CN110440985B - 一种适用于高速扫描电机的立式动平衡机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于高速扫描电机的立式动平衡机，包括机身、平衡检测台、旋转定位机构、加胶固化机构；平衡检测台包括检测台底座，与机身安装平台水平滑动连接，由第一丝杠螺母机构驱动，检测台底座上固装有速度传感器，其外部固装有电机安装座，电机安装座下端安装有电磁吸盘，检测台底座上设置转速传感器；旋转定位机构包括旋转定位台架，与机身安装立面上下滑动连接，由第二丝杆螺母机构驱动，旋转定位台架上安装有旋转电机和旋转杆，旋转杆下端安装有柔性连接头；加胶固化机构包括加胶固化台架，与机身安装立面上下滑动连接，由第三丝杆螺母机构驱动；加胶固化台架上设有加胶工作台，两者之间连有驱动气缸，加胶工作台上安装有紫外灯和加胶控制器。本发明提高了平衡效率及平衡精度。

Description

一种适用于高速扫描电机的立式动平衡机

技术领域

本发明属于动平衡机技术领域，具体涉及一种适用高速扫描电机的立式动平衡机。

背景技术

随着科学技术的发展及智能技术的进步，作为激光扫描模组、激光扫描雷达的核心部件“高速扫描电机”的需求也日益旺盛，高速扫描电机工作转速可达每分钟30000到60000转，且由于用于光学***，对电机的稳定性及回转精度也有极高的要求。由于电机在加工或装配过程中，不可避免的产生偏心及不平衡量，这就导致电机在高速工作时产生振动，严重影响电机甚至整个***的性能和寿命。因此，电机生产过程中需要对电机不平衡量进行有效的控制。

在传统方法中，电机平衡多是利用外接电机驱动转子旋转，平衡转速约为1000转到5000转每分钟，采用去料平衡方式，最小剩余不平衡量在2-5g·mm，难以满足高转速电机平衡需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种能提高平衡效率及平衡精度，可满足高速扫描电机的指标要求的适用于高速扫描电机的立式动平衡机。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种适用于高速扫描电机的立式动平衡机，其特征在于：包括机身、平衡检测台、旋转定位机构、加胶固化机构、驱动控制***及显示屏，所述旋转定位机构和加胶固化机构设置于平衡检测台的两侧；

所述机身上设置有安装平台和安装立面；

所述平衡检测台包括检测台底座，检测台底座通过水平设置的滑块滑轨配合结构与机身的安装平台连接，在检测台底座与安装平台之间设置有由第一电机驱动的第一丝杠螺母机构，在检测台底座上固定安装有速度传感器，速度传感器外固定安装有电机安装座，在电机安装座上设置有电机轴插孔和限位槽，在电机安装座下端安装有电磁吸盘，在检测台底座上位于电机安装座的外部安装有传感器安装架，在传感器安装架上安装有转速传感器；

所述旋转定位机构包括旋转定位台架，所述旋转定位台架通过竖向设置的滑块滑轨配合结构与机身的安装立面连接，在旋转定位台架与机身的安装立面之间设置有由第二电机驱动的第二丝杆螺母机构，在旋转定位台架上安装有自带编码器定位的旋转电机和直立设置的旋转杆，旋转电机与旋转杆的上端驱动连接，在旋转杆下端安装有柔性连接头；

所述加胶固化机构包括加胶固化台架，所述加胶固化台架通过竖向设置的滑块滑轨配合结构与机身的安装立面连接，在加胶固化台架与机身的安装立面之间设置有由第三电机驱动的第三丝杆螺母机构；在加胶固化台架上通过滑块滑轨配合结构连接有加胶工作台，加胶工作台的移动方向呈向内向下倾斜设置，在加胶工作台与加胶固化台架之间连接有驱动气缸，在加胶工作台上安装有上下设置的紫外灯和加胶控制器。

而且的，所述传感器安装架为可调式安装架结构，包括固定架和调整架两部分，固定架与检测台底座固定连接，在固定架上设置有连接螺孔，在调整架上设置有长槽孔，调整架通过穿装连接于长槽孔和连接螺孔内的螺钉以上下可摆动调节、且前后可移动调节的方式与固定架连接，所述转速传感器安装在调整架上。

而且的，所述驱动控制***安装于机身内，所述显示屏安装于机身的一侧外。

本发明具有的优点和积极效果：

本发明立式动平衡机在进行电机平衡测试时，采用扫描电机自驱动方式，能够自动进行动平衡检测，可进行角度定位和双面加胶平衡，电机使用磁吸方式固定，检测精度可达1mg·mm，加胶精度可达0.2mg，极大的提高了平衡效率及平衡精度，达到了高速扫描电机的指标要求。

附图说明

图1是本发明的整体平面结构示意图；

图2是图1中平衡检测台部分的局部放大示意图；

图3是图1中平衡检测台部分的立体结构示意图；

图4是图1中旋转定位机构部分的局部放大示意图；

图5是图1中加胶固化机构部分的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种适用于高速扫描电机的立式动平衡机，请参见图1-5，其特征在于：包括机身1、平衡检测台3、旋转定位机构4、加胶固化机构2、驱动控制***(在附图中未示意图出)及显示屏5，所述旋转定位机构和加胶固化机构设置于平衡检测台的两侧。

所述机身上设置有安装平台和安装立面，安装平台用于安装平衡检测台，安装立面用于安装旋转定位机构和加胶固化机构。

所述平衡检测台包括检测台底座3-6，检测台底座通过水平设置的滑块滑轨配合结构与机身的安装平台连接，在检测台底座与安装平台之间设置有由第一电机3-8驱动的第一丝杠螺母机构3-7，以实现平衡检测台在水平面上沿前后方向移动。在检测台底座上固定安装有速度传感器3-3，速度传感器用于采集扫描电机的平衡数据，将数据传输给驱动控制***，以解算出扫描电机上下两面的动不平衡量及角度。速度传感器外固定安装有电机安装座3-4，在电机安装座上设置有垂直的电机轴插孔，用来插装扫描电机的中心轴，且在电机安装座的上端设置限位槽，用来对电机进行限位。在电机安装座下端安装有电磁吸盘3-5，使用磁吸的方式紧固扫描电机，具有方便拆卸的优点。在检测台底座上位于电机安装座的外部安装有传感器安装架3-1，在传感器安装架上安装有转速传感器3-2，转速传感器用于确定扫描电机零位和实时检测扫描电机转速，并将结果反馈到驱动控制***。

所述旋转定位机构包括旋转定位台架4-3，所述旋转定位台架通过竖向设置的滑块滑轨配合结构与机身的安装立面连接，在旋转定位台架与机身的安装立面之间设置有由第二电机4-1驱动的第二丝杆螺母机构4-2，以实现旋转定位机构沿上下方向移动。在旋转定位台架上安装有旋转电机4-4和直立设置的旋转杆4-5，旋转电机与旋转杆的上端驱动连接，在旋转杆下端安装有柔性连接头4-6，柔性连接头采用橡胶材料制成。当柔性连接头压在扫描电机上端面时，旋转电机带动柔性连接头回转，柔性连接头通过摩擦力带动扫描电机转子做旋转运动，旋转电机自带编码器定位，通过控制旋转电机的回转角度可以确定被测扫描电机回转角度。

上述旋转电机可与旋转杆的上端直接连接，或在旋转电机的输出端与旋转杆的上端之间设置传动机构进行连接，传动机构可采用齿轮传动机构或附图所示的带传动机构，在本发明中，旋转电机可与旋转杆的上端优选通过带传动机构进行连接，这样，可将旋转电机设置在远离平衡检测台的位置，便于对扫描电机进行安装和拆卸操作。

所述加胶固化机构包括加胶固化台架2-3，所述加胶固化台架通过竖向设置的滑块滑轨配合结构与机身的安装立面连接，在加胶固化台架与机身的安装立面之间设置有由第三电机2-1驱动的第三丝杆螺母机构2-2，以实现加胶固化机构沿上下方向移动。在加胶固化台架上通过滑块滑轨配合结构连接有加胶工作台2-5，加胶工作台的移动方向呈向内向下倾斜设置，在加胶工作台与加胶固化台架之间连接有驱动气缸2-4，在加胶工作台上安装有上下设置的紫外灯2-6和加胶控制器2-7。上述驱动气缸带动紫外灯和加胶控制器侧向移动，使加胶控制器的加胶头对准扫描电机上的待加胶平衡面，加胶控制器由驱动控制***控制，可以控制加胶头2-7-1的开闭时间，用以实现对扫描电机加胶平衡面的精准加胶，加胶控制器使用压力加胶方式，通过控制加胶时间和加胶压力控制加胶量，并引入补偿曲线，提高加胶精度，加胶精度可达0.2mg；使用弧线加胶方式，有效的避免了加胶导致的电机风噪增大。紫外灯在完成加胶动作后开启，照射加注在电机平衡面上的光固化胶，使其固化。

上述结构中，所述传感器安装架优选采用可调式安装架结构，包括固定架3-1-1和调整架3-1-2两部分，固定架与检测台底座固定连接，在固定架上设置有连接螺孔，在调整架上设置有长槽孔，调整架通过穿装连接于长槽孔和连接螺孔内的螺钉与固定架连接，所述转速传感器安装在调整架上。该可调式安装架结构可使调整架进行上下可摆动调节及前后可移动调节，从而改变转速传感器的探测角度和探测位置，以满足不同型号扫描电机的平衡需求，增大了动平衡机的适用性。

上述结构中，所述驱动控制***进一步安装于机身内，所述显示屏安装于机身的一侧外。显示屏用于显示平衡机状态、电机不平衡量及角度的测量结果、电机实时转速等信息。

采用本立式动平衡机的整个自动平衡过程如下：

1、人工将被测扫描电机6放置在电机安装座上，***扫描电机线缆接头，按下操作面板上的启动按钮，动平衡机进入自动平衡程序；

2、电磁吸盘通电，固定被测扫描电机，平衡检测台向后移动，进入平衡位置，启动扫描电机并由转速传感器监测扫描电机是否达到平衡转速，平衡转速可在10000rpm到50000rpm间设定，达到设定转速后，速度传感器采集平衡数据，并由驱动控制***解算出扫描电机的上下两面的动不平衡量及角度；

3、停止扫描电机，待扫描电机静止后，旋转定位机构下降，柔性连接头压在被测扫描电机上端面，启动旋转电机，带动被测扫描电机旋转，由转速传感器确定被测扫描电机旋转零位，再旋转到驱动控制***解算出的上端面平衡角度；

4、加胶固化机构下降，驱动气缸带动加胶工作台向右下移动，使得加胶头到达被测扫描电机上端面指定位置，加胶控制器开启，同时旋转电机带动被测扫描电机做缓慢的回转运动，达到确定加胶量时，加胶控制器关闭，旋转电机停止，开启紫外灯照射加胶位置使加注的光固化胶固化；此过程中保证加胶质量的质心与解算出的平衡量位置重合，以此实现弧线加胶，有效较低电机风噪。

5、重复步骤3、步骤4完成被测扫描电机下端面的加胶固化动作。

6、旋转定位机构和加胶固化机构上升，回到待机位置，启动扫描电机测试加胶后电机不平衡量，若扫描电机不平衡量未达到设定值，则重复步骤3、步骤4、步骤5，若扫描电机不平衡量达到设定值则进行下一步；

7、平衡检测台向前移动，达到待机位置，电磁吸盘断电，松开被测扫描电机，人工拔下电机线缆接头，取下被测扫描电机，完成扫描电机平衡。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (3)

1.一种适用于高速扫描电机的立式动平衡机，其特征在于：包括机身、平衡检测台、旋转定位机构、加胶固化机构、驱动控制***及显示屏，所述旋转定位机构和加胶固化机构设置于平衡检测台的两侧；

所述机身上设置有安装平台和安装立面；

所述平衡检测台包括检测台底座，检测台底座通过水平设置的滑块滑轨配合结构与机身的安装平台连接，在检测台底座与安装平台之间设置有由第一电机驱动的第一丝杠螺母机构，在检测台底座上固定安装有速度传感器，速度传感器外固定安装有电机安装座，在电机安装座上设置有电机轴插孔和限位槽，在电机安装座下端安装有电磁吸盘，在检测台底座上位于电机安装座的外部安装有传感器安装架，在传感器安装架上安装有转速传感器；

所述旋转定位机构包括旋转定位台架，所述旋转定位台架通过竖向设置的滑块滑轨配合结构与机身的安装立面连接，在旋转定位台架与机身的安装立面之间设置有由第二电机驱动的第二丝杆螺母机构，在旋转定位台架上安装有自带编码器定位的旋转电机和直立设置的旋转杆，旋转电机与旋转杆的上端驱动连接，在旋转杆下端安装有柔性连接头；

所述加胶固化机构包括加胶固化台架，所述加胶固化台架通过竖向设置的滑块滑轨配合结构与机身的安装立面连接，在加胶固化台架与机身的安装立面之间设置有由第三电机驱动的第三丝杆螺母机构；在加胶固化台架上通过滑块滑轨配合结构连接有加胶工作台，加胶工作台的移动方向呈向内向下倾斜设置，在加胶工作台与加胶固化台架之间连接有驱动气缸，在加胶工作台上安装有上下设置的紫外灯和加胶控制器，通过加胶控制器控制加胶精度0.2mg。

2.根据权利要求1所述的适用于高速扫描电机的立式动平衡机，其特征在于：所述传感器安装架为可调式安装架结构，包括固定架和调整架两部分，固定架与检测台底座固定连接，在固定架上设置有连接螺孔，在调整架上设置有长槽孔，调整架通过穿装连接于长槽孔和连接螺孔内的螺钉以上下可摆动调节、且前后可移动调节的方式与固定架连接，所述转速传感器安装在调整架上。

3.根据权利要求1所述的适用于高速扫描电机的立式动平衡机，其特征在于：所述驱动控制***安装于机身内，所述显示屏安装于机身的一侧外。

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