TW201410180A - 製刷機 - Google Patents

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TW201410180A
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Abstract

一種製刷機(1)，具有至少一活動功能件(7)及一用以降低因功能件(7)運動而產生之振動之裝置(8)。其中該裝置(8)設計成提供一種對振動之主動消除及/或一種主動阻尼。(第1圖)

Description

製刷機
本發明係關於一種製刷機，具有至少一活動功能件及一用以降低功能件運動所造成之振動之裝置，本發明亦係關於一種方法，用以降低一製刷機之一功能件運動所造成之振動。
在製刷機上，如同在一般機器上，存在之問題是，活動部件引發振動，可能影響機器之可靠操作，或所製物品之品質。因此人們致力於消除、補償或降低此振動。製刷機具有多個活動部件，循環執行動作，其中除直線運動外，二構件間尚可能有斜向或直角運動。其中亦有構件群組在時間持續中質量減少或增加，例如材料箱或刷體貯存料架。因而此種構件群組固有頻率之頻寬在加工過程中不斷改變。
目前已有多種降低機器振動之方法，其中部分可互相結合用於製刷機。
例如可加大靜止質量。經由加大相對於運動質量之靜止質量可降低振動。而缺點是，為此機器需要更大之構造空間。反之可縮小運動質量。若縮小運動質量，則振動激發力亦降低，且振動幅度變小。然而若仍要確保力量傳遞，則有時必須使用高剛性之特殊材料，或活動部件之幾何必須例如經由有限元素法分析優化。同樣可行者是，改變靜止質量之材 料特性，這是由於有些材料例如鑄鐵吸振優於其他材料。
同樣可行者是，對一方向上之運動在反方向上產生一相反運動。此亦可經由降低之質量以適當之傳遞幾何實施。一種產生補償運動之此類裝置例如見於EP 1 561 397 B1。此類裝置之優點在於，質量亦可在變動速度中適應。然而缺點是需要配備額外構件群組之構造空間。
同樣可行者是，用阻尼元件隔離構件群組，以被動阻尼方式避防止振動傳遞。缺點是，此方法之定位精度低。
在一已知頻寬帶之振動中亦使用振動消除器，對振動相對作用。為此通常使用大質量，經由彈簧連結。此被動振動消除之缺點是受限於振動之各頻寬。
存在之目的為，提出一種製刷機，具有一降低前述類型振動之裝置，能降低出現之振動，並能消除或至少減少先前所用減振措施之缺點。
本發明此目的之達到方式在於，該裝置設計成一種對振動主動消除及/或一種主動阻尼。
到目前為止，在製刷機領域未曾使用主動消除或主動阻尼。而經由主動消除或主動阻尼可在小空間需求下使減振裝置達到一優化之減振結果。特別是消除或阻尼特性具有可調性，且在條件改變時，例如在材料箱或刷體儲存料架質量改變時，動態適應實際情況。
一種較佳實施例在於，裝置至少具有一感測器，用以偵測需降低之振動，一數據處理裝置，用以處理感測器數據，及至少一可根據感 測器數據操控之致動元件，用以產生對功能件之反制運動。
感測器及致動元件均可直接連接在功能件上，例如一填充工具上，一定位工具上或一材料箱上，或間接經由一與功能件或多個功能件連接之元件，例如一承載多個功能件之功能單元或一座體，連接在功能件或多個功能件上。
特別是在多個各引發不同振動之功能件時，感測器及致動元件間接連接在一承載個別功能件之功能單元上或一座體上可具有意義，俾便以一單一裝置偵測引發之振動，藉由該至少一致動元件產生一適當之反制振動，並因此降低或消除原有振動。
依製刷機之型式有利者是，該至少一感測器為一加速度感測器或一路徑感測器。
在一主動阻尼之裝置上有意義者是，該至少一致動元件是一可控阻尼器。因而一方面可消除振動。若一特定頻寬之振動出現，可針對性調整阻尼器。若振動之頻寬改變，則阻尼器之特性可隨之修改及適應。
特別有利者是，裝置之阻尼或消除特性具有可調性。
經由此可變化控制製刷機之特性且適應各加工情況。
例如在一填充工具上可經由一主動阻尼將懸吊在填充過程前調成強硬，並因此使系統在振動技術上靜止，使得將刷毛束填充於刷體容納孔內之舌部可精準抵達孔。在填充本身，換言之在舌部出現於刷體上之時刻，系統可調成放鬆，亦即調成較鬆軟之阻尼。經由此可防止刷毛懸吊或工具驅動之構件被過硬之連結損傷。
另一方面在一可定位之機器部可在定位運動中調成軟阻 尼，俾便快速定位。在定位後阻尼可調強，俾便在加工過程達到所期望之減振阻尼特性。
該至少一致動元件可特別是一以電流變液體或磁流變液體為基礎之元件。
如此之系統容許阻尼或消除特性在幾毫秒內適應。經由一電或磁場改變在一承載液體內之粒子形成鏈，改變承載液體之流動特性。
以電流變液體為基礎之系統相對於以磁流變液體為基礎者具有較快反應時間之優點。此外在以電流變液體為基礎之系統並無機械磨耗。
本發明進一步係關於一種方法，用以降低由一製刷機功能件運動所造成之振動。本發明之方法特徵在，經由對振動之主動消除及/或主動阻尼降低振動。因而產生在說明本發明之製刷機時業經說明之優點。
1‧‧‧製刷機
2‧‧‧座體
3‧‧‧調整足
4‧‧‧地板
5‧‧‧連接件
6‧‧‧功能單元
7‧‧‧功能件
8‧‧‧裝置
9‧‧‧感測器
10‧‧‧數據處理裝置
11‧‧‧感測數據接受器
12‧‧‧控制器
13‧‧‧放大器
14‧‧‧致動元件
15‧‧‧導引車
16‧‧‧導航
17‧‧‧行程調整單元
18‧‧‧螺桿
19‧‧‧聯軸器
20‧‧‧傳動器
21‧‧‧馬達
本發明製刷機之實施例在以下圖示中詳細說明。其中：第1圖 一具有降低振動裝置之製刷機，第2圖 一製刷機，具有相對於圖1不同設置之降低振動之裝置，第3圖 一製刷機，具有可控阻尼器用以降低振動，及第4圖 一製刷機，具有一可相對於一基座體定位之功能單元。
依照圖1整體以1代表之一製刷機具有一座體2，其經由調整足3立於地板4上。座體2經由連接件5與一具有多個功能件7之功能單元6連接。功能件7代表不同之製刷機1之活動部件，例如填充工具或刷體定位裝 置。由各功能件7產生之不同振動傳遞至功能單元6上。依連接件5之硬度，這些振動在功能單元6與座體2間被阻尼或傳遞至座體2上。所傳遞之振動一部分亦經由調整足3相對於地板4被消除。剩餘之振動被一裝置8承受並消除或至少減低。裝置8為此具有設於座體2上之感測器9，偵測剩餘之振動。在圖1所示之實施例中感測器9為加速度感測器。感測器9與一數據處理裝置10連接，將感測數據轉交之。在一感測數據接受器11中感測數據必要時被整治，並繼續傳至一控制器12，其計算一反制振動，用以消除或降低所測得之振動。數據處理裝置10之輸出信號經由放大器13傳至致動元件14，其與座體2連接。而致動元件14振動，其方式為，其反制座體2之振動，且對之補償及消除或至少使其降低。經由此主動振動消除可獲一種個別功能件7之安靜操作及整體製刷機1之一種可靠且妥善之操作。其間裝置8在減振上之空間需求甚小。
圖2顯示圖1中製刷機1之一變型，其中感測器9及致動元件14不在座體2上，而是安裝於功能單元6上，且因而在功能單元6上出現之振動可被直接測得，並被消除或降低。
在依照圖3之製刷機1上感測器9設計成路徑感測器，且裝設於功能單元6與座體2之間。功能單元6與座體2經由相對較軟之連接件5互相連接。感測器數據同樣被導至一數據處理裝置10並在該處被整治與處理。數據處理裝置10之控制器12計算適當之阻尼因素，供設於座體2與功能單元6之間、設計成可控阻尼器之致動元件14之用，且控制器數據經由放大器13被導至致動器元件14。經由此主動阻尼功能單元6之振動及因而各個別功能件7之振動同樣降低，間或完全消除。在出現之振動頻寬改變時主動、可控 阻尼器可做針對性調整。
在依照圖4之製刷機1上功能單元6經由在導引車15中被導引之導軌16以及一行程調整單元17被承載於座體2上。行程調整單元17具有一螺桿18，其經由一聯軸器19及一傳動器20被一馬達21驅動，使功能單元6可相對於座體2定位。馬達21被一具有一定位控制23及一伺服控制器24之控制單元22操控。
馬達21之定位控制23另外與數據處理裝置10之控制器12連接，用以操控設計成緩衝阻尼器之致動元件14。因而當功能元件6以行程調整單元17定位時，致動元件14之阻尼可減少。在功能元件6到達所期望之位置時，阻尼可再增強，或調整成在針對製刷機1操作時出現之振動所需之阻尼值。
在圖1及圖2所示之製刷機1上係經由主動消除實施減振，而在圖3及圖4所示之製刷機1上係經由主動阻尼。實施減振在示意之圖示中亦很清楚，為此各僅需要一很小之空間需求。儘管如此可達極佳之減振結果，即使條件改變或在不同或改變之頻寬區域中之振動亦然。
1‧‧‧製刷機
2‧‧‧座體
3‧‧‧調整足
4‧‧‧地板
5‧‧‧連接件
6‧‧‧功能單元
7‧‧‧功能件
8‧‧‧裝置
9‧‧‧感測器
10‧‧‧數據處理裝置
11‧‧‧接受器
12‧‧‧控制器
13‧‧‧放大器
14‧‧‧致動元件

Claims (7)

  1. 一種製刷機(1)，具有至少一活動之功能件(7)及一用以降低功能件(7)運動所造成之振動之裝置(8)，其特徵為，該裝置(8)設計成提供一種對振動之主動消除及/或一種主動阻尼。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之製刷機，其特徵為，該裝置(8)至少具有一感測器(9)用以偵測需要降低之振動，一數據處理裝置(10)用以處理感測器數據，以及至少一可根據感測器數據操控之致動元件(14)用以產生對功能件(7)之反制運動。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述之製刷機，其特徵為，該至少一感測器(9)為一加速度感測器或一路徑感測器。
  4. 根據申請專利範圍第2項或第3項所述之製刷機，其特徵為，該至少一致動元件(14)為一可控阻尼器。
  5. 根據申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之製刷機，其特徵為，該裝置(8)之阻尼特性或消除特性具有可調性。
  6. 根據申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之製刷機，其特徵為，該至少一致動元件(14)係以電流變液體或磁流變液體為基礎。
  7. 一種降低一製刷機(1)之一功能件(7)運動所引起之振動之方法，其特徵為，該振動係經由對振動之主動消除及/或主動阻尼而降低。
TW102125856A 2012-09-07 2013-07-19 製刷機 TW201410180A (zh)

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