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防振台についての概要、用途、原理などをご説明します。また、防振台のメーカー18社一覧や企業ランキングも掲載しております。防振台関連企業の2025年3月注目ランキングは1位:特許機器株式会社、2位:倉敷化工株式会社、3位:日本防振工業株式会社となっています。
防振台とは、微細な加工を要する製造現場や精密な光学実験などを行う場面などで、振動を発生する機器から、振動が外部への伝搬を抑えることを目的とした装置です。
防振台の性能を決めるのは、防振台自体が有する固有振動数です。固有振動数とは、物体が自由に振動する時の振動数であり、外部からの力が加わらなくても、その物体は固有振動数で振動します。物体の固有振動数が小さいほど、周囲からの振動に追従できなくなるため、固有振動数が低い防振台は防振性が高まります。
防振台にはよく空気ばねが用いられており、水平方向のみならず三次元方向に対して防振することが可能です。空気ばねは空気の粘性抵抗により、すみやかに振動を減衰させることができます。
防振台は、空気ばねなどを用いた振動低減方法によって、半導体・液晶ディスプレイ製造といった振動を嫌う精密機器製造の場面においてよく利用されています。特に振動を発生させるポンプや工作機械などを台上で用いる場合、防振台を使えば外部に振動が伝わることを抑制することが可能です。
あるいは精密ばかりを用いた計測やマイクロスコープによる観察においても、作業時の机上の振動、あるいは外部からの振動を速やかに抑制できるため、計測時間の効率化を図ることができます。
防振とは、振動する機械などの振動体から外部へと伝わる振動をできるだけ抑制することです。気体中を伝わる振動は途中にある壁などの障害を通じて大きく減衰するため、あまり遠くまで振動が伝わることはありません。しかし、固体を伝わる振動の場合では、固体が媒質となり振動を伝搬するので、物理的に振動の伝達を抑えることが必要となります。
固体中の振動の伝播を抑えるためには、固体が固有に持つ振動数 (固有振動数) が低くなるようにすることが大切です。もし、ある物体の固有振動数をと同じ周波数の振動が入力された場合、その物体は激しく振動します。これを共振と言います。共振現象は最悪の場合に、機械が壊れる原因にもなりかねません。
したがって、振動を減らすためには、伝播する周波数と固有振動数をできるだけ大きく遠ざけることで振動の伝搬は低減できます。特に、固有振動数を小さくするほど振動伝達率が低減するため、防振台においても空気ばねやコイルスプリングを取り付ける手法などを用いています。その固有振動数は、10ヘルツ以下という低振動数です。
空気ばね方式では、金具とゴム膜で構成された空気ばねに圧縮空気を封入します。外部からコンプレッサなどで空気供給を行い、台の水平を維持しています。一方で、コイルスプリング方式では、空気を必要としないメリットがありますが、台に載せているものの重心が移動するとスプリングがたわ無ことによって、傾きが生じてしまうことがデメリットです。
防振台にはメカニズムによって、大きく2つの種類があります。
パッシブ型の防振台は、入力された振動エネルギーを防振ゴムなどの柔らかい材質の部材や空気ばねなどによって吸収するタイプの防振台です。多くの防振台はパッシブ型です。パッシブ型の防振台の中には、コンプレッサーや工場エアなどによって空気を供給する必要があります。
アクティブ型の防振台は、強制的に振動を打ち消すタイプの防振台です。センサーによって振動を検知し、アクチュエータが入力振動とは逆向きの力を加えることによって、振動を打ち消します。
アクティブ型の防振台はパッシブ型と比較すると、コントローラやアクチュエータなどの装置が必要で大掛かりになりますが、特に10Hz以下の低い周波数の防振に向いています。
防振台は振動を発生する装置などを載せ、載せた装置が発生する振動を周囲に伝えにくくするための装置です。逆に振動がある環境において、周囲から入ってくる振動を低減させる装置を除振台と言います。
振動の発生を抑えるのが防振であり、入ってきた振動を低減させるのが除振台です。役割によって呼び方は違いますが、装置としては多くの場合は防振、除振のいずれにも使うことができます。
また、制振という用語もありますが、制振は振動する物体に直接ブレーキをかけることです。具体的には、ダンピングという減衰装置によって振動を少なくします。
参考文献
https://jpn.surugaseiki.com/products/category/vibratoin-isolating-table
https://www.vibra.co.jp/products/detail/83
http://www.boushin.com/mechanism/
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
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