[實用新型]一種伺服電機驅動式大位移振動裝置

有效

• 申請號: 201320626062.4
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN203540872U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 陳章位;欒強利
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B06B1/12
• 分類號: B06B1/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及振動模擬裝置，尤其涉及一種伺服電機驅動式大位移振動裝置。?

背景技術

振動裝置主要應用于振動環境模擬領域，如地震波形再現，土木結構擬靜、擬動力實驗，以及包裝產品振動環境模擬等。常規的振動裝置（振動臺）包括機械式、電磁式、電液式等結構，振動過程存在噪音污染，而且可實現的振動位移過小，電液式振動裝置振動位移較大，但仍難滿足低頻響、大位移振動要求，并且存在環境污染。本實用新型針對一種伺服電機驅動式大位移振動裝置，所設計的振動裝置可以實現低頻響、大位移運動，能夠真實模擬試件工作過程中的振動環境，同時，裝置采用靜壓導軌結構可以保證振動裝置具有很大的抗傾覆能力，從而保證振動裝置工作過程的平穩性和可靠性，目前為止，國內未見此種類型通過伺服電機實現大位移振動模擬的振動裝置。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有振動裝置低頻響應位移過小，振動過程噪音過大的不足，提供一種伺服電機驅動式大位移振動裝置。

伺服電機驅動式大位移振動裝置包括運動臺體和振動控制器，所述運動臺體包括底座、伺服電機、第一滾珠絲杠、第二滾珠絲杠、臺面、第一靜壓導軌、第二靜壓導軌、第三靜壓導軌、加速度傳感器、位移傳感器；在底座上設有伺服電機、第一靜壓導軌、第二靜壓導軌、第三靜壓導軌、以及位移傳感器的靜止部分，并通過螺栓連接，第一滾珠絲杠、第二滾珠絲杠通過齒輪傳動安裝在伺服電機的轉軸上，臺面的底部設有第一靜壓導軌、第二靜壓導軌、第三靜壓導軌的滑塊和第一滾珠絲杠、第二滾珠絲杠的螺母，并通過螺栓連接，臺面的后部設有加速度傳感器、以及位移傳感器運動桿部分，并通過螺栓連接，運動臺體由振動控制器控制。

所述振動控制器包括A/D轉換器1、A/D轉換器2、加權控制器、零位調節器、驅動信號生成器、理想信號發生器、信號合成器、PID控制器、D/A轉換器；A/D轉換器1、信號合成器、PID控制器、D/A轉換器順次相連，A/D轉換器2、加權控制器、驅動信號生成器、理想信號發生器順次相連，信號合成器分別與驅動信號生成器、零位調節器相連，A/D轉換器1與加權控制器相連。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

（1）本實用新型由于采用伺服電機驅動振動裝置，將伺服電機的轉動轉換為臺面的直線位移運動，響應速度快，相對與傳統的液壓驅動式振動裝置，伺服電機驅動式振動裝置運動過程無污染，噪音小，尤其適合于對振動環境要求較高的場合。

（2）本實用新型由于采用滾珠絲杠結構作為傳動裝置，可以實現運動臺面的大位移運動，運動幅度可達幾米，因此具有較好的低頻特性，適用于對振動低頻特性要求較高的振動實驗。

（3）本實用新型由于采用靜壓導軌結構，對臺面具有很好的支撐和導向作用，使臺面振動實驗過程中具有很大的抗傾覆能力，從而保證振動裝置工作過程中運動的平穩性和可靠性。

附圖說明

圖1是伺服電機驅動式大位移振動裝置結構示意圖；

圖2是本實用新型的振動控制器電路框圖。

具體實施方式

如圖1所示，伺服電機驅動式大位移振動裝置包括運動臺體和振動控制器11，所述運動臺體包括底座1、伺服電機2、第一滾珠絲杠3、第二滾珠絲杠4、臺面5、第一靜壓導軌6、第二靜壓導軌7、第三靜壓導軌10、加速度傳感器8、位移傳感器9；在底座1上設有伺服電機2、第一靜壓導軌6、第二靜壓導軌7、第三靜壓導軌10、以及位移傳感器9的靜止部分，并通過螺栓連接，第一滾珠絲杠3、第二滾珠絲杠4通過齒輪傳動安裝在伺服電機2的轉軸上，臺面5的底部設有第一靜壓導軌6、第二靜壓導軌7、第三靜壓導軌10的滑塊和第一滾珠絲杠3、第二滾珠絲杠4的螺母，并通過螺栓連接，臺面5的后部設有加速度傳感器8、以及位移傳感器9運動桿部分，并通過螺栓連接，運動臺體由振動控制器11控制。

如圖2所示，所述振動控制器11包括A/D轉換器1、A/D轉換器2、加權控制器、零位調節器、驅動信號生成器、理想信號發生器、信號合成器、PID控制器、D/A轉換器；A/D轉換器1、信號合成器、PID控制器、D/A轉換器順次相連，A/D轉換器2、加權控制器、驅動信號生成器、理想信號發生器順次相連，信號合成器分別與驅動信號生成器、零位調節器相連，A/D轉換器1與加權控制器相連。