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DE69411262T2 - Vorrichtung zum dynamischen auswuchten rotierender körper - Google Patents

Vorrichtung zum dynamischen auswuchten rotierender körper

Info

Publication number
DE69411262T2
DE69411262T2 DE69411262T DE69411262T DE69411262T2 DE 69411262 T2 DE69411262 T2 DE 69411262T2 DE 69411262 T DE69411262 T DE 69411262T DE 69411262 T DE69411262 T DE 69411262T DE 69411262 T2 DE69411262 T2 DE 69411262T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotating
rotating part
assembly
transmitter channel
grinding wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69411262T
Other languages
English (en)
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DE69411262D1 (de
Inventor
Domenico Malpezzi
Mario Pozzetti
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marposs SpA
Original Assignee
Marposs SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marposs SpA filed Critical Marposs SpA
Publication of DE69411262D1 publication Critical patent/DE69411262D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69411262T2 publication Critical patent/DE69411262T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
    • B24B41/042Balancing mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/322Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels the rotating body being a shaft
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/30Compensating imbalance
    • G01M1/36Compensating imbalance by adjusting position of masses built-in the body to be tested

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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dynamischen Auswuchten eines Körpers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum dynamischen Auswuchten der Schleifscheibe einer Schleifmaschine.
  • Bei Schleifmaschinen treten für gewöhnlich unerwünschte Schwingungen auf, die von Unwuchten der Schleifscheibe herrühren und aus verschiedenen Gründen an der Scheibe auftreten, wie Formfehler und/oder Herstellungsfehler (inhomogene Werkstoffe, Rundlauffehler zwischen der äußeren Schleiffläche und der inneren Mittelbohrung, usw.), ungenaue Montage auf der rotierenden Spindel (so daß der Schwerpunktsmittelpunkt der Scheibe nicht mit der Rotationsachse zusammenfällt) und allgemein Formveränderungen infolge Verschleiß und/oder Absplitterungen beim Bearbeiten von Werkstücken. Solche Schwingungen können zu Ungenauigkeiten der Eigenschaften der bearbeiteten Werkstücke führen, wie Rundungsfehler (ovale und keulenförmige Formen), und können außerdem zu Kräften und Beanspruchungen führen, die der Werkzeugmaschine Schaden zufügen können.
  • Bekannte Auswuchtvorrichtungen sind mit der Schleifscheibe gekuppelt und bestehen aus beweglichen Massen, die von Elektromotoren angetrieben sind, um die Lage der Massen bei laufender Scheibe radial oder meistens winklig einzustellen, um die vorgenannten Unwuchten zu beseitigen. Die Antriebsmotore sind Teil der Vorrichtung, rotieren mit der Vorrichtung und der Schleifscheibe und sind an eine äußere feste Energiequelle über eine elektrische Kupplung angeschlossen, die aufeinandergleitende Kontakte aufweist, beispielsweise Schleifringe und Bürsten.
  • Die Eigenschaften (nämlich Frequenz, Amplitude und/oder andere) der von Unwuchten erzeugten Schwingungen werden von einem passenden Sensor gemessen, dessen Signale verarbeitet und angezeigt werden, sowie in einer geeigneten Einheit weiterverarbeitet werden (wie dies in der vorgenannten Energiequelle vorgesehen sein kann), um "Auswuchtsignale" den Motoren zum Antrieb der beweglichen Massen über eine elektrische Kupplung zuzuführen, die sich der gleichen (oder unterschiedleher) Schleifringe bedient.
  • Eine Auswuchtvorrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist in US-A- 3,698,263 erläutert. Hier werden die Motoren zum Betätigen der Massen händisch auf Basis der Schwingungsparameter betätigt, die zur Anzeige gebracht werden. Ein Problem der bekannten Vorrichtungen liegt in dem Verschleiß der Bürsten, die an den Schleifringen bei laufender Schleifseheibe anliegen und darin, daß in der Folge häufige Wartungs- und Emeuerungsarbeiten vorgenommen werden müssen.
  • In anderen bekannten Vorrichtungen ist eine Batterie im rotierenden Teil vorgesehen, um die mit den Gleitkontakten verbundenen Nachteile zu vermeiden, wobei Mittel vorgesehen sind, die eine drahtlose Aufladung der Batterie ermöglichen und Mittel zum Liefern von Steuersignalen für die Verschiebungen der Massen. Eine Vorrichtung dieses Typs ist in der Patentanmeldung DE-A 37 43 432 beschrieben, worin die Aufladung der Batterie bei laufender Schleifseheibe mit Hilfe eines "Dynamos", also eines Generators, vorgenommen wird, der einen gegenüber der Schleifscheibe gehäusefesten Stator und einen drehbaren Rotor auf\veist. Die Steuersignale werden vom gehäusefesten Teil zum rotierenden Teil optisch übertragen und damit erfolgt der Antrieb für die Verschiebung der Auswuchtmassen.
  • Man sollte aber beachten, daß die Frage der Abmessungen zu Problemen führen kann, wenn der verfügbare Raum nicht ausreicht, den Einbau einer Batterie vorzusehen. Ferner ist keine Information bezüglich der Batterieladung verfügbar, außer die Vorrichtung wird angehalten und auseinandergebaut. Ferner ist es nötig, die Vorrichtung anzuhalten, wenn die Lage der Massen überprüfi werden sollen und auch dann, wenn an der rotierenden Baugruppe ein Fehler auftritt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auswuchtvorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet, die Zuverlässigkeit und Gebrauchsfähigkeit erhöht und die Kosten sowie die Abschaltzeiten der Werkzeugmaschine verringert.
  • Die genannte Aufgabe wird gelöst und weitere Vorteile werden erhalten mit einer Vorrichtung, die zusätzlich die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufweist.
  • Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Längsansicht, teilweise im Schnitt, einer Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • Fig. 2 einen Längsschnitt eines Details der Vorrichtung in Fig. 1 in vergrössertem Maßstab;
  • Fig. 3 einen Längsschnitt eines weiteren Details in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
  • Fig. 4 eine Ansicht der Fig. 3 längs der Linie IV-IV in Fig. 3;
  • Fig. 5 eine Ansicht der Vorrichtung in Fig. 3 längs der Linie V-V in Fig. 3;
  • Fig. 6 ein Blockschaltbild für die Funktionen einiger Elemente in Fig. 3 und
  • Fig. 7 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktionen einiger Elemente in Fig. 3 in einer abgeänderten Ausführungsform.
  • In der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, die ein bestmögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, ist eine Schleifscheibe 1 einer Schleifenmaschine mit einem rotierenden Körper bzw. einer Spindel 2 verbunden und rotiert zusammen mit der Spindel, um eine Längsachse A gegenüber einem Support 3 (beispielsweise einem Schleifscheibenschlitten) unter Steuerung eines Steuergerätes bzw. programmierbaren logischen Steuergerätes 4 zur Bearbeitung eines Werkstückes 30.
  • Ein länglicher Hohlraum 5 in der Spindel 2 dient zur Aufnahme einer Bau gruppe mit einer Auswuchteinrichtung 6 zum dynamischen Auswuchten der Schleifscheibe 1, eines Teils einer Kupplung mit einer Verbindungseinheit 7 und einem Kabel 8 zur Verbindung der Einheit 7 mit der Auswuchteinrichtung 6. Ein Sensor 9 zum Nachweis von Schwingungen ist an der Werkzeugmaschine befestigt und elektrisch an die Steuerung angeschlossen, insbesondere an eine Verarbeitungsund Steuereinheit 10, die somit elektrische Signale enthält, die den Schwingungen der rotierenden Teile (Schleifscheibe 1 und Spindel 2) entsprechen. Die Verarbeitungs- und Steuereinheit 10 ist ihrerseits elektrisch an das logische Steuergerät 4 und über die Verbindungseinheit 7 an die Auswuchteinrichtung 6 angeschlossen. Die Einrichtung 6, die im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus zwei Ringelementen 11, 12, die um die Achse A rotieren, und deren innere gezahnte Flächen jeweils eine Auswuchtmasse 13, 14 tragen, deren Form einem hohlen Teilzylinder entspricht. Zwei Elektromotoren 15, 16 sind so gelegen, daß ihre rotierenden Wellenstummel 17, 18 parallel zur Achse A liegen. Die Wellenstummel 17, 18 sind über Zahnräder 19, 20 mit den Ringelementen 11, 12 gekuppelt, so daß diese in Drehrichtung verschiebbar sind. Damit ist es möglich, die Winkellage der Massen 13, 14 einzustellen und damit in bekannter Weise den Auswuchtvorgang vorzunehmen.
  • Zwei zusätzliche Sensoren bekannter Bauart, beispielsweise magnetische Hall-Effekt-Sensoren sind schematisch in Fig. 2 mit den Bezugszeichen 21, 22 dargestellt. Sie sind am Gehäuse der Baugruppe 6 befestigt und elektrisch mit den Verbindungsmitteln 7 über elektrische Ahschlußdrähte 8 verbunden. In bekannter, nicht dargestellter Weise sind an den Außenflächen der Massen 13, 14 Flächenbereiche mit magnetischen Eigenschaften vorgesehen und die Sensoren 21, 22 liefern elektrische Signale, wenn die Flächenbereiche an den Massen 13, 14 vor ihnen stehen. Insbesondere sind die Bereiche in solchen Positionen vorgesehen, daß sie den Sensoren 21, 22 zugekehrt sind, wenn die Massen 13, 14 (oder genauer gesagt ihre Schwerpunktzentren) im wesentlichen in Winkelposition diametral entgegengesetzt bezüglich der Achse A liegen. Die von den Sensoren 21, 22 gelieferten Signale sind dann eine Anzeige für eine solche Lage bzw. die Ruhelage der Massen 13, 14, in der im wesentlichen kein Beitrag zur Unwucht der Schleifscheibe 1 geleistet wird.
  • Ein zusätzlicher Sensor 25 zur Messung von Schwingungen, beispielsweise ein piezoelektrischer Sensor, ist an der Baugruppe 6 befestigt und elektrisch an die Verbindungsmittel 7 über elektrische Anschlußdrähte 8 angeschlossen.
  • Der Sensor 25 erfaßt Schwingungen, die vom Kontakt zwischen der Schleifscheibe 1 und dem zu bearbeitenden Werkstück 30 herrühren und führt über die Verbindungsmittel 7 und die Verarbeitungs- und Steuereinheit 10 dem logischen Steuergerät 4 entsprechende Signale zu, die in bekannter Weise dazu benutzt werden, die Geschwindigkeit der gegenseitigen Verschiebung von Schleifradschlitten 3 und dem Werkstück im laufenden Schleilvorgang zu ändern.
  • Die Verbindungsmittel 7 sind im wesentlichen zweiteilig: ein nicht rotierender Teil 31, der am Support 3 mittels eines schematisch in Fig. 1 dargestellten Arms 32 befestigt ist, und ein rotierender Teil 33 im Hohlraum 5 der Spindel 2.
  • Die Verbindungsmittel 7 dienen zur kontaktlosen Kopplung der Verarbeitungs- und Steuereinheit 10 (einschließlich einer Energiequelle 10a) und der Auswuchtbaugruppe 6, wie dies schematisch in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt ist.
  • Der nicht rotierende Teil 31 (Fig. 3 und 5) besitzt ein Gehäuse 34 und ein Trag- und Referenzelement 35, eine gedruckte Schaltung 36 auf dem Element 35, opto-elektronische Einrichtungen, die an die gedruckte Schaltung 36 angeschlossen sind, und aus sechs lichtemiffierenden Dioden (LED) 37 und einem Photodetektor 38 bestehen, und einen ersten zylindrischen ferromagnetischen Körper 39 ebenfalls am Element 35 befestigt, der zur Unterbringung einer ersten elektrischen Wicklung 40 dient, die an die Schaltung 36 angeschlossen ist. Eine Mutter 41 ist zum Befestigen des Trag- und Referenzelementes 35 am Gehäuse 34 vorgesehen und ein Näherungssensor 42 ist am Flansch 43 des Gehäuses 34 befestigt und elektrisch mit der Verarbeitungseinheit 10 in nicht dargestellter Weise verbunden.
  • Der rotierende Teil 33 (Fig. 3 und 4) besitzt ein Gehäuse 45 mit einem zylindrischen Flansch 46 aus Metall (oder anderem leitenden Werkstoff), der mit zwei Ausnehmungen 47 versehen ist, die diametral entgegengesetzt liegen. Kunststoff 47a (oder anderer nichtleitender Werkstoff) in den Ausnehmungen 47 vervollstän digt den zylindrischen Flansch 46. Gedruckte Schaltungen 48 sind im Gehäuse 45 befestigt und tragen opto-elektronische Einrichtungen mit zwei Photodetektoren 49 und einer lichtemittierenden Diode (LED) 50 sowie ein Trag- und Referenzelement 51. Ein zweiter ferromagnetischer zylindrischer Körper 52, befestigt am Element 51, dient zur Aufnahme einer zweiten elektrischen Wicklung 53, die mit den gedruckten Schaltungen 48 verbunden ist. Das Gehäuse 45 wird in den Hohlraum 5 der Spindel 2 eingesetzt, wobei der Flansch 46 vorsteht und die Teile der Verbindungsmittel 7 derart zu liegen kommen, daß die Flansche 43 und 46 am nicht rotierenden Teil 31 und am rotierenden Teil 33 radial einander zugekehrt sind, so daß der Näherungssensor 42 bei laufender Spindel 2 den Durchgang der Ausnehmungen 47 nachweisen kann und damit in dieser Weise die Drehzahl der Spindel 2 gemessen wird.
  • In Fig. 6, die sich auf Teile der Fig. 3 bezieht, stellen die Funktionsblöcke in sehr schematischer Weise einige Funktionen der gedruckten Schaltungen 36 und 48 dar, die am nicht rotierenden Teil 31 und dem rotierenden Teil 33 der Verbindungsmittel 7 befestigt sind. Bezüglich des nicht rotierenden Teils 31 handelt es sich um:
  • - der Block 60 verbindet die Steuerung 10 mit den LEDs 37, um die Steuer- bzw. "Anforderungs"-Signale, wie noch erläutert wird, in Signale zu transformieren, die zur optischen Übertragung durch die LEDS 37 moduliert sind;
  • - der Block 61 dient zum Anschluß des Photodetektors 38 an die Steuerung 10, um die vom Photodetektor 38 empfangenen optischen Signale in demodulierte elektrische Signale zu transformieren, die der Steuerung 10 zugeführt werden;
  • - der Block 62 verbindet die Energiequelle 10a mit der ersten elektrischen Wicklung 40 und ist im wesentlichen ein Oszillator, der eine Wechselspannung liefert, die an den rotierenden Teil 33 über die induktive elektro-magnetische Kopplung mit den Wicklungen 40 und 53 übertragen wird und
  • - der Block 63 ist eine Schaltung zum Ausführen der Funktionen des Blocks 62 mit Hilfe der Steuerung 10.
  • Andererseits ist im rotierenden Teil 33 vorgesehen:
  • - der Block 66 ist ein Mikroprozessor;
  • - der Block 67 verbindet die Photodetektoren 49 mit dem Block 66 und führt eine Funktion aus, die im wesentlichen gleich der des Blockes 61 ist;
  • - der Block 68 verbindet den Block 66 mit der LED 50 und führt eine Funktion aus, die im wesentlichen gleich der des Blockes 60 ist;
  • - der Block 69 verbindet den Block 66 mit den Motoren 15, 16 und den Sensoren 21, 22 und 25, deren Funktionen noch beschrieben werden; und
  • - der Block 70 ist an die Wicklung 53 angeschlossen und dient im wesentlichen als Gleichrichter der Wechseispannung, die über die induktive Koppelung der Wicklungen 40 und 43 für die Energieversorgung aller Schaltkreise im rotierenden Teil übertragen wird.
  • Die Betriebsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:
  • Während eines Schleifvorgangs an einem Werkstück 30 ist es im allgemeinen nötig, nach einem Auswechseln oder Abrichten der Schleifscheibe auszuwuchten, sobald die Steuerung 10 über den Sensor 9 und abhängig von der vom Sensor 42 gemessenen Drehzahl Schwingungswerte bestimmt, die einen vorbestimmten maximalen Grenzwert überschreiten. In jedem Fall trifft ein Operator die Entscheidung, den Auswuchtvorgang durchzuführen, oder wenn von dem logischen Steuergerät 4 anormale Schwingungswerte festgestellt werden.
  • Wenn also ein Auswuchtvorgang durchgeführt werden soll, so liefert die Steuerung 10 über die Verbindungsmittel 7 Signale zur Auswuchtbaugruppe 6. Insbesondere werden zuerst (Block 63) die Funktionen des Blocks 62 aktiviert, um über einen ersten Übertragerkanal mit den Wicklungen 40 und 43 die Energiequelle 10a an die Schaltungen des rotierenden Teils 33 anzupassen. Ferner werden die zum Steuern der Verschiebung der Massen 13, 14 in bestimmten Richtungen und mit bestimmten Geschwindigkeiten erforderlichen Steuersignale über einen zweiten Übertragerkanal übertragen, der aus dem Block 60, dem LED 37, Photodektoren 49 und dem Block 67 besteht. Diese Signale erhält der Mikroprozessor 66, der diese verarbeitet und diese in die Motoren 15, 16 über die Schaltungen des Blocks 69 einspeist, der die Energieversorgung steuert sowie die Betätigung für die Verschiebungen jeder der beiden Massen 13, 14 in den vorgenannten Richtungen und Drehzahlen.
  • Der Auswuchtvorgang endet, sobald die Werte der überwachten Schwingungsparameter - wie vom Sensor 9 gemessen - einen vorbestimmten minimalen Wert unterschreiten.
  • Nach Auswechseln der Schleifscheibe und vor dem Einschalten ihres Drehantriebes wird empfohlen, die Lage der Massen 13, 14 zu überprüfen und diese nötigenfalls so einzustellen, daß ihre Schwerpunktszentren gegenüber der Achse A im wesentlichen diametral einander entgegengesetzt liegen, so daß ihr Beitrag zur Unwucht der rotierenden Teile, nämlich der Schleifseheibe 1, der Spindel 2 und der Baugruppe 6 vernachlässigbar ist.
  • Nach dem Anschluß der Energiequelle 10a an den rotierenden Teil 33 gibt zu diesem Zweck die Steuerung 10 ein Anforderungssignal über den zweiten Übertragerkanal an den Mikroprozessor 66 ab. Dieser erhält auch die Signale der Hall-Effekt-Sensoren 21 und 22, die die Ruhelage der Massen 13 und 14 feststellen und die ferner die Motoren 15 und 16 zur Verstellung der Massen 13, 14 ansteuern, bis die Ruhelage erreicht ist. In diesem Zustand erhält die Steuerung 10 über andere Mittel des zweiten Übertragerkanals mit dem Block 68, der LED 50, dem Photodetektor 38 und dem Block 61 ein zugehöriges Signal. In einer möglichen Abänderung dieser Ausführungsform kann die Steuerung 10 selbst anstelle des Mikroprozessors 66 unmittelbar die Einstellungen der Massen 13 und 14 steuern, bis die Ruhelage erreicht worden ist.
  • Die Verbindungsmittel 7 können ferner dazu verwendet werden, die Signale des zusätzlichen Sensors 25 zur Schwingungserfassung an die Steuerung 10 und zum logischen Steuergerät 4 zu übertragen. Diese Signale zeigen den Kontakt zwischen Schleifscheibe 1 und Werkstück 30 an, wenn die gegenseitige Annäherung erfolgt, oder auch andere Kontakte der Schleifscheibe, beispielsweise mit einem Äbrichtwerkzeug oder mit anderen Elementen. Die Übertragung erfolgt über die Schaltungen des Blocks 69 und dem Mikroprozessor 66 über den zweiten Kanal mit dem Block 68, LED 50, Photodetektor 38 und Block 61.
  • Ist die Vorrichtung in Betrieb, so können vom zweiten Übertragerkanal und der Verarbeitungseinheit 66 im rotierenden Teil 33 dem nicht rotierenden Teil 31 und damit zur Steuerung 10 sogenannte "Diagnose"-Signale übermittelt werden, die eine Information bezüglich des Zustandes der Schaltung 48 und anderer Elemente im rotierenden Teil liefern. Dies erfolgt beispielsweise dann, wenn Anforderungssignale über den gleichen zweiten Kanal zu dem Mikroprozessor 66 im rotierenden Teil 33 gelangen.
  • Es folgt eine Liste einiger Prüfvorgänge, die durchgeführt werden können:
  • a) Energieversorgung
  • Der Pegel der Versorgungsspannung der Schaltungen im Block 70 wird im Mikroprozessor 66 laufend überwacht und mögliche Spannungsabfälle werden unmittelbar der Steuerung 10 mitgeteilt. Auf diese Weise werden Unregelmäßigkeiten der Schaltungskomponenten und Fehler in der Installation der Teile festgestellt (beispielsweise kann der Fall eintreten, daß der Abstand des nicht rotierenden Teils 31 vom rotierenden Teil 33 nicht dem Abstand entspricht, der für eine korrekte induktive Kopplung zwischen den Wicklungen 40 und 53 nötig ist) oder es wird erfaßt, daß Schmutz oder andere Fremdstoffe zwischen den ferromagnetischen Körpern 39 und 52 vorhanden ist.
  • b) Steuersignale
  • Der Pegel des über den zweiten Kanal übertragenen Signals, d.h. des vom Photodetektor 39 zugeführten und im Block 67 transformierten Signais wird ebenfalls überprüft, um festzustellen, ob es unterhalb eines vorbestimmten Schwellwer tes liegt, und ein passendes Signal wird vom Mikroprozessor 66 an den nicht rotierenden Teil 31 gegeben. Daher ist es möglich, Schmutz mit Sicherheit festzustellen, der das optische Signal stark abschwächt, so daß in einem Wartungsschritt der Schmutz entfernt werden kann, bevor die Koppelung eine Unterbrechung erleidet. Es ist erinnerlich, daß ähnliche Überprüfüngen des optischen Signals vom rotierenden Teil 33 über den zweiten Übertragerkanal im nicht rotierenden Teil 31 auf Basis der Signale durchgeführt werden, die von den Empfängerschaltungen des Blocks 61 zur Steuerung 10 übertragen werden.
  • c) Elektromotoren 15 und 16
  • Die elektrischen Anschlüsse der Motoren 15 und 16 und die Fehlerfreiheit auf Kurzschlüsse und Drehmomente, die einen bestimmten Grenzwert überschreiten, werden im Mikroprozessor 66 überwacht. Ein anomaler Zustand wird sofort erfaßt und über den zweiten Übertragerkanal übertragen.
  • d) Zusätzlicher Sensor 25 zur Schwingungserfassung
  • Die Anschlüsse des Sensors 25 werden in entsprechender Weise überwacht und anormale Zustände werden von dem Mikroprozessor 66 übertragen.
  • Die Anordnung der verschiedenen LEDs (37 und 50) und Photodetektoren (38 und 49) der Fig. 3 bis 5 ermöglichen eine optische Übertragung zwischen den beiden Teilen 31 und 33 in jeder gegenseitigen Winkellage, so daß somit der vorgenannte zweite Übertragerkanal vorgesehen ist
  • Der zweite Übertragerkanal kann bezüglich der vorstehend erläuterten Mittel auch unterschiedliche Mittel aulweisen, beispielsweise eine bidirektionale elektromagnetische induktive Kopplung ähnlich Fig. 7, in der schematisch ein nicht rotierender Teil 31' und ein rotierender Teil 33' dargestellt ist.
  • Die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen der Fig. 7 und der Fig. 6 bestehen darin, daß die LEDs 37, 50 und die Photodetektoren 38, 49 gegen zwei zusätzliche Wicklungen 80 und 81 ausgetauscht sind, die einander gegenüberliegend im nicht rotierenden Teil 31 und dem rotierenden Teil 33 vorgesehen sind. Die Blöcke 60',61' und 67',68' haben Schnittstellenfiinktionen zwischen der Steuerung 10 und der Wicklung 80 und zwischen der Wicklung 81 und dem Mikroprozessor 66, insgesamt äquivalent den Funktionen der entsprechenden Blöcke 60,61 und 67,68 im Ausführungsbeispiel der Fig. 6.
  • Weitere Abänderungen der vorbeschriebenen Vorrichtung sind möglich und bestehen beispielsweise darin, daß die Auswuchtbaugruppe 6 in einer an sich bekannten Weise extern an die Spindel 2 und damit an die Schleifscheibe 1 angekoppelt wird, also nicht die Kopplung im Hohlraum 5 erfolgt.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum dynamischen Auswuchten eines Körpers (1,2), der um eine Längsachse (A) bezüglich eines Supports (3) rotiert, die aufweist:
eine Baugruppe (6,33), die an dem Körper (1,2) befestigt ist und mit ihm rotiert,
mindestens eine Masse (13,14), deren Position einstellbar ist und mindestens einen Elektromotor (15,16) aufweist, der mit der Masse (13,14) verbunden ist;
eine Steuerung (10), eine Energieversorgung (10a) und Verbindungsmittel (7) zwischen der Baugruppe (6,33) und der Steuerung (10) sowie der Energieversorgung (10a),
dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (6,33) ferner eine Recheneinheit (66) aulweist, die elektrisch an den Elektromotor (15,16) angeschlossen ist, um Verschiebungen der Masse (13,14) durchzuführen und deren Lage einzustellen, und daß die Verbindungsmittel (7) einen ersten kontaktlosen Übertragerkanal (40,53) zum Anschluß der Energieversorgung (loa) an die rotierende Baugruppe (6) und mindestens einen zweiten kontaktiosen Übertragerkanal (37,38,49,50) zwischen der Steuerung (10) und der Recheneinheit (66) aulweist, wobei der erste Übertragerkanal eine elektromagnetische Koppelung (40,53) aufweist und der zweite Übertragerkanal (37,38,49,50) getrennt vom ersten Übertragerkanal ist und eine Signalübertragung in beiden Richtungen zwischen der Steuerung (10) und der Recheneinheit (66) ermöglicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verbindungsmittel (7) einen nicht rotierenden Teil (31) und einen rotierenden Teil (33) aulweisen, die am Support (3) bzw. dem rotierenden Körper (1,2) befestigt sind und der erste Übertragerkanal Wicklungen (40,53) am nicht rotierenden Teil (31) und am rotierenden Teil (33) aulweist und so eine induktive Koppelung definiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Recheneinheit einen Mikroprozessor (66) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der rotierende Körper (2) einen in Längsrichtung verlaufenden Hohlraum (5) zur Aufnahme der Baugruppe (6) und des rotierenden Teils (33) der Verbindungsmittel (7) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der zweite Übertragerkanal opto-elektronische Einrichtungen (37,38,49,50) aulweist, mit denen die Signalübertragung in beiden Richtungen ermöglicht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die opto-elektronischen Einrichtungen aus lichtemittierenden Dioden (37,50) und Photodetektoren (38,49) bestehen und jeder der nicht rotierenden (31) und rotierenden (33) Teile mindestens eine der lichtemittierenden Dioden (37,50) und mindestens einen der Photodetektoren (38,49) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der einer der nicht rotierenden (31) und rotierenden (33) Teile eine lichtemittierende Diode (50), die im wesentlichen in der Längsachse (A) angeordnet ist und mindestens einen Photodetektor (49) aufweist, der quer zur Achse (A) versetzt beabstandet ist, und bei der der andere der nicht rotierenden (31) und rotierenden (33) Teile einen Photodetektor (38), der im wesentlichen in der Längsachse (A) angeordnet ist, und mehrere lichtemittierende Dioden (37) aulweist, die in einem bestimmten Abstand von der Achse (A) um diese angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der zweite Übertragerkanal zusätzliche Wicklungen (80,81) am nicht rotierenden Teil (31) und am rotierenden Teil (33) aulweist, die eine induktive Koppelung bilden und die Übertragung von elektrischen Signalen in beiden Richtungen ermöglichen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4 zum dynamischen Auswuchten einer Schleifscheibe (1) einer Schleifmaschine, wobei die Schleifscheibe (1) fest am rotierenden Körper (2) befestigt ist und die Vorrichtung mindestens zwei Massen (13,14) und mindestens zwei zugehörige Elektromotoren (15,16) und Sensoren (21,22) aufweist, die mit der Baugruppe (6) nahe den Massen (13,14) zum Messen einer bestimmten Anordnung der Massen (13,14) vorgesehen sind, wobei die Sensoren (21,22) elektrisch mit dem Mikroprozessor (66) verbunden sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Sensoren (21,22) magnetische Hall-Effekt-Sensoren sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 3 zum dynamischen Auswuchten einer Schleifscheibe (1) einer Schleifmaschine, wobei die Schleifscheibe (1) fest mit dem rotierenden Körper (2) verbunden ist, wobei ein Sensor (25) zum Messen von Schwingungen am rotierenden Körper (2) vorgesehen ist, um elektrische Signale abhängig vom Kontakt zwischen der Schleifscheibe (1) und der zu schleifenden Werkstück-Oberfläche (30) zu liefern.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Sensor (25) zum Messen von Schwingungen an der Baugruppe (6) befestigt ist und mit den Verbindungsmitteln (7) elektrisch verbunden ist, um die entsprechenden Signale an die Steuerung (10) über den zweiten kontaktlosen Übertragerkanal (37,38,49,50) zu übertragen.
DE69411262T 1993-03-22 1994-03-14 Vorrichtung zum dynamischen auswuchten rotierender körper Expired - Lifetime DE69411262T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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ITBO930097A IT1263065B (it) 1993-03-22 1993-03-22 Apparecchio per l'equilibratura dinamica di un corpo rotante.
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