[其他]磨床砂轮液体自动平衡的控制方法和装置

说明书

一种磨床砂轮液体自动平衡的电气控制方法和装置，其振动量检测信号经过衰减、放大、选频、整流滤波，由微型计算机转变成平衡磨床砂轮的液体注入控制信号，微型计算机按多点比较平衡的方法，根据注入液体后振动量的变化事进行控制。整个自动控制过程按粗平衡、细平衡分段进行，液体采用自动可调脉冲宽度的脉冲式注水。该控制装置具有磁电式传感器、倍率电路、选频器、四个注水阀、微型计算机和显示器。该装置最小可测０．０２５μＭ振幅的振动。

本发明属于磨床砂轮液体自动平衡的控制方法和装置。

本发明同时也是一种高灵敏度的振动检测装置。

本发明的控制方式也可适用于其他迥转体液体自动平衡装置。

在本发明申请以前，美国专利US-4255163于1981年3月10日公布了一种旋转体的平衡装置的专利文件。它包括有：安装在旋转体外面的检测装置，即电磁传感器，该传感器感应出振动量信号;用于将传感器的输出信号转换为矩形脉冲控制信号的数字逻辑电路;与控制电路相连的一个喷咀阀形成一个单位喷射液;在磨削盘上至少有三个扇形注水腔。这个装置是通过检测磨床砂轮的振动量，然后由斯密特触发器组成的逻辑电路将振动量检测信号转变成平衡砂轮的液体注入控制信号，来控制注入装置，最终使磨床砂轮平衡。1982年5月13日日本发明专利申请也公开了一种（JP-昭57-76341）用计算机控制的旋转鼓的防振装置，它是采用检测振幅和相位的双通道的控制方法。1983年9月23日日本又公开了一种（JP-昭58-160058）旋转砂轮的自动平衡装置的发明申请专利文件，它是采用相位调节器控制方法，根据相位调节器信号驱动脉冲发生器的驱动机构，在机械上用24个贮水腔，而仅有一个喷咀。

本发明的目的是通过采用微型计算机和多点比较平衡逻辑这种新的控制方法，使砂轮液体自动平衡装置的平衡能力和平衡精度有较大的提高，它可以在磨削过程中在线自动平衡，使磨床砂轮的不平衡振动量始终满足加工要求，即使经常受到外界力的干扰或加工过程的影响，也不需要操作者的干予。

同时，本发明的装置可实现电气结构简单，自动化程度高，使用方便，保证工作可靠性。

本发明的技术解决方案是：

一种磨床砂轮液体自动平衡的控制方法，由以下步骤组成：（1）检测磨床的振动量;（2）将振动量检测信号转变成平衡砂轮的液体注入的控制信号;（3）用液体注入信号控制注入装置。

本发明的特殊之处在于：

振动量检测信号依次进行衰减、放大、选频和整流滤波;振动量检测信号通过微型计算机转变成平衡磨床砂轮的液体注入控制信号;微型计算机按多点比较平衡的方法，根据注入液体后振动量的变化率来对砂轮液体自动平衡装置进行控制;微型计算机整个自动控制过程按粗平衡、精平衡分段进行;液体采用自动可调脉冲宽度的脉冲式注水，对4个注水阀按1→2→3→4→1控制顺序循环进行。

磨床砂轮动不平衡所产生的振动力具有量的大小和方向。本发明只设置由磁电式传感器、倍率电路、交流放大器、可变状态带通滤波器及精密二极管绝对值电路组成的检测装置来检测其量的大小。在向已知的两个空腔分别顺序注入一定量的液体后，分别检测振动量大小的变化，可以定出原始砂轮不平衡振动力所在的象限。根据振动力所在的象限，本发明可定出平衡过程中的首次注水腔，可以使注水后产生的合成不平衡振动矢量按逆时针方向旋转，且矢量的模是减小的。向首次注水腔注水所产生的模最小的合成振动矢量是与该腔垂直的一个矢量，平衡至此改向下一个腔注水（以下简称换相），可以更进一步平衡砂轮的振动量。

为了提高控制精度，本发明装置对磨床砂轮的自动平衡是分段进行的，先进入X10档，对大于2.5μM的不平衡振动进行粗平衡，当不平衡振动幅值（A000）小于予定的平衡标准（BALSTD）时，则转入XI档进行进一步的平衡，当在XI档达到标准后，再进行更进一步的精平衡，直至残余的不平衡振动量小于予先设置的最终平衡要求（ENDSTD）。

本装置也可以设计成按振动量变化率的大小选择进行，以满足快速平衡的要求。振动量的变化率采用多点值进行计算，以保证换相的可靠性。

本控制装置在运行中，通过微型计算机能连续地准确显示出砂轮实际振动位移量。