 433a 'and 437a' (left side in the figure) is also an angular ball bearing of the front combination type. To form. Similarly, the row of two rows of balls 433b sandwiched between the grooves 433a and 437a on the other side (middle left side) and the grooves 433a 'and 437a' on the other side (left side of the figure) also provide an angular ball bearing of the front combination type. Form.

이와 같이, 본 실시형태의 가이드 기구에서는, 레이디얼 방향, 역레이디얼 방향, 횡방향의 각각에 작용하는 하중에 대하여, 정면조합형의 앵귤러 볼베어링이 지지하게 되어, 레일 축방향 이외의 방향에 가해지는 대하중을 충분히 지지할 수 있게 되어 있다. As described above, in the guide mechanism of the present embodiment, the angular ball bearings of the front combination type are supported by loads acting in the radial direction, the reverse radial direction, and the transverse direction, respectively, and are applied to directions other than the rail axial direction. It is able to fully support heavy loads.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 진동시험장치는, 테이블을, 각각 서로 직교하는 제 1 및 제 2 방향(X축 및 Y축방향)으로 진동시킬 수 있는 제 1 및 제 2 액추에이터와, 테이블을 제 1 액추에이터에 대하여 제 2 방향으로 슬라이드 가능하게 하는 제 1 연결 수단과, 테이블을 제 2 액추에이터에 대하여 제 1 방향으로 슬라이드 가능하게 하는 제 2 연결 수단을 갖는다. As described above, the vibration test apparatus of the present embodiment includes a first and second actuator capable of vibrating the table in the first and second directions (X-axis and Y-axis directions) perpendicular to each other, and the table. And first connecting means for slidable in a second direction with respect to the first actuator, and second connecting means for slidable in a first direction with respect to the second actuator.

상기의 진동시험장치에서는, 각 액추에이터는 테이블에 대하여 그 액추에이터의 진동방향에 직교하는 방향으로 슬라이드 가능하게 되어 있다. 그 때문에 어떤 액추에이터로 테이블을 진동시켜도, 테이블이 다른 액추에이터에 대하여 슬라이드 하므로, 다른 액추에이터가 변위하지도, 다른 액추에이터의 진동방향이 변화되지도 않는다. 따라서, 본 발명에서는, 각 액추에이터는 테이블 및 워크를 진동시킬 수 있을 만큼의 파워가 있으면 된다. 또, 본 발명에 의하면, 액추에이터를 회전운동시키지 않고 테이블을 진동시키는 것이 가능하게 되기 때문에, 액추에이터의 구동축이 짧아도 테이블을 큰 스트로크로 진동시킬 수 있다. 아울러, 어떤 액추에이터가 다른 액추에이터의 거동에 영향을 주지 않기 때문에, 액추에이터의 제어계를 복잡하게 하지 않아, 원하는 진폭, 주파수로 테이블을 진동시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 장치를 대형화?복잡화하게 하지 않고, 큰 진폭으로 테이블을 진동시키는 것이 가능하게 된다. In the vibration test apparatus described above, each actuator can slide in a direction perpendicular to the vibration direction of the actuator with respect to the table. Therefore, even if the table is vibrated with any actuator, the table slides with respect to other actuators, so that no other actuators are displaced or the vibration direction of the other actuators is changed. Therefore, in this invention, each actuator should just have power enough to vibrate a table and a workpiece | work. Moreover, according to this invention, since a table can be vibrated without rotating an actuator, even if the drive shaft of an actuator is short, a table can be vibrated by a large stroke. In addition, since one actuator does not affect the behavior of another actuator, the control system of the actuator is not complicated, and the table can be vibrated at a desired amplitude and frequency. Therefore, according to the present invention, it is possible to vibrate the table with a large amplitude without making the device larger or more complex.

또, 본 실시형태의 구성에서는, 상기한 바와 같이, 액추에이터가 변위하지도 회전운동하지도 않기 때문에, 서보모터로 구동되는 볼나사 기구를 액추에이터에 채용하는 것이 용이하다. 볼나사 기구는, 유압 액추에이터에서 문제가 되는 오일 누출은 없고, 또, 압전 액추에이터보다도 훨씬 큰 스트로크로 테이블을 진동시킬 수 있다. In addition, in the structure of this embodiment, since the actuator neither displaces nor rotates as described above, it is easy to employ a ball screw mechanism driven by a servomotor to the actuator. The ball screw mechanism has no oil leak which is a problem in the hydraulic actuator, and can vibrate the table with a stroke much larger than that of the piezoelectric actuator.

서보모터의 회전축과 상기 볼나사 기구의 볼나사를 연결하는 커플링이 백래시가 없고 굽힘 방향으로 유연성을 가져 모터의 구동축의 연장방향의 진동의 전달을 저해하도록 구성되어 있는 세미 리지드 커플링인 구성으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 이 구성에 의해, 높은 응답성을 가지고 이송나사를 구동시키면서, 다소의 축 벗어남이 있어도 극단적으로 큰 내부 변형을 발생하지 않고 원활한 구동을 가능하게 하고, 또한 모터 구동축방향의 진동을 차단할 수 있다. The coupling connecting the rotating shaft of the servomotor and the ball screw of the ball screw mechanism is a semi-rigid coupling that is configured to prevent backlashing and have flexibility in the bending direction, thereby preventing transmission of vibration in the extension direction of the drive shaft of the motor. More preferably. With this configuration, it is possible to drive the feed screw with high responsiveness and to smoothly drive the drive shaft without causing excessively large internal deformation even if there is some deviation from the shaft, and to block vibration in the direction of the motor drive shaft.

세미 리지드 커플링은 수지나 고무로 만들어진 점탄성 요소를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 또, 세미 리지드 커플링은 서보모터의 구동축의 진동의 감쇠율이 구동축의 고유 진동수에서 최대가 되도록 구성되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 모터로부터 구동축을 통하여 전해지는 축방향 또는 축의 반경방향의 진동을, 세미 리지드 커플링 내의 점탄성 요소에 의해 효과적으로 감쇠시키는 것이 가능하게 되고, 이러한 진동을 거의 출력측에 전달시키지 않도록 할 수 있다. The semi-rigid coupling is preferably provided with a viscoelastic element made of resin or rubber. Moreover, the semi rigid coupling is comprised so that the damping rate of the vibration of the drive shaft of a servomotor may become the maximum in the natural frequency of a drive shaft. With such a configuration, it becomes possible to effectively damp the axial or radial vibration transmitted from the motor through the drive shaft by the viscoelastic element in the semi rigid coupling, so that such vibration is hardly transmitted to the output side. have.

또, 바람직하게는, 세미 리지드 커플링은 강체 요소인 1쌍의 외륜과, 이 1쌍의 외륜 사이에 배치된, 탄성 요소 또는 점탄성 요소를 포함하는 내륜을 가지고 있다. 외륜의 중심에는 테이퍼 구멍이, 내륜의 중심에는 연결하는 축을 통과시키기 위한 원기둥 형상의 관통구멍이 각각 형성되어 있다. 또, 내륜의 외주의 축방향의 양단에는, 1쌍의 외륜의 테이퍼 구멍의 내주와 각각 걸어맞춤 가능한 테이퍼면이 형성되어 있다. 내륜의 관통구멍에 이송나사 및 서보모터의 구동축을 끼워넣고, 내륜의 테이퍼면에 1쌍의 외륜의 테이퍼 구멍의 내주를 맞닿게 하고, 이 1쌍의 외륜끼리를 볼트로 서로 고정함으로써 내륜을 통하여 축이 연결된다. 이러한 구성으로 함으로써, 축 출력을 높은 응답성을 가지고 전달하면서, 축방향의 진동을 흡수하는 세미 리지드 커플링을 극히 간단한 구성으로 실현할 수 있다. Preferably, the semi-rigid coupling has a pair of outer rings that are rigid elements and an inner ring that includes an elastic element or a viscoelastic element disposed between the pair of outer rings. A tapered hole is formed in the center of the outer ring, and a cylindrical through hole is formed in the center of the inner ring to allow the shaft to be connected to each other. Moreover, the taper surface which can engage with the inner periphery of the taper hole of a pair of outer ring is formed in the axial direction both ends of the outer ring of an inner ring, respectively. Insert the feed screw and the drive shaft of the servomotor into the through hole of the inner ring, and make the inner circumference of the tapered hole of the pair of outer rings abut on the tapered surface of the inner ring, and fix the pair of outer rings to each other with bolts through the inner ring. The shaft is connected. With such a configuration, it is possible to realize a semi-rigid coupling that absorbs vibration in the axial direction with an extremely simple configuration while transmitting the axial output with high responsiveness.

또, 볼나사 기구의 너트가 볼나사의 축방향으로만 이동 가능하게 되도록 너트를 가이드하는 가이드 기구가, 진동시험장치의 프레임에 고정되는 제1부와, 너트에 고정되는 제2부를 갖고, 제1부와 제2부의 일방이 레일을 갖고 또한 타방이 레일과 걸어맞추어져 이 레일을 따라 이동가능한 러너 블록을 갖고, 러너 블록이 레일을 둘러싸는 오목부와, 오목부에서, 러너 블록의 이동방향을 따라 형성된 홈과, 러너 블록의 내부에 형성되어 홈과 폐회로를 형성하도록 홈의 이동방향 양단과 연결되어 있는 퇴피로와, 폐회로를 순환함과 아울러 홈에 위치할 때는 레일과 맞닿게 되어 있는 복수의 볼을 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 러너 블록에는 상기의 폐회로가 4개 형성되어 있고, 이 4개의 폐회로 중 2개의 폐회로의 홈의 각각에 배치된 볼은 리니어 가이드의 레이디얼 방향에 대하여 대략 ±45도의 접촉각을 갖고, 다른 2개의 폐회로의 홈의 각각에 배치된 볼은 가이드 기구의 역레이디얼 방향에 대하여 대략 ±45도의 접촉각을 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다. The guide mechanism for guiding the nut such that the nut of the ball screw mechanism is movable only in the axial direction of the ball screw has a first portion fixed to the frame of the vibration test apparatus and a second portion fixed to the nut. One of the first and second parts has a rail and the other has a runner block that is engaged with the rail and is movable along the rail, the recess in which the runner block surrounds the rail, and in the recess, the direction of movement of the runner block. A groove formed along the runway, a retracting path formed inside the runner block and connected to both ends of the groove in a moving direction to form a groove and a closed circuit, and a plurality of contacting rails when circulating the closed circuit and positioned in the groove It is preferable to set it as the structure which has the ball of. In addition, four said closed circuits are formed in the runner block, The ball arrange | positioned in each of the groove | channel of two closed circuits among these four closed circuits has a contact angle of about +/- 45 degree with respect to the radial direction of a linear guide, The ball disposed in each of the grooves of the closed circuits is preferably configured to have a contact angle of approximately ± 45 degrees with respect to the reverse radial direction of the guide mechanism.

이러한 구성의 가이드 기구는, 그 레이디얼 방향, 역레이디얼 방향 및 횡방향으로 대하중이 가해졌다고 해도, 러너 블록을 레일을 따라 원활하게 이동시킬 수 있다. 그리고, 이러한 가이드 기구에 의해 너트가 가이드되므로, 진동장치의 테이블에 대중량의 워크를 부착하여 진동시키는 경우라도, 이송나사 기구의 너트는 덜거덕거리지 않고, 원활하게 레일을 따라 움직일 수 있다. The guide mechanism of such a structure can move a runner block smoothly along a rail even if heavy load is applied in the radial direction, the reverse radial direction, and the lateral direction. In addition, since the nut is guided by such a guide mechanism, even when a large weight of work is attached to the table of the vibrator and vibrated, the nut of the feed screw mechanism can move smoothly along the rail without rattling.

또, 바람직하게는, 제 1 및 제 2 연결 수단의 각 각은 테이블과 대응하는 액추에이터의 사이에 배치된 중간 스테이지를 갖고, 제 1 연결 수단의 중간 스테이지는 제 1 방향에 수직한 일방향으로만 테이블에 대하여 슬라이드 가능함과 아울러, 이 일방향과 제 1 방향의 쌍방에 수직한 방향으로만 제 1 액추에이터에 대하여 슬라이드 가능하고, 제 2 연결 수단의 중간 스테이지는, 제 2 방향에 수직한 일방향으로만 테이블에 대하여 슬라이드 가능함과 아울러, 이 일방향과 제 2 방향의 쌍방에 수직한 방향으로만 상기 제 2 액추에이터에 대하여 슬라이드 가능이다. Further, preferably, each angle of the first and second connecting means has an intermediate stage disposed between the table and the corresponding actuator, and the intermediate stage of the first connecting means only has the table in one direction perpendicular to the first direction. It is slidable with respect to the first actuator only in a direction perpendicular to both the one direction and the first direction, and the intermediate stage of the second connecting means is connected to the table only in one direction perpendicular to the second direction. In addition to being slidable, the second actuator is slidable only in a direction perpendicular to both the one direction and the second direction.

여기에서, 예를 들면, 제 1 연결 수단의 중간 스테이지가 상기 테이블 및 제 1 액추에이터에 대하여 슬라이드 가능한 2방향 중 일방은 제 2 방향이며, 제 2 연결 수단의 중간 스테이지가 테이블 및 제 2 액추에이터에 대하여 슬라이드 가능한 2방향 중 일방은 제 1 방향이다. Here, for example, one of the two directions in which the intermediate stage of the first connecting means is slid relative to the table and the first actuator is the second direction, and the intermediate stage of the second connecting means is relative to the table and the second actuator. One of the two sliding directions is the first direction.

또, 바람직하게는, 테이블에 대하여 중간 스테이지를 슬라이드 가능하게 하기 위하여, 예를 들면 테이블 및 중간 스테이지의 일방에는, 중간 스테이지가 테이블에 대하여 슬라이드 가능한 방향으로 뻗어 있는 적어도 1개의 레일이 설치되어 있고, 또한, 테이블 및 중간 스테이지의 타방에는 레일에 걸어맞추는 러너 블록이 설치되어 있다. 또, 바람직하게는, 액추에이터에 대하여 중간 스테이지를 슬라이 드 가능하게 하기 위하여, 예를 들면, 중간 스테이지 및 대응하는 액추에이터의 일방에는, 중간 스테이지가 대응하는 액추에이터에 대하여 슬라이드 가능한 방향으로 뻗어 있는 적어도 1개의 레일이 설치되어 있고, 또한, 중간 스테이지 및 대응하는 액추에이터의 타방에는 레일에 걸어맞추는 러너 블록이 설치되어 있다. Preferably, in order to make the intermediate stage slidable with respect to the table, for example, at least one rail in which the intermediate stage extends in the slidable direction with respect to the table is provided in one of the table and the intermediate stage, Moreover, the runner block which engages with a rail is provided in the other side of a table and an intermediate stage. Preferably, in order to make the intermediate stage slideable with respect to the actuator, for example, at least one of the intermediate stage and the corresponding actuator extends in a slidable direction with respect to the corresponding actuator. A rail is provided, and the runner block which engages with a rail is provided in the other stage of the intermediate | middle stage and the corresponding actuator.

또, 테이블과 중간 스테이지, 및/또는 중간 스테이지와 액추에이터가 각각 서로 평행하게 배치된 복수의 레일과 러너 블록에 의해 연결되는 구성으로 해도 된다. 이러한 구성으로 하면, 액추에이터가 테이블을 진동시킬 때, 테이블과 중간 스테이지 사이, 및 중간 스테이지와 액추에이터 사이에 진동방향 주위의 회전 모멘트가 거의 발생하지 않게 된다. 이 결과, 원하는 진동상태가 용이하게 얻어진다. In addition, the table and the intermediate stage, and / or the intermediate stage and the actuator may be connected to each other by a plurality of rails and runner blocks arranged in parallel with each other. With such a configuration, when the actuator vibrates the table, rotational moments around the vibration direction hardly occur between the table and the intermediate stage and between the intermediate stage and the actuator. As a result, a desired vibration state is easily obtained.

또, 러너 블록이, 레일을 둘러싸는 오목부와, 오목부에서 러너 블록의 이동방향을 따라 형성된 홈과, 러너 블록의 내부에 형성되고, 홈과 폐회로를 형성하도록 홈의 이동방향 양단과 연결되어 있는 퇴피로와, 폐회로를 순환함과 아울러, 홈에 위치할 때는 레일과 맞닿게 되어 있는 복수의 볼을 갖는 구성으로 해도 된다. 또, 러너 블록에는 이 폐회로가 4개 형성되어 있고, 4개의 폐회로 중 2개의 폐회로의 홈의 각각에 배치된 볼이, 레일과 러너 블록을 구비한 가이드 기구의 레이디얼 방향에 대하여 대략 ±45도의 접촉각을 갖고, 다른 2개의 폐회로의 홈의 각각에 배치된 볼이 가이드 기구의 역레이디얼 방향에 대하여 대략 ±45도의 접촉각을 갖는 구성으로 하는 것이 보다 바람직하다. In addition, the runner block includes a concave portion surrounding the rail, a groove formed along the moving direction of the runner block at the concave portion, formed inside the runner block, and connected to both ends of the groove in the moving direction so as to form a groove and a closed circuit. It is good also as a structure which has a retracting path which exists, and the several circuit which contacts a rail when it is located in a groove while circulating a closed circuit. Four closed loops are formed in the runner block, and balls disposed in the grooves of two closed loops among the four closed loops are approximately ± 45 degrees with respect to the radial direction of the guide mechanism including the rail and the runner block. It is more preferable that the ball having a contact angle and arranged in each of the grooves of the other two closed loops have a contact angle of approximately ± 45 degrees with respect to the reverse radial direction of the guide mechanism.

이러한 구성의 가이드 기구는, 그 레이디얼 방향, 역레이디얼 방향 및 횡방향으로 대하중이 가해졌다고 해도, 러너 블록을 레일을 따라 원활하게 이동시킬 수 있다. 그리고, 이러한 가이드 기구에 의해 중간 스테이지가 가이드되므로, 진동장치의 테이블에 대중량의 워크를 부착하여 진동시키는 경우라도, 중간 스테이지는 덜거덕거리지 않고, 원활하게 레일을 따라 움직일 수 있다. The guide mechanism of such a structure can move a runner block smoothly along a rail even if heavy load is applied in the radial direction, the reverse radial direction, and the lateral direction. Since the intermediate stage is guided by such a guide mechanism, even when a large weight of workpiece is attached to the table of the vibrator and vibrated, the intermediate stage can move smoothly along the rail without any rattling.

또, 본 실시형태의 진동시험장치는, 제 1 및 제 2 방향의 쌍방에 수직한 제 3 방향(Z축 방향)에 테이블을 진동시킬 수 있는 제 3 액추에이터와, 테이블을 제 3 액추에이터에 대하여 제 1 및 제 2 방향으로 슬라이드 가능하게 연결하는 제 3 연결 수단을 갖고, 제 1 및 제 2 연결 수단은 각각 상기 테이블을 제 1 및 제 2 액추에이터에 대하여 제 3 방향으로 슬라이드 가능하게 연결하는 구성으로 되어 있다. 이 구성에 의하면, 3축방향으로 진동시킬 수 있는 진동시험장치가 실현된다.In addition, the vibration test apparatus of the present embodiment includes a third actuator capable of vibrating the table in the third direction (Z-axis direction) perpendicular to both the first and second directions, and the table with respect to the third actuator. And third connecting means for slidably connecting in the first and second directions, wherein the first and second connecting means are configured to slidably connect the table to the first and second actuators in the third direction, respectively. have. According to this configuration, a vibration test apparatus capable of vibrating in the triaxial direction is realized.

Claims (30)

베이스와,Bass, 워크를 부착하기 위한 테이블과,Table for attaching the workpiece, 상기 테이블을 수평인 제 1 방향으로 진동시킬 수 있는 제 1 액추에이터와,A first actuator capable of vibrating the table in a horizontal first direction, 상기 테이블을 상기 제 1 방향과 직교하는 수평인 제 2 방향으로 진동시킬 수 있는 제 2 액추에이터와,A second actuator capable of vibrating the table in a second horizontal direction orthogonal to the first direction; 상기 테이블을 상기 제 1 및 제 2 방향의 쌍방에 수직인 제 3 방향으로 진동시킬 수 있는 제 3 액추에이터와,A third actuator capable of vibrating the table in a third direction perpendicular to both the first and second directions; 상기 테이블을 상기 제 1 액추에이터에 대하여 상기 제 2 및 제 3 방향으로 슬라이드가능하게 연결하는 제 1 연결 수단과,First connecting means for slidably connecting said table with respect to said first actuator in said second and third directions; 상기 테이블을 상기 제 2 액추에이터에 대하여 상기 제 1 및 제 3 방향으로 슬라이드가능하게 연결하는 제 2 연결 수단과,Second connecting means for slidably connecting said table with respect to said second actuator in said first and third directions; 상기 테이블을 상기 제 3 액추에이터에 대하여 상기 제 1 및 제 2 방향으로 슬라이드가능하게 연결하는 제 3 연결 수단을 구비한 진동시험장치에 있어서,In the vibration test apparatus having a third connecting means for slidably connecting the table with respect to the third actuator in the first and second directions, 상기 제 3 연결 수단은,The third connecting means, 상기 제 3 액추에이터와 상기 테이블의 사이에 배치되고, 상기 제 3 액추에이터의 구동에 의해 상기 제 3 방향으로 이동할 수 있는 가동부와,A movable part disposed between the third actuator and the table and movable in the third direction by driving of the third actuator; 상기 베이스에 대하여 고정되고, 상기 가동부를 상기 제 3 방향으로 슬라이드가능하게 양측방으로부터 지지하는 1쌍의 지지 부재와,A pair of support members fixed to the base and supporting the movable parts from both sides so as to be slidable in the third direction; 상기 가동부와 상기 테이블의 사이에 배치된 4개의 중간 스테이지를 가지고 있고,Has four intermediate stages disposed between the movable portion and the table, 상기 제 3 연결 수단의 테이블에는, 상기 제 1 방향으로 뻗어 있는 1쌍의 레일이 설치되어 있고, The pair of rails extending in the first direction are provided on the table of the third connecting means, 상기 제 3 연결 수단의 가동부에는, 상기 제 2 방향으로 뻗어 있는 1쌍의 레일이 설치되어 있고, 타방에는, 이 1쌍의 레일과 각각 걸어맞추는 러너 블록이 설치되어 있고,The movable part of the said 3rd connection means is provided with a pair of rail extended in the said 2nd direction, The other is provided with the runner block which engages with this pair of rail, respectively, 상기 제 3 연결 수단의 4개의 중간 스테이지의 각각에는 상기 제 1 방향으로 뻗어 있는 1쌍의 레일 중 어느 하나와 걸어맞추는 러너 블록과, 상기 제 2 방향으로 뻗어 있는 1쌍의 레일 중 어느 하나와 걸어맞추는 러너 블록이 설치되어 있고,Each of the four intermediate stages of the third connecting means has a runner block that engages with any one of the pair of rails extending in the first direction and one of the pair of rails extending in the second direction. Runner block to match is installed, 상기 제 1 방향으로 뻗어 있는 1쌍의 레일의 각각은, 상기 제 2 방향으로 뻗어 있는 1쌍의 레일의 각각과, 상기 4개의 중간 스테이지 중의 하나를 통하여 연결되어 있고,Each of the pair of rails extending in the first direction is connected to each of the pair of rails extending in the second direction through one of the four intermediate stages, 이 중간 스테이지의 각각은, 상기 테이블에 대해서는 상기 제 1 방향으로만 슬라이드가능하고, 상기 제 3 연결 수단의 가동부에 대해서는 상기 제 2 방향으로만 슬라이드가능하고,Each of these intermediate stages is slidable only in the first direction with respect to the table, slidable only in the second direction with respect to the movable portion of the third connecting means, 상기 제 3 연결 수단의 1쌍의 지지 부재와 가동부의 일방에는 상기 제 3 방향으로 뻗어 있는 레일이 설치되어 있고, 타방에는, 이 레일과 걸어맞추는 러너 블록이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.One pair of supporting members and the movable portion of the third connecting means is provided with a rail extending in the third direction, and the other is provided with a runner block engaging with the rail. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 연결 수단의 각각은, 상기 제 1 및 제 2 엑추에이터와 상기 테이블의 사이에 배치된 중간 스테이지를 가지고 있고,Each of the first and second connecting means has an intermediate stage disposed between the first and second actuators and the table, 상기 제 1 연결 수단의 중간 스테이지는, 상기 제 1 방향에 수직인 일방향으로만 상기 테이블에 대하여 슬라이드가능하고, 또한 이 일방향과 상기 제 1 방향의 쌍방에 수직인 방향으로만 상기 제 1 엑추에이터에 대하여 슬라이드가능하고,The intermediate stage of the first connecting means is slidable with respect to the table in only one direction perpendicular to the first direction, and with respect to the first actuator only in a direction perpendicular to both this one direction and the first direction. Slideable, 상기 제 2 연결 수단의 중간 스테이지는, 상기 제 2 방향에 수직인 일방향으로만 상기 테이블에 대하여 슬라이드가능하고, 또한, 이 일방향과 상기 제 2 방향의 쌍방에 수직인 방향으로만 상기 제 2 엑추에이터에 대하여 슬라이드가능한 것을 특징으로 하는 진동시험장치.The intermediate stage of the second connecting means is slidable with respect to the table in only one direction perpendicular to the second direction, and furthermore, the second stage is connected to the second actuator only in a direction perpendicular to both the one direction and the second direction. Vibration test device, characterized in that slideable against. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 및 제 2 연결 수단에서,In the first and second connecting means, 상기 테이블과 상기 중간 스테이지의 일방에는, 상기 중간 스테이지가 상기 테이블에 대하여 슬라이드가능한 방향으로 뻗어 있는 적어도 1개의 레일이 설치되어 있고,At least one rail in which the said intermediate stage extends in the slidable direction with respect to the said table is provided in one of the said table and the said intermediate stage, 상기 테이블과 상기 중간 스테이지의 타방에는, 상기 레일에 걸어맞추는 러너 블록이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.On the other side of the table and the intermediate stage, a runner block for engaging the rail is provided. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 및 제 2 연결 수단에서,In the first and second connecting means, 상기 테이블과 상기 중간 스테이지는, 서로 평행하게 배치된 복수의 레일과, 상기 복수의 레일의 각각에 걸어맞추는 복수의 러너 블록을 통하여, 슬라이드가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And said table and said intermediate stage are slidably connected through a plurality of rails arranged in parallel with each other and a plurality of runner blocks engaged with each of said plurality of rails. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 및 제 2 연결 수단에서,In the first and second connecting means, 상기 적어도 1개의 레일이 상기 테이블에 설치되고,The at least one rail is installed on the table, 상기 러너 블록이 상기 중간 스테이지에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And said runner block is provided in said intermediate stage. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 5, 상기 제 1 연결 수단의 중간 스테이지가 상기 테이블 및 상기 제 1 액추에이터에 대하여 슬라이드가능한 2방향 중 하나는 상기 제 2 방향이고,One of two directions in which the intermediate stage of the first connecting means is slidable relative to the table and the first actuator is the second direction, 상기 제 2 연결 수단의 중간 스테이지가 상기 테이블 및 상기 제 2 액추에이터에 대하여 슬라이드가능한 2방향 중 하나는 상기 제 1 방향인 것을 특징으로 하는 진동시험장치.One of two directions in which the intermediate stage of the second connecting means is slidable relative to the table and the second actuator is the first direction. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 5, 상기 제 1 및 제 2 연결 수단에서,In the first and second connecting means, 상기 중간 스테이지 및 대응하는 액추에이터의 일방에는, 상기 중간 스테이지가 상기 대응하는 액추에이터에 대하여 슬라이드가능한 방향으로 뻗어 있는 적어도 1개의 레일이 설치되어 있고,At least one rail in which the said intermediate stage extends in the slidable direction with respect to the said corresponding actuator is provided in one of the said intermediate stage and the corresponding actuator, 상기 중간 스테이지 및 대응하는 액추에이터의 타방에는, 상기 레일에 걸어맞추는 러너 블록이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And a runner block engaged with the rail on the other side of the intermediate stage and the corresponding actuator. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 및 제 2 연결 수단에서, In the first and second connecting means, 상기 중간 스테이지와 대응하는 액추에이터는, 서로 평행하게 배치된 복수의 레일과, 상기 복수의 레일의 각각에 걸어맞추는 복수의 러너 블록를 통하여, 슬라이드가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And said actuator corresponding to said intermediate stage is slidably connected through a plurality of rails arranged in parallel with each other and a plurality of runner blocks engaged with each of said plurality of rails. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 및 제 2 연결 수단에서,In the first and second connecting means, 상기 적어도 1개의 레일이 상기 액추에이터에 설치되고,The at least one rail is installed on the actuator, 상기 레일과 걸어맞추는 러너 블록이 상기 중간 스테이지에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And a runner block engaging with the rail is provided in the intermediate stage. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,6. The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제 3 연결 수단에서, In the third connecting means, 상기 테이블과 상기 중간 스테이지는, 서로 평행하게 배치된 복수의 레일과, 상기 복수의 레일의 각각에 걸어맞추는 복수의 러너 블록을 통하여, 슬라이드가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And said table and said intermediate stage are slidably connected through a plurality of rails arranged in parallel with each other and a plurality of runner blocks engaged with each of said plurality of rails. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 제 3 연결 수단에서, In the third connecting means, 상기 중간 스테이지와 액추에이터는, 서로 평행하게 배치된 복수의 레일과, 상기 복수의 레일의 각각에 걸어맞추는 복수의 러너 블록을 통하여, 슬라이드가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And the intermediate stage and the actuator are slidably connected through a plurality of rails arranged in parallel to each other and a plurality of runner blocks engaged with each of the plurality of rails. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 6. The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제 3 연결 수단의 1쌍의 지지 부재와 가동부의 일방에는 상기 제 3 방향으로 뻗어 있는 2쌍의 레일이 설치되어 있고, 타방에는 이 2쌍의 레일 중 어느 하나와 걸어맞추는 러너 블록이 복수개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.One pair of supporting members of the third connecting means and one movable portion are provided with two pairs of rails extending in the third direction, and the other is provided with a plurality of runner blocks engaging with any one of the two pairs of rails. Vibration test device, characterized in that. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 6. The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 액추에이터의 각각은,Each of the actuators, 서보모터와,Servo motor, 상기 서보모터의 회전운동을 이 액추에이터의 구동운동의 병진운동으로 변환하는 볼나사 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And a ball screw mechanism for converting the rotational motion of the servomotor into a translational motion of the drive motion of the actuator. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 서보모터의 회전축과 상기 볼나사 기구의 볼나사를 연결하는 세미 리지드 커플링을 더 가지고 있고, 이 세미 리지드 커플링은,It further has a semi-rigid coupling which connects the rotating shaft of the said servomotor and the ball screw of the said ball screw mechanism, This semi-rigid coupling is, 중심에 테이퍼 구멍이 관통 형성된 강체 요소인 1쌍의 외륜과,A pair of outer rings, which are rigid elements with tapered holes in the center, 상기 1쌍의 외륜 사이에 배치되고, 중심에 연결하는 축을 통과시키기 위한 원주 형상의 관통구멍이 형성되고, 외주의 축방향 양단에 상기 1쌍의 외륜의 테이퍼 구멍의 내주와 각각 걸어맞출 수 있는 테이퍼면이 형성되어 있는, 탄성 요소 또는 점탄성 요소로 이루어지는 내륜을 가지고 있고,A taper disposed between the pair of outer rings and having a circumferential through hole for passing an axis connected to the center, and respectively engaging with the inner circumference of the tapered holes of the pair of outer rings on both ends in the axial direction of the outer circumference; Has an inner ring formed of an elastic element or a viscoelastic element having a face, 상기 내륜의 관통구멍에 상기 볼나사 및 상기 서보모터의 구동축이 끼워넣어지고, 상기 내륜의 테이퍼면에 상기 1쌍의 외륜의 테이퍼 구멍의 내주가 맞닿고, 상기 1쌍의 외륜끼리 볼트로 서로 고정됨으로써 외륜을 통하여 축이 연결되는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.The ball screw and the drive shaft of the servomotor are fitted into the through hole of the inner ring, and the inner circumference of the tapered holes of the pair of outer rings abuts on the tapered surface of the inner ring, and the pair of outer rings are fixed to each other with bolts. Vibration test apparatus, characterized in that the shaft is connected through the outer ring. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 세미 리지드 커플링은 점탄성 요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And said semi-rigid coupling comprises a viscoelastic element. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 점탄성 요소의 적어도 일부는 수지 또는 고무로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And at least part of the viscoelastic element is formed of resin or rubber. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 세미 리지드 커플링은 상기 서보모터의 구동축방향의 진동의 감쇠율이 이 구동축의 고유 진동수에서 최대가 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.And the semi-rigid coupling is configured such that the damping rate of vibration in the direction of the drive shaft of the servomotor is maximum at the natural frequency of the drive shaft. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 세미 리지드 커플링은 백래시가 없고, 회전축의 굽힘방향으로 유연성을 가져, 상기 모터의 구동축방향의 진동의 전달을 저해하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동시험장치.The semi-rigid coupling has no backlash and has flexibility in the bending direction of the rotating shaft, and is configured to inhibit transmission of vibration in the driving shaft direction of the motor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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