CN103887943A - 一种用于驱动电机校准的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于驱动电机校准的方法和装置，该装置包括：电机安装装置，一个校准用飞轮，一个受到刚性支承的基座壳体，一个安装在电机壳体上的传感器装置，用于检测主轴被转动时电机转动所产生的力，一个平衡分析仪，一个打标装置，该打标装置将平衡分析仪传送来的信号转换为可识别的字符标记到电机主轴上，通过本发明使得电机校准实现了完全自动化，不仅效率大大提高，而且避免了人工校准产生的误差，另外可以实现校准的信息一次标注，使得整体工艺质量提高。

Description

一种用于驱动电机校准的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种自动定位装置，特别涉及一种用于电机转子动平衡的自动定位装置。 

背景技术

现用的在电机制造过程中，由于材料不可能完美均质、制造上精度的限制及不平衡(unbalance)等因素皆会造成电机于转动时产生振动。尤其，电机线圈重量不均匀的分布，使得电机重心将无法与其旋转中心重合，进而于转动时产生不平衡或振动的缺点。于转动时，该重量不均匀分布所造成离心力将会在电机的径向(radial)及轴向(axial)产生振动现象，此种振动将会降低该电机的精密性与可靠度并会产生噪音。故于电机制造中，应用于电机转子动平衡(dynamic balancing)校正为多数电机制商列为制程上必须的工作。动平衡校正方法一般系以具有振动传感器及相位计的动平衡校正机，于电机转动时量测其振动讯号，该振动讯号包括电机的振动量，诸如振幅大小(位移)、振辐速度、振幅加速度、不平衡量之相位及频率等，系经由相位影响系数法或标准件不平衡传递法，量测该电机转子的不平衡质量的大小及位置。之后，再参考检验标准，以减低该不平衡质量，或在其对称点增加该不平衡质量的方式，以达到检验标准的要求。然而，于不同转速下，所量行的振动量并不相同，且该现用方法的检验标准仅系由各制造商以统计方式各自订定，而并未提供依共同的检验或评估的标准。电机的动平衡检测，牵涉到许多复杂的参数，诸如电机的尺寸、重量、扇叶的尺寸、不平衡的质量及位置及工作转速等等。即使相同型式的电机也很难利用单一的量测数值决定该电机的优劣。然而，先前技术中并未提供能够轻易量测或评估电机品质的适当的方法或装置。有鉴于此，便有必要提供一种电机转子动平衡校正方法及装置，进行动平衡量测及校正作业。 

当动平衡机在进行转子不平衡高效精确校正时，需要知道被校正转子的不平衡位置。由于转子在动平衡测量时，是在旋转过程中，而平衡校正需要在静止状态下进行，为此，需要有唯一相对参考标志跟随转子一道旋转。当测得信号锋值与标志位置的相对相位差，即可确定该被测转子的不平衡位置。在先技术中，用人工标志,用人工标志所带来的不利影响如下。 

1，由于标志本身具有一定质量，因此，人工标志会带来附加不平衡误差。如，反光标志一般2-10毫克，这就对小型及微型转子的动平衡精度有影响。 

2，速度慢，因为人工做标志需要数秒钟时间，工作效率低。 

 3，人工寻找相位，既慢工作效率低，又增加了位置的误差，同时会使转子动平衡加工工艺质量下降，外观变差。 

发明内容

本发明为了克服上述人工标志所带来的不利影响，提供一种自动定位装置，用在动平衡机上，该装置包括：电机安装装置，用于将电机固定在基座的中心位置上；一个校准用飞轮，该飞轮为经过动平衡校准的飞轮，电机校准时套在电机主轴上，用以扩大电机不平衡时产生的震动，一个受到刚性支承的基座壳体，用于在测量期间支承电机进行转动；一个安装在电机壳体上的传感器装置，用于检测主轴被转动时电机转动所产生的力；所述传感器装置包括多个固定在电机壳体表面上的压电式力传感器，每个压电式力传感器能够检测使用中电机转动时电机转动在径向上所产生的一个分力。压电式力传感器能够在变形很小时检测力。因此，虽然主轴壳体是刚性支承的，但是，能够检测在动平衡测量中产生的力;一个平衡分析仪，可以将传感器搜集到的数据进行分析定位：一个打标器，该打标器接受平衡分析仪传送来的信息，将该信息转换成可识别的数字标识到电机主轴上，该打标器可采用喷墨方式将信息打印到电机主轴上，为了提高打标精度和速度，也可采用激光打标方式直接刻印到电机主轴上。 

上述的驱动电机校准的方法是：将电机固定在底座上，通过调整电机安装装置使电机位于底座中心，该电机安装装置采用固定工装方式，对不同的电机使用不同的工装，这样可以实现快速定位的功能，另外在安装装置与基座之间还设置有微调机构，使得打标器与电机主轴的距离保持在固定的距离，从而保证打标精度；传感器装置固定到电机外壳上，为了保证电机校准的精度，几个传感器装置之间包括传感器与打标器之间的位置和距离必须保证固定不变；校准飞轮镶套在电机主轴上，校准飞轮与主轴的安装采用镶套方式保证飞轮与主轴在一个轴心上，且该飞轮为经过精密动平衡校准过，电机主轴由于不平衡产生的震动由于飞轮的存在被放大经电机外壳上的传感器变为电信号传送到平衡分析仪，该平衡分析仪对不同点位接受信号的强弱进行分析后给出一个需要校准的位置和量，打标器将平衡分析仪传送来的信号转换为可识别的数字标准在电机主轴的需要修正的位置上，在需要校准的位置上打的标记不仅可以包括位置信息还包括需要调整的量。 

通过上述发明使得电机校准实现了完全自动化，不仅效率大大提高，而且避免了人工校准产生的误差，另外可以实现校准的信息一次标注，使得整体工艺质量提高。 

附图说明

 图1是本发明的一种用于驱动电机校准的方法和装置的示意图。 

具体实施方式

 如图1所示为本发明的一个具体实施例，提供一种自动定位装置，用在电机动平衡机上，该设备包括：电机安装装置3，用于将电机1固定在基座9的中心位置上；一个校准用飞轮6，该飞轮6为经过动平衡校准的飞轮6，电机1校准时套在电机主轴7上，用以放大电机1不平衡时产生的震动，一个受到刚性支承的基座9壳体，用于在测量期间支承电机1进行转动；一个安装在电机1壳体上的传感器装置2，用于检测主轴7被转动时电机1转动所产生的力；所述传感器装置2包括多个固定在电机壳体表面上的压电式力传感器，每个压电式力传感器能够检测使用中电机1转动时电机1转动在径向上所产生的一个分力。压电式力传感器能够在变形很小时检测力。因此，虽然电机1壳体是刚性支承的，但是，能够检测在动平衡测量中产生的力;一个平衡分析仪8，可以将传感器装置2搜集到的数据进行分析定位：一个打标器5，该打标器5接受平衡分析仪8传送来的信息，将该信息转换成可识别的数字标识到电机1主轴7上，该打标器5采用激光打标方式直接刻印到电机主轴7上。校准时将电机1固定在基座9上，通过调整电机安装装置3使电机1位于底座中心，该电机安装装置3在本实施例采用固定工装方式，对不同的电机1使用不同的工装，这样可以实现快速定位的功能，另外在安装装置3与基座9之间还设置有微调机构4，使得打标头5与电机1主轴7的距离保持在固定的距离，从而保证打标精度；传感器装置5固定到电机1外壳上，为了保证电机1校准的精度，几个传感器装置2之间包括传感器装置2与打标头5之间的位置和距离必须保证固定不变；校准飞轮6镶套在电机主轴7上，校准飞轮6与主轴7的安装采用镶套方式保证飞轮6与主轴7在一个轴心上，且该飞轮6为经过精密动平衡校准过，电机1主轴7由于不平衡产生的震动由于飞轮6的存在被放大经电机1外壳上的传感器变为电信号传送到平衡分析仪8，该平衡分析仪8对不同点位传感器装置2接受信号的强弱进行分析后给出一个需要校准的位置和量，打标器5将平衡分析仪8传送来的信号转换为可识别的数字标准在电机1主轴7的需要修正的位置上，在需要校准的位置上打的标记不仅包括位置信息还包括需要调整的量。 

必须指出，上述实施例只对本发明作出的一个非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本发明的宗旨和范围下，可以对本发明作出各种修改，替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本发明的保护范围。 

Claims (5)

1.一种用于驱动电机校准的装置，该装置包括：一个受到刚性支承的基座壳体，一个电机安装装置，用于将电机固定在基座的中心位置上；一个校准用飞轮，用于在测量期间安装在电机主轴上用以放大主轴转动是的震动；一个安装在电机壳体上的传感器装置，用于检测主轴被转动时电机转动所产生力；一个平衡分析仪，用以将传感器装置传来的信号进行分析，并输出到打标器;一个打标器，用以将平衡分析仪传送来的信息标注在电机主轴上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述传感器装置包括至少一个三轴向压电式力传感器，以便检测主轴转动时电机转动所产生的三个分力。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述多个压电式力传感器包括在主轴轴向上彼此间隔开来的压电式力传感器。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述的打标器为激光型打标装置。

5.一种用于驱动电机校准的方法，其特征是：包含下列步骤：电机固定在底座上，通过调整电机安装装置使电机位于底座中心，使得打标器与电机主轴的距离保持在固定的距离，将传感器装置固定到电机外壳上；校准飞轮镶套在电机主轴上，电机主轴由于不平衡产生的震动由于飞轮的存在被放大经电机外壳上的传感器装置变为电信号传送到平衡分析仪，该平衡分析仪对不同点位接受信号的强弱进行分析后给出一个需要校准的位置和量，打标器将平衡分析仪传送来的信号转换为可识别的数字标准在电机主轴的需要修正的位置上。

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