本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備之控制技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種全自動平衡機(jī)切削零點(diǎn)定位優(yōu)化方法及其輔助電路。

背景技術(shù)：
電機(jī)是重要的生產(chǎn)和生活用品，其中，電機(jī)轉(zhuǎn)子在制造過程中，由于受材料、制造工藝以及裝配的影響，存在著初始不平衡量，帶有過大不平衡量的電機(jī)轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)工作時產(chǎn)生震動、噪音縮短產(chǎn)品壽命、甚至帶來危險，因此，必須對電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動平衡校正修正處理。隨著科技的發(fā)展，在電機(jī)轉(zhuǎn)子修正作業(yè)已由傳動手工修正向機(jī)械自動化修正轉(zhuǎn)變，目前，一般采用平衡機(jī)對電子轉(zhuǎn)子進(jìn)行機(jī)械校正，以提高轉(zhuǎn)子的校正精度，然而，在修正作業(yè)中，常會因電機(jī)轉(zhuǎn)子上的鐵屑或其他干擾的影響，導(dǎo)致修正前對刀不準(zhǔn)，進(jìn)而影響轉(zhuǎn)子的修正效果。目前，市場已有自動定位方法，該方法是根據(jù)轉(zhuǎn)子與銑刀的接觸、分開，通過將銑刀與地絕緣，而夾具、轉(zhuǎn)子接地的方式，根據(jù)高低電平判斷銑刀是否與轉(zhuǎn)子接通/斷開，然后判斷定位點(diǎn)，該方式直接將高低電平輸入單片機(jī)，通過延時進(jìn)行判斷是否銑刀與轉(zhuǎn)子接觸有效，如授權(quán)公告號CN101797700B的中國專利公開了一種利用軸承動態(tài)油膜電阻的全自動轉(zhuǎn)子平衡機(jī)自動對刀裝置。然而，上述方式將觸頭（即一導(dǎo)電部）過來的高低電平信號直接輸入單片機(jī)進(jìn)行判斷，可能將鐵屑導(dǎo)致的低電平信號引入單片機(jī)，從而出現(xiàn)定位誤判的情況；而且，在電機(jī)轉(zhuǎn)子的修正切削過程中，難免會出現(xiàn)在第一刀切削未達(dá)到合格且第二刀位置與第一刀位置重疊的情況，在此情況下，由于刀具刀刃只有部分或很少部分與產(chǎn)品接觸，刀具以恒轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，所以傳統(tǒng)的延時定位方法容易出現(xiàn)延時時間不足，即銑刀與轉(zhuǎn)子的接觸時間短于延時時間，進(jìn)而導(dǎo)致定位不精準(zhǔn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種全自動平衡機(jī)切削零點(diǎn)定位優(yōu)化的方法及其輔助電路，其輔助電路保證了定位信號的準(zhǔn)確性，通過輔助電路與切削零點(diǎn)定位優(yōu)化方法相結(jié)合，優(yōu)化了全自動平衡機(jī)的切削零點(diǎn)定位，大大提高了全自動平衡機(jī)之切削零點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種全自動平衡機(jī)切削零點(diǎn)定位優(yōu)化方法，該全自動平衡機(jī)包括編程器、移動工作臺、通過絕緣板與移動工作臺相連接的托架、安裝在托架一端的刀具、設(shè)于托架上的導(dǎo)電部以及設(shè)于刀具進(jìn)給方向上的夾具，夾具用于裝夾待修正的產(chǎn)品，所述編程器和導(dǎo)電部通過輔助電路相連接，其切削零點(diǎn)定位優(yōu)化方法步驟如下：（1）機(jī)床準(zhǔn)備：產(chǎn)品裝夾在夾具上，托架通過絕緣板與移動工作臺隔離，產(chǎn)品、夾具與地連接，刀具與產(chǎn)品處于未接觸狀態(tài)，托架與地斷開，此時導(dǎo)電部懸空；（2）刀具進(jìn)給：開啟機(jī)床，刀具轉(zhuǎn)動，向產(chǎn)品進(jìn)給，并與產(chǎn)品接觸，此時，托架通過產(chǎn)品和刀具的接觸與地連接，即導(dǎo)電部與地連接，通過刀具轉(zhuǎn)速形成刀具與產(chǎn)品之間接觸狀態(tài)的信號，該信號經(jīng)由導(dǎo)電部傳輸；（3）濾波整形：通過輔助電路對步驟（2）導(dǎo)電部輸入的信號進(jìn)行低通濾波，再利用輔助電路對低通濾波后的信號進(jìn)行整形，并將整形后的信號傳輸?shù)骄幊唐鳎袛嗟毒吲c產(chǎn)品的接觸狀態(tài)，以避免導(dǎo)電部與地斷開短接的信號因受到干擾而出現(xiàn)誤判；（4）對刀判斷：刀具與產(chǎn)品接觸后，對刀具與產(chǎn)品的接觸時間進(jìn)行延時，并根據(jù)刀具延時時間是否足夠，判斷刀具之切削零點(diǎn)定位是否成功，在延時操作的同時，根據(jù)在刀具旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，刀具之刀刃與產(chǎn)品的接觸次數(shù)和刀刃數(shù)是否一致，判斷刀具之切削零點(diǎn)定位是否成功，以避免出現(xiàn)疊刀時，延時時間不足而導(dǎo)致將接觸誤判為鐵屑輸入。所述輔助電路包含有低通濾波電路，在步驟（3）中，濾波整形電路通過低通濾波電路對導(dǎo)電部輸入的信號進(jìn)行低通濾波。在所述輔助電路還包含有高電平鉗位模塊和相位反向模塊，在步驟（3）中，當(dāng)?shù)毒吲c產(chǎn)品未接觸時，沒有信號輸入，高電平鉗位模塊向相位反向模塊輸入為高電平，相位反向模塊再將輸入的高電平相位反轉(zhuǎn)180°，成為低電平輸出，當(dāng)?shù)毒吲c產(chǎn)品接觸時，輸入接地，相位反向模塊輸入為低電平，再經(jīng)相位反轉(zhuǎn)180°，成為高電平輸出。所述輔助電路還包含有判斷模塊，當(dāng)步驟（3）中，相位反向模塊輸出為高電平，輸入接地時，即判斷模塊輸入高電平時，判斷模塊導(dǎo)通，編程器輸入腳接地，輸入有效。所述步驟（4）中，在第一次對刀時，刀具與產(chǎn)品接觸后，開始計時，當(dāng)接觸時間與未達(dá)到延長時間，返回延時操作，重新定位，當(dāng)接觸時間達(dá)到延時時間時，切削零點(diǎn)定位完成。所述步驟（4）中，采用計數(shù)器對刀具接觸產(chǎn)品的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)二次對刀出現(xiàn)延時時間不足，從第一次輸入開始計時，計數(shù)器同時開始計算刀具與產(chǎn)品的接觸次數(shù)，計時時間到，即刀具旋轉(zhuǎn)一周時間后，編程器通過反饋的信號判斷刀具與產(chǎn)品的接觸次數(shù)與刀具之刀刃數(shù)是否一致。所述步驟（4）中，當(dāng)計數(shù)器計算的接觸次數(shù)與刀具之刀刃數(shù)基本一致時，切削零點(diǎn)定位完成，當(dāng)計數(shù)器計算的接觸次數(shù)與刀具之刀刃數(shù)不一致時，返回延時操作，重新定位。一種應(yīng)用于上述的全自動平衡機(jī)切削零點(diǎn)定位優(yōu)化方法中的輔助電路，所述輔助電路包括：低通濾波電路、高電平鉗位模塊、相位反向模塊以及判斷模塊，低通濾波電路一端與導(dǎo)電部相連接，該低通濾波電路用于對輸入信號進(jìn)行濾波，低通濾波電路的另一端與相位反向模塊相連接，該相位反向模塊用于將輸入的信號相位反轉(zhuǎn)180°輸出，高電平鉗位模塊并聯(lián)在低通濾波電路與相位反向模塊之間，該高電平鉗位模塊用于將不確定的信號通過一個電阻鉗位在高電平，相位反向模塊通過過渡模塊與判斷模塊相連接，該判斷模塊用于將有效輸入傳輸給編程器，該判斷模塊的另一端與編程器相連接。所述輔助電路之低通濾波電路與導(dǎo)電部的連接端為信號輸入端in，該低通濾波電路由電阻R1和電容器C1連接而成，該電容器C1另一端接地，該低通濾波電路與相位反向模塊的腳1相連接，該相位反向模塊為一反相器U1，并聯(lián)在低通濾波電路與相位反向模塊之間的高電平鉗位模塊為一上拉電阻R2。所述輔助電路之相位反向模塊的腳2與過渡模塊一端相連接，該過渡模塊另一端與判斷模塊的腳1相連接，該過渡模塊為一電阻R3，該判斷模塊為一光電耦合器，該判斷模塊之腳4與編程器相連接，判斷模塊與編程器的連接端為信號輸出端out，判斷模塊的腳2接地，判斷模塊的腳3通過一電阻R4接地。本發(fā)明的有益效果如下：1、在導(dǎo)電部和編程器之間的輔助電路設(shè)計，該輔助電路結(jié)構(gòu)簡單，通過輔助電路的低通濾波電路對輸入信號進(jìn)行低通濾波，再通過高電平鉗位模塊和相位反向模塊相配合，對低通濾波后的輸入信號進(jìn)行整形，再控制判斷模塊之腳3和腳4是否導(dǎo)通，使有效信號（即定位準(zhǔn)確的信號）輸入編程器，進(jìn)而有效避免鐵屑或其他干擾的影響，在刀具以恒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的情況下，保證定位信號的準(zhǔn)確性；2、在進(jìn)行延時對刀的同時采用計數(shù)計時的方法，根據(jù)刀具旋轉(zhuǎn)一周的時間、刀具之刀刃數(shù)與刀具跟產(chǎn)品接觸的次數(shù)相結(jié)合，當(dāng)?shù)毒咧度袛?shù)與刀具跟產(chǎn)品接觸的次數(shù)基本一致時，可判斷切削零點(diǎn)定位完成，進(jìn)而有效解決了疊刀時，延時時間不足而導(dǎo)致將接觸判斷為鐵屑輸入的問題，優(yōu)化了全自動平衡機(jī)切削零點(diǎn)定位，使得全自動平衡機(jī)之切削零點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性大大提高。附圖說明圖1是本發(fā)明的流程圖。圖2是本發(fā)明的濾波整形電路圖。圖3是本發(fā)明的工作原理圖。圖4是本發(fā)明之全自動平衡機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明刀具對刀時長示意圖。具體實施方式以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：如圖1-5所示，本發(fā)明關(guān)于一種全自動平衡機(jī)切削零點(diǎn)定位優(yōu)化方法，全自動平衡機(jī)包括編程器K（即PLC，ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器）、移動工作臺1、通過絕緣板2與移動工作臺1相連接的托架3、安裝在托架3一端的刀具6、設(shè)于托架3上的導(dǎo)電部5以及設(shè)于刀具6進(jìn)給方向上的夾具8，夾具8用于裝夾待修正的產(chǎn)品7，編程器K和導(dǎo)電部5通過輔助電路9相連接。其中，托架3通過帶有皮帶輪的旋轉(zhuǎn)軸4與刀具6相連接，該旋轉(zhuǎn)軸4通過皮帶輪與驅(qū)動裝置相連接，導(dǎo)電部5優(yōu)選采用電刷、黃銅、導(dǎo)線或其他銅制品，需要說明的是，對導(dǎo)電部5的選擇僅為本發(fā)明的較佳實施方式，在此并不予以自限，在機(jī)床工作時，該刀具6轉(zhuǎn)速為恒轉(zhuǎn)速,在實際作業(yè)中，全自動平衡機(jī)對電機(jī)之轉(zhuǎn)子的修正一般采用為銑刀。如圖1-3所示，本發(fā)明所揭示的一種全自動平衡機(jī)切削零點(diǎn)定位優(yōu)化方法，其具體步驟如下：（1）將產(chǎn)品7（如：電機(jī)轉(zhuǎn)子）裝夾在夾具8上，托架3通過絕緣板2與移動工作臺1隔離，產(chǎn)品7、夾具8與地連接，刀具6與產(chǎn)品7處于未接觸狀態(tài)，托架3與地斷開，此時，導(dǎo)電部5懸空，做好機(jī)床修正產(chǎn)品7的準(zhǔn)備。（2）開啟機(jī)床，刀具6轉(zhuǎn)動，向產(chǎn)品7進(jìn)給，并與產(chǎn)品7接觸，此時，托架3通過產(chǎn)品7和刀具6的接觸與地連接，即導(dǎo)電部5與地連接，通過刀具6轉(zhuǎn)速形成刀具6與產(chǎn)品7之間接觸狀態(tài)的信號，該信號經(jīng)由導(dǎo)電部5傳輸。（3）輔助電路9包含有低通濾波電路、高電平鉗位模塊、相位反向模塊以及判斷模塊，輔助電路9通過低通濾波電路對步驟（2）導(dǎo)電部5輸入的信號進(jìn)行低通濾波；再利用輔助電路9對低通濾波后的信號進(jìn)行整形，并將整形后的信號傳輸?shù)骄幊唐鱇，判斷刀具與產(chǎn)品的接觸狀態(tài)，因為在電機(jī)之轉(zhuǎn)子的機(jī)加工修正過程中，存在著鐵屑和其他干擾的影響，會使導(dǎo)電部5與地斷開短接的信號出現(xiàn)錯誤，在導(dǎo)電部5與編程器K之間設(shè)置輔助電路9，可通過輔助電路9之低通濾波電路，對導(dǎo)電部5輸入的信號進(jìn)行低通濾波，進(jìn)而有效避免導(dǎo)電部5與地斷開短接的信號因受到干擾而出現(xiàn)誤判。具體而言，當(dāng)?shù)毒?與產(chǎn)品7未接觸時，沒有信號輸入，高電平鉗位模塊向相位反向模塊輸入為高電平，相位反向模塊再將輸入的高電平相位反轉(zhuǎn)180°，成為低電平輸出，當(dāng)?shù)毒?與產(chǎn)品7接觸時，輸入接地，相位反向模塊輸入為低電平，再經(jīng)相位反轉(zhuǎn)180°，成為高電平輸出。當(dāng)相位反向模塊輸出為高電平，輸入接地時，即判斷模塊輸入高電平時，判斷模塊導(dǎo)通，編程器K輸入腳接地，輸入有效。（4）采用延時定位方式，在刀具6與產(chǎn)品7接觸后，對刀具6與產(chǎn)品7的接觸時間進(jìn)行延時，并根據(jù)刀具6延時時間是否足夠，判斷刀具6之切削零點(diǎn)定位是否成功，在延時操作的同時，根據(jù)在刀具6旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，刀具6之刀刃與產(chǎn)品的接觸次數(shù)和刀刃數(shù)是否一致，判斷刀具6之切削零點(diǎn)定位是否成功，以避免出現(xiàn)疊刀時，延時時間不足而導(dǎo)致將接觸誤判為鐵屑輸入。具體而言，在第一次對刀時，刀具6與產(chǎn)品7接觸后，開始計時，當(dāng)接觸時間與未達(dá)到延長時間，返回延時操作，重新定位，當(dāng)接觸時間達(dá)到延時時間時，切削零點(diǎn)定位完成，此處，將低電平時間設(shè)為T0，當(dāng)?shù)碗娖綍r間達(dá)到延時時間時，切削零點(diǎn)定位完成。如圖5所示，刀具6與產(chǎn)品7接觸時，必定只有一個刀刃與產(chǎn)品7接觸，且接觸時間最長為d1接觸時間長，之后斷開，且過d2對應(yīng)時間后才再次接觸d1時間長，這樣就形成方波信號。由于刀具6轉(zhuǎn)速確定，所以d1和d2對應(yīng)時間可以算，但是當(dāng)出現(xiàn)銑削兩次且第二刀與第一刀出現(xiàn)重合，則刀具6接觸時間會小于d1對應(yīng)時間，重合越大，接觸時間越短。如圖3所示，當(dāng)?shù)碗娖綍r間T0足夠長4ms，即延時時間到，則零點(diǎn)定位完成；當(dāng)延時時間不夠，但在刀具6旋轉(zhuǎn)一周期時間T1內(nèi)剛好接觸與刀刃片數(shù)相同的次數(shù)C0，則切削零點(diǎn)定位完成。在延時操作的同時，進(jìn)行計數(shù)計操作，需要說明的是，在計數(shù)計時操作時，采用計數(shù)器對刀具6接觸產(chǎn)品7的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)?shù)谝淮吻邢魑催_(dá)到合格，需要進(jìn)行二次對刀，若延時時間不足，從第一次輸入開始計時，計數(shù)器同時開始計算刀具6與產(chǎn)品7的接觸次數(shù)，計時時間到，即刀具6旋轉(zhuǎn)一周時間后，編程器K通過反饋的信號判斷刀具6與產(chǎn)品7的接觸次數(shù)與刀具6之刀刃數(shù)是否一致，當(dāng)計數(shù)器計算的接觸次數(shù)與刀具6之刀刃數(shù)基本一致時，切削零點(diǎn)定位完成，當(dāng)計數(shù)器計算的接觸次數(shù)與刀具6之刀刃數(shù)不一致時，返回延時操作，重新定位。將刀具6旋轉(zhuǎn)一周的時間設(shè)為T1，接觸次數(shù)設(shè)為C0，當(dāng)延時時間不足，計時達(dá)到T1后，C0與刀具6之刀刃數(shù)基本一致時，產(chǎn)品7與刀具6接觸，切削零點(diǎn)定位完成。當(dāng)采用銑刀修正轉(zhuǎn)子時，一般為刀刃數(shù)為6～8個，以六個刀刃的銑刀而言，從第一次有輸入開始計時且開始計數(shù)，之后每有一次輸入，計數(shù)增加1，當(dāng)計時時間到（即銑刀旋轉(zhuǎn)一周），判斷計數(shù)器是否為六。當(dāng)計數(shù)為六時，則認(rèn)為轉(zhuǎn)子與銑刀接觸，反正則不成功?？紤]到有鐵屑影響，銑刀轉(zhuǎn)子接觸后，銑刀旋轉(zhuǎn)一周可能大于六，所以這里可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，可以認(rèn)為六到八之間為零點(diǎn)定位成功。以上兩種方式（即純延時方式和延時結(jié)合計時計數(shù)方式）只要滿足其中任何一條件則認(rèn)為零點(diǎn)定位成功。進(jìn)一步地，本發(fā)明還揭示了一種應(yīng)用于上述全自動平衡機(jī)切削零點(diǎn)定位優(yōu)化方法中的輔助電路9，該輔助電路9包括：低通濾波電路、高電平鉗位模塊、相位反向模塊以及判斷模塊。低通濾波電路一端與導(dǎo)電部5相連接，該低通濾波電路用于對輸入信號進(jìn)行濾波，低通濾波電路的另一端與相位反向模塊相連接，該相位反向模塊用于將輸入的信號相位反轉(zhuǎn)180°輸出，高電平鉗位模塊并聯(lián)在低通濾波電路與相位反向模塊之間，該高電平鉗位模塊用于將不確定的信號通過一個電阻鉗位在高電平，相位反向模塊通過過渡模塊與判斷模塊相連接，該判斷模塊用于將有效輸入傳輸給編程器K，該判斷模塊的另一端與編程器K相連接。輔助電路9之低通濾波電路與導(dǎo)電部5的連接端為信號輸入端in，該低通濾波電路由電阻R1和電容器C1連接而成，該電容器C1另一端接地，該低通濾波電路與相位反向模塊的腳1相連接，該相位反向模塊為一反相器U1，并聯(lián)在低通濾波電路與相位反向模塊之間的高電平鉗位模塊為一上拉電阻R2。輔助電路9之相位反向模塊的腳2與過渡模塊一端相連接，該過渡模塊另一端與判斷模塊的腳1相連接，該過渡模塊為一電阻R3，該判斷模塊為一光電耦合器，該判斷模塊之腳4與編程器K相連接，判斷模塊與編程器K的連接端為信號輸出端out，判斷模塊的腳2接地，判斷模塊的腳3通過一電阻R4接地。本發(fā)明之反相器U1優(yōu)選采用74HC14或74HC04型號的反相器，需要說明的是，對反相器U1的選擇僅為本發(fā)明的較佳實施方式，在此并不予以自限。本發(fā)明之光電耦合器U2優(yōu)選采用TLP521型號的光電耦合器，光電耦合器U2（OpticalCoupler，英文縮寫為OC，亦稱光電隔離器，簡稱光耦，光電耦合器以光為媒介傳輸電信號）對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，保證輸入編程器K的信號有效，需要說明的是，對光電耦合器U2的選擇僅為本發(fā)明的較佳實施方式，在此并不予以自限。以上所述僅是對本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，故在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明所述的方法、構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或裝飾，均應(yīng)落入本發(fā)明申請專利的保護(hù)范圍內(nèi)。