[發(fā)明專利]振動試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910253965.0
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN101750201A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 村內一宏;松本繁;宮下博至;田代和義
• 申請（專利權）人: 國際計測器株式會社
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發(fā)明涉及一種使工件振動的振動試驗裝置。

背景技術

以往，使用如日本專利申請公開公報JP2007-152362A所記載的、通過伺服電動機和進給絲杠等的直線運動變換器將可動部進行往復驅動，使固定在可動部的材料振動的振動試驗裝置。伺服電動機是通過將作為目標的角度(設定角度)輸入伺服放大器，而將伺服電動機的旋轉軸的角度移動到該角度的結構。在伺服電動機中設置有用于檢測軸的角度的變化的旋轉式編碼器，伺服放大器基于根據(jù)旋轉式編碼器的檢測值所判斷的旋轉軸的角度與設定角度的差量生成給予伺服電動機的驅動電力。

近年來，響應性高的伺服電動機日益實用化，并且日益能夠以正弦波、矩形波、三角波或地震波等變位波形、以高頻率使可動部和工件變位。在這樣的振動試驗裝置中，能夠進行在保持工件的速度的振幅大致恒定的同時使頻率變化的速度振幅恒定掃描(sweep)試驗、或在保持工件的加速度的振幅大致恒定的同時使頻率變化的加速度振幅恒定掃描試驗。

在這樣的掃描試驗中，需要使工件的速度或加速度的振幅為恒定。在現(xiàn)有技術中，根據(jù)試驗裝置的直線運動變換器的變換率(若直線運動變換器為進給絲杠機構，則根據(jù)進給絲杠的導程(lead))，控制伺服電動機的角速度或角加速度，由此以所希望的速度或加速度使工件振動。但是，特別是在高頻域中，由于工件自身或動力傳遞系統(tǒng)(減速器和直線運動變換器)的彈性、粘性，根據(jù)伺服電動機的旋轉軸的角度的變化量和動力傳遞系統(tǒng)的特性計算的工件的角速度、速度、角加速度或加速度的理論值與實際的工件的角速度、速度未必一致。因此，以往的振動試驗裝置在包括高頻域在內的寬頻帶中不能夠進行速度振幅恒定掃描試驗、加速度振幅恒定掃描試驗。

發(fā)明內容

本發(fā)明是鑒于上述問題而研發(fā)的。即，本發(fā)明的目的在于提供一種在包括高頻域在內的寬頻帶中能夠進行速度振幅恒定掃描試驗以及加速度振幅恒定掃描試驗的振動試驗裝置。

為了達成上述目的，通過本發(fā)明提供以工件的速度在按照規(guī)定的設定波形使周期變化的同時反復發(fā)生變動的方式使該工件振動的振動試驗裝置。本發(fā)明的實施方式的振動試驗裝置具有：工件被固定的可動部；往復驅動可動部使工件振動的伺服電動機；檢測工件的速度的速度檢測機構；和控制伺服電動機的控制機構，控制機構按如下方式控制伺服電動機：根據(jù)速度檢測機構的檢測結果，取得速度變動波形，每次速度變動波形的反復的周期發(fā)生變化時，判斷不受限制于速度變動波形的反復的周期，規(guī)定的設定速度相對于工件的速度的最大值的比是否落在規(guī)定的范圍內，當判斷為未落在規(guī)定的范圍內時，僅以與速度檢測機構在規(guī)定期間內所計測的速度的最大值和規(guī)定的設定速度之間的差量、相對于上述最大值的比率成比例的大小，使伺服電動機的旋轉軸的振幅變化，而使規(guī)定的設定速度相對于工件的速度的最大值的比落在規(guī)定的范圍內。

或者，本發(fā)明的另一實施方式的振動試驗裝置具有：工件被固定的可動部；往復驅動可動部使工件振動的伺服電動機；檢測工件的加速度的加速度檢測機構；和控制伺服電動機的控制機構?？刂茩C構按如下方式控制伺服電動機：根據(jù)加速度檢測機構的檢測結果，取得加速度變動波形，每次加速度變動波形的反復的周期發(fā)生變化時，判斷不受限制于加速度變動波形的反復的周期，規(guī)定的設定加速度相對于工件的加速度的最大值的比是否落在規(guī)定的范圍內，當判斷為未落在規(guī)定的范圍內時，僅以與加速度檢測機構在規(guī)定期間內所計測的加速度的最大值和規(guī)定的設定速度之間的差量、相對于上述最大值的比率成比例的大小，使伺服電動機的旋轉軸的振幅變化，而使規(guī)定的設定加速度相對于工件的加速度的最大值的比落在規(guī)定的范圍內。

控制機構也可以構成為，速度的最大值和設定速度的比、或者加速度的最大值與設定加速度的比偏離規(guī)定的范圍時，使伺服電動機的旋轉軸的振幅變化。另外，也可以構成為，每當波形的反復的周期變化時進行上述控制。

另外，規(guī)定的范圍內例如是0.95至1.05之間。或者，規(guī)定的范圍是0.99至1.01之間。

振動試驗裝置是也可以通過進給絲杠機構使可動部進行直線往復驅動的裝置。在該情況下，被檢測的工件的速度和加速度分別為可動部的特定位置處的速度和加速度的進給絲杠機構的進給方向分量。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠實現(xiàn)在包括高頻域在內的寬頻帶中能夠進行速度振幅恒定掃描試驗或加速度振幅恒定掃描試驗的振動試驗裝置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式的振動試驗裝置的俯視圖。