Устройство для динамической балансировки лучом лазера роторов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ ЛУЧОМ ЛАЗЕРА РОТОРОВ, имеющих собственный привод, содержащее основание, закреппе ные на нем подвес для установки ротора, расположенные соосно с ротором вращаюмлуюся оптическую систему с приводом и кор 1,ректирующий лазер.датчик опорного сигнала и датчики дисбаланса, связанные с подве- . сом, соединенный с датчиками блок измерения , датчик опорного сигнала враща. щейся оптической системы, последоватеп : Но соединенные блок преобразования, блок синхронизации, второй вход которого соединен с выходом датчика опорного сигнала вращающейся оптической системы, Ef бпо& управления,-второй, вход которого связав с вторым выходом блока преобразованвя, , а выход - с входом упргавлемия пазера, блок управления скоростью врашакшейся оптической системы, вход которого ПСА ктпочбн к выходу датчика опорного сигнала вращающейся оптической снстемы. источник переменного тока, первый блок ключей, вх(}ды которого соединены с ио- , точником переменного тока, а выходы с приводом вращающейся ситической системы , блок командных сигналов и второй блок ключей, входы которого соединены с источником переменного тока, а выходыс приводом ротора, отличающееся тем, что, с целью повышэния точнооти балансировки и производительности, блок управления скоростью вращающейся оптической системы вьшолнен в виде последовательно соединенных кварцевого генератора, трех делителей частоты, эле менга ЗИ-2ИЛИ и счетчика, друх регистi ров, информационные входы которых сое . динены с выходом счетчика, блока сравнения кодов, входы которого соединены с выходами регистров, распределителя импульсов , первый и второй входы которого подключены к инверсному выходу второго делителя частоты, третий и четвертый . входы - к выходу третьего делителя частоты , а выходы - к входам опроса регистров , элемента 2И, первый вход которого 4 оо подключен к выходу блока сравнения кодов, и трех последовательно.соединенных жду щих мультивибраторов, вход первого «з 4 CD СР которых и третий и четвертый входы эпе- , менга ЗИ-2ИЛИ соединены с выходом второго делителя частоты, а выход - с I пятым входом распределите 1я импульсов, выход третьего ждущего мультивибратора {подключен к входу сброса счетчика, ; первого, делителя частоты связан с пятым входом элемента ЗИ-2ИЛИ, шестой вход которого соединен с датчиком опорного сигнала вращающейся оптической свстемы, блок командных сигналов выпопнег в виде блока включения и сброса, т|эиггеров режима и запрета,5-входы которых под-/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3 511 Cj 01 М 1/22

fОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) . 3443431 /1 8-28 (22) 21 05.82. (46) 23.09.83. Бюп. № 35 (72) П. H. Баранов, B. M. Суминов«

А. С. Климов, B. В, Самодепкин, В. Е. Ко-. тельников, B. Ш. Уразов, А.А. Бойков и и Л.М,Дьячкова (71) Московский авиационный технологи-: ческий институт им. К. Э. Циолковского (53) 621.317.39:531.781 (088.8) (56) 1. Патент Франции № 1589411, кп. G 01 М 1/22, 1970.

2.-Скворчевский А,К. и др. Автоматические бапансировочные станки с.испонь зованием лазеров непрерывного действия:

Механизация и автоматизация производства»«1978, ¹ 5, c . 19 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ ЛУЧОМ

ЛАЗЕРА РОТОРОВ, имеющих собственный привод, содержащее основание, закрепленные на нем подвес дпя установки ротора, расположенные соосно с ротором вращаю-, ! щуюся оптическую сйстему с приводом и кор

«ректирующий лазер, датчик опорного сигнала

«и датчики дисбаланса, связанные с пьдвесом, соединенный с датчиками блок кэм - рения, датчик опорного сигнала вращаю-: щейся оптической системы, последователи но соедйненные блок преобразования, блок синхронизации, второй вход которого сое. динен с выходом датчика) опорного сигнала вращающейся оптической системы, и бнсЖ- ", управления,- второй вход которого связан с вторым выходом блока преобразования,, 2 а выход — с входом . управления пазера, блок управления скоростью вращакеаейся оптической системы, вход которого под кпючен к выходу датчика опорного сигнала вращающейся оптической системы, ÄÄSUÄÄ 104349 А источник переменного тока, первый блок ключей, входы которого соединены с источником переменного тока, а выходыс приводом вращающейся оптической сиотемы, блок командных сигналов и второй. блок ключей, входы которого соединены с источником переменного тока, а выходыо приводом ротора, о т и и ч а ю щ е ес я тем, что, с цепью повышрния точности балансировки и производительности, бпок управления скоростью вращающейся оптической системы выполнен в виде последовательно соединенны х кварцевого генератора, трех депитепей частоты, элемента ЗИ-2ИЛИ и счетчика, друх регистров, информационные входы которых сое- Я динены с выходом счетчика, блока срав, нения кодов, входы которого соединены с выходами регистров, распределителя импульсов, первый и второй входы которого подключены к инверсному выходу второго делителя частоты, третий и четвертый:входы - к выходу третьего делителя чатоты, а выходы - к входам опроса регистров, апемента 2И, первый вход которого подключен к выходу блока сравнения кодов, и трех поспедова1епьно.соединенных ждущих мупьтивибраторов, вход первого из которых и третий и четвертый входы элемента ЗИ-2ИЛИ соединены с выходом второго делителя частоты, а выход - с пятым входом распределителя импульсов, выход третьего ждущего мупьтивибратора

::подключен к входу сброса счетчика, выход

: первого. делителя частоты связан с пятым входом апемента ЗИ-2ИЛИ, шестой вход: которого соединен с датчиком опорного сигнала вращающейся оптической системы,. блок командных сигналов выпопнен в ви де блока включения и сброса, триггероврежима и запрета, Я-входы которых под1 043499 кпючены к выходу.блока включения и ,сброса, порогового элемента, вход которо-го соединен -с третьим выходом блока преобразования и элемента 2И, первый вход которого поакпючен к выхоау порогового эпемента, второй вход «к инверсному выхоау триггере запрета и к третьему входу блока синхронизации, а выхоак Ц-входу триггера режима, выход которого связан с четвертым .входом. блока синхронизации, управляющим вхоаом вто. рого блока ключей и вторым входом элемента 2И бпока управпения скоростью вращающейся. оптической . системы, выход которого соедийен с управляющим входом !

Изобретение относится к технологии приборостроения и может быть использовано дпя бапансировки лучом паэера мапо; габаритных роторов, имеющих собствен$ иый привода

Известно устройство для бапансировки пучом лазера, содержащее основание, эакреппенные на нем подвес дпя установки ротора, распопоженные соосно с ротором 10 вращающуюся оптическую систему (ВОС) с приводом и корректирующий лазер, датчик опорного сигнала, бпок измерения и бпок управления jl), Недостатками такого устройства являются невысокая точность бапансировки и ограниченная производитепьность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство дпя динамической балансировки лучом: лазера роторов, имеющих собственный привод, содержащее основание, эакреппен ные на нем подвес дпя установки ротора, установпенные соосно с ротором вращающуюся оптическую систему с приводом и корректирующий лазер, датчик опорного сигнапа и цатчики дисбаланса, связанные с подвесом, соединенный с датчиками бпок измерения, датчик опорного сигнапа вра,щающейся оптической системы, поснедоват

30 тельно соединенные блок преобразования, блок синхронизации, второй вход которого соединен с выходом датчика опорного сигнапа вращающейся оптической системы, и бпок управления, второй ° вход которого связан.: с вторым выходом бпока преобра- З1 первого блока ключей и с В-входом триггера сброса.

2. Устройство по и. 1, о т и и ч аю щ е е с я тем, что распределитель импульсов выполнен в вице двух элементов 2И и двух элементов 2ИЛИ, включенных на выходе соответствующих элементов 2И.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т п и-. ч а ю щ е е с я тем, что блок преобразования выполнен в виде амплитудного детектора и последовательно соединенных порогового элемента, вход которого соеди- нен с входом амплитудного детектора, и двух ждущих мультивибраторов.

2 эовения, а выход — с входом управления лазера, блок управления скоростью вращающейся оптической системы, вхоа которого подключен К выходу датчика опорного сигнала вращающейся оптической системы, источник переменного тока, первый бпок ключей, входы которого соединены с источником переменного тока, а выходыс приводом вращающейся оптической сиотемы, блок командных сигналов и второй блок ключей, входы которого соединенй с источником переменного тока, а выходы - с приводом ротора f2).

Недостатками известного устройства являются невысокая точность балансиров ° ки и orðàsè÷åssàÿ, производительность, обусповпе иная большим временем фазового совмещения объектива вращающейся оп.тической системы и "тяжепого места ротора, а также срывами фаэовой синхро низации в условиях помех.

Цепь изобретения - повышение точнос ти балансировки и производитепьности.

Поставпенная цель достигается тем, что в устройстве дпя динамической бапайсировки пучом пазера роторов, имеющих собственный привод, содержащем основание, закреппенные на нем подвес дпя . установки ротора, расположенные соосно с ротором вращающуюся оптическую систему с приводом и корректирующий лазер, датчик опорного сигнапа и датчики дисбаланса, связанные с подвесом, соединенный с датчиками блок измерения, датчик опорного сигнала вращающейся

3 104 оптической системы, поспедоватепьно соединенные блок преобразования, блок син хронизации, второй- вход которогосоединен с вых og DM датчика оп орног D си гнала < . вращающейся оптической системы,и блок

I 1 управления, второй вход которого связан с .. вторым выходом блока преобразования, а выход — с входом управления лазера, бпок управпения скоростью вращающейся оптической системы, вход которого поцкпю-, 10 чен к выходу датчика опорного сигнала вращающейся оптической системы, источ-.. ник переменного тока, первый блок кпю» чей, входы которого соединены с источнйком перемейного тока, а выходы - с привоцом вращающейся оптической систе- мы, .блок командных сигналов. и второй блок ключей, вхоцы которого соецинены с источником переменного тока, а выходы,- . с приводом ротора, блок управления ско- р0 ростью вращающейся оптической системы выполнен в вице последовательно соединенных кварцевого генератора, трех де- . лителей частоты, элемента ЗИ-2ИЛИ и счетчика, двух регистров, информационные 25 входы которых соединены с выходом Счетl чика, блока сравнения кодов, входы которого соединены с выхоцами регистров, ", . распредепнтепя импульсов, первый и второй входы которого подключены к инверо- З0 ному выходу второго делителя частоты, третий и четвертый входы - к выходу третьего депитепя частоты,а выходы -. к входам опроса регистров, .элемента 2И, первый вход которого подключен к выхо

35 ду блока сравнения коцов, и трех поспедо вательно соединенных ждущих мупьтивибраторов, вход первого из которых и третий и четвертый входы элемента ЗИ2ИЛИ соединены с выходом второго де- 40 питепя частоты, а выход - с пятым.входом распределителя импупьсов, выход третьего ждущего мупьтивибратора под кпючен к входу сброса счетчика, выход первого делителя частоты связан с пятым .45 входом эпемента ЗИ«2ИЛИ, шестой вход которого соединен с датчиком опорного сигнала вращающейся оптической системы, блок команцных сигналов выполнен в виде блока, включения и сброса, триггеров ре жима и запрета, g -входы которых поц,50 кпючены к выходу блока включения и сброса, порогового элемента, вход Ко рого соединен с третьим выходом бшжа преобразования, и эпемента 2И, пер яЮ.. 7 вход которого подключен к выходу порогового элемента, второй вход - к инвероI ному выходу триггера запрета и третьему входу блока синхронизации, а выход - a

К-входу..триггера режима, выход которогг связан с четвертым входом бпока синхро низации, управляющим входом второго блока ключей и вторым входом элемента 2И блока управления скоростью вращающейся оптической системы, выход которого соединен с управляющим входом первого блока ключей и с 3 -входом триггера сброса..

Причем распределитель импульсов выполнен в вице двух элементов 2И и -двух элементов 2ИЛИ,. включенных на выходе соответствующих элементов 2И., Кроме того, блок преобразования вы-полнен в виде амплитудного детектора и. поспецоватепьно соединенных порогового эпемента, вход которого соединен с вхоцом амплитудного детектора, и двух жцущих мупьтивибраторов.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит основание 1, подвес 2, в котором устанавливается ротор, датчик 3 опорных импульсов, привод 4 ротора, вращающуюся оптическую систему

5 (ВОС) с приводом 6, лазер 7,, датчики

8 и 9 дисбапанса, блок 10 измерений, входы которого подключены к выходам датчиков 3,8 и 9, поспецоватепьно соединенные блок управления, блок 12 синхронизации и блок 13 управления, выход которого соединен с лазером 7, датчик

14 опорного сигнала вращающейся оптической системы (ВСС), блок 1.5 управления скоростью ВОС, первый блок 16 ключей, источник 17 переменного тока, подключенный к блоку 16 ключей, блок

18 командных сигналов, второй блок 19 кпючей, подключенный к источнику 17.

Блок 15 управления скоростью ВОС; выцопнен в виде последовательно соед ь ненных кварцевого. генератора 20; депитепей 21 - 23 частоты, элемента 24

ЗИ-.2ИЛИ и счетчика 25, блока 26 срав пения кодов, регистров 27 и 28, входы которых подключены к выходу счетчика

25, а выхоцы к входам блока 26 сравнения кодов, распредепитепя 29 импупьсов„ элемента 30 2И и поспедоватепьно соединенны х ждущих мупьтивибраторов

31 — 33.

Блок 18 командных сигналов выпопнеи в виде блока 34: включения и сброса, триггера 35 режима, триггера 36запре» та, выход которого бединен с третьим входом блока синхронизации, порогового элемента 37 и элемента 38 2И. Расаре- депитепь 29 имнупьсов выполнен в вице элементов 2И 39 и 40 и элементов 2ИЛИ

$ 1043499

41 и 42. Блок 11 преобразования выпоп- цесс балансировки, если величина дисбанен s виде последовательно соединенных панса меньше допуска. Строб "тяжелого порогового элемента 43, ждущих мупьти- места ротора сравнивается в блоке 12 вибраторов 44 и 45 и амппитудного де- синхронизации со стробом, снимаемым с тектора 46. датчика 14 опорного сигнапа ВОС 5, и

Устройство работает следующим об- при их совпадении (при условии включаразом. ния триггера 35 режима и выкпючении

Бапансируэмый ротор устанавливается триггера 36 запрета) инициируют запуск в, подвесе 2 и подключается приводом 4 naaepa 7 через блок 13 управления. Лак блоку 19 ключей. Нажимается кнопка. 10 зерный импульс производит коррекщпо блока 34 включения и сброса и импульс неуравновешенной массы .и на поверхносс его выхода задним фронтом устанавпи- ти ротора возникает след в виде глухого вает триггеры 35 и 36 в состояние по- отверстия. гической единицы. Сигнап логической Ilpouecc автоматически повторяется gp единицы с выхода триггера 35 режима f5. достижения дисбалансом поля допуска, включает блоки 1 6 и 19 ключей, через после чего пороговый элемент 37 откпюкоторые на приводы 4 и 6 ротора и .. чает триггер 35 режима; прекращаетсяВОС 5 с выходов источника 17 перемен- подача питающих напряжений на приводы ного тока начинают поступать перемен- 4 и 6 .Ротора и ВОС 5, они останавлиные токи рабочей частоты, Бапансируе- 20 ваются, после чего ротор:поворачивается мый ротор и ВОС 5 начинают разгонять- и бапансируется в другой плоскости. ся. При выходе их на рабочие обороты, . При работе схемы важным моментом, причем в сиду большей инерционности определяющим частоту синхронизации совВОС 5 разгоняется медпейнее, чем ро-. падений положений тяжелого места ротор, сигнал с бпока 18 управления ско- 25 тора и" фокуса объектива ВОС 5, а слеростью BOG по входу Р сбрасывает. в доватепьно, и производительность бапансиначальное попожение.триггер 36 запрета, .ровки, явпяется обеспечение режима взасигнап с инверсного выхода которого имного их проскальзывания с частотой разрешает срабатывание бпока 12 синхро- -5 Гц, что обеспечивается характером. низации и через. второй логический але- зо работы блока 15 управпения скоростью мент 38. 2И подготавливает возврат ВОС 5. триггера 35 режима по входу R, если При работе блока 15 поспедоватепьдисбапанс ротора в цпоскости коррекции ность щмпупьсов стабильной частоты с не превышает щцтя допуска. В противном- выхода кварцевого генератора 20 делится спучае осуществляется. цикл коррекции з делителями 21-23 частоты, соответствен дисбапанса. но пеРвым — до частоты 1 р бапансировки, Дисбалансы ротора в плоскостях ко- вторым - до частоты 4 =. 0,5 7h и рекции воспринимаются датчиками 8 и 9 третим — до частоты kg 0,25 Гц. Ука дисбаланса и преобразуются бпоком 10 занные напряжения и имцупьсы с выхода измерения в, два синусоидапьных напря- 4О датчика 14 опорного сигнаца ВОС 5 ком» жения, первое из которых характеризует мутируются логическим элементом 24 величину и угон дисбаланса s оeд н8о0й, а- 3И-2ИЛИ в последовательность пачек и второе - в другой плоскостях коррекции. импупьсов дпитепьностью каждая с 1 с Напряжение., характеризующее дисба- и частотой 1, содержащих: четнаяпанс В трэоуемой ппоскости коррекции» 5 импупьсы частотой щ)с, нечетная воспринимается блоком 11 преобразова«,частотой эос вращения ВО 5, и несут

1 ния, где из него с помощью порогового информацию о текущем. и заданном-значе-. эпемента 43 и ждущих мупьтивибраторов ниях частоты вращения ВОС 5. Эти им-, 44 и 45 формируется строб тяжелого пуньсы записываются двоичным счетчи- места, а с помощью амппитудного детек- ком 25, предварительно сбрасываемым в тора 48, выдепяется постоянное напря- нулевое положение импульсами частотой жение, пропорцнонапьное дисбалансу. Это f. с выхода третьего ждущего мупьтинапряжение управпяет через бпок 13 уп- . вибратора 33.

-равнения энергией импупьсов паэера 7,. Параппепьные коды, соответствующие а также является опорным.дпя порогового jзаданной цос., текущей18ос частотам

55 .эпемента 37, настроенного на амплитуду вращения ВОС 5, поспедоватейьно запиарабатывания, пропорцюнапьную остаточ- сываются паралпепьйыми регистрами 27 ному дисбапансу, и отключающего через . и 28 импупьсами с выходов распредепивторой логический эпемент . 2И 38 про- теля 29 импупьсов, причем последний вы7 1043499 8 дает импупьсы частотой 1, сдвинутые гической 1 при 1 Soc > Soc друг относитепьно друга на поповину пе- ческому "О, в противйом спучае этот риода. Это необходимо дпя того, чтобы . сигнап через логический эпемент 2И 30

1 записать в регистре 27 код,.соответст«и бпок 16 кнючей управпяет скоростью вуюший заданной частоте врашения 5 врашения ВОС 5, а также первым переВОС 5, а в регистре 28 - текушей час- падом откпючает триггер 36 запрета. тоте врашения ВОС 5. Коды выходов Изобретение поэвопяет повйсить точпараппепьных регистров 27 и 28 срав- ность балансировки и производитепьность ниваются бпоком 26 сравнения кодов . устройства дпя динамической балансировтак, что сигнап на его выходе равен по- О ки роторов лучом паэера.

ВНИИПИ Заказ 7326/44 Тираж 873 Подписное .

Филиал ППП .Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4