Primære sensor: Laroche, Eugene R.
Hjelperen sensor: Lee, Benny
Advokat, Agent eller firma: Krass andamp; Young
Krav:
Vi hevder:
1. en balansering maskin for automatisk å avgjøre ubalanse plasseringen av en roterende del og automatisk stoppe sa del med ubalanse plasseringen i en forhåndsbestemt posisjon, bestående av:
en stasjonær ramme;
bærende betyr for rotatably støtter den roterende delen være balanse på sa stasjonære ramme;
stasjonen motoren betyr for roterende den roterende delen;
svinger betyr kastes på sa bærer betyr for sensing roterende ubalanse av den roterende delen og for å produsere et elektrisk ubalanse signal proporsjonal med roterende ubalanse;
hastighet kontroll betyr koblet til sa drevet motor betyr for kontroll av nominelle hastigheten av rotasjon av den roterende delen av sa stasjonen motor;
hastighet beregning betyr koblet til sa svinger betyr for å beregne den faktiske hastigheten av rotasjon av den roterende delen fra sa elektrisk ubalanse signalet;
retardasjon leveringstid betyr koblet til sa svinger betyr og sa hastighet beregning betyr for beregning av tid til å avta sa roterende delen på en forhåndsbestemt retardasjon hastighet å stoppe den roterende delen med ubalanse plasseringen i en forhåndsbestemt posisjon, sa retardasjon beregning betyr å bestemme Retardasjonstiden fra sa elektrisk ubalanse signal og sa beregnede faktiske hastigheten på rotasjon; og retardasjon koblet til sa retardasjon tid beregning betyr og sa hastighetskontroll betyr for seg sa kjøre motor betyr på sa forhåndsbestemt retardasjon hastighet fra sa gang beregnet for å begynne å avta den roterende delen.
2. balanserer maskin som hevdet i krav 1, der sa svinger betyr inkluderer en piezoelectric krystall kastes på sa peiling betyr og responsive til roterende ubalanse av den roterende delen for å produsere et elektrisk signal, en antialiasing filter har en inngang mottar sa elektrisk signal sa piezoelectric krystall og har en utgang, og en analog til digital omformer har en analog inngang koblet til sa produksjon av sa antialiasing filter og en digital utgang produsere sa elektrisk ubalanse signal.
3. balansering maskinen som hevdet i krav 1 hvor stasjonen motor midler er en DC stepper motor.
4. balansering maskin som i krav 1, ytterligere bestående av:
en mikroprosessor-enheter inkludert en prosessorenhet, et Les bare minne, et minne og en klokke, har en program lagret i sa Les bare minnet for å kontrollere sa mikroprosessor apparat å legemliggjøre sa hastighet kontroll betyr, sa hastighet beregning betyr og sa retardasjon beregning betyr.
5. balansering maskin som i krav 4, der sa retardasjon betyr består av en forhåndsbestemt stasjonen funksjon for produsere en lineært varierende hastighet sagt forhåndsbestemt retardasjon hastighet.
6. balansering maskin som i krav 5, der sa forhåndsbestemt kjøre funksjonen strekker seg over en integrert antall omdreininger på den roterende delen.
7. balansering maskin som i krav 4, ytterligere bestående av:
en visuell fremstilling betyr koblet til sa mikroprosessor enhet for å vise den faktiske hastigheten på rotasjon av delen, mengden ubalanse, og plasseringen av ubalanse.
8. balansering maskin som i krav 7, der sa skjermvisningen betyr består av en videomonitor.
9. balansering maskin som i krav 1, ytterligere bestående av:
prøvetaking betyr koblet til sa svinger betyr for prøvetaking minst to separate sett av atskilte sekvensiell prøve elementer sa elektrisk ubalanse signal på en forhåndsbestemt samplingsfrekvens;
minne betyr koblet til sa prøvetaking betyr for lagring sa minst to sett av diskrete sekvensiell eksempel elementer av sa elektrisk ubalanse signalet;
demodulerte gjennomsnittlig ubalanse komponent beregning betyr koblet til sa minne betyr for minnes sa diskret sekvensiell eksempel elementer og beregne komponenten demodulerte gjennomsnittlig ubalanse av hver lagret sett av atskilte sekvensiell sample elementer av sa elektrisk ubalanse signalet for de respektive vinkelrette komponentene i en tilfeldig referansesystemet på en antatt hastighet tilsvarer sa nominell hastighet sa hastighet kontroll betyr;
forskjellen vinkel beregning betyr koblet til sa demodulerte gjennomsnittlig ubalanse komponent beregning betyr for å beregne forskjellen vinkelen mellom sa demodulerte gjennomsnittlig ubalanse komponent diskret sekvensiell eksempel elementer sa elektrisk ubalanse signal i forhold til respektive vinkelrett komponentene i en vilkårlig referansesystem for sa minst to sett med diskret sekvensiell eksempel elementer; og der sa hastighet beregning betyr er koblet til sa forskjellen vinkel beregning betyr og beregner sa faktisk hastighet ansette sa forskjellen vinkel; og der sa retardasjon beregning betyr er koblet til sa demodulerte gjennomsnittlig ubalanse komponent betyr og beregner sa tide å begynne å avta sa roterende del ansette sa beregnet demodulerte ubalanse signal korrigert for sa beregnet faktisk hastighet.
10. balansering maskin som hevdet i krav 9, der:
sa hastighet beregning betyr beregnes i henhold til formelen ##EQU5## der R = det faktiske fart av rotasjon av den roterende delen, M = antatt antall omdreininger av den roterende delen mellom midten av første Prøvesett og midten av en andre eksemplar satt til sa nominell hastighet,
A = ubalanse vinkelen på en første prøve i radianer
B = ubalanse vinkelen på en andre eksemplar i radianer, og
T = den totale lengden mellom midten av første Prøvesett og midten av en andre eksemplar satt på sa nominell hastighet.
11. balansering maskinen som hevdet i krav 9, der hver eksempeldata diskret sekvensielle trinn består av fem hundre tolv trinn omfatter seksten revolusjoner av sa rotert.
12. balansering maskin som i krav 9, ytterligere bestående av:
en aksel rotasjon koder kombinert kan styres av den roterende delen for å generere et elektrisk signal indikativ av rotasjonshastigheten av den roterende delen; og
sa prøvetaking betyr å være koblet til sa aksel koder der sa samplingsfrekvens ligger i synkroniseringen med sa elektrisk signal indikativ av rotasjonshastigheten av den roterende delen.
13. balansering maskinen som hevdet i krav 9, der:
sa demodulerte gjennomsnittlig ubalanse komponent beregning betyr beregner demodulerte gjennomsnittlig ubalanse komponentene av sa lagrede Prøvesett ifølge ligninger ##EQU6## der Axog enyer respektive X og Y demodulerte koordinere komponenter av gjennomsnittlig ubalanse signal beregnet fra et tilsvarende sett av prøver,
N = antall diskrete samplinger revolusjonen i delen i sa nominell hastighet,
M = antall omdreininger av per prøve satt til sa nominell hastighet, og
S(iM+j) = jth prøven sa eksempel elementer sa elektrisk ubalanse signal ith revolusjonen av delen av sa tilsvarende sett eksempel elementer.
14. en metode for å automatisk avgjøre hvor ubalanse i en roterende del og posisjonering sa del med ubalanse plasseringen i en forhåndsbestemt posisjon, bestående av trinnene av:
rotere en del være balansert mellom to aksialt motsetning lagrene på et antatt vinkelhastighet;
sensing roterende ubalanse av den roterende delen på minst ett av sa aksialt imot kulelager;
generere en elektrisk ubalanse signal i forhold til den kjente roterende ubalanse;
beregne faktiske angular hastigheten av den roterende delen fra sa ubalanse signal og sa forhåndsbestemt antatt vinkelhastighet;
beregning av tid å begynne å avta den roterende delen på en forhåndsbestemt rate å stoppe den roterende delen med ubalanse hvor i en forhåndsbestemt posisjon fra sa elektrisk ubalanse signal og sa beregnede faktiske vinkelhastighet; og
seg den roterende delen på sa forhåndsbestemt rate når tiden når sa beregnet tid å begynne å avta den roterende delen.
15. metoden som hevdet i krav 14, videre bestående av trinnene av:
prøvetaking første og andre separate sett med diskret sekvensiell eksempel elementer sa elektrisk ubalanse signal med repeterende tidsintervaller på en forhåndsbestemt samplingsfrekvens;
lagring i et minne sa første og andre sett med diskret sekvensiell eksempel elementer av sa elektrisk ubalanse signalet;
tilbakekaller sa første settet med eksempel elementer fra sa minne;
beregning av demodulerte gjennomsnittet av elektriske ubalanse signalet for sa første rekke utvalg elementer i forhold til respektive vinkelrett komponenter av en vilkårlig referansesystem på sa forhåndsbestemt antatt vinkelhastighet fra sa tilbakekalte første sett med eksempel elementer;
tilbakekaller sa andre sett med eksempel elementer fra sa minne;
beregning av demodulerte gjennomsnittet av elektriske ubalanse for sa andre sett av atskilte sekvensiell prøve elementer i forhold til respektive vinkelrett komponenter i sa vilkårlig referansesystem på sa forhåndsbestemt antatt vinkelhastighet fra sa tilbakekalte andre sett med eksempel elementer;
Beregner forskjellen vinkelen mellom demodulerte gjennomsnittlig ubalanse signalet for respektive vinkelrett komponentene i sa vilkårlig referansesystem for sa første og andre sett med eksempel elementer;
sa trinnet med beregning faktiske vinkelhastighet av den roterende delen ansette sa beregnet forskjell vinkelen mellom demodulerte gjennomsnittlig ubalanse signalet for respektive vinkelrett komponentene i sa vilkårlig referansesystem for sa første og andre sett med eksempel elementer; og
sa trinnet med beregning på tide å begynne å avta den roterende delen ansette sa beregnet demodulerte gjennomsnitt av elektriske ubalanse en av sa første og andre sett med eksempel elementer korrigert for sa beregnet faktiske hellinger.
16. metoden som hevdet i krav 15, der den faktiske vinkelhastighet beregnes ligningen ##EQU7## der M = antatt antall omdreininger mellom midten av første Prøvesett og midten av en andre eksemplar satt til sa forhåndsbestemt antatt hellinger,
En = beregnet ubalanse fase vinkel av sa første prøve i radianer
B = beregnet ubalanse fase vinkel av sa andre prøve i radianer, og
T = den totale lengden mellom midten av første Prøvesett og midten av en andre eksemplar satt til sa forhåndsbestemt antatt hellinger.
17. metode som hevdet i hevder 15 der den første og andre sett hver inneholder fem hundre tolv repeterende tidsintervaller.
18. metode som hevdet i krav 15, der sa lagring trinn og trinnene i sa beregningen utføres av en mikroprosessor.
19. metoden som hevdet i krav 15, der gjennomsnittlige demodulerte komponenter for sa første og andre sett beregnes ut ligninger ##EQU8## der Axog enyer respektive X og Y demodulerte koordinere komponenter av gjennomsnittlig ubalanse signal beregnet ut fra et sett av prøver,
N = antall diskrete samplinger revolusjonen i delen på sa forhåndsbestemt antatt hellinger,
M = antall omdreininger av per prøve satt til sa forhåndsbestemt antatt hellinger, og
S(iM+J) = hvor prøven sa eksempel elementer sa elektrisk ubalanse signal ith revolusjonen av delen av sa tilsvarende sett eksempel elementer.
Beskrivelse:
Denne oppfinnelsen generelt er relatert til en dynamisk balansering maskin, og mer spesielt, til en automatisk digital dynamisk balansering maskin der beløpet og kantete plasseringen av ubalanse i en roterende del beregnes av linjen og delen er stoppet med ubalanse i en forhåndsbestemt posisjon uten å bruke en referanse merking på den roterende delen.
Dynamisk balansering av en roterende delen som en elektrisk motor armatur, delen er montert på sin akse mellom lagrene, rotert og ubalanse er kjente av vibrasjoner eller force sensorer på lageret steder. Flere metoder og enheter er utviklet for å angi plasseringen av ubalanse på en rotert side. To tidlige typer maskiner brukt mye i industrien bruk stroboscopic og fotocelle teknikker for å finne ubalanse. Disse begge hadde ulempen av krever fysisk merking på delen roteres. Disse maskinene også kreves visuelle anslag over hvor ubalanse og ble derfor utsatt operatør.
Den mest avanserte maskinen av denne typen er avslørt i USA Pat. Nr. 4,419,894 til Matumoto, hvor en umerket arbeidsstykket er rotert, ubalanse målt og ligger, og arbeidsstykket stoppet ubalanse posisjonen i en forutbestemt retning for påfølgende merking og materielle masse legges til eller fjernes. Denne maskinen benytter Plastics for å generere et analogt ubalanse signal som sinusformet. En ubalanse fasen puls genereres elektronisk deretter én gang per syklus på positive går zerocrossing av ubalanse. Arbeidsstykket er drevet av en stepper motor. Hver stasjon puls levert til stepper motor fører arbeidsstykket rotere en ukjent men fast vinkel. En teller, forhåndsinnstilt med et tall som representerer et integrert antall stepper motor stasjon pulser, telles tilbake på hver stepper motor stasjon puls, starter med mottak av en ubalanse fasen puls og roterte arbeidsstykket stoppes når telleren når null. Det er en virkelig tid system i at pulser fra ubalanse sensoren brukes til å starte nedtellingen.
Det er flere begrensninger og ulemper forbundet med denne type maskin. Første, betydelig tid kreves til utgangspunktet satt opp maskinen til å maksimere flyet separasjon, Velg optimal tellerinnstillingene og innstille akselerasjon og deselerasjon å minimere belte glidning. Disse justeringene må gjøres for hver annen arbeidsstykket målt. Innstillingene fastslås av prøving og feiling metoder som er vanskelig og tidkrevende.
Andre metoden Matumoto kontrollerer ikke nøyaktigheten av fastsettelse av rotasjonshastighet og derfor introduserer feil på grunn av iboende stasjonen belte forsinkelse mellom stepper motor stasjonen og drevet del.
Tredje, mindre forskjeller i armatur diametere kan presentere feil i ubalanse posisjonering fordi Matumoto maskinen ikke måle og bruke faktiske roterende frekvensen av arbeidsstykket.
Til slutt, fordi metoden Matumoto innebærer tidkrevende oppsettrinnene og iboende feil for hver arbeidsstykke, det innebærer betydelige begrensninger i effektivitet for produksjonslinje behandling.
Denne oppfinnelsen gir en automatisk balansering maskin og metode som seirer over identifisert ulempene og ulemper. Det er et objekt av denne oppfinnelsen å gi en dynamisk balansering maskin og en digital metode for automatisk å bestemme beløpet og kantete plasseringen av ubalanse i en roterende del og stoppe delen ubalanse nøyaktig plassert i en forutbestemt retning for merking og korrigering.
Det er en mer objekt av denne oppfinnelsen å automatisk balansering metode der angular hastigheten av den roterende delen måles nøyaktig og en korreksjon gjort den antatt vinkelhastighet å nøyaktig beregne tid å avta og plasser ubalanse i en forutbestemt retning.
Det er en mer objekt av denne oppfinnelsen å gi en automatisk digital balansering maskin som digitalt beregner ubalanse fase vinkelen av linje ved bruk av en mikroprosessor og viser ubalanse av hver korreksjon flyet visuelt ved hjelp av konvensjonelle videoteknologi.
Tilsvarende gir denne oppfinnelsen en maskin og metode for automatisk å bestemme plassering og av ubalanse i en rotert del nøyaktig og effektivt. Oppfinnelsen innebærer en unik kombinasjon av å fastslå ubalanse plasseringen og omfanget. Metoden består av følgende operative:
(a) roterende en del være balansert mellom to aksialt motsetning hvor du er.
(b) genererer et elektrisk signal i forhold til roterende ubalansert på ett av lagrene;
(c) beregner den faktiske vinkelhastighet ubalansert signalet og et antatt vinkelhastighet;
(d) beregning av tid startpunktet akselerasjon av delen med en forhåndsbestemt retardasjon hastighet for å stoppe delen med ubalansert plasseringen i en forhåndsbestemt stilling. og
(e) seg delen på forhåndsbestemte hastigheten på riktig tid.
En illustrasjon og spesifikke legemliggjørelsen av metoden oppfinnelsen består av følgende trinn:
(a) roterende delen mellom stasjonære kulelager,
(b) genererer en analogt elektrisk ubalanse signal i forhold til styrkene som er generert av den roterende delen på lageret steder,
(c) genererer tidsintervallet signaler synkron med rotasjonen,
(d) konvertere analoge ubalanse signal til et digitalt signal,
(e) måling og lagre en første digitalt signal prøve et første sett forhåndsbestemt repeterende tidsintervaller,
(f) måling og lagre en andre digitale eksemplar under et sekund som sett tidsintervaller sammen med først,
(g) beregner den gjennomsnittlige demodulerte fasen vinkler for de første og andre settene med prøver etter følgende ligningene: ##EQU1## der Axog enyer demodulerte koordinere komponentene av gjennomsnittlig ubalanse signalet fra en rekke prøver andquot; Aandquot;
N = antall diskrete eksempel elementer per revolusjon
M = antall omdreininger per Prøvesett
S = eksempel element av elektriske ubalanse signal prøven
(h) beregner den faktiske vinkelhastighet R etter denne formelen: ##EQU2## der M = antall omdreininger fra midten av en første prøve satt til midten av en andre eksemplar satt på den antatt vinkelhastighet
B = ubalanse vinkelen på det andre eksemplet i radianer
A = ubalanse vinkelen på det første eksemplet i radianer
T = den totale lengden mellom midten av det første eksemplet satt til midten av den andre Prøvesett
(i) beregner antall tidsintervaller tilsvarende ubalanse fase vinkel på den faktiske hellinger,
(j) beregner retardasjon tidsperioden som kreves for å ta del i en forhåndsbestemt integrert rekke revolusjoner,
(k) etablerer en innledende referansepunkt i tid tilsvarer tidspunkt under måle intervallene,
(l) utløse retardasjon av den roterende delen når tiden intervaller fra første referansepunktet tilsvarer summen av beregnet tidsintervallene tilsvarende ubalanse fase vinkel pluss et forhåndsdefinert beregning tidsintervall fra startpunktet.
Foretrukket legemliggjørelsen av balansering maskin inkluderer en ramme, aksialt motsetning betydning for rotatably støtter delen skal balanseres, minst ett tvinge detektor for å oppdage styrker vanlig del rotasjonsaksen, krets for å produsere et elektrisk ubalanse signal, klokke for å generere en indikasjon på repeterende tidsintervaller prøvetakingsutstyr for å måle sett med diskret sekvensiell eksempel elementer , minne for lagring av Prøvesett, enhet koblet til kjøre motoren for å kontrollere stasjonen motoren synkron med prøvetaking enheten, en mikroprosessor enhet for å beregne demodulerte gjennomsnittlig ubalanse komponentene i hver av to sammenhengende Prøvesett, beregne verdien forskjellen mellom to sett med gjennomsnittlig ubalanse, beregner den faktiske vinkelhastighet fra forskjellen verdien, kontrollere retardasjon av stasjonen motoren på en konstant enhet delen er stasjonære , og beregning av tid å avta delen og stoppe delen med ubalanse i en forhåndsbestemt posisjon.
FIG. 1 er et blokkdiagram av to flyet hardt med belastningsfordeling;
FIG. 2 er en inndelingsvisning for belastningsfordeling illustrerer de forskjellige stasjon belte arangement mellom stepper motor og drevet del;
FIG. 3 er et diagram over hellinger mot tid for en roterende arbeidsstykket illustrerer de store begivenhetene under en måling syklus;
FIG. 4 er et blokkdiagram av to flyet hardt med belastningsfordeling bruker en koder for å generere timing mellomrom; og
FIG. 5 er en delvis forfra to fly vanskelig peiling belastningsfordeling vist i fig.1.
Viser nå tegninger, og mer spesielt FIG. 1 det vises en elementær blokkdiagram automatisk digital balansering maskin og mikroprosessor komponentene. Delen arbeidsstykket 180 balanseres er montert mellom vanskelig kulelager 190 og 200. En DC stepper motor 160 er koblet til delen via belte 170. Det er flere belte orientering som kan brukes.
Kontroller nå FIG. 2, vises det tre alternative belte ordninger. DC stepper motor skive 330 er koblet rundt idler wiretrekk 340 og 350 i to retninger av drevet 180. Beltet 170 rutet under 180 og over idler wiretrekk 340 og 350 er en foretrukket ordning for små, lette deler der produksjonen hastighet er viktigere enn minimere signal bråk. Belte 171 rutet del 180 og dagdrivere 340 og 350 er en alternativ, men ikke ønsket ordning. Beltet 172 rutes mellom stepper motor og del direkte brukes der som støy er kritisk.
FIG. 3 illustrerer kurven 1 av en typisk måling sekvens. Kurven 1 viser en økende del-vinkelhastighet til full operasjonelle fart da hastighet blir og forblir konstant til retardasjon begynner. Under regionen 80 er delen akselerert på en konstant verdi fra resten på punkt 10 til driftshastigheten på punkt 20. På punkt 20 akselerasjonen blir null og delen roterer på en konstant vinkelhastighet under regioner 90, 100, 110 og 120. På punkt begynner 60 retardasjon med en konstant hastighet i regionen 130 til delen stoppes på punkt 70. Akselerasjon og deselerasjon i regioner 80 og 130 trenger ikke være samme priser. Den kritiske er i regionen 130 der retardasjon må være treg nok at ingenting skjer mellom stasjonen stepper motoren, delen og driftsreim grunnet treghet styrker og må skje i et integrert antall omdreininger. Første Prøvesett begynner på punkt 20 og er fullført på tidspunkt 30 som er også begynnelsen på andre eksempelsettet. Det andre eksemplet satt ender på punkt 40. Hver Prøvesett 90 og 100 tilsvarer optimalt 16 revolusjonene i 32 samplinger revolusjon for totalt 512 prøver i hvert data. 140 og 150 representerer midten av første og andre prøvetaking intervaller henholdsvis.
Tilbake nå til FIG. 1, er DC stepper motor 160 og lagrene 190 og 200 strengt montert til maskinen rammen 5. Piezoelektriske transdusere 202 og 203 benyttes for å generere elektrisk signaler proporsjonalt med styrker på dem. Når delen 180 roteres, disse styrkene er normalt å rotasjonsaksen og ubalanse i den roterende delen. Signalet generert av Piezoelektriske transdusere 202 og 203 også inneholde uønskede signaler. Uønsket signalene på eller over samplingsfrekvensen fjernes av antialiasing filtre 210 og 220. Disse ubalanse signaler (UL, UR) sendes deretter til multiplekser 230 der et utvalg av enten SLeller SRlaget for videre behandling.
Flyet separasjon er nødvendig fordi signalet fra svingeren 202 har en del av sin styrke på grunn av påvirkning av styrker på svinger 203 og vice versa. Under kalibrering vektor konstanter (K1, K2, K3, K4) fastsettes i følgende sett av likninger: UL= K1* SL+ K2* SR UR= K3* SL+ K4* SR
hvor
SLer separat venstre kanal signal,
SRer separate høyre kanal signal,
ULer sammensatt venstre kanal signal, og
URer sammensatt høyre kanal signalet.
Ved å benytte kjent ubalanse massene, stillinger, og frekvensen av rotasjon, konstanter K1, K2, K3, og K4kan være bestemt og trådte i bufferminne 300 automatisk ved mikroprosessoren 270. Mikroprosessor 270 aktivert deretter utføre nødvendige flyet separasjon.
Refererer nå til FIG. 5, som er en delvis frontview av karakter del montering konfigurasjonen, er følgende fysiske parametere kreves inn og lagret i mikroprosessoren 270 RAM 300 via tastaturet 370 (FIG. 1) før måle eller kalibrering av rotert del:
(a) venstre flyet 531 plassering 530, målt fra lageret 190 langs rotasjonsaksen;
(b) igjen korreksjon radius 560, målt fra rotasjonsaksen radielt på overflaten av delen der venstre flyet 531;
(c) midt flyet 532 beliggenhet 540, målt fra lageret 190 langs rotasjonsaksen; og
(d) akkurat korreksjon radius 570, målt fra rotasjonsaksen radielt til overflaten av delen i plasseringen av høyre flyet 532. Merk at FIG. 5 illustrerer hvor 550 roterende del 180 fra bærer 190 til bærer 200.
Referanser til FIG. 1, for å fastslå konstantene K1, K2, K3, og K4for en klasse av rotert deler følges en tre spinn kalibreringsprosedyren for å generere tre sett med kjente ubalanse signaler som mikroprosessoren 270 deretter bruker å avgjøre matematisk de konstante verdiene. Denne prosedyren krever bruk av en photoreflector sensor 310 og reflekterende mål 320 (se FIG. 1) midlertidig festet til et roterende delen 180 som er et eksempel på ønsket type roterende deler.
Referanser til FIG. 5, vises reflekterende målet bak delen rotert 180. I FIG. 5 vises også en kalibrering vekt 510 plassert på venstre flyet 531. Dette er plasseringen av vekten under første kalibrering spinn. Delen er da stoppet og kalibrering vekten flyttet til høyre flyet 532 (vist i phantom på 520) for andre spinn. Den tredje forsøk er gjort med kalibrering vekten fjernet. Før første spinn, men må følgende informasjon være innspill til mikroprosessoren 270 via tastaturet 370:
(a) kalibrering vekt;
(b) radius 560 på venstre flyet 531 målt fra rotasjonsaksen til overflaten av rotert 180;
(c) vinkelen mellom målet 320 og venstre kalibrering vekt plassering 510;
(d) radius 570 på høyre flyet 532 målt fra rotasjonsaksen til overflaten av rotert 180;
(e) vinkelen mellom målet 320 og riktig kalibrering vekt plassering 520; og
(f) Foto pickup (310) vinkelen måles fra baksiden av den grunnleggende enheten (5) mot klokken fra høyre side.
Den tre spinn gi kjente verdier av ubalanse som mikroprosessor kretsene bestemmer verdiene for K1, K2, K3, og K4brukes til å korrigere den faktiske ubalanse signaler på valgte venstre og høyre ubalanse fly, ULog URå gi ekte ubalanse signalene SLog SR.
Viser igjen til FIG. 1, under et spinn av 180, korrigert signaler SReller SLAngi utvalg hold krets 240 fra multiplexer 230. Mikroprosessoren 270 feeds også timing pulser eksempel hold krets å etablere eksempel intervaller.
Når den roterende delen 180 når hastighet begynner angi kronikker. Hvert eksempel element for hvert eksempel økning deretter konverteres til et digitalt tilsvarende signal av analog/digital omformer 250. Hvert digitalt signal element lagres deretter av mikroprosessoren i bufferminne 300 fram til videre foredling. Hver eksempeldata 512 elementer er lagret i RAM minne 300 i 512 skille steder tilsvarer signaland #39; s tidsintervall.
Prosessorenheten 280 markerer gang svarer til et vilkårlig punkt som siste eksempel økningen i prøven tid sekvensen som en startpunktet. Klokken 305, gjennom prosessorenheten 280, gir også på timing pulser til DC stepper motor slik at plasseringen av DC stepper 160 motoren i forhold til startpunktet er foreløpig kjent prosessorenheten 280.
Når to sammenhengende sett av prøver SAog SBer lagret av mikroprosessoren 270, fase vinkel i forhold til vilkårlig referansen kan bestemmes. Prosessorenheten 270 tilgang lese bare minne 290 der en 512 element tabell av sinus og cosinus funksjoner lagres. Disse tabellene er da ansatt med lagrede eksempeldataene beregne gjennomsnittlig demodulerte komponentene av fase vinkel med hensyn til en forhåndsbestemt ønsket posisjon. Sinus og cosinus tabell verdiene brukes lagrede eksempel elementer av mikroprosessoren 270 generere demodulerte fase vinkel koordinater Axog enyper følgende ligningene: ##EQU3## der M = antall omdreininger per Prøvesett
N = antall utvalg elementer per revolusjon
S = signalet på samtidig øke iM + j
Sinus og cosinus tabellene brukes deretter av mikroprosessoren 270 det andre settet av prøver å avgjøre det demodulerte fase vinkel koordinater Bxog Byper de samme ligningene.
En korreksjon gjøres deretter for noen feil delen rotert antatt hastighet. Antatt hastighet angis manuelt via tastatur 370 før balansering og er basert på plasseringen og relativ diameter på den stasjon skivene 330, rotert del diameter og stepper motor hastigheten. Legemliggjørelsen av FIG. 1 gir mikroprosessor 270 pulser til en stepper motor 160 med en hastighet som er kontrollert av klokken 305. Denne stepper rentesatsen settes synkron med eksempel hold krets 240, som også er satt av mikroprosessoren 270. Bør det være en forskjell mellom de beregnede gjennomsnittlige fase vinklene av Prøvesett A og B, betyr dette at den faktiske hastigheten ikke er synkron med antatt hastighet. Mikroprosessor 270 gjør korreksjon ved å beregne den faktiske vinkelhastighet R etter denne formelen: ##EQU4## der M = antall omdreininger fra midten av en første prøve satt til midten av en andre eksemplar satt på den antatt vinkelhastighet
B = ubalanse vinkelen på det andre eksemplet i radianer
A = ubalanse vinkelen på det første eksemplet i radianer
T = den totale lengden mellom midten av det første eksemplet satt til midten av den andre Prøvesett
Kontroller nå fig.3, tilsvarer 140 og 150 midtpunktene av samplingsperioden 90 tilsvarende å prøve A og prøve periode 100 tilsvarende prøve B, henholdsvis. Fordi prøven periodene 90 og 100 har samme lengde, er tidsintervallet mellom punkter 140 og 150 dette samme lengde. Derfor gir ligningen ovenfor korrigert eller faktiske roterende hastigheten. Inverse av denne ligningen gir antall tidsintervaller per revolusjonen i delen. Perioden 110 mellom 40 og 50 er et vilkårlig antatt tidsperiode å kompensere for av linjen beregningsorientert tid kreves av mikroprosessoren 270 beregne faktiske frekvenser og er på 500 millisekunder. En dyktig i kunsten setter pris på at denne gangen må angis med hastigheten på drift av mikroprosessoren 270. Perioden 120 poeng 50 og 60 representerer tiden det tar å plassere den roterende delen med ubalanse ligger på ønsket endelige posisjon slik at på punkt 60 ubalanse plasseringen blir valgt integrert antall omdreininger fra stopper posisjon og retardasjon kan begynne. Retardasjon er forhåndsprogrammert til mikroprosessoren 270 som en konstant hastighet. Mikroprosessor 270 er programmert å utvikle pulser for kjøring stepper motor 160 for retardasjon i samsvar med dette konstant retardasjon hastighet.
Beregning av tiden peke 60 utføres ved å beregne den totale mengden tid mellom startpunktet og punktet 60. Utgangspunktet hende helst måling syklusen på eller etter punkt 20. Det brukes vanligvis punkt 40. Derfor kan tid til å nå 60 beregnes ved å legge til forhåndsdefinert forsinkelsesperioden 110 beregnet fase vinkel 120. Når tiden er lik den beregnede tiden peke 60 er retardasjon rampen begynt.
Mikroprosessor 270 kobles ytterligere for å vise 360. I forbindelse med beregning av ubalanse og kontrollere retardasjon av stepper motor 160 stoppe ubalanse i forhåndsbestemte posisjon, genererer mikroprosessor 260 signaler for visning via displayet 360. Som er vanlig i slike mikroprosessor kontrollsystemer, er vise 360 ansatt å vise brukerbekreftelser for første sett opp, som for eksempel ber om oppføring av ønsket hastighet av rotasjon av den roterende delen, informasjon om status for dynamisk balansering drift og så videre. I tillegg beregner mikroprosessor 270 omfanget av ubalanse i den roterende delen. Vis 360 er ansatt å vise dette antallet beregnede faktiske rotasjonshastighet og plasseringen av ubalansen etter dynamisk balansering operasjonen er fullført. Vis 360 kan dannes av lys emitting diodes, en flytende krystallklar utfoldelse, men foretrukne legemliggjørelsen er en video display skjerm dannet med et bilderør.
I legemliggjørelsen vist i FIG. 1, ble stepper motor hastigheten kontrollert i forhold til en uavhengig angi samplingsfrekvensen. FIG. 4 illustrerer en alternativ legemliggjøring. Mikroprosessor 270 styrer hastigheten på drift av stepper motor 160 generasjon pulser med riktig timing. Denne tidsangivelsen pulser foregår i forhold til signalene fra klokken 305. En aksel koder 400 er koblet til den roterende delen av belte 410. Rotasjon av den roterende delen forårsaker belte 410 rotere aksel encoder 400. Aksel encoder 400 generert igjen et signal som angir roterende posisjonen til akselen encoder 400. Mikroprosessor 270 sysselsetter signalet fra aksel koder 400 generere sampling rate signalet for eksempel hold krets 240. Samplingsfrekvens er derfor asynkrone med stepper motor hastighet. I andre forhold opererer apparatet vist i FIG. 4 på samme måte som beskrevet tidligere.
