CN2200179Y

CN2200179Y - 自动定位及定速的动力均衡试验机

Info

Publication number: CN2200179Y
Application number: CN 94212611
Authority: CN
Inventors: 梁序铜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-04
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2004-05-25

Abstract

一种自动定位及定速的动力均衡试验机，包括马达、变频器、译码器、电脑和空油压电动定位装置，马达设于主体下方以带动固定座旋转，主体上装有定位板，定位板上设一齿盘，借助皮带连接带动设于主体上方主架下的齿轮，齿轮与译码器相连，电脑经由待测工件下的译码器回授可测知工件转速，再经变频器控制马达定速，并将工件转至定位角度由定位装置定位，进行不平衡修正，消除不平衡产生的振动，延长机器使用寿命。

Description

本实用新型涉及一种自动定位及定速的动力均衡试验机，特别涉及一种不需使用伺服马达，而由译码器、电脑、变频器及交、直流马达和空油压电动定位装置构成的以使待测工件定位定速和修正待测工件不平衡量的动力均衡试验机。

目前工业技术水平的提高对于制品必须要求高质量，对于旋转机器的性能要求尤其提起重视，提高旋转机器的性能，解决机器的动力平衡是最重要的一环，动力不均衡处，若不能正确测出及修正，就会因此不平衡而产生振动、噪音及轴承的磨损，随之使机器故障率提高。然而一般传统的自动化动力均衡试验机，必须使用伺服马达来完成，同时构造复杂，不易维修，造成工时和成本增加，操作使用不方便，费时又费工，这些缺点，长期以来未能解决。

本实用新型的主要目的是提供一种可自动测出待测工件的不平衡量及角度，并加以定位及修正的自动定位及定速的动力均衡机，以解决旋转机器的动平衡问题。

本实用新型的次要目的是提供一种构造简单，制造、维修、操作方便，而且成本较低的自动定位及定速的动力均衡试验机。

为此，本实用新型采用如下技术方案：

它是由马达、变频器、译码器、电脑和空油压电动定位装置组成，其中马达设于主体下方用以带动固定座旋转，主体上方一侧设有用于固定基板的固定柱，基板一侧设有接线座，其中央安装一定位板，定位板上方设一齿盘，并借助皮带连接带动设于主体上方中央主架下的齿轮，主架上方设一固定座，固定座上方设有固定待测工件的螺杆，下方则穿设一嵌轴，嵌轴上部装有传动治具，下部延伸部分与齿轮连接，齿轮与所述译码器连接，嵌轴通过皮带带动齿轮和译码器旋转，主体上方一侧装设有空油压电动定位装置，组装完成后封装上盖，变频器位于主体一侧，电脑经由译码器的回授，可测得待测工件的转速，再经由变频器控制马达，进而可得知所需转速，从而达到定速效果，当待测工件欲定位时，由译码器得知待测工件的当时角度，经由变频器控制马达将待测工件转至所需定位角度，再由空油压电动定位装置将待测工件定位。

操作时将待测物固定安置于固定座14上方的传动治具141上，按下开关启动按钮，马达18即带动待测工件旋转，此时固定座14下方的嵌轴142通过齿轮153带动译码器154亦同时旋转，电脑COM经由译码154的回授，可测知待测工件的转速，再经由变频器控制马达18，可得到所需的速度，以达到定速功能，译码器154所产生的回授是由角度产生器回转换成角度，这些角度由演算器根据f＝1／T（f＝频率，T：周期时间）公式，由固定时间所产生的角度差算出其转速，最后由控制电路决定要增速或减速（如交流马达18由变频器10控制转速或直流马达18增速则增加电压，减速则降低电压）即待测工件转至预设转速后，感应器会将待测工件的振动讯号传至电脑，经由演算电路分析后，可算出转动工件的不平衡量及不平衡角度。

当待测工件到达预设停止时间或是按下停止按钮后，马达18即开始减速，最后会以极低转速慢慢地将待测工件不平衡角度转至一预设点，当待测工件的不平衡角度转至预设点瞬间，装在主体一侧的空油压电动定位装置17瞬间被启动，将待测工件定位，同时马达18完全断电，不再带动待测工件旋转，在预设定位时间内，操作者可对待测工件进行不平衡修正或以自动化装置来修正，定位时间过后，空油压电动定位装置关闭，待测工件不再被定位，此时再重复测待测工件的不平衡量，然后再予以修正，直到达到允许值以内，即完成待测工件的不平衡校正。

综上所述，本实用新型结构简单，可自动准确的测出待测旋转工件的不平衡量和不平衡角度，以便及时的进行修正，从而保证产品的质量，并使机器的故障率大大降低，其维修简便，成本低。

本实用新型实施例结合附图详细说明。

图1是本实用新型的立体分解图；

图2是本实用新型的全部立体组合（未封上盖）图；

图3是本实用新型部分立体组合图；

图4是本实用新型的立体外观图；

图5是本实用新型的方块图。

图6是本实用新型变频器电路原理图。

变频器主体VCD INVERTER控制端子分别与LP－3B的OUT₀－OUT₇相联。

其中LP－3B是一电路板；J为固态继电器，P－LP4、X₃、X₄均为接线端子。

图7是变频器中光电藕合器电路原理图；

图8是译码器（不包括编码器ENCODER）电路原理图。

图9是空油压机电动定位装置示意图。

KURODA为电磁阀；CYLINDER为气缸；

BREAKER为断电器；K为按键开关。

图10是电脑与译码器等部件相联示意图。

PCL－711B是A／D模数转换器；LP－2C为滤波器；PCLD－785、PCLD－7115均为外接端子板；RP－4150为台湾欣阳公司出品的电源供应器。

图中标号代表的部件是：

1、主体，10、变频器，11、固定柱，12、上盖，13、主架，14、固定座，141、传动治具，142、嵌轴，15、定位板，151、齿盘，152、皮带，153、齿轮，154、译码器，16、基板，161、接线座，17、空油压电动定位装置，18、马达。

上述的电脑采用286主机，由光电藕合器控制讯号的输入，由八组三态同向线驱动器IC₁₁－IC₁₄输入待测工件的角度，而输出部分则由八组D型触发器IC₁、IC₂控制变频器及空油压电动定位装置；上述的光电藕合器是由24个光电藕合管KD₁－KD₂₄、12个与门Y₁－Y₁₂、48个电阻R₁－R₄8组成，其中24个光电藕合管KD₁－KD₂₄分为6组，每组4个，其2脚和3脚分别连在一起，其中KD₁－KD₁₆的4脚均与接线端子X₁输入连接，而KD₁₇－KD₂₄的1脚均与X₁的输出相连；上述的译码器由2个八组D型触发器IC₁、IC₂、1个双四极二进制波纹计数器IC₃、16L₈集成电路片IC₄、2个3－8位线性译码集成电路片IC₅、IC₆、16R8集成电路片IC₇、3个同步加减二进制计数器IC₈－IC₁₀、4个八组三态同向线驱动器IC₁₁－IC₁₄、编码器ENCO、8个晶体二极管D₁－D₈、6个与门Y₁₃－Y₁₈、2个与非门YF₁－YF₂、6个电阻R₄₉－R₅₄、4个电容C₁－C₄组成，编码器ENCO的A端经串联的F₁、F₂与IC₇的9脚相联，ENCO的B端经串联的F₃、F₄与IC₇的8脚联接，其Z端经串联的F₅、YF₁和IC₈的11脚相联，IC₈、IC₉的输出3、2、6、7脚分别接IC₁₁的输入2、17、4、15脚和6、13、8、11脚，IC₁₀的输出3、2、6、7脚分别接IC₁₂的输入2、17、4、15脚，而IC₁₁、IC₁₂、IC₁₃、IC₁₄的数据输出端与IC₁、IC₂的数据输入端联接，IC₁₁、IC₁₂、IC₁₃、IC₁₄上的片选端CS₀、CS₁、cs₂、CS₃分别接IC₆上的相应片选端，IC₁3、IC₁₄还与接线端子X₁相联，IC₁又与接线端ZX₂联接，IC₇的CLK脚经接线端子X₃与IC₃相联，IC₅的7脚接IC₆的4脚，此外，D₁、D₂、R₁、C₁组成钳位电路以限制ENCOA端的输入电位；D₃、D₄、R₂、c₂组成钳位电路以限制ENCOB端的输入电位；D₅、D₆、R₃、C₃组成钳位电路以限制ENCOZ端的输入电位；上述的变频器包括变频调速器INVERTEN和固定继电器J，其中变频调速器INVERTER的下层端子与接线端子X₅相联，同时与电脑控制键盘联接，继电器J的3端经电阻R接接线端子X₄；上述的空油压电动定位装置中由电磁阀KURODA控制气缸CYLINDER。

待测工件的角度输入编码器ENCODER后，由其输出一连串脉冲信号，然后由ENCODER的A、B、Z三端分别将编码信号送入译码器154，再经同步加减二进制计数器IC₈－IC₁₀分解成二进制的绝对角度，经八组三态同向线驱动器IC₁₁－IC₁₄输入电脑COM，由光电藕合器控制各类讯号的输入，而输出部分则由八组D型触发器IC₁、IC₂控制变频器10及空油压电动定位装置17。

IC₁、IC₂均为74273、IC₃为74393、IC₅、IC₆均为74138、IC₈－IC₁₀均为74193、IC₁₁－IC₁₄均为74244；插座X₃采用IBMPC标准汇流排；

编码器ENCODER采用型号为MTL H－30－360F3；电磁阀KURODA型号为RCS－2412，空油缸JIG CYLINDER型号为20－φX－15Q，断电器BREAKER型号为3φ－5A；

PCL－711B是台湾研艺公司出品的多功能A／D，D／A，I／O卡，LP－2C为台湾南荣电机公司出品的FILTER卡；采用交流马达；

R₁－R₄₀阻值均为4.7KΩ，R₄₁－R₄₈阻值均为1KΩ、R₄₉、R₅₀、R₅₂、阻值均为10KΩ、R₅₁、R₅₃、R₅₄阻值均为100KΩ；

C₁－C₃电容均为300Pμ，C₄为0.1μ。

Claims

1、一种自动定位及定速的动力均衡试验机，其特征在于是由马达、变频器、译码器、电脑和空油压电动定位装置组成，其中马达设于主体下方用以带动固定座旋转，主体上方一侧设有用于固定基板的固定柱，基板一侧设有接线座，其中央安装一定位板，定位板上方设一齿盘，并借助皮带连接带动设于主体上方中央主架下的齿轮，主架上方设一固定座，固定座上方设有固定待测工件的螺杆，下方则穿设一嵌轴，嵌轴上部装有传动治具，下部延伸部分与齿轮连接，齿轮与所述译码器连接，嵌轴通过皮带带动齿轮和译码器旋转，主体上方一侧装设有空油压电动定位装置，组装完成后封装上盖，变频器位于主体一侧，电脑经由译码器的回授，可测得待测工件的转速，再经由变频器控制马达，进而可得知所需转速，从而达到定速效果，当待测工件欲定位时，由译码器得知待测工件的当时角度，经由变频器控制马达将待测工件转至所需定位角度，再由空油压电动定位装置将待测工件定位。

2、根据权利要求1所述的自动定位及定速的动力均衡试验机，其特征在于所述的电脑采用286主机，由光电藕合器控制讯号的输入，由八组三态同向线驱动器IC₁₁－IC₁₄输入待测工件的角度，而输出部分则由八组D型触发器IC₁、IC₂控制变频器及空油压电动定位装置。

3、根据权利要求2所述的自动定位及定速的动力均衡试验机，其特征在于所述的光电藕合器是由24个光电藕合管KD₁－KD₂₄、12个与门Y₁－Y₁₂、48个电阻R₁－R₄8组成，其中24个光电藕合管KD₁－KD₂₄分为6组，每组4个，其2脚和3脚分别连在一起，其中KD₁－KD₁₆的4脚均与接线端子X₁输入连接，而KD₁₇－KD₂₄的1脚均与X₁的输出相连。

4、根据权利要求1所述的自动定位及定速的动力均衡试验机，其特征在于所述的译码器由2个八组D型触发器IC₁、IC₂、1个双四极二进制波纹计数器IC₃、16L8集成电路片IC₄、2个3－8位线性译码集成电路片IC₅、IC₆、16R₈集成电路片IC₇、3个同步加减二进制计数器IC₈－IC₁₀、4个八组三态同向线驱动器IC₁₁－IC₁₄、编码器ENCO、8个晶体二极管D₁－D₈、6个与门Y₁₃－Y₁₈、2个与非门YF₁－YF₂、6个电阻R₄₉－R₅₄、4个电容C₁－C₄组成，编码器ENCO的A端经串联的F₁、F₂与IC₇的9脚相联，ENCO的B端经串联的F₃、F₄与IC₇的8脚联接，其Z端经串联的F₅、YF₁和IC₈的11脚相联，IC₈、IC₉的输出3、2、6、7脚分别接IC₁₁的输入2、17、4、15脚和6、13、8、11脚，IC₁₀的输出3、2、6、7脚分别接IC₁₂的输入2、17、4、15脚，而IC₁₁、IC₁₂、IC₁₃、IC₁₄的数据输出端与IC₁、IC₂的数据输入端联接，IC₁₁、IC₁₂、IC₁₃、IC₁₄上的片选端CS₀、CS₁、cs₂、CS₃分别接IC₆上的相应片选端，IC₁₃、IC₁₄还与接线端子X₁相联，IC₁又与接线端ZX₂联接，IC₇的CLK脚经接线端子X₃与IC₃相联，IC₅的7脚接IC₆的4脚，此外，D₁、D₂、R₁、C₁组成钳位电路以限制ENCOA端的输入电位；D₃、D₄、R₂、c₂组成钳位电路以限制ENCOB端的输入电位；D₅、D₆、R₃、C₃组成钳位电路以限制ENCOZ端的输入电位。

5、根据权利要求1所述的自动定位及定速的动力均衡试验机，其特征在于所述的变频器包括变频调速器INVERTER和固态继电器J，其中变频调速器INVERTER的下层端子与接线端子X₅相联，同时与电脑COM控制键盘联接，继电器J的3端经电阻R接接线端子X₄。

6、根据权利要求1所述的自动定位及定速的动力均衡试验机，其特征在于所述的空油压电动定位装置中由电磁阀KURODA控制气缸CYLINDER。