[實(shí)用新型]一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式大位移振動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320626062.4
• 申請(qǐng)日: 2013-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203540872U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳章位;欒強(qiáng)利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B06B1/12
• 分類號(hào): B06B1/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及振動(dòng)模擬裝置，尤其涉及一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式大位移振動(dòng)裝置。?

背景技術(shù)

振動(dòng)裝置主要應(yīng)用于振動(dòng)環(huán)境模擬領(lǐng)域，如地震波形再現(xiàn)，土木結(jié)構(gòu)擬靜、擬動(dòng)力實(shí)驗(yàn)，以及包裝產(chǎn)品振動(dòng)環(huán)境模擬等。常規(guī)的振動(dòng)裝置（振動(dòng)臺(tái)）包括機(jī)械式、電磁式、電液式等結(jié)構(gòu)，振動(dòng)過(guò)程存在噪音污染，而且可實(shí)現(xiàn)的振動(dòng)位移過(guò)小，電液式振動(dòng)裝置振動(dòng)位移較大，但仍難滿足低頻響、大位移振動(dòng)要求，并且存在環(huán)境污染。本實(shí)用新型針對(duì)一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式大位移振動(dòng)裝置，所設(shè)計(jì)的振動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)低頻響、大位移運(yùn)動(dòng)，能夠真實(shí)模擬試件工作過(guò)程中的振動(dòng)環(huán)境，同時(shí)，裝置采用靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以保證振動(dòng)裝置具有很大的抗傾覆能力，從而保證振動(dòng)裝置工作過(guò)程的平穩(wěn)性和可靠性，目前為止，國(guó)內(nèi)未見(jiàn)此種類型通過(guò)伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)大位移振動(dòng)模擬的振動(dòng)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有振動(dòng)裝置低頻響應(yīng)位移過(guò)小，振動(dòng)過(guò)程噪音過(guò)大的不足，提供一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式大位移振動(dòng)裝置。

伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式大位移振動(dòng)裝置包括運(yùn)動(dòng)臺(tái)體和振動(dòng)控制器，所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)體包括底座、伺服電機(jī)、第一滾珠絲杠、第二滾珠絲杠、臺(tái)面、第一靜壓導(dǎo)軌、第二靜壓導(dǎo)軌、第三靜壓導(dǎo)軌、加速度傳感器、位移傳感器；在底座上設(shè)有伺服電機(jī)、第一靜壓導(dǎo)軌、第二靜壓導(dǎo)軌、第三靜壓導(dǎo)軌、以及位移傳感器的靜止部分，并通過(guò)螺栓連接，第一滾珠絲杠、第二滾珠絲杠通過(guò)齒輪傳動(dòng)安裝在伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，臺(tái)面的底部設(shè)有第一靜壓導(dǎo)軌、第二靜壓導(dǎo)軌、第三靜壓導(dǎo)軌的滑塊和第一滾珠絲杠、第二滾珠絲杠的螺母，并通過(guò)螺栓連接，臺(tái)面的后部設(shè)有加速度傳感器、以及位移傳感器運(yùn)動(dòng)桿部分，并通過(guò)螺栓連接，運(yùn)動(dòng)臺(tái)體由振動(dòng)控制器控制。

所述振動(dòng)控制器包括A/D轉(zhuǎn)換器1、A/D轉(zhuǎn)換器2、加權(quán)控制器、零位調(diào)節(jié)器、驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器、理想信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)合成器、PID控制器、D/A轉(zhuǎn)換器；A/D轉(zhuǎn)換器1、信號(hào)合成器、PID控制器、D/A轉(zhuǎn)換器順次相連，A/D轉(zhuǎn)換器2、加權(quán)控制器、驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器、理想信號(hào)發(fā)生器順次相連，信號(hào)合成器分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器、零位調(diào)節(jié)器相連，A/D轉(zhuǎn)換器1與加權(quán)控制器相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）本實(shí)用新型由于采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)裝置，將伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為臺(tái)面的直線位移運(yùn)動(dòng)，響應(yīng)速度快，相對(duì)與傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動(dòng)式振動(dòng)裝置，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式振動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)污染，噪音小，尤其適合于對(duì)振動(dòng)環(huán)境要求較高的場(chǎng)合。

（2）本實(shí)用新型由于采用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)作為傳動(dòng)裝置，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)臺(tái)面的大位移運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)幅度可達(dá)幾米，因此具有較好的低頻特性，適用于對(duì)振動(dòng)低頻特性要求較高的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

（3）本實(shí)用新型由于采用靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，對(duì)臺(tái)面具有很好的支撐和導(dǎo)向作用，使臺(tái)面振動(dòng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中具有很大的抗傾覆能力，從而保證振動(dòng)裝置工作過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式大位移振動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的振動(dòng)控制器電路框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式大位移振動(dòng)裝置包括運(yùn)動(dòng)臺(tái)體和振動(dòng)控制器11，所述運(yùn)動(dòng)臺(tái)體包括底座1、伺服電機(jī)2、第一滾珠絲杠3、第二滾珠絲杠4、臺(tái)面5、第一靜壓導(dǎo)軌6、第二靜壓導(dǎo)軌7、第三靜壓導(dǎo)軌10、加速度傳感器8、位移傳感器9；在底座1上設(shè)有伺服電機(jī)2、第一靜壓導(dǎo)軌6、第二靜壓導(dǎo)軌7、第三靜壓導(dǎo)軌10、以及位移傳感器9的靜止部分，并通過(guò)螺栓連接，第一滾珠絲杠3、第二滾珠絲杠4通過(guò)齒輪傳動(dòng)安裝在伺服電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸上，臺(tái)面5的底部設(shè)有第一靜壓導(dǎo)軌6、第二靜壓導(dǎo)軌7、第三靜壓導(dǎo)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(guò)螺栓連接，臺(tái)面5的后部設(shè)有加速度傳感器8、以及位移傳感器9運(yùn)動(dòng)桿部分，并通過(guò)螺栓連接，運(yùn)動(dòng)臺(tái)體由振動(dòng)控制器11控制。

如圖2所示，所述振動(dòng)控制器11包括A/D轉(zhuǎn)換器1、A/D轉(zhuǎn)換器2、加權(quán)控制器、零位調(diào)節(jié)器、驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器、理想信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)合成器、PID控制器、D/A轉(zhuǎn)換器；A/D轉(zhuǎn)換器1、信號(hào)合成器、PID控制器、D/A轉(zhuǎn)換器順次相連，A/D轉(zhuǎn)換器2、加權(quán)控制器、驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器、理想信號(hào)發(fā)生器順次相連，信號(hào)合成器分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器、零位調(diào)節(jié)器相連，A/D轉(zhuǎn)換器1與加權(quán)控制器相連。