CN1403792A - 风扇扇叶动平衡的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风扇扇叶动平衡的检测装置及方法，该方法包含下列步骤：将一已知不平衡量及相角的标准风扇(Master)，置于一风扇固定机构，并测量其转动时的不平衡振动向量；将已知不平衡量及相角输入上述检测装置内，求得振动向量及不平衡质量间的影响系数，借由此方式将标准风扇的不平衡质量及相角传递至平衡机，完成标准件传递的功能；以及借由该标准风扇的质量及相角，测量待测风扇的不平衡质量及相角。

Description

风扇扇叶动平衡的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种风扇扇叶动平衡的检测装置及方法，特别是一种检测风扇扇叶的动平衡校正的检测装置，以及关于一种具有风扇标准件的动平衡校正的方法。

背景技术

随着电子科技的发达，散热风扇已经广泛被应用。一般散热风扇(包含直流DC及交流AC风扇)制造时的习用品质检验过程中，必须借由有经验品检操作人员，来完成风扇的许多品质管制，例如风扇的动平衡校正、风扇的电器特性(如电流、转速、波形与跳变信号等)、成品抖动异音与振动分级等。

其中，应用于风扇叶片的转子动平衡校正是多数风扇制商列为制程上必须的工作。如射出成型后的叶片(impeller)及装上磁条后的扇叶rotor)均需从事平衡校正。习知的具相位参考的平衡校正法，也称为相位影响系数法，已被广泛的应用于现代的线上平衡校正技术上。此检测装置与方法除利用原有的振动传感器外，再增加一相位参考的设备如相位计；当风扇转子的参考点Rz，经过某一定点时，即触发检测装置取样，如此一来，转一圈通过一次参考点所取得的振动波形具有一相似的关系，此即为不平衡原始振动向量V。假设令M为不平衡质量向量(在此为未知)，则我们可定义出此类的不平衡振动系数向量αa，其关系以下列公式表示：

      V＝Mα                (1)

当再加上一试重M_t于风扇转子上，再转动扇叶转子至相同的转速取得合成的不平衡振动合成信号为V₁，其中V₁与M(试重向量)的关系系以下列公式表示：

   V₁＝(M+M_t)α                    (2)

利用以上二个公式，在未知扇叶不平衡质量向量M下，则我们可借由加入外加试重向量M_t，配合上式(2)减去(1)，而求出风扇叶片的不平衡振动系数向量α，如下：

   α＝(V₁-V₀)/M

此平衡校正方法是目前最常用的，因其保有影响系数向量值，因此当需再次的平衡校正时，可以测量自前的残余向量，便可从事进一步的精调。然而，在常用的检测过程中，该风扇扇叶需要重复的微调，以使该不平衡系数向量及该不平衡质量向量符合规格的要求。然而，在这个校正调整的加工过程中，常衍生出两个问题，第一是：于常用的检测装置中，一般检测操作员以手动操作，在平衡的过程中，而每次摆置试重的时候，因采用的固定支撑不同，会造成振动反应不同，而影响测量的结果，在此情况下人为误差较大，非常令人困扰；第二是，在常用的检测方法中，每次经由试重的程序非常繁杂，因此检测的效率较低。

发明内容

有鉴于此，需要提供一种风扇扇叶动平衡的检测装置，能够精确的检测风扇扇叶动平衡的不平衡质量与相位。另外，我们更提供标准化的操作程序与检测方法来解决以上的问题，即风扇标准件不平衡传递法，以便客观的判别该风扇扇叶的品质。

本发明的主要目的是提供一种风扇扇叶动平衡的检测装置，用以轻易的检测出风扇的不平衡质量向量及系数，用以确保该风扇的品质。

本发明的次要目的是提供一种风扇扇叶动平衡的检测方法，能够使每个风扇每次进行检测时的条件能够保持一致，而提供客观的判别标准。

为达上述目的，本发明提供一种风扇扇叶动平衡的检测装置，适合用于检测风扇的平衡校正，该检测装置包括：一风扇固定机构，用以将该风扇固定于一特定的位置上；一振动传感器，置于该振动台下方，用以测量并收集该风扇的振动量；一电子开关，置于该振动台上方，用以测量该风扇的转子转速及平衡校正向位；一气压缸总成，包括气压缸及电磁阀及接头配件等，置于该振动台后方，用以将该电子开关送出到测量位置；以及一平衡分析仪，与该电子开关连接，用以将该测量到的资讯收集并分析，并借以记录该风扇的平衡数据。

根据本发明风扇扇叶动平衡的检测装置的另一特征，其中该电子开关为一光纤光电开关。

本发明另提供一种风扇扇叶动平衡的检测方法，该检测方法包括以下步骤：将一个已知不平衡量及相角的标准风扇(Master)，置于振动台，测量其转动时的不平衡振动向量；将已知不平衡量及相角输入上述检测装置内，求得振动向量及不平衡质量间的影响系数，借由此方式将标准风扇的不平衡质量及相角传递到平衡机，完成标准件传递的功能：以及借由该标准风扇的质量及相角，测量待测风扇的不平衡质量及相角。

根据本发明的检测方法(风扇标准件不平衡传递法)的最大效益在于，利用一另外的风扇扇叶，可立即取得检测装置的振动影响系数，其最大好处为：

1.节省时间，不需重复试重，马上可测量结果。

2.每台的结构强度不一，不会影响不平衡测量结果。

3.风扇不平衡向量在传递时的测量的转速可以不同。

4.经传递的检测装置，每台的不平衡质可信度高，同时具有平衡质量追溯至标准件的功能。

5.可利用原来的影响系数法，快速的进行第二次平衡微校。

附图说明

图1是根据本发明的一较佳实施例的一风扇扇叶动平衡的检测装置的上平面视图；

图2是图1中该风扇扇叶动平衡的检测装置的侧剖面示意图。

具体实施方式

请参考图1，其中显示根据本发明的实施例的风扇扇叶动平衡的检测装置10。该扇叶动平衡的检测装置10包括一风扇固定机构14、用以将该风扇40相对于该固定机构固定于一特定的位置上、一弹簧片16，固定于该风扇固定机构14中，用以使振动台14作振动功用；一电子开关15用以感应该风扇的相位、一气压缸(图中未示)，置于该振动台后方，用以将该电子开关15送出到测量位置；以及一电源供应器23可提供0-30伏特及3安培的直流电源供给待校风扇达平衡校正转速。精于本技艺者可了解该电子开关15可为光纤光电开关、继电器耦合开关(relay coupler)等。

该风扇固定机构，即振动台14具有可作左右偏移的弹簧片16，可调整并支持振动台14。于测量前该气压缸收缩，电源供应器23断开，而于测量时，该作业员首先将一标准风扇放置于该检测装置10上，并记录该风扇所测得的不平衡质量及相角。

之后，该作业员将一待测风扇40置于该振动台14，按下测量键时，电源供应器23开始供电，此刻气压缸21伸出，并将光纤光电开关15送出到测量位置，即振动台上的风扇叶片的上方。等到待该风扇40达到平衡校正转速时，光纤光电开关15开始测量扇叶的不平衡质量及相位，此时该风扇40转速范围可达1200rpm至30000rpm，而所能测量扇叶的不平衡校正质量，在转速3500rpm时最小能达到0.1毫克。

当完成测量及资料平均时，该检测装置将电源供应器23断开，此刻气压缸21收缩并将光纤光电开关15送回定位，同时在彩色萤幕上指出风扇叶片的校正位置。技术员重新校调风扇后，再置于振动台14重复此步骤，直到达成平衡容许量为止。

与先前技术相比，本发明的测量及校调方法，不需要进行两次的测量，直接可获得该不平衡系数向量及该不平衡质量向量。再者本发明的测量方法可以减低人为操作的误差。通过该检测装置及方法可以让检测人员快速的得知扇叶的不平衡质量及相位，再依此数据对扇叶加减试重来作不平衡校正，同时检测的资料可以储存于电脑作良率分析。因此，利用本检测装置与方法可以大大地提升风扇产品的品质与精度。

根据本发明的检测方法，其利用一另外的风扇扇叶可立即取得检测装置的振动影响系数，其优点如下：

1.节省时间，不需重复试重，马上可测量结果。

2.每台的结构强度不一，不会影响不平衡测量结果。

3.风扇不平衡向量在传递时的测量的转速可以不同。

4.经传递的检测装置，每台的不平衡质可信度高，同时具有平衡质量追溯至标准件的功能。

5.可利用原来的影响系数法，快速的进行第二次平衡微校。

Claims (4)

1、一种风扇扇叶动平衡的检测装置，其特征是：其包括：

一风扇固定机构，用以将该风扇固定于一特定的位置上；

一振动传感器，置于该振动台下方，用以测量并收集该风扇的振动量；

一电子开关，置于该振动台上方，用以测量该风扇的转子转速及平衡校正向位；一气压缸总成，包括气压缸及电磁阀及接头配件等，置于该振动台后方，用以将该电子开关送出到测量位置；以及

一平衡分析仪，与该电子开关连接，用以将该测量到的资讯收集并分析，并借以记录该风扇的平衡数据。

2、根据权利要求1所述的风扇扇叶动平衡的检测装置，其特征是：所述电子开关为一光纤光电开关。

3、根据权利要求1所述的风扇扇叶动平衡的检测装置，其特征是：所述风扇固定机构为一振动台，左右以弹簧片固定。

4、一种风扇扇叶动平衡的检测方法，其特征是：包含下列步骤：将一已知不平衡量及相角的标准风扇(Master)，置于一风扇固定机构，并测量其转动时的不平衡振动向量；将已知不平衡量及相角输入上述检测装置内，求得振动向量及不平衡质量间的影响系数，借由此方式将标准风扇的不平衡质量及相角传递至平衡机，完成标准件传递的功能；以及借由该标准风扇的质量及相角，测量待测风扇的不平衡质量及相角。