噪音(异响)检测设备方案

一、基本信息

本设备为风扇噪音测试。采用单工站，人工上下料测试的形式，基本信息如下：

•工位数量：1；

•操作员工：1人；

•测试节拍：≤30s；

•产线占地面积：单台噪音检测台：1.0米*1.2米*1.8米 ;（以实际现场布局尺寸为准）；

•压缩空气：5~7bar；

•适应温度：0~40度；

•电压：220V ,50Hz;

·MES导入；

•设计模块化；

•人料分离；

产品信息

本方案是基于客户所提供的如下资料而策划的，若输入有变更，方案会相应变更

•3D数据：暂未提供；

•layout：暂未提供；

设计原则与选型

1. 机械设计原则及选型              2.电气设计原则及选型                              3. 测试设计原则及选型

·气动元件： SMC；                         ·PLC：西门子；                                                   ·直流电机转速PID调节控制

·机械标准件： MISIMI/怡合达；      ·传感器： balluf/Banner/keyence；                    ·Sound Level声压值测定

·滑轨：上银；                                  ·扫描枪： 基恩士；                                              ·OA功率能量分析

·结构设计模块化；                           ·安全继电器：皮尔兹；                                        ·Max功率谱分析

·设备下框架：型材框架；                 ·安全门锁：基恩士；                                            ·阶次分析、特征定位

·设备上框架：型材框架；                 ·安全光栅：基恩士                                               ·谐波分析、异音测试

                                                        ·触摸屏： 威纶通；                                              ·FFT变换及逆变换
                                                        ·开关电源：明伟；

                                                        ·三色塔灯：施耐德

                                                        ·低压电气：施耐德/西门子；

人机工程

·设备高度：1800mm；                                   ·光栅安全防护；

•工作台高度：800mm；                                 ·急停按钮；

•操作高度：900mm；                                    ·安全门（带bypass功能）；                 

•物料取放高度：900~1150mm;

•人工操作宽度：800mm;

•工位照明（装配）：500LUX;

•工位照明（EOL）:800~1500LUX；

•物料上料方式：背后上料，人料分离；             

简易描述

•人工上下料；                                         机台尺寸：长1000mm*宽1200mm*高1800mm；

•自动扫码；                                             数量：2台；

•自动对接UVW，自动压紧电机；             节拍：≤30s；

•自动测量，测试数据采集上传

MES系统；

•人工上料，

•测试前必须自动扫码才能启动设备；

•电机在定位治具上有无检测；

•测试结果绑定电机码；

流程与节拍

设备样式

配置说明：

• 配置工业工控机，带鼠标键盘显示器；

• 配置操作触摸屏；

• 配置气动三联件；

• 配置式扫码枪，三色塔灯；

• 配置安全光栅；

• 配置双手气动按钮；

• 配置防静电控制器；

低频隔离

材料传导

天然橡胶是非压缩性材料，其泊松比接近0.5，在应力应变之间，时间上有滞后现象，因此，橡胶做为非线性减震材料是有效的。

工作台板设置减震座，减少地面震动传导MISUMIBGONP40250

刚性传导

 俯视图

原理框图

测试系统框图

【设备/工装要求】

1.有安全光栅

2.可自动调整转速变化，误差小于1%。

3.所有型号附带工装，工装满足快换要求

4.自带录音功能，单转有效录音时长至少5s，录音储存

按日期、型号区分，同日期不同型号也要单独区分开

5.设备扫码具备存储功能，对应型号、日期存储。

6.设备预留MES对接端口

7.控制电源满足24V可调节

8.未提及部分参考我司噪音设备

软件简介

软件算法：              平台软件：

•声压统计               •软件开发环境为LABVIEW 2025：

•FFT分析：             ·变种选择

  ·连续傅里叶变换    ·构建测试用例

  ·逆变换                  ·手动、自动测试

  ·功率谱                  ·用户权限管理

·谐波分析：             ·数据可视化管理

    ·谐波失真

    ·阶次分析

•异音分析：

    ·AI深度学习

    ·R&B

噪音分析

测试波形

·单点波形激活

· 连续扫描波形

· 外部波形导入

硬件设定

·用户自定义扩展

· 测试参数配置

·硬件接口自定义

转速测量

通过激光的通断变化来识别风扇叶片的转动周期，进而计算

转速

一、对射激光传感器的组成与工作状态

对射激光传感器由两部分组成：

发射器：持续发射一束平行激光（如红光或红外激光）；

接收器：与发射器相对放置，用于接收发射器发出的激光，并将光信号转换为电信号（如

高电平表示接收到激光，低电平表示未接收到）。

在无遮挡时，发射器的激光直接被接收器接收，传感器输出高电平；当有物体（如风扇叶

片）遮挡激光束时，接收器无法接收激光，输出低电平。

二、与风扇的配合方式

测试时，将对射激光传感器的发射器和接收器分别安装在风扇叶片的两侧，使激光束正好

穿过风扇的转动平面，且叶片转动时能周期性遮挡激光束：

当叶片转到激光束位置时，激光被遮挡，接收器输出低电平；

当叶片离开激光束位置时，激光恢复通路，接收器输出高电平。

三、转速计算的原理

风扇转动时，叶片会交替遮挡激光，传感器输出的电信号会随叶片转动产生周期性的高低

电平跳变（方波信号）。通过记录单位时间内的跳变次数，即可计算转速：

计数叶片遮挡次数：

假设风扇有N个叶片，每转动一圈，叶片会遮挡激光N次，因此传感器会产生N次高低电平

跳变（即N个脉冲信号）。

计算转速：

若在时间t（单位：秒）内检测到M个脉冲，则风扇的转速（单位：转 / 分钟，RPM）为：

转速（RPM）=N×tM×60

例如：风扇有 3 个叶片，1 秒内检测到 30 个脉冲，则转速为3×130 ×60=600 RPM。

PID

PID（比例 - 积分 - 微分，Proportional-Integral-

Derivative）控制是一种经典的自动控制算法，通

过结合比例、积分、微分三个环节的作用，实现对

被控对象的精准调节。其核心思想是根据系统当前

误差、误差累积量和误差变化趋势，动态调整控制

量，使系统输出稳定在目标值（设定值）。