旋轉(zhuǎn)體的動態(tài)平衡方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在獨立權(quán)利要求的前序部分中指定類型的旋轉(zhuǎn)體的動態(tài)平衡裝置和方法。具體地，本發(fā)明涉及適于彌補工具的動態(tài)失衡的裝置和方法。更具體地，這種裝置和方法用于與研磨機(jī)(更準(zhǔn)確地說，磨輪)一起使用以便消除失衡。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，工具可具有動態(tài)和/或旋轉(zhuǎn)失衡。
[0003]當(dāng)工具關(guān)于其旋轉(zhuǎn)軸線不完全平衡時，S卩，當(dāng)工具的質(zhì)心不位于旋轉(zhuǎn)軸線上時，發(fā)生旋轉(zhuǎn)失衡。
[0004]另一方面，動態(tài)失衡指的是沿與磨輪的軸線相交的剖平面發(fā)生的失衡?？纱嬖诙鄠€法向截面(正截面)，這些法向截面垂直于工具的旋轉(zhuǎn)軸線，并具有旋轉(zhuǎn)失衡，這些旋轉(zhuǎn)失衡相互抵消，但引起沿著垂直于工具的旋轉(zhuǎn)軸線的軸線的不期望的力矩。因此，這種失衡沿著兩個平面發(fā)生。
[0005]當(dāng)工具被旋轉(zhuǎn)時，所述動態(tài)失衡和/或旋轉(zhuǎn)失衡引起不期望的振動，因此決定了較差的機(jī)械加工質(zhì)量和各種缺點。
[0006]為避免這樣的問題，每當(dāng)磨輪適配到研磨機(jī)時，操作者使用適當(dāng)裝置和配重物平衡所述磨輪。
[0007]盡管起初是平衡的，由于磨輪磨損，磨輪的質(zhì)心趨向于改變并遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線。在機(jī)械加工過程期間，磨輪遭受變形和磨損，這改變了它的幾何結(jié)構(gòu)，引起失衡。
[0008]平衡裝置和平衡方法能夠評估磨輪的旋轉(zhuǎn)失衡，因此連續(xù)地改變磨輪的質(zhì)心的位置以使其重新平衡。
[0009]它們一般包括:兩個相互可移動的塊體，適用于消除發(fā)生的失衡；傳感器，適用于探測磨輪的失衡；以及控制設(shè)備，適用于根據(jù)失衡而控制塊體的運動。
[0010]上述現(xiàn)有技術(shù)具有一些重要缺點。
[0011]第一個缺點是已知的平衡裝置不能執(zhí)行旋轉(zhuǎn)體的動態(tài)平衡。
[0012]第二個重要的缺點是，因為塊體以大體上隨機(jī)的方式移動，所以已知的裝置用特別漫長的過程進(jìn)行平衡。一旦已經(jīng)探測到失衡，平衡過程包括，將塊體移動到一位置，隨后測量相對于先前位置的失衡的差異。如果結(jié)果并不如預(yù)期，即如果磨輪未正確地平衡，該過程必須重復(fù)直到塊體的位置是消除磨輪的失衡的位置。
[0013]因此，另一個缺點在于，上述裝置要花費給定的時長來執(zhí)行平衡過程，機(jī)械循環(huán)時間增加。
[0014]另一個缺陷是，由于磨輪的磨損和具有恒定切向速度的需要，已知裝置不能平衡磨輪，因此，操作者被迫中斷機(jī)械加工過程以設(shè)定機(jī)器。
[0015]所述缺點在旋轉(zhuǎn)具有長的軸向延伸部的磨輪(例如用于機(jī)械加工齒輪的那些磨輪)的情況下是特別重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]在這種情況下，本發(fā)明的技術(shù)目的是提供一種能夠基本上克服上述缺點的用于旋轉(zhuǎn)體的動態(tài)平衡裝置和方法。
[0017]在所述技術(shù)目的的范圍內(nèi)，本發(fā)明的重要目標(biāo)是獲得一種能夠動態(tài)地平衡被機(jī)械加工的部件的平衡裝置和方法。
[0018]本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種能夠確保旋轉(zhuǎn)體的幾乎完美且快速的平衡的平衡裝置和方法。
[0019]因此，本發(fā)明的另一重要目標(biāo)是提供一種使實現(xiàn)高質(zhì)量產(chǎn)品成為可能的平衡裝置和方法。
[0020]本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)磨輪的理想的靜態(tài)和動態(tài)平衡的平衡裝置和方法。該技術(shù)目的和特定目標(biāo)通過如隨附的獨立權(quán)利要求所要求的用于旋轉(zhuǎn)體的平衡裝置和方法而實現(xiàn)。
[0021]優(yōu)選的實施例在從屬權(quán)利要求中被描述。
【附圖說明】
[0022]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以下詳細(xì)說明并參照附圖，本發(fā)明的特征和優(yōu)點是顯而易見的，附圖中:
[0023]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于旋轉(zhuǎn)體的平衡裝置的一部分；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明的平衡裝置的矢狀剖視圖；
[0025]圖3示出包括根據(jù)本發(fā)明的裝置的平衡系統(tǒng)；以及
[0026]圖4示出平衡裝置的可能的測量值。
【具體實施方式】
[0027]參照附圖，用于旋轉(zhuǎn)體的平衡裝置在全文中用附圖標(biāo)記I表示。
[0028]該裝置適于連接到旋轉(zhuǎn)體10，適于被制成繞旋轉(zhuǎn)軸線1a旋轉(zhuǎn)，以便平衡至少一種類型的失衡。具體地，裝置I適于一體地連接到旋轉(zhuǎn)體10，并且更確切地說，該裝置被容納在旋轉(zhuǎn)體10之內(nèi)，在該旋轉(zhuǎn)體的軸線上，以便繞軸線1a與該旋轉(zhuǎn)體一體地旋轉(zhuǎn)。
[0029]優(yōu)選地，平衡裝置I適于用在工具(更優(yōu)選地為研磨機(jī))上，更確切地說，該平衡裝置適于聯(lián)接到磨輪，該磨輪構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體10，以便在機(jī)械加工過程期間測量和消除該磨輪的失衡。
[0030]旋轉(zhuǎn)體10或工具本身也是機(jī)械工具20的一部分，該機(jī)械工具包括:旋轉(zhuǎn)部21，包括旋轉(zhuǎn)體10 ;固定部22 ;以及控制單元23，適于控制平衡裝置的操作(圖3)。
[0031]平衡裝置I主要包括:旋轉(zhuǎn)部2，適于一體地連接到旋轉(zhuǎn)體10 (優(yōu)選地在內(nèi)部)，且連接到旋轉(zhuǎn)部21，以便繞旋轉(zhuǎn)軸線1a旋轉(zhuǎn)；以及固定部3，適于連接到鄰近旋轉(zhuǎn)部2的固定部22并借助導(dǎo)線連接到控制單元23。
[0032]特別地，旋轉(zhuǎn)部2和固定部3借助無線連接(特別是感應(yīng)式的無線連接)而電連接。具體地，旋轉(zhuǎn)部2與固定部3之間的連接借助兩個線圈4獲得，其中一個線圈聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)部2，而另一個線圈聯(lián)接到固定部3，且適于通過感應(yīng)相互連通，更確切地說，通過利用線圈4中的磁場的變化，從而在另一線圈4中產(chǎn)生正比于所述磁場的變化的電流而互相連通。這樣的無線連接的示例在本申請的申請人所擁有的專利IT-A-MI5090100(參見第3頁第23行到第8頁第10行，以及圖1、圖3和圖4)中被描述。
[0033]平衡裝置I還包括失衡探測裝置5，適于測量由旋轉(zhuǎn)體10的失衡引起的振動。所述裝置優(yōu)選地包括多個(優(yōu)選地為兩個)振動探測器5a。這些探測器優(yōu)選地是相互隔開的，特別是沿著旋轉(zhuǎn)軸線1a相互隔開，且優(yōu)選地被布置在所述固定部22。振動探測器5a借助導(dǎo)線以及類似物適當(dāng)?shù)仉娺B接到控制單元23。
[0034]平衡裝置I還包括多個(優(yōu)選地為兩個)平衡頭30，適于根據(jù)由失衡探測裝置5測量的失衡而重新平衡旋轉(zhuǎn)體10。所述平衡頭30優(yōu)選地沿著旋轉(zhuǎn)軸線1a對齊，且可被布置成彼此接觸，并且因此取決于平衡頭30的外部尺寸而具有一定距離，或者被相互隔開。
[0035]特別地，在旋轉(zhuǎn)體10沿著旋轉(zhuǎn)軸線1a相對于直徑長度具有很大延伸的情況下(例如特別是用于齒輪的磨輪)，平衡裝置I適當(dāng)?shù)卦O(shè)有平衡頭30 (圖2)，該平衡頭被容納在旋轉(zhuǎn)部3之內(nèi)，一體地連接到旋轉(zhuǎn)體10 (優(yōu)選地在所述旋轉(zhuǎn)體10的基部)。
[0036]失衡探測裝置5，特別是振動探測器5a，可由任何傳感器(適合地為壓電傳感器)構(gòu)成，適于測量旋轉(zhuǎn)體10的失衡。優(yōu)選地，每個失衡探測器5a由本申請的申請人擁有的專利EP-A-1645362(參見第
[0031]段到第
[0082]段，以及圖1和圖5到圖10)中描述的傳感器構(gòu)成。平衡頭30與專利EP-A-0409050 (從第3欄34行到第5欄53行，以及圖1到圖3)或IT-A-MI5081953(從第3頁12行到第8頁8行，以及圖1、圖2a和圖2b)中所描述的平衡頭相似，這兩個專利均為本申請的申請人所擁有。
[0037]每個平衡頭30包括:兩個平衡塊體31，適于被移動以便消除旋轉(zhuǎn)體10的失衡；至少一個電機(jī)32，適于獨立地移動平衡塊體31 ;以及傳動機(jī)構(gòu)33，適于從電機(jī)32向平衡塊體31傳輸運動。
[0038]因此，不同平衡頭30的平衡塊體32沿著旋轉(zhuǎn)軸線1a相互隔開，S卩，它們的質(zhì)心沿著所述軸線不一致。另一方面，同一平衡頭30的平衡塊體32沿旋轉(zhuǎn)軸線1a適當(dāng)?shù)鼐哂械南嗤馁|(zhì)心位置。
[0039]特別地