[发明专利]振动试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使工件振动的振动试验装置。

背景技术

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，能够进行在保持工件的速度的振幅大致恒定的同时使频率变化的速度振幅恒定扫描(sweep)试验、或在保持工件的加速度的振幅大致恒定的同时使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，需要使工件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工件振动。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。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研发的。即，本发明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，通过本发明提供以工件的速度在按照规定的设定波形使周期变化的同时反复发生变动的方式使该工件振动的振动试验装置。本发明的实施方式的振动试验装置具有：工件被固定的可动部；往复驱动可动部使工件振动的伺服电动机；检测工件的速度的速度检测机构；和控制伺服电动机的控制机构，控制机构按如下方式控制伺服电动机：根据速度检测机构的检测结果，取得速度变动波形，每次速度变动波形的反复的周期发生变化时，判断不受限制于速度变动波形的反复的周期，规定的设定速度相对于工件的速度的最大值的比是否落在规定的范围内，当判断为未落在规定的范围内时，仅以与速度检测机构在规定期间内所计测的速度的最大值和规定的设定速度之间的差量、相对于上述最大值的比率成比例的大小，使伺服电动机的旋转轴的振幅变化，而使规定的设定速度相对于工件的速度的最大值的比落在规定的范围内。

或者，本发明的另一实施方式的振动试验装置具有：工件被固定的可动部；往复驱动可动部使工件振动的伺服电动机；检测工件的加速度的加速度检测机构；和控制伺服电动机的控制机构。控制机构按如下方式控制伺服电动机：根据加速度检测机构的检测结果，取得加速度变动波形，每次加速度变动波形的反复的周期发生变化时，判断不受限制于加速度变动波形的反复的周期，规定的设定加速度相对于工件的加速度的最大值的比是否落在规定的范围内，当判断为未落在规定的范围内时，仅以与加速度检测机构在规定期间内所计测的加速度的最大值和规定的设定速度之间的差量、相对于上述最大值的比率成比例的大小，使伺服电动机的旋转轴的振幅变化，而使规定的设定加速度相对于工件的加速度的最大值的比落在规定的范围内。

控制机构也可以构成为，速度的最大值和设定速度的比、或者加速度的最大值与设定加速度的比偏离规定的范围时，使伺服电动机的旋转轴的振幅变化。另外，也可以构成为，每当波形的反复的周期变化时进行上述控制。

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。

振动试验装置是也可以通过进给丝杠机构使可动部进行直线往复驱动的装置。在该情况下，被检测的工件的速度和加速度分别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，根据本发明，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是本发明的实施方式的振动试验装置的俯视图。