[实用新型]砂轮动平衡测控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种砂轮动平衡测控装置。

背景技术

砂轮的不平衡振动不仅会降低磨削质量和磨床寿命，而且是降低生产效率，增加额外损耗和产生噪声的主要原因，研究其动平衡技术，有利于提高磨削精度，延长磨床寿命，起到节约能源、保护环境的功效。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种砂轮动平衡测控装置，该装置能消除砂轮的不平衡振动，提高磨削质量和磨床的寿命，降低噪音和保护环境。

本实用新型是采用质量补偿原理消除磨床砂轮的不平衡，其原理如下：

如图1所示，白点表示砂轮滋生存在的不平衡量，黑点表示两个同结构同质量的平衡配重块。要消除不平衡量就要增加与自身不平衡量一样大小的反向的矢量，改变两个配重的位置与角度就可以使总不平衡量降至最小。图2所示为平衡状态。

本实用新型是由振动传感器、控制器和平衡头组成，控制器是以数据信号处理芯片TMS320C240作为测控单元的核心，用光电传感器作为测量转速的基准信号，用振动传感器检测砂轮旋转时的振动，数据信号处理芯片TMS320C240以电机驱动电路驱动两个永磁直流电机一个正转、另一个反转，或者一个反转、另一个正转，来调整两个平衡块与砂轮中心点连线的夹角大小，满足补偿平衡块的质量和砂轮不平衡质量相等，即所谓的幅值控制，振动传感器拾取的振动信号由放大电路放大后输送给数据信号处理芯片TMS320C240，数据信号处理芯片TMS320C240具有显示接口和键盘接口，平衡头是系统的执行机构，通过精确控制平衡块的位置，产生需要的补偿力，消除不平衡量；平衡头安装在磨床的主轴顶部，平衡头与砂轮随主轴同步转动，平衡头内有两个质量补偿偏心齿圈，分别由两个永磁直流电机通过涡轮蜗杆及精密齿轮系驱动。

其平衡程序由微机按拾振信号驱动两个永磁直流电机一个正转、另一个反转；或者一个反转、另一个正转，来调整两个平衡块与砂轮中心点连线的夹角大小，满足补偿平衡块的质量和砂轮不平衡质量相等，即所谓的幅值控制；两个偏心齿圈的各自旋转方向及其角度可由微机按拾振信号及控制算法实施控制，也可由人工手动控制，直至达到设定的振动目标值之内为止。

本实用新型的有益效果是：提高了砂轮的磨削质量和磨床寿命，而且提高了生产效率，降低了额外损耗和噪声，具有节约能源、保护环境的效果。

附图说明

图1为砂轮不平衡状态示意图。

图2为砂轮平衡状态示意图。

图3为本实用新型实施例的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的组成框图。

图5为本实用新型实施例的抗混叠滤波电路图。

图6为本实用新型实施例的信号放大电路图。

图7为本实用新型实施例的电机驱动电路图。

图8为本实用新型实施例的光电传感器的原理图。

图9为本实用新型实施例的光电信号处理电路图。

图10为本实用新型实施例的光电信号处理前后的基准波形图。

具体实施方式

请参阅图3、图4所示，为本实用新型的实施例，该实施例是由振动传感器22、控制器2和平衡头3组成，控制器2是以数据信号处理芯片TMS320C240作为测控单元的核心，用光电传感器21作为测量转速的基准信号，用振动传感器22检测砂轮旋转时的振动，数据信号处理芯片TMS320C240以电机驱动电路23驱动两个永磁直流电机A、B一个正转、另一个反转，或者一个反转、另一个正转，来调整两个平衡块与砂轮中心点连线的夹角大小，满足补偿平衡块的质量和砂轮不平衡质量相等，即所谓的幅值控制，振动传感器22拾取的振动信号由放大电路24放大后输送给数据信号处理芯片TMS320C240，数据信号处理芯片TMS320C240具有显示接口25和键盘接口26，平衡头3是系统的执行机构，通过精确控制平衡块的位置，产生需要的补偿力，消除不平衡量；平衡头3安装在磨床的主轴顶部，平衡头3与砂轮随主轴同步转动，平衡头3内有两个质量补偿偏心齿圈，分别由两个永磁直流电机A、B通过涡轮蜗杆及精密齿轮系驱动。

其平衡程序由微机按拾振信号驱动两个永磁直流电机A、B一个正转、另一个反转；或者一个反转、另一个正转，来调整两个平衡块与砂轮中心点连线的夹角大小，满足补偿平衡块的质量和砂轮不平衡质量相等，即所谓的幅值控制。两个偏心齿圈的各自旋转方向及其角度可由微机按拾振信号及控制算法实施控制，也可由人工手动控制，直至达到设定的振动目标值之内为止。