振动试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种振动试验装置，其具有检测可动部的变位的速度的速度检测机构和控制机构，该控制机构根据速度检测机构的检测结果，按照如下方式控制伺服电动机：每次可动部的速度变动波形的反复的周期发生变化时，不受限于周期，而使规定的设定速度相对可动部的变位的速度的最大值的比落在规定的范围内。或者，振动试验装置具有检测可动部的变位的加速度的加速度检测机构和控制机构，该控制机构根据加速度检测机构的检测结果，按照如下方式控制伺服电动机：每次可动部的加速度变动波形的反复的周期发生变化时，不受限于周期，而使规定的设定加速度相对可动部的变位的加速度的最大值的比落在规定的范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使工件振动的振动试验装置。
技术介绍
以往，使用如日本专利申请公开公报JP2007-152362A所记载的、通过伺服电动机 和进给丝杠等的直线运动变换器将可动部进行往复驱动，使固定在可动部的材料振动的振 动试验装置。伺服电动机是通过将作为目标的角度(设定角度)输入伺服放大器，而将伺 服电动机的旋转轴的角度移动到该角度的结构。在伺服电动机中设置有用于检测轴的角度 的变化的旋转式编码器，伺服放大器基于根据旋转式编码器的检测值所判断的旋转轴的角 度与设定角度的差量生成给予伺服电动机的驱动电力。 近年来，响应性高的伺服电动机日益实用化，并且日益能够以正弦波、矩形波、三 角波或地震波等变位波形、以高频率使可动部和工件变位。在这样的振动试验装置中，能够 进行在保持可动部的变位速度的振幅大致恒定的同时使变位波形的频率变化的速度振幅 恒定扫描(swe印)试验、或在保持可动部的变位加速度的振幅大致恒定的同时使变位波形 的频率变化的加速度振幅恒定扫描试验。 在这样的扫描试验中，需要使可动部的变位的速度或加速度的振幅为恒定。在现 有技术中，根据试验装置的直线运动变换器的变换率(若直线运动变换器为进给丝杠机 构，则根据进给丝杠的导程(lead))，控制伺服电动机的角速度或角加速度，由此以所希望 的速度或加速度使可动部振动。但是，特别是在高频域中，由于工件自身或动力传递系统 (减速器和直线运动变换器)的弹性、粘性，根据伺服电动机的旋转轴的角度的变化量和动 力传递系统的特性计算的工件的角速度、速度、角加速度或加速度的理论值与实际的工件 的角速度、速度未必一致。因此，以往的振动试验装置在包括高频域在内的宽频带中不能够 进行速度振幅恒定扫描试验、加速度振幅恒定扫描试验。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而研发的。即，本专利技术的目的在于提供一种在包括高频域 在内的宽频带中能够进行速度振幅恒定扫描试验以及加速度振幅恒定扫描试验的振动试 验装置。 为了达成上述目的，本专利技术的振动试验装置具有速度检测机构，其检测可动部的 变位的速度，取得速度变动波形；和控制机构，其根据速度检测机构的检测结果，按照如下 方式控制所述伺服电动机每次可动部的速度变动波形的反复的周期发生变化时，不受限 制于周期，而使规定的设定速度相对于可动部的变位的速度的最大值的比落在规定的范围 内。 或者，本专利技术的振动试验装置具有加速度检测机构，其检测可动部的变位的加速 度，取得速度变动波形；和控制机构，其根据加速度检测机构的检测结果，按照如下方式控 制所述伺服电动机每次可动部的加速度变动波形的反复的周期发生变化时，不受限制于周期，而使规定的设定加速度相对于可动部的变位的加速度的最大值的比落在规定的范围 内。 另外，规定的范围内例如是0.95至1.05之间。或者，规定的范围是0.99至1.01之间。 或者，振动试验装置是通过进给丝杠机构使可动部进行直线往复驱动的装置，可 动部的变位的速度和加速度为可动部的特定位置处的速度和加速度的进给丝杠机构的进 给方向分量。 如上所述，根据本专利技术，能够实现在包括高频域在内的宽频带中能够进行速度振 幅恒定扫描试验或加速度振幅恒定扫描试验的振动试验装置。附图说明 图1是本专利技术的实施方式的振动试验装置的俯视图。 图2是将本专利技术的实施方式的第一促动器在Y轴方向上投影，将一部分切去后的 侧面图。 图3是将本专利技术的实施方式的第一促动器的一部分切去后的俯视图。 图4是将本专利技术的实施方式的工作台以及第三促动器在X轴方向上投影，将一部分切去后的侧面图。 图5是将本专利技术的实施方式的工作台以及第三促动器在Y轴方向上投影，将一部 分切去后的侧面图。 图6是本专利技术的实施方式的疲劳试验装置的控制部的块图。 图7是本专利技术的实施方式的、进行速度振幅恒定频率扫描试验的流程图。 图8是本专利技术的实施方式的、进行加速度振幅恒定频率扫描试验的流程图。具体实施例方式以下，使用附图详细说明本专利技术的实施方式。图1是本实施方式的振动试验装置 的俯视图。本实施方式的振动试验装置1将作为振动试验的对象的工件固定在工作台100 上，使用第一、第二、第三促动器200、300以及400对工作台100以及其上的工件在正交三 轴方向上励振。另外，在以下的说明中，将第一促动器200对工作台IOO励振的方向(图l 中的上下方向)定义为X轴方向，将第二促动器300对工作台IOO励振的方向(图1中的 左右方向)定义为Y轴方向，将第三促动器400对工作台励振的方向、即铅直方向(图1中 与纸面正交的方向)定义为Z轴方向。 另外，在工作台100上设置有计测X、 Y以及Z轴方向的加速度的加速度传感器， 未图示的控制部500(后述)根据该加速度传感器的输出反馈控制第一、第二、第三促动器 200、300、400，从而能够以所希望的振幅、频率对工作台100以及其上的工件励振。 第一、第二、第三促动器200、300、400分别构成为在基底板202、302、402上安装有 电动机、动力传递部件等的结构。该基底板202、302、402通过未图示的螺栓被固定在装置 基底2上。 另外，在装置基底2上的与基底板202、302、402接近的多个位置配置有调节器A。 调节器A具有通过螺栓Ae固定在装置基底2上的阴螺纹部A和旋入该阴螺纹部&的阳螺纹部4。阳螺纹部4是在圆筒面上形成有螺纹牙的圆柱状的部件，通过将阳螺纹部4在阴 螺纹部&内转动，而能够使阳螺纹部A2相对于所对应的基底板进退。阳螺纹部A2的一端 (相对于对应的基底板成为近位置的一侧)以大致球面状突出，使该突出部与所对应的基 底板的侧面抵接，从而能够进行基底板的位置的微调整。另外，在阳螺纹部4的另一端(相 对于对应的基底板成为远位置的一侧)形成有未图示的六角孔，使六角扳手等卡合在该六 角孔中并转动，从而能够转动阳螺纹部4。另外，暂时固定基底板202、302、402后，为了使 阳螺纹部4不因通过振动试验从基底板传达给调节器A的振动等而松动，通过螺母~进行 阳螺纹部A2和阴螺纹部&的紧固，使阴螺纹部A2牢固地与阴螺纹部AB结合。 关于第一促动器200的结构进行说明。图2是将本实施方式的第一促动器200在 Y轴方向上投影，切去一部分后的侧面图。另外，图3是第一促动器200的切去一部分后的 俯视图(即在Z轴方向上投影的图)。另外，在以下的说明中，将沿着从第一促动器200朝 向工作台100的X轴的方向定为"X轴正方向"，将沿着从工作台100朝向第一促动器200 的X轴的方向定为"X轴负方向"。 如图2所示，在基底板202上通过熔接固定有由相互熔接的多个梁222a和顶板 222b构成的框架222。另外，用于支承驱动机构210和连接机构230的支承机构240的底 板242经由未图示的螺栓被固定在框架222的顶板222b上，上述驱动机构210用于对工作 台IOO(图1)励振，上述连接机构230用于将基于驱动机构210的励振运动传递到工作台。 驱动机构210具有伺服电动机212、联接器(coupling) 214、轴承部216、滚珠丝杠 218、滚珠螺母219。联接器214是将伺服电动机212的驱动轴212a和滚珠丝杠218联接 的部件。另外，轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动试验装置，其具备通过伺服电动机被往复驱动的可动部，通过驱动所述可动部使被固定在所述可动部的工件振动，该振动试验装置的特征在于，包括：试验机构，其通过使所述可动部的变位的速度沿着规定的波形变动，并且使所述波形的反复的周期变化，从而使所述工件振动；速度检测机构，其检测所述可动部的变位的速度，取得速度变动波形；以及控制机构，其根据所述速度检测机构的检测结果，按照如下方式控制所述伺服电动机：每次所述速度变动波形的反复的周期发生变化时，不受限制于所述速度变动波形的反复的周期，而使规定的设定速度相对于所述可动部的变位的速度的最大值的比落在规定的范围内，所述控制机构，仅以与所述速度检测机构在规定期间内所计测的变位的速度的最大值和所述规定的设定速度之间的差量、相对于所述最大值的比率成比例的大小，使所述伺服电动机的旋转轴的振幅变化，从而控制所述伺服电动机使得所述变位的速度与所述规定的设定速度的比落在规定的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村内一宏，松本繁，宫下博至，田代和义，
申请(专利权)人：国际计测器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]