專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)，特別涉及一種不需使用伺服馬達(dá)，而由譯碼器、電腦、變頻器及交、直流馬達(dá)和空油壓電動(dòng)定位裝置構(gòu)成的以使待測(cè)工件定位定速和修正待測(cè)工件不平衡量的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)。
目前工業(yè)技術(shù)水平的提高對(duì)于制品必須要求高質(zhì)量，對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的性能要求尤其提起重視，提高旋轉(zhuǎn)機(jī)器的性能，解決機(jī)器的動(dòng)力平衡是最重要的一環(huán)，動(dòng)力不均衡處，若不能正確測(cè)出及修正，就會(huì)因此不平衡而產(chǎn)生振動(dòng)、噪音及軸承的磨損，隨之使機(jī)器故障率提高。然而一般傳統(tǒng)的自動(dòng)化動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)，必須使用伺服馬達(dá)來(lái)完成，同時(shí)構(gòu)造復(fù)雜，不易維修，造成工時(shí)和成本增加，操作使用不方便，費(fèi)時(shí)又費(fèi)工，這些缺點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)未能解決。
本實(shí)用新型的主要目的是提供一種可自動(dòng)測(cè)出待測(cè)工件的不平衡量及角度，并加以定位及修正的自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡機(jī)，以解決旋轉(zhuǎn)機(jī)器的動(dòng)平衡問(wèn)題。
本實(shí)用新型的次要目的是提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造、維修、操作方便，而且成本較低的自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)。
為此，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案它是由馬達(dá)、變頻器、譯碼器、電腦和空油壓電動(dòng)定位裝置組成，其中馬達(dá)設(shè)于主體下方用以帶動(dòng)固定座旋轉(zhuǎn)，主體上方一側(cè)設(shè)有用于固定基板的固定柱，基板一側(cè)設(shè)有接線座，其中央安裝一定位板，定位板上方設(shè)一齒盤(pán)，并借助皮帶連接帶動(dòng)設(shè)于主體上方中央主架下的齒輪，主架上方設(shè)一固定座，固定座上方設(shè)有固定待測(cè)工件的螺桿，下方則穿設(shè)一嵌軸，嵌軸上部裝有傳動(dòng)治具，下部延伸部分與齒輪連接，齒輪與所述譯碼器連接，嵌軸通過(guò)皮帶帶動(dòng)齒輪和譯碼器旋轉(zhuǎn)，主體上方一側(cè)裝設(shè)有空油壓電動(dòng)定位裝置，組裝完成后封裝上蓋，變頻器位于主體一側(cè)，電腦經(jīng)由譯碼器的回授，可測(cè)得待測(cè)工件的轉(zhuǎn)速，再經(jīng)由變頻器控制馬達(dá)，進(jìn)而可得知所需轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到定速效果，當(dāng)待測(cè)工件欲定位時(shí)，由譯碼器得知待測(cè)工件的當(dāng)時(shí)角度，經(jīng)由變頻器控制馬達(dá)將待測(cè)工件轉(zhuǎn)至所需定位角度，再由空油壓電動(dòng)定位裝置將待測(cè)工件定位。
操作時(shí)將待測(cè)物固定安置于固定座14上方的傳動(dòng)治具141上，按下開(kāi)關(guān)啟動(dòng)按鈕，馬達(dá)18即帶動(dòng)待測(cè)工件旋轉(zhuǎn)，此時(shí)固定座14下方的嵌軸142通過(guò)齒輪153帶動(dòng)譯碼器154亦同時(shí)旋轉(zhuǎn)，電腦COM經(jīng)由譯碼154的回授，可測(cè)知待測(cè)工件的轉(zhuǎn)速，再經(jīng)由變頻器控制馬達(dá)18，可得到所需的速度，以達(dá)到定速功能，譯碼器154所產(chǎn)生的回授是由角度產(chǎn)生器回轉(zhuǎn)換成角度，這些角度由演算器根據(jù)f＝1／T(f＝頻率，T周期時(shí)間)公式，由固定時(shí)間所產(chǎn)生的角度差算出其轉(zhuǎn)速，最后由控制電路決定要增速或減速(如交流馬達(dá)18由變頻器10控制轉(zhuǎn)速或直流馬達(dá)18增速則增加電壓，減速則降低電壓)即待測(cè)工件轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速后，感應(yīng)器會(huì)將待測(cè)工件的振動(dòng)訊號(hào)傳至電腦，經(jīng)由演算電路分析后，可算出轉(zhuǎn)動(dòng)工件的不平衡量及不平衡角度。
當(dāng)待測(cè)工件到達(dá)預(yù)設(shè)停止時(shí)間或是按下停止按鈕后，馬達(dá)18即開(kāi)始減速，最后會(huì)以極低轉(zhuǎn)速慢慢地將待測(cè)工件不平衡角度轉(zhuǎn)至一預(yù)設(shè)點(diǎn)，當(dāng)待測(cè)工件的不平衡角度轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)點(diǎn)瞬間，裝在主體一側(cè)的空油壓電動(dòng)定位裝置17瞬間被啟動(dòng)，將待測(cè)工件定位，同時(shí)馬達(dá)18完全斷電，不再帶動(dòng)待測(cè)工件旋轉(zhuǎn)，在預(yù)設(shè)定位時(shí)間內(nèi)，操作者可對(duì)待測(cè)工件進(jìn)行不平衡修正或以自動(dòng)化裝置來(lái)修正，定位時(shí)間過(guò)后，空油壓電動(dòng)定位裝置關(guān)閉，待測(cè)工件不再被定位，此時(shí)再重復(fù)測(cè)待測(cè)工件的不平衡量，然后再予以修正，直到達(dá)到允許值以?xún)?nèi)，即完成待測(cè)工件的不平衡校正。
綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可自動(dòng)準(zhǔn)確的測(cè)出待測(cè)旋轉(zhuǎn)工件的不平衡量和不平衡角度，以便及時(shí)的進(jìn)行修正，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量，并使機(jī)器的故障率大大降低，其維修簡(jiǎn)便，成本低。
本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的立體分解圖；圖2是本實(shí)用新型的全部立體組合(未封上蓋)圖；圖3是本實(shí)用新型部分立體組合圖；圖4是本實(shí)用新型的立體外觀圖；圖5是本實(shí)用新型的方塊圖。
圖6是本實(shí)用新型變頻器電路原理圖。
變頻器主體VCD INVERTER控制端子分別與LP－3B的OUT0－OUT7相聯(lián)。
其中LP－3B是一電路板；J為固態(tài)繼電器，P－LP4、X3、X4均為接線端子。
圖7是變頻器中光電藕合器電路原理圖；圖8是譯碼器(不包括編碼器ENCODER)電路原理圖。
圖9是空油壓機(jī)電動(dòng)定位裝置示意圖。
KURODA為電磁閥；CYLINDER為氣缸；BREAKER為斷電器；K為按鍵開(kāi)關(guān)。
圖10是電腦與譯碼器等部件相聯(lián)示意圖。
PCL－711B是A／D模數(shù)轉(zhuǎn)換器；LP－2C為濾波器；PCLD－785、PCLD－7115均為外接端子板；RP－4150為臺(tái)灣欣陽(yáng)公司出品的電源供應(yīng)器。
圖中標(biāo)號(hào)代表的部件是1、主體，10、變頻器，11、固定柱，12、上蓋，13、主架，14、固定座，141、傳動(dòng)治具，142、嵌軸，15、定位板，151、齒盤(pán)，152、皮帶，153、齒輪，154、譯碼器，16、基板，161、接線座，17、空油壓電動(dòng)定位裝置，18、馬達(dá)。
上述的電腦采用286主機(jī)，由光電藕合器控制訊號(hào)的輸入，由八組三態(tài)同向線驅(qū)動(dòng)器IC11－IC14輸入待測(cè)工件的角度，而輸出部分則由八組D型觸發(fā)器IC1、IC2控制變頻器及空油壓電動(dòng)定位裝置；上述的光電藕合器是由24個(gè)光電藕合管KD1－KD24、12個(gè)與門(mén)Y1－Y12、48個(gè)電阻R1－R48組成，其中24個(gè)光電藕合管KD1－KD24分為6組，每組4個(gè)，其2腳和3腳分別連在一起，其中KD1－KD16的4腳均與接線端子X(jué)1輸入連接，而KD17－KD24的1腳均與X1的輸出相連；上述的譯碼器由2個(gè)八組D型觸發(fā)器IC1、IC2、1個(gè)雙四極二進(jìn)制波紋計(jì)數(shù)器IC3、16L8集成電路片IC4、2個(gè)3－8位線性譯碼集成電路片IC5、IC6、16R8集成電路片IC7、3個(gè)同步加減二進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC8－IC10、4個(gè)八組三態(tài)同向線驅(qū)動(dòng)器IC11－IC14、編碼器ENCO、8個(gè)晶體二極管D1－D8、6個(gè)與門(mén)Y13－Y18、2個(gè)與非門(mén)YF1－YF2、6個(gè)電阻R49－R54、4個(gè)電容C1－C4組成，編碼器ENCO的A端經(jīng)串聯(lián)的F1、F2與IC7的9腳相聯(lián)，ENCO的B端經(jīng)串聯(lián)的F3、F4與IC7的8腳聯(lián)接，其Z端經(jīng)串聯(lián)的F5、YF1和IC8的11腳相聯(lián)，IC8、IC9的輸出3、2、6、7腳分別接IC11的輸入2、17、4、15腳和6、13、8、11腳，IC10的輸出3、2、6、7腳分別接IC12的輸入2、17、4、15腳，而IC11、IC12、IC13、IC14的數(shù)據(jù)輸出端與IC1、IC2的數(shù)據(jù)輸入端聯(lián)接，IC11、IC12、IC13、IC14上的片選端CS0、CS1、cs2、CS3分別接IC6上的相應(yīng)片選端，IC13、IC14還與接線端子X(jué)1相聯(lián)，IC1又與接線端ZX2聯(lián)接，IC7的CLK腳經(jīng)接線端子X(jué)3與IC3相聯(lián)，IC5的7腳接IC6的4腳，此外，D1、D2、R1、C1組成鉗位電路以限制ENCOA端的輸入電位；D3、D4、R2、c2組成鉗位電路以限制ENCOB端的輸入電位；D5、D6、R3、C3組成鉗位電路以限制ENCOZ端的輸入電位；上述的變頻器包括變頻調(diào)速器INVERTEN和固定繼電器J，其中變頻調(diào)速器INVERTER的下層端子與接線端子X(jué)5相聯(lián)，同時(shí)與電腦控制鍵盤(pán)聯(lián)接，繼電器J的3端經(jīng)電阻R接接線端子X(jué)4；上述的空油壓電動(dòng)定位裝置中由電磁閥KURODA控制氣缸CYLINDER。
待測(cè)工件的角度輸入編碼器ENCODER后，由其輸出一連串脈沖信號(hào)，然后由ENCODER的A、B、Z三端分別將編碼信號(hào)送入譯碼器154，再經(jīng)同步加減二進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC8－IC10分解成二進(jìn)制的絕對(duì)角度，經(jīng)八組三態(tài)同向線驅(qū)動(dòng)器IC11－IC14輸入電腦COM，由光電藕合器控制各類(lèi)訊號(hào)的輸入，而輸出部分則由八組D型觸發(fā)器IC1、IC2控制變頻器10及空油壓電動(dòng)定位裝置17。
IC1、IC2均為74273、IC3為74393、IC5、IC6均為74138、IC8－IC10均為74193、IC11－IC14均為74244；插座X3采用IBMPC標(biāo)準(zhǔn)匯流排；編碼器ENCODER采用型號(hào)為MTLH－30－360F3；電磁閥KURODA型號(hào)為RCS－2412，空油缸JIGCYLINDER型號(hào)為20－φX－15Q，斷電器BREAKER型號(hào)為3φ－5A；PCL－711B是臺(tái)灣研藝公司出品的多功能A／D，D／A，I／O卡，LP－2C為臺(tái)灣南榮電機(jī)公司出品的FILTER卡；采用交流馬達(dá)；R1－R40阻值均為4.7KΩ，R41－R48阻值均為1KΩ、R49、R50、R52、阻值均為10KΩ、R51、R53、R54阻值均為100KΩ；C1－C3電容均為300Pμ，C4為0.1μ。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)，其特征在于是由馬達(dá)、變頻器、譯碼器、電腦和空油壓電動(dòng)定位裝置組成，其中馬達(dá)設(shè)于主體下方用以帶動(dòng)固定座旋轉(zhuǎn)，主體上方一側(cè)設(shè)有用于固定基板的固定柱，基板一側(cè)設(shè)有接線座，其中央安裝一定位板，定位板上方設(shè)一齒盤(pán)，并借助皮帶連接帶動(dòng)設(shè)于主體上方中央主架下的齒輪，主架上方設(shè)一固定座，固定座上方設(shè)有固定待測(cè)工件的螺桿，下方則穿設(shè)一嵌軸，嵌軸上部裝有傳動(dòng)治具，下部延伸部分與齒輪連接，齒輪與所述譯碼器連接，嵌軸通過(guò)皮帶帶動(dòng)齒輪和譯碼器旋轉(zhuǎn)，主體上方一側(cè)裝設(shè)有空油壓電動(dòng)定位裝置，組裝完成后封裝上蓋，變頻器位于主體一側(cè)，電腦經(jīng)由譯碼器的回授，可測(cè)得待測(cè)工件的轉(zhuǎn)速，再經(jīng)由變頻器控制馬達(dá)，進(jìn)而可得知所需轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到定速效果，當(dāng)待測(cè)工件欲定位時(shí)，由譯碼器得知待測(cè)工件的當(dāng)時(shí)角度，經(jīng)由變頻器控制馬達(dá)將待測(cè)工件轉(zhuǎn)至所需定位角度，再由空油壓電動(dòng)定位裝置將待測(cè)工件定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的電腦采用286主機(jī)，由光電藕合器控制訊號(hào)的輸入，由八組三態(tài)同向線驅(qū)動(dòng)器IC11－IC14輸入待測(cè)工件的角度，而輸出部分則由八組D型觸發(fā)器IC1、IC2控制變頻器及空油壓電動(dòng)定位裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的光電藕合器是由24個(gè)光電藕合管KD1－KD24、12個(gè)與門(mén)Y1－Y12、48個(gè)電阻R1－R48組成，其中24個(gè)光電藕合管KD1－KD24分為6組，每組4個(gè)，其2腳和3腳分別連在一起，其中KD1－KD16的4腳均與接線端子X(jué)1輸入連接，而KD17－KD24的1腳均與X1的輸出相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的譯碼器由2個(gè)八組D型觸發(fā)器IC1、IC2、1個(gè)雙四極二進(jìn)制波紋計(jì)數(shù)器IC3、16L8集成電路片IC4、2個(gè)3－8位線性譯碼集成電路片IC5、IC6、16R8集成電路片IC7、3個(gè)同步加減二進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC8－IC10、4個(gè)八組三態(tài)同向線驅(qū)動(dòng)器IC11－IC14、編碼器ENCO、8個(gè)晶體二極管D1－D8、6個(gè)與門(mén)Y13－Y18、2個(gè)與非門(mén)YF1－YF2、6個(gè)電阻R49－R54、4個(gè)電容C1－C4組成，編碼器ENCO的A端經(jīng)串聯(lián)的F1、F2與IC7的9腳相聯(lián)，ENCO的B端經(jīng)串聯(lián)的F3、F4與IC7的8腳聯(lián)接，其Z端經(jīng)串聯(lián)的F5、YF1和IC8的11腳相聯(lián)，IC8、IC9的輸出3、2、6、7腳分別接IC11的輸入2、17、4、15腳和6、13、8、11腳，IC10的輸出3、2、6、7腳分別接IC12的輸入2、17、4、15腳，而IC11、IC12、IC13、IC14的數(shù)據(jù)輸出端與IC1、IC2的數(shù)據(jù)輸入端聯(lián)接，IC11、IC12、IC13、IC14上的片選端CS0、CS1、cs2、CS3分別接IC6上的相應(yīng)片選端，IC13、IC14還與接線端子X(jué)1相聯(lián)，IC1又與接線端ZX2聯(lián)接，IC7的CLK腳經(jīng)接線端子X(jué)3與IC3相聯(lián)，IC5的7腳接IC6的4腳，此外，D1、D2、R1、C1組成鉗位電路以限制ENCOA端的輸入電位；D3、D4、R2、c2組成鉗位電路以限制ENCOB端的輸入電位；D5、D6、R3、C3組成鉗位電路以限制ENCOZ端的輸入電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的變頻器包括變頻調(diào)速器INVERTER和固態(tài)繼電器J，其中變頻調(diào)速器INVERTER的下層端子與接線端子X(jué)5相聯(lián)，同時(shí)與電腦COM控制鍵盤(pán)聯(lián)接，繼電器J的3端經(jīng)電阻R接接線端子X(jué)4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的空油壓電動(dòng)定位裝置中由電磁閥KURODA控制氣缸CYLINDER。
專(zhuān)利摘要一種自動(dòng)定位及定速的動(dòng)力均衡試驗(yàn)機(jī)，包括馬達(dá)、變頻器、譯碼器、電腦和空油壓電動(dòng)定位裝置，馬達(dá)設(shè)于主體下方以帶動(dòng)固定座旋轉(zhuǎn)，主體上裝有定位板，定位板上設(shè)一齒盤(pán)，借助皮帶連接帶動(dòng)設(shè)于主體上方主架下的齒輪，齒輪與譯碼器相連，電腦經(jīng)由待測(cè)工件下的譯碼器回授可測(cè)知工件轉(zhuǎn)速，再經(jīng)變頻器控制馬達(dá)定速，并將工件轉(zhuǎn)至定位角度由定位裝置定位，進(jìn)行不平衡修正，消除不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命。
文檔編號(hào)G01M1/18GK2200179SQ9421261
公開(kāi)日1995年6月7日 申請(qǐng)日期1994年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月4日
發(fā)明者梁序銅 申請(qǐng)人:梁序銅