高精度網(wǎng)絡(luò)化新型動(dòng)平衡機(jī)研究與開發(fā).pdf

1、轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡在工業(yè)生產(chǎn)中占有極其重要的地位。目前動(dòng)平衡機(jī)標(biāo)定方法主要有永久標(biāo)定法、影響系數(shù)法和多元線性回歸法。永久標(biāo)定法因其簡單方便而被廣泛使用，但其忽略了平衡轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子質(zhì)量對動(dòng)平衡測試的影響，其測量精度有待提高。隨著信息化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的迅速發(fā)展，制造企業(yè)朝著網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)要求企業(yè)能夠有效管理多種規(guī)格平衡機(jī)的產(chǎn)能，在接到訂單后能根據(jù)平衡機(jī)產(chǎn)能進(jìn)行生產(chǎn)任務(wù)最優(yōu)分配及生產(chǎn)進(jìn)度的實(shí)時(shí)管理。然而目前動(dòng)平衡機(jī)大都單機(jī)作業(yè)，無法滿足

2、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的需求，另外大多數(shù)動(dòng)平衡機(jī)不能進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，即便能保存也無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，企業(yè)不能有效管理動(dòng)平衡數(shù)據(jù)，當(dāng)平衡后的轉(zhuǎn)子出現(xiàn)振動(dòng)問題時(shí)要實(shí)現(xiàn)質(zhì)量追溯十分困難。針對以上不足，本文研發(fā)了一款高精度網(wǎng)絡(luò)化新型動(dòng)平衡機(jī)。具體研究內(nèi)容如下：
　　1.提出了一種基于“單片機(jī)+平板電腦+云服務(wù)器”結(jié)構(gòu)的高精度網(wǎng)絡(luò)化動(dòng)平衡機(jī)方案。該方案以單片機(jī)為下位機(jī)，主要完成信號(hào)采集；平板電腦為上位機(jī)，主要負(fù)責(zé)動(dòng)平衡機(jī)測試監(jiān)控，不平衡解算和數(shù)據(jù)管理；上下

3、位機(jī)通過USB接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，平板電腦通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)向云服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸。
　　2.從擺架動(dòng)力學(xué)特性、電路設(shè)計(jì)和平衡算法三個(gè)方面研究提高動(dòng)平衡機(jī)測量精度的措施。建立動(dòng)平衡機(jī)有限元模型，通過模態(tài)分析、擺架剛度計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試研究擺架動(dòng)力學(xué)特性，探討因軌道間隙造成擺架傾斜對測量結(jié)果的影響。設(shè)計(jì)單片機(jī)預(yù)處理電路，采用低通濾波和自適應(yīng)跟蹤濾波方法精確提取不平衡信號(hào)。提出了基于插值法的動(dòng)平衡機(jī)標(biāo)定算法，采用整周期互相關(guān)算法求解不平

4、衡量的大小與相位。
　　3.提出了網(wǎng)絡(luò)化動(dòng)平衡機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案。企業(yè)通過 ERP和 MES系統(tǒng)有效管理平衡機(jī)產(chǎn)能，自動(dòng)下達(dá)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡測試任務(wù)，提高了企業(yè)的生產(chǎn)管理效率。借助MES中相關(guān)作業(yè)信息，實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡測試的追溯。利用WiFi無線通信技術(shù)，通過TCP協(xié)議完成動(dòng)平衡機(jī)向云服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
　　4.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文所開發(fā)動(dòng)平衡機(jī)具有較高的測量精度和平面分離度，并從壓電傳感器非線性、硬件測量和不平衡量校正等方面