CN105745832A - 升降系统、用于电气测试的方法、减震器以及机器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种升降系统,其包括压电致动器(5)、支架(15)、以及具有输入侧和输出侧的液压冲程倍增器(10),其中,液压冲程倍增器的输入侧连接至压电致动器(5)并且液压冲程倍增器的输出侧连接至支架(15)。在用于对电子部件进行电气测试的方法中,所述部件被放置到该升降系统的支架上,并且被升降以便为了相对于测试触点进行定位。减震器包括该升降系统。机器组件具有机器和该减震器。

Description

升降系统、用于电气测试的方法、减震器以及机器组件
技术领域
本发明涉及一种升降系统、用于电气测试的方法、减震器以及机器组件。
背景技术
本发明的第一方面涉及一种升降系统和一种用于电气测试的方法:为了对电子部件进行电气测试,尤其是为了测试LED,通常需要升降系统来升降在支架上的电子部件。在升降电子部件期间,将触点放置为与其抵靠,使得电子部件可具有施加至其上的测量电压以进行电气测试。
对于为此而需要的升降系统,需要显示出高动态和高定位精度的致动器构思。压电致动器通常结合有这些特征。然而,压电致动器不利地在冲程方向上仅具有相对于其长度的大约1.5%的冲程范围;这意味着对于常用压电致动器而言,冲程范围大约仅为40μm至50μm。
因此,在现有技术的这种背景下,本发明的目的首先是提供一种改进的升降系统,通过该改进的升降系统可以以适合的方式执行电气构件的电气测试。此外,本发明的目的还在于指定一种用于对电气构件进行电气测试的改进方法。
本发明的另一方面涉及减震器和机器组件:在机器尤其大型电机的操作期间,振动通常会出现,其例如由不均衡性激发或者由转子与定子之间的旋转磁通量磁性地激发。
不利地,这种振动可能联接到基座中并且例如使得周围安装装置振动。此外,振动可经由转子而传递至待被驱动的设备(例如,压缩机)。除了舒适性问题(噪音、人体振动)外,这通常还会由于疲劳失效而导致损坏。
已知的是,通过如下方法来防止电机操作期间的振动:例如通过达成平衡或者通过对电机进行良好的磁性设计来消除引起振动的不对称性。然而,高水平的平衡质量和高水平的磁铁引导均匀性仅在技术方面仅可实施为有限程度,或者仅可在高昂代价下得到实施。
此外,被动振动减小方式是已知的:可以在机器脚上设置粘弹性阻尼器元件(“橡胶阻尼器”)。然而,准稳态力不利地也可以诸如在例如建立扭矩期间进行作用,从而导致变形。
此外,尤其是在汽车工程中,已知的使用液压阻尼器,液压阻尼器通过液压节流阀来赋予减震作用,也就是说被动地实现减震作用。然而,可以通过建立预加载压力来施加准稳态力,从而例如在车辆的情况下使得主动稳定措施是可能的(电子控制主动悬架系统(ECASS),例如MercedesBenz的主动车身控制、BMW的主动侧倾稳定)。然而,在以液压泵进行操作的传统系统的情况下,响应时间尤其长,和/或限制频率低(若干Hz)。
此外,已知的是磁流变阻尼器。然而,其通常仅实现可调节的减震特征,而不会主动地引入预加载力。
此外,在建筑中,尤其是高层建筑或者桥梁、架空电力线和内燃机中使用减震器来减小振动。减震器由减震器块组成,减震器块通过减震器弹簧和阻尼器连接至待被减震的系统。减震器以其自然频率抽取待被减震的结构的振动能量。不利地,所有减震器需要额外块,并且从而很昂贵和笨重。
发明内容
因此,本发明的目的还在于提供一种改进的减震器和改进的机器组件。
所述目的以如下方式来实现:通过具有权利要求1中指定的特征的升降系统;通过用于对电气构件的进行电气测试的方法,其具有权利要求8中指定的特征;通过具有权利要求10中指定特征的减震器;以及通过具有权利要求15中指定的特征的机器组件。本发明的优选改良在相关联的从属权利要求、下面的描述以及附图中进行详细说明。
根据本发明的升降系统具有至少一个压电致动器。此外,升降系统具有支架以及液压冲程倍增器,液压冲程倍增器具有输入侧和输出侧,其中,液压冲程倍增器通过其输入侧附接至至少一个压电致动器并且通过其输出侧附接至支架。因此,根据本发明的升降系统有利地结合了如下特征:首先是压电致动器的高动态和高定位精度,以及其次还有通过液压冲程倍增器实现大升降冲程的可能性。这样,与常见液压致动器相比,就可能实现相对更长的升降冲程。同时,根据本发明的升降系统呈现出非常高的系统刚度,与通过固态接头来增强压电致动器冲程的升降系统的情况相比,所述系统刚度相对更高。因此,根据本发明的升降系统所需要的升降行程可以尤其快速地和可靠地得以实现。因此,根据本发明的升降系统可以用于实现尤其有利的作用,尤其是在时间紧急的应用的情况下。此外,根据本发明的升降系统几乎不会被共鸣地激发从而以自然共振进行机械振动。根据本发明的升降系统大体上也不受机械振动的影响。
在根据本发明的升降系统中,压电致动器优选地是具有一个致动方向的压电致动器。适宜的情况是,在根据本发明的升降系统中,液压冲程倍增器通过其输入侧在致动方向上附接至压电致动器。压电致动器优选地是多层压电致动器。多层压电致动器可提供具有相对低的电源电压的高功率密度。
支架优选地形成有板,该板的面积范围尤其相对于致动方向横向地延伸,其中,根据本发明的升降系统优选地形成升降台。
适宜的情况是,在根据本发明的升降系统中,液压冲程倍增器在输入侧和输出侧处在每种情况下包括至少一个活塞室,活塞室内引导有活塞。在此,(活塞室中的)至少一个输入侧活塞室的横截面以及(活塞室中的)至少一个输出侧活塞室的横截面优选地彼此不同。不言而喻的是,活塞室的横截面应理解为活塞室的横向区段,也就是说垂直地相对于在相应活塞室中被引导的活塞的引导方向的区段。
在根据本发明的升降系统中,替代性地并且同样优选地是,液压冲程倍增器在输入侧处和在输出侧处在每种情况下包括至少一个波纹管,其中,至少一个输入侧波纹管和至少一个输出侧波纹管的横截面优选地彼此不同。在本示例中,波纹管的横截面在每种情况下应理解为横向区段,也就是说垂直地相对于波纹管的折叠方向(即是说波纹管沿着该方向可折叠)的区段。尤其,该横截面平行于优选地提供的折叠线或者弯曲线运行或者沿着替代性地并且同样优选地提供的波纹管的波动轮廓的周向地运行的波动波峰运行。
在根据本发明的升降系统中,优选情况是,液压冲程倍增器在输入侧处具有来自包括波纹管和具有活塞引导在其中的活塞室的组的两个或三个或四个或更多个元件,其中,液压冲程倍增器在输出侧处具有来自上述组中的较少元件,优选地精确地一个元件。输入侧元件在每种情况下适宜地液压地连接至至少一个输出侧元件。
在根据本发明的升降系统的优选改良例中,(多个)输入侧活塞室尤其液压地连接至(多个)输出侧活塞室,或者一个或多个输入侧波纹管尤其液压地连接至一个或多个输出侧波纹管,每种情况优选地通过一个液压节流阀。通过液压节流阀的配置,能够轻易地适应根据本发明的升降系统的减震特征。
所述至少一个输入侧活塞室和所述至少一个输出侧活塞室分别与引导在其中的活塞相互作用,或者所述至少一个输入侧波纹管和所述至少一个输出侧波纹管适宜地每个形成流体容积,其中,流体容积彼此联接,优选地彼此连接。流体容积适合地填充有不可压缩流体,尤其是液压流体。
在本发明的上述改良例中,液压冲程倍增器的液压倍增器作用是通过输入侧活塞室和输出侧活塞室以及/或者通过输入侧波纹管和输出侧波纹管来实现,输入侧活塞室和输出侧活塞室以及/或者输入侧波纹管和输出侧波纹管具有不同的液压横截面并且彼此流体地连接。由于需要使根据本发明的升降系统的冲程倍增器内的液压容积保持恒定,所以液压冲程倍增器的冲程倍增器作用被限定为输入侧液压横截面和输出侧液压横截面的比率(例如,横向地相对于活塞的相应引导方向或者横向地相对于折叠方向的横截面)。如果输入侧设置有多个波纹管和/或活塞室,则通常情况是,其液压横截面之和代替上述输入侧液压横截面。类似地,在设置有多个输出侧波纹管和/或活塞室的情况下,输出侧液压横截面则应理解为意味着其液压横截面之和。这样,由于输入侧活塞移动而引起的输入侧活塞室的容积变化或者由于波纹管的输入侧折叠而引起的输入侧波纹管的容积变化,从而可以经由液压连接而导致输出侧活塞室或者输出侧波纹管的容积发生相应变化。因此,结果就是,根据本发明的升降系统的液压冲程倍增器的输入侧和输出侧尤其精确地联接。
在根据本发明的升降系统的这些改良中,其中相应的流体容积通过输入侧波纹管和输出侧波纹管来实现,相应的流体容积而且由金属装置来密封。因此,这种流体容积的密封问题从一开始就得到避免。在这些改良例中,冲程倍增器作用通过波纹管中的灵活波动以及相关联的低轴向刚度来实现。在此,流体容积优选地尽可能的小,从而使根据本发明的升降系统的刚度最小化。有利地,流体容积是关闭的并且因此不易受污染。因此,根据本发明的升降系统可以尤其设计为耐久且保养量低。
位移本体尤其由金属组成,在每种情况下位移本体适合地设置在活塞室或者波纹管的液压容积中。在这种情况下,根据本发明的升降系统的整体刚度极大地增加。
在根据本发明的升降系统中,活塞室在输入侧处的横截面适宜地比活塞室在输出侧处的横截面大,或者波纹管在输入侧处的横截面比波纹管在输出侧处的横截面大。在这种改良例下,确保了将压电致动器的致动冲程转换为根据本发明的升降系统的相对较大的致动冲程。
在根据本发明的用于对电气构件进行电气测量的方法中,电气构件被放置到上述的根据本发明的升降系统的支架上,并且适合地被升起或者下降以便相对于测试触点进行定位。通过上述的根据本发明的升降系统,实现了非常高的系统刚度,并且同时非常快速地实现了需用的冲程。因此,通过根据本发明的方法,能够极大地缩短电气构件的测试时间,这是因为测试所需要的升降行程的时间和可靠性均得到改善。此外,通过液压学,极大地减小了根据本发明的升降系统的振动,并且获得了“柔和的”升降曲线,在该升降曲线下可以使电气构件尤其温和地被升起或者下降。因此,通过根据本发明的方法,能够以尤其良好地适合于需要的方式来相对于测试触点对电气构件进行定位。理想地,执行根据本发明的方法以便对成发光二极管(LED)形式的电气构件进行测量。
根据本发明的减震器具有上述的根据本发明的升降系统。
与传统的减震器(具有辅助块)相比,根据本发明的减震器允许对直接位于基座与例如机器脚之间的安装装置进行减震。就建造而言以及就控制/调节技术而言,这是一种尤其简单、有效并且稳健的方法。
过去,由于压电致动器的较小偏斜,所以使用压电致动器通常未能减小振动。通过本文提出来的微型液压原理,使用根据本发明的冲程倍增器并且将任意数量的压电致动器联接至输入侧波纹管或者其中引导有活塞的输出侧活塞室,从而有效地消除了这种限制:根据本发明,能够以任何实际期望的力水平来使根据本发明的升降系统和根据本发明的减震器实际地实现任何期望的偏斜。
在根据本发明的减震器中,支架优选地设计为刚性(positively)锁定和/或粘合地以及/或者非刚性锁定地连接至机器的一部分,尤其是连接至机器脚。
在有利的改良例中,根据本发明的减震器具有附接件并且具有带有输入侧和输出侧的第二液压冲程倍增器,所述第二液压冲程倍增器通过其输入侧附接至又一线性致动器并且通过其输出侧附接至附接件。
这样,不仅能够减小垂直振动,诸如在通过具有根据本发明的升降系统的根据本发明的减震器的情况下,而且此外还能够通过具有另一线性致动器的第二液压冲程倍增器来减小其它自由度的振动(例如,在横向空间方向上的振动)。
根据本发明的减震器适宜地包括控制单元,该控制单元设计用于在第一操作模式下控制压电致动器以便使作用在升降系统上的总力保持恒定,以及/或者用于在第二操作模式下控制压电致动器以便使支架以最小可能的偏斜进行振动。
在根据本发明的减震器的情况下,优选地,替代至少一个压电致动器,提供至少一个其它致动器,尤其至少一个磁性和/或磁致伸缩和/或电致伸缩致动器以及/或者基于形状记忆原理优选地基于磁性形状记忆原理的致动器。
根据本发明的机器组件具有机器尤其电动机,并且具有至少一个上述的减震器,该至少一个减震器优选地通过附接件附接至机器,优选地附接至机器的至少一个脚。
根据本发明的机器组件可以是轻重量且紧凑的形式,例如,通过配备有减震器的典型的机器脚,其使得在空间要求或者重量上仅需要作出微小改变或者不需要作出改变。因此,相比于非减震机器,根据本发明的机器组件能够形成为仅有微小改变。尤其,不需要对较大减震器块提供空间。这可以极大地提高顾客接受度。在这种情况下,能够以不同的变型形式来减小机器的振动。断开根据本发明的机器组件的机器与定位有机器的基座之间的联接防止了将振荡力引入到基座中。平静具有如下效果:在将力引入到机器中使得避免机器(或者一个或多个机器部件)进行振荡。在混合形式中,提供了上述特征的组合,从而减小机器或者机器的部件的振动,而且同时将引入到基座中的力保持在可接受的范围内。
尤其,根据本发明,在每种情况下在机器的脚与定位有机器的基座之间提供一个减震器。因此,在具有四个脚的机器(例如,成典型的电机形式)的情况下,适宜地情况是使用根据本发明的四个减震器;相应地这是分布式减震系统。
在根据本发明的减震器的情况下,以及在根据本发明的机器组件的情况下,优选的情况是,根据本发明的升降系统可以在如下频率下发生偏斜:从稳态操作(0Hz)至最大频率优选地至少为5000转/分钟尤其是至少为10000转/分钟。在所陈述的频率范围内,升降系统可以适合地发生高达200毫米的偏斜,尤其高达800毫米的偏斜。
通常,最大频率通过如下来确定:机器的最大操作频率(适宜地至少为5000转/分钟)乘以例如机器的(电)马达的电极对的数量(适宜地至少为2)。需要的最大偏斜是由动态系统配置来确定并且主要取决于基座的类型,尤其是基座的刚度(缺乏)。
需要的最大偏斜通常处于200微米至800微米的范围中。通过根据本发明的减震器的根据本发明的升降系统的偏斜,在基座与机器之间设置可控制的或者可调控的偏斜或者力。这样,尤其,可以实现减小机器组件的振动的下文更详细描述的可能性,其适宜地在上文描述的控制装置中实现:
1.断开:
从基座断开联接机器的振动,也就是说,基座仅经受准稳态力(机器的重量和/或准稳态扭矩加载)。为此,适宜地对压电致动器的偏斜进行控制和/或调控,从而使得压电致动器和/或液压冲程倍增器的输出侧上的力尽可能恒定。为此,有利的情况是,将力传感器集成到液压致动器和/或液压冲程倍增器中。因此,机器实际上可以自由地振动。
因此,相对于非减震系统电机振动没有减小。然而,联接至周围环境的振动受到抑制或者极大地减小,这对于噪音或者人体振动来说是有利的。
2.平静
压电致动器的偏斜受到控制,以便防止机器或者机器的部件(尤其是电机座或者电机罩或者电机轴承或者转子或者电机的轴)进行振动,也就是说其实际上“受到约束”。为此,必须联接大体上与激发力相反而大小相等的力。有利的情况是,为此,将传感器附接至待平静的部件,并且通过适合的算法(参见下文)来计算振幅、频率和相位角。这样就极大地减小了机器振动。然而,目前,将大力引入到基座中,其继而取决于构造的类型可激发所述基座进行振动。
3.混合形式:
通过适合的质量函数来确定断开与平静的有利组合。例如,目的可以是使机器振动振幅保持在特定阈值之下,并且在这样做时尽可能不向机器的基座中引入力。这可以通过适合的自适应算法或者导频控制以取决于操作点(例如,转动频率、施加的扭矩)的方式来实现。
通常,附接有具有输入侧波纹管或者活塞室的多个压电致动器,所述活塞室具有引导在其中的活塞。在此,所有压电致动器优选地可以受到一致地控制,从而使得在具有n个压电致动器的情况下,根据本发明的升降系统以相同力总共可实现n倍偏斜。这种布置使得能够实施相同部件的构思,也就是说用于待被使用的相同压电致动器,用于根据本发明的全部系列的升降系统和根据本发明的减震器。此外,根据本发明的升降系统和根据本发明的减震器的故障安全性增加,这是因为在单个压电致动器出现故障的情况下,整个升降系统或者整个减震器会继续操作,尽管性能降低。
为了对根据本发明的机器组件的根据本发明提供的多个减震器进行控制,通常需要进行分布式控制。诸如skyhook算法或者滤波-xLMS算法等已知的算法适宜于该目的。
作为简单的替代方式,适宜地是从测量值来产生机器模型,该机器模型允许在特定频率下预测预期振动行为。在此基础上,能够计算各个减震器的振幅和相位,然后仅仅需要将其控制为与转动角同步。电机的转动角可以从电机的控制器(反相器)上收集,从而以这种方式可以实现简单且稳健地控制减震器。
附图说明
下文将基于附图中图示的示例性实施例对本发明进行更加详细的讨论:
在附图中:
图1示出了根据本发明的升降系统在纵剖面上的示意图,该升降系统具有液压冲程倍增器,液压冲程倍增器具有液压地互连的活塞室;
图2示出了根据本发明的减震器在纵剖面上的示意图,该减震器设计用于减小电机的振动;以及
图3示出了常规机器(a)和根据本发明的机器组件(b)在纵剖面上的示意图,机器组件(b)具有如图2示出的根据本发明的减震器。
具体实施方式
图1中图示的根据本发明的升降系统具有压电致动器5,压电致动器5设计用于在致动方向S上实现致动冲程。为此,压电致动器5固定地夹紧在一侧R处。压电致动器5从该侧R在致动方向S上延伸在纵向方向上的电气可操作的长度尺寸。因此,从其夹紧侧R转移的压电致动器5具有自由端M,自由端M在纵向方向上从夹紧侧R间隔开可变的程度。压电致动器5的自由端M附接至液压冲程倍增器10的输入侧E。
冲程倍增器10具有输出侧A,输出侧A附接至成升降台面板15的形式的支架。升降台面板15仅在图1中示出(垂直虚线)。
液压冲程倍增器10包括输入侧活塞室20和液压地联接至输入侧活塞室20的输出侧活塞室25。活塞30引导在输入侧活塞室20中以便可在输入侧致动,也就是说,柄部32在输入侧处伸出活塞室20。活塞35同样地引导在输出侧活塞室25中。活塞35具有柄部37,柄部37在输出侧处从活塞室25伸出。输入侧活塞室20中的活塞30和输出侧活塞室25中的活塞35都引导在相应的活塞室20,25中,使得分别可在致动方向S上或者致动方向S的相反方向上移动。
输入侧活塞室20和输出侧活塞室25经由液压节流阀40彼此液压地连接以及因此联接。
图1中图示的根据本发明的升降系统按照如下方式操作:
以本身已知的方式将电压施加至压电致动器5,使得压电致动器5的自由端M在致动方向S上偏斜。压电致动器5的自由端M就运动而言牢固地联接至引导在输入侧活塞室20中的活塞30的柄部32。因此,在压电致动器5的自由端M发生偏斜期间,活塞30在输入侧活塞室20内在致动方向S上移动。
液压油位于输入侧活塞室20中在活塞30从压电致动器5转移的那侧处。因此,在输入侧活塞室20中,活塞30在输入侧活塞室20中限定由液压油占据的容积。在活塞30在输入侧活塞室20中在致动方向S上移动时,输入侧活塞室20内可用于液压油的容积减小。因此,液压油从输入侧活塞室20排出并且经由液压节流阀40穿过到液压冲程倍增器10的输出侧活塞室25中。同样,在输出侧活塞室25中,可用于液压油的容积由活塞限定,在该情况下,活塞35引导在输出侧活塞室25中。由于液压油额外地流入到同样填充有液压油的输出侧活塞室25,所以结果是在输出侧活塞室25中引导的活塞35在致动方向S上移动的情况。
就运动而言,升降台板15牢固地联接至(具体地,在所示出的示例性实施例中直接固定至)活塞35的柄部37,活塞35引导在输出侧活塞室25中,该活塞在致动方向S上移动。因此,升降台板15在致动方向S上移动。
由于相对于输出侧活塞室25而言,输入侧活塞室20的垂直于致动方向S的横截面相对更大,所以升降台板15移动的致动冲程与压电致动器5的自由端M在致动方向S上移动的致动冲程(在所图示的示例性实施例中大约为50μm)不同。而且,液压冲程倍增器10具有相对更大的传动比。因此,升降台面板15在致动方向S上移动的冲程由如下限定:压电致动器5的自由端M的致动行程乘以大于1的传动比因子,在所图示的示例性实施例中该因子为100(图1中示出的活塞室20和25的尺寸未按照实际比例绘制)。这样,在所示出的示例性实施例中,通过压电致动器5的相应控制可以使升降台面板15实现5毫米的相应致动冲程。
相反,如果压电致动器5的自由端M在致动方向S的反方向上移动,则升降台面板15也在致动方向S的反方向上移动由传输比因子100依比例决定的所述致动行程。
在根据本发明的用于对发光二极管进行电气测试的方法中,图1中图示的升降系统定位成使得致动方向S被定向为相对于沿着重力作用的方向平行或者不平行。也就是说,图1中图示的升降系统定向为使其致动方向S垂直,例如,使得升降台面板15位于压电致动器5上方。
为了测试发光二极管,将发光二级管放置到升降台面板15上。为了对发光二极管进行电气测试,使用了测试触点(未在图1中清楚示出),该测试触点相对于压电致动器5的夹紧端R牢固地布置。发光二极管(未在图1中清楚地示出)通过升降台面板15适合地升起或者下降以便相对于所述测试触点定位。这样,发光二极管就与测试触点接触,并且在该过程中具有施加在其上的测试电压。随后,可执行发光二极管的电气测试。
不言而喻的是,替代具有活塞30引导在其中的输入侧活塞室20和具有活塞35引导在其中的输出侧活塞室25,还可能提供输入侧波纹管和输出侧波纹管,与图1中图示的布置相似,输入侧波纹管和输出侧波纹管经由液压节流阀40彼此液压地联接。替代压电致动器5的自由端M联接至引导在输入侧活塞室20中的活塞30的柄部32,相反,压电致动器5的自由端联接至输入侧波纹管的面朝压电致动器5的自由端的端部。在此,输入侧波纹管具有折叠方向,该折叠方向沿着按照图1的致动方向S运行。因此,输出侧波纹管的面朝升降台面板15的端部附接至所述升降台面板。在这种情况下,输出侧波纹管的折叠方向相反于按照图1的致动方向S运行。还不言而喻的是,在根据上述的本发明的方法中,还能够对电子部件而不是发光二极管进行电气测试。
图2中图示的根据本发明的减震器200用于减小机器的振动,尤其是减小图3中图示的电机300的振动。
减震器200包括四个压电致动器5,四个压电致动器5每个固定地夹紧在一侧R处(在按照图2的图示中,仅仅示出了这些压电致动器5中的两个)。压电致动器5在每种情况下从该侧R在致动方向S上延伸在纵向方向上的电气地可操纵的长度尺寸。因此,压电致动器5在每种情况下具有从其夹紧侧R转移的自由端M,该自由端在纵向方向上从夹紧侧R可变化地间隔开。各个压电致动器5的各个自由端M附接至液压冲程倍增器10’的输入侧E。四个压电致动器5通过控制装置(参见下文)同步地发生偏斜。
与图1中图示的示例性实施例相反,图2中图示的液压冲程倍增器10’首先包括输入侧波纹管220而不是具有引导在其中的活塞30的输入侧活塞室20,并且包括输出侧波纹管225而不是具有引导在其中的活塞35的输出侧活塞室25,与图1中图示的布置相似,该输出侧波纹管经由液压节流阀40液压地联接至输入侧波纹管220。
进一步地,与图1中图示的液压冲程倍增器10的不同在于:在图2中图示的液压冲程倍增器10’中的情况是,在每种情况下,不仅仅是一个输入侧波纹管220而是四个输入侧波纹管220液压地连接至单个输出侧波纹管225:为此,输出侧波纹管225可在垂直方向上移动,也就是说,输出侧波纹管225可在垂直方向上折叠。输出侧波纹管225的垂直向上延伸侧终止在具有机器支架230的正面处。机器支架230用作电机300(尤其参见图3)的电机脚F的支撑表面。此外,机器支架230具有螺纹(未单独地示出),该螺纹与电机脚F的螺纹相对应。通过所述螺纹,电机脚F可固定至机器支架230。
与输出侧波纹管225相反,输入侧波纹管220可水平地移动,也就是说,输入侧波纹管220可在水平方向上折叠。俯视该水平平面,四个输入侧波纹管220以星形方式径向远离输出侧波纹管225在其水平方向上延伸,四个输入侧波纹管220在每种情况下在水平方向上可移动/可折叠。
输出侧波纹管225相对于基座B被支撑。
图3b图示的根据本发明的机器组件(与常见机器组件a相比)包括具有四个电机脚F和四个减震器200的电机300,电机300的四个电机脚的每个连接至四个减震器200。
电机300包括定子和转子(未详细地示出),转子围绕轴线A相对于定子(未详细地示出)旋转,旋转的频率高达每分钟5000转的最大操作频率。电机300具有2个电极对(未清楚地示出),使得在操作期间最大地遇到的最大振动频率为10000转/分钟。此外,在电机以范围在0至10000转/分钟的频率进行操作期间,出现的最大偏斜为800微米。
为此,根据本发明的减震器200具有力传感器(未单独地示出),力传感器每个布置在输出侧波纹管225上的输入侧并且检测作用在其上的力。通过力传感器,检测到了相应的作用力并且将其传递至控制装置(未单独地示出)。通过控制装置,压电致动器5相对于时间在其扭曲方面受到控制,使得相应的作用力尽可能地被消除。
可替换地,在未单独图示的其它示例性实施例中,能够提供加速度传感器来代替力传感器,该加速度传感器在每种情况下布置在电机脚F上或者电机300的转子上,并且在振幅、频率和相位方面检测电机300的振动。传感器将所检测到的数据传递至控制装置,控制装置对压电致动器5进行控制以使得电机振动的(空间)振幅尽可能地被消除。
在其它示例性实施例中,还可能的是上文提到的控制配置的混合形式:相应地,可以提供适合的质量函数,该质量函数的实施具有如下影响:例如,使电机振动的振幅保持在特定阈值之下,在实现这一条件时尽可能不向基座B中引入力。
在其它示例性实施例中,该示例性实施例未单独地图示并且以其他方式与所图示的示例性实施例相对应,额外地提供了用于附接至电机300的附接件以及额外的第二液压冲程倍增器,所述额外的第二液压冲程倍增器具有输入侧和输出侧,输入侧附接至其它线性致动器,输出侧附接至附接件部分。
在上文提到的示例性实施例中,四个减震器200通过分布式控制进行控制:例如,在这种情况下,使用了skyhook算法或者滤波-xLMS算法。
可替换地,在其它示例性实施例中,使用了用于电机300的机器模型,该机器模型允许在特定频率下预测预期振动行为。在此基础上,能够计算待设置的单个减震器的振幅和相位,然后仅仅需要将其控制为转动角与电机300的操作频率同步。电机300的转动角可以从电机300的控制器(例如,反相器(未示出))收集,从而以这种方式可以简单且稳健地实现对压电致动器5的控制。

Claims (15)

1.一种升降系统,其具有至少一个压电致动器(5)、支架(15)、以及具有输入侧和输出侧的液压冲程倍增器(10),所述液压冲程倍增器通过其输入侧附接至所述压电致动器(5)并且通过其输出侧附接至所述支架(15)。
2.如权利要求1所述的升降系统,其中,所述液压冲程倍增器(10)在所述输入侧处和在所述输出侧处在每种情况下包括至少一个活塞室(20,25)和引导在其中的活塞(30,35),其中,(多个)所述输入侧活塞室和所述输出侧活塞室(30,35)的横截面优选地彼此不同。
3.如前述权利要求中的任一项所述的升降系统,其中,所述液压冲程倍增器(10)在所述输入侧处和在所述输出侧处在每种情况下包括至少一个波纹管,其中,所述一个或多个输入侧波纹管和输出侧波纹管的横截面彼此不同。
4.如前述权利要求中的任一项所述的升降系统,其中,所述液压冲程倍增器在所述输入侧处具有来自包括波纹管和带有活塞引导在其中的活塞室的组中的两个或三个或四个或更多个元件,其中,所述液压冲程倍增器在所述输出侧处具有来自上述组中的较少元件,优选地精确地一个元件。
5.如前述权利要求中的任一项所述的升降系统,其中,(多个)所述输入侧活塞室和所述输出侧活塞室(20,25)或者所述一个或多个输入侧波纹管和输出侧波纹管液压地连接至彼此。
6.如前述权利要求中的任一项所述的升降系统,其中,所述一个或多个输入侧波纹管和输出侧波纹管或者(多个)所述输入侧活塞室和所述输出侧活塞室(20,25)通过一个或多个液压节流阀(40)连接至彼此。
7.如前述权利要求中的任一项所述的升降系统,其中,所述输入侧活塞室(20)的横截面大于所述输出侧活塞室(25)的横截面,或者其中,所述输入侧波纹管的横截面大于所述输出侧波纹管的横截面。
8.一种用于对电子部件进行电气测试的方法,在所述方法中,所述部件被放置在如前述权利要求中的一项所述的升降系统的所述支架(15)上,并且被升起或者降下以便为了相对于测试触点进行定位。
9.如前述权利要求所述的用于电气测试的方法,执行所述方法以便测试呈发光二极管(LED)形式的电子部件。
10.一种减震器,其具有如权利要求1至7中的一项所述的升降系统。
11.如前述权利要求所述的减震器,其中,所述支架设计为刚性锁定和/或粘合地和/或非刚性锁定地连接至机器的一部分,尤其是连接至机器脚。
12.如前述权利要求中的任一项所述的减震器,尤其是如权利要求10或11所述的减震器,所述减震器还具有线性致动器、附接件、以及具有输入侧和输出侧的第二液压冲程倍增器(10),所述第二液压冲程倍增器通过其输入侧附接至所述线性致动器并且通过其输出侧附接至所述附接件。
13.如前述权利要求中的任一项所述的减震器,其包括控制单元,所述控制单元设计用于在第一操作模式下控制所述压电致动器以便使作用在所述升降系统上的总力保持恒定,和/或用于在第二操作模式下控制所述压电致动器以便所述支架以最小可能的偏斜进行振动。
14.如前述权利要求中的任一项所述的减震器,其中,提供某些其它致动器来代替压电致动器,尤其是磁性和/或磁致伸缩和/或电致伸缩致动器和/或基于形状记忆原理优选地基于磁性形状记忆原理的致动器。
15.一种机器组件,其具有机器尤其电动机,并且具有至少一个如前述权利要求中的一项所述的减震器,所述至少一个减震器优选地通过附接件附接至所述机器,优选地附接至所述机器的至少一个脚。
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