全自動平衡機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

發(fā)布時間：

2024-07-03 17:37

1個不平衡的轉(zhuǎn)子在其轉(zhuǎn)動過程中會對其支承結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子自身造成1個壓力,并引起振動。為此 ,以便提升轉(zhuǎn)子以及構(gòu)成品的品質(zhì)、減少噪音、減少振動、提升支承部件 (軸承)的使用壽命、減少使用人的不舒適度、減少產(chǎn)品的功耗,使轉(zhuǎn)子達標(biāo)動平衡是十分必需的。全自動平衡機就是對轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動情況下進行轉(zhuǎn)子動平衡檢測,計算不平衡量并實施校正 (加重或去重) ,使之達到動平衡(剩下不平衡量在可容忍范圍之內(nèi))的機器裝置。

高精度全自動平衡機的實現(xiàn) ,在于高精度的檢測技術(shù)和高精度的修正技術(shù)。從檢測技術(shù)原理上分 ,動平衡機可分成軟支承動平衡機和硬支承動平衡機。軟支承動平衡機支撐剛度低 ,傳感器檢測出的是與振幅成正比的不平衡量 ,為測幅型 ;硬支承動平衡機支撐剛度高 ,傳感器檢測出的是與離心力成正比的不平衡量 ,為測力型。由于硬支承動平衡機具有只需一次標(biāo)定、通用性強等特點 ,近年來發(fā)展迅速 ,已成為動平衡機的主流。就平衡機的去重方式來講 ,目前應(yīng)用較多的有銑削去重和鉆削去重兩種平衡校正方式。銑削去重效率高 ,容易實現(xiàn)自動化 ,在中小型電機自動平衡校正中應(yīng)用最廣泛 ;鉆削去重通常用于手動操作校正或半自動的平衡校正。本課題研制的全自動平衡機系統(tǒng)采用 R 型銑削去重 ,系統(tǒng)由平衡機本體、測控系統(tǒng)、上位機三大部分構(gòu)成 ,如圖所示。

圖 1 系統(tǒng)組成圖

全自動動平衡機本體包括機械本體、動力部分 ( 交流電機 ) 、執(zhí)行機構(gòu)( 含三個步進電機 ) 及檢測傳感裝置 , 主要功能是實現(xiàn)工件自動動平衡檢測加工所需的支承、驅(qū)動、動作及檢測等 ; 測控系統(tǒng)由測量控制卡、步進電機控制卡及系統(tǒng)動作協(xié)調(diào)控制卡、 PLC 等構(gòu)成 , 主要完成不平衡信號的采集與整理、工件不平衡量 ( 幅值和相位 ) 提取、工件旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)和控制以及與上位機的數(shù)據(jù)通訊等功能 ; 上位機負責(zé)整個系統(tǒng)運行的協(xié)調(diào) 、管理和維護工作 ; 鑒于平衡機工作場所電磁環(huán)境惡劣 , 上位機采用工控機 , 并與測控系統(tǒng)中的 PLC 共同放置于一個綜合控制機柜中。上位機軟件基于 DELPH I 7 開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計 , 采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)完成 [ 7 ] 。上位機一方面要接收各控制卡上傳的數(shù)據(jù) , 另一方面設(shè)定參數(shù)、分析處理的結(jié)果傳送給相應(yīng)控制卡。主要功能包括工件標(biāo)定、誤差分析與補償、平衡參數(shù)智能分析、故障診斷、控制協(xié)調(diào)及用戶界面等 , 上位機與各控制卡的通訊采用 RS232串行總線。