一種重復(fù)敲擊式振動臺及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種重復(fù)敲擊式振動臺及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]HALT試驗方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于眾多電子產(chǎn)品的可靠性試驗來發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的潛在失效。HALT試驗可以在很短的時間內(nèi)激發(fā)出產(chǎn)品的失效，其效率遠高其它環(huán)境可靠性試驗方法。中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會于2012年專門針對HALT試驗發(fā)布了 GB/T 29309-2012電工電子產(chǎn)品加速應(yīng)力試驗規(guī)程高加速壽命試驗導則。
[0003]GB/T 29309-2012標準對XY和Z軸的偏差要求為50%以內(nèi)，而振動臺面不同位置的均勻度偏差為40%以內(nèi)，這樣的一個偏差要求是很寬松的，而現(xiàn)有產(chǎn)品實際性能指標基本和標準要求接近。HALT箱發(fā)明了 20多年，在這幾個方面一直沒有改善。
[0004]現(xiàn)有HALT箱的振動臺全部采用多個振動器同時工作來重復(fù)敲擊振動臺來產(chǎn)生隨機振動?，F(xiàn)有HALT箱的控制方式和振動器的典型布局中，多個振動器的壓縮空氣是同一個氣路進行統(tǒng)一控制，考慮到空氣可壓縮性和振動器生產(chǎn)誤差，不同的振動器敲擊時間的同步和敲擊力大小的一致性就成為其先天性缺陷，所以造成振動臺面的XYZ三個軸向的振動量差異很大，振動臺面不同位置振動量均勻性很低，振動臺面單一位置的振動量波動很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種重復(fù)敲擊式振動臺，振動臺XYZ三個軸向振動量一致性、振動平臺不同位置振動量均勻性和振動臺面單一位置的振動量低波動度，使得試驗結(jié)果的可重復(fù)性得到極大的提升。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種重復(fù)敲擊式振動臺，包括振動臺面、連接塊、振動器、振動傳感器、控制系統(tǒng)，振動臺面與連接塊剛性連接，振動器固定在連接塊上，振動傳感器設(shè)置在振動臺面上并與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)控制振動器直線運動來重復(fù)敲擊連接塊從而激發(fā)振動臺面產(chǎn)生振動，連接塊上至少固定一個振動器，振動器與振動臺面的角度Θ為33-37度，通過調(diào)節(jié)振動器與振動臺面的角度，從而控制振動器對振動臺面產(chǎn)生的振動力的強度及均勻性，不同角度的振動器對振動平臺不同方向產(chǎn)生的振動力不同，調(diào)整振動器角度，提高振動臺XYZ三個軸向振動量一致性。
[0008]進一步地，根據(jù)
[0009]Sin Θ = Cos θ X Sin45°
[0010]注:振動器軸心于振動臺面上的投影在振動臺面平面上順時針45度和逆時針45度為X和Y，垂直XY平面的向上方向為Z。
[0011]計算當Θ為35.26438968時，振動器在振動平臺不同方向產(chǎn)生的振動力相同，振動臺XYZ三個軸向振動量一致，保證振動臺面單一位置的振動量相同。
[0012]作為本發(fā)明所述的重復(fù)敲擊式振動臺的一種優(yōu)選方案，一臺振動臺上的振動器為2-4個，任意兩個振動器在振動臺面上的投影的夾角為90度的整數(shù)倍，振動器的軸心線通過振動臺面的幾何中心。
[0013]作為本發(fā)明所述的重復(fù)敲擊式振動臺的一種優(yōu)選方案，不同的振動器的振動力范圍不同，當一臺振動臺上的振動器為2-4個時，不同振動器的動力大小不同，測試范圍由振動力最小的振動器的最小值到振動力最大的振動器的最大值，大大擴大了振動臺的測試范圍，可以適用多種產(chǎn)品的測試。
[0014]作為本發(fā)明所述的重復(fù)敲擊式振動臺的一種優(yōu)選方案，所述的控制系統(tǒng)包括信號采集與分析模塊、調(diào)節(jié)閥、電磁閥、控制模塊，信號采集與分析模塊與振動傳感器連接，控制模塊分別與信號采集與分析模塊、電磁閥、調(diào)壓閥連接，調(diào)壓閥同時與電磁閥連接，電磁閥與振動器連接。信號采集與分析模塊通過采集振動傳感器的信號來實時計算出振動臺面的振動量并反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將客戶輸入的振動量值與信號采集與分析模塊反饋的振動量值進行對比，然后給調(diào)壓閥輸出控制信號，進而調(diào)節(jié)振動器的振動量。
[0015]作為本發(fā)明所述的重復(fù)敲擊式振動臺的一種優(yōu)選方案，所述的振動器為電動振動器或液壓振動器。
[0016]作為本發(fā)明所述的重復(fù)敲擊式振動臺的一種優(yōu)選方案，所述的振動器為空氣振動器，空氣振動器的進氣管與空氣壓縮機連接，進一步地，所述的空氣振動器的進氣管與空氣壓縮機間還設(shè)有過濾裝置，過濾裝置用來過濾壓縮空氣中的顆粒、水和油，為后面的振動器提供清潔的壓縮氣源。
[0017]—種重復(fù)敲擊式振動臺的一種優(yōu)選方案，通過電磁閥控制振動臺上的振動器，在同一時間只有一臺振動器工作，最大限度的提高振動平臺不同位置振動量均勻性和振動臺面單一位置的振動量低波動度，使得試驗結(jié)果的可重復(fù)性得到極大的提升。
【附圖說明】
[0018]圖1是所述的重復(fù)敲擊式振動臺結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為所述的重復(fù)敲擊式振動臺連接關(guān)系框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0021]實施例1
[0022]如圖1所示，一種重復(fù)敲擊式振動臺，包括振動臺面1、連接塊2、振動器3、振動傳感器4、控制系統(tǒng)(未畫出)，振動臺面1與連接塊2剛性連接，振動器3固定在連接塊2上，振動傳感器4設(shè)置在振動臺面上并與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)控制振動器直線運動來重復(fù)敲擊連接塊從而激發(fā)振動臺面產(chǎn)生振動，連接塊2上固定4個振動器，4個振動器與振動臺面的角度Θ均為35.26438968度，任意兩個振動器在振動臺面上的投影的夾角為90度的整數(shù)倍，振動器的軸心線通過振動臺面的幾何中心，使振動器對振動平臺XYZ三個軸向振動量一致，并保證振動平臺不同位置振動量的均勻性。
[0023]如圖2所示，控制系統(tǒng)包括信號采集與分析模塊、調(diào)節(jié)閥、電磁閥、控制模塊，信號采集與分析模塊與振動傳感器連接，控制模塊分別與信號采集與分析模塊、電磁閥、調(diào)壓閥連接，調(diào)壓閥同時與電磁閥連接，電磁閥與振動器連接。信號采集與分析模塊通過采集振動傳感器的信號來實時計算出振動臺面的振動量并反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將客戶輸入的振動量值與信號采集與分析模塊反饋的振動量值進行對比，然后給調(diào)壓閥輸出控制信號，進而調(diào)節(jié)振動器的振動量。振動器為空氣振動器，空氣振動器的進氣管與空氣壓縮機連接，進一步地，所述的空氣振動器的進氣管與空氣壓縮機間還設(shè)有過濾裝置，過濾裝置用來過濾壓縮空氣中的顆粒、水和油，為后面的振動器提供清潔的壓縮氣源。
[0024]4個振動器的振動力范圍不同，4個振動器的振動力范圍連續(xù)增大，振動力最小的振動器的最小值到振動力最大的振動器的最大值間連續(xù)，可以實現(xiàn)由振動力最小的振動器的最小值到振動力最大的振動器的最大值間振動力的測試。
[0025]首先設(shè)定振動臺的輸出Grms值，隨后控制模塊控制調(diào)節(jié)閥空氣輸出壓力為最小振動器的工作壓力的最低值，打開最小振動器的電磁閥開關(guān)使其開始工作，對比信號采集與分析模塊所采集振動傳感器信號的計算結(jié)果，如果反饋值低于設(shè)定的目標值，則控制模塊控制調(diào)節(jié)閥提高輸出空氣的壓力，當調(diào)節(jié)閥的輸出空氣壓力達到振動器工作壓力的最高值時反饋值依然低于設(shè)定目標值，則通過控制電磁閥來關(guān)閉當前工作的振動器，控制模塊控制調(diào)節(jié)閥空氣輸出壓力為下一個較大振動器的工作壓力的最低值，打開下一個較大振動器的電磁閥開關(guān)使得其開始工作，繼續(xù)對比反饋值和設(shè)定目標值，當兩者一致時保持當前的壓力并持續(xù)監(jiān)控反饋值并進行實時對比，如果反饋值高于設(shè)定目標值，則控制模塊控制調(diào)節(jié)閥降低輸出空氣的壓力直至反饋值和設(shè)定目標值一致。在同一時間只有一臺振動器工作，最大限度的提高振動平臺不同位置振動量均勻性和振動臺面單一位置的振動量低波動度，使得試驗結(jié)果的可重復(fù)性得到極大的提升。
[0026]雖然說明書中對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種重復(fù)敲擊式振動臺，包括振動臺面、連接塊、振動器、振動傳感器、控制系統(tǒng)，振動臺面與連接塊剛性連接，振動器固定在連接塊上，振動傳感器設(shè)置在振動臺面上并與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)控制振動器直線運動來重復(fù)敲擊連接塊從而激發(fā)振動臺面產(chǎn)生振動，其特征在于:連接塊上至少固定一個振動器，振動器與振動臺面的角度Θ為33-37度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重復(fù)敲擊式振動臺，其特征在于:一臺振動臺上的振動器為2-4個，任意兩個振動器在振動臺面上的投影的夾角為90度的整數(shù)倍，振動器的軸心線通過振動臺面的幾何中心。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重復(fù)敲擊式振動臺，其特征在于:振動器與振動臺面的角度 Θ 為 35.26438968 度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重復(fù)敲擊式振動臺，其特征在于:不同的振動器的振動力不同。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重復(fù)敲擊式振動臺，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)包括信號采集與分析模塊、調(diào)節(jié)閥、電磁閥、控制模塊，信號采集與分析模塊與振動傳感器連接，控制模塊分別與信號采集與分析模塊、電磁閥、調(diào)壓閥連接，調(diào)壓閥同時與電磁閥連接，電磁閥與振動器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重復(fù)敲擊式振動臺，其特征在于:所述的振動器為電動振動器或液壓振動器。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重復(fù)敲擊式振動臺，其特征在于:所述的振動器為空氣振動器，空氣振動器的進氣管與空氣壓縮機連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重復(fù)敲擊式振動臺，其特征在于:所述的空氣振動器的進氣管與空氣壓縮機間還設(shè)有過濾裝置。9.一種重復(fù)敲擊式振動臺控制方法，其特征在于，通過電磁閥控制振動臺上的振動器，在同一時間只有一臺振動器工作。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重復(fù)敲擊式振動臺，包括振動臺面、連接塊、振動器、振動傳感器、控制系統(tǒng)，振動臺面與連接塊剛性連接，振動器固定在連接塊上，振動傳感器設(shè)置在振動臺面下側(cè)并與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)控制振動器直線運動來重復(fù)敲擊連接塊從而激發(fā)振動臺面產(chǎn)生振動，連接塊上至少固定一個振動器，振動器與振動臺面的角度θ為33-37度，通過調(diào)節(jié)振動器與振動臺面的角度，從而控制振動器對振動臺面產(chǎn)生的振動力的強度及均勻性，不同角度的振動器對振動平臺不同方向產(chǎn)生的振動力不同，調(diào)整振動器角度，提高振動臺XYZ三個軸向振動量一致性、振動平臺不同位置振動量均勻性，保證振動臺面單一位置的振動量低波動度。
【IPC分類】G05D19/02
【公開號】CN105404321
【申請?zhí)枴緾N201510733222
【發(fā)明人】盧申林, 劉輝萍
【申請人】盧申林
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月3日