高精度網(wǎng)絡(luò)化新型動平衡機研究與開發(fā).pdf

1、轉(zhuǎn)子的動平衡在工業(yè)生產(chǎn)中占有極其重要的地位。目前動平衡機標定方法主要有永久標定法、影響系數(shù)法和多元線性回歸法。永久標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)格平衡機的產(chǎn)能，在接到訂單后能根據(jù)平衡機產(chǎn)能進行生產(chǎn)任務(wù)最優(yōu)分配及生產(chǎn)進度的實時管理。然而目前動平衡機大都單機作業(yè)，無法滿足

2、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的需求，另外大多數(shù)動平衡機不能進行數(shù)據(jù)保存，即便能保存也無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，企業(yè)不能有效管理動平衡數(shù)據(jù)，當平衡后的轉(zhuǎn)子出現(xiàn)振動問題時要實現(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)化新型動平衡機。具體研究內(nèi)容如下：
　　1.提出了一種基于“單片機+平板電腦+云服務(wù)器”結(jié)構(gòu)的高精度網(wǎng)絡(luò)化動平衡機方案。該方案以單片機為下位機，主要完成信號采集；平板電腦為上位機，主要負責動平衡機測試監(jiān)控，不平衡解算和數(shù)據(jù)管理；上下

3、位機通過USB接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，平板電腦通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)向云服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸。
　　2.從擺架動力學特性、電路設(shè)計和平衡算法三個方面研究提高動平衡機測量精度的措施。建立動平衡機有限元模型，通過模態(tài)分析、擺架剛度計算和實驗測試研究擺架動力學特性，探討因軌道間隙造成擺架傾斜對測量結(jié)果的影響。設(shè)計單片機預(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。提出了基于插值法的動平衡機標定算法，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)化動平衡機的實現(xiàn)方案。企業(yè)通過 ERP和 MES系統(tǒng)有效管理平衡機產(chǎn)能，自動下達轉(zhuǎn)子動平衡測試任務(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，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子動平衡測試的追溯。利用WiFi無線通信技術(shù)，通過TCP協(xié)議完成動平衡機向云服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
　　4.通過實驗驗證了本文所開發(fā)動平衡機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