本發(fā)明涉及一種零件干涉的檢測(cè)方法，尤其涉及的是一種電磁振動(dòng)器的零件干涉檢測(cè)方法、裝置及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

振動(dòng)器作為最常見的一種給料設(shè)備，廣泛應(yīng)用于糧食、食品、工業(yè)品等加工生產(chǎn)線。電磁振動(dòng)器是利用通電線圈產(chǎn)生電磁場(chǎng)，吸引振動(dòng)部件，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電信號(hào)是周期性交變的，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)引力也即是周期性的，從而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)部件的振動(dòng)。在振動(dòng)過程中，彈性元件銜鐵發(fā)生彈性變形，保證振動(dòng)器振動(dòng)部件在平衡位置往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在裝配過程中，由于零件本身的加工誤差及裝配誤差的存在，銜鐵與線圈內(nèi)壁有可能發(fā)生接觸。裝配完成時(shí)，銜鐵和線圈處于近似封閉的空間中，難以觀察到其是否接觸。目前一般的做法是盡可能的提高零件的加工精度，同時(shí)利用一些工裝保證裝配精度。但是并沒有有效檢測(cè)手段來保證所有的銜鐵均不與線圈內(nèi)壁接觸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種電磁振動(dòng)器的零件干涉檢測(cè)方法、裝置及應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)快速有效的檢測(cè)零件是否與相鄰的零件發(fā)生干涉。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括以下步驟：

(1)用力錘敲擊電磁振動(dòng)器的振動(dòng)部件，采集力錘的力信號(hào)f(t)，采集振動(dòng)部件的加速度信號(hào)a(t)；

(2)將獲得的模擬信號(hào)f(t)和a(t)經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換，得到力與加速度的時(shí)域數(shù)字信號(hào)f(tn)和a(tn)，n＝1,2…n；

(3)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換(fft)，得到力與加速度的頻域數(shù)字信號(hào)f(wn)和a(wn)；

(4)用加速度的頻域數(shù)字信號(hào)除以相同頻率上的力的頻域數(shù)字信號(hào)，獲得系統(tǒng)的頻域響應(yīng)函數(shù)，即h(wn)＝a(wn)/f(wn)；

(5)將頻域響應(yīng)函數(shù)的峰值h(w0)與預(yù)先設(shè)定的閥值h進(jìn)行對(duì)比，如果h(w0)>h，則判斷電磁振動(dòng)器的內(nèi)部零件不干涉，反之則干涉。

力錘的敲擊力應(yīng)以能夠有效激發(fā)出振動(dòng)器的固有頻率為宜，敲擊時(shí)應(yīng)做到干凈利落，既要避免出現(xiàn)雙擊，也要避免由于錘擊時(shí)間過長，以防造成能量主要集中在低于振動(dòng)器固有頻率的低頻段，而不能有效地激發(fā)出振動(dòng)器固有頻率。當(dāng)振動(dòng)器自身差異較大時(shí)，所需提供的敲擊力也會(huì)不同，因此具體的敲擊力可在實(shí)際測(cè)試中進(jìn)行調(diào)整和確定。此外，加速度和力傳感器的量程應(yīng)選擇恰當(dāng)，使得測(cè)試結(jié)果在量程的一半左右為宜。

所述電磁振動(dòng)器包括底座，設(shè)置在底座內(nèi)的線圈，穿設(shè)在線圈內(nèi)的銜鐵，連接在銜鐵端部的振動(dòng)部件，所述銜鐵和線圈內(nèi)壁具有間距d。

所述間距d為2mm。間距較小，在裝配結(jié)束后線圈和銜鐵相對(duì)封閉，無法觀察內(nèi)部是否發(fā)生了干涉。

所述步驟(5)中，如果h(w0)>h，則判斷電磁振動(dòng)器的線圈和銜鐵不干涉，反之則干涉。

所述閾值h的獲得方法如下：在不安裝線圈的情況下，重復(fù)步驟(1)～(4)，獲得h(w0)，閾值h＝k*h(w0)，其中k為0.6～0.8。

一種使用所述零件干涉檢測(cè)方法進(jìn)行干涉檢測(cè)的裝置包括力錘，對(duì)振動(dòng)部件進(jìn)行脈沖輸入；

力傳感器，安裝在力錘上采集力信號(hào)；

加速度傳感器，安裝在振動(dòng)部件上；

a/d轉(zhuǎn)換器，將力傳感器和加速度傳感器采集到的力與加速度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為力與加速度的時(shí)域數(shù)字信號(hào)；

傅里葉轉(zhuǎn)換器，將a/d轉(zhuǎn)換器的時(shí)域數(shù)字信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換，得到力與加速度的頻域數(shù)字信號(hào)；

頻域響應(yīng)函數(shù)獲取器，將加速度的頻域數(shù)字信號(hào)除以相同頻率上的力的頻域數(shù)字信號(hào)，獲得系統(tǒng)的頻域響應(yīng)函數(shù)，并將頻域響應(yīng)函數(shù)的峰值h(w0)與預(yù)先設(shè)定的閥值h進(jìn)行對(duì)比。

一種電磁振動(dòng)器的零件干涉檢測(cè)方法在色選機(jī)中的應(yīng)用。可以在色選機(jī)上使用上述方法來檢測(cè)振動(dòng)器是否發(fā)生零件干涉。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明可以方便有效的進(jìn)行零件干涉檢測(cè)，可以量化判斷是否零件之間是否發(fā)生干涉。測(cè)試方法簡單，效率高。閥值h確定方法簡單，可適應(yīng)不同類型的振動(dòng)器使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的a部的局部放大圖；

圖3是本發(fā)明檢測(cè)方法的流程圖；

圖4是力錘敲擊時(shí)的力信號(hào)f(t)曲線；

圖5是力錘敲擊時(shí)的加速度信號(hào)a(t)曲線；

圖6是力的頻域數(shù)字信號(hào)f(wn)曲線；

圖7是加速度的頻域數(shù)字信號(hào)a(wn)；

圖8是頻域響應(yīng)函數(shù)h(wn)的曲線；

圖9是h(w0)>h的曲線；

圖10是h(w0)<h的曲線。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的電磁振動(dòng)器包括底座1，設(shè)置在底座1內(nèi)的線圈2，穿設(shè)在線圈2內(nèi)的銜鐵3，連接在銜鐵3端部的振動(dòng)部件7，所述銜鐵3和線圈2內(nèi)壁具有間距d，所述間距d為2mm。

本實(shí)施例中進(jìn)行干涉檢測(cè)的裝置，包括力錘5，對(duì)振動(dòng)部件7進(jìn)行脈沖輸入；力傳感器4，采用美國pcb公司的208c02型傳感器，安裝在力錘5上采集力信號(hào)；加速度傳感器6，采用美國dytran公司的3023a2h型壓電式傳感器，安裝在振動(dòng)部件7上；

a/d轉(zhuǎn)換器8，采用12bita/d轉(zhuǎn)換芯片，將力傳感器4和加速度傳感器6采集到的力與加速度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為力與加速度的時(shí)域數(shù)字信號(hào)；傅里葉轉(zhuǎn)換器9，將a/d轉(zhuǎn)換器8的時(shí)域數(shù)字信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換，得到力與加速度的頻域數(shù)字信號(hào)；

頻域響應(yīng)函數(shù)獲取器10，將加速度的頻域數(shù)字信號(hào)除以相同頻率上的力的頻域數(shù)字信號(hào)，獲得系統(tǒng)的頻域響應(yīng)函數(shù)，并將頻域響應(yīng)函數(shù)的峰值h(w0)與預(yù)先設(shè)定的閥值h進(jìn)行對(duì)比。

如圖3所示，本實(shí)施例的檢測(cè)方法如下：

(1)如圖1，裝配好待檢的電磁振動(dòng)器；

(2)將加速度傳感器6安裝在振動(dòng)部件7上；

(3)將力傳感器4安裝在用于提供脈沖力輸入的力錘5上；

(4)用力錘5敲擊振動(dòng)部件7，同時(shí)采集力和加速度信號(hào)f(t)和a(t)，如圖4和圖5所示；

(5)將獲取的模擬信號(hào)經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換，得到力與加速度的時(shí)域數(shù)字信號(hào)f(tn)和a(tn)，其中n＝1,2…n，如圖6和圖7所示；

(6)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換(fft)，得到力與加速度的頻域數(shù)字信號(hào)f(wn)和a(wn)；

(7)用加速度響應(yīng)的頻域信號(hào)除以相同頻率上的力的頻域信號(hào)，獲取系統(tǒng)的頻域響應(yīng)函數(shù)，h(wn)＝a(wn)/f(wn)，并繪制頻率響應(yīng)函數(shù)曲線如圖8所示；

(8)將頻率響應(yīng)函數(shù)的峰值h(w0)與預(yù)先設(shè)定的閥值h進(jìn)行對(duì)比，如果h(w0)>h，則判斷銜鐵3與線圈2內(nèi)壁不干涉如圖9所示，反之則干涉如圖10所示；

閥值h的獲取方法是：在不安裝線圈2的情況下，測(cè)量h(w0)，將k*h(w0)定義為h，其中k一般取值為0.6～0.8。由于零部件、裝配等的差異性，振動(dòng)器的h(w0)會(huì)有一定的差異。在確定k時(shí)，若k取值過大，會(huì)將一些未發(fā)生干涉的振動(dòng)器誤判為發(fā)生干涉，若k取值過小，則有可能會(huì)將一些發(fā)生干涉的振動(dòng)器誤判為未發(fā)生干涉。實(shí)際選擇k值時(shí)，若振動(dòng)器一致性越高，k值的取值可越大(k最大值應(yīng)小于1)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。