专利名称：动平衡测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及检测设备技术领域，特别涉及动平衡测试装置。
背景技术：
动平衡测试仪是测量旋转物体不平衡量大小和位置的仪器。 任何旋转物体在围绕其轴线旋转时，由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力。这种不平衡离心力作用在旋转物体轴承上会引起振动，产生噪声和加速轴承磨损，以致严重影响产品的性能和寿命。风扇等旋转零部件在制造过程中，都需要经过平衡才能平稳正常地运转。 根据动平衡测试仪测出的数据对旋转物体的不平衡量进行校正，可改善旋转物体
相对于轴线的质量分布，使旋转物体旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动力减少到允
许的范围之内。因此，动平衡测试仪是减小振动、改善性能和提高质量的必不可少的设备。 对于平衡要求高的旋转物体， 一般采用离心式单面或双面动平衡测试仪。 离心式平衡测试仪是在旋转物体旋转的状态下，根据旋转物体不平衡引起的支承
振动，或作用于支承的振动力来测量不平衡。其按校正平面数量的不同，可分为单面动平衡
测试仪和双面动平衡测试仪。单面动平衡测试仪只能测量一个平面上的不平衡(静不平
衡)，它虽然是在旋转物体旋转时进行测量，但仍属于静平衡测试仪。双面动平衡测试仪能
测量动不平衡，也能分别测量静不平衡和偶不平衡， 一般称为动平衡测试仪。 离心力式动平衡测试仪按支承特性不同，又可分为软支承动平衡测试仪和硬支承
动平衡测试仪。平衡转速高于旋转物体一支承系统固有频率的称为软支承动平衡测试仪。
这种动平衡测试仪的支承刚度�。衅骷觳獬龅男藕庞胫С械恼穸灰瞥烧取Ｆ胶庾�
速低于旋转物体一支承系统固有频率的称为硬支承动平衡测试仪，这种动平衡测试仪的支
承刚度大，传感器检测出的信号与支承的振动力成正比。 平衡测试仪的主要性能用最小可达剩余不平衡量，和不平衡量减少率两项综合指标表示。前者是动平衡测试仪能使旋转物体达到的剩余不平衡量的最小值，它是衡量动平衡测试仪最高平衡能力的指标；后者是经过一次校正后所减少的不平衡量与初始不平衡量之比，它是衡量平衡效率的指标， 一般用百分数表示。 在现代机械中，由于挠性旋转物体的广泛应用，人们研制挠性旋转物体动平衡测试仪。这类动平衡测试仪必须在旋转物体工作转速范围内进行无级调速；除能测量支承的振动或振动力外，还能测量旋转物体的挠曲变形。挠性旋转物体动平衡测试仪有时安装在真空防护室内，以适合汽轮机之类旋转物体的平衡，它配备有抽真空系统、润滑系统、润滑油除气系统和数据处理用计算机系统等庞大的辅助设备。 目前的平衡测试仪都是采用屏幕模拟显示旋转物体的不平衡量和不平衡角度，不能由平衡测试仪自动定位不平衡角度，需要操作员人为查找角度，工作量大、时间长且易出错，导致降低生产线批量生产效率。
3实用新型内容 本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种能够自动定位旋转物体的不平衡量和不平衡角度，定位准确，工作效率高的动平衡测试装置。[0012] 本实用新型的目的通过以下技术措施实现 动平衡测试装置，它包括机架，所述机架设置有伺服电机，机架的工作台枢设有工
件定位装置，所述工件定位装置与伺服电机的输出轴连接，所述工作台的侧端面设置有上
下排列的两个加速度传感器，所述加速度传感器与设置有计算不平衡量数据程序的计算机
输入端连接，所述机架对应工件的位置竖向滑设打点装置，所述打点装置与一气缸连接，所
述气缸和伺服电机分别与所述计算机的输出端连接。 本实用新型的进一步技术方案包括 所述工作台在垂直于所述工件定位装置旋转轴心的方向设置有光纤传感器，所述
光纤传感器正对所述工件定位装置，所述光纤传感器与所述计算机连接。 其中，所述机架包括支撑架、工作台和电机固定架；所述支撑架通过横向支撑杆和
竖向支撑杆与所述工作台固接，所述工作台底端高于所述支撑架底端，所述工件定位装置
通过传动带与固定于所述电机固定架的伺服电机输出轴连接。 进一步地，所述工作台凸设有平行于所述竖向支撑杆的支座，所述支座周缘可转动地套设有一传动轮，所述传动带包括第一级传动带和第二级传动带，所述第一级传动带连接在伺服电机与所述传动轮之间，所述第二级传动带连接在传动轮与工件定位装置之间。[0018] 其中，所述支座末端与所述电机固定架连接。 根据以上所述的，所述打点装置与气缸之间设置有Z轴调节装置，所述Z轴调节装置的调节方向垂直于所述气缸的中心轴线方向。 进一步地，所述气缸与机架之间设置有X轴调节装置，所述X轴调节装置的调节方
向垂直于Z轴调节装置的调节方向，且垂直于所述气缸的中心轴线方向。 本实用新型有益效果为本动平衡测试装置包括机架，所述机架设置有伺服电机，
机架的工作台枢设有工件定位装置，所述工件定位装置与伺服电机的输出轴连接，所述工
作台的侧端面设置有上下排列的两个加速度传感器，所述加速度传感器与设置有计算不平
衡量数据程序的计算机输入端连接，所述机架对应工件的位置竖向滑设打点装置，所述打
点装置与一气缸连接，所述气缸和伺服电机分别与所述计算机的输出端连接；工作时，将待
检测的工件固定于所述工件定位装置，启动伺服电机，带动工件旋转，由工件的不平衡引起
的振动通过所述工件定位装置传递至工作台后，被所述加速度传感器感应，两个加速度传
感器分别采集对应于工件顶端和底端的振动量数据，该振动量数据传递至计算机后，经所
述计算不平衡数据的程序计算后得出工件的不平衡量和不平衡角度，从而确定工件需修正
的位置，进而发出控制信号，驱使伺服电机停转，从而带动工件定位装置在工件待修正处正
对所述打点装置的位置停转，最后由计算机控制所述气缸运作，带动所述打点装置接近工
件，并在工件的待修正处打点标识，从而完成工件的动平衡测试，定位准确，检测效率高，且
工件的不平衡量数据由两个加速度传感器采集，检测精度高。
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的一种动平衡测试装置的结构示意图； 图2是本实用新型的一种动平衡测试装置的另一视角的结构示意图 图1和图2中包括 1——机架；11——工作台；12——支撑架；13——电机固定架；14——横向支撑杆；15——竖向支撑杆；16——支座；2——伺服电机；21——输出轴；3——工件定位装置；4——加速度传感器；5——打点装置；6——气缸；71——第一级传动带；72——第二级传动带；8——传动轮；9——X轴调节装置。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明，见图1和图2所示，这是本实用新型的较佳实施例 动平衡测试装置，它包括机架l，所述机架1设置有伺服电机2，机架1的工作台11枢设有工件定位装置3，所述工件定位装置3与伺服电机2的输出轴21连接，所述工作台11的侧端面设置有上下排列的两个加速度传感器4，所述加速度传感器4与设置有计算不平衡量数据程序的计算机输入端连接，所述机架1对应工件的位置竖向滑设打点装置5，所述打点装置5与一气缸6连接，所述气缸6和伺服电机2分别与所述计算机的输出端连接。[0029] 本实用新型主要测试旋转工件的动平衡性能，并对不平衡而需要修正的位置打点标识，在使用过程中，将待检测的工件固定于所述工件定位装置3，启动伺服电机2，带动工件旋转，由工件的不平衡引起的振动通过所述工件定位装置3传递至工作台11后，被所述加速度传感器4感应，两个加速度传感器4分别采集对应于工件顶端和底端的振动量数据，该振动量数据传递至计算机后，经所述计算不平衡数据的程序计算后得出工件的不平衡量和不平衡角度，从而确定工件需修正的位置，进而发出控制信号，驱使伺服电机2停转，从而带动工件定位装置3在工件待修正处正对所述打点装置5的位置停转，最后由计算机控制所述气缸6运作，带动所述打点装置5接近工件，并在工件的待修正处打点标识，从而完成工件的动平衡测试，定位准确，检测效率高，且工件的不平衡量数据由两个加速度传感器4采集，检测精度高。其中，所述加速度传感器4为现有技术，这里不赘述其工作原理。[0030] 其中，驱动所述工件定位装置3旋转的伺服电机2启动时间短，伺服电机2由0 3000转/分钟最多需要1秒，经过传送带变速后工件达到6000转/分钟也只需要1秒的时间；且伺服电机2测试转速稳定，调速更加准确，伺服电机2调速是通过改变输入脉冲数实现的，所述脉冲数可以由计算机程序控制，既方便快捷又准确。 所述工作台11在垂直于所述工件定位装置3旋转轴心的方向设置有光纤传感器，
所述光纤传感器正对所述工件定位装置3，所述光纤传感器与所述计算机连接。工作过程
中，可以以工件定位装置3启动时对应所述光纤传感器的感应点为角度原点，则伺服电机2
停转后，所述感应点相对所述光纤传感器偏移的角度即为不平衡角，该数据传输至计算机
后，可以精确地确定工件的不平衡角度，这提高了本实用新型的工作可靠性。 其中，所述机架1包括支撑架12、工作台11和电机固定架13 ;所述支撑架12通过
横向支撑杆14和竖向支撑杆15与所述工作台11固接，所述工作台11底端高于所述支撑
架12底端，所述工件定位装置3通过传动带与固定于所述电机固定架13的伺服电机2输出轴21连接。由于所述本实用新型的不平衡量是通过采集工件旋转时产生的振动数据实现动平衡测量的，而加速度传感器4设置于所述工作台11侧端面，为了减少伺服电机2转动所产生的振动以及地面振动对加速度传感器4的干扰，所述工作台11仅通过所述横向支撑杆14和竖向支撑杆15固定，工作台11大体悬空，这样提高了数据采集的准确性，减小误差，提高了工作可靠性。 其中，所述工作台11凸设有平行于所述竖向支撑杆15的支座16，所述支座16周缘可转动地套设有一传动轮8，所述传动带包括第一级传动带71和第二级传动带72，所述第一级传动带71连接在伺服电机2与所述传动轮8之间，所述第二级传动带72连接在传动轮8与工件定位装置3之间。这样，所述伺服电机2转动所产生的振动经第一级传动带71和第二级传动带72的传动转换后，对工作台11的干扰大幅下降，故而提高了测试准确性。[0034] 见图2所示，其中，所述支座16末端与所述电机固定架13连接。这样降低了支座16末端的自由度，减小了支座16在传动过程中的挠动，提高了测试准确性。所述打点装置5与气缸6之间设置有Z轴调节装置，所述Z轴调节装置的调节方向垂直于所述气缸6的中心轴线方向。 所述气缸6与机架1之间设置有X轴调节装置9，所述X轴调节装置9的调节方向
垂直于Z轴调节装置的调节方向，且垂直于所述气缸6的中心轴线方向。 上述X轴调节装置9和Z轴调节装置用于调节所述打点装置5相对于工件的位置，
以便对不同型号的工件进行动平衡测试时，打点装置5能正对工件表面；其中，所述X轴调
节装置9和Z轴调节装置可以在测试工作进行前进行预调，以使打点装置5处于合适位置。 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实
用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普
通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本
实用新型技术方案的实质和范围。
权利要求动平衡测试装置，其特征在于它包括机架，所述机架设置有伺服电机，机架的工作台枢设有工件定位装置，所述工件定位装置与伺服电机的输出轴连接，所述工作台的侧端面设置有上下排列的两个加速度传感器，所述加速度传感器与设置有计算不平衡量数据程序的计算机输入端连接，所述机架对应工件的位置竖向滑设打点装置，所述打点装置与一气缸连接，所述气缸和伺服电机分别与所述计算机的输出端连接。
2. 根据权利要求1所述的动平衡测试装置，其特征在于所述工作台在垂直于所述工 件定位装置旋转轴心的方向设置有光纤传感器，所述光纤传感器正对所述工件定位装置， 所述光纤传感器与所述计算机连接。
3. 根据权利要求2所述的动平衡测试装置，其特征在于所述机架包括支撑架、工作台 和电机固定架；所述支撑架通过横向支撑杆和竖向支撑杆与所述工作台固接，所述工作台 底端高于所述支撑架底端，所述工件定位装置通过传动带与固定于所述电机固定架的伺服 电机输出轴连接。
4. 根据权利要求3所述的动平衡测试装置，其特征在于所述工作台凸设有平行于所 述竖向支撑杆的支座，所述支座周缘可转动地套设有一传动轮，所述传动带包括第一级传 动带和第二级传动带，所述第一级传动带连接在伺服电机与所述传动轮之间，所述第二级 传动带连接在传动轮与工件定位装置之间。
5. 根据权利要求4所述的动平衡测试装置，其特征在于所述支座末端与所述电机固 定架连接。
6. 根据权利要求1 5任意一项所述的动平衡测试装置，其特征在于所述打点装置 与气缸之间设置有Z轴调节装置，所述Z轴调节装置的调节方向垂直于所述气缸的中心轴 线方向。
7. 根据权利要求6所述的动平衡测试装置，其特征在于所述气缸与机架之间设置有X轴调节装置，所述X轴调节装置的调节方向垂直于z轴调节装置的调节方向，且垂直于所述气缸的中心轴线方向。
专利摘要动平衡测试装置，包括机架，机架设置有伺服电机和工件定位装置，机架工作台的侧端面设置有上下排列的两个加速度传感器，加速度传感器与计算机输入端连接，机架竖向滑设有一与气缸连接的打点装置；工作时，由工件的不平衡引起的振动通过工件定位装置传递至工作台后，两个加速度传感器采集振动量数据，并传递至计算机，得出工件的不平衡量和不平衡角度，确定工件需修正的位置，伺服电机停转，工件定位装置在工件待修正处正对打点装置的位置停转，打点装置在工件的待修正处打点标识；其定位准确，检测效率高，检测精度高。
文档编号G01M1/22GK201514306SQ20092019528
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者唐强 申请人:东莞市杰创电子测控科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
