專利名稱：機械裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械裝置，特別是涉及對其減振機構的改進。
背景技術：
在諸如三維測量機等精密機械裝置中，具有移動體。人們對這種精密機械裝置，提出了高速化、高精度化的要求，而隨著向高速化、高精度化發展，很容易產生振動。特別是精密機械裝置，要求其性能的離散性得到改善。作為精密機械裝置性能離散的原因，振動的問題受到重視。如果能夠抑制這種振動，可使機械裝置進一步實現高速化、高精度化。
過去，為實現精密機械裝置的高速化、高精度化，曾考慮利用彈性橡膠或彈簧來使振動衰減。
此外，過去有一種抵消驅動工作臺時的反力的技術，有人設想利用該技術來實現精密機械裝置的高速化、高精度化(例如特開2002-170765號公報、特開2002-175963號公報、特開2001-230178號公報、特開2001-118773號公報特開2000-243811號公報、特開2000-216082號公報等)。例如，在現有技術中，具有與工作臺相當的塊體。該現有技術，是利用驅動工作臺時的反力使塊體向工作臺驅動方向的反方向作直線運動，從而抵消驅動工作臺時的反力的。
但是，要實現精密機械裝置的高速化、高精度化，即便采用上述利用彈性橡膠等或上述專利文獻1～6所記載的現有的方法，也不能夠得到令人滿意的減振效果。
在如上所述進一步謀求精密機械裝置的高速化、高精度化時，振動更容易發生，因此，該高速化、高精度化也是有限度的。作為精密機械裝置，盡管就因振動而引起的性能的離散性而言還有可改善的余地，但過去還沒有能夠解決該問題的合適的技術。
發明內容
本發明是針對上述現有技術存在的問題提出的，其目的是，提供一種因振動而引起的性能的離散性可得到改善的機械裝置。
為實現上述目的，本發明所涉及的機械裝置，其特征是，具有移動體以及快速減振器。所說主動減振器，具有傳感器、執行器、以及控制器。
在這里，所說移動體相對于主體作直線運動。
此外，所說主動減振器，對在所說移動體的運動方向上產生的、該移動體所具有的固有振動進行控制。
所說傳感器，設在所說移動體上。所說傳感器，對該移動體所具有的一種或兩種以上固有振動之中的、在該移動體的運動方向上現在所產生的固有振動進行檢測。
所說執行器，設在所說移動體上。所說執行器，在該移動體的運動方向上產生振動。
所說控制器，使所說執行器產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
作為本發明的移動體所具有的固有振動的一個例子，可列舉出，在不使移動體運動的狀態下所預先得到的、移動體相對于移動體上的基準點所具有的固有振動。
這里所說的反相振動，就相位而言，是指相對于移動體所具有的固有振動的相位具有相反相位的振動。就頻率而言，是指具有與移動體所具有的固有振動的頻率相同的頻率的振動。就振幅而言，是指其符號與移動體所具有的固有振動的振幅正負顛倒、其大小(絕對值)與移動體所具有的固有振動的振幅同樣大小的振動。
這里所說的移動體所具有的固有振動，包括具有固有的單一(共振)頻率的振動、或者具有多個不同的(共振)頻率的振動。
作為本發明機械裝置的性能的例子，例如可列舉出測量精度、重復精度、運動精度等。
另外，在本發明中，所說主動減振器始終工作。所說傳感器，始終對在所說移動體的運動方向上現在所產生的移動體的固有振動進行檢測。所說執行器，始終在所說移動體的運動方向上產生振動。最好是，所說控制器，使所說執行器始終產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
此外，在本發明中，所說主動減振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器，設在所說移動體上。此外，在本發明中，具有存儲器。所說控制器，從所說存儲器獲取對于減振所說傳感器所檢測到的固有振動來說是最佳的、向所說執行器發出的控制信息。最好是，所說控制器，依據該獲取的控制信息，使該執行器產生振動。
在這里，所說存儲器儲存的是，在不使該移動體運動的狀態下所預先得到的、與該移動體所具有的一種或兩種以上的固有振動有關的信息、與對于相對于該移動體所具有的固有振動產生具有反相關系的振動來說是最佳的、向執行器發出的控制信息的關系。
此外，在本發明中，最好是具有接合器。
在這里，所說接合器，自由拆裝地設在所說移動體上。所說接合器，對所說主動戰振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器進行保持。
此外，在本發明中，所說執行器，具有一對慣性輪以及馬達。最好是，所說控制器，通過所說馬達對所說慣性輪的轉速進行控制，以使得該慣性輪產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
在這里，所說慣性輪，彼此向相反方向以相同速度作旋轉運動，在該移動體的運動方向上產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
此外，所說馬達，使所說慣性輪以依據所說傳感器所檢測到的固有振動的頻率而決定的轉速旋轉。
此外，在本發明中，所說移動體是三維測量機的探頭。最好是，所說主動減振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器，設在所說三維測量機的探頭上。
這里所說的“所說傳感器及所說執行器設在所說三維測量機的探頭上”，包括在探頭上直接設置所說傳感器及所說執行器、以及在用來安裝探頭的主軸上設置所說傳感器及所說執行器的情況。
本發明的三維測量機，也稱作三維坐標測量機。三維坐標測量機，具有相互正交的導向裝置、求出導向裝置的移動量的標尺、以及探頭。這樣，在三維測量機上，可依據所求出的移動量求出探頭的三維坐標值。
本發明的三維測量機的探頭，是用來對被測物上的點的三維坐標進行檢測的檢測器。作為探頭的種類，有接觸式的和非接觸式的。
圖1是本發明一實施形式的機械裝置的大體構成的說明圖。
圖2是本發明一實施形式的主動減振器安裝在三維測量機上的具體例。
圖3是本發明一實施形式的主動減振器的具體的說明圖。
圖4是構成圖3所示主動減振器的慣性輪的姿態特性的說明圖。
圖5是以本發明一實施形式的主動減振器減振的原理的說明圖。
發明的最佳實施形式下面，結合附圖對本發明一優選實施形式進行說明。
圖1示出本發明一實施形式的機械裝置的大體構成。
在本實施形式中，將三維測量機的、在設有探頭的狀態下在X軸方向上運動的Z軸主軸設為作為減振對象的移動體。在本實施形式中，對探頭的X軸方向的固有振動進行減振的例子進行說明。
該圖中所示的三維測量機(機械裝置)10，具有三維測量機主體(主體)12、Z軸主軸(移動體)14、以及主動減振器16。
其中，所說Z軸主軸14，相對于三維測量機主體12在X軸方向(運動方向)上作直線運動。
所說主動減振器16，具有傳感器18、執行器20、以及控制器22。在Z軸主軸14的前端設置著傳感器18及執行器20。
所說主動減振器16，對在作為Z軸主軸14之運動方向的X軸方向上產生的Z軸主軸14所具有的固有振動進行控制。
所說傳感器18，包括例如振動加速度傳感器等。所說傳感器18，設在安裝了探頭(圖中省略)的Z軸主軸14的前端。所說傳感器18，始終對Z軸主軸14所具有的一種或兩種以上固有振動之中的、在Z軸主軸14的X軸方向上現在所產生的固有振動成分(振動頻率、相位或振幅等)的振動性進行檢測。所說傳感器18所輸出的信號，依次輸入給控制器22。
所說執行器20，設在Z軸主軸14上。所說執行器20，始終在Z軸主軸14的X軸方向上產生振動。由此，執行器20將始終對Z軸主軸14施加振動。
所說控制器22，具有存儲器26以及CPU28。所說CPU28，具有振動成分獲取器30、控制信息獲取器32、以及指示器34。所說控制器22，通過驅動電路24對執行器20的動作進行控制。即，所說控制器22，使執行器20始終產生相對于傳感器18所測得的、Z軸主軸14上現在所產生的固有振動具有反相關系的振動。
在這里，所說存儲器26儲存的是，在不使Z軸主軸14運動的狀態下所預先獲得的、Z軸主軸14所具有的一種或兩種以上的固有振動、與對于相對于該Z軸主軸14的前端所具有的固有振動產生具有反相關系的振動來說是最佳的向執行器20發出的控制信息的關系。
在本實施形式中，是在不使Z軸主軸14運動的狀態下，通過執行器20產生振動的。邊改變由執行器20產生的振動頻率，邊以傳感器18對其振動幅度進行監視。控制器22，在傳感器18所監視的振動幅度的峰值超過閾值時，將此刻的頻率，作為Z軸主軸14的固有頻率儲存在存儲器26中。
所說振動成分獲取器30，依據來自傳感器18的信號，始終獲取Z軸主軸14上現在所產生的固有振動的成分(頻率、振幅或相位)。
所說控制信息獲取器32，從存儲器26獲取通過傳感器18所得到的、對于抑制Z軸主軸14上現在所產生的固有振動來說是最佳的、向執行器20發出的控制信息。
所說指示器34，按照由控制信息獲取器32獲取的控制信息，使執行器20始終產生振動。
另外，在本實施形式中，具有CMM用控制器36以及數據處理器38。
所說CMM用控制器36，由例如計算機等構成。所說CMM用控制器36，是通過該計算機以數字控制方式，進行三維測量機主體12的各軸移動和測量的操作的。
所說數據處理器38，依據通過三維測量機主體12進行測量動作而得到的XYZ坐標值，求取所需要的被測物的孔徑和孔的位置·臺階差等尺寸。
本實施形式的三維測量機10大體如上構成，下面對其作用進行說明。
在本實施形式中，以改善三維測量機10的測量精度的離散性為目的，在Z軸主軸14的前端設置了主動減振器16。并且，在本實施形式中，對Z軸主軸14的前端，施加相對于三維測量機主體12所具有的固有振動具有反相關系的振動。由此，作為本實施形式，能夠大幅度減小三維測量機主體12所具有的固有振動，因而能夠更為切實地實現三維測量機10的高精度化。
即，在三維測量機主體12的Z軸主軸14的前端，安裝了探頭。通過獲取探頭前端的測頭與被測物進行接觸的瞬間的XYZ坐標，進行坐標值的測量。
在這種三維測量機10中，特別成問題的是Z軸主軸14高速移動后的余振、和測量時等中的低速移動時的振動。
即，若要使探頭在被測物的測量部位附近高速定位，探頭在高速定位開始的加速那一刻將要承受加速G。而且，探頭在進行減速那一刻要承受減速G。這樣的外力，是導致高速移動時Z軸前端產生振動的原因。
之后，在使探頭的測頭以低速與被測物進行接觸時，在進行該接觸那一刻該取XYZ軸坐標值，并立即停止探頭的相對運動。即使在以這樣微小的動作進行測量時，也有微小的振動產生，因此，測量值多產生離散性誤差。
為此，在本實施形式中，在Z軸主軸14的前端設置了傳感器18及執行器20。在本實施形式中，最好是，至少在Z軸主軸14的減速開始時刻以及低速移動時刻，相對于Z軸主軸14的前端上所產生的微小振動，施加具有反相關系的振動，從而對Z軸主軸14進行主動減振。
即，作為控制器22，為了抑制Z軸主軸14高速移動后的余振，在高速移動后進行減速時，對Z軸主軸14進行主動控制。
此外，在進行定位之后，Z軸主軸14以測量速度向被測物接近，因此，此刻存在著尚有余振的可能性。為了消除測量時Z軸主軸14上可能產生的低速振動，在以測量速度進行移動時，控制器22也對Z軸主軸14進行主動減振。
通過這樣對Z軸主軸14進行主動減振，Z軸主軸14的前端上現在所產生的固有振動、與通過執行器20施加的振動，相互抵消。由此，從理論上說，Z軸主軸14上所產生的振動為零。
其結果，在本實施形式中，即使在Z軸主軸14高速移動后的余振成為特別突出問題的點(POINT)測量時、以及Z軸主軸14的低速測量時的振動成為特別突出問題的掃描(SCANNINC)測量時，也能夠大幅度減小Z軸主軸14上產生的振動。
因此，本實施形式能夠改善因Z軸主軸14的振動而產生的三維測量機10的測量精度的離散性，因而能夠實現三維測量機10的高精度化。
始終工作本發明人對使所說主動減振器工作的時序進行了研究，結果發現，雖然說，僅在至少Z軸主軸14上檢測出振動性時，使執行器20工作(例如在Z軸主軸14減速開始時刻和低速移動時刻，立即進行減振)也是非常重要的，但是，在本實施形式中，使主動減振器16始終工作則更為重要。其理由可列舉出如下，即，要對執行器20的、從正在進行減振控制的狀態(執行器20正在工作的狀態)過渡到不進行減振控制的狀態(執行器20不工作的狀態)的過渡狀態，進行控制是非常困難的。
為此，本實施形式的特征在于，使傳感器18始終工作，始終對執行器20所產生的振動進行控制。此外，經本發明人確認，Z軸主軸14上始終產生固有振動，從這一點來說，在本實施形式中，尤其以使主動減振器16始終工作為佳。
為此，在本實施形式中，傳感器18，始終對三維測量機10的Z軸主軸14的X軸方向上的現在所產生的固有振動進行檢測。
所說執行器20，始終在X軸方向上產生振動。
所說控制器22，使執行器20上始終產生相對于傳感器18所時刻進行檢測的、Z軸主軸14上現在所產生的固有振動，具有反相關系的振動。
其結果，作為本實施形式，與僅在檢測到振動性時使執行器20工作的情況相比，能夠更為切實并更為容易地通過執行器20對Z軸主軸14進行主動減振。
振動性本發明人就如何更好地進行主動減振進行了研究，結果獲悉，正確區分傳感器18所輸出信號的波形的變化，是起因于Z軸主軸14承受的加速度G或減速G、還是起因于振動性，是非常重要的。并且獲悉，尤其以在進行減振控制之前進行這種區分為佳。作為本實施形式，通過進行這種區分，可依據傳感器18所輸出的信號，更好地進行主動減振。
下面，就依據傳感器18所輸出的信號的振動性進行主動減振的例子，進行具體的說明。
即，在Z軸主軸14的剛性非常大，Z軸主軸14上幾乎不產生振動的場合，傳感器18只輸出加速度G或減速G。但是，這并不是振動性，因而尤其以，使控制器22在檢測到振動性之后向執行器20發出進行新的減振控制的指示為佳。
為此，控制器22始終對傳感器18輸出信號的波形有無變化進行監視。在本實施形式中，當傳感器18輸出信號的波形發生了變化時，便對其變化是起因于振動還是起因于加速度進行判定。
在本實施形式中，控制器22，是依據與Z軸主軸14的固有振動的頻率相對應的振動頻率是否儲存在存儲器26中，來判定傳感器18輸出信號的波形的變化是否起因于振動的。
即，就傳感器18所輸出的信號而言，若存儲器26中存在有與該信號波形相對應的振動頻率信息，控制器22便判定該情況起因于振動性。另一方面，就傳感器18所輸出的信號而言，若存儲器26中不存在與該信號波形相對應的振動頻率，控制器22便判定該情況并非起因于振動性。
并且，就傳感器18所輸出的信號波形而言，若未檢測出振動性，則控制器22不改變向執行器20所發出的控制信息，仍沿用之前的控制信息。另一方面，就傳感器18發出的信號波形而言，若檢測出與之前不同的振動性，則控制器22從存儲器26獲取對于對與之前不同的固有振動減振來說是最佳的控制信息。并且，控制器22按照新取得的控制信息，使執行器20產生振動。
如上所述，控制器22，依據傳感器18輸出信號的波形，始終對現在所產生的Z軸主軸14的固有振動的變化進行監視。并且，在檢測出不同的振動性時，控制器22立即對執行器20的動作進行與該固有振動相對應的最佳控制。由此，本實施形式，與在振動性的判定方面未采取措施的情況相比，能夠更為切實地對Z軸主軸14進行主動減振。
接合器本發明人，就主動減振器在三維測量機主體上的安裝方式進行了研究，結果發現，尤其以至少將傳感器及執行器設成接合器為佳。其結果，本實施形式，從主動減振器的裝設方式而言，可提高其在三維測量機主體上進行安裝的通用性。
下面，就傳感器及執行器接合器化，進行具體的說明。
圖2示出，本實施形式的主動減振器在三維測量機主體12上的最佳安裝方式的例子。
該圖中，所說主動減振器之中的傳感器及執行器，在被保持在接合器40上的狀態下可自由拆裝地設在Z軸主軸14的前端上。
在本實施形式中，接合器40的上部，以可相對于Z軸主軸14的下部自由拆裝地構成。接合器40的下部，以可相對于探頭接合器44自由拆裝地構成。
如上所述，在本實施形式中，使對主動減振器進行保持的接合器40，相對于Z軸主軸14自由拆裝。由此，作為本實施形式，不僅對于專用的三維測量機，就是對于現有的三維測量機，也能夠很容易地附加上本實施形式的主動減振器16。
因此，本實施形式與主動減振器16為固定式的相比，還能夠提高相對于現有三維測量機的通用性。由此，作為本實施形式，能夠對更多的三維測量機改善測量精度離散性。
三維測量機主體12，具有主體底座46、測量臺48、以及固定在主體底座46上的門柱50。
測量臺48，設置在主體底座46上而在Y方向上自由移動。測量臺48使被測物在Y方向上移動。
Z軸主軸14，設置在門柱50上而在X方向、Z方向上自由移動。Z軸主軸14使探頭42在X方向、Z方向上移動。
在這里，在本實施形式中，使探頭42向X方向移動，探頭42的固有振動在X方向上產生。因此，在本實施形式中，對X方向的固有振動進行減振。
如上所述，探頭42的固有振動是在X方向上產生的，因而使執行器也在X方向上振動。
在本實施形式中，為了至少將Z軸主軸14的高速移動后(使探頭42向X方向高速移動時)的余振消除，是在高速移動后減速時進行主動控制的。
此外，在本實施形式中，為了至少將Z軸主軸14的低速測量時(探頭42向X方向低速移動時)的低速振動消除，是在以測量速度移動時進行主動減振的。
執行器本發明人對執行器進行研究后得知，尤其以使用慣性輪為佳。
即，在本實施形式中，作為執行器，也可以使用直接動作式氣壓缸或液壓缸。
但是，在本實施形式中，若使用慣性輪等旋轉體作為執行器，則從容易設計和容易制造等方面來說具有優越性，因而尤為適宜。
此外，在本實施形式中，作為執行器，與直接動作體相比，采用可對諸如馬達等的旋轉直接加以利用的旋轉體，可使設計、制造變得容易。此外，作為執行器，雖說也可以考慮使用以線性馬達驅動的直接動作體，但需要有直線導向裝置，因而結構將變得復雜，而且有時會使減振變得困難。
為此，在本實施形式中，作為執行器，尤其以使用慣性輪為佳。
其結果，作為本實施形式，對于單一方向的振動，能夠高效率且以簡單的結構進行抑制，故設計、制造起來很容易。
圖3示出，適用于本實施形式的、使用慣性輪的主動減振器。
該圖所示的接合器40，具有基礎框架51、執行器20、以及傳感器18。執行器20與傳感器18被保持在基礎框架51上。
傳感器18對基礎框架(基準點)51的振動性進行檢測。
執行器20具有在Z軸方向上具有旋轉軸的馬達52，在Z軸方向上具有旋轉軸的一對齒輪54、56，以及在Z軸方向上具有旋轉軸的一對慣性輪58、60。
在該執行器20中，在馬達52的旋轉軸上，設有齒輪54以及慣性輪58。
所說馬達52的旋轉，在傳遞給慣性輪58的同時，還經由齒輪54、56傳遞給慣性輪60。
因此，慣性輪58、60，是彼此向相反方向以相同速度作旋轉運動的。由此，慣性輪58、60，能夠相對于傳感器18所測得的固有振動(Z軸主軸上現在所產生的固有振動)，在X軸方向上產生具有反相關系的振動。
在這里，作為控制器，對在馬達52的驅動下而產生的慣性輪58、60的旋轉進行控制，使得慣性輪58、60以依據傳感器18獲得的固有振動的頻率(Z軸主軸上現在所產生的Z軸主軸的固有振動的頻率)而決定的頻率，進行旋轉。
振動方向的限定本實施形式的三維測量機10，采用的是工作臺移動型測量機，固此，Z軸主軸14主要產生X軸方向的振動。因此，在本實施形式中，將慣性輪58、60如圖4所示地配置。由此，本實施形式能夠使執行器20的振動與作為Z軸主軸振動方向的X軸方向相對應。
即，慣性輪58、60，以軸進行支承而呈相同的偏心狀態，分別以旋轉軸55、57為中心向相反方向作旋轉運動。此時，當慣性輪58、60為圖4(A)所示的姿態1時，在X方向的負方向產生力矩59、61。因此，在執行器上，將在X方向的負方向上產生兩倍的力矩。
而當慣性輪58、60為圖4(B)所示的姿態2時，Y方向的力矩59、61相互抵消。因此，圖4(B)中的力矩為零。
當慣性輪58、60為圖4(C)所示的姿態3時，在X方向的正方向上產生力矩59、61。因此，在圖4(C)中，在執行器上，在X方向的正方向上產生兩倍的力矩。
而當慣性輪58、60為圖4(D)所示的姿態4時，Y方向的力矩59、61相互抵消。因此，在圖4(D)中，力矩為零。
通過使所說慣性輪58、60旋轉，在X方向的正方向上周期性地產生力矩，從而在執行器上產生振動。因此，作為本實施形式，通過采用圖4所示的慣性輪58、60的配置方式，可使執行器僅在X方向的正負方向上產生振動。
為此，在本實施形式中，是利用如上述那樣得到的、執行器僅在X方向的正負方向上的振動進行如下所述的減振的。
即，在本實施形式中，當傳感器檢測到圖5(A)所示的固有振動的信號62時，在執行器上產生相對于圖5(B)所示的固有振動的信號62具有反相關系的振動信號64。
于是，一個振動成分的波峰部分位于另一個振動成分的波谷部分的位置上。由此，現在所產生的固有振動與執行器的振動相互抵消。
其結果，Z軸主軸上現在所產生的振動，在理論上如圖5(C)所示，其振幅為零而被抵消。
作為控制器，為了進行如上所述的主動減振控制，需要使傳感器所輸出的固有振動信號62與馬達的角速度同步。由此，控制器可使執行器產生相對于圖5(B)所示的、傳感器所輸出的固有振動信號62，具有反相關系的振動信號64。
Z軸主軸的前端上所產生的振動，是該結構體所固有的。因此，在本實施形式中，對于Z軸主軸的前端上所要產生的振動，預先以傳感器進行了檢測。并且，計算出該Z軸主軸的前端上所要產生的振動的頻率成分和大小。在本實施形式中，最好是根據所求得的振動的大小，選擇大小合適的慣性輪。
在本實施形式中，最好是以馬達的轉速對慣性輪的頻率進行調節。即，在本實施形式中，可依據Z軸主軸振動時的固有振動頻率調節馬達的轉速，從而對慣性輪的轉速進行調節。因此，在本實施形式中，可依據所說轉速下的慣性矩來決定慣性輪的質量以及不平衡量。
在本實施形式中，慣性輪的形狀可使用任意形狀。但是，在本實施形式中，慣性輪的形狀尤其以半圓形為佳，因為這種形狀在加工的容易性方面具有優越性。
特別是在使用慣性輪的場合，要對從正在進行減振控制的狀態(慣性輪正在旋轉的狀態)到不進行減振控制的狀態(慣性輪未旋轉的狀態)的過渡狀態，進行控制是困難的。
為此，特別是對于使用慣性輪的執行器，最好是，使傳感器始終工作，始終對慣性輪的轉速進行控制。
如上所述，根據本實施形式的三維測量機，將主動減振器之中的至少傳感器及執行器設在Z軸主軸的前端上。并且，在本實施形式中，對Z軸主軸前端施加相對于三維測量機的固有振動具有反相關系的振動。
其結果，在本實施形式中，能夠大幅度減小機械裝置所具有的固有振動。因此，作為本實施形式，能夠改善因所說振動而可能產生的、三維測量機測量精度的離散性，因而能夠實現三維測量機的高精度化。
而且，在本實施形式中，僅通過附加如前所述的主動減振器，便能夠做到，在不增加結構體的剛性的情況下改善三維測量機的測量精度的離散性。由此，本實施形式能夠以低成本提高三維測量機的性能。
另外，本發明并不限定于前述結構，可以在發明要旨的范圍內實施各種變形。
例如，對于前述結構，就在三維測量機上設置主動減振器的例子進行了說明。但，本發明并不限定于此，只要是具有移動體的機械裝置，任何一種機械裝置均可應用本發明。本發明，例如在以前述三維測量機為代表的坐標測量機、工作機械、一般加工機械、定位裝置中，也能夠適當地得到應用。
此外，在本實施形式中，作為執行器，就通過使慣性輪旋轉而進行減振的執行器的例子進行了說明。但是，本實施形式的執行器，并不限定于這種結構，也可以是這樣一種結構，即通過將與移動體的固有振動具有反相關系的振動，施加在具有既定質量的重物上，從而進行減振的結構。此時，對于重物，可以通過壓電單元等壓電元件、氣壓或液壓活塞、或者音圈等電磁驅動源施加振動。
再有，就移動體的固有振動僅在單軸方向上產生、用來減振的振動也在相同方向上產生的例子進行了說明。但是，本發明并不限定于此，振動的方向也可以是雙軸方向(在平面內振動)或三軸方向(立體振動)。即，在本發明中，只要使執行器產生，相對于固有振動具有相反的相位、相同的振幅以及相同的周期的振動，從而將具有傳感器所檢測到的振動方向、振幅以及周期的該固有振動抵消即可。
如以上所說明的根據本發明的機械裝置，具有對在移動體的運動方向上現在所產生的該移動體所具有的固有振動進行控制的主動減振器。其結果，作為本發明，能夠改善機械裝置的性能的離散性。
此外，在本發明中，所說主動戰振器始終工作。因此，本發明能夠進一步改善所說機械裝置的性能的離散性。
此外，在本發明中，具有存儲器，為了產生相對于預先已獲得的移動體的固有振動具有反相關系的振動，該存儲器中儲存了最佳的、向執行器發出的控制信息。因此，作為本發明，能夠更為容易并且更為切實地改善所說機械裝置的性能的離散性。
此外，在本發明中，所說傳感器及執行器被保持在接合器上。因此，作為本發明，能夠使更多的機械裝置實現其性能離散性的改善。
此外，在本發明中，作為執行器使用的是慣性輪。因此，作為本發明，能夠以更低廉的成本改善所說機械裝置的性能的離散性。
再有，在本發明中，將所說主動減振器設在了三維測量機的探頭上。因此，作為本發明，能夠改善三維測量機的性能的離散性。
權利要求
1.一種機械裝置，其特征是，具有相對于主體作直線運動的移動體、以及對在所說移動體的運動方向上產生的、移動體所具有的固有振動進行控制的主動減振器；所說主動減振器，具有傳感器、執行器、以及控制器，所說傳感器，設在所說移動體上，對該移動體所具有的一種或兩種以上固有振動之中的、在該移動體的運動方向上現在所產生的固有振動進行檢測，所說執行器，設在所說移動體上，在該移動體的運動方向上產生振動，所說控制器，使所說執行器產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
2.如權利要求1所說的機械裝置，其特征是，所說主動減振器始終工作；所說傳感器，始終對在所說移動體的運動方向上現在所產生的移動體的固有振動進行檢測；所說執行器，始終在所說移動體的運動方向上產生振動；所說控制器，使所說執行器始終產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
3.如權利要求1所說的機械裝置，其特征是，所說主動減振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器，設在所說移動體上；并具有存儲器，該存儲器中儲存有，在不使該移動體運動的狀態下所預先得到的、與該移動體所具有的一種或兩種以上的固有振動有關的信息、以及對于相對于該移動體所具有的固有振動產生具有反相關系的振動來說是最佳的向執行器發出的控制信息的關系；所說控制器，從所說存儲器獲取，對于對所說傳感器所檢測到的固有振動減振來說是最佳的、向所說執行器發出的控制信息，依據該獲取的控制信息，使該執行器產生振動。
4.如權利要求1所說的機械裝置，其特征是，具有接合器，該接合器自由拆裝地設在所說移動體上，對所說主動減振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器進行保持。
5.如權利要求1所說的機械裝置，其特征是，所說執行器，具有至少一對慣性輪以及馬達，所說至少一對慣性輪，彼此向相反方向以相同速度作旋轉運動，在該移動體的運動方向上產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動，所說馬達，使所說慣性輪以依據所說傳感器所檢測到的固有振動的頻率而決定的轉速旋轉；所說控制器，通過所說馬達對該慣性輪的轉速進行控制，以使得所述慣性輪產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
6.如權利要求2所說的機械裝置，其特征是，所說執行器，具有至少一對慣性輪以及馬達，所說至少一對慣性輪，彼此向相反方向以相同速度作旋轉運動，在該移動體的運動方向上產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動，所說馬達，使所說慣性輪以依據所說傳感器所檢測到的固有振動的頻率而決定的轉速旋轉；所說控制器，通過所說馬達對該慣性輪的轉速進行控制，以使得所說慣性輪產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
7.如權利要求3所說的機械裝置，其特征是，所說執行器，具有至少一對慣性輪以及馬達，所說至少一對慣性輪，彼此向相反方向以相同速度作旋轉運動，在該移動體的運動方向上產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動，所說馬達，使所說慣性輪以依據所說傳感器所檢測到的固有振動的頻率而決定的轉速旋轉；所說控制器，通過所說馬達對該慣性輪的轉速進行控制，以使得所說慣性輪產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
8.如權利要求4所說的機械裝置，其特征是，所說執行器，具有至少一對慣性輪以及馬達，所說至少一對慣性輪，彼此向相反方向以相同速度作旋轉運動，在該移動體的運動方向上產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動，所說馬達，使所說慣性輪以依據所說傳感器所檢測到的固有振動的頻率而決定的轉速旋轉；所說控制器，通過所說馬達對該慣性輪的轉速進行控制，以使得所說慣性輪產生相對于所說傳感器所檢測到的固有振動具有反相關系的振動。
9.一種機械裝置，其特征是，具有權利要求1所說的機械裝置，所說移動體是三維測量機的探頭，所說主動減振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器，設在所說三維測量機的探頭上。
10.一種機械裝置，其特征是，具有權利要求2所說的機械裝置，所說移動體是三維測量機的探頭，所說主動減振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器，設在所說三維測量機的探頭上。
11.一種機械裝置，其特征是，具有權利要求3所說的機械裝置，所說移動體是三維測量機的探頭，所說主動減振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器，設在所說三維測量機的探頭上。
12.一種機械裝置，其特征是，具有權利要求4所說的機械裝置，所說移動體是三維測量機的探頭，所說主動減振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器，設在所說三維測量機的探頭上。
13.一種機械裝置，其特征是，具有權利要求5所說的機械裝置，所說移動體是三維測量機的探頭，所說主動減振器之中的、至少所說傳感器及所說執行器，設在所說三維測量機的探頭上。
全文摘要
一種機械裝置(10)，其特征是，具有相對于主體(12)作直線運動的移動體(14)、以及對在該移動體的運動方向上產生的移動體所具有的固有振動進行控制的主動減振器(16)；該主動減振器具有設在該移動體上的、對該移動體所具有的一種或兩種以上的固有振動之中的、在該移動體的運動方向上現在所產生的固有振動進行檢測的傳感器(18)；設在該移動體上的、在該移動體的運動方向上產生振動的執行器(20)；以及使該執行器產生相對于該傳感器(18)所檢測到的固有振動具有反相關系的振動的控制器(22)。
文檔編號G05D19/02GK1573159SQ20041004459
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月12日 優先權日2003年5月13日
發明者小倉勝行, 安西博忠 申請人:株式會社三豐