并联式紧凑型多自由度振动模拟测试台设计与实现

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消费类信息家电产品的防抖性能是现代信息家电产品的重要指标之一。它的检测是将产品固定于一个小型振动模拟测试台上,利用振动模拟测试台模拟用户使用产品时的各种抖动,检测产品内置防抖系统的运行功能和性能。高精高效的在线检测装置成为高端智能信息家电产品制造品质的重要保障,这对振动模拟测试台的自由度数和运动范围、模拟的精度和效率、台体的尺寸等都提出了严格的要求。本文针对消费类信息家电产品防抖防震检测需求,开展紧凑型、可灵活配置的多自由度振动模拟测试台设计方法研究,主要工作如下:提出了一种六根伸缩杆并联、各杆由音圈电机驱动的紧凑型六自由度并联振动模拟测试台实现方案,综合考虑出力、行程及尺寸限制,通过动力学建模和仿真,优化了振动模拟测试台关键构型参数。考虑振动模拟测试台运动干涉和系统刚度,完成了振动模拟测试台音圈电机、铰接关节、夹持机构的分析与结构详细设计。建立了振动模拟测试台的运动学模型,推导了各杆件的逆运动学计算公式,构建了测试台反馈测量与闭环控制系统,研制了紧凑型六自由度振动模拟测试台样机。设计并搭建了振动模拟台性能测试系统,以某品牌手机防抖检测为应用实例进行振动模拟测试,结果表明:振动频率误差为0.365%,幅值误差为0.6%,回转轴线方位角误差为0.82°、偏移误差为0.92mm,验证了振动模拟测试台的有效性。本文设计的紧凑型多自由度振动模拟测试台构型紧凑、振动模拟参数可自由配置,为消费类信息家电产品防抖性能检测提供了新的解决方案。
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