模擬在運輸過程中產(chǎn)生的運動的機器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于模擬在運輸過程中的運動的機器，用于包裝元件的測試，其中該機器包括：裝載平臺（1），所述平臺的下部分具有附接至該下部分的多個具有±30°旋轉(zhuǎn)角的上球形球節(jié)（3、61、71），所述上球形球節(jié)與旋轉(zhuǎn)支撐件（5、5’、5’’）的旋轉(zhuǎn)軸線共面；以及下平臺（6），該下平臺定位成與所述裝載平臺（1）相對，所述下平臺設(shè)置有錨定件，用于將其附接至豎直振動臺（25、26）；另外，中心支撐件（7）定位在所述裝載平臺（1）與所述下平臺（6）之間，并且進一步地，多個彼此獨立的液壓伺服致動器（8、8’、8’’）附接在所述上球形球節(jié)（3）與所述下球節(jié)（4）之間，所述伺服致動器（8、8’、8’’）沿穿過所述旋轉(zhuǎn)支撐件（5、5’、5’’）中心的形成90°角的兩個垂直平面而布置。
【專利說明】模擬在運輸過程中產(chǎn)生的運動的機器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中，本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】涉及一種機器，該機器執(zhí)行三維運動以便在實驗室中再現(xiàn)貨物運輸過程中發(fā)生的傾斜狀態(tài)和隨機振動。
【背景技術(shù)】
[0002]存在一些機器和/或裝置，它們利用具有各種布置和耦接元件的伺服致動器來再現(xiàn)運輸工具(陸、海、空的機動交通工具)的運動(移動)。一些機器僅再現(xiàn)了縱向運動(具有單一致動器的豎直振動臺)，一些機器再現(xiàn)了彼此之間的縱向和正交的運動(具有三個致動器的沿三個正交軸線的振動臺)，一些機器再現(xiàn)了角度運動(具有一個致動器的工作臺)，一些機器再現(xiàn)了沿兩個正交方向的角度運動(具有兩個致動器的工作臺)，一些機器再現(xiàn)了沿所有縱向和角度方向的運動(具有三個或更多個致動器的工作臺)。
[0003]這些運輸工具產(chǎn)生典型運動，該典型運動影響產(chǎn)品及其內(nèi)容物和包裝物在運輸過程中的行為，該典型運動是由機動交通工具的懸掛系統(tǒng)產(chǎn)生的豎直振動以及上下顛簸和滾動的振動或運動。目前，振動臺同時產(chǎn)生這三種運動，但是需要三個或更多個致動器來實現(xiàn)，這使得成本非常高并且具有非常復(fù)雜的運動控制器，原因在于，鑒于其設(shè)計和布置的原因，各軸線的運動不是彼此獨立進行的。
[0004]文件W02010058632描述了一液壓致動器和一機器，以執(zhí)行振動測試，其設(shè)置有液壓泵和液壓缸單兀。但是，它們僅在一個方向上運動(豎直振動)。另一方面，文件ES2154658描述了一種振動裝置，其包括支撐裝置或模塊、用于施加振動的缸、用于將液壓液體供應(yīng)至缸的液壓單元、以及用于將致動信號供應(yīng)至缸的致動部的控制單元。前述的缸由伺服機構(gòu)組成。但是，僅有一個缸在連續(xù)投擲過程中機械地振動模塊，在單一平面中產(chǎn)生振動和移動。
[0005]歐洲專利n0.EP1887338也是已知的，其描述了一種用于運輸包裝物的測試設(shè)備，該測試設(shè)備通過使用彈簧來執(zhí)行三維振動運動。但是，該裝置產(chǎn)生的運動無法在所有不同方向上得到控制，使得該模擬并不完全符合實際情況。西班牙專利號ES2154658描述了一種振動裝置，其基本僅包括用于模塊的支撐裝置以及用于施加振動的缸，該振動裝置不可能實現(xiàn)利用本文中的本發(fā)明的機器所獲得的多種運動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，提出了用于模擬在運輸過程中產(chǎn)生的運動的機器，其可用于模擬產(chǎn)品和/或包裝物的運動狀態(tài)(行為)，其特征在于，該機器利用兩個液壓伺服致動器來控制該機器裝載平面的運動，所述平面的運動受到萬向支架的限制，從而其僅僅能相對于錨定點而傾斜，而無法使得該錨定點移動。通過萬向支架，在上述錨定點處，板件可以在其兩個正交的角參考軸線上進行旋轉(zhuǎn)運動。伺服致動器沿穿過萬向支架中心的兩個垂直平面而設(shè)置。這種90°的設(shè)置，即，從中心偏移并且使得兩個伺服致動器的上球節(jié)的中心與萬向支架的中心一致，意味著每個伺服致動器的運動彼此獨立地進行，使得運動裝置更簡化并且該機器的成本少于現(xiàn)有技術(shù)中存在的已有的運動模擬器。
[0007]另一創(chuàng)新點在于，該機器設(shè)計成，安裝在已能夠在市場上買到的任何單一軸線的豎直振動臺上，該振動臺可能是在再現(xiàn)豎直振動的同時再現(xiàn)滾動和上下顛簸運動的振動臺，由于無需購買具有三個或多個伺服致動器的附加的振動臺，所以節(jié)省了成本。
[0008]為了模擬在上下顛簸和滾動運動兩者中同時達(dá)到15°的移動，已經(jīng)設(shè)計出了球形球節(jié)，其能夠達(dá)到超過22°且并未達(dá)到其機械限值。為了防止上面安裝了該機器的豎直振動臺的致動器由于上下顛簸和滾動運動導(dǎo)致的動能的原因而承載過大的應(yīng)力，包括了加強裝置，當(dāng)被安裝在豎直振動臺上時，該加強裝置在不限制其豎直運動的情況下，協(xié)調(diào)其它方向上的已確定的硬度,從而在該系統(tǒng)中分配該負(fù)載。
[0009]致動器的設(shè)計可以是液壓的或電的，但是液壓致動器具有更大的優(yōu)勢，并且如果本發(fā)明的機器安裝在液壓豎直振動臺上，則可以使用用于對本發(fā)明機器的伺服致動器進行供能的現(xiàn)有的液壓源，而無需購買另外的液壓源，購買另外液壓源會增加成本。
[0010]該機器支持多個實際的實施例，其中，使用了不同的耦接元件，其構(gòu)造能夠?qū)崿F(xiàn)其適當(dāng)操作。
[0011]在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”及其類似詞不意味著排除其他的技術(shù)特征、增加物、部件或步驟。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從說明書以及通過本發(fā)明的實施將部分地了解本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點和特征。通過示例性方式給出了下面的實例和附圖，它們不旨在限制本發(fā)明。而且，本發(fā)明覆蓋這里闡述的具體實施例和優(yōu)選實施例的任何可能的組合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1示出了本發(fā)明的機器的整體圖。
[0013]圖2示出了安裝在豎直振動臺上的本發(fā)明的機器的視圖。圖2A示出了圖2所示的視圖的截面圖。
[0014]圖3示出了安全、鎖定和自齊平裝置的詳圖，該安全、鎖定和自齊平裝置構(gòu)成本發(fā)明的機器的一部分。
[0015]圖4示出了本發(fā)明的機器的運動的詳圖。
[0016]圖5示出了加強裝置的詳圖，其用于降低支撐上面安裝了本發(fā)明的機器的豎直振動臺中的液壓伺服致動器的力矩。
[0017]圖6示出了本發(fā)明的機器的第二實際實施例的示意圖。
[0018]圖7示出了本發(fā)明的機器的第三實際實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，用于模擬在運輸過程中產(chǎn)生的運動的機器，可用于模擬產(chǎn)品和/或包裝物的行為(運動狀態(tài))，其作為本發(fā)明的目標(biāo)，該機器包括裝載平臺(1)，待測試的物品、包裝物或堆垛負(fù)載放置在該裝載平臺上，在其下部分上附接有兩個上球形球節(jié)，該兩個上球形球節(jié)與萬向支架(5)的旋轉(zhuǎn)軸線共面且均具有大的±30°的旋轉(zhuǎn)角。
[0020]下平臺(6)與裝載平臺(I)相對，該下平臺設(shè)置有多個錨定件以附接至市場上可得到的任何豎直振動臺(I)。[0021 ] 連接兩個平臺的中心支撐件(7 )位于裝載平臺(I)與下平臺(6 )之間。
[0022]類似地，用于在上裝載平臺上產(chǎn)生上下顛簸和滾動運動的兩個獨立的液壓伺服致動器(8)整體地附接在具有±30°旋轉(zhuǎn)角的上球形球節(jié)(3)與具有±15°旋轉(zhuǎn)角的下球節(jié)
(4)之間。
[0023]多個氣動致動器(2)整合至平臺(6)的安全、鎖定和自齊平裝置(位于下平臺6上)并且整體地附接至下平臺，以便當(dāng)液壓伺服致動器(8)中沒有液壓時，操縱裝載平臺(I)上的齊平負(fù)載。該安全、鎖定和自齊平裝置在附圖3中更詳細(xì)示出。
[0024]圖2和圖2a示出了安裝在豎直振動臺(25、26)上的本發(fā)明的機器的整體圖。在該圖中，可看到加強裝置(21)，其被構(gòu)造成降低支撐上面安裝了該機器的豎直振動臺(26)的液壓伺服致動器的力矩。在圖5中更細(xì)示出了這些加強裝置(21)。
[0025]本發(fā)明的機器包括位于下平臺(6 )上的配重(22 )，所述配重(22 )被構(gòu)造成將質(zhì)心保持在該系統(tǒng)的中心軸線上。另外，具有整體附接至裝載平臺(I)的慣性測量單元(23)，其測量上下顛簸和滾動運動。
[0026]圖2a進一步示出了豎直振動臺(25)的平臺和豎直振動臺(26)的液壓伺服致動器兩者。該附圖進一步示出了氣動的安全、鎖定和自齊平致動器(2)，其位于縮回位置上，以備開始測試。
[0027]圖3示出了由多個氣動致動器(2)構(gòu)成的安全、鎖定和自齊平裝置，其主要功能是，當(dāng)在液壓伺服致動器(8)中沒有液壓時，將齊平負(fù)載放置到裝載平臺(I)上，在其優(yōu)選實施例中，位于左側(cè)的伺服致動器(8a)處于縮回位置，以備開始測試，而當(dāng)沒有液壓時，位于右側(cè)的伺服致動器(8b)處于伸出位置。
[0028]另一方面，萬向支架(5)支撐該系統(tǒng)的重量并且維持裝載平面的旋轉(zhuǎn)中心，實現(xiàn)了滾動和上下顛簸旋轉(zhuǎn)，但是對其旋轉(zhuǎn)進行了限制。
[0029]圖4示出了如何在本發(fā)明的機器中產(chǎn)生運動。影響所述運動的主要部件是:中心支撐件(7);液壓伺服致動器(8)，其負(fù)責(zé)在上裝載平臺(I)上產(chǎn)生上下顛簸和滾動運動；萬向支架(5)，其支撐該系統(tǒng)的重量并且維持裝載平面的旋轉(zhuǎn)中心，實現(xiàn)了上下顛簸和滾動旋轉(zhuǎn)，但是對該旋轉(zhuǎn)進行限制；具有±30°旋轉(zhuǎn)角的上球形球節(jié)(3)，其與萬向支架(5)的旋轉(zhuǎn)軸線共面；以及具有±15°旋轉(zhuǎn)角的下球形球節(jié)。伺服致動器(8)沿穿過萬向支架中心的形成90°角的兩個垂直平面而設(shè)置。
[0030]圖5示出了加強裝置(21)，其構(gòu)造成降低支撐上面安裝了裝置的豎直振動臺(25、26)的液壓伺服致動器(8)的力矩。
[0031]所述加強裝置(21)至少包括多個低摩擦襯套(213)，低摩擦襯套整體地結(jié)合至多個加強板(215)，其被構(gòu)造成降低支撐上面安裝了該機器的豎直振動臺(25、26)的液壓伺服致動器的力矩，并且附接至豎直振動臺(25、26)的質(zhì)量塊(seismic mass)。
[0032]最后，加強裝置(21)還包括附接至豎直振動臺(25)的平臺的多個缸(214)，并且其中，所述缸(214)增加豎直振動臺(26)的伺服致動器的慣量動能。
[0033]本發(fā)明的第二實際實施例
[0034]在第二實際實施例中，如圖6所示，可以看到，在萬向支架(5 ’)支撐該組件的重量且維持裝載平面的旋轉(zhuǎn)中心(實現(xiàn)了滾動和上下顛簸旋轉(zhuǎn)，但是對該旋轉(zhuǎn)進行限制)的同時，用于產(chǎn)生上裝載平臺(I’)的上下顛簸和滾動運動的該獨立液壓致動器(8’)如何布置成與上、下球形球體(61、64)成90°角。
[0035]本發(fā)明的第三實際實施例
[0036]在第三實際實施例中，如圖7所示，可以看到，致動器(8 ’ ’)如何包括球節(jié)(71)，其與位于該致動器上部分上的中心球形球節(jié)(5’’)的中心共面，其支撐該組件的重量且維持裝載平面的旋轉(zhuǎn)中心，實現(xiàn)了滾動和上下顛簸旋轉(zhuǎn)。最后，該致動器(8”)的下部分通過與單一旋轉(zhuǎn)軸線(75)的連接而附接至該平臺。
【權(quán)利要求】
1.一種用于模擬在運輸過程中產(chǎn)生的運動的機器，具體地，其能夠被用于模擬產(chǎn)品和/或包裝物的運動狀態(tài)，所述機器包括:裝載平臺(1)，待測試的物品、包裝物、堆垛負(fù)載或類似負(fù)載放置在所述裝載平臺處，其特征在于，所述平臺(I)的下部分具有附接至所述下部分的多個具有大約±30°旋轉(zhuǎn)角的上球形球節(jié)(3、61、71)，所述上球形球節(jié)與旋轉(zhuǎn)支撐件(5、5’、5’ ’)的旋轉(zhuǎn)軸線共面，并且其中，下平臺(6)定位成與所述裝載平臺(I)相對，并且所述下平臺設(shè)置有錨定件，用于附接至豎直振動臺(25、26)，并且其中，構(gòu)造成將質(zhì)心保持在所述系統(tǒng)的中心軸線上的配重(22)定位在所述下平臺(6)上；另外，連接兩個平臺的中心支撐件(7)定位在所述裝載平臺(I)與所述下平臺(6)之間，并且進一步地，構(gòu)造成產(chǎn)生所述上裝載平臺(I)的上下顛簸和滾動運動的多個彼此獨立的液壓伺服致動器(8、8’、8’’)整體地附接在具有±30°旋轉(zhuǎn)角的所述上球形球節(jié)(3)與具有±15°旋轉(zhuǎn)角的所述下球節(jié)(4)之間，進一步地，所述伺服致動器(8、8’、8’’)沿穿過所述旋轉(zhuǎn)支撐件(5、5’、5’’)中心的形成90°角的兩個垂直平面而布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器，其特征在于，多個氣動、液壓或電的致動器(2)整合成位于所述下平臺(6)上的平臺(6)的安全、鎖定和自齊平裝置并且整體地附接至所述下平臺，所述安全、鎖定和自齊平裝置構(gòu)造成，當(dāng)所述液壓伺服致動器(8)中沒有液壓時操縱所述裝載平臺(I)上的齊平負(fù)載。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，所述機器包括加強裝置(21)，所述加強裝置至少包括多個低摩擦襯套(213)，所述多個低摩擦襯套整體地結(jié)合至多個加強板(215)并且附接至所述豎直振動臺(25)的所述平臺的多個缸(214)，并且其中，所述加強裝置(21)被構(gòu)造成降低支撐上面安裝了所述裝置的所述豎直振動臺(25)的液壓伺服致動器(26)的力矩。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，構(gòu)造成測量所述組件的上下顛簸和滾動運動的慣性測量單元(23 )整體地連接至所述裝載平臺(I)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)支撐件(5、5’、5’’)是萬向支架(5)，其被構(gòu)造成支撐所述組件的重量并且維持裝載平面的旋轉(zhuǎn)中心，實現(xiàn)滾動和上下顛簸旋轉(zhuǎn)，對其旋轉(zhuǎn)進行限制。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，相互獨立的液壓致動器(8)產(chǎn)生所述上裝載平臺0-)的上下顛簸和滾動運動并設(shè)置在90°角，并且所述機器進一步包括上球形球體和下球形球體(61、64)，同時，萬向支架(5’)支撐所述組件的重量且維持所述裝載平面的旋轉(zhuǎn)中心，實現(xiàn)滾動和上下顛簸旋轉(zhuǎn)，但是對旋轉(zhuǎn)進行限制。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，所述致動器(8’’ )包括球節(jié)(71)，所述球節(jié)與位于所述致動器的上部分上的中心球形球節(jié)(5’’)的中心共面，其支撐所述組件的重量且維持所述裝載平面的旋轉(zhuǎn)中心，實現(xiàn)滾動和上下顛簸旋轉(zhuǎn)，并且其中，所述致動器(8”)的下部分通過與單一旋轉(zhuǎn)軸線(75)的連接而附接至所述平臺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的機器的用途，用于包裝物和類似物的測試。
【文檔編號】G01M7/02GK103548070SQ201280012169
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月8日
【發(fā)明者】曼紐爾-阿爾費雷多·加西亞-羅梅烏·馬蒂內(nèi)斯, 胡安·阿爾卡拉茲羅卡爾, 安帕羅·馬蒂內(nèi)斯吉內(nèi), 恩里克·德拉克魯茲納瓦羅, 帕特麗夏·納瓦羅杰維瑞, 哈維爾·扎巴雷塔梅里 申請人:丹奧包裝物流運輸創(chuàng)新研發(fā)中心