CN112129458A - 一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置及方法 - Google Patents

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龙春国
侯文超
昝春燕
乔娟
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M1/30—Compensating unbalance
    • G01M1/34—Compensating unbalance by removing material from the body to be tested, e.g. from the tread of tyres

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Abstract

本发明涉及一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置及方法，装置包括激光器、精密升降机构、工件安装工装、测距传感器及精密电子天平；激光器、精密升降机构、工件安装工装和测距传感器集成安装于激光去重平衡机上；激光器采用激光去重平衡机的动平衡工位的激光器；工件安装工装固定在精密升降机构的上盖板的上方，包括工装支架和用于支撑待加工件的悬臂芯轴；测距传感器与激光器固定连接，用于测量激光器与被加工件距离；精密电子天平设置于激光去重平衡机外，用于称量激光去重前后试件的重量。本发明试验装置和方法是基于已有激光器系统提出的，可满足激光去重量确定的需要。

Description

一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置及方法
技术领域
本发明属于特种加工技术领域，涉及激光加工去重的试验装置及方法，尤其是一种适用于实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置及方法。
背景技术
激光去重是精密加工技术的一种，主要特点是对零件没有作用力、无机械接触、微量去重。在导航、制导与控制技术领域广泛应用于陀螺仪转子的动平衡，有力的保证陀螺质心稳定，是实现陀螺仪指标的关键工艺。与动平衡机组合使用得到了惯性仪表制造厂的亲赖，激光去重平衡机结构如图1所示，是目前普遍使用的最常见的一种结构型式。激光去重功能框图如图2所示。
激光去重的原理是利用激光的热效应，将激光器发出的激光束经透镜聚焦成一小点投射到加工件上，材料吸收激光的能量后迅速发热，以至于熔融、气化、蒸发，在工件上留下一个去重小坑，实现移除材料的目的，激光去重是激光动平衡机实现动平衡校正的关键工艺。决定移除材料的多少的工艺参数主要包括两部分：去重轮廓、加工次数、输出功率、频率等激光器参数，激光器发出的激光束到加工件的距离即焦距。这些参数中只有焦距是激光器系统外部参数，而且是关键参数。现有的激光器系统大多是配有一套位移传动装置，根据前期试验结果，确定去重模板。在使用时调用并加载模板，控制激光器移动到预定位置，进行激光去重。
现有技术的主要局限性在于：在实际实施时，由于加工、装配及装夹等误差造成激光器系统与实际工件的焦距并非工艺理想情况，试件定位无检测装置，存在一定的偏焦量，造成激光去重量的不稳定和误差，与预设值不符，不能达到预期目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置及方法，以解决当前的激光去重动平衡机去重量不稳定、精度差的问题。
本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：
一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置，其特征在于：包括激光器、精密升降机构、工件安装工装、测距传感器及精密电子天平；
所述激光器、精密升降机构、工件安装工装和测距传感器集成安装于激光去重平衡机上；
所述激光器采用激光去重平衡机的动平衡工位的激光器；
所述精密升降机构安装在激光去重平衡机的动平衡工位工作台上，精密升降机构包括微分头、上盖板、下底板、第一支撑立板和第二支撑立板；下底板与第一支撑立板、上盖板与第二支撑立板分别固定连接，上盖板上制有螺纹安装孔，通过螺钉与工件安装工装固定连接；下底板上制有螺纹安装孔，通过螺钉与动平衡工位工作台固定连接；第一支撑立板与第二支撑立板通过精密线性导轨沿竖向相对滑动连接；所述微分头通过安装架沿竖向固定在第一支撑立板一侧，微分头的测杆朝上，并与上盖板的下端顶压接触；
所述工件安装工装固定在上盖板的上方，包括工装支架和用于支撑待加工件的悬臂芯轴，所述工装支架由底座和立梁构成，整体呈L型，所述悬臂芯轴沿水平方向固定在立梁上；
所述测距传感器与激光器固定连接，用于测量激光器与被加工件距离；
所述精密电子天平设置于激光去重平衡机外，用于称量激光去重前后试件的重量。
一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验方法，其特征在于：采用上述实验装置，包括如下步骤：
步骤一、试验准备
1.1调整试验装置至预定位置；
1.2用精密电子天平称重试件，记作m1；
1.3将试件穿入悬臂芯轴，一侧紧靠工装支架的立梁，用手轻压试件，使其在悬臂芯轴上能自由摆动；
步骤二、设置激光器参数及去重
2.1待试件稳定后，打开测距传感器开关，调整其显示至设定值；
2.2打开激光器控制软件，设定相应参数；
2.3进行激光去重加工。
步骤三、数据处理
3.1加工后的试件静置至室温；
3.2用精密电子天平称重试件，记作m2；
3.3计算重量差值，即△m＝m1-m2为去重量；
3.4重复步骤1.3～3.3三次；
3.5取四次去重量的均值，记作
Figure BDA0002628945720000021
步骤四、编制模板
基于激光去重平衡机激光控制单元编制去重模板，模板的文件名以3.5所述均值命名；
步骤五、模板验证
5.1用精密电子天平称重试件，记作M1；将试件再次穿入悬臂芯轴，一侧紧靠工装支架的立梁，用手轻压试件，使其在悬臂芯轴上能自由摆动；
5.2加载模板
Figure BDA0002628945720000022
5.3待试件稳定后，打开测距传感器开关，调整其显示至设定值；
5.4进行激光去重加工；
5.5加工后的试件静置至室温；
5.6用精密电子天平称重试件,记为M2；
5.7计算重量差值△M＝M1-M2；
5.8重复步骤5.1～5.7三次；
5.9取四次去重量的均值，记作
Figure BDA0002628945720000031
5.10计算
Figure BDA0002628945720000032
≤0.05，该次操作有效。
本发明具有的优点和积极效果为：
1、本发明中的试验装置和方法是基于已有激光器系统提出的，可满足激光去重量确定的需要；
2、本发明所设计试验装置，其精密升降机构结构设计合理，易于调试。试件安装位置变化时，焦距变动量较原来提高一到两个数量级，激光去重量稳定性高，满足高精度、高稳定性惯性导航等系统对陀螺转子动平衡的需求。
3、本发明方法，可以降低激光去重后热应力带来的干扰问题，避免电子天平传感器随温度的变化，提高去重量称量的准确性。
附图说明
图1是现有激光去重平衡机的三维结构图；
图2是现有激光去重平衡机实现去重功能的工作原理图；
图3是本发明提出的实现精密激光去重的试验装置三维结构图；
图4是图3中的精密升降机构部件的三维视图；
图5是图3中试件安装工装的三维视图；
图6是本发明方法操作流程图。
具体实施方式
下面结合图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置，请参见图1-5，其发明点为：包括激光器1、精密升降机构4、工件安装工装3、测距传感器2及精密电子天平，精密电子天平在附图中未示意出。
所述激光器、精密升降机构、工件安装工装和测距传感器集成安装于激光去重平衡机。
所述激光器采用激光去重平衡机的动平衡工位的激光器。
所述精密升降机构安装在激光去重平衡机的动平衡工位工作台200上，精密升降机构包括微分头4.3、上盖板4.1、下底板4.4、第一支撑立板4.2和第二支撑立板4.5。下底板与第一支撑立板、上盖板与第二支撑立板分别通过螺钉固定连接，上盖板上制有螺纹安装孔，通过螺钉与工件安装工装固定连接；下底板上制有螺纹安装孔，通过螺钉与动平衡工位工作台固定连接。第一支撑立板与第二支撑立板通过精密线性导轨4.6沿竖向相对滑动连接。所述微分头设置在第一支撑立板一侧，在第一支撑立板的该侧通过螺钉固定安装有安装架，所述微分头沿竖向固定在安装架上，微分头的测杆朝上，并与上盖板的下端顶压接触。这样通过调整微分头实现上盖板的上下移动。
所述工件安装工装固定在上盖板的上方，包括工装支架3.2和用于支撑待加工件100的悬臂芯轴3.1，所述工装支架由底座和立梁构成，整体呈L型，所述悬臂芯轴沿水平方向固定在立梁上。
所述测距传感器与激光器固定连接，用于测量激光器与被加工件距离。
所述精密电子天平设置于激光去重平衡机外，用于称量激光去重前后试件的重量。
本试验装置，通过调整微分头，可调整上盖板的上下位置，实现试件安装高度的调节，从而改变激光去重的焦距。
一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验方法，请参见图6，其发明点为：采用上述实验装置，包括如下步骤：
步骤一、试验准备
1.1调整试验装置至预定位置；调整激光器、试件安装工装及精密升降机构至预定位置
1.2用精密电子天平称重试件，记作m1；
1.3试件安装：将试件穿入悬臂芯轴，一侧紧靠工装支架的立梁，用手轻压试件，使其在悬臂芯轴上能自由摆动；
步骤二、设置激光器参数及去重
2.1待试件稳定后，打开测距传感器开关，调整其显示至设定值；
2.2打开激光器控制软件，设定相应参数；
2.3进行激光去重加工。
步骤三、数据处理
3.1加工后的试件静置至室温；
3.2用精密电子天平称重试件，记作m2；
3.3计算重量差值，即△m＝m1-m2为去重量；
3.4重复步骤1.3～3.3三次；
3.5取四次去重量的均值，记作
Figure BDA0002628945720000041
步骤四、编制模板
基于激光去重平衡机激光控制单元编制去重模板，模板的文件名以3.5所述均值命名；
步骤五、模板验证
5.1用精密电子天平称重试件，记作M1；将试件再次穿入悬臂芯轴，一侧紧靠工装支架的立梁，用手轻压试件，使其在悬臂芯轴上能自由摆动；
5.2加载模板
Figure BDA0002628945720000042
5.3待试件稳定后，打开测距传感器开关，调整其显示至设定值；
5.4进行激光去重加工；
5.5加工后的试件静置至室温；
5.6用精密电子天平称重试件,记为M2；
5.7计算重量差值△M＝M1-M2；
5.8重复步骤5.1～5.7三次；
5.9取四次去重量的均值，记作
Figure BDA0002628945720000051
5.10计算
Figure BDA0002628945720000052
≤0.05，该次操作有效。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和图所公开的内容。

Claims (2)

1.一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置，其特征在于：包括激光器、精密升降机构、工件安装工装、测距传感器及精密电子天平；
所述激光器、精密升降机构、工件安装工装和测距传感器集成安装于激光去重平衡机上；
所述激光器采用激光去重平衡机的动平衡工位的激光器；
所述精密升降机构安装在激光去重平衡机的动平衡工位工作台上，精密升降机构包括微分头、上盖板、下底板、第一支撑立板和第二支撑立板；下底板与第一支撑立板、上盖板与第二支撑立板分别固定连接，上盖板上制有螺纹安装孔，通过螺钉与工件安装工装固定连接；下底板上制有螺纹安装孔，通过螺钉与动平衡工位工作台固定连接；第一支撑立板与第二支撑立板通过精密线性导轨沿竖向相对滑动连接；所述微分头通过安装架沿竖向固定在第一支撑立板一侧，微分头的测杆朝上，并与上盖板的下端顶压接触；
所述工件安装工装固定在上盖板的上方，包括工装支架和用于支撑待加工件的悬臂芯轴，所述工装支架由底座和立梁构成，整体呈L型，所述悬臂芯轴沿水平方向固定在立梁上；
所述测距传感器与激光器固定连接，用于测量激光器与被加工件距离；
所述精密电子天平设置于激光去重平衡机外，用于称量激光去重前后试件的重量。
2.一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验方法，其特征在于：采用权利要求1所述的实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置，包括如下步骤：
步骤一、试验准备
1.1调整试验装置至预定位置；
1.2用精密电子天平称重试件，记作m1；
1.3将试件穿入悬臂芯轴，一侧紧靠工装支架的立梁，用手轻压试件，使其在悬臂芯轴上能自由摆动；
步骤二、设置激光器参数及去重
2.1待试件稳定后，打开测距传感器开关，调整其显示至设定值；
2.2打开激光器控制软件，设定相应参数；
2.3进行激光去重加工；
步骤三、数据处理
3.1加工后的试件静置至室温；
3.2用精密电子天平称重试件，记作m2；
3.3计算重量差值，即△m＝m1-m2为去重量；
3.4重复步骤1.3～3.3三次；
3.5取四次去重量的均值，记作
Figure FDA0002628945710000011
步骤四、编制模板
基于激光去重平衡机激光控制单元编制去重模板，模板的文件名以3.5所述均值命名；
步骤五、模板验证
5.1用精密电子天平称重试件，记作M1；将试件再次穿入悬臂芯轴，一侧紧靠工装支架的立梁，用手轻压试件，使其在悬臂芯轴上能自由摆动；
5.2加载模板
Figure FDA0002628945710000021
5.3待试件稳定后，打开测距传感器开关，调整其显示至设定值；
5.4进行激光去重加工；
5.5加工后的试件静置至室温；
5.6用精密电子天平称重试件,记为M2；
5.7计算重量差值△M＝M1-M2；
5.8重复步骤5.1～5.7三次；
5.9取四次去重量的均值，记作
Figure FDA0002628945710000022
5.10计算
Figure FDA0002628945710000023
该次操作有效。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114459685A (zh) * 2022-01-29 2022-05-10 西安电子科技大学 一种转子不平衡激光动态校正系统及其控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2868530Y (zh) * 2006-01-04 2007-02-14 何德生 一种激光焊接机
CN201156003Y (zh) * 2007-12-25 2008-11-26 深圳市大族激光科技股份有限公司 激光粉末焊接动平衡调整装置
CN105277315A (zh) * 2015-09-25 2016-01-27 邱玉兰 用于旋转工件的激光去重动平衡装置及方法
CN206756382U (zh) * 2017-05-09 2017-12-15 沈阳斯塔娜航空科技有限公司 一种螺旋桨动平衡测量装置
CN207008415U (zh) * 2017-07-18 2018-02-13 天津爱普勒斯电子有限公司 一种应用于微型马达生产过程中的治具高度调节设备
CN108480840A (zh) * 2018-03-13 2018-09-04 广州市艾派克智能激光科技有限公司 激光重复蚀刻去重实时自动调节焦点位置的装置与方法
CN109655203A (zh) * 2018-12-24 2019-04-19 燕山大学 平衡机辅助角度定位仪
CN110823448A (zh) * 2019-11-21 2020-02-21 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 一种双自由度陀螺仪转子组件轴向质心测量方法
CN211121270U (zh) * 2019-12-30 2020-07-28 广东正业科技股份有限公司 一种可调节传感器装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2868530Y (zh) * 2006-01-04 2007-02-14 何德生 一种激光焊接机
CN201156003Y (zh) * 2007-12-25 2008-11-26 深圳市大族激光科技股份有限公司 激光粉末焊接动平衡调整装置
CN105277315A (zh) * 2015-09-25 2016-01-27 邱玉兰 用于旋转工件的激光去重动平衡装置及方法
CN206756382U (zh) * 2017-05-09 2017-12-15 沈阳斯塔娜航空科技有限公司 一种螺旋桨动平衡测量装置
CN207008415U (zh) * 2017-07-18 2018-02-13 天津爱普勒斯电子有限公司 一种应用于微型马达生产过程中的治具高度调节设备
CN108480840A (zh) * 2018-03-13 2018-09-04 广州市艾派克智能激光科技有限公司 激光重复蚀刻去重实时自动调节焦点位置的装置与方法
CN109655203A (zh) * 2018-12-24 2019-04-19 燕山大学 平衡机辅助角度定位仪
CN110823448A (zh) * 2019-11-21 2020-02-21 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 一种双自由度陀螺仪转子组件轴向质心测量方法
CN211121270U (zh) * 2019-12-30 2020-07-28 广东正业科技股份有限公司 一种可调节传感器装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114459685A (zh) * 2022-01-29 2022-05-10 西安电子科技大学 一种转子不平衡激光动态校正系统及其控制方法

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