CN204290658U - 配平装置及使用该配平装置的动平衡校正设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种配平装置及使用该配平装置的动平衡校正设备，其用于对转子进行动平衡校正。该动平衡校正设备包括检测装置及配平装置。该配平装置包括：基座；与该基座固定连接的配重移动机构；安装在该配重移动机构上、用于输出配重料的增重件；与该基座固定连接的承载移动机构；安装在该承载移动机构上、用于承载待配平的转子的旋转件；以及用于获取该转子的待配重位置的位置信息的传感器。该检测装置用以对该转子进行动平衡检测，获取该转子的该待配重位置的信息；该配平装置根据该待配重位置的信息，将质量等于该配重质量的该配重料设于到该待配重位置。上述动平衡校正设备对转子的动平衡校正精度高且效率高。

Description

配平装置及使用该配平装置的动平衡校正设备

技术领域

本实用新型涉及一种配平装置及使用该配平装置的动平衡校正设备，特别涉及一种适用于无刷电机转子的配平装置及使用该配平装置的动平衡校正设备。

背景技术

无刷电机因为低损耗、低噪音、运转顺畅及寿命长的优势，在机电一体化应用领域中得到广泛的应用。通常，无刷电机包括基座、设于该基座上的定子、转动设于该定子上的转子以及连接于该转子上的输出轴。在转子的制造过程中，由于制造方法及原材料的特性，造成转子自身质量分布不均匀，其在转动时动平衡无法控制；且由于制造公差，其会产生同轴度及圆度的偏差，导致转子的动不平衡问题。通常人们采用增重法对无刷电机转子进行动平衡校时，需要通过动平衡检测机测量转子的不平衡量，在对应的位置增加配重料，以使得转子动平衡满足要求。

然而，传统增重法的配重料质量无法实现精确控制，且配重作业不易操作，致使转子的动平衡难以满足要求且动平衡校正效率低。

实用新型内容

鉴于上述状况，有必要提供一种动平衡校正精度高且效率高的动平衡校正设备及其配平装置。

一种动平衡校正设备的配平装置，其包括：基座；与所述基座 固定连接的配重移动机构；安装在所述配重移动机构上、用于输出配重料的增重件；与所述基座固定连接的承载移动机构；安装在所述承载移动机构上、用于承载待配平的转子的旋转件；以及用于获取所述转子的待配重位置的位置信息的传感器。其中，所述承载移动机构驱动所述旋转件在所述传感器的感测区域与所述增重件的工作区域之间移动，所述配重移动机构驱动所述增重件与所述转子的待配重位置的相对应。

进一步地，所述配重移动机构为单轴平移机构，双轴平移机构，或三轴平移机构。

或/及，所述承载移动机构为单轴平移机构，双轴平移机构，或三轴平移机构。

进一步地，所述增重件为点胶阀，所述配重料为粘胶，所述点胶阀通过控制点胶时间，以向所述转子的待配重位置释放预定量的所述配重料。

进一步地，所述配重移动机构包括：安装在所述基座上的第一轴平移机构，所述第一轴平移机构包括第一导向件及沿所述第一导向件可滑动的第一滑动件；以及安装在所述第一滑动件上的第二轴平移机构，所述第二轴平移机构包括第二导向件及沿所述第二导向件可滑动的第二滑动件。其中，所述增重件安装在所述第二滑动件上，所述第一导向件的延伸方向与所述第二导向件的延伸方向相交。

进一步地，所述配平装置还包括设置于所述第二滑动件上的安装件，所述增重件设置于所述安装件上。

进一步地，所述承载移动机构包括第三轴平移机构，所述第三轴平移机构包括安装在所述基座上的第三导向件及沿所述第三导向件可滑动的第三滑动件，所述传感器相对于所述第三导向件固 定。

进一步地，所述旋转件设置于所述第三滑动件上，所述旋转件的旋转轴线垂直于所述第三导向件的延伸方向。

进一步地，所述转子包括磁轭及彼此间隔设置于磁轭内的多个磁体，相邻两个所述磁体之间形成凹槽，所述转子外周壁设有对应于其中一个所述凹槽的原点；所述传感器包括能够识别所述转子的原点的第一传感器以及用于获取所述凹槽的位置信息的第二传感器，所述增重件能够向至少一个所述凹槽内注入所述配重料。

进一步地，所述第一传感器为色标传感器。

或/及，所述第二传感器为激光传感器。

进一步地，还包括控制装置，所述待配重位置为相对于所述原点顺时针或逆时针旋转预设角度的位置，所述控制装置控制所述旋转件以与所述原点相对的所述凹槽为起点，转动所述预设角度，并控制所述增重件向所述待配重位置注入所述配重料，从而对所述转子进行动平衡校正。

进一步地，所述待配重位置为所述预设角度的位置相对应的所述凹槽，或者，所述预设角度的位置两侧相邻的所述凹槽。

一种动平衡校正设备，包括检测装置及如上任一项所述的配平装置，所述检测装置用以对所述转子进行动平衡检测，获取所述转子的所述待配重位置的信息；所述配平装置根据所述待配重位置的信息，将质量等于所述配重质量的所述配重料设于到所述待配重位置。

进一步地，所述检测装置为动平衡检测仪。

或/及，所述配平装置还包括底座及控制裝置，所述基座装设于所述底座上，所述控制装置收容于所述底座内，所述控制装置为可编程逻辑控制装置。

或/及，所述动平衡校正设备还包括固化装置，所述固化装置能够对所述转子上的所述配重料进行固化。

上述动平衡校正设备，采用粘胶作为配重料，并可自动将所述配重料注入所述转子的相应位置中，使该配重质量以及增重位置能够得以精确控制，从而提高所述转子的动平衡校正精度及校正效率。另外，动平衡校正设备利用配平装置承载经过动平衡检测后的所述转子，使所述转子得以稳定且牢固地固定于配平装置上，避免了所述转子在添加所述配重料时产生晃动，从而使配平装置能够精确地对所述转子添加配重料，进一步使上述采用增重法的动平衡校正更为可靠。

进一步地，动平衡校正设备采用控制装置控制传感器及旋转件对所述转子进行重新定位后，控制增重件对所述转子进行增重配平，其定位可靠使得增重配平的配重料添加的位置更为精确。

附图说明

图1为本实用新型实施方式的动平衡校正设备的原理示意图。

图2为图1所示的动平衡校正设备的配平装置的立体图。

图3为图2所示的动平衡校正设备的配平装置的部分分解图。

主要元件符号说明

动平衡校正设备	100
		控制装置	10
检测装置	30
		配平装置	50
底座	51
		基座	53

移动机构	55
		第一轴平移机构	551
支撑杆	5513
		第一导向件	5515
第一滑动件	5517
		第二轴平移机构	553
第二导向件	5531
		第二滑动件	5533
第三轴平移机构	555
		第三导向件	5551
第三滑动件	5553
		旋转件	559
感测机构	57
		装设件	572
第一传感器	574
		第二传感器	576
增重机构	59
		安装件	591
增重件	593
		固化装置	70
转子	200

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型的实施方式的动平衡校正设备100，其用于对无刷电机的转子200(参见图2)进行动平衡校正，使所 述转子200的动平衡满足要求。具体而言，所述无刷电机的转子200包括外盖(图未标)、设于所述外盖上的磁轭(图未标)、设于所述磁轭内的多个磁体(图未标)以及连接于所述外盖上的转轴(图未标)。所述多个磁体相互间隔设置于所述磁轭的内壁，且所述多个磁体大致相互平行，每相邻两个磁体之间形成有凹槽(图未标)。所述凹槽用于收容配重料，以调整所述转子200的整体质心，使所述质心与所述转子200的旋转中心大致重合，从而对所述转子200进行动平衡校正。

动平衡校正设备100包括控制装置10，以及与控制装置10电性连接的检测装置30、配平装置50和固化装置70。检测装置30用于对所述转子200进行动平衡检测，并将所述转子200的动不平衡数据传送至控制装置10，控制装置10用于根据所述数据控制配平装置50对所述转子200进行增料配重，所述固化装置70用于对所述转子200上的配重料进行固化。

在本实施方式中，控制装置10为可编程逻辑控制装置(Programmable Logic Controller，PLC)，检测装置30为动平衡检测仪。

需要说明的是，控制装置10可以与配平装置50集成化设置，即，控制装置10也可以设于配平装置50内。

检测装置30用于对所述转子200进行动平衡检测，其能够检测并记录所述转子200的整体质心相对所述转子200的回转中心的偏移量，所述偏移量表现为所述转子200在转动时的动不平衡。具体而言，所述转子200上设有坐标原点，所述转子200的整体质心与其回转中心、坐标原点形成一相对位置关系。在本实施方式中，所述坐标原点为标示于所述转子200的外周壁的色彩记号，所述坐标原点对应于所述转子200的其中一个所述凹槽。所述相对位置关 系具体地表现为所述转子200的整体质心至其回转中心的连线与所述坐标原点至所述回转中心连线之间的夹角。检测装置30通过数据传输，将所述偏移量及所述相对位置关系传送至控制装置10中。

控制装置10能够根据所述偏移量及所述相对位置关系换算得出消除所述偏移量造成的动不平衡所需的配重料的配重质量，并计算得出所述配重料应在所述转子200上的添加位置。若所述配重料的添加位置即待配重位置，恰好落在相邻两个磁轭之间的所述凹槽中，控制装置10则能够控制配平装置50将所述配重料添加于所述凹槽内。若所述配重料的添加位置未落入任一个所述凹槽中，控制装置10则重新计算，将所述配重料的添加位置分配到与所述配重料的添加位置邻近的多个所述凹槽中，从而控制装置10能够控制配平装置50将所述配重料添加于对应的凹槽内，以消除所述偏移量造成的动不平衡。

换句话说，所述待配重位置为相对于所述原点顺时针或逆时针旋转预设角度的位置。所述待配重位置可以为所述预设角度的位置相对应的所述凹槽，或者，所述预设角度的位置两侧相邻的所述凹槽。

请同时参阅图2，在本实施方式中，配平装置50包括底座51、设于底座51上的基座53，以及设于基座53上的移动机构55、感测机构57和增重机构59。

底座51大致呈箱体状，其用于收容控制装置10，基座53装设于底座51上。

移动机构55包括第一轴平移机构551、第二轴平移机构553、第三轴平移机构555及旋转件559。

请同时参阅图3，第一轴平移机构551大致呈“ㄇ”形，其包 括两个支撑杆5513、架设于两个支撑杆5513上的第一导向件5515以及滑动地设置于第一导向件5515上的第一滑动件5517。两个支撑杆5513垂直地装设于基座53一侧，彼此间隔且相互平行设置。第一导向件5515大致平行于基座53，且其两端分别装设于两个支撑杆5513上。第一滑动件5517能够在控制装置10的控制下沿第一导向件5515的长度方向滑动。

第二轴平移机构553包括第二导向件5531以及可滑动地设置于第二导向件5531上的第二滑动件5533。第二导向件5531大致呈矩形柱状，其装设于第一滑动件5517上，并能够随着第一滑动件5517相对第一导向件5515滑动。第二导向件5531同时垂直于第一导向件5515及基座53。第二滑动件5533能够在控制装置10的控制下沿第二导向件5531的长度方向滑动。

第三轴平移机构555包括第三导向件5551以及滑动地设置于第三导向件5551上的第三滑动件5553。第三导向件5551固定地装设于基座53上，并沿着基座53的表面平行延伸。第三滑动件5553能够在控制装置10的控制下沿第三导向件5551的长度方向滑动。在本实施方式中，第三导向件5551、第二导向件5531以及第一导向件5515的延伸方向两两正交，从而形成一个三维空间直角坐标系。

旋转件559装设于第三滑动件5553背离第三导向件5551的一侧，其用于装设所述待配平的无刷电机转子200。旋转件559的旋转轴线大致垂直于第三导向件5551设置，其能够在控制装置10的控制下相对第三滑动件5553转动，从而带动所述转子200转动。

感测机构57包括装设件572以及设置于装设件572上的第一传感器574和第二传感器576。

装设件572固定地安装于第三导向件5551的一端，并与第一 轴平移机构551相对，且沿背离基座53的方向延伸。

第一传感器574设置于装设件572远离基座53的一端，并位于第三导向件5551的上方。在本实施方式中，第一传感器574为色标传感器。第一传感器574用于识别装设于旋转件559上的所述转子200的原点，并将所述原点所在位置回传至控制装置10，使控制装置10能够控制所述转子200的原点转动至与所述第一传感器574相对应的位置。

第二传感器576邻近第一传感器574设置于装设件572上，并位于第一传感器574的上方。在本实施方式中，第二传感器576为激光传感器。第二传感器576用第二传感器576用于识别所述转子200原点所对应的所述凹槽的所在位置，并对装设于旋转件559上的所述转子200的初定位进行位置校正。具体而言，所述转子200相对固定在旋转件559上之后，旋转件559带动所述转子200旋转，直至所述原点的标示位置被第一传感器574所识别，旋转件559停止旋转，并使所述原点正对于第一传感器574。第二传感器576向所述转子200内发射激光信号，当所述原点所在位置正对应于原点相对的所述凹槽时，第二传感器576的激光信号得以穿过所述凹槽，此时判断所述转子200的定位精准，并同时获取所述原点对应的所述凹槽的所在位置；当所述原点所在位置未正对应于一个所述凹槽时，第二传感器576的激光信号被所述转子200的磁体所阻挡，此时判断所述转子200的定位有偏差，并将该偏差信息回传至控制装置10，控制装置10驱动旋转件559带动所述转子200继续转动，使第二传感器576的激光信号得以穿过距离所述原点最近的所述凹槽，第二传感器576获取所述凹槽的所在位置并以此为校正后的所述原点位置，从而实现对装设于旋转件559上的所述转子200的初定位进行位置校正。

进一步地，第二传感器576能够将所述重新定位后的凹槽的所在位置回传至控制装置10，使控制装置能够上述重新定位后的凹槽的位置为原点位置，根据每相邻的两个所述磁体之间的凹槽相对于原点的角度位置，以及检测装置30回传的所述偏移量及所述相对位置关系，计算出用以收容配重料的凹槽的角度位置，即待配重位置。

增重机构59包括安装件591以及设置于安装件591上的增重件593。在本实施方式中，增重机构59为点胶机构，增重件593为点胶阀。安装件591装设在第二滑动件5533上，并能够随第二滑动件5533沿着第二导向件5531的长度方向远离或靠近第一轴平移机构551。增重件593内装有配重料，增重件593能够将所述配重料注入所述凹槽内，以使得所述转子200整体的质量分配均匀。在本实施方式中，所述配重料为粘胶，具体而言，所述粘胶为紫外光固化胶，例如所述粘胶为三键(Three Bond)3084紫外光固化胶，其比重为2.2，即所述紫外光固化胶密度为2200KG/M³。可以理解，所述紫外光固化胶的比重可以为大于或等于2的其他数值，使得在等质量的情况下，粘胶的体积较小，从而较少粘胶的占用空间。当然，配重料可以为其他粘胶。增重件593能够根据所需配重料的质量控制所述配重料的注入时间，从而精确地对所述转子200进行增重，以消除所述转子200的动不平衡。固化装置70用于对收容于所述凹槽中的配重料进行固化。在本实施方式中，固化装置70为紫外光固化胶固化机，其用于对所述配重料进行光照固化。具体而言，所述固化为低温固化，其固化温度不高于100摄氏度，优选地，所述固化为室温固化。

使用本实用新型实施方式的动平衡校正设备100时，首先，将所述转子200置于检测装置30上，检测装置30检测并记录所述转 子200的整体质心相对所述转子200的回转中心的偏移量，以及所述整体质心与所述转子的回转中心、坐标原点之间的相对位置关系。检测装置30将所述偏移量及所述相对位置关系传输至控制装置10。

控制装置10能够根据所述偏移量及所述相对位置关系换算得出消除动不平衡所需的配重料的配重质量以及待配重位置。

其次，将所述转子200置于配平装置50的旋转件559上，控制装置10控制第一传感器574、第二传感器576及旋转件对所述转子200的进行重新定位。控制装置10根据待配重位置，以及重新定位的原点，即与色标位置相对的所述凹槽，转动预设角度，使所述待配重位置转动至预设位置。具体在本实施例中，所述预设位置为与第一传感器574相对的位置。

然后，控制装置10根据增重件593的移动坐标、待配重转子的移动坐标，增重件593的移动坐标、待配重转子的移动坐标均预设参数，控制第三滑动件5553带动旋转件559沿第三导向件5551移动并靠近增重机构59，再控制第二导向件5531沿第一导向件5515移动，使增重件593位于所述转子200上方，且使需要添加所述配重料的所述凹槽对应于增重件593，再控制安装件591带动增重件593朝向所述凹槽运动，所述增重件593根据所需配重质量向所述凹槽注入相应质量的配重料。若需在多个所述凹槽中注入所述配重料，在上述完成一个配重料的添加之后，控制装置10继续控制旋转件559旋转，使其他需要添加所述配重料的凹槽依次对应于增重件593，增重件593依次向所述多个凹槽依次注入所述配重料。

再次，将所述转子200置于固化装置70中，固化装置70对所述转子200上的所述配重料进行光照固化。

最后，将所述转子200再次置于检测装置30中，检测装置30对所述转子200进行动平衡检测，若所述转子200的动平衡量满足要求，则结束转子200动平衡校正作业，若所述转子200的动平衡量未满足要求，则重复上述步骤，直至所述转子200的动平衡量满足要求。

本实用新型实施方式的动平衡校正设备100，采用配平装置50自动将所述配重料注入所述转子200的相应位置中，使所述配重质量以及增重位置能够得以精确控制，从而提高所述转子200的动平衡校正精度及校正效率。

并且，采用采用紫外光固化胶作为所述配重料，紫外光固化胶因其粘结强度高、比重大且固化速度快的特点，其注入所述转子200的所述凹槽之后能够牢固粘附于所述转子200上，使得上述采用增重法的动平衡校正更为可靠。

另外，动平衡校正设备100利用配平装置50的旋转件559承载经过动平衡检测后的所述转子200，使所述转子200得以稳定且牢固地固定于配平装置50上，避免了所述转子200在添加所述配重料时产生晃动；配平装置50的第一传感器574及第二传感器576能够便捷、可靠地获取所述转子200的坐标信息，从而精确地对所述转子200添加配重料，进一步使上述采用增重法的动平衡校正更为可靠。

进一步地，动平衡校正设备100采用控制装置10控制第一传感器574、第二传感器576及旋转件对所述转子200的进行重新定位后对所述转子200进行增重配平，其定位可靠使得增重配平的配重料添加的位置更为精确。

在本实施方式中，第一轴平移机构551及第二轴平移机构553共同构成了配重移动机构。所述配重移动机构为双轴平移机构，其 用于将增重机构59移动至所述转子200上所需添加所述配重料的区域。可以理解，所述配重移动机构可以为单轴平移机构或三轴平移机构。

在本实施方式中，第三轴平移机构555构成承载移动机构。所述承载移动机构为单轴平移机构，其用以驱动承载有所述转子200的旋转件559在感测机构57的感测范围内与增重件593的工作区域之间移动，以便于对尺寸较小的旋转体，如无刷电机的转子等，进行配平。可以理解，所述承载移动机构可以为双轴平移机构或三轴平移机构。

可以理解，固化装置70可以省略。当所述配重料为其他风干类型的粘胶时，其可以自然风干固化，或者，当所述配重料为其他热固化类型的粘胶，其可以加热固化，此时固化装置70为热固化装置。

可以理解，在动平衡校正设备100对所述转子200进行增重时，所述配重料可以添加在所述转子200上除所述磁体以外的区域上，使所述配重料不覆盖于所述磁体之上，以保证所述磁体的磁性不受影响，且保证添加有所述配重料的转子200在转动时满足动平衡要求即可。

可以理解，本实用新型的动平衡校正设备100可以不局限于对无刷电机的转子200进行增重动平衡校正，其还可以用于对其他适用的旋转物件或转子进行动平衡校正，本说明书不作一赘述。

另外，本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化，当然，这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围内。

Claims (13)

1.一种动平衡校正设备的配平装置，其特征在于，包括：

基座；

与所述基座固定连接的配重移动机构；

安装在所述配重移动机构上、用于输出配重料的增重件；

与所述基座固定连接的承载移动机构；

安装在所述承载移动机构上、用于承载待配平的转子的旋转件；以及

用于获取所述转子的待配重位置的位置信息的传感器；

其中，所述承载移动机构驱动所述旋转件在所述传感器的感测区域与所述增重件的工作区域之间移动，所述配重移动机构驱动所述增重件与所述转子的待配重位置的相对应。

2.如权利要求1所述的配平装置，其特征在于：所述配重移动机构为单轴平移机构，双轴平移机构，或三轴平移机构；

或/及，所述承载移动机构为单轴平移机构，双轴平移机构，或三轴平移机构。

3.如权利要求1所述的配平装置，其特征在于：所述增重件为点胶阀，所述配重料为粘胶，所述点胶阀通过控制点胶时间，以向所述转子的待配重位置释放预定量的所述配重料。

4.如权利要求1所述的配平装置，其特征在于：所述配重移动机构包括：

安装在所述基座上的第一轴平移机构，所述第一轴平移机构包括第一导向件及沿所述第一导向件可滑动的第一滑动件；以及

安装在所述第一滑动件上的第二轴平移机构，所述第二轴平移机构包括第二导向件及沿所述第二导向件可滑动的第二滑动件；

其中，所述增重件安装在所述第二滑动件上，所述第一导向件的延伸方向与所述第二导向件的延伸方向相交。

5.如权利要求4所述的配平装置，其特征在于：所述配平装置还包括设置于所述第二滑动件上的安装件，所述增重件设置于所述安装件上。

6.如权利要求4所述的配平装置，其特征在于：所述承载移动机构包括第三轴平移机构，所述第三轴平移机构包括安装在所述基座上的第三导向件及沿所述第三导向件可滑动的第三滑动件，所述传感器相对于所述第三导向件固定。

7.如权利要求6所述的配平装置，其特征在于：所述旋转件设置于所述第三滑动件上，所述旋转件的旋转轴线垂直于所述第三导向件的延伸方向。

8.如权利要求1所述的配平装置，其特征在于：所述转子包括磁轭及彼此间隔设置于磁轭内的多个磁体，相邻两个所述磁体之间形成凹槽，所述转子外周壁设有对应于其中一个所述凹槽的原点；所述传感器包括能够识别所述转子的原点的第一传感器以及用于获取所述凹槽的位置信息的第二传感器，所述增重件能够向至少一个所述凹槽内注入所述配重料。

9.如权利要求8所述的配平装置，其特征在于：所述第一传感器为色标传感器；

或/及，所述第二传感器为激光传感器。

10.如权利要求8所述的配平装置，其特征在于：还包括控制装置，所述待配重位置为相对于所述原点顺时针或逆时针旋转预设角度的位置，所述控制装置控制所述旋转件以与所述原点相对的所述凹槽为起点，转动所述预设角度，并控制所述增重件向所述待配重位置注入所述配重料，从而对所述转子进行动平衡校正。

11.如权利要求10所述的配平装置，其特征在于：所述待配重位置为所述预设角度的位置相对应的所述凹槽，或者，所述预设角度的位置两侧相邻的所述凹槽。

12.一种动平衡校正设备，其特征在于：所述动平衡校正设备包括检测装置及权利要求1-11中任一项所述的配平装置，所述检测装置用以对所述转子进行动平衡检测，获取所述转子的所述待配重位置的信息；所述配平装置根据所述待配重位置的信息，将质量等于所述配重质量的所述配重料设于到所述待配重位置。

13.如权利要求12所述的动平衡校正设备，其特征在于：所述检测装置为动平衡检测仪；

或/及，所述配平装置还包括底座及控制裝置，所述基座装设于所述底座上，所述控制装置收容于所述底座内，所述控制装置为可编程逻辑控制装置；

或/及，所述动平衡校正设备还包括固化装置，所述固化装置能够对所述转子上的所述配重料进行固化。