一種新型振動時效控制器的研發

石清革，楊勝鋒，駱 源，熊文府，田小艷

（1.南寧高新技術產業開發區人才交流中心，南寧 530007；2.南寧市神華振動時效技術研究所，南寧 530007；3.南寧市科技企業孵化基地有限責任公司，南寧 530007）

0 前言

振動時效是使用振動時效設備，對機械零件進行半小時左右的亞共振振動，消除工件殘余應力的先進技術，具有使用成本極低、高效節能等顯著優點，已經在我國機械企業得到了廣泛應用。振動時效設備是振動時效技術得以成功應用的關鍵裝備，歷經四十多年的發展，我國的振動時效設備，已經從手動數碼管顯示型，發展到了全自動液晶顯示型，目前普遍都是使用液晶顯示的振動時效設備[1]。

液晶顯示的控制器是振動時效設備中的重要部件之一，其作用是對激振器上的直流電機進行調速，在亞共振頻點對零件實施振動時效處理的專用控制儀器。控制器主要包括一個電源供電單元、一個控制單元和一個液晶顯示器，電源供電單元設有一組5 V直流電源作為控制單元的供電電源以及一組12 V 直流電源作為液晶顯示器的供電電源，控制單元通過導線排帶與液晶顯示器相連接，液晶顯示器顯示振動時效工藝參數和曲線。這種控制器在使用過程中存在如下不足：對零件實施振動時效處理完成之后，液晶顯示器上所顯示的振動時效工藝參數和曲線的圖像不能消除，無法繼續進行控制操作，要對新的零件進行振動時效處理時，只能關掉控制器的總電源之后，重新啟動控制器，才能進行控制操作，這樣不僅操作麻煩，而且頻繁地啟動控制器的總電源，容易損壞控制器的電器元件，使控制器的故障率較多。因此，需要解決現有的振動時效控制器的液晶顯示器上所顯示的圖像不能消除的問題。新型振動時效控制器的改造如下所述。

1 技術方案

如圖1 所示，振動時效控制器包括分別連接有直流電源的液晶顯示器3 和控制單元1，控制單元1 通過導線與5 V 直流電源6 連接；液晶顯示器3 通過導線與12 V 直流電源4 連接；液晶顯示器3 通過導線排帶2 與控制單元1 相連接，在控制單元1 與直流電源6 之間串聯有一個常閉按鈕5，常閉按鈕5 串聯在控制單元1 與5 V 直流電源6 正極連接的導線上；零件實施振動時效處理完成之后，按下常閉按鈕5，控制單元1 斷電，液晶顯示器所顯示的振動時效工藝參數和曲線就能消除并復位。

圖1 新型振動時效控制器技術方案

2 技術效果

由于在控制單元1 與5 V 直流電源6 的正極連接的導線上串聯有一個常閉按鈕5，對零件實施振動時效處理完成之后，按下常閉按鈕5，控制單元1 斷電，就能消除液晶顯示器3 所顯示的振動時效工藝參數和曲線，使之復位，而不按下常閉按鈕5 的時候，控制單元1 又恢復供電，從而能進行控制操作，對新的零件進行振動時效處理，而無需關掉控制器的總電源和重新啟動控制器。這樣不僅操作簡便，而且由于沒有頻繁地啟動總電源，也就不容易損壞控制器的電器元件，可以將這種原因所導致的控制器的故障率降低100%；常閉按鈕5 串聯在5 V 直流電源6 的正極與控制單元1 連接的導線上，目的是使控制單元1 能夠從5 V 直流電源6 的正極斷電，避免啟動和關閉5 V 直流電源的時候損壞控制單元1內的電子元器件。

3 工作原理

現有的振動時效控制器（圖2a）僅有一個總電源開關1，是通過切斷總電源來清除液晶顯示器上的振動時效工藝參數和曲線的。新型振動時效控制器增加了一個重新啟動開關2（圖2b），也就是在控制單元與5 V 直流電源的正極連接的導線上串聯有一個常閉按鈕，這樣在不切斷控制器總電源的前提下，通過重新啟動開關就可以對控制器進行重新啟動，這類似于電腦的重啟開關，在操作過程中就能清除振動時效工藝數據和曲線。

4 應用效果

南寧市神華振動時效技術研究所在全自動彩屏振動時效設備的控制器上，應用了該技術方案，設置了一個重新啟動按鈕，進行復位操作，可以簡便地清除液晶顯示器上的振動時效工藝數據和曲線，完全解決了現有的振動時效設備由于頻繁啟動電源開關所導致的電子元器件損壞的故障問題，提高了振動時效設備質量，增強了市場競爭力。圖3 為新型振動時效控制器內部重啟按鈕的接線圖，圖4 為新型振動時效控制器外部重啟按鈕的外觀圖，設置了一個重新啟動按鈕，圖5 為新型振動時效控制器使用現場圖片。

圖3 新型振動時效控制器內部重啟按鈕接線圖

圖4 新型振動時效控制器重啟按鈕外觀圖

圖5 新型振動時效控制器使用現場圖

這種新型振動時效控制器，神華研究所已經在2015 年申請了國家發明專利，并于2019 年獲得了授權（專利名稱：振動時效控制器，專利號：ZL201510060291.8），擁有20 年的專利保護期。

該控制器的技術方案十分簡單，所增加的成本不到10 元錢，但解決了困擾振動時效行業多年的一個關鍵技術問題，所產生的的效益十分顯著。傳統的振動時效控制器是通過截斷總電源開關來清除液晶顯示器的顯示內容，由此導致的設備故障較多，對于用戶而言，振動時效設備出現故障，這將對振動時效生產產生很大的影響，對于供應商而言，要派工程技術人員到用戶現場進行維修處理，國內差旅費一般要數千元，而國外差旅費要數萬元，售后服務成本很高，更為關鍵的是，用戶會對產品失去信心，從而不再信任供應商，失去銷售市場。

5 結語

針對現有的振動時效控制器，在操作過程中無法清除振動時效工藝數據和曲線的技術問題，研發了一種新型振動時效控制器，在控制單元的5V 的供電電源的正極，串聯一個常閉按鈕，可以進行復位操作，從而解決了該技術問題，已在振動時效設備上應用，獲得了發明專利授權。