汽车刹车盘片平衡机的定位、控制与优化测试

    汽车刹车盘片作为汽车安全部件的一个重要部分，其产品质量直接影响到车辆的运行性能。汽车刹车盘片由一个圆钢盘构成，汽车高速行进时由它带动轮胎高速旋转。刹车时，刹车卡钳夹住刹车盘片起到减速或停车的作用。刹车盘片的平衡效果是评价产品质量好坏的一个重要标准。刹车盘片装配前必须进行平衡校验，旨在提高其动平衡校验效率和平衡精度。开发并优化自动平衡设备已成为动平衡领域的一个研究重点。通过对国内外汽车刹车盘片平衡机研究现状及市场应用情况的调查分析，本文提出几个技术创新以优化汽车刹车盘片平衡机。

    １　刹车盘片中的关键技术问题确定

    １．１　单工位一体化的实现

    目前国内销售的大多数自动去重动平衡机的电气控制部分和机械部分是分开布局的，通常情况下是机床的外侧放置电气控制柜，所有的电气元件放在柜内，外部还需连接液压工作站。这不仅导致占地面积大、成本高，运输不方便，而且电控柜和机床分开移动时需要断开内部所有连线，搬运后又很难保证接线正确，不利于维护。

    分体式平衡机的设计理念源于早期的平衡机需要工业计算机、显示器的需求，这就导致电气控制柜体积变大。另外，工业计算机所使用的Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统是非实时的操作系统，系统的内容不可剪裁，不利于提高动平衡自动校正系统的工作效率，而且Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统会产生内存泄漏、病毒感染等问题，严重时甚至会发生系统崩溃，所以维护成本较高。此外，Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统涉及软件知识产权问题，系统的销售成本因此也随之增加。为了避免以上所述的弊端，本文提出将利用ＰＬＣ和工业触摸屏代替工业计算机和显示器，缩小了元件体积，提高了抗干扰能力，使电气控制部分与机械操作部分实现一体化成为可能。

    １．２　不平衡定位的优化

    平衡机主轴测量程序主要是控制主轴伺服电机的启动和停止、速度的选择及测量后主轴的定位，也就是根据不平衡位置确定主轴的停止位置。在主轴定位过程中，因为测量主轴带动工件旋转速度较快，其转动惯量较大，准确定位较难，每次定位的角度又不相同，在每次测量完成并计算铣削角度之后才能得到主轴的准确定位角度。本文提出通过把测量所用的脉冲数补偿到主轴旋转脉冲的整数倍、计算定位位置并修改主轴脉冲数、主轴停止后的误差修正等３个步骤以优化不平衡的定位。

    １．３  铣削深度的控制优化

    控制部分的另一个难点是如何控制铣削深度的准确性。一般认为，伺服系统可以完全满足精度要求，但在实际工作中需要平衡去重的工件有时会存在工差，这就造成通过距离来设定控制进刀深度的误差。其结果将导致去重精度不稳定，影响生产。本文提出利用ＰＬＣ外部中断输入来解决此问题。当滑台向前进给铣刀接触工件的瞬间，发送信号给ＰＬＣ的中断输入点进入中断程序开始计数脉冲数，这样就可避免因为工件工差造成的进刀不准确。