Измерительное устройство к балансировочному станку

СОЮЗ СОВЕТСНИХОйфПВИ иРЕСПУБЛИК 69 (11) С 01 М 1/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 1010485, кл. С 01 М 1/22, 1981.(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КБАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ по авт. св.91010485, отличающеесятем, что, с целью автоматизации процесса позиционирования ротора, оноснабжено. блоком управления, выполненным в виде двух формирователей, входпервого из которых соединен с выходом сумматора, а вход второго - свыходом датчика фазы, первого Ртриггера, первого Й 5 -триггера,Ц -4 вход которого соединен с выходом первого формирователя и с Р -входом первого В -триггера, а 5 -вход соединен с выходом второго преобразователя и с С -входом первого Э -триггера, одновибратора второго 2 -триггера, 2 - вход которого соединен с выходом одновибратора, а С-вход - с входом одновибратора и выходом первого й 5 - триггера, второго 5 -триггера, Я - вход которого соединен с выходом первого 1) -триггера, блока программ, первый выход которого предназначен для связи с аналоговыми запоминающими блоками н с первым входом привода, а второй соединен с Б -входом второ- ЕР го Й 5 -триггера, двух элементов И, первые входы которых соединены с выходом второго К 5 -триггера, а вторые соответственно с прямым и инверсным выходами второго О -триггера, а вы- д ходы предназначены для связи с вторым и третьим входами привода соответственно.Изобретение относится к балансировочной технике, может быть использовано в балансировочных станках-автоматах.По основному авт.св. У 101,0485известно измерительное устройство кбалансировочному станку, содержащеедатчик дисбаланса, подключенные кего выходу первый и второй фазовыедетекторы, два амплитудных модулятора, сумматор, связанный с выходамиамплитудных модуляторов, индикатордисбаланса и фаэометр, соединенныес выходом сумматора, генератор ортогональньк сигналов несущей частоты,подключенный к входам амплитудныхмодуляторов, два аналоговых запоминающих блока, подключенные к выходампервого и второго фазовых детекторови вторым входом амплитудных модуляторов, и блок формирования ортогональных опорньк сигналов, выполненный в виде связанного с генераторомортогональных сигналов датчика фазыи двух, связанных между собой, датчиком фазы, фазометром и генератором,третьего и четвертого фазовых детекторов, входы которьк соединены свходами первого и второго фазовых детекторов 1,В известном измерительном устройстве процесс позиционирования роторавыполняется оператором станка вручную по показаниям фазометра, что вносит дополнительную погрешность иснижает точность позиционирования,Цель изобретения - автоматизацияпроцесса позиционирования ротора. Укаэанная цель достигается тем, что измерительное устройство к балансировочному станку снабжено блоком управления, выполненным в виде двух формирователей, вход первого иэ которых соединен с выходом сумматора, а вход второго - с выходом датчика фазы, первого 3 -триггера, первого 5-триггера, 0 -вход которого соединен с выходом первого формирователя и с 2 -входом первого 1) -триггера, а Я-вход соединен с выходом второго преобразователя и с С -входом первого О -триггера, одновибратора второго 2 -триггера, 11 -вход которого соединен с выходом одновибратора, а С - вход - с входом одновибратора и выходом первого 85 -триггера, второго 15-триггера, к -вход которого соединен с выходом первого 0 -триггера, блока программ, первый выход которого предназначен для связи с аналоговыми запоминающими блоками и с пер,вым входом привода, а второй соединен с 5 -входом второго 15 -триггера, двух элементов И, первые входы 0 50 55 15 20 25 30 35 40 45 которых соединены с выходом второго15-триггера, а вторые соответственнос прямым и инверсным выходами второго Р -триггера, а выходы предназначены для свяэи с вторым и третьим входами привода.На фиг. 1 приведена структурная схема измерительного устройства к балансировочному станку; на фиг. 2 - временные диаграммы элементов измерительного устройства.Измерительное устройство к балансировочному станку содержит датчик 1 дисбаланса, подключенные к его выходу первый и второй фазовые детекторы 2 и 3, два аналоговых запоминающих блока 4 и 5, соединенных с выходами фазовых детекторов 2 и 3, два амплитудных модулятора Ь и 7, соединенные вторыми входами с выходами блоков 4 и 5, сумматор 8, соединенный с вькодами амплитудных модуляторов 6 и 7, индикатор 9 дисбаланса и Фазометр 10, соединенные с выходом сумматора, генератор 11 ортогональных сигналов несущей частоты, подключенный к первым входам амплитудных модуляторов 6 и 7, блок 12 формирования ортогональных опорных сигналов, который выполнен в виде связанного с генератором 11 ортогональных сигналов датчика 13 фазы и двух, связанных между собой, датчиком 13 Фазы, Фазометром 10 и генератором 11, третьего и четвертого фазовых детекторов 14 и 15, входы которых соединены с входами первого и второго фазовых детекторов 2 и 3. Устройство содержит также блок 16 управления, выполненный в виде двух формирователей 17 и 18, вход первого из которых соединен с выходом сумматора 8, а вход второго- с выходом датчика 13 фазы, первого 2 -триггера 19, первого 15 -триггера 20, Д -вход которого соединен с выходом первого формирователя 17 и с 2 -входом первого 2 -триггера 19, а 5 -вход соединен с выходом второго формирователя 18 и с С -входом первого Р -триггера, одновибратора 21, второго О-триггера 22, Р -вход которого соединен10951 Эс вьиодом одновибратора 21, а С вход - с входом одновибратора 21 и выходом первого 5 -триггера 20, второго Чб -триггера 23, к -вход которого соединен с вьиодом первого 1) - триггера 19, блока 24 программ, первый выход которого предназначен для связи с аналоговыми запоминающими блоками 4 и 5 и с первым входом привода 25, а второй соединен с 5 -входом О второго 8 б -триггера 23, двух элементов И 26 и 27, первые входы которых соединены с выходом второго Р 5 - триггера 23, а вторые соответственно с прямым и инверсным выходами 15 второго 3 -триггера 22, а выходы предназначены для связи с вторым и третьим входами привода 25.На временной диаграмме работы элементов измерительного устройства представлены уровни или форма напряжений на выходах элементов, номера которьи обозначены слева от осей ординат и соответствуют номерам эле.ментов на фиг. 1. Уровню логической 25 единицы соответствует высокий уровень напряжения. Обозначения 1 п, , п,упуказывают длительность импульсов на вьиоде 5 -триггера 20 для случаев, когда угол позициониро.вания, т.е. угол между текущим угловым положением балансируемого ротора и угловым положением при коррекции дисбаланса, имеет величину (см. фиг. 2): с - большую, чем угол пе 35 реключения режимов позиционирования , о - меньшую, чем угол переключения режимов позиционирования, но большую, чем угол выключения позиционирования 1 пи Ь - меньшую, чем угол выключения позиционирования пОбозначение указывает длительность импульсов на вьиоде одновибратора 21.Измерительное устройство работает 45 в двух основных режимах: измерение параметров дисбаланса; позиционирование балансируемого ротора в положение, при котором место коррекции находится против устраняющей позиции.После окончания позиционирования проводится коррекция дисбаланса по показаниям индикатора 9 дисбаланса. 04 4Для включения одного из перечисленньи режимов на соответствующий вход привода 25 подается логическая "1", причем при включении первого ре" жима другие режимы блокируются,Измерение параметров дисбаланса начинается с формирования на первом выходе блока 24 программ логической "1", включающей привод 25 в режим измерительного вращения, а аналоговые запоминающие блоки 4, 5 - в режим. приема информации. С выхода датчика1 электрический сигнал, пропорциональный дисбалансу ротора, поступаетна информационные входы фазовых детекторов 2 и 3, на управляющие входыкоторых подаются два ортогональныхопорньи сигнала с частотой вращениябалансируемого ротора. Опорные сигна-,лы формируются на выходах фазовыхдетекторов 14 и 15 блока 12 формирования ортогональных опорных сигналов.Для этого сигнал с выхода датчика13 фазы поступает на вторые входыфазовых детекторов 14 и 15, на первые входы которых подаются ортогональные сигналы несущей частоты с генератора 11. Датчик 13 фазы (например вращающийся трансформатор в режиме фазовращателя) питается сигналамигенератора 11. Постоянные напряжения,пропорциональные проекции векторадисбаланса, с выходов фазовых детекторов 2 и 3 поступают через аналоговые запоминающие блоки 4, 5 на информационные входы амплитудных модуляторов 6 и 7, на управляющие входы которых подаются ортогональные сигналы несущей частоты с генератора 11,Выходные сигналы модуляторов 6 и 7поступают на,входы сумматора 8, навыходы которого выделяется синусоидальный сигнал несущей частоты, являющийся аналогом вектора дисбаланса в отсчетной полярной системе координат. С выхода сумматора 8 сигналпоступает на вход индикатора 9 дисбаланса и на первый вход фазометра 10, на второй вход которого подается сигнал углового положения ротора свыхода датчика 13 фазы, фазометр 1 Опоказывает угол между сигналом углового положения ротора и сигналом дисбаланса и используется для визуально Привод 25 вращения балансируемого ротора может работать в одном из трех 55 режимов: измерительное вращение,ускоренное позиционирование и медленное позиционирование. го контроля на этапе позиционирования, а индикатор дисбаланса на этапеизмерения используется для выборанеобходимого масштаба измерения значения дисбаланса.После окончания переходных процессов в фазовых детекторах 2, 3блок 24 программ формирует командуна выключение режима измерительноговращения привода 25 и переключение 5аналоговых запоминающих блоков 4, 5в режим хранения информации. При этомсинусоидальный сигнал на выходе сумматора 8 определяется постоянными напряжениями, запоминаемыми блоками 4,5,1 Оа его амплитуда и фаза соответствуютпараметрам измеренного дисбаланса.На этом этап измерения дисбалансазаканчивается. Начинается этап позиф15ционирования балансируемого роторав положение коррекции. После полнойостановки вращения ротора на второмвыходе блока 24 программ формируетсяимпульс, устанавливающий 118 -триггер23 по входу Я в единичное состояние,20. При этом на первых входах элементовИ 26 и 27 устанавливается уровеньлогической "1", разрешающий формировать команды, включающие привод 2525в режим медленного или ускоренногопозиционирования. Скорость позицио- .нирования определяется величиной уг-ла позиционирования, который измеряется путем сравнения фаз двух синусоидальных сигналов: аналога дисбаЗОланса на несущей частоте и сигналауглового положения ротора. Для этогосигнал с выхода сумматора 8 поступает на формирователь 17, а с выхода датчика 13 фазы - на формирователь 3518. Каждый из формирователей 17 и18 в момент перехода входного сигнала через ноль (в одном направлении)вырабатывает короткие импульсы, которые поступают на Ц и 5 входы Ь -триггера 20. На выходе триггера 20выделяются импульсы, длительностькоторых пропорциональна углу позиционирования,Отрицательными фронтами этих импульсов (см.фиг. 2) запускается одновибратор 21, а положительнымисинхронизируется по С -входу Р -триггер 22. Длительность 1 ц импульсов,генерируемых одновибратором 21, вы" 50бирается в соответствии с выражением360 р гдето и - угол переключения режимов позиционирования;Т - период несущей частоты.Если угол позиционирования большеугла переключения, то длительностьимпульсов на выходе ЙЬ -триггера20 превышает длительность импульсоводновибратора 21, а синхронизация2-триггера 22 происходит в моменты,когда на его 2 -входе устанавливается нулевой уровень (логический ноль).В результате триггер 22 зафиксирует"ся в нулевом состоянии, при которомна его инверсном выходе, на второмвходе элемента И 27 и соответственнона его выходе установится логическая"1", включающая привод 25 в режимускоренного позиционирования. Когдав процессе вращения балансируемогоротора угол позиционирования станетменьше угла переключения,4) -триггер22 переключится в единичное состояние. При этом логическая "1" установится на входе и на выходе элементаИ 26, включая привод 25 в режим медленного позиционирования. После того, как в процессе медленного вращения балансируемого ротора угол позиционирования уменьшится до угла выключения позиционирования (значениеугла выключения зависит от длительности импульсов на выходе формирователя 17 и может быть выбрано малым),отрицательный фронт 1 п 2 (фиг,2)на С -входе ) в .триггера 19 совпадает с импульсом на его 2 -входе, триггер 19 установится в единичное состояние и возвратит 5 -триггер 23 висходное состояние, В результате напервых входах и на выходах элементовИ 26 и 27 установится нулевой уровень,запрещающий прохождение команд (единичных уровней) на второй и третийвходы привода 25. На этом позиционирование заканчивается,Таким образом, балансируемый ротор будет автоматически установлен в положение, при котором место коррекции находится против устраняющей позиции,После этого производится устранение дисбаланса по показателям инди-катора 9 дисбаланса.Автоматизация процесса позициони" рования повышает точность и производительность балансировки.