專利名稱：失衡力測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量如權(quán)利要求1前序中的旋轉(zhuǎn)部件失衡所產(chǎn)生的力的裝置。
這種裝置已在EP1108204B1中公開，其包括支撐構(gòu)件并具有至少一個(gè)設(shè)置在支撐 構(gòu)件的振動(dòng)位置處的測量傳感器，該支撐構(gòu)件用于支撐能夠繞其軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件。
該已知的測量傳感器被設(shè)計(jì)為測力傳感器，尤其是需要安裝在預(yù)應(yīng)力條件下的壓 電傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種本文開篇所闡述類型的裝置，其可以實(shí)現(xiàn)測量傳感器的 簡單安裝。 該目的通過權(quán)利要求1的特征得以實(shí)現(xiàn)，從屬權(quán)利要求對本發(fā)明的有利修改進(jìn)行 了描述。 為了測量旋轉(zhuǎn)部件的失衡所產(chǎn)生的力，本發(fā)明提供了至少一個(gè)測量傳感器，該測 量傳感器用于測量其所安裝位置處的振動(dòng)加速度。 特別地，測量傳感器被設(shè)計(jì)為加速度計(jì)，尤其是微機(jī)械加速度計(jì)。 這些加速度計(jì)是表面微機(jī)械集成電路加速度計(jì)，其包括包含在單個(gè)集成電路模塊
中的兩個(gè)表面微機(jī)械電容傳感單元和信號調(diào)理元件。該信號調(diào)理元件從兩個(gè)電容器之間的
差值來獲取加速度數(shù)據(jù)。該信號提供與加速度成比例的高電平輸出電壓。 這種加速度計(jì)在市面有售，例如飛思科爾(Freescale)的MMA6270。 該加速度計(jì)非常緊湊、結(jié)實(shí)，其在單個(gè)模塊中可最多對三個(gè)軸向進(jìn)行測量。將加速
度計(jì)設(shè)置成使其不支撐旋轉(zhuǎn)部件或固定有旋轉(zhuǎn)部件的桿，從而可以將兩個(gè)以上的加速度計(jì)
安裝到振動(dòng)部件上。讀取和調(diào)節(jié)兩個(gè)以上的加速度計(jì)的測量信號，通過應(yīng)用合適的算法、例
如最小二乘法減小測量誤差?？梢栽诓煌年P(guān)鍵位置處設(shè)置加速度計(jì)，持續(xù)監(jiān)控加速度計(jì)
的輸出，并通過測量輸出中的意外峰值對振動(dòng)系統(tǒng)的故障進(jìn)行提前檢測。特別是可以由此
發(fā)現(xiàn)軸承故障。 為提供信號，加速度計(jì)不必被預(yù)加應(yīng)力。因而，將加速度計(jì)在非應(yīng)力條件下安裝 在支撐構(gòu)件的振動(dòng)位置處。它們可提供數(shù)字輸出和電壓輸出，兩種輸出均容易控制。由于 加速度計(jì)不會(huì)構(gòu)成懸臂支撐，因此可安裝在支撐構(gòu)件的振動(dòng)系統(tǒng)上的加速度計(jì)的數(shù)量沒有 限制。事實(shí)上，盡管最少需要兩個(gè)安裝在不同位置處的加速度計(jì)，但是增加加速度計(jì)的數(shù)量 不會(huì)形成超靜定系統(tǒng)，并且通過讀取所有可用的加速度計(jì)以及應(yīng)用適當(dāng)?shù)乃惴?例如，最 小二乘法-可以減小測量誤差。此外，在具有冗余數(shù)量傳感器的情況下，系統(tǒng)的可靠性會(huì)提 高。如果一個(gè)或更多個(gè)加速度計(jì)出現(xiàn)故障，只要其中至少有兩個(gè)加速度計(jì)還在工作，測量就 仍然可以進(jìn)行。 通過將測量系統(tǒng)探測到的振動(dòng)與單元的其它部分的振動(dòng)進(jìn)行比較，可以使誤差進(jìn) 一步減小，從而消除或減小不希望的、寄生的振動(dòng)的影響。此外，連續(xù)監(jiān)控不同加速度計(jì)的 輸出可以完成對振動(dòng)系統(tǒng)中故障的提前檢測。例如，輸出中的意外峰值能夠顯示軸承故障。
加速度計(jì)可以安裝在車輪平衡機(jī)或輪胎拆裝機(jī)上。通過連續(xù)監(jiān)控加速度計(jì)的輸 出，可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)故障的提前檢測，例如變速箱和/或其它元件。通過測量支撐車輪旋轉(zhuǎn) 的主軸的周期性振動(dòng)，還可以測量輪胎拆裝機(jī)上的車輪失衡。在該情況下，在單元中安裝增 量編碼器來檢測車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)的角位置。


后文將通過附圖中所示的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
附圖是用于失衡測量的旋轉(zhuǎn)部件8的示意視圖。
具體實(shí)施例方式
附圖是用于失衡測量的旋轉(zhuǎn)部件8的示意視圖，旋轉(zhuǎn)部件8采用常用的夾緊方法 (未顯示)以測量軸2為中心固定到該測量軸2上。測量軸2可旋轉(zhuǎn)地支撐在固定框架7 上。該固定框架可以涉及一種車輪平衡機(jī)或輪胎拆裝機(jī)的機(jī)器框架。支撐構(gòu)件3提供支 撐，在下面對該支撐構(gòu)件3進(jìn)行更詳細(xì)的描述，該支撐構(gòu)件3具有測量傳感器4。支撐構(gòu)件 3可以具有管狀旋轉(zhuǎn)配件6，測量軸2在管狀旋轉(zhuǎn)配件6中圍繞其軸線1可旋轉(zhuǎn)地支撐。通 過在固定框架7上形成一對支撐桿和平行引導(dǎo)件9的支撐桿對接納測量軸2的旋轉(zhuǎn)配件6 進(jìn)行支撐。支撐桿平行于軸2的軸線1延伸。引導(dǎo)件9使得旋轉(zhuǎn)配件6或軸2的振動(dòng)運(yùn)動(dòng) 垂直于軸線1。測量傳感器4設(shè)置在支撐構(gòu)件3的振動(dòng)位置處。測量傳感器4被設(shè)計(jì)為測 量傳感器所安裝位置處的振動(dòng)加速度。在所示實(shí)施方式中，測量傳感器4位于旋轉(zhuǎn)配件6 的表面上。兩個(gè)或更多的測量傳感器4設(shè)置在旋轉(zhuǎn)配件6上。特別地，提供兩個(gè)以上的測 量傳感器4。測量傳感器4在旋轉(zhuǎn)部件8或軸2的軸向方向以軸向距離設(shè)置。優(yōu)選地，測量 傳感器4沿著與軸2或旋轉(zhuǎn)部件8的軸線1的平行的直線5設(shè)置。 附加的測量傳感器可設(shè)置在支撐構(gòu)件3的關(guān)鍵位置處，用于所示裝置的振動(dòng)系統(tǒng) 元件的故障檢測。測量傳感器4優(yōu)選設(shè)計(jì)為加速度計(jì)，尤其是微機(jī)械加速度計(jì)(MEMS)。測 量傳感器4以非應(yīng)力條件設(shè)置在旋轉(zhuǎn)配件6的表面上并可通過膠粘或簡單的螺釘或其它合 適的固定部件連接。
權(quán)利要求
用于測量由旋轉(zhuǎn)部件(8)失衡所產(chǎn)生的力的裝置，所述裝置包括支撐構(gòu)件(3)，該支撐構(gòu)件用于支撐能夠繞軸線(1)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件(8)，所述裝置還具有設(shè)置于支撐構(gòu)件(3)的振動(dòng)位置處的至少一個(gè)測量傳感器(4)，其特征在于所述至少一個(gè)測量傳感器(4)用于測量該測量傳感器(4)設(shè)置位置處的振動(dòng)加速度。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于兩個(gè)或更多的測量傳感器(4)設(shè)置在所述 支撐構(gòu)件(3)上。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于兩個(gè)以上的測量傳感器(4)設(shè)置在所 述支撐構(gòu)件(3)上。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述測量傳感器(4)在所述旋 轉(zhuǎn)部件(8)的軸向方向上以軸向距離設(shè)置。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述測量傳感器(4)在所述支 撐構(gòu)件(3)上沿直線(5)設(shè)置。
6. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述支撐構(gòu)件(3)能夠?qū)λ?旋轉(zhuǎn)部件(8)進(jìn)行支撐以產(chǎn)生平行于所述旋轉(zhuǎn)部件(8)的軸線(1)的加速運(yùn)動(dòng)。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述支撐構(gòu)件(3)包括用于所述旋轉(zhuǎn)部件 (8)的振動(dòng)支撐的平行引導(dǎo)件(9)。
8. 如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述至少一個(gè)測量傳感器(4) 的設(shè)置位置位于旋轉(zhuǎn)配件(6)上，旋轉(zhuǎn)部件(8)繞軸線(1)旋轉(zhuǎn)地被支撐，且所述旋轉(zhuǎn)配件 (6)振動(dòng)支撐在固定框架(7)上。
9. 如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于至少兩個(gè)測量傳感器(4)以非 應(yīng)力條件設(shè)置在所述支撐構(gòu)件(3)上。
10. 如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)配件(6)能夠支撐圍 繞軸線(1)旋轉(zhuǎn)的軸(2)，且軸(2)上適于固定所述旋轉(zhuǎn)部件(8)。
11. 如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于通過引導(dǎo)件(9)垂直于軸(2) 或旋轉(zhuǎn)部件(8)的軸線(1)地引導(dǎo)所述旋轉(zhuǎn)配件(6)的振動(dòng)。
12. 如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述支撐構(gòu)件(3)被設(shè)計(jì)為 車輪平衡機(jī)或輪胎拆裝機(jī)的元件。
全文摘要
本發(fā)明公開一種失衡力測量裝置，更具體地，公開一種用于測量旋轉(zhuǎn)部件(8)的失衡所產(chǎn)生的力的裝置。該裝置包括用于支撐繞其軸線(1)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件(8)的支撐構(gòu)件(3)并具有設(shè)置在支撐構(gòu)件(3)的振動(dòng)位置處的至少一個(gè)測量傳感器(4)，其中，所述至少一個(gè)測量傳感器(4)被設(shè)計(jì)為測量該測量傳感器(4)設(shè)置位置處的振動(dòng)加速度。
文檔編號G01H11/06GK101750189SQ200910211648
公開日2010年6月23日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者F·布拉格希羅里, L·古西亞迪諾, M·特拉里, S·卡拉瑪扎 申請人:施耐寶儀器股份有限公司