CN105277315A - 用于旋转工件的激光去重动平衡装置及方法 - Google Patents
用于旋转工件的激光去重动平衡装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于旋转工件的激光去重动平衡装置,该装置设有机架,在机架上设有激光器,机架内设有与激光器相连的第一控制单元,机架上位于激光器照射方向设有与第一控制单元相连的夹具或与机架分体式或一体式设置的动平衡检测装置,该装置设有抽风装置。本发明还提供了用于旋转工件动平衡的激光去重方法。本发明通过以激光器作为去重设备,去重粉末由抽风装置及时抽出,本发明具有去重精度及效率高、结构简单、操作方便、易于自动化和自动化程度高等特点。
Description
【技术领域】
本发明涉及动平衡修正,特别是一种去重精度及效率高,集检测、去重于一体的用于旋转工件的激光去重动平衡装置及方法。
【背景技术】
在工业领域中广泛应用着多种旋转设备或旋转工件,要求这类设备具备高速度、高效率和高精度。而高速度和高效率是以高精度的动平衡为前提的。这是因为,高速运动下的微小不平衡也会引起剧烈的震动,甚至导致设备运动机构损坏。因此,高速旋转工件的动平衡不仅直接影响设备的精度,也涉及到使用安全。
现有的动平衡校正方法通常是在动平衡设备上检测、然后去钻床通过钻削的方法进行去重,经检测、去重多次重复后才能实完成动平衡。而现有的钻削去重方法存在以下缺陷:1)钻削去除材料的量难以精确,往往需要试钻多次才能完成一个转子的动平衡;2)转子钻削去重时有机械外力存在,几乎无法直接在动平衡机上使用现有钻削方法去重,因为在动平衡机上转子一般是可自由转动状态,且大多数动平衡机不允许承受机械外力作用,因此,只能把转子移到动平衡机外部钻削去重,这就导致转子不得不在动平衡机和去重设备之间往返甚至多次往返,增加了辅助时间及劳动强度,降低了效率。如果采用自动化方案运送转子往返,机构复杂、体积增加,且成本较高;3)对磁性旋转工件等一些特殊工件去重时,钻削所产生的切屑碎末会受到旋转工件的磁性吸引而粘在转子表面、特别是其表面的缝隙沟槽中,要清理干净这些切屑碎末非常困难,导致钻削方法对磁性旋转工件去重不可用。因此,现有的钻削去重动平衡方法不适于磁性转子,且存在去重精度不高、劳动强度大等缺陷。
【发明内容】
本发明旨在为解决上述问题而提供一种去重精度及效率高,集检测、去重于一体,可对旋转工件进行自动动平衡的用于旋转工件的激光去重动平衡装置和方法,能特别有效的解决磁性旋转工件的自动动平衡问题。
本发明目的还在于提供用于旋转工件的激光去重动平衡的方法。
为实现本发明的目的,本发明提供了一种用于旋转工件的激光去重动平衡装置,该装置设有机架,在机架上设有激光器,机架内设有与激光器相连的第一控制单元,机架上位于激光器照射方向设有与第一控制单元相连的夹具,该夹具可夹持旋转工件,该装置设有抽风装置,所述抽风装置的抽风孔位于激光器与夹具之间,该装置还设有独立于机架外的动平衡检测装置,该动平衡检测装置与第一控制单元相连,且
所述动平衡检测装置检测旋转工件是否符合动平衡条件,若检测结果为非平衡,则动平衡检测装置将去重部位和去重量数据传送到第一控制单元,第一控制单元控制夹具旋转工件使其去重部位旋转至激光器照射方向,激光器在第一控制单元控制下发出激光束对去重部位进行照射、烧蚀,去除的粉末由所述抽风装置抽出,再将旋转工件置于动平衡检测装置中进行动平衡检测,直至旋转工件符合动平衡条件为止。
本发明提供了另一种用于旋转工件的激光去重动平衡装置,该装置设有机架,在机架上设有激光器,机架内设有与激光器相连的第一控制单元,机架上位于激光器照射方向设有动平衡检测装置,该动平衡检测装置与第一控制单元连接,该装置还设有抽风装置,所述抽风装置的抽风孔位于激光器与动平衡检测装置之间,且
所述动平衡检测装置在线检测旋转工件是否符合动平衡条件,若检测结果为非平衡,则动平衡检测装置将去重部位和去重量数据传送到第一控制单元,所述动平衡检测装置控制旋转工件使其去重部位旋转至激光器照射方向,激光器在第一控制单元控制下发出激光束对去重部位进行照射、烧蚀,去除的粉末由所述抽风装置抽出,直至动平衡检测装置检测到旋转工件符合动平衡条件为止。
所述动平衡检测装置包括底座、传动机构、用于支承旋转工件的支承部、动平衡检测单元及第二控制单元,其中,所述传动机构设于底座上,所述传送机构为皮带传动机构,所述旋转工件与传动机构的传动带接触连接,所述第二控制单元设于底座内并分别与动平衡传动机构、动平衡检测单元及第一控制单元连接,且所述第二控制单元控制动平衡传动机构经传动带带动旋转工件旋转,所述动平衡检测单元检测旋转工件的动平衡数据,并将检测的数据传送到第二控制单元,第二控制单元则根据检测数据判断旋转工件是否符合动平衡条件,若为非平衡,将把检测数据分解在旋转工件的至少一个方向上的一个或多个平衡面,并将分解后的数据传送到第一控制单元。
所述第一控制单元和第二控制单元为计算机,第一控制单元根据各平衡面的去重量、激光照射面积和激光去除材料速度计算出相应的激光烧蚀时间,所述第一控制单元控制激光器在旋转工件的第一个平衡方向的平衡面照射、烧蚀相应的时间,然后第一控制单元经夹具或第二控制单元经动传动机构控制旋转工件旋转至第二个平衡方向,第一控制单元控制激光器在旋转工件的第二个平衡方向的平衡面照射、烧蚀相应的时间,直至旋转工件上所有平衡方向的去重完成为止。
所述抽风装置包括抽风机及设于机架内的抽风孔,所述抽风孔设于激光器与所述夹具或所述动平衡检测装置之间,所述抽风孔通过风管与抽风机连接。
所述旋转工件为磁性或非磁性的电动机转子、发电机转子或机床主轴的一种。
本发明还提供了用于旋转工件的激光去重动平衡方法。
本发明用于旋转工件的激光去重动平衡方法包括如下步骤:
a、将旋转工件置于动平衡检测装置内;
b、动平衡检测装置检测旋转工件是否符合动平衡条件,若检测结果为平衡,结束;若检测结果为非平衡,则动平衡检测装置将去重部位和去重量数据传送到第一控制单元,第一控制单元根据获取的检测数据、预设的激光照面积和激光去除材料速度计算出相应的激光烧蚀时间,并执行步骤c;
c、将旋转工件从动平衡检测装置上取出,并置于夹具内;
d、第一控制单元控制夹具旋转,使工件的去重部位旋转至激光器照射区,且第一控制单元控制激光器发出激光束对去重部位进行照射、烧蚀相应的时间,抽风装置将去除的粉末抽出;
e、将旋转工件从夹具中取出,返回步骤a,直至动平衡检测装置检测到旋转工件符合动平衡条件为止。
本发明另外一种用于旋转工件的激光去重动平衡方法包括如下步骤:
a、将旋转工件置于动平衡检测装置内;
b、动平衡检测装置带动旋转工件绕水平轴旋转,并判断是否符合动平衡条件,若检测结果为平衡,则取出旋转工件,结束;若检测结果为非平衡,则动平衡检测装置将去重部位和去重量数据传送到第一控制单元,第一控制单元根据获取的数据、预设的激光照射面积和激光去除材料速度自动计算出相应的激光烧蚀时间,并执行步骤c;
c、动平衡检测装置控制旋转工件,把去重部位旋转至激光器照射区,第一控制单元控制激光器发出激光束对去重部位进行照射、烧蚀相应的时间,抽风装置将去除的粉末抽出;
d、返回步骤b,直至动平衡检测装置检测到旋转工件符合动平衡条件为止。
步骤b中,动平衡检测装置设有动平衡传动机构、动平衡检测单元和第二控制单元,其中,动平衡检测单元将检测数据发送到第二控制单元,第二控制单元根据检测数据判断旋转工件是否符合动平衡条件,若为非平衡,第二控制单元将去重部位和去重量数据在旋转工件上分解成至少一个方向上的一个或多个平衡面,并将分解后的数据传送到第一控制单元。
步骤b中,所述第一控制单元和第二控制单元为计算机,所述第一控制单元控制激光器在第一个平衡方向上的一个或多个平衡面照射、烧蚀相应的时间,然后第一控制单元经夹具或第二控制单元经动平衡传动机构控制旋转工件旋转至第二个平衡方向上,第一控制单元控制激光器在第二个平衡方向上的一个或多个平衡面照射、烧蚀相应的时间,直至旋转工件上所有平衡方向的去重完成为止。
本发明的贡献在于,其有效解决了现有动平衡设备去重精度不高、效率低、去重粉末受磁性转子吸附的问题。本发明通过激光器对旋转工件进行去重,并通过抽风装置将去重粉末及时抽出,不仅去重精度高,而且去重效率高,特别适合于磁性旋转工件的去重。此外,本发明通过将动平衡检测装置与激光器一体设于机架内,可实现动平衡检测与去重的自动化,而不需要旋转工件在动平衡检测与去重设备之间多次往返,大大缩减了动平衡时间,降低了劳动强度。本发明还具有结构简单、操作方便、易于自动化和自动化程度高等特点。
【附图说明】
图1是本发明实施例1的结构立体示意图。
图2是本发明实施例2的结构立体示意图。
图3是本发明实施例1的结构框图。
图4是本发明实施例2的结构框图。
图5是本发明实施例1的动平衡方法流程图。
图6是本发明实施例2的动平衡方法流程图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和补充,对本发明不构成任何限制。
实施例1
参阅图1和图3,本实施例的用于旋转工件的激光去重动平衡装置包括机架、激光器10、第一控制单元20、旋转工件30、夹具40、抽风装置及动平衡检测装置60。本实施例中,旋转工件30为磁性或非磁性的电动机转子、发电机转子或机床主轴的一种,当然也可以是其他需要动平衡的工件。
如图1所示,本实施例的机架为箱体式机架,在机架一侧开设有用于取放旋转工件30的活动门70。该活动门70为手动或自动门,其可以为推拉门,也可以为平开门,在门上设有把手,以方便活动门的开启/关闭。当需要取放旋转工件30时,打开活动门70,当工作时,活动门70关闭。
如图1、图3所示,在机架上设置有激光器10。该激光器10可设于机架的顶部、底部或侧部。该激光器10选用功率匹配的市售激光器。该激光器10与第一控制单元20连接,其在第一控制单元20的控制下用于发射激光束,并将发射的激光束照射到旋转工件30上进行去重。该激光器10发射的激光束的照射面积及激光去除材料的速度为预先设定和实验确定。本实施例中,通过激光器10发出的激光束的局部高温使旋转工件30指定部位材料被熔化、汽化变成微小颗粒,实现去重。由于通过激光器10发射的激光束去重的方法可精确控制激光束作用时间,从而能精确控制旋转工件30上材料的去重量,使旋转工件30的动平衡去重次数减少,不仅有利于提高动平衡的精度,而且可提高动平衡效率。
如图3所示,在机架内设有第一控制单元20,该第一控制单元20与激光器10连接,用于控制激光器10发射激光束,并预设激光器10的激光照射面积和激光去除材料速度。该第一控制单元20与夹具40连接,用于控制夹具40带动旋转工件30绕水平轴旋转至去重部位。该第一控制单元20与动平衡检测装置60连接,用于获取动平衡检测装置60检测的去重部位和去重量数据。其中,第一控制单元20为计算机、工控机、板卡或单片机,其根据从动平衡检测装置60获取的去重量、预设的激光器10的照射面积和实验获得的激光去除材料速度计算出相应的激光烧蚀时间,从而实现定量去重。
如图1、图3所示,在机架内设有夹具40,该夹具40设于激光器10照射方向,且位于靠近活动门70一侧,其与第一控制单元20连接,用于夹持旋转工件30。本实施例中,夹具40上设有两个可张合的夹头,旋转工件30夹持于夹具40的两个夹头之间,第一控制单元20控制两个夹头绕水平轴旋转,从而带动旋转工件30绕水平轴旋转至去重部位。
如图1所示,在机架内设有抽风装置,该抽风装置包括抽风机(图中未示出)及抽风孔51,其中,抽风机设于机架外,其可以由独立的开关控制其开启,也可以与第一控制单元20连接,通过第一控制单元20控制其开启。抽风孔51可以设置为一个或多个,其设于动平衡检测装置60的上方,通过风管与抽风机相连,用于将激光器10烧蚀的粉末抽出并排至室外或中央集尘装置。通过设置抽风装置,可将激光器10烧蚀的粉末及时抽出,可避免粉末粘附到旋转工件30上,特别有效避免被烧蚀的粉末受磁性旋转工件的吸引而粘附到磁性旋转工件的弊病。
如图1、图3所示,在机架外设有动平衡检测装置60,该动平衡检测装置60与第一控制单元20连接。该动平衡检测装置60包括底座61、传动机构62、支承部63、动平衡检测单元64及第二控制单元65。其中,传动机构62设于底座61上,本实施例中的传动机构为皮带传动机构,其包括电机、与电机连接的传动轮及套设于传动轮上的传动带。支承部63为设于底座61上的两侧板,且两侧板顶部设有V型缺口,旋转工件30的两端支承于两V型缺口内,并使旋转工件30与传动带接触连接,传动机构62的电机带动传动带运动,通过传动带与旋转工件30的摩擦力带动旋转工件30绕水平轴旋转。动平衡检测单元64与第二控制单元65连接,其包括测速探头和测振探头,用于检测旋转工件30的旋转数据,并将检测的数据传送到第二控制单元65,其中,动平衡检测单元64采用公知的检测方法进行动平衡检测。第二控制单元65为单片机、板卡、工控机或计算机,其分别与动平衡检测单元64及第一控制单元20连接,用于根据动平衡检测单元64检测的数据判断旋转工件30是否符合动平衡条件,若为非平衡,则第二控制单元65通过检测数据计算出去重部位和去重量,将去重部位和去重量数据分解在旋转工件30的至少一个方向上的一个或多个平衡面,并将分解后的数据传送到第一控制单元20。本实施例中,第二控制单元65将去重部位和去重量数据分解在旋转工件30的两个方向上的两个平衡面上。
参阅图5,本实施例的用于旋转工件的激光去重动平衡方法包括如下步骤:
S10、将旋转工件30置于动平衡检测单元60的支承部63上,使旋转工件30与动平衡检测单元60的动平衡传动带接触连接;
S20、动平衡检测装置60检测旋转工件30是否符合动平衡条件;
具体过程为:动平衡检测单元60的传动机构62启动,传动机构62的传动带通过摩擦带动旋转工件30绕水平轴高速旋转,动平衡检测单元64的测速探头和测振探头检测高速旋转中的旋转工件30的运动数据,并将检测的数据传送到第二控制单元65,第二控制单元65对检测数据进行计算,从而判断是否符合动平衡条件,若检测结果符合动平衡条件,则将旋转工件30从动平衡检测装置60的支承部63中取出,结束;若检测结果不符合动平衡条件,则第二控制单元65把检测的去重部位和去重量数据分解在旋转工件30的至少一个方向上的一个或多个平衡面上。第二控制单元65将分解后的数据传送到第一控制单元20。第一控制单元20根据获取的去重量、预设的激光照射面积和实验获得的激光去除材料速度计算出相应的激光烧蚀时间,并执行步骤S30。
S30、将旋转工件30从动平衡检测装置60的支承部63中取出,并将旋转工件30置于夹具40中;
S40、第一控制单元20控制夹具40带动旋转工件30旋转至第一平衡方向;
具体过程为:第一控制单元20根据获取的数据控制夹具40带动旋转工件30旋转,直至旋转工件30的第一平衡方向旋转至激光器10的照射区为止。
S50、第一控制单元20控制激光器10对第一平衡方向各平衡面去重;
具体过程为:第一控制单元20控制激光器10发出激光束,并根据每个平衡面的去重量对旋转工件30的去重部位照射、烧蚀相应的时间,与此同时,启动抽风装置,将烧蚀的粉末由抽风孔51抽走,并经排风口排出。
S60、第一控制单元20控制夹具40带动旋转工件30旋转至第二平衡方向;
具体过程为:第一控制单元20根据获取的数据控制夹具40带动旋转工件30旋转,直至旋转工件30的第二个平衡方向旋转至激光器10的照射区为止。
S70、第一控制单元20控制激光器10对第二平衡方向各平衡面去重;
具体过程为:第一控制单元20控制激光器10发出激光束,并根据每个平衡面的去重量对旋转工件30的去重部位照射、烧蚀相应的时间,与此同时,启动抽风装置,将烧蚀的粉末由抽风孔51抽走,并经排风口排出,完成去重过程。
S80、将去重后的旋转工件30从夹具40中取出,并返回步骤S10,直至动平衡检测装置60检测到旋转工件30符合动平衡条件为止。
实施例2
参阅图2和图4,本实施例的用于旋转工件的激光去重动平衡装置包括机架、激光器10、第一控制单元20、旋转工件30、抽风装置及动平衡检测装置60。本实施例中,旋转工件30为磁性或非磁性的电动机转子、发电机转子或机床主轴的一种,当然也可以是其他需要动平衡的工件。
如图2所示,本实施例的机架为箱体式机架,在机架一侧开设有用于取放旋转工件30的活动门70。该活动门70为手动或自动门,其可以为推拉门,也可以为平开门,在门上还可设置把手,以方便活动门的开启/关闭。当需要取放旋转工件30时,打开活动门70,当工作时,活动门70关闭。
如图2、图4所示,在机架的上部设置有激光器10。该激光器10选用功率匹配的市售激光器。该激光器10与第一控制单元20连接,其在第一控制单元20的控制下用于发射激光束,并将发射的激光束照射到旋转工件30上进行去重。该激光器10发射的激光束的照射面积预先设定,激光去除材料速度实验确定。本实施例中,通过激光器10发出的激光束的局部高温使旋转工件30指定部位材料被熔化、汽化变成微小颗粒,实现去重。由于通过激光器10发射的激光束去重的方法可精确控制激光束作用面积及时间,从而能精确控制旋转工件30上材料的去重量,使旋转工件30的动平衡次数减少,不仅有利于提高动平衡的精度,而且可提高动平衡效率。
如图4所示,在机架内设有第一控制单元20,该第一控制单元20与激光器10连接,用于控制激光器10发射激光束,并预设激光器10的激光照射面积和实验确定的激光去除材料速度。该第一控制单元20与动平衡检测装置60连接,可以获取动平衡检测装置60检测的去重部位和去重量数据。其中,第一控制单元20为单片机、板卡、工控机或计算机,其根据从动平衡检测装置60获取的去重量、激光器10的激光照射面积和实验确定的激光去除材料速度计算出相应的激光烧蚀时间,从而实现定量去重。
如图2所示,在机架内设有抽风装置,该抽风装置包括抽风机(图中未示出)及抽风孔51,其中,抽风机设于机架外,其可以由独立的开关控制其开启,也可以与第一控制单元20连接,通过第一控制单元20控制其开启。抽风孔51可以设置为一个或多个,其设于动平衡检测装置60的上方,通过风管与抽风机相连,用于将激光器10烧蚀的粉末抽出并排至室外或中央集尘装置。通过设置抽风装置,可将激光器10烧蚀的粉末及时被抽出,可避免粉末被旋转工件30吸附,特别能有效的避免被烧蚀的粉末受磁性旋转工件的磁力作用而对磁性旋转工件的吸附。
如图2、图4所示,在机架上设有动平衡检测装置60,该动平衡检测装置60位于激光器10的照射方向上且位于靠近活动门70一侧,其与第一控制单元20连接。该动平衡检测装置60包括底座61、传动机构62、支承部63、动平衡检测单元64及第二控制单元65。其中,传动机构62设于底座61上,本实施例中的传动机构为皮带传动机构,其包括电机、与电机连接的传动轮及套设于传动轮上的传动带。支承部63为设于底座61上的两侧板,且两侧板顶部设有V型缺口,旋转工件30的两端支承于两V型缺口内,并使旋转工件30与传动带接触连接,传动机构62的电机带动传动带转动,传动带通过摩擦带动旋转工件30绕水平轴旋转。动平衡检测单元64与第二控制单元65连接,其包括测速探头和测振探头,用于检测旋转工件30的运动参数,并将检测的数据传送到第二控制单元65,其中,动平衡检测单元64采用公知的检测方法进行动平衡检测。第二控制单元65为单片机、板卡、工控机或计算机,其分别与动平衡检测单元64及第一控制单元20连接,用于根据动平衡检测单元64检测的数据判断旋转工件30是否符合动平衡条件,若为非平衡,第二控制单元65通过检测数据计算出去重部位和去重量,并将去重部位和去重量数据分解在旋转工件30的至少一个方向上的一个或多个平衡面,再将分解后的检测数据传送到第一控制单元20。本实施例中,第二控制单元65将去重部位和去重量数据分解在旋转工件30的两个方向的两个平衡面上。
参阅图6,本实施例的用于旋转工件的激光去重动平衡方法包括如下步骤:
S10、将旋转工件30置于动平衡检测单元60的支承部63上,使旋转工件30与动平衡检测单元60的传动带接触连接;
S20、动平衡检测装置60检测旋转工件30是否符合动平衡条件;
具体过程为:动平衡检测单元60的传动机构62启动,传动机构62的传动带通过摩擦带动旋转工件30绕水平轴高速旋转,动平衡检测单元64的测速探头和测振探头检测高速旋转中的旋转工件30的运动参数,并将检测的数据传送到第二控制单元65,第二控制单元65根据检测数据判断旋转工件30是否符合动平衡条件,若检测结果符合动平衡条件,则将旋转工件30从动平衡检测单元60的支承部63中取出,结束;若检测结果不符合动平衡条件,则第二控制单元65根据检测数据计算出去重部位和去重量,并将去重部位和去重量分解在旋转工件30的两个方向的两个平衡面上。第二控制单元65将分解后的数据传送给第一控制单元20。第一控制单元20根据获取的去重量、预设的激光照射面积和实验确定的激光去除材料速度计算出相应的激光烧蚀时间,并执行步骤S30。
S30、动平衡检测装置60控制旋转工件30旋转至第一平衡方向;
具体过程为:动平衡检测装置60的第二控制单元65根据获取的检测数据控制动平衡检测装置60的传动机构62带动旋转工件30旋转,直至旋转工件30的第一平衡方向旋转至激光器10的照射区为止。
S40、第一控制单元20控制激光器10在第一平衡方向的各平衡面上进行去重;
具体过程为:第一控制单元20控制激光器10发出激光束,并根据每个平衡面的去重量对旋转工件30的去重部位照射、烧蚀相应的时间,与此同时,启动抽风装置,将烧蚀的粉末由抽风孔51抽走,并经排风口排出。
S50、动平衡检测装置60控制旋转工件30旋转至第二平衡方向;
具体过程为:动平衡检测装置60的第二控制单元65根据获取的检测数据控制动平衡检测装置60的传动机构62带动旋转工件30旋转,直至旋转工件30的第二个平衡方向旋转至激光器10的照射区为止。
S60、第一控制单元20控制激光器10在第二平衡方向的各平衡面上进行去重。
具体过程为:第一控制单元20控制激光器10发出激光束,并根据每个平衡面的去重量对旋转工件30的去重部位照射、烧蚀相应的时间,与此同时,启动抽风装置,将烧蚀的粉末由抽风孔51抽走,并经排风口排出,完成去重过程,并返回步骤S20,直至动平衡检测装置60检测到旋转工件30符合动平衡条件为止。
籍此,本发明通过激光器10发射的激光束对旋转工件30进行照射并烧蚀去重,并通过抽风装置及时抽出去重的粉末,不仅去重精度高,而且去重效率高,特别适合于磁性旋转工件的去重;此外,本发明通过将动平衡检测装置60和激光器10一体设于机架内,可实现动平衡检测与去重的自动化,而不需要旋转工件30在检测与去重设备之间多次往返,大大缩减了动平衡时间,降低了劳动强度。本发明还具有结构简单、操作方便、易于自动化和自动化程度高等特点。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示,但本发明的保护范围并不局限于此,在不偏离本发明构思的条件下,对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种用于旋转工件的激光去重动平衡装置,其特征在于,该装置设有机架,在机架上设有激光器(10),机架内设有与激光器(10)相连的第一控制单元(20),机架上位于激光器(10)照射方向上设有与第一控制单元(20)相连的夹具(40),该夹具(40)可夹持旋转工件(30),该装置设有抽风装置,所述抽风装置的抽风孔位于激光器(10)与夹具(40)之间,该装置还设有独立于机架外的动平衡检测装置(60),该动平衡检测装置(60)与第一控制单元(20)相连,且
所述动平衡检测装置(60)检测旋转工件(30)是否符合动平衡条件,若检测结果为非平衡,则动平衡检测装置(60)将去重部位和去重量数据传送到第一控制单元(20),第一控制单元(20)经夹具(40)控制旋转工件(30)使其去重部位旋转至激光器(10)照射方向,激光器(10)在第一控制单元(20)控制下发出激光束,并对去重部位进行照射、烧蚀,去除的粉末由所述抽风装置抽出。再将旋转工件(30)置于动平衡检测装置(60)中进行动平衡检测,直至旋转工件(30)符合动平衡条件为止。
2.如权利要求1所述的用于旋转工件的激光去重动平衡装置,其特征在于,该装置设有机架,在机架上设有激光器(10),机架内设有与激光器(10)相连的第一控制单元(20),机架上位于激光器(10)照射方向设有动平衡检测装置(60),该动平衡检测装置(60)与第一控制单元(20)连接,该装置还设有抽风装置,所述抽风装置的抽风孔位于激光器(10)与夹具(40)之间,且
所述动平衡检测装置(60)在线检测旋转工件(30)是否符合动平衡条件,若检测结果为非平衡,则动平衡检测装置(60)将去重部位和去重量数据传送到第一控制单元(20),所述动平衡检测装置(60)控制旋转工件(30)使其去重部位旋转至激光器(10)照射方向,激光器(10)在第一控制单元(20)控制下发出激光束,并对去重部位进行照射、烧蚀,去除的粉末由所述抽风装置抽出,直至动平衡检测装置(60)检测到旋转工件(30)符合动平衡条件为止。
3.如权利要求1或2所述的用于旋转工件的激光去重动平衡装置,其特征在于,所述动平衡检测装置(60)包括底座(61)、传动机构(62)、用于支承旋转工件(30)的支承部(63)、动平衡检测单元(64)及第二控制单元(65),其中,所述传动机构(62)设于底座(61)上,所述传送机构(62)为皮带传动机构,所述旋转工件(30)与传动机构(62)的传动带接触连接,所述第二控制单元(65)设于底座(61)内并分别与传动机构(62)、动平衡检测单元(64)及第一控制单元(20)连接,且所述第二控制单元(65)控制传动机构(62)经传动带带动旋转工件(30)旋转,所述动平衡检测单元(64)检测旋转工件(30)的动平衡数据,并将检测的数据传送到第二控制单元(65),第二控制单元(65)根据检测数据判断是否符合动平衡条件,若为非平衡,将把检测数据分解在旋转工件(30)的至少一个方向上的一个或多个平衡面,并将分解后的数据传送到第一控制单元(20)。
4.如权利要求3所述的用于旋转工件的激光去重动平衡装置,其特征在于,所述第一控制单元(20)和第二控制单元(65)为计算机,第一控制单元(20)根据各平衡面的去重量、激光照射面积和激光去除材料速度计算出相应的激光烧蚀时间,所述第一控制单元(20)控制激光器(10)在第一个平衡方向的平衡面照射、烧蚀相应的时间,然后第一控制单元(20)经夹具(40)或第二控制单元(65)经动平衡传动机构(62)控制旋转工件(30)旋转至第二个平衡方向,第一控制单元(20)控制激光器(10)在第二个平衡方向的平衡面照射、烧蚀相应的时间,直至完成旋转工件(30)上所有平衡方向的去重为止。
5.如权利要求1或2所述的用于旋转工件的激光去重动平衡装置,其特征在于,所述抽风装置包括抽风机、风管及设于机架内的抽风孔(51),所述抽风孔(51)设于激光器(10)与所述夹具(40)或动平衡检测装置(60)之间,所述抽风孔(51)通过风管与抽风机连接。
6.如权利要求1或2所述的用于旋转工件的激光去重动平衡装置,其特征在于,所述旋转工件(30)为磁性或非磁性的电动机转子、发电机转子或机床主轴的一种。
7.一种如权利要求1所述的用于旋转工件的激光去重动平衡方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
a、将旋转工件(30)置于动平衡检测装置(60)内;
b、动平衡检测装置(60)检测旋转工件(30)是否符合动平衡条件,若检测结果为平衡,结束;若检测结果为非平衡,则动平衡检测装置(60)将去重部位和去重量数据传送到第一控制单元(20),第一控制单元(20)根据获取的数据、预设的激光照面积和激光去除材料速度计算出相应的激光烧蚀时间,并执行步骤c;
c、将旋转工件(30)从动平衡检测装置(60)上取出,并置于夹具(40)内;
d、第一控制单元(20)控制夹具(40)旋转工件(30)的去重部位至激光器(10)照射区,且第一控制单元(20)控制激光器(10)发出激光束,并对去重部位进行照射、烧蚀相应的时间,抽风装置将去除的粉末抽出;
e、将旋转工件(30)从夹具(40)中取出,返回步骤a,直至动平衡检测装置(60)检测到旋转工件(30)符合动平衡条件为止。
8.一种如权利要求2所述的用于旋转工件的激光去重动平衡方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
a、将旋转工件(30)置于动平衡检测装置(60)内;
b、动平衡检测装置(60)带动旋转工件(30)绕水平轴旋转,并判断是否符合动平衡条件,若检测结果为平衡,则取出旋转工件(30),结束;若检测结果为非平衡,则动平衡检测装置(60)将去重部位和去重量数据传送到第一控制单元(20),第一控制单元(20)根据获取的数据、预设的激光照射面积和激光去除材料速度计算出相应的激光烧蚀时间,并执行步骤c;
c、动平衡检测装置(60)控制旋转工件(30)的去重部位旋转至激光器(10)照射区,第一控制单元(20)控制激光器(10)发出激光束,并对去重部位进行照射、烧蚀相应的时间,抽风装置将去除的粉末抽出;
d、返回步骤b,直至动平衡检测装置(60)检测到旋转工件(30)符合动平衡条件为止。
9.如权利要求7或8所述的用于旋转工件的激光去重动平衡方法,其特征在于,步骤b中,动平衡检测装置(60)设有传动机构(62)、动平衡检测单元(64)和第二控制单元(65),其中,动平衡检测单元(64)将检测数据发送到第二控制单元(65),第二控制单元(65)根据检测数据判断旋转工件(30)是否符合动平衡条件,若为非平衡,第二控制单元(65)将去重部位和去重量数据在旋转工件(30)上分解成至少一个方向上的一个或多个平衡面,并将分解后的数据传送到第一控制单元(20)。
10.如权利要求9所述的用于旋转工件的激光去重动平衡方法,其特征在于,步骤b中,所述第一控制单元(20)和第二控制单元(65)为计算机,所述第一控制单元(20)控制激光器(10)在第一个平衡方向上的一个或多个平衡面照射、烧蚀相应的时间,然后第一控制单元(20)经夹具(40)或第二控制单元(65)经动平衡传动机构(62)控制旋转工件(30)旋转至第二个平衡方向上,所述第一控制单元(20)控制激光器(10)在第二个平衡方向上的一个或多个平衡面照射、烧蚀相应的时间,直至旋转工件(30)上所有平衡方向的去重完成为止。
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