多工位全自动动平衡机开发

　　动平衡是旋转类产品生产、制造过程中必须解决的一个基本的共性问题，其优劣程度直接决定产品的工作性能、使用寿命，对产品的质量产生巨大的影响。如在汽车和电动工具等行业，其电机向高速化和轻量化发展，对此类产品的振动、噪声等性能要求也越来越高，相应的电机转子对动平衡技术也提出了更苛刻的要求。国内电机制造厂的转子动平衡，除了少数厂引进国外全自动动平衡外，大多数厂仍为手工去重。手工去重一般需去重 4 ～ 5 次，不仅生产效率低、校正质量差，而且对转子的破坏大。单是操作人员经验所引起的重量偏差就达 10% ～50%，对转子电气性能的削弱造成电机性能退化，不能满足高效生产优质电机的需要[1]。因此研制、开发高精度、高效率、自动化的动平衡机成为必要。

　　1 总体方案

　　动平衡校正工艺主要有测量、校正、检验三道工序，为实现全自动，通常还需自动传送、分拣等辅助工艺。

　　多工位全自动动平衡机因校正工艺被分为几道工序并行、同步进行，极大提高了平衡校正效率; 另外将任务分解，在不同的工位并行处理，降低系统的集成度和复杂度，提高可靠性，容易实现模块化。典型的多工位全自动动平衡采用六工位，主要由准备工位、测量工位、第一面去重工位、第二面转相工位、第二面去重工位、检验工位以及旋转机械手传送装置、输送装置、控制系统和辅助系统等组成[2]，如图1 所示。

　　两工位全自动动平衡机布局方案如图2 所示，由动平衡测量、校正两个工位及机械手传送装置等组成。测量工位的功能为测量转子两校正面上的不平衡量的大小和相位，并将转子停止于其中一校正面不平衡量的相位上( 使转子该校正面上的不平衡量方位垂直向下) ; 校正工位的功能为转子两校正平面上不平衡量的校正; 机械手传送装置负责测量和校正两工位上转子的传送。其工作过程为: 测量、校正两工位并行处理，测量工位任务完成的转子传送给校正工位进行去重，同时校正工位任务完成的转子传送给测量工位进行检测，符合平衡要求，则取下，换入新转子。否则再由机械手传送到校正工位进行二次去重，超过三次还不满足要求，即判废，换入新转子。如此循环进行。

　　2 主要单元模块

　　2. 1 测量单元

　　测量单元的主要功能为转子的不平衡量的测量，通过利用一定的驱动设备带动待测转子运转，使其处于易于表征自身不平衡特征的状态中，这些动平衡特征信息通过支承传递到传感器上，由其转换为电量信号，并经调理、采集和分析处理完成对不平衡量幅值和相位的确定。除此以外，为配合自动校正，还需在测量结束时，将转子快速、准确地停在第一校正面的相位上。如图3 为测量单元结构示意图。