[實用新型]一種柔性梁末端振動特性測試裝置

有效

• 申請號: 201320597590.1
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN203432773U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 張慧;王欽若;陳泓江
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本實用新型是一種柔性梁末端振動特性測試裝置，屬于柔性梁末端振動特性測試裝置的創新技術。

背景技術

在機器人、高速板材送料、高速封裝等設備的工程應用中,針對這些設備的運行特點，可提煉出這樣一類帶末端質量體的柔性梁系統，其作快速、頻繁點到點的運動，且要求末端質量在目標點處高精度定位。這一類帶末端質量體的柔性梁系統在許多領域中有著強烈的工程應用背景，且由于實際工程的特殊性，梁末端一般無法安裝反饋檢測裝置。因此有必要研制一套簡單、實用的無狀態反饋的柔性梁機械裝置，可進行運動特性的測試以及模型、定位控制算法有效性的驗證，這樣驗證后的成果才能有效、節能、安全地應用到實際工程中去。

目前，可用于帶末端質量體的柔性梁系統的振動特性測試的實驗裝置主要是采用伺服電機或者直線電機驅動運動平臺，采用磁柵或者光柵作為位置檢測元件，形成一個全閉環的控制系統，與實際的工程應用中不能安裝有反饋檢測裝置相矛盾。另外，常見的實驗裝置中的梁及末端質量一般都是固定在運動平臺上，不能隨意改變其參數，一旦控制系統的機械參數發生變化，就必須要改動整個機械裝置，靈活性差。此外，目前很多的實驗裝置在模擬系統阻尼時，通常都是在控制器上外加一個干擾電信號，然后通過設計算法來進行控制，雖然能夠達到一定的模擬和控制效果，但與實際系統的物理結構不符。

實用新型內容

本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種柔性梁末端振動特性測試裝置。本實用新型在無狀態反饋情況下，當系統作快速、頻繁點到點運動時，能有效測試梁末端質量體的振動特性，為模型及其定位控制算法的驗證提供一種結構簡單的測試裝置。本實用新型操作方便、擴展性強、方便實用。

本實用新型的技術方案是：本實用新型的柔性梁末端振動特性測試裝置，包括操作平臺、工作臺、直線滑臺、可調節支架、柔性梁、末端質量體、阻尼可調節裝置及其控制系統，控制系統包括有運動控制器、激光位移測量系統、計算機，工作臺固定在操作平臺上，工作臺的上部分固定有交流伺服電機和滑臺，伺服電機的伺服電機輸出軸直接與滑臺中的滾珠絲桿相連；滑臺兩端固定有第一限位開關和第二限位開關，第一限位開關和第二限位開關的信號輸出端與運動控制器相連；滑塊與絲杠螺母相連；滾珠絲桿與絲杠螺母組成螺旋傳動副，可調節支架固定在滑塊上；末端質量體裝設在柔性梁的一端；阻尼調節裝置固定在工作臺上，激光位移測量系統測量滑塊和末端質量體的位移量，且激光位移測量系統的信號輸出端與計算機連接，計算機與運動控制器相連，運動控制器與驅動器相連，伺服電機的編碼器檢測伺服電機的轉速，編碼器的信號輸出端與驅動器的信號輸入端連接，驅動器的信號輸出端與伺服電機連接。

上述激光測量系統包括有第一激光感測頭、第二激光感測頭以及激光控制器，第一激光感測頭和第二激光感測頭分別無接觸測量滑塊和末端質量體的位移量，第一激光感測頭和第二激光感測頭的信號輸出端與激光控制器連接，激光控制器通過導線與計算機相連。

上述可調節支架包括有底板、底板中部的豎直架以及豎直架上部的調節架，豎直架固定在可調節支架的底板上，調節架通過固定螺栓將柔性梁固定在豎直架上，通過固定螺栓調節柔性梁的有效梁長。

上述阻尼調節裝置固定在工作臺上，阻尼調節裝置包括有阻尼材料放置架、調節閥門、移動桿、第一放置架固定機構和第二放置架固定機構、第一連接軸和第二連接軸、放置架移動機構，其中第一放置架固定機構和第二放置架固定機構固定在工作臺上，第一連接軸和第二連接軸通過連接螺栓固定在第一放置架固定機構和第二放置架固定機構的兩端，阻尼材料放置架固定在放置架移動機構的上方，放置架移動機構的兩端通過通孔穿過第一連接軸和第二連接軸，且底部不與工作臺接觸，調節閥門固定在移動桿的頂端，移動桿通過通孔穿過第一放置架固定機構和第二放置架固定機構，移動桿通過螺紋孔穿過放置架移動機構，移動桿為螺紋桿，旋轉調節閥門，放置架移動機構能前后移動，從而使得阻尼材料放置架能沿柔性梁的方向前后移動。