[发明专利]振动试验装置

说明书

技术区域 

本发明涉及一种振动试验装置。 

背景技术

通常，机械产品、机械部件在运送以及使用时受到反复载荷的作用。有时受到反复载荷作用的物体会因疲劳而发生破损，或使形状、特性发生变化。为此，在开发机械产品和机械部件时，最好对试样(试验片)施加反复载荷来观察试样的表现。 

为了达到这样的目的，使用了振动试验装置。振动试验装置例如像日本特开2000-338010号公报中所述的装置那样，将工件(试验片)固定在工作台上，通过外部的驱动器(actuator)使该工作台沿1个轴，3个轴或6个轴方向进行振动。 

在上述公报中公开了一种将工作台叠加为三层且将工件固定于上层的工作台上的结构(第1结构)。在第1结构中，使下层的工作台沿上下方向进行振动，中层的工作台相对于下层的工作台沿左右方向进行振动，且上层的工作台相对于中层的工作台沿前后方向进行振动。在本结构中，当下层的工作台进行振动时，用于使中层和上层的工作台发生振动的驱动器也进行位移；当中层的工作台发生振动时，用于使上层的工作台振动的驱动器也进行位移。因此，能够不使多个驱动器间发生干涉地使上层的工作台及固定于其上的试验片沿3个轴方向进行振动。 

另外，在上述公报中，公开了振动试验装置的另一结构，即将多个驱动器安装到一个工作台上并能够使其沿6个轴方向进行振动(第2结构)。在第2结构中，通过使各驱动器可以某 种程度的自由度进行位移(驱动器能够围绕某一轴进行转动)，从而驱动器可以某种程度随着工作台的位移而联动。由此，能够不会使多个驱动器间发生干涉地使工作台及安装于其上的试验片沿6个轴方向进行振动。 

在上述第1结构中，由于用于使下层的工作台振动的驱动器需要具有能够使3个工作台和其他2个驱动器也发生振动的动力(power)，因此存在需要使振动装置变得非常大型的问题。另外，构成为将用于使上层和中层的工作台发生振动的驱动器分别固定于中层以及下层的工作台上，且与工作台一起进行振动。因此，驱动器自身成为施加于工作台上的不平衡载荷，可能会使施加给工件的振动中含有由该不平衡载荷引起的误差成分。 

另外，在第2结构中，当使各驱动器的摆动角度范围变大而超出几度左右时，会使驱动器之间发生干涉。因此，为了使工作台振动的振幅变大，需要使驱动器的驱动轴长度充分大，这将出现使装置大型化的问题。另外，因为驱动器自身也要进行转动，所以难以将使用了大重量伺服电动机的滚珠丝杠机构用作驱动器，可用的驱动器实际上只能限于液压驱动器和压电驱动器。另外，当驱动某一驱动器而使工作台进行位移时，会改变其他驱动器的驱动轴的方向(即坐标系发生变化)。因此，为了获得所期望的振动状态，必须考虑坐标系的变化来计算赋予各驱动器的参数。因此，在如第2结构那样的振动装置中，使用了用于高速运算赋予各驱动器的参数的处理器等，这样使装置的控制系统变得复杂。 

发明内容

本发明是为解决上述问题而做成的。即，本发明目的在于提供一种能够无需使装置大型化、复杂化就能够使工作台以较大的振幅进行振动的振动装置。 

根据本发明的实施方式，提供一种振动试验装置，其具有：第1及第2驱动器，其能够使工作台分别沿相互正交的第1及第2方向进行振动；第1连结部件，其能够使工作台相对于第1驱动器沿第2方向滑动；第2连结部件，其能够使工作台相对于第2驱动器沿第1方向滑动。 

这样，在本发明的实施方式的振动试验装置中，各驱动器可相对于工作台沿与该驱动器的振动方向正交的方向滑动。由此，即使某一驱动器使工作台振动，工作台也会相对于其他驱动器滑动，因此，其他驱动器也不发生位移，其他驱动器的振动方向也不会发生变化。因此，在本发明中，各驱动器只要具有能够使工作台和工件发生振动的动力即可。另外，根据本发明，能够在不使驱动器发生转动的情况下使工作台进行振动，因而即使驱动器的驱动轴较短也可使工作台以较长的行程进行振动。而且，某个驱动器不会影响其他驱动器的动作，因此，无需使驱动器的控制系统复杂化就能够使工作台以所期望的振幅、频率进行振动。因此，根据本发明，无需使装置大型化、复杂化就能够使工作台以较大的振幅进行振动。