DE112017001055T5

DE112017001055T5 - Vorrichtung zum testen des dynamischen gleichgewichts

Info

Publication number: DE112017001055T5
Application number: DE112017001055.1T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Ishitoya
Original assignee: Kokusai Keisokuki KK
Current assignee: Kokusai Keisokuki KK
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2018-12-06
Also published as: KR20180118626A; CN108780018A; JP6692181B2; CN108780018B; US10794788B2; JP2017156090A; WO2017150172A1; US20190011322A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält mehrere Tragrollen, die ausgebildet sind, eine Probe drehbar um eine Rotationsmittelachse der Probe zu tragen, und die mehreren Tragrollen beinhalten eine erste Tragrolle und eine zweite Tragrolle. Die Probe hat eine Innenumfangsfläche mit der Rotationsmittelachse als deren Mittelachse, und jede der mehreren Tragrollen ist in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Testen des dynamischen Gleichgewichts.
Stand der Technik
Ein rotierender Körper, der ein dynamisches Ungleichgewicht aufweist, vibriert, wenn er gedreht wird. Werden eine Amplitude und eine Phase der Vibration erfasst, so kann das dynamische Ungleichgewicht des rotierenden Körpers aus den erfassten Ergebnissen berechnet werden. Um das dynamische Ungleichgewicht präzise zu messen, muss der rotierende Körper präzise um eine Rotationsmittelachse gedreht werden.
Das japanische Patent 4119302 (im Folgenden als „Patentdokument 1“ bezeichnet) offenbart eine Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts, die imstande ist, ein dynamisches Ungleichgewicht eines rotierenden Körpers, der Wellen aufweist, zu messen. Diese Vorrichtung enthält zwei Paare horizontal angeordneter Rollen. Wird eine Welle auf einer Endseite der Probe (rotierender Körper) an einem der Paare Rollen angeordnet, und wird eine Welle an der anderen Endseite der Probe auf dem anderen der Paare Rollen angeordnet, so werden die Wellen der Probe durch die jeweiligen Paare von Rollen so getragen, dass sie präzise um ihre Rotationsmittelachsen drehbar sind.
Die in dem Patentdokument 1 offenbarte Vorrichtung ist eine Vorrichtung zur Vermessung eines rotierenden Körpers, der Wellen aufweist. Jedoch kann auch ein rotierender Körper, der keine Wellen aufweist (z.B. ein Zwischenprodukt, an dem noch keine Welle angebracht ist), vermessen werden, indem eine Welle für die Messung angebracht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Da jedoch beim Vermessen eines rotierenden Körpers, der keine Wellen hat, ein Prozess zum Anbringen der für die Messung vorgesehenen Welle an dem rotierenden Körper vor der Messung und ein Prozess zum Entfernen der für die Messung vorgesehenen Welle von dem rotierenden Körper nach der Messung erforderlich sind, besteht das Problem, dass mehr Arbeitsstunden benötigt werden.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf den oben beschriebenen Umstand entstanden, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, es zu ermöglichen, ein dynamisches Ungleichgewicht eines rotierenden Körpers, der keine Wellen aufweist, zu messen, ohne eine für die Messung bestimmte Welle an dem rotierenden Körper anzubringen.
Eine Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält mehrere Tragrollen, die ausgebildet sind, eine Probe drehbar um eine Rotationsmittelachse der Probe zu tragen, wobei die mehreren Tragrollen eine erste Tragrolle und eine zweite Tragrolle beinhalten. Die Probe hat eine Innenumfangsfläche mit der Rotationsmittelachse als Mittelachse der Innenumfangsfläche, und jede der mehreren Tragrollen ist in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche.
Mit diesem Aufbau wird es möglich, ein dynamisches Ungleichgewicht eines rotierenden Körpers, der keine Wellen hat, zu messen, ohne eine für die Messung vorgesehene Welle an dem rotierenden Körper anzubringen.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann ein Außenabstand eines beliebigen Paars von Tragrollen unter den mehreren Tragrollen schmaler sein als ein Durchmesser der Innenumfangsfläche.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts können die erste Tragrolle und die zweite Tragrolle identischen Durchmesser haben und in identischer Höhe angeordnet sein.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts können die mehreren Tragrollen ferner eine dritte Tragrolle beinhalten.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts können die erste Tragrolle und die zweite Tragrolle höher als die Rotationsmittelachse angeordnet sein, und die dritte Tragrolle kann tiefer als die Rotationsmittelachse angeordnet sein.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann die dritte Tragrolle in internem Kontakt mit einem tiefsten Abschnitt der Innenumfangsfläche sein.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts können die erste Tragrolle und die zweite Tragrolle tiefer als die Rotationsmittelachse angeordnet sein, und die dritte Tragrolle kann in internem Kontakt mit einem obersten Abschnitt des Innenumfangs sein.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann ein gleichseitiges Dreieck durch jeweilige Stellen definiert sein, an denen die erste Tragrolle, die zweite Tragrolle und die dritte Tragrolle in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche sind.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts können die mehreren Tragrollen vier oder mehr Tragrollen beinhalten, und ein reguläres Polygon kann durch jeweilige Stellen definiert sein, an denen die mehreren Tragrollen in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche sind.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann die Probe eine zur Rotationsmittelachse senkrechte Seitenfläche haben, und die Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann ferner eine Andruckrolle umfassen, die ausgebildet ist, gegen die Seitenfläche der Probe gedrückt zu werden und eine Position der Probe in Richtung der Rotationsmittelachse zu begrenzen.
Die oben beschriebene Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann ferner einen Drehantrieb umfassen, der ausgebildet ist, die Probe anzutreiben, der mit dieser rotiert.
Die oben beschriebene Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann ferner einen ersten Halter und einen zweiten Halter umfassen, die jeweils die mehreren Tragrollen aufweisen. Der erste Halter kann ausgebildet sein, die Probe von der Seite eines Endabschnitts der Probe her in Richtung der Rotationsmittelachse zu tragen, und der zweite Halter kann ausgebildet sein, die Probe von der Seite her eines anderen Endabschnitts der Probe her in Richtung der Rotationsmittelachse zu tragen.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann die Probe ferner eine erste Innenumfangsfläche, die an dem einen Endabschnitt der Probe ausgebildet ist, und eine zweite Innenumfangsfläche haben, die an einem anderen Endabschnitt der Probe in Richtung der Rotationsmittelachse ausgebildet ist. Die mehreren Tragrollen des ersten Halters können in internem Kontakt mit der ersten Innenumfangsfläche sein, und die mehreren Tragrollen des zweiten Halters können in internem Kontakt mit der zweiten Innenumfangsfläche sein.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann die Probe eine erste Seitenfläche, die an dem einen Endabschnitt der Probe in Richtung der Rotationsmittelachse ausgebildet ist, und eine zweite Seitenfläche haben, die an dem anderen Endabschnitt der Probe in Richtung der Rotationsmittelachse ausgebildet ist. Der erste Halter und der zweite Halter können jeweils die Anpressrolle umfassen. Die Anpressrolle des ersten Halters kann ausgebildet sein, gegen die erste Seitenfläche gedrückt zu werden, und die Andruckrolle des zweiten Halters kann ausgebildet sein, gegen die zweite Seitenfläche gedrückt zu werden.
Die oben beschriebene Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann ferner einen Schiebemechanismus umfassen, der ausgebildet ist, den ersten Halter oder den zweiten Halter nur in Richtung der Rotationsmittelachse zwischen einer Testposition, in der ein Test für die Probe durchzuführen ist, und einer Rückzugsposition, in der die Probe an der Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts anbringbar und von dieser abnehmbar ist, verschiebbar zu halten.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann der Schiebemechanismus ein Paar von linearen Führungsbahnen umfassen, die ausgebildet sind, den ersten Halter oder den zweiten Halter in Richtung der Rotationsmittelachse verschiebbar zu halten.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann der Schiebemechanismus einen Schiebetreiber umfassen, der ausgebildet ist, den ersten Halter oder den zweiten Halter in Richtung der Rotationsmittelachse zwischen der Testposition und der Rückzugsposition anzutreiben.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann der Schiebemechanismus einen Verriegelungsmechanismus umfassen, der ausgebildet ist, den ersten Halter oder den zweiten Halter in der Testposition zu verriegeln.
In der oben beschriebenen Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts kann der Verriegelungsmechanismus einen Rahmen, der an dem ersten Halter oder dem zweiten Halter angebracht ist, einen Verriegelungsstift und einen Stifttreiber umfassen, der ausgebildet ist, den Verriegelungsstift in einer axialen Richtung des Verriegelungsstifts anzutreiben. Der Rahmen kann einen Schlitz, der sich in Richtung der Rotationsmittelachse der Probe erstreckt, und einen Ansenkteil haben, der längs des Schlitzes an einer dem ersten Halter zugeordneten Seite oder einer dem zweiten Halter zugeordneten Seite ausgebildet ist. Der Verriegelungsstift kann einen Kopf und einen Schaft haben, der sich von einem Ende des Kopfes erstreckt, wobei der Schaft durch den Schlitz eingeführt ist und ein distales Ende hat, das mit dem Stifttreiber verbunden ist.
Figurenliste

1 ist eine rechte Seitenansicht einer Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Vordersicht einer Messeinheit der Vorrichtung zum Messen des dynamischen Gleichgewichts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Draufsicht der Messeinheit der Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Vorderansicht einer Haupteinheit der Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Draufsicht der Haupteinheit der Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine rechte Seitenansicht der Haupteinheit der Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Draufsicht auf einen Schiebemechanismus.
8 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems der Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts.
9 ist eine Längsschnittansicht einer Probe.
10 ist eine rechte Seitenansicht der Probe.
11 ist eine rechte Seitenansicht der Probe.
12 ist eine rechte Seitenansicht der Probe.

Ausführungsformen der Erfindung
Im Weiteren wird eine Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts gemäß vorliegender Ausführungsform lässt eine Probe T, die ein rotierender Körper ist, um dessen Rotationsachse Ax rotieren, erfasst eine Vibration, die an der Probe T auftritt, wenn diese rotiert, und berechnet ein dynamisches Gleichgewicht der Probe T auf Grundlage des erfassten Ergebnisses.
9 ist eine Längsschnittansicht der Probe T, und 10 ist eine rechte Seitenansicht davon. Die Probe T der vorliegenden Ausführungsform ist ein Rahmen eines für einen elektrischen Motor bestimmten Rotors. Die vorliegende Ausführungsform ist darauf ausgelegt, Rotoren von elektrischen Motoren mittlerer Größe zu testen, die für Eisenbahnfahrzeuge, Elektroautos und Hybridautos verwendet werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung auch anwendbar ist auf das Testen von Rotoren für Motoren geringer Größe, die beispielsweise in Festplattenvorrichtungen und dergleichen verwendet werden, oder für groß bemessene Motoren, die für Industriemaschinen vorgesehen sind (z.B. für Flussentwässerungspumpen). Ferner ist die vorliegende Erfindung auf das Testen des dynamischen Gleichgewichts nicht nur von Rotoren für elektrische Motoren anwendbar, sondern auf eine Vielzahl von rotierenden Körpern (z.B. verschiedenartige Automobilteile wie Schwungräder, Naben und Räder, Teile für Turbinen, die für Düsentriebwerke verwendet werden, Stromerzeugungseinrichtungen und dergleichen, Teile für Kompressoren, Lagerteile, Laufräder, Gebläselüfter, Drehflügel und dergleichen).
Die Probe T ist ein strukturelles Element (z.B. ein aus einer Aluminiumlegierung gefertigtes Element), das bezüglich der Rotationsmittelachse Ax rotationssymmetrisch geformt ist, und weist Innenumfangsflächen CA und DB mit der Rotationsmittelachse Ax als deren Mittelpunkten sowie Seitenflächen SA und SB auf, die senkrecht zur Rotationsmittelachse Ax sind. Die Innenumfangsflächen CA und CB sind säulenartige Flächen zum Einsatz eines Lagers, das den rotierenden Körper in einem Produktzustand (elektrischer Motor) drehbar um die Rotationsmittelachse Ax trägt. Die Innenumfangsflächen CA und CB sind deshalb präzise koaxial bezüglich der Rotationsmittelachse Ax ausgebildet.
1 ist eine rechte Seitenansicht der Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung wird die Rechts-Richtung mit der Richtung einer Y-Achse bezeichnet, eine Aufwärts-Richtung mit der Richtung einer z-Achse bezeichnet und eine Richtung, die von der Rückseite zur Vorderseite des Papiers senkrecht zum Papier weist, als Richtung der X-Achse bezeichnet. Die Richtung der Z-Achse ist eine vertikale Richtung und die Richtung der X-Achse und die Richtung der Y-Achse sind horizontale Richtungen.
Die Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts enthält eine Messeinheit (Vibriertisch) 2, einen Drehantrieb 9 und eine Steuerung 5 ( 8). Der Drehantrieb 9 ist eine Riemenantriebsvorrichtung, welche die Probe T, die an der Messeinheit 2 angebracht ist, antreibt, damit sich diese dreht. Die Messeinheit 2 hält die Probe T drehbar um deren Rotationsmittelachse Ax und erfasst die Vibration, die auftritt, wenn die Probe T gedreht wird. Die Steuerung 5 steuert den Betrieb der gesamten Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts.
Der Drehantrieb 9 enthält einen feststehenden Teil 91, einen beweglichen Teil 92, der drehbar bezüglich des feststehenden Teils 91 um eine in Richtung der X-Achse verlaufende Rotationsmittelachse 9a gekoppelt ist, und einen Endlosriemen 93. Wird der bewegliche Teil 92 in 1 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so steht der Endlosriemen 93 in engem Kontakt mit einer Außenfläche der Probe T (1). Die Probe T wird drehangetrieben, indem man den Endlosriemen 93 in diesem Zustand zirkulieren lässt. Wird der bewegliche Teil 92 in 1 im Uhrzeigersinn gedreht, so wird der Endlosriemen 93 von der Außenfläche der Probe T separiert. Die Messung des dynamischen Gleichgewichts der Probe T und das Anbringen/Lösen der Probe T an bzw. von der Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts werden in diesem Zustand durchgeführt. Die Rotation des Drehantriebs 9 wird von einer Rotationsvorrichtung 911 (8) durchgeführt, die an dem feststehenden Teil 91 vorgesehen ist.
Der feststehende Teil 91 des Drehantriebs 9 enthält fünf Antriebswalzen 912, die von einem Motor 910 (8) angetrieben werden, damit sie sich drehen.
Der bewegliche Teil 92 des Drehantriebs 9 enthält fünf Abtriebswalzen 921 und eine Tänzerwalze 922, die den Endlosriemen 93 mit einer vorbestimmten Spannung versieht. Die Antriebswalze 912, die Abtriebswalzen 921 und die Tänzerwalze 922 haben jeweils eine Rotationsmittelachse, die parallel zur X-Achse (d.h. zur Rotationsmittelachse Ax der Probe T) liegt. Der Endlosriemen 93 ist um die Antriebswalze 912, die fünf Abtriebswalzen 921 und die Tänzerwalze 922 gewickelt, überträgt die Rotation der Antriebswalzen 912 auf die Probe T, die in engem Kontakt mit dem Endlosriemen 93 steht, und lässt die Probe T um deren Rotationsmittelachse Ax rotieren.
Wie in 1 gezeigt, enthält die Messeinheit 2 einen Vibrierteil 10 und einen Trageteil 20, der den Vibrierteil 10 mit relativ geringer Starrheit trägt. Der Vibrierteil 10 ist an dem Trageteil 20 elastisch, in horizontalen Richtungen vibrierend getragen.
Der Trageteil 20 umfasst eine Basis 21, vier Haltesäulen 22, die auf einer oberen Fläche der Basis 21 aufmontiert sind, vier Stabfedern 23, die von oberen Endabschnitten der zugehörigen Haltesäulen 22 herabhängen, und ein Paar Beschleunigungsmesser 24.
2 ist eine Vorderansicht der Messeinheit 2, und 3 ist eine Draufsicht der Messeinheit 2. Der Vibrierteil 10 umfasst eine Bank 11 und eine Haupteinheit 12, die auf der Bank 11 montiert ist. Ein Ende jeder der vier Stabfedern 23 ist an einer zugehörigen der vier Ecken eines unteren Endabschnitts der Bank 11 befestigt. Der Vibrierteil 10 ist durch die vier Stabfedern 23 in horizontalen Richtungen vibrierend (schwingend) getragen.
Haupteinheiten 241 der Beschleunigungsmesser 24 des Paars (1) sind an einer oberen Fläche der Basis 21 an jeweiligen Endabschnitten in Richtung der X-Achse angebracht. Ferner sind Sonden 242 der Beschleunigungsmesser 24, die sich in Richtung der Y-Achse erstrecken, an jeweiligen Seitenflächen der Bank 11 an Endabschnitten in Richtung der X-Achse befestigt. Durch das Paar Beschleunigungsmesser 24 werden Beschleunigungen (Vibrationen) in Richtung der Y-Achse an beiden Endabschnitten des Vibrierteils 10 in Richtung der X-Achse erfasst.
Wie in 2 gezeigt, sind die Basis 21 und die Bank 11 durch eine Stabfeder 212 gekoppelt, die sich in Richtung der X-Achse erstreckt. Dabei ist ein Ende der Stabfeder 212 an einem unteren Endabschnitt einer Rippe 112 befestigt, die sich an einem in Richtung der X-Achse mittigen Abschnitt der Bank 11 von einer unteren Fläche einer Deckplatte 111 nach unten erstreckt. Ferner ist das andere Ende der Stabfeder 212 an einem Bügel 211 befestigt, der von der oberen Fläche der Basis 21 absteht. Die Stabfeder 212 toleriert infolge ihrer Durchbiegung eine Vibration der Bank 11 bezüglich der Basis 21 in Richtung Y-Achse, während sie infolge einer hohen Starrheit in ihrer Längsrichtung (Richtung der X-Achse) eine Schwingung der Bank 11 bezüglich der Basis 21 in Richtung der X-Achse verhindert.
Eine Vibration der Bank 11 bezüglich der Basis 21 in vertikaler Richtung (Z-Achse) wird durch die oben beschriebene Stabfeder 23 verhindert. Ferner wird die Schwingung der Bank 11 bezüglich der Basis 21 in Richtung der X-Achse durch die Stabfeder 212 verhindert. Im Ergebnis ist die Bank 11 nahezu nur in Richtung der Y-Achse bezüglich der Basis 21 vibrierend gehalten.
4, 5 und 6 sind eine Vorderansicht, eine Draufsicht bzw. eine rechte Seitenansicht der Haupteinheit 12.
Die Haupteinheit 12 umfasst eine Basis 121, ein Paar Halter 30 (ein erster Halter 30A und ein zweiter Halter 30B) und ein Paar Schiebemechanismen 40 (ein erster Schiebemechanismus 40A und ein zweiter Schiebemechanismus 40B), wobei die Schiebemechanismen 40 die zugehörigen Halter 30 in Richtung der X-Achse verschiebbar an die Basis 121 koppeln. Der erste Halter 30Aist in Richtung der X-Achse auf einer positiven Seite bezüglich der Probe T angeordnet, und der zweite Halter 30B ist in Richtung der X-Achse auf einer negativen Seite bezüglich der Probe T angeordnet. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Probe T so an der Haupteinheit 12 angebracht ist, dass die Innenumfangsfläche CA und die Seitenfläche SA dem ersten Halter 30A zugewandt sind und dass die Innenumfangsfläche CB und die Seitenfläche SB dem zweiten Halter 30B zugewandt sind.
Der Halter 30 umfasst eine Basis 31, einen Lagerteil 32 und einen Andruckteil 33. Der Lagerteil 32 und der Andruckteil 33 sind an einer oberen Fläche der Basis 31 befestigt. Ferner enthält einer der Halter (in der vorliegenden Ausführungsform der erste Halter 30A) einen optischen Sensor 34, der eine Drehstellung der Probe T erfasst.
Der Lagerteil 32 umfasst ein Paar Rollen 321 (Tragerollen) und einen Trageteil 322, der das Paar Rollen 321 trägt. Der Trageteil 322 ist so ausgebildet, dass Position und Orientierung des Paars Rollen 321 einstellbar sind. Ferner ist der Trageteil 322 so ausgebildet, dass zudem ein Abstand zwischen den Rotationsmittelachsen der Rollen 321 und dem Paar einstellbar ist.
Der Andruckteil 33 umfasst eine einzelne Rolle 331 (Andruckrolle) und einen Trageteil 322, der die Rolle 331 trägt. Die Rolle 331 ist so angeordnet, dass ihre Rotationsmittelachse parallel zur Z-Achse ausgerichtet ist. Der Halteteil 332 ist so ausgebildet, dass Position und Ausrichtung der Rolle 331 einstellbar sind.
Jede der Rollen 321 und 331 enthält Wälzkörper (Kugeln oder Rollen), die zwischen einem inneren Ring (einem feststehenden Ring) und einem äußeren Ring (einem rotierenden Ring) angeordnet sind, und ist so ausgebildet, dass der äußere Ring mit geringem Reibungswiderstand rotieren kann.
Wie in 10 gezeigt, ist die Rotationsmittelachse jeder Rolle 321 parallel zur X-Achse (d.h. zur Rotationsmittelachse Ax der Probe T) ausgerichtet. Die beiden Rollen 321 haben ferner identischen Durchmesser und sind in Richtung der Y-Achse angeordnet (d.h. in identischer Höhe). Ferner ist ein Abstand zwischen den Rotationsmittelachsen der beiden Rollen 321 auf Grundlage eines Innendurchmessers der Innenumfangsfläche CA oder CB der Probe T auf einen vorbestimmten Abstand eingestellt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Rollen 321 des Paars nicht notwendigerweise in identischer Höhe angeordnet sein müssen, jedoch wird die Probe T am stabilsten gehalten, wenn sie in identischer Höhe angeordnet sind (genauer gesagt, wenn sie so angeordnet sind, dass die Kontaktstellen zwischen den jeweiligen Rollen 321 und der Innenumfangsfläche CA (oder CB) in identischer Höhe sind). Ferner haben in der vorliegenden Ausführungsform die Rollen 321 des Paars identischen Durchmesser; es kann jedoch auch ein Paar Rollen 321 verwendet werden, die unterschiedliche Außendurchmesser haben. Die Außendurchmesser der Rollen 321 des Paars und der Lageabstand zwischen den Rollen 321 des Paars sind auf Grundlage des Innendurchmessers der Innenumfangsfläche CA (oder CB) der Probe T eingestellt.
Wie in 6, 9 und 10 gezeigt, ist die Probe T durch die beiden Paare von Rollen 321 (das Paar von Rollen 321 des ersten Halters 30A und das Paar von Rollen 321 des zweiten Halters 30B) drehbar um die Rotationsmittelachse Ax gehalten. Dabei ist die Innenumfangsfläche CA der Probe T an dem Paar von Rollen 321 des ersten Halters 30A angeordnet, und die Innenumfangsfläche CB der Probe T ist an dem Paar von Rollen 321 des zweiten Halters 30B angeordnet. In diesem Zustand sind die Rollen 321 des Paars des ersten Halters 30A in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche CA der Probe T, und die Rollen des Paars des zweiten Halters 30B sind in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche CB der Probe T.
Da die Innenumfangsfläche CA und die Innenumfangsfläche CB der Probe T identischen Innendurchmesser haben, sind in der vorliegenden Ausführungsform die Außendurchmesser, der Abstand zwischen den Rotationsmittelachsen und die Höhen der Rollen 321 des Paars des ersten Halters 30A identisch mit denen des zweiten Halters 30B. Haben die Innenumfangsfläche CA und die Innenumfangsfläche CB unterschiedlichen Innendurchmesser, so variiert zumindest eine der Größen, die durch die Außendurchmesser, den Abstand zwischen der Rotationsmittelachsen und die Höhen der Rollen 321 des Paars gegeben sind, zwischen dem ersten Halter 30A und dem zweiten Halter 30B. Diese Abmessungen sind so festgelegt, dass eine umlaufende Fläche (Innenumfangsfläche CA), mit der die Rollen 321 des Paars des ersten Halters 30A in internem Kontakt sind, und eine umlaufene Fläche (Innenumfangsfläche CB), mit der die Rollen 321 des Paars des zweiten Halters 30B in Kontakt sind, koaxial werden.
Wie in 10 gezeigt, sind in der vorliegenden Ausführungsform die Rollen 321 des Paars so angeordnet, dass ein Mittelpunktswinkel (Ausrichtungsdifferenz) bezüglich der Rotationsmittelachse Ax der Probe T 90 Grad wird. In diesem Fall ist die Probe T stabil gehalten, da die Probe T von jeder der Rollen 321 Kräfte fy und fz gleicher Größe in Richtung der Y-Achse bzw. in Richtung der Z-Achse aufnimmt. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Anordnungswinkel der Rollen 321 des Paars bezüglich der Rotationsmittelachse Ax der Probe T nicht auf 90 Grad beschränkt ist. Die Rollen 321 des Paars können innerhalb eines solchen Bereichs angeordnet sein, dass die Rollen 321 des Paars einander nicht kontaktieren und dass ein Außenabstand W des Paars von Rollen 321 (d.h. ein Abstand zwischen den Positionen auf den Rollen 321 des Paars, die in 10 am weitesten voneinander entfernt sind) kleiner ist als der Durchmesser der Innenumfangsfläche CA (Innenumfangsfläche CB).
Wird der Außenabstand W der Rollen 321 des Paars bis auf einen Durchmesser D der Innenumfangsfläche CA (Innenumfangsfläche CB) vergrößert, wird es, da zwischen den Rollen 321 des Paars und der Innenumfangsfläche CA (Innenumfangsfläche CB) kein Spiel vorhanden ist, schwierig, das Paar von Rollen 321 beim Anbringen/Lösen der Probe T innerhalb der Innenumfangsfläche CA (Innenumfangsfläche CB) einzusetzen.
Wie in 9 gezeigt, wird eine Außenumfangsfläche der Rolle 331 des Andruckteils 33 des ersten Halters 30A gegen die Seitenfläche SA der Probe T gedrückt. Ebenso wird eine Außenumfangsfläche der Rolle 331 des Andruckteils 33 des zweiten Halters 30B gegen die Seitenfläche SB der Probe T gedrückt. Somit ist die Probe T zwischen der Rolle 331 des ersten Halters 30A und der Rolle 331 des zweiten Halters 30B in Richtung der X-Achse von beiden Seiten her geklemmt. Durch diese Konfiguration wird die Probe T in einem Zustand, in dem die Probe T um ihre Rotationsmittelachse Ax drehbar ist, in einer konstanten Position in Richtung der X-Achse gehalten (mit anderen Worten ist die Position der Probe T in einer Richtung der Rotationsmittelachse Ax innerhalb eines bestimmten Bereichs begrenzt). Es ist darauf hinzuweisen, dass der Andruckteil 33 nur an einem der beiden Halter 30 (z.B. nur an dem ersten Halter 30A) vorgesehen sein kann, oder dass der Andruckteil 33 an keinem der Halter 30 vorgesehen sein kann. Nimmt man an, dass die Innenumfangsflächen CA und CB der Probe T und die Rollen 331 jeweils ausreichend präzise Formen und Anordnungen aufweisen, wird die Position der Probe T in Richtung der Rotationsmittelachse Ax auch ohne Verwendung des Andruckteils 33 innerhalb eines bestimmten Bereichs gehalten.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Ausrichtung der Rotationsmittelachse der Rolle 331 so eingestellt ist, dass Bewegungsrichtungen der Außenumfangsfläche der Rolle 331 und der Seitenfläche SA der Probe T an einem Kontaktabschnitt zwischen der Rolle 331 und der Seitenfläche SA der Probe T zusammenfallen. Da in der vorliegenden Ausführungsform die Rolle 331 die Probe T genau oberhalb der Rotationsmittelachse Ax der Probe T kontaktiert, ist die Rotationsmittelachse der Rolle 331 in Richtung der Z-Achse ausgerichtet.
7 ist eine Draufsicht auf einen Hauptteil des ersten Schiebemechanismus 40A. Der Schiebemechanismus 40 enthält ein Paar linearer Führungsbahnen 41, die den Halter 30 in Richtung der X-Achse beweglich an die Basis 121 koppeln, einen Verriegelungsmechanismus 42, der den Halter 30 an der Basis 121 verriegelt, und einen Schiebetreiber 43 (4 und 5), der den Halter 30 in Richtung der X-Achse antreibt.
Die lineare Führungsbahn 41 enthält eine Schiene 411, die sich in Richtung der X-Achse erstreckt und an der oberen Fläche der Basis 121 befestigt ist, und einen Schlitten 412, der auf der Schiene 411 läuft. Die lineare Führungsbahn 41 trägt den Halter 30 nur in Richtung der X-Achse beweglich. Jeder Schlitten 412 ist an einer unteren Fläche der Basis 31 des Halters 30 angebracht.
Der Schiebetreiber 43 (4 und 5) ist ein Linearaktor, z.B. ein Luftzylinder, der eine in Richtung der X-Achse bewegliche Antriebsstange 432 hat. Eine Haupteinheit 431 des Schiebetreibers 43 ist an der Basis 121 befestigt. Ferner ist ein distales Ende der Antriebsstange 432 an der Basis 31 des Halters 30 befestigt. Der Halter 30 wird in Richtung der X-Achse angetrieben, indem die Antriebsstange 432 vorgeschoben und zurückgezogen wird.
Wird die Probe T entfernt, so wird die Antriebsstange 432 jedes der Schiebetreiber 43 in der Haupteinheit 431 zurückgezogen, und der erste Halter 30A und der zweite Halter 30B werden in Richtungen, in denen sich der erste Halter 30A und der zweite Halter 30B voneinander wegbewegen, bis in Rückzugspositionen (Positionen zum Anbringen/Lösen der Probe T) angetrieben. Insbesondere wird der erste Halter 30A durch den Schiebetreiber 43 des ersten Schiebemechanismus 40A in positiver Richtung der X-Achse bis in die Rückzugsposition angetrieben, und der zweite Halter 30B wird durch den Schiebetreiber 43 des zweiten Schiebemechanismus 40B in negativer Richtung der X-Achse bis in die Rückzugsposition angetrieben.
Wird der Test mit der angebrachten Probe T durchgeführt, so werden die Antriebsstangen 432 der jeweiligen Schiebetreiber 43 aus der Haupteinheit 431 geschoben, und der erste Halter 30A und der zweite Halter 30B werden in Richtungen, in denen sie sich einander annähern, bis in Testpositionen (Positionen zum Ausführen des Tests des dynamischen Gleichgewichts) angetrieben.
Wie in 4 und 7 gezeigt, enthält der Verriegelungsmechanismus 42 einen Rahmen 421, der an der unteren Fläche der Basis 31 des Halters 30 angebracht ist, einen Anschlag 422, der an der oberen Fläche der Basis 121 angebracht ist, einen Verriegelungsstift 423 und einen Stifttreiber 424, der den Verriegelungsstift 423 in Auf/Ab-Richtung antreibt.
An dem im Wesentlichen U-förmigen Rahmen 421 ist ein Schlitz 421a ausgebildet, der sich in Richtung der X-Achse erstreckt. An der oberen Fläche des Rahmens 421 ist um den Schlitz 421a ein Ansenkteil 421b ausgebildet.
Der Anschlag 422 enthält einen Block 422b, der an der Basis 121 befestigt ist, und ein Paar Stoßdämpfer 422a, die von dem Block 422b gehalten sind. Wird der Halter 30 durch den Schiebetreiber 43 in Richtung der X-Achse einwärts bewegt (im Falle des Halters 30A in negativer Richtung der X-Achse), so stößt der Rahmen 421 (insbesondere beide Enden der U-Form des Rahmens 421) des Verriegelungsmechanismus 42, der an dem Halter 30 befestigt ist, an dem Anschlag 422 an. Durch diese Konfiguration lässt der Anschlag 422 den Halter 30 anhalten und positioniert denselben an einer vorbestimmten Stelle. Ferner sind die Stoßdämpfer 422a an Stellen vorgesehen, an denen der Rahmen 421 anstößt, und der Zusammenprall zwischen dem Anschlag 422 und dem Rahmen 421 wird durch die Stoßdämpfer 422a abgeschwächt.
Der Verriegelungsstift 423 hat einen im Wesentlichen säulenförmigen Kopf 423a, der an seinem oberen Endabschnitt vorgesehen ist, und einen im Wesentlichen säulenförmigen Schaft 423b, der sich von der Mitte einer unteren Fläche des Kopfs 423 nach unten erstreckt. Der Kopf 423a des Verriegelungsstifts 423 hat einen Außendurchmesser, der kleiner ist als die Breite des Ansenkteils 421b, und eine axiale Länge, die kleiner ist als die Tiefe des Ansenkteils 421b, und befindet sich in einem Raum, der von der Basis 31 und einer oberen Fläche des Ansenkteils 421b des Rahmens 421 umgeben ist. Der Schaft 423b ist durch den Schlitz 421a des Rahmens 421 und ein Durchgangsloch 121a, das an der Basis 121 ausgebildet ist, eingeführt und an eine Antriebsstange des Stifttreibers 424 gekoppelt, der an einer unteren Fläche der Basis 121 angebracht ist. Der Stifttreiber 424 ist ein Linearaktor, z.B. ein Luftzylinder, der einen in Richtung der Z-Achse bewegbaren Trieb hat.
Wenn der Verriegelungsstift 423 von dem Stifttreiber 424 nach oben bis zu einer oberen Grenze geschoben wird, so ist der Kopf 423a des Verriegelungsstiftes 423 in einem Zustand, in dem er sowohl von der unteren Fläche der Basis 31 als auch von der oberen Fläche des Ansenkteils 421b des Rahmens 421 separiert ist. In diesem Zustand ist der Halter 30 deshalb in Richtung der X-Achse bewegbar, ohne von dem Verriegelungsstift 423 gestört zu sein (unverriegelter Zustand).
Der Außendurchmesser des Kopfes 423a des Verriegelungsstiftes 423 ist größer als die Breite des Schlitzes 421a. Wird der Verriegelungsstift 423 von dem Stiftantrieb 424 nach unten bis zu einer unteren Grenze gezogen, so wird deshalb die untere Fläche des Kopfes 423a des Verriegelungsstiftes 423 fest gegen die obere Fläche des Ansenkteils 412b des Rahmens 421 gedrückt. Im Ergebnis tritt so zwischen der unteren Fläche des Kopfes 423a des Verriegelungsstiftes 423 und der oberen Fläche des Ansenkteils 421b des Rahmens 421 eine starke Reibung auf, und die Bewegung des Halters wird dadurch gesperrt (verriegelter Zustand).
Wenn der Test ausgeführt wird, befindet sich der Verriegelungsmechanismus 42 in dem verriegelten Zustand, und der Halter 30 ist bezüglich der Basis 121 verriegelt. Während des Anbringens/Lösens der Probe T befindet sich ferner der Verriegelungsmechanismus 42 in dem unverriegelten Zustand, und der Halter 30 ist in Richtung der X-Achse bewegbar.
Im Weiteren wird ein Steuersystem der Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts beschrieben. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen schematischen Aufbau des Steuersystems der Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts zeigt.
Die Steuerung 5 enthält einen Prozessor 51, einen Speicher 52, eine Antriebssteuerung 53, eine Luftdrucksteuerung 54, eine Schnittstelle 58, eine Eingabevorrichtung 581, eine Ausgabevorrichtung 582, eine externe Speichervorrichtung 583 und drei Systeme, die jeweils eine Verstärkungsschaltung 55, einen A/D-Wandler 56 und eine Digitalsignalverarbeitungsschaltung 57 enthalten. Der Prozessor 51, der Speicher 52, die Antriebssteuerung 53, die Luftdrucksteuerung 54, die Schnittstelle 58 und jede Digitalsignalverarbeitungsschaltung 57 sind an einen Datenbus 50 angeschlossen. Die Eingabevorrichtung 581, z.B. eine Tastatur oder eine Maus, die Ausgabevorrichtung 582, z.B. eine Anzeige oder ein Lautsprecher, die externe Speichervorrichtung 583, z.B. eine Speicherkarte, und ein Netzwerk 100 sind über die Schnittstelle 58 an den Datenbus 50 angeschlossen. Ferner ist das System, das die Verstärkungsschaltung 55, den A/D-Wandler 56 und die Digitalsignalverarbeitungsschaltung 57 enthält, für jeden der Beschleunigungsmesser 24 des Paars und den optischen Sensor 34 vorgesehen.
Der Speicher 52 enthält eine Hauptspeichervorrichtung und eine Hilfsspeichervorrichtung. Wird die Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts aktiviert, so liest und führt der Prozessor 51 ein in der Hilfsspeichervorrichtung gespeichertes Steuerprogramm aus und steuert jeden Teil der Vorrichtung 1 zum Testen des dynamischen Gleichgewichts gemäß dem Steuerprogramm.
Die Antriebssteuerung 53 erzeugt auf Grundlage eines von dem Prozessor 51 gelieferten Befehls Antriebsströme zum Antreiben des Motors 910 bzw. der Rotationsvorrichtung 911 und versorgt den Motor 910 und die Rotationsvorrichtung 911 mit den Antriebsströmen.
Die Luftdrucksteuerung 54 enthält einen Kompressor und ein nicht gezeigtes Steuerventil und erzeugt auf Grundlage eines Befehls aus dem Prozessor 51 Luftdrücke zum Antreiben des Gleitantriebs 53 bzw. des Stiftantriebs 424.
Ein von jedem Beschleunigungsmesser 24 ausgegebenes Analogsignal wird durch die Verstärkungsschaltung 55 verstärkt und dann von dem A/D-Wandler 56 in ein Digitalsignal gewandelt. Die Digitalsignalverarbeitungsschaltung 57 führt an dem digitalisierten Signal aus dem Beschleunigungsmesser 24 eine Filterverarbeitung (Rauschunterdrückungsverarbeitung) aus und gibt dieses an den Datenbus 50 aus.
Ein von dem optischen Sensor 34 ausgegebenes Analogsignal wird durch die Verstärkungsschaltung 55 verstärkt und dann durch den A/D-Wandler 56 in ein Digitalsignal gewandelt. Die Digitalsignalverarbeitungsschaltung 57 nimmt an dem digitalisierten Signal aus dem optischen Sensor 34 die Filterverarbeitung vor und wandelt dann das gefilterte Signal in Phasendaten, welche die Drehstellung der Probe T angeben, und gibt die Phasendaten an den Datenbus 50 aus.
Der Prozessor 51 sammelt Daten, die von jeder Digitalsignalverarbeitungsschaltung 57 ausgegeben werden, in dem Speicher 52 und berechnet das Ungleichgewicht der Probe T auf Grundlage der in dem Speicher 52 gesammelten Daten über einen vorbestimmten Zeitraum (d.h. zwei Beschleunigungsdatenströme, die aus den Ausgaben der Beschleunigungsmesser 24 des Paars erhalten werden, und einen Phasendatenstrom, der aus der Ausgabe des optischen Sensors 34 erhalten wird). Das Ergebnis der Ungleichgewichtsberechnung wird an die Ausgabevorrichtung 582, die externe Speichervorrichtung 583 oder das Netzwerk 100 ausgegeben.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird es möglich, ein dynamisches Ungleichgewicht eines rotierenden Körpers zu messen, der keine Wellen aufweist, ohne eine für die Messung bestimmte Welle an dem rotierenden Körper anzubringen. Somit werden ein Prozess, in dem vor der Messung die für die Messung vorgesehene Welle an dem rotierenden Körper angebracht wird, und ein Prozess, in dem nach der Messung die für die Messung vorgesehene Welle von dem rotierenden Körper entfernt wird, überflüssig, so dass das dynamische Ungleichgewichts des rotierenden Körpers in weniger Arbeitsstunden gemessen werden kann.
Zudem weist die für die Messung vorgesehene Welle einen bestimmten Formfehler und/oder ein Ungleichgewicht auf, so dass ferner das Problem besteht, dass bei Verwendung der für die Messung vorgesehenen Welle die Messgenauigkeit abnimmt. Ferner besteht das Problem, dass der rotierende Körper und die für die Messung vorgesehene Welle durch Anbringen/Lösen der für die Messung vorgesehenen Welle beschädigt werden. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist deshalb nicht nur eine Verringerung der Arbeitsstunden möglich, sondern auch eine Verbesserung der Messgenauigkeit und eine Verringerung der Defektrate, indem das Erfordernis der für die Messung vorgesehen Welle beseitigt wird.
Die obige Beschreibung ist auf ein Beispiel von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern es sind verschiedenartige Abwandlungen innerhalb des Schutzbereichs des durch die nachfolgenden Ansprüche zum Ausdruck gebrachten technischen Konzeptes möglich. Beispielsweise können die Ausführungsformen dieser Anmeldung geeignete Kombinationen der in dieser Beschreibung explizit gezeigten Ausführungsformen und dergleichen sowie naheliegender Ausführungsformen beinhalten.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Paar von Rollen 321 jeweils an dem ersten Halter 30A und dem zweiten Halter 30B vorgesehen; es können jedoch auch drei oder mehr Rollen 321 jeweils an dem ersten Halter 30A und dem zweiten Halter 30B vorgesehen sein.
Werden in dem Fall, in dem drei Rollen 321 an jedem der Halter 30 vorgesehen sind, zwei Rollen 321 so angeordnet, dass interne Kontaktstellen der jeweiligen Rollen 321 mit der Innenumfangsfläche CA (oder CB) wie in der oben beschriebenen Ausführungsform auf identischer Höhe sind, und wird die dritte Rolle 321 so angeordnet, dass sie in internem Kontakt mit der untersten Stelle der Innenumfangsfläche CA (oder CB) der von den beiden Rollen 321 getragenen Probe T sind, so wird verhindert, dass die Probe T während des Testens von den Rollen 321 abfällt, indem sich die Innenumfangsfläche CA (oder CB) infolge der Vibration der Probe T von den Rollen 321 weg bewegt. Die Probe T ist durch die drei Rollen am stabilsten gehalten, wenn die drei Rollen so angeordnet sind, dass ein Dreieck, das durch interne Kontaktstellen der drei Rollen mit der Innenumfangsfläche CA (oder CB) definiert ist, ein gleichseitiges Dreieck bildet (11). Vorzugsweise ist die dritte Rolle in radialer Richtung der Probe T beweglich, um das Anbringen/Lösen der Probe T zu vereinfachen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Anordnung der drei Rollen 321 nicht auf die in 11 und 12 gezeigte Anordnung beschränkt ist, sofern die drei Rollen 321 in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche CA (oder CB) sind oder die Probe T stabil gehalten ist. Beispielsweise kann eine Rolle 321 in internem Kontakt mit einem obersten Abschnitt der Innenumfangsfläche CA (oder CB) gebracht sein, und die übrigen beiden Rollen 321 können an Stellen, die tiefer als die Rotationsmittelachse Ax der Probe T liegen, in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche CA (oder CB) gebracht sein. Die Probe T ist von den drei Rollen am stabilsten getragen, wenn die drei Rollen so angeordnet sind, dass das Dreieck, das durch die internen Kontaktstellen der drei Rollen mit der Innenumfangsfläche CA (oder CB) definiert ist, ein gleichseitiges Dreieck bildet (12).
Für den Fall, dass vier oder mehr Rollen 321 vorgesehen sind, müssen die Rollen 321 in ähnlicher Weise nur so angeordnet sein, dass die Rollen 321 in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche CA (oder CB) sind und die Probe T stabil tragen. Beispielsweise ist die Probe T am stabilsten durch die Rollen 321 getragen, wenn die Rollen 321 so angeordnet sind, dass ein Polygon, das durch die internen Kontaktstellen der Rollen 321 mit der Innenumfangsfläche CA (oder CB) definiert ist, ein reguläres Polygon bildet.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Innenumfangsfläche CA (oder CB) nicht notwendigerweise ein vollständiger Kreis ist. Sind drei oder mehr Rollen 321 vorgesehen, so sind deshalb die dritte und die folgenden Rollen 321 vorzugsweise elastisch gehalten, um die Innenumfangsfläche CA (oder CB) in äußere periphere Richtungen zu drücken, so dass die Probe T rotieren kann, indem sie die Verzerrung der Innenumfangsfläche CA (oder CB) aufnimmt.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Rollen 321 in internem Kontakt mit den Innenumfangsflächen CA (oder CB) ausgeführt, um die Probe T zu tragen; jedoch können anstelle der Rollen 321 drehbar gelagerte Kugeln verwendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen werden für den Stifttreiber 424 und den Schiebetreiber 43 Luftzylinder verwendet; es können jedoch auch Linearaktoren anderen Typs (z.B. elektrische Motoren oder hydraulische Motoren) verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4119302 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts, umfassend: mehrere Tragrollen, die ausgebildet sind, eine Probe drehbar um eine Rotationsmittelachse der Probe zu tragen, wobei die mehreren Tragrollen eine erste Tragrolle und eine zweite Tragrolle beinhalten, wobei die Probe eine Innenumfangsfläche mit der Rotationsmittelachse als Mittelachse der Innenumfangsfläche hat, und wobei jede der mehreren Tragrollen in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche ist.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 1, wobei ein Außenabstand eines beliebigen Paars von Tragrollen unter den mehreren Tragrollen schmaler als ein Durchmesser der Innenumfangsfläche ist.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Tragrolle und die zweite Tragrolle identischen Durchmesser haben und in identischer Höhe angeordnet sind.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mehreren Tragrollen ferner eine dritte Tragrolle beinhalten.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 4, wobei die erste Tragrolle und die zweite Tragrolle höher als die Rotationsmittelachse angeordnet sind, und wobei die dritte Tragrolle tiefer als die Rotationsmittelachse angeordnet ist.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 5, wobei die dritte Tragrolle in internem Kontakt mit einem tiefsten Abschnitt der Innenumfangsfläche ist.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 4, wobei die erste Tragrolle und die zweite Tragrolle tiefer als die Rotationsmittelachse angeordnet sind, und wobei die dritte Tragrolle in internem Kontakt mit einem obersten Abschnitt des Innenumfangs ist.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei ein gleichseitiges Dreieck durch jeweilige Stellen definiert ist, an denen die erste Tragrolle, die zweite Tragrolle und die dritte Tragrolle in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche sind.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 4 oder 5, wobei die mehreren Tragrollen vier oder mehr Tragrollen beinhalten, und wobei ein reguläres Polygon durch jeweilige Stellen definiert ist, an denen die mehreren Tragrollen in internem Kontakt mit der Innenumfangsfläche sind.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Probe eine zur Rotationsmittelachse senkrechte Seitenfläche hat, und wobei die Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts ferner eine Andruckrolle umfasst, die ausgebildet ist, gegen die Seitenfläche der Probe gerückt zu werden und eine Position der Probe in Richtung der Rotationsmittelachse zu begrenzen.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend einen Drehantrieb, der ausgebildet ist, die Probe anzutreiben, damit diese rotiert.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend einen ersten Halter und einen zweiten Halter, die jeweils die mehreren Tragrollen aufweisen, wobei der erste Halter ausgebildet ist, die Probe von der Seite eines Endabschnittes der Probe her in Richtung der Rotationsmittelachse zu tragen, und wobei der zweite Halter ausgebildet ist, die Probe von der Seite eines anderen Endabschnittes der Probe her in Richtung der Rotationsmittelachse zu tragen.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 12, wobei die Probe hat: eine erste Innenumfangsfläche, die an dem einen Endabschnitt der Probe in Richtung der Rotationsmittelachse ausgebildet ist; und eine zweite Innenumfangsfläche, die an dem anderen Endabschnitt der Probe in Richtung der Rotationsmittelachse ausgebildet ist, wobei die mehreren Tragrollen des ersten Halters in internem Kontakt mit der ersten Innenumfangsfläche sind, und wobei die mehreren Tragrollen des zweiten Halters in internem Kontakt mit der zweiten Innenumfangsfläche sind.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 12 oder 13, rückbezogen auf Anspruch 10, wobei die Probe hat: eine erste Seitenfläche, die an dem einen Endabschnitt der Probe in Richtung der Rotationsmittelachse ausgebildet ist; und eine zweite Seitenfläche, die an dem anderen Endabschnitt der Probe in Richtung der Rotationsmittelachse ausgebildet ist, wobei der erste Halter und der zweite Halter jeweils die Anpressrolle umfassen, wobei die Anpressrolle des ersten Halters ausgebildet ist, gegen die erste Seitenfläche gedrückt zu werden, und wobei die Andruckrolle des zweiten Halters ausgebildet ist, gegen die zweite Seitenfläche gedrückt zu werden.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach einem der Ansprüche 12 bis 14, umfassend einen Schiebemechanismus der ausgebildet ist, den ersten Halter oder den zweiten Halter nur in Richtung der Rotationsmittelachse zwischen einer Testposition, in der ein Test für die Probe durchzuführen ist, und einer Rückzugsposition, in der die Probe an der Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts anbringbar und von dieser abnehmbar ist, verschiebbar zu halten.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 15, wobei der Schiebemechanismus ein Paar von linearen Führungsbahnen umfasst, die ausgebildet sind, den ersten Halter oder den zweiten Halter in Richtung der Rotationsmittelachse verschiebbar zu halten.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Schiebemechanismus einen Schiebetreiber umfasst, der ausgebildet ist, den ersten Halter oder den zweiten Halter in Richtung der Rotationsmittelachse zwischen der Testposition und der Rückzugsposition anzutreiben.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Schiebemechanismus einen Verriegelungsmechanismus umfasst, der ausgebildet ist, den ersten Halter oder den zweiten Halter in der Testposition zu verriegeln.
Vorrichtung zum Testen des dynamischen Gleichgewichts nach Anspruch 18, wobei der Verriegelungsmechanismus umfasst: einen Rahmen, der an dem ersten Halter oder dem zweiten Halter angebracht ist; einen Verriegelungsstift; und einen Stifttreiber, der ausgebildet ist, den Verriegelungsstift in einer axialen Richtung des Verriegelungsstifts anzutreiben, wobei der Rahmen hat: einen Schlitz, der sich in Richtung der Rotationsmittelachse der Probe erstreckt; und einen Ansenkteil, der längs des Schlitzes an einer dem ersten Halter zugeordneten Seite oder einer dem zweiten Halter zugeordneten Seite ausgebildet ist, und wobei der Verriegelungsstift hat: einen Kopf; und einen Schaft, der sich von einem Ende des Kopfes erstreckt, wobei der Schaft durch den Schlitz eingeführt ist und ein distales Ende hat, das mit dem Stifttreiber verbunden ist.