一種基于磁流變阻尼元件的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)減振裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及抵消工業(yè)制造裝備運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)到位振動(dòng)裝置的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于磁流變阻尼元件的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)減振裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械、電子制造裝備和工業(yè)機(jī)器人等數(shù)字化裝備的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)不斷發(fā)展，其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)高速高加速度的要求也不斷提高。然而，高速高加速度的要求使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)問題也更加突顯，高加速度的大沖擊力勢(shì)必會(huì)帶來復(fù)雜的振動(dòng)問題，而振動(dòng)振幅大、穩(wěn)定時(shí)間久都會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能和工作效率帶來影響。采用構(gòu)建減振裝置對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的振動(dòng)抑制是一個(gè)值得研究與探索的方向，而當(dāng)今對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)到位振動(dòng)減振裝置的研究還存在很多問題，特別是在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)到位沖擊振動(dòng)方面還沒有出現(xiàn)一種減振效果明顯、減振方法便捷穩(wěn)定的減振裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有減振裝置減振效果不明顯、減振方法遲緩和穩(wěn)定性不高等問題提出一種面向機(jī)械、電子制造裝備和工業(yè)機(jī)器人等數(shù)字化裝備運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)到位振動(dòng)的快速減振裝置，利用改變磁流變阻尼元件中磁流變液的粘性系數(shù)，使與其相連接的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在定位振動(dòng)階段的運(yùn)行阻力增大，快速減小運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)幅值，縮短機(jī)構(gòu)定位的穩(wěn)定時(shí)間。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種基于磁流變阻尼元件的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)減振裝置，包括用于消減運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的減振元件、用于放置運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述減振元件的基座、用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)和位置信息的位置檢測(cè)元件和用于控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和減振元件的控制系統(tǒng)；
[0006]所述減振元件安裝于所述基座上，并與所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接;所述位置檢測(cè)元件安裝于所述基座和所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上；
[0007]所述減振元件為磁流變阻尼元件。
[0008]優(yōu)選的，所述磁流變阻尼元件通過螺釘與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
[0009]優(yōu)選的，安裝有所述磁流變阻尼元件的所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程范圍在所述磁流變阻尼元件的移動(dòng)區(qū)間內(nèi)。
[0010]優(yōu)選的，所述區(qū)間滿足以下條件:所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程范圍S<所述磁流變阻尼元件的移動(dòng)區(qū)間范圍L，所述S由所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的規(guī)格所確定，所述L由所述磁流變阻尼元件的規(guī)格確定。
[0011 ]優(yōu)選的，所述磁流變阻尼元件滿足啟動(dòng)條件后進(jìn)行減振動(dòng)作。
[0012]優(yōu)選的，所述磁流變阻尼元件啟動(dòng)條件滿足:γ;所述V為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度值，所述γ為啟動(dòng)磁流變阻尼元件動(dòng)作的預(yù)設(shè)速度值。
[0013]優(yōu)選的，所述磁流變阻尼元件減振動(dòng)作滿足:C = C2;C為磁流變阻尼元件的阻尼系數(shù)，C2為磁流變阻尼元件在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)減振階段的阻尼系數(shù)。
[0014]優(yōu)選的，所述基座為L(zhǎng)型結(jié)構(gòu)，安裝于所述基座上的所述位置檢測(cè)元件安裝于所述L型結(jié)構(gòu)的水平臂上;所述磁流變阻尼元件安裝于所述L型結(jié)構(gòu)的豎直臂上。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:1、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便捷;2、利用磁流變阻尼元件阻尼系數(shù)可調(diào)的特性，能夠很好地解決運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)到位振動(dòng)的減振問題，減小運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)幅值，縮短到位穩(wěn)定時(shí)間，并且不影響運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程;3、減振裝置可對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不同情況的到位振動(dòng)(如到位振幅、到位速度、到位加速度等參數(shù)不同的情況)產(chǎn)生有效的抑制作用;4、適于各類運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的到位振動(dòng)抑制。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施流程圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的原理效果圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的控制過程框圖。
[0020]其中:位置檢測(cè)元件1、減振元件2、控制系統(tǒng)3、基座4、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、水平臂41、豎直臂42;
[0021]S-運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程;L-減振元件的可移動(dòng)區(qū)間；V-運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度；γ-啟動(dòng)減振元件動(dòng)作的預(yù)設(shè)速度值;d-運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置與目標(biāo)定位位置間的距離；ε_(tái)定位精度范圍；C-磁流變阻尼元件的阻尼系數(shù)磁流變阻尼元件在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)階段的阻尼系數(shù);C2-磁流變阻尼元件在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)減振階段的阻尼系數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0023]這里需要說明，附圖僅為說明本方案而用的示意圖，并未嚴(yán)格按照比例繪制，并未構(gòu)成對(duì)本方案的實(shí)質(zhì)限制。
[0024]—種基于磁流變阻尼元件的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)減振裝置，包括用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5運(yùn)行狀態(tài)和位置信息的位置檢測(cè)元件1、用于放置所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5和所述減振元件2的基座4、用于消減運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5到位振動(dòng)的減振元件2和用于控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5運(yùn)動(dòng)和減振元件2減振動(dòng)作的控制系統(tǒng)3;
[0025]所述減振元件2安裝于所述基座4上，并與所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5相連接;所述位置檢測(cè)元件1安裝于所述基座4和所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5上；
[0026]所述減振元件2為磁流變阻尼元件。
[0027 ] 如圖1所示，基于磁流變阻尼元件的減振裝置包括運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、位置檢測(cè)元件1、減振元件2、控制系統(tǒng)3和基座4，所述減振元件2安裝于所述基座4上，并與所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5相連接，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的整體運(yùn)動(dòng)行程S位于所述減振元件2所能達(dá)到的移動(dòng)區(qū)間L內(nèi)，可使所述減振元件2的安裝不影響運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的整體運(yùn)行，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5和所述基座4上均安裝有位置檢測(cè)元件1，所述位置檢測(cè)元件1用于對(duì)所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的速度信息和位置信息作檢測(cè)，檢測(cè)所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5進(jìn)入定位階段進(jìn)行到位減速運(yùn)動(dòng)的速度信息V和定位精度信息d。利用所述減振元件2阻尼系數(shù)可調(diào)的特性，在所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的運(yùn)動(dòng)過程中調(diào)節(jié)所述減振元件2的阻尼系數(shù)較低，不影響所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的高速高加速度的移動(dòng)，在所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的定位階段調(diào)節(jié)所述減振元件2的阻尼系數(shù)較高，增加所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5在定位階段到位振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)阻力，消耗所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的振動(dòng)能量，減小振動(dòng)振幅，縮短定位穩(wěn)定時(shí)間。所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度信息和位置信息由所述位置檢測(cè)元件1檢測(cè)并傳送信號(hào)到所述控制系統(tǒng)3，如減振元件的動(dòng)作信號(hào)或運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)控制信號(hào)等過程由所述控制系統(tǒng)3來控制。
[0028]所述磁流變阻尼元件具有調(diào)節(jié)磁流變液粘性系數(shù)改變?cè)枘岽笮〉墓δ?，有效抑制了所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的振動(dòng)，消減了所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的振動(dòng)能量，使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5的振動(dòng)與穩(wěn)定時(shí)間縮短，起到減振作用。
[0029]采用磁流變阻尼減振方法在實(shí)施方面更加簡(jiǎn)捷、方便，在具備達(dá)到較好的減振效果的同時(shí)可以通過更為簡(jiǎn)單的安裝與控制方法來實(shí)現(xiàn)減振;而且磁流變阻尼減振是一種半主動(dòng)減振方式，其具有