自支撑且自对准的振动激发器制造技术

本发明专利技术描述了一种振动激发器，包括：主体（２）；刺激器（３），所述刺激器适于沿特定的工作方向相对于所述主体（２）运动；与主体（２）和刺激器（３）联接的致动器（５）；其中所述刺激器（３）具有与所述主体（２）联接的第一端（３ａ），和用于加装到被检查物体（Ｖ）上的相对的第二端（３ｂ）；所述刺激器（３）具有弹性中心点（Ｍｅ）；所述主体（２）具有重心（Ｇ）；且Ｌ１＝Ｌ３，其中Ｌ１是沿所述工作方向测量的在所述弹性中心点（Ｍｅ）与所述刺激器第二端（３ｂ）之间的距离；Ｌ３是沿所述工作方向测量的所述重心（Ｇ）与所述刺激器第二端（３ｂ）之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对诸如汽车车体部件的物体的振动行为进行测量的 设备。在上下文中，被检查的物体，在下文中称作测量物体，进行振动， 且可以例如测量该部件发射出多大的声音。测量物体通过在明确限定的 位置施加振荡或至少动态作用力而进行振动。为了更好地描述振动行为， 希望人们精确地知道测量物体承受的是哪个力，即，该力的方向和该力 的大小随时间的波动。本专利技术尤其涉及一种用于使被检査的测量物体以受控的方式承受明 确限定的振动作用力的设备。在这一领域，这种设备，在下文中称为"振动激发器(vibration excitator)"，通常由英文词"shaker (摇荡器)" 来表示。因为振动激发器本身是已知的，在此不需要过多地讨论。
技术介绍
振动激发器包括主体，该主体具有较大的质量，且打算用作配重和/ 或被支撑，例如被固定的外界支撑，或被被检査的测量物体支撑。而且， 振动激发器包括用于在振动激发器和被检査的测量物体之间通过施加振 动作用力而建立激发联接的动态部件。这一动态部件，通常用英文词 "stinger (剌激器)"来表示，它能相对于该主体运动，且具有弹性，以避免被检査的测量物体的振动行为被干扰。而且，振动激发器包括驱 动部件，例如电力机械转换器、液压机械转换器、气动机械转换器，该 驱动部件致使该主体和刺激器根据控制信号互相相对运动，至少在该主 体和刺激器上施加共同的作用力。为了能精确地测量施加的作用力有多大、和/或能精确地测量在作用 力的位置测量物体的位移/加速度有多大，所以设置一个或多个传感器， 它们可以安装在刺激器内。现有的振动激发器具有一些缺点和/或限制。第一个限制涉及可以传递的作用力的大小。希望能传递更大的作用 力，但为达到这一目的需要使主体更大，且使刺激器的振动幅度相对于 主体更大，这需要更大的空间。因为摇荡器用于测试现有的结构，经常 仅可利用有限的空间，所以希望摇荡器的尺寸尽可能地小。而且，希望振动激发器可用于所有的位置和方位。大多数现有的振 动激发器仅可用于一个或小数目的方位，且不能或仅能以复杂的方式， 将现有的振动激发器以任何方位和在任何位置加装到测量物体上。好的 振动激发器是高价格的精密仪器。可用于多个位置和任何方位的振动激 发器意味着成本有相当大的节省。在本文中，振动激发器自身的主体承 受重力是个问题。尤其是，对于自支撑的振动激发器，即仅通过刺激器 连接于测量物体且主体没有支撑于固定外界上或测量物体上的振动激发 器，这是个问题。因此，在这种情况下，主体的重量被刺激器承载，结 果刺激器可能变形，其中变形取决于方位。因为这种变形，所以可能出 现施加的作用力不再正确地对准，这可能有各种各样的不希望的效果，可能不利地影响检查结果。为了防止这种变形，人们将主体通过附加的 加装装置加装到测量物体上，但这种附加的加装装置的使用具有缺点， 即振动激发器的安装更复杂且在被检査的测量物体上施加了不希望的影 响。应当指出的是存在着自支撑但没有刺激器的振动激发器，所以它们 在重力的影响下不(或几乎不)偏斜(脱离位置)。然而，在这种情况下， 被检查的测量物体不能自由地振动，且被检査的测量物体的振动行为受 振动激发器的影响。剌激器应当这样设计，即它可以传递振动方向上的振荡压力和拉力，且它在所有其他自由度(诸如横向上平移；和所有转动方向)上是柔性 的，以便在执行自由振动的过程中阻止测量物体在涉及的方向上尽可能 地小，且以便使所涉及的那些方向上的力的分量最小。因此，振动激发 器是易受影响的。在使用过程中，剌激器的作用力传递端通过胶水或通 过螺钉连接或其他连接固定在测量物体上。在安装过程中，和后来去除 振动激发器时，刺激器承受可能损害刺激器和/或振动激发器主体的内部 结构的作用力。现有这样的振动激发器，其中测量由测量物体执行的振动运动的振 动传感器加装到靠近刺激器的测量物体上。因为这种传感器仅对其加装 点位置的振动敏感，所以这种振动传感器的安装的缺点是它不能测量被 刺激器承载的位置的振动行为。还有这样的振动激发器，其中振动传感 器安装在刺激器的端部。然而，在这种情况下，该振动激发器受被刺激 器施加的作用力的影响，这影响传感器的测量信号。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的振动激发器。尤其是，本专利技术旨在提供一种可以快速且容易地加装在被检査的测 量物体上的振动激发器，在任何位置和以任何方位，其中不需要从外部 支撑振动激发器。尤其是，本专利技术旨在提供一种振动激发器，其能沿精确地已知的方 向和精确地已知的位置施加精确地已知的作用力。尤其是，本专利技术旨在提供一种能精确地测量施加的作用力和测量物 体的感应振动运动的振动激发器。根据本专利技术的第一方面。主体相对于固定外界或被检査的测量物体 没有支撑，且主体的全部重量由刺激器承载。刺激器这样设计，即施加 的作用力的至少一个参数总是明确限定且已知的、且对应于设计标准。 该参数例如可以是作用力的方向、或作用点。由于没有外部支撑部件， 除了节省成本之外，还降低了空间需求。而且，由于这一原因，安装振 动激发器变得更简单，因为不需要执行安装和加装到这些支撑部件上的 动作。根据本专利技术的第二方面，刺激器的作用力传递端设有传感器，且设 有通过主要在传感器周围的刺激器将作用力转换成施加在测量物体上的 装置。因此，该传感器可以更精确地提供测量数据。附图说明本专利技术的这些和其他方面、特征和优点将通过下面参照附图的描述 进一步解释，其中相同的附图标记表示相同或类似的部件，其中 图1和2A—B示意地示出了已知的振动激发器的原理； 图3A—D示意地示出了弹性中心点的限定； 图4A—B示意地示出了本专利技术的振动激发器的几个方面； 图5A示意地示出了带有传感器的刺激器端部的已知结构； 图5B—E示意地示出了带有本专利技术提出的集成传感器的刺激器端部 的结构细节；图5F示意地示出了为改善拾取器和测量物体之间的接触使用高粘性 物质；图5G示意地示出了在拾取器80的前面81上使用特殊形状的接触点；以及图6A—6D示出了本专利技术的其他实现形式。 具体实施例方式图1示意地示出了已知设计的振动激发器1，用于对测量物体V进行 振动检査。振动激发器1包括较重的主体2，该主体2通过加装部件4a 加装到测量物体V上、和/或通过加装部件4b加装到固定外界上。而且， 振动激发器1包括刺激器3，该刺激器适于在被称为工作方向的方向上向 测量物体V传递振动力，其中在图中，工作方向为水平方向。为此，振 动激发器1包括驱动部件5，在下文中也称作致动器，该致动器接合到主 体2上、并且接合到刺激器3的第一端3a上，且适于在所述工作方向上向主体2和刺激器3施加相互作用力。致动器5可以例如是电动机械转 换器、或液压机械转换器、或气动机械转换器、或其他适当的类型。施 加的力取决于致动器所接收到的控制信号，为了简化，图中没有示出控 制信号。如果控制信号是振荡的，那么作用力将振荡，刺激器3和主体2 将会在工作方向上互相相对振动。为了使这种相对的振动运动成为可能， 振动激发器1包括引导部件6。与第一端3a相对的刺激器3的第二端3b与测量物体V直接接触或 经由传感器7接触。致动器5诱发的作用力被刺激器3传递到测量物体V (如箭头Fe所示)，导致测量物体振动；测量与振动作用力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动激发器，包括：主体（２）；刺激器（３），所述刺激器适于沿特定的工作方向相对于所述主体（２）运动；与主体（２）和刺激器（３）联接的致动器（５）；其中，所述刺激器（３）具有与所述主体（２）联接的第一端（３ａ）、和用于加装到被检查物体（Ｖ）上的相对的第二端（３ｂ）；所述刺激器（３）具有弹性中心点（Ｍｅ）；所述主体（２）具有重心（Ｇ）；且Ｌ１≤Ｌ３≤Ｌ１＋＊＊＊，其中Ｌ１是沿所述工作方向测量的在所述弹性中心点（Ｍｅ）与所述刺激器第二端（３ｂ）之间的距离；Ｌ２是沿所述工作方向测量的在所述刺激器第一端（３ａ）与刺激器第二端（３ｂ）之间的距离；Ｌ３是沿所述工作方向测量的所述重心（Ｇ）与所述刺激器第二端（３ｂ）之间的距离；Ｋｘ表示用于沿竖直方向平移的所述刺激器（３）的刚度［Ｎ／ｍ］；以及Ｋｐ表示用于角向偏转的所述刺激器（３）的刚度［Ｎ／ｍ］。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJG范德林登，
申请(专利权)人：PJG范德林登，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]