專利名稱：水平共振低頻激振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種共振激振器，尤其指一種適用于低頻率研究的水平共振低頻激振器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代的工業(yè)環(huán)境中，充滿各種影響產(chǎn)品制造的變數(shù)，而振動(dòng)因素對于工業(yè)產(chǎn)品制造的影響，近來越來越受到重視。因?yàn)閷τ诰墚a(chǎn)品的制造，例如半導(dǎo)體IC產(chǎn)品的制造，環(huán)境振動(dòng)頻率的影響十分重大。而低頻(頻率約小于12.5Hz)振動(dòng)對于精密產(chǎn)品(例如半導(dǎo)體)業(yè)的影響，近來受到精密產(chǎn)品(例如半導(dǎo)體)制造業(yè)的重視。因?yàn)?，近來由于交通建設(shè)的密度及能量的提高，精密產(chǎn)品(例如半導(dǎo)體)制造環(huán)境中極易遇到有低頻振動(dòng)充斥的環(huán)境(例如高速鐵路通過的工業(yè)廠區(qū))。因此精密產(chǎn)品(例如半導(dǎo)體)儀器設(shè)備商以及精密產(chǎn)品(例如半導(dǎo)體)制造業(yè)，皆努力減少低頻振動(dòng)對精密產(chǎn)品(例如半導(dǎo)體)制造的不良影響，并致力于低頻振動(dòng)對精密產(chǎn)品(例如半導(dǎo)體)制造的評估研究。因而，需要一種方便有效的低頻激振器，產(chǎn)生以低頻為主的振動(dòng)，以作為模擬該低頻環(huán)境以提供研究，改良或測試的用途。而一般交通建設(shè)的垂直振動(dòng)幅度，與一般環(huán)境的振動(dòng)背景值相當(dāng)，并且也較容易模擬重現(xiàn)(例如，南部科學(xué)園區(qū))。而于水平振動(dòng)方面，于高于12.5Hz的振動(dòng)幅度，也約與自然環(huán)境相當(dāng)，較容易模擬重現(xiàn)。但是對于振動(dòng)頻率不大于12.5Hz的水平低頻振動(dòng)，尤其是于2Hz至3.5Hz間的低頻振動(dòng)，自然背景值與一般的交通建設(shè)(例如高速鐵路)的水平振動(dòng)幅度相差甚大，因此精密產(chǎn)品(例如半導(dǎo)體)制造業(yè)界亟需要一種方便有效的水平低頻激振器，以作為模擬該低頻環(huán)境的研究測試的用。
而傳統(tǒng)的低頻激振器，常用的有電磁式激振器，其適用的頻率多用于高頻，低頻振動(dòng)不大可行且易于故障。而另有一種用于地質(zhì)地層研究的離心式激振器，則因?yàn)轶w積十分龐大，組合費(fèi)時(shí)費(fèi)力，僅適用于戶外大型土木工程的地質(zhì)振動(dòng)模擬，并不適合廠區(qū)或工廠實(shí)驗(yàn)室測試或模擬使用。另一種電磁式慣性激振器，較適合于高頻激振，即使低頻可激振，但由于振動(dòng)力不夠，只適用于小型代待測物。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種水平共振低頻激振器，能容易調(diào)整或模擬主要為低頻的水平振動(dòng)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一可以利用共振以達(dá)到大振福的振動(dòng)力。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的水平共振低頻激振器，包含一偏心質(zhì)量式激振單元，以提供低頻共振振動(dòng)能量；一固定支撐單元，以支撐該偏心質(zhì)量式激振單元；以及一水平傳導(dǎo)彈性單元，設(shè)置于偏心質(zhì)量式激振單元的一側(cè)，使得偏心質(zhì)量式激振單元所產(chǎn)生的低頻共振振動(dòng)能量可以傳導(dǎo)至水平傳導(dǎo)彈性單元。
其中該固定支撐單元為螺桿所構(gòu)成。
其中固定支撐單元設(shè)于偏心質(zhì)量式激振單元的上方，使得偏心質(zhì)量式激振單元與地面分離。
其還包含至少一連接于該固定支撐單元與地面間的緩沖單元。
其中該水平傳導(dǎo)彈性單元包括彈簧。
其中還包含一連結(jié)單元，該連結(jié)單元設(shè)于水平傳導(dǎo)彈性單元的另一側(cè)。
圖2為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
具體實(shí)施例方式
為進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉水平共振低頻激振器較佳具體實(shí)施例說明如下。


圖1為本發(fā)明水平共振低頻激振器10的示意圖，包含一偏心質(zhì)量式激振單元11，一固定支撐單元12，一水平傳導(dǎo)彈性單元13，一緩沖單元14，以及一連結(jié)單元15。
其中偏心質(zhì)量式激振單元11提供低頻共振振動(dòng)能量，偏心質(zhì)量式激振單元11主要是利用一偏心的旋轉(zhuǎn)塊做旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生振動(dòng)的作用，由于偏心質(zhì)量式激振單元11為一已知的裝置，在此不再贅述其原理。
固定支撐單元12在本實(shí)施例中是將偏心質(zhì)量式激振單元11固定于支架上梁40，以便固定偏心質(zhì)量式激振單元11于一位置并與地面分離且可依測試環(huán)境需要，調(diào)整激振單元11高度，固定支撐單元12可采用如圖所示可調(diào)整長度的復(fù)數(shù)螺桿121所構(gòu)成。另有一緩沖單元14設(shè)置于偏心質(zhì)量式激振單元11的下方，緩沖單元14在本實(shí)施例中采用氣壓式緩沖件141(如空氣軸承式緩沖件)，使得偏心質(zhì)量式激振單元11要在輸出激振單元水平振動(dòng)方向90有一定的自由度，并且亦有降低固定支撐單元12因振動(dòng)而損壞的可能，需注意是緩沖單元14在本發(fā)明中不一定需要，而只是輔助性的元件。
水平傳導(dǎo)彈性單元13設(shè)置于偏心質(zhì)量式激振單元11的一側(cè)，在本實(shí)施例中水平傳導(dǎo)彈性單元13亦采用彈簧131，偏心質(zhì)量式激振單元11發(fā)出的振動(dòng)會(huì)傳導(dǎo)至水平傳導(dǎo)彈性單元13，并進(jìn)行激振單元水平振動(dòng)方向90的能量傳遞。水平傳導(dǎo)彈性單元13在本發(fā)明中是個(gè)非常重要的獨(dú)特設(shè)計(jì)，有關(guān)水平傳導(dǎo)彈性單元13的作用在下文中會(huì)詳細(xì)敘述。
連結(jié)單元15設(shè)于水平傳導(dǎo)彈性單元13的另一側(cè)，即在使用水平共振低頻激振器10時(shí)，連結(jié)單元15設(shè)于水平傳導(dǎo)彈性單元13與隔振基座20之間。連結(jié)單元15最主要的功能在于調(diào)整隔振基座20與水平共振低頻激振器10之間的距離，亦可調(diào)整水平傳導(dǎo)彈性單元13施力于隔振基座20的大小。
由上述的構(gòu)造，水平共振低頻激振器10所產(chǎn)生的振動(dòng)即可傳至隔振基座20，而可測量一精密設(shè)備30(如半導(dǎo)體制造設(shè)備)在不同的振動(dòng)狀況下所受的影響。
以下即說明為何本發(fā)明可以達(dá)到公知技術(shù)在低頻下無法達(dá)到較大的振動(dòng)力。本發(fā)明主要是利用的是水平傳導(dǎo)彈性單元13。以彈簧131為例，譬如想要測精密設(shè)備30在2.5Hz的狀況下所受的影響，而且是在較大的振動(dòng)力且水平共振低頻激振器10輸出振動(dòng)訊號的扭曲度維持在譬如5％以下，則只要適當(dāng)選擇彈簧131的自然頻率(與彈簧131的彈性系數(shù)K及運(yùn)動(dòng)質(zhì)量有關(guān))為相同或接近2.5Hz，則可產(chǎn)生共振的效果。因此只要調(diào)整偏心質(zhì)量式激振單元11輸出適度的振動(dòng)力，即可達(dá)到大振福的振動(dòng)力，請參考圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖2測量在不同的振動(dòng)頻率下，水平共振低頻激振器10所輸出的加速度值，深色條狀表示有共振的狀況下，而淺色條狀表示沒有共振的狀況下，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)在有共振的狀況下其加速度明顯放大，因此使用者可以更換不同的彈簧，以簡便地調(diào)整達(dá)到不同頻率的振動(dòng)力共振輸出。而由于偏心質(zhì)量式激振單元11被固定支撐單元12以懸吊式固定，因此輸出振動(dòng)訊號的扭曲度維持在譬如5％以下。
應(yīng)注意的是，上述諸多實(shí)施例僅是為了便于說明而舉例而已，譬如固定支撐單元12亦可裝設(shè)于偏心質(zhì)量式激振單元11的下方等等。本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請專利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種水平共振低頻激振器，包含一偏心質(zhì)量式激振單元，以提供低頻共振振動(dòng)能量；一固定支撐單元，以支撐該偏心質(zhì)量式激振單元；以及一水平傳導(dǎo)彈性單元，設(shè)置于偏心質(zhì)量式激振單元的一側(cè)，使得偏心質(zhì)量式激振單元所產(chǎn)生的低頻共振振動(dòng)能量可以傳導(dǎo)至水平傳導(dǎo)彈性單元。
2.如權(quán)利要求1所述的水平共振低頻激振器，其特征在于，其中該固定支撐單元為螺桿所構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的水平共振低頻激振器，其特征在于，其中固定支撐單元設(shè)于偏心質(zhì)量式激振單元的上方，使得偏心質(zhì)量式激振單元與地面分離。
4.如權(quán)利要求3所述的水平共振低頻激振器，其特征在于，其中還包含至少一連接于該固定支撐單元與地面間的緩沖單元。
5.如權(quán)利要求1所述的水平共振低頻激振器，其特征在于，其中該水平傳導(dǎo)彈性單元包括彈簧。
6.如權(quán)利要求1所述的水平共振低頻激振器，其特征在于，其中還包含一連結(jié)單元，該連結(jié)單元設(shè)于水平傳導(dǎo)彈性單元的另一側(cè)。
全文摘要
一種水平共振低頻激振器，主要包含一偏心質(zhì)量式激振單元，一固定支撐單元，以及一水平傳導(dǎo)彈性單元。其中偏心質(zhì)量式激振單元提供低頻共振振動(dòng)能量；固定支撐單元支撐該偏心質(zhì)量式激振單元；水平傳導(dǎo)彈性單元設(shè)置于偏心質(zhì)量式激振單元的一側(cè)，可由更換不同的彈簧，以簡便地調(diào)整達(dá)成不同頻率的振動(dòng)力共振輸出，因此只要調(diào)整偏心質(zhì)量式激振單元輸出適度的振動(dòng)力，即可達(dá)到大振幅的振動(dòng)力。
文檔編號B06B1/10GK1429667SQ01138700
公開日2003年7月16日 申請日期2001年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月29日
發(fā)明者劉云輝, 黃宇中 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院