[其他]磨床砂輪液體自動平衡的控制方法和裝置

無效

• 申請號: 85102361
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102361B
• 公開（公告）日: 1988-02-24
• 發明（設計）人: 梁漢濱;鐘彥儒
• 申請（專利權）人: 陜西機械學院
• 主分類號: B24B45/00
• 分類號: B24B45/00;F16F15/32;G01M1/32;G01M1/38
• 代理公司: 陜西機械學院專利事務所
• 代理人: 許澤鵬,楊引雪

本發明屬于磨床砂輪液體自動平衡的控制方法和裝置。

本發明同時也是一種高靈敏度的振動檢測裝置。

本發明的控制方式也可適用于其他迥轉體液體自動平衡裝置。

在本發明申請以前，美國專利US-4255163于1981年3月10日公布了一種旋轉體的平衡裝置的專利文件。它包括有：安裝在旋轉體外面的檢測裝置，即電磁傳感器，該傳感器感應出振動量信號;用于將傳感器的輸出信號轉換為矩形脈沖控制信號的數字邏輯電路;與控制電路相連的一個噴咀閥形成一個單位噴射液;在磨削盤上至少有三個扇形注水腔。這個裝置是通過檢測磨床砂輪的振動量，然后由斯密特觸發器組成的邏輯電路將振動量檢測信號轉變成平衡砂輪的液體注入控制信號，來控制注入裝置，最終使磨床砂輪平衡。1982年5月13日日本發明專利申請也公開了一種（JP-昭57-76341）用計算機控制的旋轉鼓的防振裝置，它是采用檢測振幅和相位的雙通道的控制方法。1983年9月23日日本又公開了一種（JP-昭58-160058）旋轉砂輪的自動平衡裝置的發明申請專利文件，它是采用相位調節器控制方法，根據相位調節器信號驅動脈沖發生器的驅動機構，在機械上用24個貯水腔，而僅有一個噴咀。

本發明的目的是通過采用微型計算機和多點比較平衡邏輯這種新的控制方法，使砂輪液體自動平衡裝置的平衡能力和平衡精度有較大的提高，它可以在磨削過程中在線自動平衡，使磨床砂輪的不平衡振動量始終滿足加工要求，即使經常受到外界力的干擾或加工過程的影響，也不需要操作者的干予。

同時，本發明的裝置可實現電氣結構簡單，自動化程度高，使用方便，保證工作可靠性。

本發明的技術解決方案是：

一種磨床砂輪液體自動平衡的控制方法，由以下步驟組成：（1）檢測磨床的振動量;（2）將振動量檢測信號轉變成平衡砂輪的液體注入的控制信號;（3）用液體注入信號控制注入裝置。

本發明的特殊之處在于：

振動量檢測信號依次進行衰減、放大、選頻和整流濾波;振動量檢測信號通過微型計算機轉變成平衡磨床砂輪的液體注入控制信號;微型計算機按多點比較平衡的方法，根據注入液體后振動量的變化率來對砂輪液體自動平衡裝置進行控制;微型計算機整個自動控制過程按粗平衡、精平衡分段進行;液體采用自動可調脈沖寬度的脈沖式注水，對4個注水閥按1→2→3→4→1控制順序循環進行。

磨床砂輪動不平衡所產生的振動力具有量的大小和方向。本發明只設置由磁電式傳感器、倍率電路、交流放大器、可變狀態帶通濾波器及精密二極管絕對值電路組成的檢測裝置來檢測其量的大小。在向已知的兩個空腔分別順序注入一定量的液體后，分別檢測振動量大小的變化，可以定出原始砂輪不平衡振動力所在的象限。根據振動力所在的象限，本發明可定出平衡過程中的首次注水腔，可以使注水后產生的合成不平衡振動矢量按逆時針方向旋轉，且矢量的模是減小的。向首次注水腔注水所產生的模最小的合成振動矢量是與該腔垂直的一個矢量，平衡至此改向下一個腔注水（以下簡稱換相），可以更進一步平衡砂輪的振動量。

為了提高控制精度，本發明裝置對磨床砂輪的自動平衡是分段進行的，先進入X10檔，對大于2.5μM的不平衡振動進行粗平衡，當不平衡振動幅值（A000）小于予定的平衡標準（BALSTD）時，則轉入XI檔進行進一步的平衡，當在XI檔達到標準后，再進行更進一步的精平衡，直至殘余的不平衡振動量小于予先設置的最終平衡要求（ENDSTD）。

本裝置也可以設計成按振動量變化率的大小選擇進行，以滿足快速平衡的要求。振動量的變化率采用多點值進行計算，以保證換相的可靠性。

本控制裝置在運行中，通過微型計算機能連續地準確顯示出砂輪實際振動位移量。

本發明的根據上述方法的控制裝置具有振動傳感器、放大器、整流器、電磁閥和噴咀，以及安裝在磨床主軸上的至少開有三個扇形空腔的砂輪法蘭盤。本發明的裝置特殊之處在于采用電磁式傳感器;放大器設置在倍率電路之后，選頻器之前;整流器設在選頻器之后，微型計算機之前;具有4個注水電磁閥、倍率電路、選頻器、微型計算機和顯示器。

圖1是本發明工作原理框圖，圖中〔1〕為傳感器、〔2〕為砂輪主軸、〔3〕為砂輪、〔4〕為開有扇形空腔的法蘭盤、〔5〕為倍率電路、〔6〕為放大器、〔7〕為選頻器、〔8〕為整流濾波、〔9〕為微型計算機、〔10〕為LED顯示器、〔11〕為電磁閥。

圖2是計算機控制程序流程圖。

圖3是平衡子程序BALNPM的流程圖。