This paper presents a method to balance the links of an articulated robot for an unknown payload using an automatic balancing mechanism. The balancing masses are controlled to move in their appropriate locations so that the joint torques of the links are eliminated. After balancing the mass of the payload is obtained from the balancing conditions. Based upon a series of simulation studies some results are discussed.
High speed rotating machines can be very sensitive to rotating mass unbalance that is a major source of harmful vibration for many types of rotating machinery. So, the balancing procedure is needed for all high-speed rotating system. To save the time and cost of off-line balancing, many researchers have developed the on-line balancing devices and methods. In this paper, an active balancing device, which is an electro-magnetic type, is developed and the active balancing algorithm using influence coefficient method is also proposed. The active balancing experiment for flexible rotors during operation is performed by an active balancing device. As a result, controlled unbalance responses are below the vibration limit at all rotating speed ranges with critical speed.
본 논문에서는 두 바퀴로 구동되는 역진자기반의 1인승 차량의 안정적인 균형을 위해 제어기를 설계하였다. 탑승자의 몸무게에 따라 전체 질량이 달라지므로 그에 따른 PID 제어기의 이득값을 실험적으로 구하였다. 이 때 탑승자의 몸무게에 따라 무게 중심이 달라지게 되는데, 이는 밸런싱 각도에 영향을 미치게 된다. 따라서, 안정적인 균형을 이루기 위해서는 몸무게에 따른 목표 밸런싱 각도를 수정하여 제어해야 한다. 다양한 탑승자의 몸무게를 측정하기 위해 차량에 체중계를 달고 측정된 체중 데이터를 컴퓨터로 전송하여 제어기에 적용하였다. 다양한 실험으로 얻은 정보를 사용하여 제어기의 게인 스케줄링을 통하여 보다 안정적인 균형을 유지할 수 있었다.
In these days the industrial management are characterized by mass production. Mass production which is not possible without the rationalization in the process of production and the efficient scale of management needs development of technical administration. The object of this study is set up on the rationalization in the process of production. And this rationalization is a means to the aim of industrial management. So as to realize the rationalization in the process of production, we should think on plan of production and the line of balancing in processes of work. The line of balancing is considered as one of very valuable administration methods. The line of balancing that controls capacities and loads so that processes of work might balance in each other makes away with happenings of idleness and stagnation during the process of work As a natural consequence it follows (1) shortening in the period of Production, (2) more efficient, (3) removing the lots of tine and matter, (4) more efficient using in elements for production. Therefore, through the labour productivity and the efficiency of the process of production increased by these effects, the line of balancing was intended to curtail the basic cost. Though the previously said line of balancing could be applied to production, it should not be said that we can completely balance in each lines of work. In other words it is impossible that the line of balancing is completely executed in every lines of work. For that reason, we should arrange the level of balancing in lines. Nowaday, in our country, it is true that the line of balancing is hardly executed at manufacturing industries. Therefore if we execute and apply the line of balancing to manufacturing industries and the larger field as well , we could curtail the basic cost, through which we could reinforce not only the international competative power but increase the labour productivity. As a result, by these effects, we would rationalize the industrial management.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제7권2호
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pp.36-40
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2006
Diagnosis and repair tasks of an unbalanced rigid rotor reduce the chances of unexpected failure and the consequent losses in production, time, and money. This paper presents investigation of a balancing system for equilibration of rigid rotor unbalance. A practical vibration signal based method is developed for unbalance diagnosis using wavelet technology and a Lissajous diagram. This paper shows that a mass unbalance can be efficiently estimated through an appropriate narrow-band filter used to extract the required spectra component. The wavelet technology is used to design specified narrow filter bank. A modified Lissajous diagram is also introduced with statistical analysis to compute the phase position. Several experimental tests demonstrate the effectiveness in balancing the mass unbalance of a rigid rotor.
The balance of high speed spindle system with high precision rotation like grinding machine is very important. Traditionally, we use trial and error method to balance the spindle. It takes much time. So we are developing the automatic balancing equipment being used in the grinding machine. The balancing head we develop is wireless. It will be used high-speed grinding machine. We use influence coefficient method to control the automatic balancer. Experiments are based on automatic and manual balancing. We perform test of the vibration filter. It helps to remove noise. The filter and experiments with automatic balancing controller show that automatic balancing control can be successfully achieved with the quick response and good stability characteristics.
According to the demand of the high productivity, the interest of manufacturing skills is growing in industrial society. Especially the high-speed spindle in machining center becomes important these days. The rotating accuracy of the spindle in machining center concerns the centrifugal force. In detail explaining, it is influenced by the unbalance mass. In this study, we could find changes of the vibration caused by condition (increased mass, rotating speed, position) of unbalance mass and verify it using a software - $ADAMS^(R)$ With this study, it will help workers on the spot solve the problems concerning unbalance mass.
In order to minimize vibration problems of rotating machinery rotors have been assembled through balancing machines. Since perfect balancing is impossible, residual unbalances cause serious vibration while the rotor is in high speed region. To minimize unbalance effects of magnetic bearing systems (AMB) during rotation on-line balancing methodology was studied. Unbalances were considered as disturbances of the system. The disturbance observer was used to estimate unbalance force from measurable state and input variables. Balancing inputs computed according to LQR and outputs of the observer were applied to eliminate unbalances during high speed rotation of the AMB. the effectiveness of the on-line balancing was verified through numerical simulations.
회전체를 내포하는 회전기계에서 진동의 근원은 불평형 질량이다. 본 여구에서는 정적평형 방법을 이용하여 돌출 회전축에 설치된 회전체의 평형을 바로 잡았으며, phase angle method 와 four run method로부터 보정 질량을 산정하였다. 또한, 평형잡이 전후의 진동의 감쇠를 조사하였다. 실험결과 불평형 질량에 의해 발생하는 진동은 불평형의 효과를 제거함으로써 감쇠됨을 확인하였다. 특히 불평형 질량이 작을 때, 진동의 감쇠력에서 four run method가 phase angle method 보다 더 유효함을 입증하였다.
This paper presents design guidelines for the automatic ball balancer in CD/DVD systems with varying eccentricity. In these systems, the size of balancing balls should be limited by the restricted race space so that determination of the number and mass of balls should consider the radii of the race and the balls. In addition, the effects of viscosity and friction also should be taken into account for sufficient balancing. Based on the static equilibrium conditions, the number and mass of balls corresponding to the range of varying eccentricity have been determined. Dynamic simulation with viscosity and friction shows sufficient viscosity must exist to ensure stability and friction between balls and race must be minimized to guarantee accurate balancing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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