Балансировочное устройство Советский патент 1983 года по МПК G01M1/22 

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в балансировочных автоматах и автоматических линиях с круговым движением транспорта, предназначенным для выполнения двух-трех циклов балансировки одного и того же ротора.: По основному авт. св. № 996886 известно балансировочное уст ройство, содержащее последовательно соединенные блок управления измерением, блок измерения и блок коррекции, а также блок управления коррекцией, выход которого связан с вторым входо блока коррекции, и блок памяти, который выполнен в виде последовательн соединенных регистра цикла измерения выполненного четырехразрядным, первого и второго регистров цикла корре ции и буферного регистра, выполненны трехразрядными, логического элемента ИЛИ-НЕ и элемента совпадения, второй вход которого связан с вторым выходом блока управления измерением, а выход - с. одним из входов регистра цикла измерения, другие входы которо го связаны с выходами буферного регистра, третий выход блока управления измерением связан с входами упра ления записью регистров, выходы регистра цикла измерения связаны с вхо дом блока управления измерением, а выходы регистров цикла коррекции связаны с входами управления блока управления коррекцией С 1 }. Устройство предназначено для трех цикловой балансировки роторов с боль шими начальными дисбалансами и обеспечивает поочередно черновой, получистовой и чистовой циклы балансиров ки каждого из роторов споследующим контролем уровня остаточного дисбаланса. Недостатком известного устройства является заранее заложенная программа балансировки каждого из роторов, обусловленная жесткой очередностью циклов балансировки: чернового, полу чистового, чистового и цикла контроля остаточного дисбаланса. В то же время статическая обработка данных в начальных дисбалансах роторов показывает, что в ряде случаев дисбала сы этого изделия могут быть меньше по величине, чем допускаемые значения для указанных циклов балансировки. В этом случае более грубые циклы балансировки можно не проводить, а сразу необходимо приступать к более точному циклу. Вместе с тем указанному устройству присуща WctKaR последовательность циклов балансировки от грубого к томному. В результате этого кахчдый ротор балансируется последовательно на Каждом, цикле балансировки, что снижает ее производитeльнocт. Цель изобретения - повышение производительности процесса балансировки. Поставленная цель достигается тем, что балансировочное устройство снабжено блоком выбора цикла, выполненным в виде последовательно соединенных элемента временной задержки, элемента ЗИ и элемента запрета, выход которого связан с входом сдвига вправо регистра цикла измерения, последовательно соединенных элемента 2И-НЕ и второго элемента 2И, выход которого подключен ко второму входу блока управления измерением, и третьего элемента 2И, первый вход которого связан с первым входом элемента запрета, второй вход - с вторым входом элемента запрета и с выходом четвертого разряда регистра цикла измерения, а Выход подключен к третьему входу блока управления измерением, второй вход элемента ЗИ соединен с первым входом элемента 2И-НЕ и вторым выходом блока измерений, а третий его вход - с вторым входом элемента 2И-НЕ и третьим выходом блока измерения, второй вход второго элемента 2И подключен к выходу элемента временной задержки, а вход последнего соединен с первым выходом блока управления измерением. На чертеже представлена блок-схема балансировочного устройства. Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 управления измерением, блок 2 измерения, который выполнен в виде левого измерительного канала 3, правого измерительного канала 4, входь которых соединены, между собой, и пороговых элементов 5 и 6, вход каждого из которых соединен с выходом левого и правого измерительных каналов cootBetcTBeHно, и блок 7 коррекции, а также блок 8 управления коррекцией, выход которого связан с вторым входом блока 7 коррекции, блок 9 памяти, который выполнен в виде последовательно соединенных регистра 10 цикла измерения.

представляющего собой четырехразрядный регистр последовательно-параллельного типа, первого регистра 11 цикла коррекции, второго регистра 12 цикла коррекции, буферного регистра 13, причем регистры 11-13 выполнены трехразрядными, логического элемента /Ik ЗИЛИ-НЕ и ,0лемента 15 2И, второй вход которого связан с вторым выходом блока 1 управления измерением , а зыход - с одним из входов регистра 10 цикла измерения, другие входы которого связаны с выходами буферного регистра 13, и блок 16 выбора цикла, который выполнен в виде последовательно соединенных элемента 17 временной задержки, элемента 18 ЗИ, и элемента 19 запрета, выход которого связан с входом сдвига вправо регистра 10. цикла измерения, последовательно соединенных элемента 20 2И-НЁ, и второго элемента

212И, выход которого подключен ко второму входу блока 1 управления измерением, а также третьего элемента

222И, первый вход которого связан

с первым входом элемента 19 запрета, в торой вход - с вторым входом элемен та 19 запрета и с выходом четвертого разряда регистра 10 цикла измерения, а выход подключен к третьему входу блока 1 управления измерением, второй вход элемента 18 ЗИсоединен с первым входом элемента 20 2И-НЕ и выходом порогового элемента 5 блока 2 измерения, а третий его вход с вторым входом элемента 20 2И-НЕ и выходом порогоеого элемента 5 блока 2 измерения , второй вход второго элемента 21 2И подключен к выходу элемента 17 временной задержки, а вход последнего соединен с первым выходом блока 1 управления измерением. Третий выход блока 1 управления измерением связан с входами управления записью регистров 10-13 выходы регистра 10 цикла измерения связаны с входом блока 1 управления измерением, а выходы регистров 11 и 12 цикла коррекции связаны с входами блока 8 управления коррекцией.

Устройство работает следующим образом.:

Ротор (на чертеже не показан), впервые попавший на балансировку, по соотношению начального и остаточного дисбаланса должен пройти один, два ,или три цикла (в случае трех циклов черновой, получистовой и чистовой.

в случае двух циклов - получистовой и чистовой, в случае одного цикла чистовой), с последующим контролем уровня остаточного дисбаланса, Каждый

из циклов балансировки производят в разных плоскостях коррекции и с разными масштабами измерения и коррекции , Дисбаланс ротора измеряется блоком 2 измерения, два измеритель. ных канала 3 и и которого содержат датчики, масштабные услители, схему разделения плоскостей коррекции, опорный генератор, синхронные детекторы, приборы для индикации парамет5 ров дисбаланса (на чертеже не показаны) и обеспечивают измерение параметров дисбаланса ротора в каждой из плоскостей коррекции. Пороговые элементы 5 и 6 обеспечивают сравне0 ние уровня значения дисбаланса с заданным значением на каждом из циклов и включены на те выходы измерительных каналов 3 И , которые содержат информацию о значении дисбаланса в плос5 кости коррекции ротора.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства в том случае, когда начальные дисбалансы роторов, поступивших на балансировку, потребуют трех ее циклов.

Команда в блок 2 измерения о номере цикла приходит из блока 1 управления измерением, в состав которого входят элементы, управляющие работой механизмов и блоков измерительной позиции, в том числе путевые переключатели, реле,, электродвигатели, электромагниты. Если ротор поступает на балансировку с цехового транспорта, то блок 1 управления измерением формирует ;игнал :о наличии балансируемого ротора на измерительной позиции. После соответствующей обработки этот сигнал выходит из блока 1 и поступает на вход элемента 15 2И. При отсутствии роторов на второй корректирующей позиции сигнал с выхода элемента 15 2И поступает на вход младшего .разряда регистра 10 цикла измерения. Условно принимаем, что левйй разряд каждого из регистров 0-13 Младший, а далее слева направо в каждом регистре 10-13 более старший разряд. Поступив на вход младшего разряда регистра 10, сигнал с выхода элемен. та 15 2И переключает его младший разряд вединичное состояние, и с выхода регистра 10 цикла измерения поступает команда в блок 1 ynpaвлe ия измерением, который включает в блоке 2 грубый масштаб измерения (так как цикл балансировки черновой и пе реключает схему разделения плоскостей коррекции на соответствующие черновому циклу плоскости коррекции. После измерения дисбаланса блоком 2 измерения ротор перемещается на первую корректирующую позицию (на чертеже не показана). Вметете с перемеще нием ротора вся информация о параметрах его дисбаланса перемещается в блок 7 коррекции, содержащий два аналоговых запоминающих устройства (по числу корректирующих позиций) и элементы отсчета перемещений и.установки на угол ротора накаждой из корректирующих позиций. Команда на перемещение информации о параметрах,. дисбаланса формируется блоком 1 управления измерением. Тем же блоком 1 формируется и последовательность команд для управления записью регистро блока 9 памяти цикла. Сначала дается команда на запись в буферный регистр 13, затем во второй регистр 12 цикла коррекции, затем в первый регистр 11 цикла коррекции и далее в регистр 10 цикла измерения (кроме младшего разряда). Для упрощения ст гуктурной схе мы эти команды не разделены. После поочередного поступления команды в каждый из регистров на управление записью младший разряд первого регистра 11 цикла коррекции повторяет состояние выхода младшего разряда регистра 10 цикла измерения и выдает в блок 8 управления коррекцией команду о том, что на первой корректирующей позиции находится ротор с чер новым циклом балансировки (первая корректирующая позиция предназначена для коррекции дисбаланса, .например, в левой половине fJoTopa, а вторая в правой). В соответствии с полученной командой блок 9 управления коррекцией дает команду на работу корректирующих головок чернового цикла (например, с большим диаметром сверла и установленных в плоскостях коррекции чернового цикла), выполняет н обходимые переключения для отсчета этих головок, подключает необходимые механизмы ориентации ротора по углу. Одновременно с перемещением ротора с измерительной позиции на корректирующую на измерительную позицию поступает следующий ротор с цехового транспорта, и младший разряд регистра 10 цикла измерения по аналогии с описанным выше останется в единичном состоянии и дает команду для измерения параметров дисбаланса второго ротора с черновым циклом балансировки. Если ротор на измерительную позицию не поступает, то младший разряд регистра 10 переключается в состояние нуль и механизм измерительной позиции pa6otaTb не будет. Теперь, одновременно с коррекцией дисбаланса первого ротора производится замер дисбаланса второго ротора. По аналогии с описанным выше после окончания коррекции дисбаланса первого и измерения дисбаланса второго ротора оба ониПеремещаются дальше по линии: первый на вторую корректирующую позицию, второй - на первую корректирующую позицию. Одновременно на измерительную позицию может поступить третий ротор с черновым циклом балансировки. Информация о параметрах дисбаланса первого ротора перемещается в блоке 7 во второе аналоговое запоминающее устройство, второго ротора - из блока 2 измерения в блок 7 коррекции (в первое аналоговое запоминающее устройство), младшие разряды регистров 10-12 устанавливаются в единичное состояние по команде на управление записью от блока 1 управления измерением. Теперь в обработке на линии находятся уже три ротора: первый - на второй корректирующей позиции, второй - на первой корректирующей позиции, а третий - на измерительной позиции. После окончания чернового цикла каждой из позиций по аналогии с .описанным выше транспорт линии перемещает роторы на следующие позиции: первый - на измерительную, второй - на вторую корректирующую, третий - на первую корректирующую. Одновременно происходит перемещение информации о параметрах дисбаланса второго и третьего ротоipOB и запись состояний всех регист;ров. в соответствии с этим младший ,разряд буферного регистра 13. и второй разряд регистра 10 цикла измерения - устанавливаются в единичное состояние. Выход младшего разряда буферного регистра попадает на вход элемента 14 ЗИЛИ-НЕ, и на входе последнего появляется О, который через элемент 15 И попадает на вход младшего разряда регистра 10. Наличие в этом регистре одновременно ля в первом разряде и единицы во втором анализируется блоком 1 управления измерением, вырабатывается команда на запрет поступления четверто го ротора на измерительную позицию (на ней уже находится ротор, прошедший черновой цикл балансировки), про изводятся необходимые переключения в блоке 2 измерения (масштаба и в схеме разделения плоскостей коррекции) для измерения параметров дисбаланса ротора получистового цикла балансировки. Режим работы изменяется: измерительная позиция работает в получистовом цикле, а обе корректирующие - в черновом. По окончании работы всех позиций происходит перемещение информации и переключение ре гистров 10-13. При этом единицы будут, в следующих разрядах регистров: буферного - в младшем разряде, цикла измерения - во втором, первого цикла коррекции - во стором, второго цикла коррекции - в первом. В соответствии с этим позиции будут работать: измерительная и первая корректирующа в получистовом, а вторая корректирую щая - в черновом циклах. Таким обра.зом, перемещаяпо кругу три ротора и всю информацию о номере цикла И пара метрах дисбаланса каждого из них, на ступает момент, когда первый из пост пивших на линию роторов оказывается на измерительной позиции в четвертый .раз, пройдя три полных цикла балансировки. Единица на выходе четвертог разряда регистра 10 цикла измерения, поступив в блок 1 управления измерением, дает информацию о том, что у этого ротора следует измерить только значение остаточного дисбаланса. В том случае, когда значение остаточного дисбаланса ротора в каждой из плоскостей коррекции меньше допустимого, на выходах пороговых элементов 5 и 6 появляется высокий уровень .напряжения (1), который поступает на первые и вторые входы элементов 20 2И-НЕ и 18 ЗИ. Элемент 1 временной задержки своим входом подключен к выходу блока 1 управления измерением, дающим команду на начало измерения. Через промежуток, времени, необходимый для измерения параметров дисбаланса блоком 2 измерения ( с на выходе элемента 17 временной задержки появляется кратковременно высокий уровень напряжения и поступает на третий вход элемента 18 ЗИ и на первый вход элемента 21 2И. На выходе элемента 18 ЗИ появляется высокий уровень напряжения, который поступает на первый вход элемента 22 2И. Так как на втором входе элемента 22 2И есть высокий уровень с выхода четвертого разряда регистра 10 цикла измерения, то на выходе элемента 22 2И появляется высокий уровень, который поступает в блок 1 управления измерением на третий вход и дает команду о том, что на измерительной позиции находится ротор, дисбаланс которого ниже допустимого. Теперь предположим, что на автоматическую линию с цехового транспорта поступил ротор, начальный дисбаланс которого в каждой из плоскостей коррекции ниже начального дисбаланса получистового цикла балансировки, т.е. черновой цикл балансировки для этого ротора выполнять не нужно. Порог срабатывания элементов 5 и 6 на каждом из циклов балансировки соответствует начальному дисбалансу последующего цикла балансировки; при черновом цикле порог срабатывания равен начальному дисбалансу получистового цикла, при получистовом цикле - начальному дисбалансу чистового цикла, при чистовом цикле допускаемому остаточному дисбалансу ротора. Это может быть достигнуто как правильным выбором начального и остаточного дисбалансов на каждом из циклов, так и переключением порога срабатывания в случае необходимости (одновременно с переключением масштаба измерения) на каждом из циклов балансировки. Итак, на измери-; тельной позиции автоматической линии находится ротор, дисбаланс которого меньше начального дисбаланса получистового цикла балансировки, а в первом разряде регистра 10 записана единица, так как этот ротор поступил на линию с цехового транспорта. При измерении его дисба)1анса (измерение производится в черновом цикле) на выходе пороговых элемен- тов 5 и 6 появляются высокие уровни напряжения, которые поступят на первые и вторые входы элементов 20 2И-НЕ и 18 ЗИ. Когда на выходе элемента 17 временной задержки появляется высокий уровень и поступает на третий . вход элемента 18 ЗИ, на выходе последнего также появляется высокий уровень напряжения и поступает на пер91вые входы элементов 19 запрета и 22 2И. Так как на инверсном входе элeмeнta 19 запрета присутствует низ кий уровень напряжения () с выхода четвертого разряда регистра 10 цикла измерения (единица у этого регистра есть только в первом разряде) то на выходе элемента 19 запрете появляется высокий уровень напряжения и поступает на вхо/i для сдвига вправо регистра 10 цикла измерения. При поступлении команды на этот вход происходит перемещение записанной в регистре 10 информации на один разряд вправо, т.е. единица, из первого разряда переместится во второй разряд, а в первом,, третьем и четвёртом разрядах регистра 10 будет низки уровень напряжения. Эта информация (единица во втором разряде) поступает в блок 1 управления измерением, который дает команду на Повтор цикла измерения в масштабе пог1учистового цикла. Если дисбаланс ротора соответствует пблучистовому циклу, то элементы 5 и 6 не срабатывают, на их выходах оказывается низкий уровень напряжения, который поступает на входы элемента 20 2И-НЕ, и на выходе последнего оказывается высокий уровень напряжения. После окончания времени измерения на выходе элемента 1 временной задержки появляется 4 высокий уровень напряжения. В результате на обоих входах и на выходе элемента 21 2И появляется высокий уровень напряжения, и в блок 1 управления измерением поступает команда об окончании измерения.дисбаланса ротора. Если на вход автоматической линии поступает ротор, дисбаланс которого ниже допускаемого (т.е. вал можно вообще не балансировать на линии), то измерение начинается в первом цикле, затем автоматически переключается сначала на получистовой, затем на чистовой циклы, после чего будет произведен контрольный замер дисбаланса. В блок i управления измерением с хода элемента 22 2И поступает команда о том, что на измерительной позиции находится годный ротор, который затем изымается из линии, а на его место поступает следующий ротор с цехового транспорта. Таким образом, в результате введения в устройство блока выбора цикла количество циклов каждого из роторов определяется балансировочным устЕкзйством в зависимости от начального дисбаланса ротора, что позволит сократить время нахождения, на автоматической линии роторов с меньшим начальным дисбалансами и повысит производительность процесса балансировки.

БЛЛАНСИРОВОЧНОе УСТРОйСгВО по авт. св. Vf 996886, отличающееся тем, что, с целью повышения производительндсти балансировки, оно снабжено блоком выбора цикла, выполненным а виде пocлeдoвa тельно соединенных элементов временной задержки, элемента ЗИ и элемента запрета, выход которого связан с ..,, .входом сдвига вправо регистра цикла измерения, последовательно соединён-: ных элемента 2И-НЕ и второго элемента 2И, выход-которого подключен ко второму входу блока управления измерением, и третьего элемента 2И, первый вход которого связан с первым входом элемента запрета, второй вход - с вторым входом элемента запрета и с выходом четвертого разряда регистра цикла измерения, а выход подключен к третьему входу блока уп/равления измерением, второй вход элемента ЗИ соединен с первым входом элемента 2И-НЕ и вторым выходом блоi ка измерения, а третий его вход - с BTopbtM входом элемента 241-НЕ и треть(Л С им выходом блока измерения, второй вход второго элемента 2И подключен к выходу элемента временной задерЛки, а вход последнего соединен с первымвыходом блока управления измерением. ел 4 Ot) СО 4