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具体实施方式

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图1中示出了用于测量主体22的质量的装置10的第一示例。

装置包括框架15、设计为支撑主体22的支撑件20、致动器25、加速度计35、控制模块40和指示器45。

下面将在装置10是用于喷涂产品P的装置的情况下描述装置10。在这种情况下，喷涂装置10还包括喷涂器30。另外，主体22例如是产品P的储备器。

应当注意，装置10的变型也是可能的，其中装置10不是用于喷涂产品P的装置。在这种情况下，装置10不包括喷涂器30。

喷射装置10被设计为喷涂产品P，特别是诸如油漆或清漆的涂层产品。

产品P例如为粉末形式。例如，产品P是粉末形式的涂料产品，能够在零件与粉末层一起加热时熔化以在零件的表面上形成涂料产品层。

框架15例如设计为支撑支撑件20、主体22、致动器25、控制模块40和指示器45。然而，其中支撑件20、主体22、致动器25、控制模块40和指示器45中的至少一个元件不由框架15支撑的实施方式也是可能的。

框架15包括例如底盘50(特别是金属)和轮子55以及抓握构件60(特别是手柄)，该抓握构件适于允许用户移动装置10。

作为变型，框架15是固定框架，例如混凝土板、或者任意其它类型的固定框架。

支撑件20被设计为支撑主体22。由此，框架15通过支撑件20支撑主体22。

例如，支撑件20由金属材料制成。作为变型，支撑件20可以至少部分地由塑料材料制成，例如由复合材料制成。

支撑件20包括例如支撑面60以及可选地一个或多个垫片65(也称为楔形物)。

支撑件20可相对于框架15移动。特别地，支撑件20被设计为在静止时并且在没有外部机械应力的情况下填充相对于框架15的平衡位置，并且被设计为通过致动器25朝向不同于平衡位置的至少一个位置移动。

支撑件20例如通过一个或多个阻尼器70连接到框架15，阻尼器特别地由弹性体材料制成。各个阻尼器70例如在竖直方向上插入框架15与支撑件20之间。在这种情况下，阻尼器70的变形允许支撑件20相对于框架15的相对运动。

作为变型，支撑件20可经由阻尼器70从框架15悬挂。根据另一变型，支撑件20经由枢转连接或通过允许支撑件20相对于框架15的相对运动的另一类型的机械连接安装在框架15上。

支撑面60被设置成支撑主体22。

支撑面60例如是平坦的。

根据所示的示例，当装置10工作时，支撑面60与水平面形成大于或等于10度(°)的角度。例如，垂直于支撑面60的法线方向D相对于竖直方向Z形成大于或等于10°的角度。

特别地，法线方向D与竖直方向Z之间的角度在85度(°)至95°之间。

作为变型，支撑面60可以是水平面。

垫片65设计为防止主体22从主体22由支撑面60支撑的位置运动到主体22不由支撑面60支撑的位置。特别地，各个垫片65布置在支撑面60的周边上并形成从支撑面60的突起。例如，当支撑面与水平面形成角度时，各个垫片65布置在支撑面60的下端。在这种情况下，各个垫片65能够防止主体22在重力作用下从支撑面60上掉落。

主体22由支撑件20支撑。

特别地，主体22可从支撑件20去除。例如，主体22可以放置在支撑面60上。

作为变型，主体22可以固定到支撑件20。例如，主体22可以例如经由钩从支撑件20悬挂，或者通过卡扣(hooks)紧固固定到支撑件20。

根据另一变型，主体22可与支撑件20成一体。

应当注意，支撑件20和主体22可能采取许多形式。

主体22的质量可能重例如在0千克(kg)至25kg之间。

当装置10是产品喷涂装置P时，主体22是产品P的储备器。换言之，主体22容纳产品P。主体22是例如容器，诸如桶、箱或甚至瓶子。当主体22与支撑件20成一体时，主体22由支撑件20的中空部分形成，该中空部分旨在填充有产品P。

致动器25被设计为使支撑件20相对于框架15振动。特别地，致动器25被设计为当由支撑件20支撑的主体22存在时使支撑件20和该主体共同振动。

术语“振动”特别应理解为是指支撑件20相对于框架15的周期性或伪周期性运动。换言之，振动是振荡。振动例如具有在0赫兹(Hz)至100Hz之间、特别在40Hz至60Hz之间的第一时间频率。

致动器25被设计为在支撑件20上施加具有第二频率的周期性的力。该力趋向于使支撑件20相对于框架15运动。

第二频率例如在10赫兹(Hz)至100Hz之间，特别在40Hz至60Hz之间。

应当注意，第二频率可能不同于第一频率。特别地，由于支撑件20和主体22的惯性，具有第二频率的由致动器25施加的力导致支撑件20和主体22以不同于第二频率的第一频率振动。第一频率特别是由支撑件20、主体22和与支撑件20和主体22成一体的元件(诸如图1所示实施方式中的致动器25)形成的组件的固有频率。

物体或物体组的固有频率特别是该物体或物体组在没有外部约束的情况下能够自然振动的频率。例如，如果物体或物体组移出平衡位置，然后保持自由移动直到耗散了由该初始位移激发的能量，则物体或物体组将自然地采取以其固有频率之一进行的围绕其平衡位置的伪周期运动，直到最终返回到其静态平衡位置为止。

物体或物体组可能具有特别对应于不同运动的几个固有频率。

通常类似于固有频率的第一频率是支撑件20和主体22的质量的函数。

支撑件20在振动期间的运动例如是在垂直于竖直方向Z的平面中的运动。作为变型，该运动可以是在竖直方向Z上的运动。

致动器25可以例如与支撑件20成一体，特别是由支撑件20支撑，特别是从其悬挂。

致动器25包括例如马达75(特别是电动机)、轴80和压载物85。

马达75设计为使轴80围绕其轴线A旋转。例如，马达75设计为使轴80以10Hz至100Hz之间、特别是40Hz至60Hz之间的频率绕其轴线A旋转。

压载物85附接到轴80。

压载物85具有重心。轴线A与重心之间的距离明显大于零。例如，该距离可以在5毫米(mm)至500mm之间。

由此，在轴80的旋转期间，压载物85的重心被设定为运动。换言之，在轴80的旋转期间，压载物形成不平衡。然后，出现趋于振动致动器25并且因此也趋于振动支撑件20的力。

另选地，致动器25可以插入框架15与支撑件20之间，并且设计为在框架15和支撑件20上施加趋于使支撑件20相对于框架15振动的周期性的力。

喷涂器30设计为从主体22接收产品P流，并将产品P喷射到例如用户希望用产品P覆盖的零件上。

喷涂器30可以是例如能够在喷涂器30与待覆盖零件之间施加电势差的静电喷涂器。

喷涂器30可例如通过管90连接到主体22，并设计为经由管90抽吸产品P。

加速度计35被设计为测量载体20的加速度值。例如，加速度计35可以与支撑件20成一体，并被设计为测量加速度计35的加速度值。

加速度计35可以例如被设计为以35赫兹(Hz)至50Hz之间的时间测量频率来测量加速度值。特别地，对应于两个连续测量值的两个时刻之间的时间间隔是恒定的。换言之，测量频率是恒定的。作为变型，测量频率可以是可变的。

加速度计35可以例如设计为测量支撑件20在单个方向D1上的加速度值。

优选地，方向D1为支撑件20在振动期间的运动幅度大于或等于支撑件20在其它方向上的运动幅度的方向。

特别地，方向D1是使得致动器25被设计为在支撑件20上施加趋于使支撑件20相对于框架15在该方向上运动的力的方向。

方向D1可以是例如垂直于轴80的轴线A的方向。

另选地，加速度计35可以被设计为测量支撑件20在两个不同方向上、特别是在彼此垂直的两个方向上的加速度值。例如，加速度计35可以被设计为测量支撑件20在垂直于轴线A的两个方向上的加速度值。

加速度计35被设计为将测量的加速度值传输到控制模块40。例如，加速度计35可以经由有线链路连接到控制模块40，或者被设计为经由射频波与控制模块40通信。

控制模块40设计为至少根据由加速度计测量的加速度值来估计主体22的质量，特别是主体22中的产品P的质量。

例如，控制模块40可以被设计为根据主体的质量生成信号，例如给用户的信号。

特别地，控制模块40可以被设计为至少根据测量的加速度值来确定第一频率，并且根据第一确定的频率来估计质量。

应当注意，根据可能的变型，控制模块40可以被设计为根据除了第一频率之外的参数，例如根据至少一个加速度值的绝对值，例如通过将绝对值与阈值进行比较，来估计储备器22的质量。

控制模块40包括例如计算模块、确定模块和估计模块。

控制模块40特别包括数据处理单元92，其包括处理器95和其中存储软件指令的存储器100。当软件指令由处理器95执行时，形成计算模块、确定模块和估计模块。

作为变型，计算模块、确定模块和估计模块以专用集成电路的形式或者以可编程逻辑电路的形式制成。

控制模块40被设计为从测得的加速度值计算支撑件20的速度值，并且从所计算的速度值估计质量。例如，控制模块40、特别是计算模块可以被设计为通过对所测量的加速度值的时间积分来计算速度值。

控制模块40特别可以设计为计算支撑件20的速度值，并从所计算的速度值确定第一频率。特别地，第一频率的确定由确定模块执行。

作为变型，控制模块40、特别是确定模块被设计为从至少一个所计算的速度值的绝对值，例如从绝对值与预定阈值的比较，来估计主体22的质量。

控制模块40、特别是确定模块被设计为计算傅里叶变换的系数值。傅里叶变换例如是所计算的速度值的傅立叶变换。

作为变型，傅里叶变换可以是所测量的加速度值的傅里叶变换，或者是支撑件20相对于框架的位移值的傅里叶变换。位移值特别是支撑件20与平衡位置的距离的值。例如，位移值由控制模块40根据测量的加速度值计算，特别是通过所计算的速度值的时间积分来计算。

控制模块40例如可以设计为通过快速傅里叶变换计算系数值。通常由首字母缩略词FFT提及的快速傅里叶变换是一种用于计算离散傅里叶变换的算法。

控制模块40以本身已知的方式被设计为从所计算的系数确定第一频率。

控制模块40、特别是估计模块被设计为例如基于第一频率与至少一个预定频率阈值的比较来估计主体22的质量。特别地，控制模块40被设计为基于第一频率与多个频率阈值的比较来估计主体22的质量。

例如，估计模块可以被设计为将第一频率与第一频率阈值以及与明显大于第一频率阈值的第二频率阈值进行比较。

控制模块40可以例如被设计为在第一频率大于或等于第一频率阈值时生成第一信号。第一信号可以特别地是旨在通知用户主体22的质量小于或等于第一质量值的信号。

第一频率阈值例如在47Hz至50Hz之间。例如，第一质量值等于零，特别地对应于空储备器。

作为可选的补充，控制模块40可被设计为在第一频率明显小于第一阈值且大于或等于第二阈值时生成第二信号。

由控制模块40生成的各个信号特别地由估计模块生成。

第二信号特别是旨在通知用户所估计的质量明显大于第一质量值且小于或等于第二质量值的信号。

第二质量值例如等于25kg。

第二阈值例如在37Hz至41Hz之间。

可选地，控制模块40还可以被设计为在第一频率明显低于第二阈值时生成第三信号。第三信号特别是旨在通知用户主体22的质量大于或等于第二质量值的信号。

控制模块40被设计为将第一、第二或第三信号传输到指示器45。

例如，控制模块40可以被设计为估计在一段时间内的主体22的质量，并且在所述一段时间内向用户发送信号，特别是第一、第二或第三信号。

指示器45被设计为将从控制模块40接收的信号转换成用户可理解的信号。

例如，指示器45可以被设计为根据所接收的信号发出视觉信号。视觉信号可以是例如开或关的灯。

在一个实施方式中，指示器45被设计为根据接收到第一信号、第二信号还是第三信号来点亮三个灯中的一个。

另选地，指示器45可被设计为基于所接收的信号发出可听信号。

现在将参考图2描述装置10的操作，图2是由装置10实施的用于测量主体22的质量的方法150的步骤的流程图。

测量方法150包括振动步骤200、测量步骤230、计算步骤240、估计步骤250和发信号步骤260。

例如，测量方法150可被整合到下面描述的用于喷涂产品P的方法中。喷涂方法还包括循环步骤210和喷涂步骤220。

在振动步骤200期间，致动器25使支撑件20和主体22相对于框架15振动。例如，用户打开致动器25。

特别地，在循环步骤210、喷涂步骤220、测量步骤230、计算步骤240、估计步骤250和发信号步骤260期间维持振动运动。

在循环步骤210期间，产品P在管90中从主体22循环到喷涂器30。由喷涂器30接收的产品P由喷涂器30喷涂在例如用户希望在喷涂步骤220期间用产品P至少部分覆盖的零件上。

测量步骤230包括通过加速度计35测量支撑件20的至少一个加速度值。例如，可以测量单个加速度值。另选地，可以在连续的时刻利用测量频率来测量加速度值。

所测量的加速度值被传输到控制模块40。

计算步骤240包括由控制模块40根据所测量的加速度值计算速度值。

通过在时间上对加速度值进行积分来计算速度值。

在估计步骤250期间，控制模块40根据加速度值、特别是根据速度值估计主体22的质量。

特别地，控制模块40从所计算的速度值确定第一频率，并且从第一确定的频率估计质量。

控制模块40特别地从速度值的傅里叶变换的系数值确定第一频率。

控制模块40特别地将第一频率至少与第一频率阈值进行比较，可选地与第二频率阈值进行比较，并且至少基于比较结果向用户生成消息。

例如，控制模块40根据比较的结果生成第一、第二或第三消息。

在发信号步骤260中，将所生成的消息传输到指示器45。然后，指示器将控制模块40生成的消息转换成用户可理解的消息。

测量步骤230、计算步骤240、估计步骤250和发信号步骤260特别地在振动步骤200、循环步骤210和喷涂步骤220期间以该顺序重复。

由于本发明，比现有技术的装置更精确地估计主体22的质量。实际上，加速度测量不受支撑件20和主体22的振动的影响，而通过天平测量的质量测量也是如此。

由于通常使用的质量值以及第一和第二频率，当主体22的质量在装置10的操作期间减小时，支撑件20的移动速度显著变化。因此，由速度值估计质量比直接由加速度值估计更精确。

从振动频率估计质量也是特别准确的。实际上，振动频率(即第一频率)取决于由主体22和支撑件20形成的组件的质量，并且可能在主体22填充有产品P的构造与主体22为空的构造之间显著地变化。

例如，图3中示出了频谱300的第一示例，其表示作为关联频率f(以赫兹为单位)的函数而计算的速度值v(以毫米每秒为单位)。谱310的第一示例对应于放置在支撑件20上并且具有5千克质量的主体22。在44.82Hz频率附近进入峰值310。推断出，当第一频率等于44.82Hz时，主体22的质量等于5千克。

图4中示出了频谱320的第二示例，其表示作为关联频率f(以赫兹为单位)的函数而计算的速度值v(以毫米每秒为单位)。谱的该第二示例对应于没有支撑主体22的支撑件20，因此主体22的质量为零。在47.87Hz频率附近进入峰值330。推断出，当第一频率等于47.87Hz时，主体22的质量为零。

从频谱300和320的比较可以看出，主体22的质量变化导致第一频率的显著变化。

将第一频率与第一频率阈值进行比较是估计主体质量22的简单方式。当第一频率与多个频率阈值比较时，质量的估计更准确。

计算傅里叶变换的系数是确定频率的快速且有效的方式。

现在将描述装置10的第二示例。不再描述与装置10的第一示例完全相同的元件。仅突出显示不同。

控制模块40被设计为将频率滤波应用于所计算的速度值以获得经滤波的速度值。

滤波例如是带通滤波。另选地，滤波可以是高通滤波

控制模块40还被设计为从经滤波的速度值计算傅里叶变换的系数值。

控制模块40还被设计为将系数值与系数阈值进行比较，并根据比较结果估计质量。

例如，控制模块40可以被设计为当至少一个系数具有大于或等于系数阈值的绝对值时生成第一信号。

第二示例具有允许减少加速度值的处理时间的优点，由此具有加速信号的发射的优点。由此，质量测量更加精确。