CN211626810U - 全自动平衡机陶瓷材料去料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动平衡机陶瓷材料去料机构，包括一基座，基座上设有一放置转子的支架，支架一侧设有倾斜设置的光电传感器；所述基座上方设有磨削去料组件，磨削去料组件包括磨头，带动磨头平移的第一驱动组件、带动磨头升降的第二驱动组件以及带动磨头旋转的第三驱动组件；还包括主控模块，主控模块控制三个驱动组件的启停，控制磨头进行平移、升降和旋转。本实用新型可以对陶瓷材质的转子进行去料，通过陶瓷转子顺时针和逆时针旋转交替去料的方式，保证去料深度小于等于陶瓷转子所允许的最大去料深度，避免伤害陶瓷转子中的线圈元件，同时去除对陶瓷转子的不平衡量。

Description

全自动平衡机陶瓷材料去料机构

技术领域

本实用新型属于动平衡机械领域，特别是涉及一种全自动平衡机陶瓷材料去料机构。

背景技术

电动机是重要的生产和生活用品。电机中的转子由于受材料、制造工艺及装配的影响，存在着不平衡量。转子在转动时会产生振动，带来噪音、缩短产品寿命等不良影响，甚至带来危险。因此，必须对转子进行动平衡。

电机转子动平衡的校正设备可分为两大类，即手工校正动平衡机和全自动动平衡机。全自动动平衡机因为其生产效率高，平衡精度高，性能稳定，能够对转子切削进行优化等优点，必然成为未来平衡机行业的发展趋势。

全自动动平衡机切削对象是转子，原理就是：通过高速精密的速度传感器测量出不平衡量所处的相位，通过振动传感器测量出不平衡量的大小，将转子的总不平衡量通过计算折算到两个校准平面上。然后再在两个校准平面上进行平衡校正。

而对于某些转子，其上面可能还有一些具有特殊性能的材料，如陶瓷材料。陶瓷材料韧性较差，材料易脆，难以通过传统的铣刀结构对其精细加工从而达到平衡校正的目的，又由于陶瓷材料具有耐高温的特性，新式的激光元件也难以对进行加工。

对于含有陶瓷材料的转子，常见的平衡校正方法为，在转子上附加金属铜或者金属铝等便于加工的材料，然后将校准平面移至可加工的金属部件上。但是某些转子对自身转子尺寸规格有着严格的要求，附加材料的方式难以满足其严格的尺寸要求。同时，附加材料自身会存在不平衡量，使得初始不平衡量变大。

发明内容

本实用新型的目的是一种能够对含有陶瓷材料的转子去不平衡量的全自动平衡机陶瓷材料去料机构。

为此，本实用新型的技术方案是：全自动平衡机陶瓷材料去料机构，其特征在于：包括一基座，基座上设有一放置转子的支架，支架一侧设有倾斜设置的光电传感器；所述基座上方设有磨削去料组件，磨削去料组件包括磨头，带动磨头平移的第一驱动组件、带动磨头升降的第二驱动组件以及带动磨头旋转的第三驱动组件；还包括主控模块，主控模块控制三个驱动组件的启停，控制磨头进行平移、升降和旋转。

进一步地，所述光电传感器倾斜45度角设置，磨头竖直设置在基座上方，光电传感器的检测方向与磨头所在直线呈45度夹角。

进一步地，所述支架侧面设有固定转子的夹紧机构。

进一步地，所述磨头由以下重量份的组分组成：金刚砂5-10份、环氧树脂8-14份、氧化钙2份、碳酸钙2-4份、硫酸钡2-4份、金红石钛白粉5-11份。

将陶瓷转子以及驱动其旋转的转子电机一起放置到平衡机上进行平衡检测。平衡机测量得到转子不平衡量的大小和相位以后，由机械手将陶瓷转子转移放置到支架的凹槽上，转子电机使陶瓷转子旋转，当光电传感器找到转子零位光标后，转子电机继续驱动陶瓷转子旋转不平衡量相位+45°的角度。转子旋转至上面指定位置后，转子电机停止，夹紧机构将转子夹紧。主控模块控制三个驱动组件运行，使得磨头下降且平移至与陶瓷转子相接触，完成对刀。对刀完成后，主控模块控制第三驱动组件使磨头开始旋转，同时控制第一驱动组件，使得磨头同步跟进移动，控制模块结合陶瓷材料的去除效率测试结构计算给出磨头的转速和行程。

为了保证不伤害陶瓷转子中的线圈元件，需要对陶瓷转子形状参数进行设置，当去料深度达到陶瓷转子所允许的最大去料深度时，磨头停止转动且退出离开转子，夹紧机构松开，驱动转子电机顺时针旋转一定角度后，进行去料操作，然后逆时针旋转一定角度后，再进行去料操作。重复进行顺时针和逆时针的旋转后再去料操作，直至不平衡量得到去除。

本实用新型可以对陶瓷材质的转子进行去料，根据陶瓷转子形状参数进行设置，通过陶瓷转子顺时针和逆时针旋转交替去料的方式，保证去料深度小于等于陶瓷转子所允许的最大去料深度，避免伤害陶瓷转子中的线圈元件，同时去除对陶瓷转子的不平衡量。

附图说明

以下结合附图和本实用新型的实施方式来作进一步详细说明

图1、图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的结构主视图。

图中标记为：基座1、支架2、夹紧机构3、光电传感器4、磨头5、第一电机6、第二电机7、第三电机8、陶瓷转子9、转子电机10。

具体实施方式

参见附图。本实施例所述的去料机构，包括一基座1，基座上设有一支架2，陶瓷转子9架设在支架上，支架2侧面设有固定转子的夹紧机构3。支架一侧设有光电传感器4，光电传感器4向上倾斜45度角；所述基座1上方设有磨削去料组件，磨削去料组件包括磨头5，带动磨头平移的第一驱动组件、带动磨头升降的第二驱动组件以及带动磨头旋转的第三驱动组件；所述磨头5竖直设置在基座1上方，光电传感器4检测头的检测方向与磨头5所在直线呈45度夹角。

所述磨头由以下重量份的组分组成：金刚砂5-10份、环氧树脂8-14份、氧化钙2份、碳酸钙2-4份、硫酸钡2-4份、金红石钛白粉5-11份。磨头为消耗材料，磨头上面可以设置特定纹路标记线，当该标记线不再清晰可见时，需要更换新的磨头以保证去料效率。磨头为圆柱形结构，磨头上固体连接一基体，基体为柱状高强度非磁性材料，基体用于连接磨头。

所述第一驱动组件包括第一电机6和第一安装座，磨头通过基体固定在第一电机的电机轴上，由第一电机带动旋转；所述第一电机安装在第一安装座。第二驱动组件包括第二电机7、第二安装座、升降丝杆和升降活动块，所述第二安装座上设有竖直设置的第一滑槽，升降丝杆置于第一滑槽内，升降丝杆与第二电机相连接，升降活动块与升降丝杆螺旋配合，且升降活动块与第一滑槽滑动配合，所述第一安装座固定在升降活动块上，第二电机驱动升降丝杆旋转，使得升降丝杆带动第一安装座上下移动。第三驱动组件包括第三电机8、第三安装座、平移丝杆和平移活动块，所述第三安装座上设有水平设置的第二滑槽，平移丝杆置于第二滑槽内，平移丝杆与第三电机相连接，平移活动块与平移丝杆螺旋配合，且平移活动块与第二滑槽滑动配合，所述第二安装座固定在平移活动块上，第三电机驱动平移丝杆旋转，使得平移丝杆带动第二安装座水平移动，相对支架来回移动。

本实施例还包括主控模块，主控模块接收来自于平衡机的测量数据，并控制磨削去料组件对转子进行磨削去重。主控模块控制三个驱动组件的启停，控制磨头进行平移、升降和旋转等操作。

实际使用时：

步骤1)将陶瓷转子9以及驱动其旋转的转子电机10一起放置到平衡机上进行平衡检测；平衡机将测量得到转子不平衡量的大小和相位信息发送给主控模块，同时，主控模块内有该转子的型号信息；

步骤2)机械手将陶瓷转子9以及驱动其旋转的转子电机10一起转移放置到支架2的凹槽上，转子电机10使陶瓷转子9旋转；因为光电传感器4检测头的检测方向与磨头5所在直线呈45度夹角，所以当光电传感器4找到转子零位光标后，转子电机还需要继续驱动陶瓷转子旋转不平衡量相位+45°的角度；

步骤3)陶瓷转子9旋转至上面指定位置后，转子电机10停止工作，并通过支架侧面的夹紧机构3将陶瓷转子9夹紧；

步骤4)主控模块控制三个驱动组件运行，第二电机7驱动磨头下降至给定转子的直径高度，第三电机8驱动磨头前进，使磨头5刚好接触陶瓷转子9，完成对刀；转子直径和磨头前进距离由主控模块记录后可实现自动对刀；

步骤5)对刀完成后，第一电机6带动磨头5开始旋转，同时驱动第三电机8，使得磨头同步跟进移动，第一、第三电机的转速和行程，均由主控模块结合陶瓷转子的去除效率测试结构计算得出；

步骤6)为了保证不伤害陶瓷转子中的线圈元件，需要对陶瓷转子形状参数进行设置，当去料深度达到陶瓷转子所允许的最大去料深度时，磨头停止转动且退出离开转子，陶瓷转子上的夹紧机构松开，驱动转子电机顺时针旋转一定角度后，重复步骤4)和步骤5)，进行去料操作；然后逆时针旋转一定角度后，重复步骤4)和步骤5)，进行去料操作。重复进行顺时针和逆时针的旋转后再去料操作，直至不平衡量得到去除。

允许去料的位置为不平衡量所处相位±45°，结合转子形状尺寸和转子材料密度，可以计算得到去料机构能够去除的最大不平衡量。若转子初始不平衡量大于去料机构能够去除的最大不平衡量，则无法对该转子进行去重平衡，该转子应由机械手归入不合格品。

下表为磨头的具体参数和陶瓷磨削去料效率实测数据：

磨头直径(mm)	磨头轴直径(mm)	磨头电机功率转速(RPM)
			20mm	12mm	N＝2000
磨头HRA硬度	磨头HRC硬度	硬度(kgf/mm<sup>2</sup>)
			92.5	77	7000
磨头粒度	抗弯强度(MPa)	进给速率
			1μm	1237	Vf＝120mm/min
单个磨头可磨削陶瓷质量	精铣总时间
			20kg	500分钟

Claims (3)

1.全自动平衡机陶瓷材料去料机构，其特征在于：包括一基座，基座上设有一放置转子的支架，支架一侧设有倾斜设置的光电传感器；所述基座上方设有磨削去料组件，磨削去料组件包括磨头，带动磨头平移的第一驱动组件、带动磨头升降的第二驱动组件以及带动磨头旋转的第三驱动组件；还包括主控模块，主控模块控制三个驱动组件的启停，控制磨头进行平移、升降和旋转。

2.如权利要求1所述的全自动平衡机陶瓷材料去料机构，其特征在于：所述光电传感器倾斜45度角设置，磨头竖直设置在基座上方，光电传感器的检测方向与磨头所在直线呈45度夹角。

3.如权利要求1所述的全自动平衡机陶瓷材料去料机构，其特征在于：所述支架侧面设有固定转子的夹紧机构。

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