CN207558274U - 手传振动研究模拟设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手传振动研究模拟设备，包括夹持装置，所述夹持装置包括：夹具，所述夹具用于夹持工件；夹具驱动装置，所述夹具驱动装置的驱动端与所述夹具连接，所述夹具驱动装置用于推动所述夹具靠近或远离打磨设备；以及振动检测元件，所述振动检测元件设于所述夹具和/或所述夹具驱动装置上，所述振动检测元件用于检测振动信息。本实用新型可模拟作业人员进行打磨作业，即利用该夹持装置夹持需打磨工件，将工件推送至打磨设备进行模拟打磨，并通过安装在其上的振动检测元件来采集振动加速度、特征频谱与握力等数据，从而实现手传振动相关的科学研究。并且夹具驱动装置的推力可调，进而可以研究在不同推力下的振动水平。

Description

手传振动研究模拟设备

技术领域

本实用新型涉及手传振动研究技术领域，尤其是涉及一种手传振动研究模拟设备。

背景技术

手臂振动病是长期从事手传振动作业而引起的以手部末梢循环和/或手臂神经功能障碍为主的疾病，并能引起手臂骨关节-肌肉的损伤，极大的威胁的劳动者的职业健康。

根据前期调研发现，不同的工人、不同的作业习惯以及不同的推力等因素会影响手传振动研究的测试结果。若作业工人参加测试，不仅无法对手传振动危害及减振效果进行科学的评价，还会增加作业工人患手臂振动病的风险。因此，目前亟需一种可以用于研究手传振动危害的影响，以及评估不同工程防护技术的减振效果，也为了杜绝因利用作业人员开展试验增加其患手臂振动病的风险的装置。

实用新型内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种手传振动研究模拟设备，其可以模拟作业人员进行打磨作业，并通过安装在其上的振动检测元件来采集与振动相关的数据，进而达到手传振动危害研究的目的。

其技术方案如下：

一种手传振动研究模拟设备，包括夹持装置，所述夹持装置包括：夹具，所述夹具用于夹持工件；夹具驱动装置，所述夹具驱动装置的驱动端与所述夹具连接，所述夹具驱动装置用于推动所述夹具靠近或远离打磨设备，且所述夹具驱动装置能调节所述驱动端的推力；以及振动检测元件，所述振动检测元件设于所述夹具和/或所述夹具驱动装置上，所述振动检测元件用于检测振动信息。

本实用新型实施例所述的手传振动研究模拟设备，其夹持装置包括夹具、夹具驱动装置以及振动检测元件。通过夹具夹持工件，之后再通过夹具驱动装置驱动夹具移动，使得夹具上的工件能够靠近打磨设备(如砂轮机等)进行打磨作业。当打磨完毕后，可通过夹具驱动装置再带动夹具远离打磨设备进行复位。在进行打磨的过程中，可通过设置在夹具和/或所述夹具驱动装置的振动检测元件进行振动信息的检测，可将振动加速度信息、握力信息以及特征频谱信息等进行自动采集检测，并可将检测结果发送至处理设备(如SV106振动仪等)进行数据读取和分析处理。由此可知，本实用新型可模拟作业人员进行打磨作业，即利用该夹持装置夹持需打磨工件，将工件推送至打磨设备进行模拟打磨，并通过安装在其上的振动检测元件来采集振动加速度、特征频谱与握力等数据，从而实现手传振动相关的科学研究。并且夹具驱动装置的推力可调，进而可以研究在不同推力下的振动水平。本实用新型在实现工程振动研究的过程中，也可进行打磨技术与减振材料(用具)的减振效果等评估。

下面对上述技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述夹具包括夹爪和驱动所述夹爪张开和闭合的夹爪驱动装置，所述夹爪上设有所述振动检测元件，所述振动检测元件可用于测量加速度信息、握力信息以及特征频谱信息。由于夹爪直接抓取工件，在夹爪上设置振动检测元件可以更加精确地测量振动加速度、握力以及特征频谱等数据，提高检测精度。

在其中一个实施例中，所述夹爪驱动装置包括第一气缸、若干个曲柄以及与所述曲柄一一对应且连接的滑块，所述第一气缸包括第一缸筒和与所述第一缸筒滑动配合的第一活塞杆，若干个所述曲柄均与所述第一活塞杆的末端连接，所述缸筒的端部设有径向设置且与所述滑块一一对应的滑槽，所述夹爪包括一一对应固定于所述滑块上的手指，所述第一缸筒开设有第一进气口和第二进气口，所述第一活塞杆的底端设有活塞，所述第一进气口和所述第二进气口分别位于所述活塞的两侧。滑块的移动带动手指的运动，可通过预先测量工件的尺寸，调整手指的大小，使滑块往中间靠拢移动时能刚好夹紧工件。具体地，第一活塞杆在气体驱动的情况下进行伸缩移动，伸缩移动的过程中会带动所有的曲柄转动，曲柄转动的过程中则带动滑块移动，进而实现夹爪的打开和闭合。具有稳定压强的气体进入不同的进气口(第一进气口或第二进气口)可带来不同的运动效果(第一活塞杆伸出和缩回第一缸筒)。由此可知，本实用新型仅需切换气体通路即可实现夹爪的控制，控制方式简单有效。

在其中一个实施例中，所述夹爪上设有用于固定所述振动检测元件的固定结构，所述固定结构包括与所述振动检测元件一一对应的容纳槽以及开设于所述容纳槽的侧壁的第一连接孔，所述振动检测元件设于所述容纳槽内且通过第一紧固件与所述第一连接孔螺纹配合将所述振动检测元件固定。本实用新型实施例通过在手指上开设容纳槽，使得振动检测元件嵌设于手指内，保证了振动检测元件的使用安全性，防止振动检测元件被振落。同时该固定结构结构简单，易于制作，制作成本较低。

在其中一个实施例中，所述振动检测元件分为至少三组，每组包含至少一个所述振动检测元件，至少三组所述振动检测元件分别沿着远离所述打磨设备的方向依次间隔布置。至少三组振动检测元件用于采集整个夹持装置上近端、次远端以及远端的振动信息，从而对距离打磨设备不同间距的振动危害进行研究，进而模拟了人手臂不同位置的危害测试，从而使得该模拟设备的模拟功能更加全面。

在其中一个实施例中，所述夹具驱动装置包括第二气缸以及驱动组件，所述第二气缸包括第二缸筒和与所述第二缸筒滑动配合的第二活塞杆，所述夹具与所述第二活塞杆的末端固定连接，所述驱动组件用于驱动所述第二缸筒转动。通过第二气缸来驱动夹具伸缩移动，从而靠近或远离打磨设备。根据压力的定义式F＝PS，第二气缸(第二活塞杆)的横截面积(S)在出厂时已经确定，通过控制进入第二气缸的气体压强(P)，就能得到确定的压力(F)，即通过调节进入第二气缸的气体压强，就能得到确定的压力(推力)，使得手传振动研究易于调控。同时通过驱动组件来驱动第二气缸转动，从而使得工件打磨时可以转动，保证工件打磨时的均匀性。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括第一连接构件、第二连接构件、第一电机和第二电机，所述第一连接构件的一端与所述第二缸筒连接，另一端与所述第一电机连接，且所述第一连接构件沿着垂直于所述第一电机的第一输出轴的方向设置，所述第二连接构件与所述第二电机的第二输出轴连接，且所述第二连接构件沿着所述第二输出轴的方向设置，所述第一电机支撑于所述第二连接构件上。第一电机转动时，可以带动第一连接构件在一定角度内(如180度)摆动，进而带动第二气缸以及第二气缸上的夹具和工件一起摆动，从而实现工件在水平面内以扫动的方式进行打磨。在其中一个实施例中，第二电机转动时，第二电机带动第二连接构件自转360度，进而带动位于其上的第一电机、第一连接构件、第二气缸、夹具、夹具上的工件旋转，从而实现工件在竖直面内以转动的方式进行打磨。

在其中一个实施例中，所述第一连接构件设有朝向所述第二连接构件的第一连接块，所述第二连接构件设有朝向所述第一连接构件的第二连接块，所述第一连接块与所述第二连接块重叠设置，所述第一连接块开设有第一安装孔，所述第二连接块开设有第二安装孔，所述第一输出轴穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔，且所述第一输出轴固定于所述第二安装孔内，所述第一电机的电机外壳与所述第一连接构件固定连接。当第一电机转动的时候，由于第一电机的第一输出轴固定于第二连接构件(第二连接块)上，第二连接构件和第一输出轴保持静止状态，第一电机的外壳则发生相对转动，从而带动与其固定连接的第一连接构件偏转。同时第一连接构件(第一连接块)上设有第一安装孔，用于套设于第一输出轴上，从而保证第一连接构件偏转时围绕第一输出轴，保证第一连接构件偏转轨迹稳定。

在其中一个实施例中，还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、第一压力检测元件、电气比例阀和气体压缩设备，所述气体压缩设备与所述第二气缸连通，所述电气比例阀设于所述气体压缩设备与所述第二气缸之间的管路上，所述第一压力检测元件用于检测所述第二气缸内的气压值，所述第一压力检测元件与所述电气比例阀均与所述控制器电性连接。第一压力检测元件(如压力传感器等)检测第二气缸的气压值后，并将气压值信号发送至控制器(如PLC)，控制器将所接收到的气压值信息与预先设定的气压值信息进行比对，从而根据比对结果来控制调节电气比例阀，进而调节气体通路中通过气体的压强。通过第一压力检测元件再次检测调整后的压力结果并发送到控制器与设定值进行对比，这样循环多次直到达到设定的气压值，最后通过排气口将调节后的气体输出至第二气缸。由此可知，本实用新型通过控制器将预定推力设定，即可控制第二气缸的推力大小，使得整个研究试验自动化程度高，操作简便。

在其中一个实施例中，所述控制系统还包括设于打磨设备上的第二压力检测元件，所述夹具上设有与所述第二压力检测元件配合使用的顶块，所述第二压力检测元件与所述控制器电性连接。为了进一步提高压力的准确性，在打磨设备机上安装高精度的第二压力检测元件(如压力传感器)，在夹具的对应位置安装强度高的顶块。在模拟打磨作业时，顶块会触碰打磨设备上的第二压力检测元件，得到实时的气压值大小并反馈到控制器中，控制器进而控制电气比例阀动作，调整进入第二气缸的气体压强。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的夹持装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的夹具的分解视图；

图3为本实用新型实施例所述的手指的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的夹爪驱动装置的剖视图；

图5为本实用新型实施例所述的第二气缸与第一连接构件的装配示意图；

图6为本实用新型实施例所述的第二连接构件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的夹持装置中夹具摆动时的示意图；

图8为本实用新型实施例所述的第二压力检测元件的安装示意图；

图9为本实用新型实施例所述的第二气缸的控制原理框图；

图10为本实用新型实施例所述的步进电机的控制原理框图；

图11为本实用新型实施例所述的第一气缸的控制原理框图。

附图标记说明：

100、夹具，110、夹爪，111、手指，120、夹爪驱动装置，121、第一气缸，1211、第一缸筒，1212、第一活塞杆，1213、活塞，1214、第一进气口，1215、第二进气口，122、曲柄，123、滑块，130、顶块，200、夹具驱动装置，210、第二气缸，211、第二缸筒，212、第二活塞杆，220、第一连接构件，221、第一连接块，222、第一安装孔，223、第二连接孔，230、第二连接构件，231、第二连接块，232、第二安装孔，240、第一电机，241、第一输出轴，250、第二电机，251、第二输出轴，300、振动检测元件，400、固定结构，410、容纳槽，420、第一连接孔，430、第一紧固件，440、压紧块，500、第二紧固件，600、打磨设备，710、控制器，720、电气比例阀，730、第一压力检测元件，740、第二压力检测元件，750、二位五通电磁阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件时，它可以直接固定在另一个元件上或者也可以通过居中的元件固定于另一个元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以是通过居中的元件而连接于另一个元件。此外，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”及“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

如图1至图3所示，本实用新型实施例所述的手传振动研究模拟设备，包括夹持装置，所述夹持装置包括夹具100、夹具驱动装置200以及振动检测元件300。所述夹具100用于夹持工件；所述夹具驱动装置200的驱动端与所述夹具100连接，所述夹具驱动装置200用于推动所述夹具100靠近或远离打磨设备600，且所述夹具驱动装置200能调节所述驱动端的推力；所述振动检测元件300设于所述夹具100和/或所述夹具驱动装置200上，所述振动检测元件300用于检测振动信息。所述振动检测元件300为加速度传感器、握力传感器、特征频谱传感器或多合一传感器的至少其中一种，优选采用多合一传感器，多合一传感器即表示可同时采集加速度、握力、特征频谱等信息的多功能传感器。在实际应用的过程中，也可根据实际需要采用不同种传感器混合使用从而同时采集加速度、握力、特征频谱等数据。

下面对本实用新型实施例所述的手传振动研究模拟设备的工作原理进行说明：其夹持装置包括夹具100、夹具驱动装置200以及振动检测元件300。通过夹具100夹持工件，之后再通过夹具驱动装置200驱动夹具100移动，使得夹具100上的工件能够靠近打磨设备600(如砂轮机等)进行打磨作业。当打磨完毕后，可通过夹具驱动装置200再带动夹具100远离打磨设备600进行复位。在进行打磨的过程中，可通过设置在夹具100和/或所述夹具驱动装置200的振动检测元件300进行振动信息的检测，可将振动加速度信息、握力信息以及特征频谱信息等进行自动采集检测，并可将检测结果发送至处理设备(如SV106振动仪等)进行数据读取和分析处理。由此可知，本实用新型可模拟作业人员进行打磨作业，即利用该夹持装置夹持需打磨工件，将工件推送至打磨设备600进行模拟打磨，并通过安装在其上的振动检测元件300来采集振动加速度、特征频谱与握力等数据，从而实现手传振动相关的科学研究。并且夹具驱动装置200的推力可调，进而可以研究在不同推力下的振动水平。本实用新型在实现工程振动研究的过程中，也可进行打磨技术与减振材料(用具)的减振效果等评估。

需要说明的是，本实用新型所述的夹持装置并不同于市面上的打磨作业机械人(臂)。因为市面上的工业型打磨机械人(臂)是针对流水线生产使用的，只能依据程序进行重复的操作，执行器的相关参数(如推力)已在出厂时设置固定，不能依据研究的需求进行更改。并且其不具备测量加速度、握力等测量的传感器，不能采集加速度、手传振动特征频谱以及握力等数据。

具体地，所述夹具100包括夹爪110和驱动所述夹爪110张开和闭合的夹爪驱动装置120。如图3所示，所述夹爪110上设有所述振动检测元件300。由于夹爪110直接抓取工件，在夹爪110上设置振动检测元件300可以更加精确地测量振动加速度、握力以及特征频谱等数据，提高检测精度。

更具体地，夹爪110上设有用于固定所述振动检测元件300的固定结构400。所述固定结构400包括与所述振动检测元件300一一对应的容纳槽410以及开设于所述容纳槽410的侧壁的第一连接孔420。所述振动检测元件300设于所述容纳槽410内且通过第一紧固件430(螺栓、螺钉等)与所述第一连接孔420螺纹配合将所述振动检测元件300固定。通过在夹爪110上开设容纳槽410，使得振动检测元件300嵌设于夹爪110内，保证了振动检测元件300的使用安全性，防止振动检测元件300被振落。同时该固定结构400结构简单，易于制作，制作成本较低。

进一步地，所述第一紧固件430位于所述容纳槽410内的一端还固定有压紧块440，所述压紧块440用于与所述振动检测元件300相抵。所述压紧块440的宽度与所述容纳槽410的宽度相匹配。用于增加振动检测元件300的固定效果，保证振动检测元件300固定牢靠。

在本实施例中，如图2和图4所示，所述夹爪驱动装置120包括第一气缸121、若干个曲柄122以及与所述曲柄122一一对应且连接的滑块123。所述第一气缸121包括第一缸筒1211和与所述第一缸筒1211滑动配合的第一活塞杆1212。若干个所述曲柄122均与所述第一活塞杆1212的末端连接。所述缸筒的端部设有径向设置且与所述滑块123一一对应的滑槽。所述夹爪110包括一一对应固定于所述滑块123上的手指111。滑块123的移动带动手指111的运动，可通过预先测量工件的尺寸，调整手指111的大小，使滑块123往中间靠拢移动时能刚好夹紧工件。具体地，第一活塞杆1212在气体驱动的情况下进行伸缩移动，伸缩移动的过程中会带动所有的曲柄122转动，曲柄122转动的过程中则带动滑块123移动，进而实现夹爪110的打开和闭合。本实用新型实施例所述夹爪驱动装置120结构设计合理有效，结构简单，易于制作。所述手指111的数量可选为四根，四根所述手指111沿着所述第一缸筒1211的外周间隔布置，使得工件抓取牢靠。上述的固定结构140设于手指111上。

请继续参阅图4，所述第一缸筒1211开设有第一进气口1214和第二进气口1215，所述第一活塞杆1212的底端设有活塞1213，所述第一进气口1214和所述第二进气口1215分别位于所述活塞1213的两侧。具有稳定压强的气体进入不同的进气口(第一进气口1214或第二进气口1215)可带来不同的运动效果(第一活塞杆1212伸出和缩回第一缸筒1211)。由此可知，本实用新型仅需切换气体通路即可实现夹爪110的控制，控制方式简单有效。

在本实施例中，请继续参阅图1，所述夹具驱动装置200包括第二气缸210以及驱动组件。所述第二气缸210包括第二缸筒211和与所述第二缸筒211滑动配合的第二活塞杆212。所述夹具100与所述第二活塞杆212的末端固定连接。需要说明的是，在其他实施例中，也可将活塞杆212的末端固定，将夹具100固定于缸筒211的底端上。所述驱动组件用于驱动所述第二缸筒211转动。通过第二气缸210来驱动夹具100伸缩移动，从而靠近或远离打磨设备600。根据压力的定义式F＝PS，第二气缸210(第二活塞杆)的横截面积(S)在出厂时已经确定，通过控制进入第二气缸210的气体压强(P)，就能得到确定的压力(F)，即通过调节进入第二气缸210的气体压强，就能得到确定的压力(推力)，使得手传振动研究易于调控。同时通过驱动组件来驱动第二气缸210转动(这里的转动包括旋转摆动和自转等不同的形式)，从而使得工件打磨时可以转动，保证工件打磨时的均匀性。

具体地，所述驱动组件包括第一连接构件220、第二连接构件230、第一电机240和第二电机250。所述第一连接构件220的一端与所述第一电机240连接，另一端与所述第二缸筒211连接。所述第一连接构件220沿着垂直于所述第一电机240的第一输出轴241的方向设置。所述第二连接构件230与所述第二电机250的第二输出轴251连接，且所述第二连接构件230沿着所述第二输出轴251的方向设置。所述第一电机240支撑于所述第二连接构件230上。第一电机240转动时，可以带动第一连接构件220在一定角度内(如180度)摆动，如图7所示，进而带动第二气缸210以及第二气缸210上的夹具100和工件一起摆动，从而实现工件在水平面内以扫动的方式进行打磨。第二电机250转动时，第二电机250带动第二连接构件230自转360度，进而带动位于其上的第一电机240、第一连接构件220、第二气缸210、夹具100、夹具100上的工件旋转，从而实现工件在竖直面内以转动的方式进行打磨。

请结合图5和图6，所述第一连接构件220设有朝向所述第二连接构件230的第一连接块221，所述第二连接构件230设有朝向所述第一连接构件220的第二连接块231。所述第一连接块221与所述第二连接块231重叠设置。所述第一连接块221开设有第一安装孔222，所述第二连接块231开设有第二安装孔232。所述第一输出轴241穿过所述第二安装孔232和所述第一安装孔222，且所述第一输出轴241固定于所述第二安装孔232内，所述第一电机240的电机外壳与所述第一连接构件220固定连接。当第一电机240转动的时候，由于第一电机240的第一输出轴241固定于第二连接构件230(第二连接块231)上，第二连接构件230和第一输出轴241保持静止状态，第一电机240的外壳则发生相对转动，从而带动与其固定连接的第一连接构件220偏转。同时第一连接构件220(第一连接块221)上设有第一安装孔222，用于套设于第一输出轴241上，从而保证第一连接构件220偏转时围绕第一输出轴241，保证第一连接构件220偏转轨迹稳定。

如图5所示，所述第一安装孔222为条形孔，用以保证第一连接构件220偏转时的灵活度。如图6所示，第二安装孔232为圆形孔，使得第一输出轴241固定于第二连接构件230上不发生转动。

此外，如图5所示，在本实施例中，所述第一连接构件220设有用于容置所述第二缸筒211的容纳腔，且所述容纳腔的侧壁开设有第二连接孔223，所述第二缸筒211插设于所述容纳腔内且通过第二紧固件500(螺栓、螺钉等)与所述第二连接孔223螺纹配合将所述第二缸筒211固定。所述第二紧固件500为至少两个，至少两个所述第二紧固件500有利于保持第二缸筒211固定时受力均衡。通过这种方式将第二气缸210固定，从而可以根据实际需要调整第二缸筒211伸出于第一连接构件220的长度，在第二活塞杆212的伸出长度固定的情况下，可以调节夹具100所能达到的距离，进而保证夹具100上工件能够触及打磨设备600。

可选地，所述振动检测元件300分为三组，每组包含至少一个所述振动检测元件300。三组所述振动检测元件300分别沿着远离所述打磨设备600的方向依次间隔布置。如手指111、第一连接构件220以及第二连接构件230上，且三者均设有所述固定结构400，用于一一固定一个振动检测元件300。三组振动检测元件300用于采集整个夹持装置上近端、次远端以及远端的振动信息，从而对距离打磨设备600不同间距的振动危害进行研究，进而模拟了人手臂不同位置的危害测试，从而使得该模拟设备的模拟功能更加全面。需要说明的是，在其他实施例中，所述振动检测元件300也可为四组、五组等，并且，也可在手指111、第一连接构件220以及第二连接构件230上直接绑扎或粘贴等其他固定方式来固定振动检测元件300。

此外，本实用新型实施例还包括控制系统，如图9所示，所述控制系统包括控制器710、第一压力检测元件730(如压力传感器等)、电气比例阀720和气体压缩设备(如空气压缩机等，附图未示出)。所述气体压缩设备与所述第一气缸121和第二气缸210均连通，用于供应压缩气体。所述电气比例阀720设于所述气体压缩设备与所述第二气缸210之间的管路上。所述第一压力检测元件730用于检测第二气缸210内的气压值。所述第一压力检测元件730与所述电气比例阀720均与所述控制器710电性连接。电性连接可以为有线连接或无线连接。控制器710为PLC控制器710，PLC控制器710上设有触摸屏，通过PLC的触摸屏设置输出推力的大小，PLC根据内部逻辑转变为对应的控制信号，电气比例阀720接收到控制信号后开始工作，调整进入第二气缸210内的压力大小。并且，第一压力检测元件730在检测第二气缸210的气压值后，将气压值信号发送至控制器710(如PLC)，控制器710将所接收到的气压值信息与预先设定的气压值信息进行比对，从而根据比对结果来控制调节电气比例阀720，进而调节气体通路中通过气体的压强。通过第一压力检测元件730再次检测调整后的压力结果并发送到控制器710与设定值进行对比，这样循环多次直到达到设定的气压值，最后通过排气口将调节后的气体输出至第二气缸210。由此可知，本实用新型通过控制器710将预定推力设定，即可控制第二气缸210的推力大小，使得整个研究试验自动化程度高，操作简便。

请结合图8，为了进一步提高压力的准确性，本实用新型实施例所述控制系统还包括设于打磨设备600上的第二压力检测元件740。如图1所示，所述夹具100上设有与所述第二压力检测元件740配合使用的顶块130，第二压力检测元件740与所述控制器710电性连接。在打磨设备600机上安装高精度的第二压力检测元件740(如压力传感器)，在夹具100的对应位置安装强度高的顶块130。在模拟打磨作业时，顶块130会触碰打磨设备600上的第二压力检测元件740，得到实时的气压值大小并反馈到控制器710中，控制器710进而控制电气比例阀720动作，调整进入第二气缸210的气体压强。

在本实施例中，所述第一电机240和所述第二电机250均为步进电机，所述第一电机240和所述第二电机250均与所述控制器710电性连接。如图10所示，通过控制器710控制进入第一电机240和第二电机250的脉冲数可以控制第一电机240和第二电机250的转动角度。具体地，通过预设步进电机摆动的角度大小、次数、时间间隔等参数输入到控制器710中，控制器710将会根据这些预定参数输出相对应的控制脉冲信号到电机驱动板，再由电机驱动板驱动步进电机工作。

此外，所述控制系统还包括二位五通电磁阀750，所述二位五通电磁阀750设于所述气体压缩设备与所述第一气缸121之间。所述气体压缩设备通过所述二位五通电磁阀750与所述第一进气口1214和所述第二进气口1215连通，二位五通电磁阀750与控制器710电性连接。如图11所示，所述二位五通电磁阀750用于在控制器710的控制下实现所述第一进气口1214和所述第二进气口1215之间切换进气。

综上所述，本实用新型提出了一种适用于试验室研究手传振动危害的模拟设备，其代替作业人员进行模拟打磨作业，输出的作用力精确稳定，同时能够控制输出作用力的大小；能同时测量加速度、握力与振动特征频谱等数据，适用于手传振动相关的科学研究工作，包括：评估工程振动水平，工程(打磨技术)减振效果与评估减振材料(用具)的减振效果；其体积小、维修成本低。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种手传振动研究模拟设备，其特征在于，包括夹持装置，所述夹持装置包括：

夹具，所述夹具用于夹持工件；

夹具驱动装置，所述夹具驱动装置的驱动端与所述夹具连接，所述夹具驱动装置用于推动所述夹具靠近或远离打磨设备，且所述夹具驱动装置能调节所述驱动端的推力；以及

振动检测元件，所述振动检测元件设于所述夹具和/或所述夹具驱动装置上，所述振动检测元件用于检测振动信息。

2.根据权利要求1所述的手传振动研究模拟设备，其特征在于，所述夹具包括夹爪和驱动所述夹爪张开和闭合的夹爪驱动装置，所述夹爪上设有所述振动检测元件，所述振动检测元件可用于测量加速度信息、握力信息以及特征频谱信息。

3.根据权利要求2所述的手传振动研究模拟设备，其特征在于，所述夹爪驱动装置包括第一气缸、若干个曲柄以及与所述曲柄一一对应且连接的滑块，所述第一气缸包括第一缸筒和与所述第一缸筒滑动配合的第一活塞杆，若干个所述曲柄均与所述第一活塞杆的末端连接，所述缸筒的端部设有径向设置且与所述滑块一一对应的滑槽，所述夹爪包括一一对应固定于所述滑块上的手指，所述第一缸筒开设有第一进气口和第二进气口，所述第一活塞杆的底端设有活塞，所述第一进气口和所述第二进气口分别位于所述活塞的两侧。

4.根据权利要求2所述的手传振动研究模拟设备，其特征在于，所述夹爪上设有用于固定所述振动检测元件的固定结构，所述固定结构包括与所述振动检测元件一一对应的容纳槽以及开设于所述容纳槽的侧壁的第一连接孔，所述振动检测元件设于所述容纳槽内且通过第一紧固件与所述第一连接孔螺纹配合将所述振动检测元件固定。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的手传振动研究模拟设备，其特征在于，所述振动检测元件分为至少三组，每组包含至少一个所述振动检测元件，至少三组所述振动检测元件分别沿着远离所述打磨设备的方向依次间隔布置。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的手传振动研究模拟设备，其特征在于，所述夹具驱动装置包括第二气缸以及驱动组件，所述第二气缸包括第二缸筒和与所述第二缸筒滑动配合的第二活塞杆，所述夹具与所述第二活塞杆固定连接，所述驱动组件用于驱动所述第二缸筒转动。

7.根据权利要求6所述的手传振动研究模拟设备，其特征在于，所述驱动组件包括第一连接构件、第二连接构件、第一电机和第二电机，所述第一连接构件的一端与所述第二缸筒连接，另一端与所述第一电机连接，且所述第一连接构件沿着垂直于所述第一电机的第一输出轴的方向设置，所述第二连接构件与所述第二电机的第二输出轴连接，且所述第二连接构件沿着所述第二输出轴的方向设置，所述第一电机支撑于所述第二连接构件上。

8.根据权利要求7所述的手传振动研究模拟设备，其特征在于，所述第一连接构件设有朝向所述第二连接构件的第一连接块，所述第二连接构件设有朝向所述第一连接构件的第二连接块，所述第一连接块与所述第二连接块重叠设置，所述第一连接块开设有第一安装孔，所述第二连接块开设有第二安装孔，所述第一输出轴穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔，且所述第一输出轴固定于所述第二安装孔内，所述第一电机的电机外壳与所述第一连接构件固定连接。

9.根据权利要求6所述的手传振动研究模拟设备，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、第一压力检测元件、电气比例阀和气体压缩设备，所述气体压缩设备与所述第二气缸连通，所述电气比例阀设于所述气体压缩设备与所述第二气缸之间的管路上，所述第一压力检测元件用于检测所述第二气缸内的气压值，所述第一压力检测元件与所述电气比例阀均与所述控制器电性连接。

10.根据权利要求9所述的手传振动研究模拟设备，其特征在于，所述控制系统还包括设于打磨设备上的第二压力检测元件，所述夹具上设有与所述第二压力检测元件配合使用的顶块，所述第二压力检测元件与所述控制器电性连接。