CN105659061A - 一种用于输送转子的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于将转子从第一位置输送到第二位置的设备，包括：保持装置，用于与在第一位置的转子的一部分啮合以便相对于设备保持转子；位置确定装置，用于确定转子的至少一个构件部分相对于转子的另一个构件部分或另一个本体的位置；定位装置，用于相对于转子的另一个构件部分或另一个本体定位或重新定位转子的所述至少一个构件部分；以及移动装置，用于将转子从第一位置移动到第二位置。本发明还阐述了一种将转子装载到平衡机中的方法。

Description

一种用于输送转子的设备

技术领域

本发明涉及一种用于输送转子，例如传动轴的设备。更具体地但非排他性地，本发明涉及一种用于从第一位置输送转子并且在第二位置将转子装载到平衡机中使得能够在转子上进行平衡操作的设备。本发明还涉及将转子装载到这种平衡机中的方法。

背景技术

传动轴，并且更普通地，转子，能够由单个转子部分或首尾对齐地连接起来的多个转子部分形成。由多个转子部分形成的转子可以包括两个或三个这种部分，并且可以不太常见地包括四个部分。转子部分通常以铰接方式彼此连接上，并且通常相邻的转子部分能够相对于彼此“横向进给”(例如，它们能够相对彼此轴向移动)并且交接接头有时候能够横向进给。

通常在转子上进行平衡以克服或减小“不平衡”的问题——转子的旋转轴周围不均匀的质量分布。当转子的惯性轴与其旋转中心轴偏离时就产生不平衡，这是由于转子的质量未围绕其中心轴均匀分布。不平衡的转子在旋转时可以产生引起振动的力矩。

已知的是使用两个平衡面使单件式转子平衡。每个平衡面是与转子轴基本上垂直设置的平面。当使多件式转子平衡时，在另外的平衡面上进行平衡：可以使两件式转子在三个平面上平衡，可以使三件式转子在四个平面上平衡，并且可以使四件式转子在五个平面上平衡。

通常通过在转子上焊接平衡配重来校正不平衡。转子设计有能够增加与平衡面的数量对应的平衡配重的区域，所述区域通常在每个转子部分的端部附近。

用于校正不平衡的机构在特定的平衡区内通常是自动化的，由此平衡配重在沿着每个平面的转子轴的设置位置附接(例如，焊接)在转子上。一旦所有平面的配重(在必要时)施加在转子上时，通过使用相同的方法再次测量转子不平衡。如果在任何平面中测量的不平衡留在预定的公差阈值之外，那么在对应的平衡区内进行校正的第二步。

为了执行平衡过程，将转子装载到包括用于驱动转子的设备的平衡机中。转子的每端位于对应的安装设备中，安装设备包括卡盘以固定转子的那端。安装设备由驱动机构驱动以便传输扭矩到转子。转子的端部通常包括用于使转子与其他构件(在其端部使用)连接上的器件，并且这些末端连接通常与转子的剩余构件部分铰接上。末端铰接连接通常包括孔阵列(例如，围绕转子轴有角度地均匀间隔开)，当转子安装在其端部使用时紧固件穿过孔阵列。由于这些转子的制造方法，通常情况是在转子一端的末端铰接连接中的这些孔没有与转子的相反端的末端连接中的孔对齐。

目前将转子装载到平衡机中是手动过程。这意味着当转子被装载到平衡机中时，必须使末端连接中的这些孔与相应的这些安装设备对齐(这通常包括这些孔中容纳的一个或多个凸起以便在两者之间提供旋转地快速连接)。这种手动装载代表着在平衡多个转子之间的显著延时，这对大规模的平衡，例如，对于汽车工业，具有显著的成本影响。

发明内容

本发明已设计成解决该盼望已久的愿景以能够使得用于转子的平衡过程完全自动化而不需要操作员将转子装载到平衡机器中。

根据本发明的第一主题，我们提供了一种用于将转子从第一位置输送到第二位置的设备，包括：

保持装置，用于与在所述第一位置的所述转子的一部分啮合以便相对于所述设备保持所述转子；

位置确定装置，用于确定所述转子的至少一个构件部分相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体的位置；

定位装置，用于相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体定位或重新定位所述转子的所述至少一个构件部分；以及

移动装置，用于将所述转子从所述第一位置移动到所述第二位置。

根据本发明的第二主题，我们提供了一种将转子装载到平衡机中的方法，所述平衡机包括：

第一和第二安装设备，每个安装设备用于啮合并保持所述转子的相应的端部；以及

用于驱动所述第一和第二安装设备的器件，

其中，所述方法包括以下步骤：

使用输送设备从第一位置收集转子，所述输送设备包括用于与所述转子的一部分啮合以便相对于所述输送设备保持所述转子的保持设备；

确定所述转子的至少一个构件部分相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体的位置；

将所述转子装载到所述平衡机中；并且

使所述平衡机器的第一和第二安装设备与所述转子的相应的端部啮合，

其中，在将所述转子装载到所述平衡机中的步骤之前或与此同时，所述方法包括以下步骤的之一或两者：

相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体定位或重新定位所述转子的所述至少一个构件部分；并且/或者

将所述平衡机的第一和第二安装设备之一定位或重新定位在与所述转子的至少一个构件部分的位置对应的所需位置。

第一和第二主题的更进一步的特征附加在从属权利要求2至33所阐述的内容中。

附图说明

参照附图仅示例性地描述本发明的第一主题和第二主题的实施例，其中：

图1是保持将要装载到平衡机中的转子的根据本发明的设备的侧视图；

图2是转子部分地装载到平衡机中的图1的设备的侧视图；

图3是转子完全装载到平衡机中的图1的设备的侧视图；

图4是转子完全装载到平衡机中并且设备移动返回到第一位置的图1的设备的侧视图；

图5是处于重新装载情况下的图1的设备的透视图；

图6是与图5对应的侧视图；

图7是处于装载情况下的图1的设备的透视图；

图8是与图7对应的侧视图；并且

图9是示出了本发明的设备的操作以及本发明的方法的一组示意图。

具体实施方式

首先参见图1至图4，这些附图示出了保持将要装载到平衡机100中的转子80的设备10的侧视图。在此实施例中设备10被配置成用于保持三件式转子80(在图5至图8中能够更详细地观察，并且随后将更详细地进行描述)。

设备10包括机械臂形式的运动装置，该运动装置具有固定在例如地面上的固定结构12。能够围绕轴13、15枢转的两个铰接臂14、16与零件12连接上。与抓住并保持转子80的工件连接上的主体20与臂16的远端枢转地连接上。作为替代技术方案，具有一个或多个轴的自动化“取放”装置可以单独或整体使用/连接到平衡机上。

这些附图还示出了本领域熟知的平衡机器100。平衡机器100包括第一和第二安装设备或卡盘110和120以啮合并保持转子80的远端。机器100还具有用于支撑转子80的中心转子部分的一对中间支架130、140。卡盘110、120和中间支架130、140可朝着彼此并且互相远离轴向运动。

特别参见图5，在此示例中转子80是具有三个转子部分81、82、83的三件式转子。转子部分81与中心转子部分82之间存在铰接和推插连接，并且85是铰接的支撑轴承。转子部分83与中心转子部分82之间也存在铰接和推插连接，并且86是铰接的支撑轴承。转子部分81的自由端设置有铰接连接87，在该铰接连接87中具有孔89的阵列。同样地，转子部分82的自由端设置有铰接连接88，在该铰接连接88中具有孔90的阵列。情况常常是，由于转子80的制造技术，情况常常是：末端铰接连接87、88中的孔89、90并未彼此对齐并且互不相同，但是将显然的是，本发明在将转子80装载到机100中时处理并解决这个问题。

部分87、88通常可以是CV(恒速)接头、法兰接头、开放式万向节、锯齿法兰接头、花键接口接头、橡胶接头、DOJ型万向节、滑动叉。在每种情况下都存在由卡盘定位并保持的位置直径或节径(随后进行描述)，使得可以进行平衡。

应当理解，尽管在本实施例中，设备10被配置成用于三件式转子，但是可以设想适用于两件式、单件式或存在超过三个转子部分的情形的实施例。在这些实施例中，设备被专门配置成用于这些转子，亦或是可调节的以便迎合具有不同数量的转子部分的转子。

特别参见图5至图8，设备10用于将转子80从第一位置(例如，存放转子的位置)输送到平衡机所处的第二位置。设备10包括多个(在此示例中为三个，尽管可以有更少或更多个)保持装置23a、23b、23c，这些保持装置用于与第一位置的转子部分81、82、83啮合以便相对于设备10抓住并保持转子80。在此示例中，每个保持装置23a、23b、23c包括一对可枢转运动的啮合构件27a、27b，这对啮合构件可朝着彼此并且互相远离运动以便在两者之间保持转子部分81、82、83。作为替代技术方案，构件之一27a可以是固定的，而另一个构件27b可朝着并且远离其运动。构件27a、27b由气动式致动器操作，尽管可以使用液压式或机电式致动器。

特别参见图7，设备10包括多个(在此示例中为四个，尽管可以有更多个或更少个)定位装置22a、22b、22c、22d，这些定位装置用于与转子80的铰接部分85、86、87、88啮合。定位装置22a、22b、22c、22d的功能是相对于转子80的长轴定位或重新定位铰接部分85、86、87、88使得它们与该长轴基本上垂直。换言之，定位装置22a、22b、22c、22d定位或重新定位铰接部分85、86、87、88，使得它们均位于彼此平行并且与转子80的延长轴垂直或基本上垂直的平面上。定位装置22a、22b、22c、22d可轴向运动以实现这一点，这意味着它们也可以在部分85、86、87、88中引起任何横向进给。换言之，这些定位装置也能够用于确保铰接部分85、86、87、88彼此轴向地间隔开所需的距离以装载到平衡机100中。

更具体地讲，每个定位装置85、86、87、88具有向下延伸部分，该向下延伸部分在与其基本上垂直的转子上延伸。该部分具有向下开放并且转子容纳在其中的开口/凹槽31。基本上，该部分在其自由端是n型的(以便跨越转子)。每个定位装置22a、22b、22c、22d的轴向位置受到气动式致动器的控制，根据需要向控制器提供合适的位置反馈，尽管可以使用液压或机电致动器。致动器使定位装置22a、22b、22c、22d沿着轨道或与细长的转子轴平行延伸的类似构件运动。

尽管在本实施例中，定位装置22a、22b、22c、22d被配置成用于相对于转子的另一个构件部分或另一个本体(例如，平衡机的构件部分或设备的主体)轴向定位或重新定位转子的构件部分，但是设想到这样的实施例：相同或额外的定位装置被配置成用于相对于转子的另一个构件部分或另一个本体定位或重新定位转子的构件。换言之，多个或一个定位装置可以能够使构件部分相对于转子的另一个构件部分或另一个本体旋转。例如，它们可以能够使转子的一个或多个铰接部分或转子的一个或多个细长的转子部分旋转。设想到这样的实施例：一个或多个保持装置23a、23b、23c包括用于使其所保持的转子部分旋转的器件，和/或用于使其所保持的转子轴向移动的器件。

设备10还包括两个位置确定装置51、52(参见图9)。简而言之，装置51、52用于确定转子的至少一个构件部分相对于转子的另一个构件部分或另一个本体的位置。在此特定的实施例中，每个定位装置51、52用于确定末端铰接部分87、88中的孔89、90的阵列的位置。在本实例中，设备51、52是具有合适的软件的数字相机，该软件能够确定每个孔89、90的角位置。代表所述位置的(多个)信号存储在设备上的存储器中并且/或者被发送到中央控制器(随后其原因将显而易见)。尽管在本实例中存在两个相机51、52(转子80的各个端部各一个)，但是可以存在可运动的一个相机(或者转子端可以运动到相机)以接近转子80的两端，或者超过两个相机。

现在阐述将转子80装载到平衡机100中的方法。该方法包括从远离平衡机100的第一位置收集转子80的初始步骤(远离的意思是转子并不已经位于平衡机上或中，而是位于其他位置——转子不一定位于远离平衡机)。转子80可以被支撑在表面或其他合适的(多个)支架上(例如，多个V型支撑构件，这可能意味着转子部分81、82、83紧密地同轴对齐)。然后机械臂移动主体20，使得它直接位于转子80上方(其可以使转子相对于机器的一侧侧向地定位)。在这一点或之前，每个保持装置23a、23b、23c的构件27a、27b可以背离彼此运动使得它们能够越过转子80下降。定位装置22a、22b、22c、22d也运动到确保它们不会干涉铰接部分85、86、87、88的所需的轴向位置。

机械臂然后使主体下降直到转子部分81、82、83容纳在每个保持装置23a、23b、23c的构件27a、27b之间。每个保持装置23a、23b、23c的构件27a、27b然后朝着彼此运动，直到它们接合并充分抓住转子部分81、82、83(保持装置23a、23b、23c可以包括力反馈传感器以确保夹持该部分并且/或者还确保构件27a、27b不在转子部分81、82、83上施加太大的力)。

在此特定的示例中，机械臂然后将主体20和转子80从表面或支架升高。在此之前或与此同时，定位装置22a、22b、22c、22d移动到所需的轴向位置以便接合铰接部分85、86、87、88并且使这些部分相对彼此地保持在所需的轴向位置。定位装置22a、22b、22c、22d也与转子80的长轴垂直地保持铰接部分85、86、87、88。这确保了这些部分85、86、87、88能够容易地与平衡机100的卡盘110、120和中间支架130、140啮合。

在转子80朝着平衡机100运动之前或与此同时(或事实上在将铰接的末端部分87、88装载到卡盘110、120中之前)，相机51、52确定末端的铰接部分87、88中的孔87、88的阵列的位置。所述孔的位置的细节然后被发送到平衡机100，该平衡机100使其卡盘110、120旋转，使得其上的凸起91、92与孔89、90旋转地对齐(当最终装载转子时)。每个卡盘110、120的角位置总是已知的，因为驱动它们的主轴具有与平衡机的电子控制系统连接上的编码器。

转子80然后下降到平衡机100中(参见图1和图2)。卡盘110、120然后朝着彼此轴向运动直到它们啮合且然后抓住转子80的端部(参见图3)，并且导致中间支架抓住或支撑铰接部分85、86。保持装置23a、23b、23c的构件27a、27b然后背离彼此运动，以便释放转子部分81、82、83。与此同时或在此之前或稍后，定位装置22a、22b、22c、22d稍微背离与它们啮合的转子80的部分运动。机械臂然后使主体背离平衡机100升高(参见图4)，然后机械臂返回到第一位置以收集用于平衡的另一个转子。

平衡机100然后用于平衡转子80，如本领域所熟知的。

作为替代技术方案，不是从两个相机51、52接收信号然后相应地旋转卡盘110、120的平衡机器100，而是平衡机100可以旋转卡盘110以便使其凸起91与部分97的孔89对齐。转子80然后可以装载到机器100中，并且卡盘110可朝着部分87轴向运动直到其与该部分完全啮合。卡盘110然后可以影响转子80的旋转，直到部分88的孔90与第二卡盘120的凸起92对齐。第二卡盘120然后可以朝着部分88轴向运动(或者卡盘110和转子80可以朝着卡盘120轴向运动)直到其与该部分完全啮合。一旦已经实现这一点，保持装置23a、23b、23d和定位装置22a、22b、22c、22d就释放转子80并且主体20背离平衡机运动以允许平衡过程进行。应当理解，为了允许这种系统工作，保持装置23a、23b、23c必须被配置成用于允许转子部分81、82、83在需要时旋转。作为另外的替代技术方案，转子可以首先与固定的卡盘啮合，并且由卡盘转动，并且随后其他卡盘运动到与转子的其他末端部分啮合(即，转子不轴向地运动)。

作为另外的替代技术方案，转子80可以不由卡盘110转动，而是由设备10上的合适的机构转动。例如，一个或多个保持装置23a、23b、23c可以被配置成用于使转子转动所需的量以便使部分88的孔90与卡盘120的凸起92对齐。

当在此说明书和权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”及其变型的意思是包括特定的特征、步骤或整数。这些术语不应当理解成排除存在其他特征、步骤或构件。

在前述说明书、或所附权利要求书或附图中公开的、以它们的具体形式或根据用于执行公开的功能的手段表述的特征或者用于获得公开的结果的方法或过程，视情况而定，可以单独或者与这些特征任意组合地用于以其不同形式实现本发明。

Claims (35)

1.一种用于将转子从第一位置输送到第二位置的设备，包括：

保持装置，用于与在所述第一位置的所述转子的一部分啮合以便相对于所述设备保持所述转子；

位置确定装置，用于确定所述转子的至少一个构件部分相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体的位置；

定位装置，用于相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体定位或重新定位所述转子的所述至少一个构件部分；以及

移动装置，用于将所述转子从所述第一位置移动到所述第二位置。

2.根据权利要求1所述的设备，包括两个或更多个所述定位装置，每个所述定位装置用于相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体定位或重新定位所述转子的相应的构件部分。

3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述定位装置用于相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体有角度地定位或重新定位所述转子的构件。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述定位装置能够使构件部分相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体旋转。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述定位装置用于：

相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体轴向地定位或重新定位所述转子的构件部分；并且/或者

定位或重新定位所述转子的构件部分，使得所述转子的构件部分处于与所述转子的长轴垂直或基本上垂直的平面上。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述定位装置能够使构件部分相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体轴向移动。

7.根据权利要求1或2或直接或间接地从属于权利要求1或2的权利要求4或6所述的设备，其中所述设备包括：

至少一个定位装置，用于相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体有角度地定位或重新定位所述转子的构件，以及

至少一个对齐装置，用于：

相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体轴向地定位或重新定位所述转子的构件部分；并且/或者

定位或重新定位所述转子的构件部分，使得所述转子的构件部分处于与所述转子的长轴垂直或基本上垂直的平面上。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述定位装置或者所述定位装置之一用于相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体定位或重新定位所述转子的末端的铰接部分。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述定位装置或者所述定位装置之一用于相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体定位或重新定位所述转子的细长部分。

10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，包括多个定位装置。

11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，包括多个位置确定装置。

12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，包括多个保持装置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述保持装置或一个或多个所述保持装置能够相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体轴向地定位所述转子的构件部分。

14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述保持装置或一个或多个所述保持装置的能够相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体有角度地定位所述转子的构件部分。

15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述保持装置或每个保持装置包括可朝着彼此并且背离彼此移动以便在两者之间保持所述转子的一对啮合构件。

16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述定位装置或每个定位装置包括开口或凹槽以容纳所述转子的一部分。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述开口或凹槽在正常使用中向下开口。

18.根据权利要求16或17所述的设备，其中所述定位装置或每个定位装置的至少一部分是基本上n型的。

19.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述定位装置和/或所述保持装置是气动、液压或机电操作的。

20.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述转子的另一个构件部分是其总体细长的部分。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的设备，其中所述转子的另一个构件部分是所述转子的铰接部分。

22.根据权利要求1至20中任一项所述的设备，其中所述转子的另一个构件部分是所述转子的末端部分或铰接的末端部分。

23.根据权利要求1至20中任一项所述的设备，其中所述转子的另一个构件部分是所述转子的中间部分或中间铰接的部分。

24.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述另一个本体是平衡机的构件部分或所述设备的主体。

25.一种将转子装载到平衡机中的方法，所述平衡机包括：

第一和第二安装设备，每个安装设备用于啮合并保持所述转子的相应的端部；以及

用于驱动所述第一和第二安装设备中的一个或者两者的器件，

其中，所述方法包括以下步骤：

使用输送设备从第一位置收集转子，所述输送设备包括用于与所述转子的一部分啮合以便相对于所述输送设备保持所述转子的保持装置；

相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体确定所述转子的至少一个构件部分的位置；

将所述转子装载到所述平衡机中；并且

使所述平衡机的第一和第二安装设备与所述转子的相应的端部啮合，

其中，在将所述转子装载到所述平衡机中的步骤之前或与此同时，所述方法包括以下步骤之一或两者：

相对于所述转子的另一个构件部分或另一个本体定位或重新定位所述转子的所述至少一个构件部分；并且/或者

将所述平衡机的第一和第二安装设备之一定位或重新定位在与所述转子的至少一个构件部分的位置对应的所需位置。

26.根据权利要求25所述的方法，包括以下步骤：

相对于所述转子的一个或多个其他的构件部分或另一个/些本体确定所述转子的两个构件部分的位置；

并且其中，在将所述转子装载到所述平衡机中的步骤之前或与此同时，所述方法包括以下步骤之一或两者：

相对于所述转子的相应的其他构件部分或它们相应的另一个/些本体定位或重新定位所述转子的所述两个构件部分；并且/或者

将所述平衡机的第一和第二安装设备两者定位或重新定位在与所述转子的所述两个构件的部分的位置对应的所需位置。

27.根据权利要求25或26所述的方法，其中所述转子的构件部分是其末端部分。

28.根据权利要求25所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：

确定所述转子的第一末端部分的位置；

确定所述转子的相反的第二末端部分的位置；

将所述平衡机的第一安装设备定位或重新定位在与所述转子的第一末端部分的位置对应的所需位置；

将所述平衡机的第二安装设备定位或重新定位在与所述转子的第二末端部分的位置对应的所需位置；

将所述转子装载到所述平衡机中；并且

使所述平衡机的第一和第二安装设备与所述转子的相应的末端部分啮合。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：

确定所述转子的第一末端部分的位置；

确定所述转子的相反的第二末端部分的位置；

将所述平衡机的第一安装设备定位或重新定位在与所述转子的第一末端部分的位置对应的所需位置；

将所述转子装载到所述平衡机中；

使所述平衡机的第一安装设备与所述转子的第一末端部分啮合；

使所述转子旋转直到所述第二末端部分与所述第二安装设备对齐；并且

使所述平衡机的第二安装设备与所述转子的第二末端部分啮合。

30.根据权利要求29所述的方法，其中所述转子由所述输送设备上的定位装置或保持装置转动。

31.根据权利要求30所述的方法，其中通过驱动所述第一安装设备转动所述转子。

32.根据权利要求25至31中任一项所述的方法，其中所述第一和第二安装设备的定位是角度定位。

33.根据权利要求25至32中任一项所述的方法，其中所述确定的位置是所述转子的第一和第二末端部分的角度位置和/或轴向位置。

34.基本上如以上参照附图描述并且/或者如附图所示的设备和/或方法。

35.本文和/或附图中所述的任何新特征或新的特征组合。