輪胎動平衡試驗機上下輪輞在線自動校正糾偏裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于測量技術領域，設及一種輪胎動平衡試驗機上下輪輛在線自動校 正糾偏裝置。
【背景技術】
[0002] 系統(tǒng)不平衡質(zhì)量的分離和提取算法基于一定的假設條件:上下輪輛不發(fā)生錯位。 實際工程中，由于輪胎充氣壓力、上下輪輛鎖緊壓力、輪胎與輪輛同屯、裝夾、輪胎胎圈潤滑 效果等各因素的不穩(wěn)定作用，上下輪輛之間往往會相對錯位。一旦系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng) 不平衡質(zhì)量的大小和相位均會隨之變化進而引入測量誤差，導致先前的量標定影響系數(shù)和 系統(tǒng)不平衡質(zhì)量不夠精確。當前使用的大部分動平衡試驗機均沒有上下輪輛的自動校正糾 偏裝置和功能，一般需要停機后人工手動糾正，運就產(chǎn)生了一定的角度偏差。少部分具有輪 輛校正功能的試驗機通常結(jié)構復雜，校正面之間需要進行復雜的等效計算，而且精度不甚 理想。為此提出了一種上下輪輛相對位置實時監(jiān)控與在線糾偏校準策略和裝置。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型為了解決上下輪輛不同步的問題，公開了一種可W對上下輪輛錯位進 行在線自動校正糾偏的裝置，解決了上下輪輛不同步的問題，保證測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性，W獲 得高精度高穩(wěn)定性的動平衡試驗機的系統(tǒng)不平衡質(zhì)量和量標定影響系數(shù)，提高測試系統(tǒng)本 身的檢測精度。
[0004] 本實用新型所采用的技術方案是：
[0005] -種輪胎動平衡試驗機上下輪輛在線自動校正糾偏裝置，包括同軸安裝的上輪穀 和下輪穀，所述的下輪穀連接一個測試主軸，上輪穀連接一個忍軸，所述的測試主軸由一個 伺服電機驅(qū)動，所述的伺服電機與旋轉(zhuǎn)編碼器相連，所述的忍軸通過一個鎖緊機構與上輪 輛升降裝置相連，其特征在于:在上輪輛升降裝置上和上輪輛忍軸上安裝有一套上輪輛周 向準停零點檢測裝置，所述的零點檢測裝置、旋轉(zhuǎn)編碼器均與一個計數(shù)器相連，所述的計數(shù) 器與一個控制器的輸入端相連，所述的控制器的輸出端通過一個伺服控制系統(tǒng)控制伺服電 機。
[0006] 所述的零點檢測裝置包括安裝在上輪輛升降裝置上的感應開關和安裝在上輪輛 忍軸頂端的零點感應片，所述的零點感應片當鎖緊機構處于解鎖狀態(tài)時，在忍軸和測試主 軸周向旋轉(zhuǎn)的測試過程中其能從感應開關中間穿過；
[0007] 所述的感應開關為光纖式U型感應開關。
[000引所述的零點感應片和感應開關上、下相對設置。
[0009] 所述的控制器為化C控制器。
[0010] 所述的計數(shù)器為差分型兩通道模塊，其直接安裝在化C控制器的主基板插槽中。
[0011] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是：
[0012] (1)機械結(jié)構簡單，易于改進。基于原有的機械結(jié)構，只需增加一個光電開關和條 形感應塊。
[0013] (2)電氣控制方便，經(jīng)濟耐用，易于改進。只需配置一個高速計數(shù)模塊即可，不影響 核屯、環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和上位機解算系統(tǒng)工作的實時性，不增加額外的解算難度，對現(xiàn) 場工藝流程的邏輯動作改動較少。
[0014] (3)通過在線實時自動糾偏，解決了上下兩輪輛之間不同步問題，兩者的角度偏差 可控制在0.2度W內(nèi)，提高了動平衡試驗機系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性，減小系統(tǒng)誤差。
[0015] (4)對上下輪輛錯位進行在線補償，無需停車糾偏，效率進一步提高。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型實施例中上下輪輛在線自動校正糾偏系統(tǒng)的組成結(jié)構。
[0017] 圖中：1下測試主軸、2上輪輛忍軸、3鎖緊機構、4光纖式U型感應開關、5零點信號檢 巧憾應片、6上輪輛升降裝置、7上輪輛、8輪胎、9下輪輛、10伺服電機、11編碼器、12高速計數(shù) 器模塊、13 PLC控制系統(tǒng)、14伺服控制系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清 楚、完整描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施 例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲 得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0019] 參見圖1，是本實用新型實施例的輪胎動平衡試驗機的組成結(jié)構示意圖，所述動平 衡試驗機機械部分主要包括:下測試主軸1、上輪輛忍軸2、上輪輛鎖緊機構3、光纖式U型感 應開關4、上輪輛周向準停零點信號檢測感應片5、上輪輛升降裝置6、上輪輛7、下輪輛9、主 軸伺服電機10、主軸編碼器11(差分型）、高速計數(shù)器模塊12(兩通道差分型孤62D)、可編程 控制器化C控制系統(tǒng)13W及伺服控制系統(tǒng)14。
[0020] 下測試主軸1由一個伺服電機10驅(qū)動，所述的伺服電機10與旋轉(zhuǎn)編碼器11相連，上 輪輛忍軸2通過一個鎖緊機構3與上輪輛升降裝置6相連，在上輪輛升降裝置6上和上輪輛忍 軸上安裝有一套上輪輛周向準停零點檢測裝置，零點檢測裝置包括安裝在上輪輛升降裝置 上的光纖式U型感應開關4和安裝在上輪輛忍軸頂端的零點感應片5,零點信號檢測感應片5 當鎖緊機構3處于解鎖狀態(tài)時，在忍軸和測試主軸周向旋轉(zhuǎn)的測試過程中其能從感應開關 中間穿過;光纖式U型感應開關4、旋轉(zhuǎn)編碼器11均與一個高速計數(shù)器模塊12相連，所述的高 速計數(shù)器模塊12與一個化C控制系統(tǒng)13的輸入端相連，所述的PLC控制系統(tǒng)13的輸出端通過 一個伺服控制系統(tǒng)14控制伺服電機。
[0021] 本實用新型為了實現(xiàn)在線自動校正糾偏功能，在原有的動平衡試驗機測控系統(tǒng)基 礎上增加了其中的光纖式U型感應開關4、上輪輛周向準停零點信號檢測感應片5W及高速 計數(shù)器模塊12;
[0022] (1)在上輪輛升降裝置6上安裝具有高實時性和高檢測精度的光纖式U型感應開關 4,上輪輛忍軸2頂端安裝零點信號檢測感應片5,且保證在上輪輛鎖緊機構解鎖狀態(tài)下，當 上-下主軸系統(tǒng)周向旋轉(zhuǎn)的測試過程中該感應片能從光纖式U型感應開關4中間穿過。由此 構成一套上輪輛周向準停零點檢測裝置。
[0023] (2)根據(jù)原有的差分型編碼器類型，增加一塊高速計數(shù)器模塊(差分型兩通道），直 接安裝在化C主基板插槽中。例如，S菱品牌的QD62D。配置的高速計數(shù)器模塊12分別對上輪 輛忍軸2和下測試主軸1同步計數(shù)，當檢測到上輪輛周向準停零點脈沖信號和編碼器11的Z 脈沖信號時，復位計數(shù)值。
[0024] (3)確定上輪輛周向準停零點位置和下測試主軸周向零點位置后，通過高數(shù)計數(shù) 器模塊12和化C控制系統(tǒng)13記錄下兩者的初始計數(shù)差值。
[0025] 本實用新型具體實施例中選擇的高速計數(shù)模塊的脈沖輸入方式有:單相1的倍數(shù)、 單相2的倍數(shù)、2相1的倍數(shù)、2相2的倍數(shù)和2相4的倍數(shù)幾種。故可W根據(jù)需要選擇對編碼器 的A脈沖、B脈沖分別單獨計數(shù)或者兩個同時計數(shù)。本實施例中采用2相4的倍數(shù)，所W高速計 數(shù)器單圈計數(shù)值N為編碼器線數(shù)n的4倍，即N=4n。
[00%]本實施例中，主軸編碼器線數(shù)n為1024,高速計數(shù)器單圈計數(shù)值N為4096。
[0027] 本實用新型實施例的上下輪輛自動校正糾偏方法，具體工作過程如下：
[0028] 第一步，設定上下輪輛各自的零度基準位置。其操作步驟為：
[0029] (1)所述的下測試主軸1采用編碼器11的Z脈沖回零方式設置原點，并記錄當前高 速計數(shù)器模塊12通道1中的數(shù)值化為20。
[0030] (2)將所述的光纖式U型感應開關4和上輪輛周向準停零點信號檢測感應片5調(diào)整 至需要的特定位置，記錄當前高速計數(shù)器模塊12通道2中的數(shù)值化為30。
[0031] (3)上下輪輛的初始角度偏差為：
，:，
[0032] 第二步，測試過程中實時監(jiān)控上下輪輛的位置，并對錯位角度進行在線補償偏差。 其操作步驟為：
[0033] 測試過程中，高速計數(shù)模塊對主軸編碼器的脈沖計數(shù)。主軸停止旋轉(zhuǎn)后，通道1(上 輪輛計數(shù)通道)和通道2(下輪輛計數(shù)通道）的計數(shù)值為化=20和化= 60,則上下輪輛的實際 角度偏差為
実際錯位角度為a ' =5.2734-0.8789 = 4.3945 (°)。所W控制主軸伺服電機反向旋轉(zhuǎn)4.3945°，對錯位角度進行在線補償。
[0034] 上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新 型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領 域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范 圍W內(nèi)。
【主權項】
1. 一種輪胎動平衡試驗機上下輪輞在線自動校正糾偏裝置，包括同軸安裝的上輪轂和 下輪轂，所述的下輪轂連接一個測試主軸，上輪轂連接一個芯軸，所述的測試主軸由一個伺 服電機驅(qū)動，所述的伺服電機與旋轉(zhuǎn)編碼器相連，所述的芯軸通過一個鎖緊機構與上輪輞 升降裝置相連，其特征在于：在上輪輞升降裝置上和上輪輞芯軸上安裝有一套上輪輞周向 準停零點檢測裝置，所述的零點檢測裝置、旋轉(zhuǎn)編碼器均與一個計數(shù)器相連，所述的計數(shù)器 與一個控制器的輸入端相連，所述的控制器的輸出端通過一個伺服控制系統(tǒng)控制伺服電 機。2. 如權利要求1所述的輪胎動平衡試驗機上下輪輞在線自動校正糾偏裝置，其特征在 于，所述的零點檢測裝置包括安裝在上輪輞升降裝置上的感應開關和安裝在上輪輞芯軸頂 端的零點感應片，所述的零點感應片當鎖緊機構處于解鎖狀態(tài)時，在芯軸和測試主軸周向 旋轉(zhuǎn)的測試過程中其能從感應開關中間穿過。3. 如權利要求2所述的輪胎動平衡試驗機上下輪輞在線自動校正糾偏裝置，其特征在 于，所述的感應開關為光纖式U型感應開關。4. 如權利要求2所述的輪胎動平衡試驗機上下輪輞在線自動校正糾偏裝置，其特征在 于，所述的零點感應片和感應開關上、下相對設置。5. 如權利要求2所述的輪胎動平衡試驗機上下輪輞在線自動校正糾偏裝置，其特征在 于，所述的控制器為PLC控制器。6. 如權利要求5所述的輪胎動平衡試驗機上下輪輞在線自動校正糾偏裝置，其特征在 于，所述的計數(shù)器為差分型兩通道模塊，其直接安裝在PLC控制器的主基板插槽中。
【專利摘要】本實用新型公開了一種輪胎動平衡試驗機上下輪輞在線自動校正糾偏裝置，包括與輪胎下輪轂配合的測試主軸和與上輪轂配合的芯軸，所述的測試主軸由一個伺服電機驅(qū)動，所述的伺服電機與旋轉(zhuǎn)編碼器相連，所述的芯軸通過一個鎖緊機構與上輪輞升降裝置相連，在上輪輞升降裝置上和上輪輞芯軸上安裝有一套上輪輞周向準停零點檢測裝置，所述的零點檢測裝置、旋轉(zhuǎn)編碼器均與一個計數(shù)器相連，所述的計數(shù)器與一個控制器的輸入端相連，所述的控制器的輸出端通過一個伺服控制系統(tǒng)控制伺服電機。本實用新型機械結(jié)構簡單，易于改進。基于原有的機械結(jié)構，只需增加一個光電開關和條形感應塊。
【IPC分類】G01M17/02, G01M1/14, G01M1/38
【公開號】CN205374057
【申請?zhí)枴緾N201620157313
【發(fā)明人】李慧, 馮顯英, 李沛剛, 楊靜芳, 杜付鑫
【申請人】山東大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年3月2日