加速規(guī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種測(cè)量裝置，且特別是關(guān)于一種加速規(guī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)加速規(guī)得以應(yīng)用于不同產(chǎn)業(yè)以及作為不同的用途，例如可應(yīng)用于半導(dǎo)體 工藝的監(jiān)控、汽車產(chǎn)業(yè)的安全氣囊、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的血壓計(jì)與計(jì)步器、交互式電子娛樂(lè)產(chǎn)品與智 能型手機(jī)等等。其中近年更以應(yīng)用于半導(dǎo)體工藝的監(jiān)控尤其重要。
[0003] 除了一般的工藝調(diào)控以外，半導(dǎo)體工藝儀器、樓板結(jié)構(gòu)及工作環(huán)境振動(dòng)反應(yīng)的抑 制亦為影響產(chǎn)品良率以及可靠度的因素之一。且鑒于產(chǎn)品的規(guī)格更趨向輕薄短小的發(fā)展， 半導(dǎo)體工藝對(duì)于環(huán)境振動(dòng)的容許度亦趨嚴(yán)苛。
[0004] 一般現(xiàn)有技術(shù)加速規(guī)可將測(cè)量到的測(cè)量振動(dòng)信號(hào)傳送到一主動(dòng)隔振系統(tǒng)，并通過(guò) 主動(dòng)隔振系統(tǒng)中的控制器進(jìn)行運(yùn)算，并輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)器以使該主動(dòng)隔振系統(tǒng)產(chǎn)生抑 制振動(dòng)的作用力，以達(dá)到降低環(huán)境振動(dòng)量提高工藝良率的目的。然而，鑒于半導(dǎo)體工藝與光 電產(chǎn)業(yè)的檢測(cè)設(shè)備對(duì)周圍環(huán)境的微振動(dòng)甚為敏感，較佳地，須搭配一個(gè)在低頻率振動(dòng)具有 高靈敏度以及低噪聲的加速規(guī)。
[0005] 鑒于一般可用于低頻率測(cè)量的加速規(guī)的架構(gòu)較繁復(fù)（多為壓電材料結(jié)合梁結(jié) 構(gòu)）、且價(jià)格高昂、噪聲基底過(guò)高。因此，如何提供一種適合于低頻測(cè)量、架構(gòu)精簡(jiǎn)、成本低 廉、較寬的頻率響應(yīng)、高靈敏度的加速規(guī)，是一個(gè)業(yè)界極需努力的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、成本低廉、高靈敏度的加速 規(guī)。
[0007] 為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明可提供一種加速規(guī)，用于測(cè)量一軸向的加速度。且加速 規(guī)可包括底座、質(zhì)量塊、至少三個(gè)彈性組件組、壓電組件以及第一阻尼組件。第一阻尼組件 設(shè)置于壓電組件的至少其中一側(cè)。
[0008] 底座于軸向上設(shè)置有抵壓部。質(zhì)量塊具有第一側(cè)以及相對(duì)第一側(cè)的第二側(cè)。至少 三個(gè)彈性組件組則各包括第一彈性組件、第二彈性組件以及預(yù)壓調(diào)整組件。第一彈性組件 設(shè)置于質(zhì)量塊的第一側(cè)，且第二彈性組件設(shè)置于質(zhì)量塊的第二側(cè)，預(yù)壓調(diào)整組件穿設(shè)第一 彈性組件、質(zhì)量塊以及第二彈性組件。
[0009] 壓電組件則設(shè)置于質(zhì)量塊與底座之間。壓電組件具有朝向抵壓部的第一側(cè)且相對(duì) 第一側(cè)的第二側(cè)。
[0010] 其中當(dāng)質(zhì)量塊于軸向發(fā)生一位移時(shí)，底座的抵壓部將使壓電組件產(chǎn)生一形變。
[0011] 在一實(shí)施例中，抵壓部為頂針。
[0012] 在一實(shí)施例中，還包括一剛性組件，且剛性組件設(shè)置于壓電組件的第二側(cè)。
[0013] 在一實(shí)施例中，第一阻尼組件貼附于壓電組件的第一側(cè)。
[0014] 在一實(shí)施例中，還包括絕緣件，絕緣件設(shè)置于抵壓部與壓電組件之間。
[0015] 在一實(shí)施例中，第一阻尼組件貼附于壓電組件的第一側(cè)。加速規(guī)還包含有第二阻 尼組件，設(shè)置于剛性組件相對(duì)于壓電組件的一側(cè)上。
[0016] 在一實(shí)施例中，第一阻尼組件設(shè)置于壓電組件的第二側(cè)，且加速規(guī)還包括剛性組 件，且剛性組件設(shè)置于第一阻尼組件與壓電組件之間。
[0017] 在一實(shí)施例中，還包含多個(gè)第二阻尼組件，這些第二阻尼組件設(shè)置于質(zhì)量塊與底 座之間。
[0018] 在一實(shí)施例中，至少三個(gè)彈性組件組的兩端均切平。
[0019] 在一實(shí)施例中，還包含有至少三個(gè)固定件、至少三個(gè)第一固定座以及至少三個(gè)第 二固定座。各第二彈性組件的第一端套設(shè)于各固定件。至少三個(gè)第一固定座設(shè)置于質(zhì)量塊 的第二側(cè)。至少三個(gè)第二固定座設(shè)置于質(zhì)量塊的第一側(cè)。至少三個(gè)第三固定座設(shè)置于底座 朝向質(zhì)量塊的一側(cè)。
[0020] 且，各所述第一彈性組件夾設(shè)于各所述第二固定座與各所述第三固定座之間，各 所述第二彈性件夾設(shè)于各所述固定件與各所述第一固定座之間。各預(yù)壓調(diào)整組件穿設(shè)各固 定件、各第一固定座、各第二固定座以及各第三固定座。
[0021] 綜上所述，本發(fā)明通過(guò)包括底座、質(zhì)量塊、至少三個(gè)彈性組件組、壓電組件以及第 一阻尼組件的配置，并搭配于底座設(shè)置抵壓部得以抵押壓電組件的設(shè)置。使得當(dāng)質(zhì)量塊于 軸向具有一位移時(shí)，底座的抵壓部將使壓電組件產(chǎn)生一形變，再通過(guò)此形變轉(zhuǎn)換出的電信 號(hào)以完成測(cè)量的目的。故，通過(guò)以上配置，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)提供一種架構(gòu)精簡(jiǎn)、成本低廉、高靈 敏度的加速規(guī)。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1A為本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體示意圖。
[0023] 圖1B為圖1A的分解示意圖。
[0024] 圖1C為圖1A的剖面示意圖。
[0025] 圖2A為本發(fā)明的第二實(shí)施例的立體示意圖。
[0026] 圖2B為圖2A的分解示意圖。
[0027] 圖2C為圖2A的剖面示意圖。
[0028] 圖3A為本發(fā)明的第三實(shí)施例的分解示意圖。
[0029] 圖3B為圖3A的剖面示意圖。
[0030] 圖4A為本發(fā)明的第四實(shí)施例的分解示意圖。
[0031] 圖4B為圖4A的剖面示意圖。
[0032] 圖5A為本發(fā)明的第五實(shí)施例的分解示意圖。
[0033] 圖5B為圖5A的剖面示意圖。
[0034] 圖6為本發(fā)明的第六實(shí)施例的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 以下將參照相關(guān)附圖，說(shuō)明依本發(fā)明較佳實(shí)施例的加速規(guī)，其中相同的組件將以 相同的參照符號(hào)加以說(shuō)明。
[0036] 本發(fā)明所提供的的加速規(guī)可搭配一隔振系統(tǒng)，能夠?qū)y(cè)量到的加速度轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號(hào)并提供給隔振系統(tǒng)，隔振系統(tǒng)再提供一反方向的力以抑制待測(cè)物品或是欲隔振物品使 其減少振動(dòng)（提供一種阻尼振蕩的效果）。本發(fā)明所提供的加速規(guī)亦可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線 監(jiān)控、地震監(jiān)測(cè)、半導(dǎo)體與光電廠房地板微振動(dòng)測(cè)量等等。
[0037] 此外，本實(shí)施例的加速規(guī)的設(shè)計(jì)得以測(cè)量其加速規(guī)本身的自然頻率的1/3以下頻 率的振動(dòng)，且在剛性組件采用銅薄片的情況下可測(cè)量的范圍較佳地為1Hz至40Hz之間。關(guān) 于剛性組件的搭配將于后述。
[0038] 以下將分別就不同實(shí)施例闡明本發(fā)明的加速規(guī)的設(shè)計(jì)。
[0039] 請(qǐng)一并參考圖1A至1C，其分別為本發(fā)明的第一實(shí)施例的立體示意圖、分解示意圖 以及剖面示意圖。
[0040] 本實(shí)施例的一種加速規(guī)1，用于測(cè)量一軸向的加速度。換言之，本實(shí)施例的加速規(guī) 為一單軸加速規(guī)1，且設(shè)置于X-Y平面的加速規(guī)可特別測(cè)量到Z方向的加速度運(yùn)動(dòng)。
[0041] 加速規(guī)1可包括底座10、質(zhì)量塊11、至少三個(gè)彈性組件組12、壓電組件13以及第 一阻尼組件14。
[0042] 本實(shí)施例的底座10設(shè)置于待測(cè)物或欲隔振物品的表面，且本實(shí)施例的底座10可 于軸向上（Z方向）設(shè)置有抵壓部102。故，抵壓部102設(shè)置的方向須與加速規(guī)1欲測(cè)量的 加速度方向同方向。且雖本實(shí)施例的抵壓部102為鎖扣于底座10的方面（抵壓部102可 為頂針或螺釘），但亦可有一實(shí)施例的抵壓部102與底座10可整合成單一構(gòu)件的形式，且抵 壓部102的形狀僅須凸出于底座10表面且能夠?qū)弘娊M件13的局部產(chǎn)生抵壓即可，故抵 壓部102可為圓柱狀、長(zhǎng)方柱、六腳柱等等其形狀亦不以本實(shí)施例的圖面的形狀、配置為限 制。
[0043] 且為了更詳細(xì)界定各組件的位置，設(shè)置于底座10上方的質(zhì)量塊11可至少具有第 一側(cè)11a以及第二側(cè)lib。且第一側(cè)11a與第二側(cè)lib相對(duì)設(shè)置，質(zhì)量塊11的第一側(cè)11a鄰近底座10。
[0044] 請(qǐng)?zhí)貏e參考圖1B以及圖1C，本實(shí)施例的至少三個(gè)彈性組件組12則各包括第一彈 性組件121、第二彈性組件122以及預(yù)壓調(diào)整組件123。第一彈性組件121具有第一端121a、 第二端121b，且第一端121a與第二端121b相對(duì)設(shè)置，第二彈性組件122具有第一端122a、 第二端122b，第一端122a與第二端122b相對(duì)設(shè)置。第一彈性組件121設(shè)置于質(zhì)量塊11的 第一側(cè)11a，且第二彈性組件122設(shè)置于質(zhì)量塊11的第二側(cè)11b，預(yù)壓調(diào)整組件123穿設(shè)第 一彈性組件121、質(zhì)量塊11以及第二彈性組件122。通過(guò)第一彈性組件121、第二彈性組件 122的配置，底座10與質(zhì)量塊11可同時(shí)、同軸的運(yùn)動(dòng)，并提供精確的振動(dòng)信號(hào)。各預(yù)壓調(diào) 整組件123與各這些彈性組件121U22對(duì)應(yīng)配設(shè)，并依序穿過(guò)質(zhì)量塊11、各這些彈性組件 121U22以及底座10。
[0045] 使用者可通過(guò)調(diào)整預(yù)壓調(diào)整單元123與底座10的距離，間接地使質(zhì)量塊11壓縮 各所述彈性組件121、122,使得彈性組件組12的第一彈性組件121、第二彈性組件122被預(yù) 壓，藉以微調(diào)質(zhì)量塊11與底座10之間的間距，并使抵壓部102頂至預(yù)設(shè)的位置。
[0046] 此外，預(yù)壓調(diào)整單元123亦可使底座10的抵壓部102對(duì)壓電組件13預(yù)壓。當(dāng)壓 電組件13施加一定的預(yù)壓力后，得以確保在測(cè)量過(guò)程中壓電組件13始終受到作用力（不 會(huì)產(chǎn)生壓電組件13與抵壓部102脫離導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量到振動(dòng)的情況），故可降低測(cè)量的誤差。 須注意的是，此預(yù)壓的調(diào)整可能會(huì)依據(jù)不同的材料以及結(jié)構(gòu)有所調(diào)整，若預(yù)壓深度太淺則 可能會(huì)使得抵壓部102在測(cè)量的過(guò)程無(wú)法接觸壓電組件13,導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不正確；而若預(yù) 壓太深會(huì)造成壓電組件13呈現(xiàn)塑性變形（Plasticdefo