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】

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查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，或被被检查的测量物体支撑。而且，振动激发器包括用于在振动激发 器和被检查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 (刺激器)”来表示，它能相对于该主体运动，且具有弹性，以避 免被检查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查的测 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，且被检查的测量物体的振动行为受振动激发器的影响。刺激器应当这样设计，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，刺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查的测量物体上的振 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查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进行振动检查。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Fe的工作方向平行的该振动的分量，在图中如本文档来自技高网...

【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）；所述刺激器的第二端（３ｂ）具有头端面（３ｃ）、以及布置在所述头端面（３ｃ）内的凹入的传感器容纳腔（８２）；传感器（８０）布置在所述容纳腔（８２）内；所述振动激发器设有弹性装置（８３），所述弹性装置适于使所述传感器（８０）与所述容纳腔（８２）联接；以及所述传感器（８０）不与所述容纳腔（８２）的壁和底部接触。

【技术特征摘要】
NL 2005-2-8 1028222一种振动激发器，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)；所述刺激器的第二端(3b)具有头端面(3c)、以及布置在所述头端面(3c)内的凹入的传感器容纳腔(82)；传感器(80)布置在所述容纳腔(82)内；所述振动激发器设有弹性装置(83)，所述弹性装置适于使所述传感器(80)与所述容纳腔(82)联接；以及所述传感器(80)不与所述容纳腔(82)的壁和底部接触。2.如权利要求1所述的振动激发器，其特征在于，所述弹性装置(83)相对于所述刺激 器第二端(3b)这样保持所述传感器(80)，即在无负载的状态下，所述传感器(80)稍微从所 述容纳腔(82)凸出。3.如权利要求1或2所述的振动激发器，其特征在于，所述容纳腔(82)的深度(轴向 尺寸)大于所述传感器(80)的深度。4.如权利要求1-3任一所述的振动激发器，其特征在于，所述容纳腔(82)的横向尺寸 大于所述传感器(80)的横向尺寸。5.如权利要求1-4任一所述的振动激发器，其特征在于，所述弹性装置(83)适于在所 述传感器(80)上施加弹性压力，以便将所述传感器压在所述测量物体上。6.如权利要求1-5任一所述的振动激发器，其特征在于，所述传感器(80)具有前面 (81)，所述前面设有高粘性物质(89)，诸如液体、浆糊、软性合成材料、胶水等。7.如权利要求1-6任一所述的振动激发器，其特征在于，所述传感器(80)具有设置至 少三个接触点(88)的前面(81)。8.如权利要求7所述的振动激发器，其特征在于，所述接触点(88)的数目等于三，所述 接触点优选以等边三角形的模式布置在拾取器(80)的前面(81)的边缘附近，且每个触点 优选具有金字塔或圆锥的形状。9.如前述任一权利要求所述的振动激发器，其特征在于，所述刺激器第二端(3b)可拆 卸地加装到剩余刺激器部分(3d)上。10.如权利要求8所述的振动激发器，其特征在于，所述刺激器第二端(3b)设有作用力 传感器(98)。11.如在引用权利要求1时权利要求9或10所述的振动激发器，其特征在于，所述传感 器容纳腔(82)完全位于所述刺激器第二端(3b)内。12.如在引用权利要求1时权利要求9...

【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]