固有频率采集装置的敲击系统的制作方法

本实用新型涉及半轴生产加工设备，更具体地说，它涉及一种固有频率采集装置的敲击系统。

背景技术：

半轴，也叫驱动轴，是将差速器与驱动轮连接起来的轴。半轴是变速箱减速器与驱动轮之间传递扭矩的轴，其内外端各有一个万向节分别通过万向节上的花键与减速器齿轮及轮毂轴承内圈连接。

现今，人们对于车辆的各项追求逐渐加强，而其中准确测量汽车半轴的固有频率避免其和发动机产生共振，是改善车辆行驶的平顺性以及减小噪声的关键。

过往的，半轴固有频率测试方法为：先将半轴悬挂，接着人工手动利用锤子敲击半轴，后续再利用固有频率测量分析仪检测半轴被敲击后的振动频率。

上述方法虽然可以实现对半轴进行固有频率测量，但是因为是人工手动拿住锤子敲击，每次的敲击的力度和位置都是相对不可控制的，导致测量出的固有频率存在较大误差，因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种固有频率采集装置的敲击系统，可以减少因为敲击不可控带来的不利影响，保证半轴固定频率测量精度。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种固有频率采集装置的敲击系统，包括安装座、敲击锤、驱动机构以及控制机构，所述敲击锤包括锤杆以及连接于锤杆一端的锤体，所述锤杆远离锤体的一端铰接于安装座，所述驱动机构设置于安装座，联动于敲击锤，用于驱使敲击锤转动，所述控制机构连接于驱动机构，用于对驱动机构控制。

通过采用上述技术方案，在将安装座固定在指定位置后，使用者可以通过控制机构控制驱动机构，利用驱动机构驱使敲击锤对半轴进行敲；由于此时安装座位置固定，所以只要半轴位置不变，敲击锤至少可以敲击在半轴的指定位置，而不会像人工手动敲击一样不可控，从而可以提高固有频率测量精度。

本实用新型进一步设置为：所述驱动机构包括驱动电机以及联动组件，所述联动组件连接于驱动电机的输出轴，且联动于敲击锤。

通过采用上述技术方案，在驱动电机转动后，可以通过联动组件带动敲击锤一同转动，实现敲击自动化，方便使用者操作。

本实用新型进一步设置为：所述联动组件包括联动杆，所述联动杆一端连接于驱动电机的输出轴，另一端延伸至敲击锤的转动线路上，所述驱动电机的转动方向和敲击锤的转动方向相同。

通过采用上述技术方案，在驱动电机转动后带动与之连接的联动杆一同转动；由于联动杆延伸至敲击锤的转动线路上，所以联动杆会抵触敲击锤，带动敲击锤转动，实现联动。

本实用新型进一步设置为：所述安装座上连接有用于检测敲击锤转动角度的角度编码器，所述控制机构包括数据处理组件，所述角度编码器连接于数据处理组件，检测并输出角度检测值到数据处理组件，所述数据处理组件接受并响应角度检测值，根据角度检测值控制驱动机构。

通过采用上述技术方案，可以利用角度编码器检测敲击锤的转动角度，输出角度给控制机构，利用控制机构控制驱动机构在合适的时候停止敲击锤，即实现对敲击锤转动角度控制，此时驱动电机转速确定，则在转动角度确定的时候，可以达到控制敲击锤敲击力度的目的，以进一步减少不可控因素，提高测量精度。

本实用新型进一步设置为：所述锤杆远离锤体的一端呈垂直连接有转轴，所述转轴转动连接于安装座，所述转轴与角度编码器的转动轴之间连接有同步传动组件，并同步转动。

通过采用上述技术方案，转轴，或者说敲击锤通过同步传动组件和角度编码器的转动轴实现同步转动，以便角度编码器对其转动角度进行检测。

本实用新型进一步设置为：所述安装座上连接有用于停止敲击锤转动的停止组件，所述停止组件包括电磁铁以及具有铁磁性的定位板，所述定位板固定连接于转轴，且抵触于电磁铁，所述电磁铁电性连接于控制机构，当所述角度编码器输出的检测值等于预设值，所述控制机构开启电磁铁。

通过采用上述技术方案，使用者可以在控制机构内预设需敲击锤转动角度，当敲击锤转动到预设值时，角度编码器检测并输出角度检测值给控制机构，以便控制机构计时控制电磁铁，利用电磁铁吸住定位板，对其定位，即停止敲击锤；此时本实用新型进一步的增强自动化程度，且对敲击锤的控制更为精确，进而可以再次提升后续测量精度。

本实用新型进一步设置为：所述敲击锤上连接有用于检测其是否撞击目标的第一感应器，所述第一感应器连接于控制机构，所述控制机构包括存储器，当所述敲击锤撞击目标，所述第一感应器输出敲击信号至控制机构。

通过采用上述技术方案，控制机构可以配合第一感应器检测判定敲击锤是否已经撞击半轴，完成敲击工作，以便控制机构后续及时停止敲击锤或是进行其他操作。

本实用新型进一步设置为：所述控制机构连接有最高位感应器，所述最高位感应器的检测端朝向敲击锤转动线路，检测并输出最高位信号到控制机构，当所述控制机构接受最高位信号，所述控制机构控制驱动机构停止转动敲击锤。

通过采用上述技术方案，控制机构可以配合最高位感应器检测敲击锤是否转动动最高位置，并及时停止，以防止敲击锤转动过度造成影响使用效果。

本实用新型进一步设置为：所述控制机构还连接有起始感应器，所述起始感应器的检测端朝向敲击锤的转动路线，检测并输出起始信号到控制机构，当所述控制机构接受到起始信号，所述控制机构控制角度编码器开始检测敲击锤的转动角度。

通过采用上述技术方案，控制机构可以配合起始感应器自动控制角度编码器在合适的时候进行角度测量，方便使用者使用，且精度更高。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、设置安装座，安装座上铰接敲击锤，敲击锤设置驱动机构驱动，驱动机构设置控制机构控制，从而在安装座安装在指定位置后，半轴固定后，即可对半轴进行敲击，并保证敲击位置准确，减少不可控因素，提高后续测量精度；

2、设置角度编码器检测敲击锤转动角度；设置第一感应器检测敲击锤是否撞击半轴；设置最高位感应器防止敲击锤转动过度；设置起始感应器配合控制机构在合适准确的时间开启角度编码器检测敲击锤的转动角度，从而本实用新型实现相对较高的自动化敲击，同时精度和效率更高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一，用以展示整体结构；

图2为本实用新型的结构示意图二，主要用以展示转轴的结构；

图3为本实用新型的系统框图，主要用以展示控制机构的控制结构；

图4为本实用新型的锤体的剖图一，主要用以展示锤体的内部结构；

图5为本实用新型的锤体的剖图二，主要用以展示容纳槽的结构。

图中：1、安装座；2、敲击锤；20、转轴；21、锤杆；22、锤体；221、容纳槽；23、锤子击顶；231、限位环；232、底环；24、弹簧；25、第一感应器；26、环套；3、驱动机构；31、驱动电机；32、联动组件；322、联动杆；4、控制机构；41、数据处理组件；42、存储器；5、同步传动组件；50、角度编码器；51、主动带轮；52、从动带轮；53、传动带；6、停止组件；61、电磁铁；62、定位板；71、最高位感应器；72、起始感应器；73、安装板；8、有物感应器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

固有频率采集装置的敲击系统，参照图1和图2，包括安装座1，安装座1的具体造型可根据实际需求设置。在安装座1上铰接敲击锤2，敲击锤2包括锤杆21和设置在锤杆21一端的锤体22，锤杆21和锤体22之间通过螺栓固定，以方便拆卸安装。在锤杆21远离锤体22的一端固定连接有一连轴杆，连轴杆上穿设固定有转轴20，转轴20呈垂直锤杆21设置。在安装座1上开设有一双驼峰结构，转轴20置于两个驼峰部位之间，两端均呈转动设置，以实现敲击锤2铰接于安装座1。

参照图1，在安装座1的侧面设置有用于驱使敲击锤2转动的驱动机构3，驱动机构3包括驱动电机31和联动组件32。

其中驱动电机31选择伺服电机，且其转动方向和转轴20的转动方向平行。联动组件32包括联动杆322，联动杆322呈L状，其一端连接于驱动电机31的输出轴，另一端呈垂直锤杆21设置；联动杆322垂直锤杆21的一段延伸至锤杆21的转动路线上，可以与锤杆21交错，联动杆322的该段为抵触段。

当驱动电机31开启带动联动杆322转动，联动杆322的抵触段逐渐转动，并抵触锤杆21，后续即可带动敲击锤2转动。

为了使用方便，将敲击锤2设置为纵向转动。当需要敲击半轴时，只需先将敲击锤2转动至倾斜的状态，并将半轴放置在敲击锤2的回落方向上，后续放开敲击锤2，敲击锤2就可在重力的作用下回落，撞击半轴，实现敲击目的。

参照图3，驱动电机31的控制器电性连接有控制机构4，控制机构4包括数据处理组件41以及与之数据连接的存储器42，其中数据处理组件41选择PLC或是带有单片机的集成电路等具有数据处理功能的单元，以便实现自动化控制。

参照图1和图3，为了确定实现对敲击力度的控制，在安装座1上设置有用于检测敲击锤2转动角度的角度编码器50，角度编码器50数据连接于数据处理组件41，用于检测并输出角度检测值到控制机构4。之所以选择角度编码器50 ，而不是选择角度传感器，是因为编码器输出的为数字量，且可以无限旋转，适用性更好。

转轴20的端部延伸至安装座1的外侧，且一端连接有同步传动组件5。同步传动组件5包括主动带轮51、从动带轮52以及传动带53，其中主动带轮51套设固定在转轴20延伸在外的一端，从动带轮52固定连接于角度编码器50的转动轴上，传动带53套设于主动带轮51和从动带轮52上，以构成完整传动组件。

当转轴20带动主动带轮51转动，主动带轮51配合传动带53带动从动带轮52转动，以带动角度编码器50的转动轴转动，此时角度编码器50可以检测输出角度检测值。

参照图1和图3，在安装座1上连接有用于停止敲击锤2转动的停止组件6。停止组件6包括电磁铁61以及具有铁磁性的定位板62。电磁铁61设置为柱状，且端部朝向转轴20远离主动带轮51的一端，电磁铁61和转轴20的中心轴共线；定位板62固定连接在转轴20朝向电磁铁61的一端，定位板62平行电磁铁61的端部，并相互抵触。

当角度编码器50输出的角度检测值等于预设角度值，控制机构4控制电磁铁61开启吸住定位板62，以实现对敲击锤2定位，此时可以通过控制敲击锤2的转动角度来控制敲击力度。

参照图4和图5，为了能够更好的利用敲击锤2敲击半轴，在锤体22上沿长度方向开设有容纳槽221，容纳槽221背离锤体22敲击侧的一端呈开口结构；在容纳槽221内插接有柱状的锤子击顶23，锤子击顶23可以沿容纳槽221长度方向滑动。

锤子击顶23朝向锤体22的敲击侧一侧延伸，并穿设锤体22延伸至外侧。锤子击顶23延伸在外的一端为实际敲击碰撞部位。为了避免锤子击顶23脱离随意脱离容纳槽221，锤子击顶23朝外延伸的部分的直径相对锤子击顶23其他部分直径更小，即其余部分被限制在容纳槽221内。

为了避免锤子击顶23敲击半轴时对其造成损坏，锤子击顶23延伸出锤体22的一端，其端部设置为呈外突的弧状，或者说端部呈椭圆状；同时锤子击顶23的硬度设置为小于半轴的硬度。

在容纳槽221内设置有弹簧24，弹簧24套设在锤子击顶23背离锤体22敲击侧的一端。在锤子击顶23位于容纳槽221的一端，环绕外壁成型有底环232，弹簧24一端抵触底环232，另一端容纳槽221开口侧延伸。

在弹簧24朝向容纳槽221开口侧的一端被固定时：若锤子击顶23敲击半轴，则锤子击顶23会受到半轴的反作用力朝向容纳槽221内侧滑动；此时锤子击顶23会压缩弹簧24，弹簧24吸收产生的反作用力转化为弹性势能；后续弹簧24在弹性势能的作用下伸长，推动锤子击顶23恢复初始位置。

根据以上设置，在敲击半轴时，作为施力部位的实际为锤子击顶23，而锤子击顶23在受到半轴的反作用力后会利用弹簧24进行缓冲，转化为恢复其初始状态的回复力，以对反作用力消除削减，从而本实用新型在敲击半轴后，即便保位置不动，锤杆21也相对不会因为反作用力的作用而振动，锤体22不会反复冲击半轴，从而可以更好的配合相应设备进行半轴固有频率测量。

进一步的，在锤体22上连接有第一感应器25，第一感应器25延伸进入容纳槽221内，位于弹簧24背离锤体22敲击侧一侧；第一感应器25的感应端朝向锤子击顶23，且电性连接于控制机构4，用于检测并输出敲击信号（锤子击顶的检测信号）数据处理组件41。此时通过第一感应器25，可以检测锤子击顶23是否移动，即判断本实用新型是否对半轴敲击。

为了避免第一感应器25直接接触弹簧24，同时实现对其安装，在第一感应器25上套设有环套26，环套26呈空心柱状，其内腔呈端部开口结构；第一感应器25的感应端完全收纳在环套26内部。

环套26自容纳槽221开口端插接进入，并连接固定于容纳槽221，从而实现安装固定第一感应器25。弹簧24直径设置为大于容纳槽221内腔开口直径，使得弹簧24的端部抵触于环套26锤子击顶23一端，以达到对第一感应器25的保护目的。

为了便于安装拆卸，以及后续更换维修作业，环套26设置为卡接或是螺纹连接等易拆卸的方式连接于容纳槽221。

环绕锤子击顶23的外壁一体成型有限位环231，限位环231位于底环232朝向第一感应器25一侧，弹簧24套设限位环231；限位环的直径大于环套26的内腔开口直径。限位环231的主要作用是为了阻止锤子击顶23过度碰撞损坏第一感应器25。

第一感应器25可以选择接触式的感应器或是非接触式的感应器。

当第一感应器25是非接触式的感应器时可以选择距离传感器或是接近开关等，通过检测和锤子击顶23之间的间距进行判断。

当第一感应器25是接触式的感应器时可以选择限位开关，此时锤子击顶23朝向第一感应器25的一端设置为可以伸入环套26的内腔，且需要可以碰触第一感应器25的动触头。

参照图2和图3，控制机构4还连接有最高位感应器71，用于防止敲击锤2转动过度。在驱动电机31延伸出输出轴一侧固定连接有安装板73，安装板73呈垂直驱动电机31的输出轴设置，其侧边延伸至驱动电机31外侧。最高位感应器71选择红外传感器，安装在安装板73上，其检测端朝向敲击锤2的移动路线一侧，且朝向敲击锤2允许转动的最大角度位置；最高位感应器71检测并输出最高位检测信号至控制机构4。

当敲击锤2转动至允许的最大角度位置，此时最高位感应器71检测并输出最高位检测信号至控制机构4，控制机构4控制驱动机构3，或者说驱动电机31停止转动，以停止敲击锤2，避免其转动过度。

参照图2和图3，控制机构4还连接有起始感应器72，起始感应器72选择为红外传感器，其同样安装固定在安装板73上。起始感应器72设置的安装板73下边沿位置，其检测端朝向敲击锤2的移动路线一侧，且朝向敲击锤2初始位置的附近，用于检测并输出起始信号。

当敲击锤2转动，经过起始感应器72的检测点，起始感应器72输出起始信号至控制机构4，控制机构4控制角度编码器50开始检测计算敲击锤2的转动角度，以进的一步的增强本实用的自动化程度。

参照图1和图3，进一步的，在联动杆322上还设置一个有物感应器8，有物感应器8可以选择压力传感器，其安装在联动杆322的抵触段上，且位于和敲击锤2的接触点位置，检测端朝向外侧，面向敲击锤2。

有物感应器8数据连接于控制机构4，检测并输出压力检测值给控制机构4。当起始感应器72输出起始信号至控制机构4，但是有物感应器8输出的检测值小于预设压力值时，控制机构4判断为无物，即联动杆322没有推动敲击锤2，此时控制机构4控制驱动电机31停止转动，以避免无效转动浪费能源。

使用过程：先将安装座1安装固定在合适的位置处固定，接着将将半轴放置在敲击锤2的锤体22的移动线路上，并位于移动线路位置相对较低处；然后使用者预设好敲击锤2的转动角度，即敲击力度。

后续开启本实用新型，先开启驱动电机31带动联动杆322转动，通过联动杆322带动敲击锤2转动；当敲击锤2转动，经过起始感应器72的检测点，起始感应器72输出起始信号至控制机构4，控制机构4控制角度编码器50开始检测计算敲击锤2的转动角度；当角度编码器50输出的角度检测值等于预设角度值，控制机构4控制电磁铁61开启吸住定位板62。

之后控制机构4控制驱动电机31带动联动杆322转动回初始位置，并在其回复初始位置后控制电磁铁61关闭，使得敲击锤2在自重的作用下回落并敲击半轴。

当锤子击顶23撞击半轴，其在受到半轴的反作用力下朝向锤体22内侧移动，第一感应器25检测到输出感应信号给控制机构4，控制机构4控制电磁铁61再次开启吸住定位板62避免其随意转动，此时一次敲击完成。

由于由本实用新型进行自动敲击，敲击的位置可以保证，敲击的力度同样可以保证，所以可以减少误差，保证测量精度；同时因为由本实用新型自动敲击，所以使用更为方便。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。