旋转体的动态平衡方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在独立权利要求的前序部分中指定类型的旋转体的动态平衡装置和方法。具体地，本发明涉及适于弥补工具的动态失衡的装置和方法。更具体地，这种装置和方法用于与研磨机(更准确地说，磨轮)一起使用以便消除失衡。
【背景技术】
[0002]众所周知，工具可具有动态和/或旋转失衡。
[0003]当工具关于其旋转轴线不完全平衡时，S卩，当工具的质心不位于旋转轴线上时，发生旋转失衡。
[0004]另一方面，动态失衡指的是沿与磨轮的轴线相交的剖平面发生的失衡。可存在多个法向截面(正截面)，这些法向截面垂直于工具的旋转轴线，并具有旋转失衡，这些旋转失衡相互抵消，但引起沿着垂直于工具的旋转轴线的轴线的不期望的力矩。因此，这种失衡沿着两个平面发生。
[0005]当工具被旋转时，所述动态失衡和/或旋转失衡引起不期望的振动，因此决定了较差的机械加工质量和各种缺点。
[0006]为避免这样的问题，每当磨轮适配到研磨机时，操作者使用适当装置和配重物平衡所述磨轮。
[0007]尽管起初是平衡的，由于磨轮磨损，磨轮的质心趋向于改变并远离旋转轴线。在机械加工过程期间，磨轮遭受变形和磨损，这改变了它的几何结构，引起失衡。
[0008]平衡装置和平衡方法能够评估磨轮的旋转失衡，因此连续地改变磨轮的质心的位置以使其重新平衡。
[0009]它们一般包括:两个相互可移动的块体，适用于消除发生的失衡；传感器，适用于探测磨轮的失衡；以及控制设备，适用于根据失衡而控制块体的运动。
[0010]上述现有技术具有一些重要缺点。
[0011]第一个缺点是已知的平衡装置不能执行旋转体的动态平衡。
[0012]第二个重要的缺点是，因为块体以大体上随机的方式移动，所以已知的装置用特别漫长的过程进行平衡。一旦已经探测到失衡，平衡过程包括，将块体移动到一位置，随后测量相对于先前位置的失衡的差异。如果结果并不如预期，即如果磨轮未正确地平衡，该过程必须重复直到块体的位置是消除磨轮的失衡的位置。
[0013]因此，另一个缺点在于，上述装置要花费给定的时长来执行平衡过程，机械循环时间增加。
[0014]另一个缺陷是，由于磨轮的磨损和具有恒定切向速度的需要，已知装置不能平衡磨轮，因此，操作者被迫中断机械加工过程以设定机器。
[0015]所述缺点在旋转具有长的轴向延伸部的磨轮(例如用于机械加工齿轮的那些磨轮)的情况下是特别重要的。
【发明内容】
[0016]在这种情况下，本发明的技术目的是提供一种能够基本上克服上述缺点的用于旋转体的动态平衡装置和方法。
[0017]在所述技术目的的范围内，本发明的重要目标是获得一种能够动态地平衡被机械加工的部件的平衡装置和方法。
[0018]本发明的另一目标是提供一种能够确保旋转体的几乎完美且快速的平衡的平衡装置和方法。
[0019]因此，本发明的另一重要目标是提供一种使实现高质量产品成为可能的平衡装置和方法。
[0020]本发明的另一目标是提供一种能够实现磨轮的理想的静态和动态平衡的平衡装置和方法。该技术目的和特定目标通过如随附的独立权利要求所要求的用于旋转体的平衡装置和方法而实现。
[0021]优选的实施例在从属权利要求中被描述。
【附图说明】
[0022]根据本发明的优选实施例的以下详细说明并参照附图，本发明的特征和优点是显而易见的，附图中:
[0023]图1示出根据本发明的用于旋转体的平衡装置的一部分；
[0024]图2是根据本发明的平衡装置的矢状剖视图；
[0025]图3示出包括根据本发明的装置的平衡系统；以及
[0026]图4示出平衡装置的可能的测量值。
【具体实施方式】
[0027]参照附图，用于旋转体的平衡装置在全文中用附图标记I表示。
[0028]该装置适于连接到旋转体10，适于被制成绕旋转轴线1a旋转，以便平衡至少一种类型的失衡。具体地，装置I适于一体地连接到旋转体10，并且更确切地说，该装置被容纳在旋转体10之内，在该旋转体的轴线上，以便绕轴线1a与该旋转体一体地旋转。
[0029]优选地，平衡装置I适于用在工具(更优选地为研磨机)上，更确切地说，该平衡装置适于联接到磨轮，该磨轮构成旋转体10，以便在机械加工过程期间测量和消除该磨轮的失衡。
[0030]旋转体10或工具本身也是机械工具20的一部分，该机械工具包括:旋转部21，包括旋转体10 ;固定部22 ;以及控制单元23，适于控制平衡装置的操作(图3)。
[0031]平衡装置I主要包括:旋转部2，适于一体地连接到旋转体10 (优选地在内部)，且连接到旋转部21，以便绕旋转轴线1a旋转；以及固定部3，适于连接到邻近旋转部2的固定部22并借助导线连接到控制单元23。
[0032]特别地，旋转部2和固定部3借助无线连接(特别是感应式的无线连接)而电连接。具体地，旋转部2与固定部3之间的连接借助两个线圈4获得，其中一个线圈联接到旋转部2，而另一个线圈联接到固定部3，且适于通过感应相互连通，更确切地说，通过利用线圈4中的磁场的变化，从而在另一线圈4中产生正比于所述磁场的变化的电流而互相连通。这样的无线连接的示例在本申请的申请人所拥有的专利IT-A-MI5090100(参见第3页第23行到第8页第10行，以及图1、图3和图4)中被描述。
[0033]平衡装置I还包括失衡探测装置5，适于测量由旋转体10的失衡引起的振动。所述装置优选地包括多个(优选地为两个)振动探测器5a。这些探测器优选地是相互隔开的，特别是沿着旋转轴线1a相互隔开，且优选地被布置在所述固定部22。振动探测器5a借助导线以及类似物适当地电连接到控制单元23。
[0034]平衡装置I还包括多个(优选地为两个)平衡头30，适于根据由失衡探测装置5测量的失衡而重新平衡旋转体10。所述平衡头30优选地沿着旋转轴线1a对齐，且可被布置成彼此接触，并且因此取决于平衡头30的外部尺寸而具有一定距离，或者被相互隔开。
[0035]特别地，在旋转体10沿着旋转轴线1a相对于直径长度具有很大延伸的情况下(例如特别是用于齿轮的磨轮)，平衡装置I适当地设有平衡头30 (图2)，该平衡头被容纳在旋转部3之内，一体地连接到旋转体10 (优选地在所述旋转体10的基部)。
[0036]失衡探测装置5，特别是振动探测器5a，可由任何传感器(适合地为压电传感器)构成，适于测量旋转体10的失衡。优选地，每个失衡探测器5a由本申请的申请人拥有的专利EP-A-1645362(参见第
[0031]段到第
[0082]段，以及图1和图5到图10)中描述的传感器构成。平衡头30与专利EP-A-0409050 (从第3栏34行到第5栏53行，以及图1到图3)或IT-A-MI5081953(从第3页12行到第8页8行，以及图1、图2a和图2b)中所描述的平衡头相似，这两个专利均为本申请的申请人所拥有。
[0037]每个平衡头30包括:两个平衡块体31，适于被移动以便消除旋转体10的失衡；至少一个电机32，适于独立地移动平衡块体31 ;以及传动机构33，适于从电机32向平衡块体31传输运动。
[0038]因此，不同平衡头30的平衡块体32沿着旋转轴线1a相互隔开，S卩，它们的质心沿着所述轴线不一致。另一方面，同一平衡头30的平衡块体32沿旋转轴线1a适当地具有的相同的质心位置。
[0039]特别地