DE3124248C2

DE3124248C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Eindrehen eines Rotors in eine Unwuchtausgleichswinkellage nach einem Unwuchtmeßlauf

Info

Publication number: DE3124248C2
Application number: DE3124248A
Authority: DE
Inventors: Eickhart 6102 Pfungstadt Goebel
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Priority date: 1981-06-19
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1985-10-31
Also published as: ES510824A0; FR2508165B1; GB2100867A; FR2508165A1; GB2100867B; ES8302909A1; IT8219599A0; US4458532A; ES8302908A1; JPS582718A; IT1149750B; DE3124248A1; ES510825A0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen und Eindrehen der Unwuchtwinkellage eines Rotationskörpers. Hierbei wird ein Inkrementalgeber eingesetzt, der pro Umdrehung des Rotationskörpers zurückgesetzt wird. Nach dem Abschalten der Antriebseinheit der Auswuchtmaschine zählt die Zähleinrichtung rückwärts. Nachfolgend wird die Summe der gespeicherten Unwuchtwinkellage und der momentanen Winkellage des Rotationskörpers mit einem gespeicherten Wert verglichen und das Ausgangssignal zum Bestimmen und Eindrehen der Unwuchtwinkellage herangezogen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Bei einem derartigen Verfahren und einer derartigen Vorrichtung, welche aus der DE-AS 27 24 696 bekannt sind, speichert ein Zähler das Meßergebnis des Unwuchtmeßlaufs bis zum Beginn des Eindrehens des Rotors in die Unwuchtwinkellage. Während des Eindrehens beaufschlagen Impulse einer Gebereinrichtung den Zähier derart, daß dieser auf 0 steht, wenn die Unwuchtausgleichswinkellage erreicht ist Dabei wird in Kauf genommen, daß der Rotor mit dem ungünstigeren Drehwinkel in die Ausgleichsposition eingedreht wird.

Ferner ist aus der DE-OS 26 43 962 bekannt unter Zuhilfenahme einer achtspurigen mit der Auswuchtspindel umlaufenden Codierscheibe, die während des Unwuchtmeßlaufs in Binärcode abgespeicherten Unwuchtwinkellagen «ad die Winkelposition des Rotors nach dem Anhalten des Unwuchtmeßlaufs so auszuwerten, daß der Rotor auf dem kürzesten Weg in die Unwuchtausgleichswinkellage einzudrehen ist Hierzu sind jedoch die aufwendig ausgebildete Codierscheibe und dementsprechend aufwendige Leseeinrichtungen erforderlich, die die Auswuchtmaschine verteuern und sich im harten Werkstattbetrieb als zu störanfällig erweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ^n Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen ohne zusätzlichen Aufwand das Eindrehen in die Unwuchtausgleichswinkellage mit dem kürzesten Drehwinkel erfolgt.

Diese Aufgabe wird bei der Erfindung verfahrensmäßig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 gelöst
Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Durch die Erfindung wird nicht nur in einfachster Weise die Unwuchtwinkellage eines Rotors bestimmt, sondern nachfolgend wird dieser auf dem kürzesten Weg in die entsprechende Ausgleichswinkellage eingedreht

Durch den vorgewählten Zählbeginn des Zählers beim Eindrehen werden ferner mechanische Fehler, die z. B. eine Phasenschiebung hervorrufen, kompensiert. Des weiteren kann der Rotor nach dem Meßlauf in eine geeignete und ergonomisch günstige Ausgleichsposition eingedreht werden.

Bevorzugt ist der Zähler bei Beginn des Meßlaufs auf 0 und bei Beginn des Eindrehens auf 50 gesetzt, wobei pro ganzer Umdrehung des Rotors 100 Einzelimpulse erzeugt werden.

Durch den Vergleich der Summe der der Unwuchtwinkellage entsprechenden, gespeicherten Größe und der der momentanen Winkellage entsprechenden Grö-

ße, mit einer Größe, die der Hälfte der einen vollen Umdrehung des Rotationskörpers entsprechenden Größe entspricht, ist es möglich, den Rotationskörper auf dem kürzesten Wege in die ' orbestitnmte Ausgleichswinkellage einzudrehen, wobei an Anzeigeinstrumenten in bekannter Weise die Drehrichtung angegeben werden kann.

Bei Schiebung des die Unwuchtwinkellage angebenden Speicherwertes um 180°, z.B. durch Speicherung des zweiten Nulldurchgangs der Unwuchtschwingung beginnt der Zähler beim Eindrehen bei 0, um den Rotor in die Ausgleichswinkellage zu bringen.

Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Auswuchtmaschine, bei der die Erfindung Anwendung finden kann und

Fig.2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels.

Eine in F i g. 1 schematisch dargestellte Auswuchtmaschine 1 weist eine Spindel 2 auf, auf der ein Rotor 3, in dem gezeigten Beispiel ein Kraftfahrzeugrad, mittels bekannter Mittel festgespannt ist Die Spindel 2 ist über nicht dargestellte Kugellager in einem Lagergehäuse 4 drehbar gelagert Das Lagergehäuse 4 ist beidseitig mit Lagerböcken 5 und 6 fest verbunden. Die Lager bocke 5 und 6 können ihrerseits mit dem Maschinengehäuse verschweißt sein. Die Lagerböcke 5 und 6 sind als Parallellenker ausgeführt, wobei das Lagergehäuse 4 über je einen Meßwertaufnehmer 7 und 8, z. B. Kraftmeßdosen, gegenüber den Lagerböcken 5 und 6 abgestützt ist. Die Kraftmeßdosen 7 und 8 greifen vorzugsweise in der senkrechten Ebene der Spindel 2 an. Der Drehantrieb der Spindel 2 erfolgt über einen Antriebsmotor 9, vorzugsweise über einen Riementrieb 10. Der Antriebsmotor 9 kann direkt an einem der Lagerböcke 5 oder 6 befestigt sein. Hierdurch wird erreicht, daß keine Störungen, die z. B. durch den Riementrieb auftreten, nach außen wirken, so daß keine Beeinflussung der Meßergebnisse hervorgerufen wird.

Ein Inkrementalgeber kann z. B. durch eine Schlitzscheibe 12, die an einer Riemenscheibe 11 befestigt ist und eine Abtasteinrichtung 14 gebildet werden. Die Schlitzscheibe 12 kann vorzugsweise 100 Schlitze aufweisen. Es kann aber auch jede andere Zahl, z. 3.64,128, abhängig von der geforderten Genauigkeit, gewählt werden.

Als Nullbezugsmarke kann ein Schlitz der Schlitzscheibe 12 länger ausgeführt sein. Es kann aber auch jeder andere, beliebige Abtastimpuls oder der Oberlauf eines Zählers 13 zum Steuern des Zählers 13 verwendet werden.

Die Abtasteinrichtung 14 kann z. B. als opto-elektronische Einrichtung ausgeführt sein. Es kann aber auch jede andere bekannte Abtasteinrichtung, die z. B. induktiv arbeitet, eingesetzt werden.

Die Ausgangswerte der Meßwertaufnehmer 7 und 8 werden einer Meßelektronik 24 weitergeleitet, die in bekannter Weise die Unwuchtgröße bezogen auf die beiden Ausgleichsebenen des Rotors 3 ermittelt.

Nach dem Start der Auswuchtmaschine wird der Zähler 13 durch einen Impuls der Abtasteinrichtung 14 bzw. durch die Nullbezugsmarke vorzugsweise auf Null gesetzt. Der Zähler 13 zählt nachfolgend pro Umdrehung bis 100 und wird dann wieder auf Null zurückgesetzt.

Der Überlauf des Zählers 13, der insbesondere mit der Meßelektronik 24 verbunden ist, kann zur Steuerung der Meßzeit herangezogen werden. Eine ausreichende Genauigkeit wird erreicht, wenn zur Bestimmung der Unwuchtgröße und -winkellage je Ausgleichsebene 32 Umdrehungen ausgewertet werden.

Die Zählcrwerte werden zu einem Speicher 15 hingeführt. Beim Nulldurchgang der sinusförmigen Unwuchtschwingung wird der Speicher 15 von der Meßelektronik durch einen Speicherimpuls 25 freigegeben und der anliegende Wert der Zähleinrichtung 13 übernommen.

Beim Abschalten der Auswuchtmaschine, was manuell oder automatisch erfolgen kann und vorzugsweise durch den Rücksetzimpuls des Zählers 13 gesteuert werden kann, wird gleichzeitig der Zähler auf 50 gesetzt Nachfolgend zählt der Zähler 13 beim Eindrehen von 50 an abwärts.

Es ist möglich, daß der Zähler von 0 bzw. 100 an rückwärts zählt In diesem Falle wird jedoch vorzugsweise im Speicher 15 der um 180° versetzte, zweite Nulidurchgang der sinusförmigen Unwuchtschwingung gespeichert und beim Eindrehen hiervon ausgegangen.

Nach dem Auslauf der Auswuchtmaschine erfolgt der Eindrehvorgang in die Unwuchtaus^.«ichswinkellage. Dieser kann ebenfalls entweder manuell rder automatisch erfolgen.

Um zu erkennen, ob der Rotor 3 vor- bzw. rückwärts gedreht wird, sind zwei Abtasteinrichtungen 23, die zueinander ?inen Bruchteil einer Impulsbreite versetzt sind, vorgesehen. Hierdurch ist eine eindeutige Bestimmung der Drehrichtung des Rotors 3 möglich.

3U Beide Werte, sowohl die im Speicher 15 gespeicherte Unwuchtwinkellage und die momentane Position des Rotors 3 werden einem Addierer 16 weitergeleitet und dort addiert

Die beiden letzten Ziffern der Summe des Addierers 16 werden einem Vergleicher 17 weitergeleitet. Die Hunderterstellen werden über einen Oberlauf nach außen geleitet

Im Vergleicher 17 erfolgt ein Vergleich des vorn Addierer 16 eingegebenen Wertes mit einem voreingestellten Wert, der insbesondere der Hälfte der einer vollen Umdrehung des Rotors entsprechenden Größe, in dem gewählten Beispiel 50, entspricht.

In uer nachfolgenden Tabelle erkennt man, daß durch die Summenbildung der gespeicherten Unwuchtwinkelposition und der momentanen Winkelposition und dem nachfolgenden Vergleich mit einem in etwa der Hälfte der einen vollen Umdrehung des Rotors 3 entsprechenden Größe, der kürzeste Eindrehweg und das Erreichen der Ausgleichswinkellage angezeigt werden kann.

Beim Meßlauf	Momentane	Summenwert	Vergleich
(z.B. 96)	Position beim		mil dem
gespeicherte	Eindrehen		Wert 50
Unwucbt-
winkellage
90	60
91	59
60 92	58
93	57	-153	>
94	56	-152	>
95	55	--151
96	54	-150	₌
65 97	53	-149	<
98	52	-148	<
99	51	-147	<
00	50

(Fortsetzung)	Momentane	Summenwert	Vergleich
Beim Meßlauf	Position beim		mildem
(ζ. Β. 96)	Eindrehen		Wert 50
gespeicherte
Unwucht
winkellage	49
01	48
02	47
03	46
04	45
05	44
06

In dem gezeigten Beispiel beträgt der Zählerstand zu Beginn des Meßlaufs 0 und zu Beginn des Eindrehens 50. Es sind aber, wie bereits ausgeführt, auch ohne großen Aufwand andere Größen vorwählbar, um die Auswuchtmaschine nn gewünschte GegehfinhRJtfin ntwy- 20 passen bzw. Toleranzen zu kompensieren.

Die Ausgänge des Vergleichers 17 steuern Anzeigeinstrumente 19 bis 21, wobei die beiden äußeren Anzeigeinstrumente 19 und 20 die Drehrichtung angeben, in der der Rotor 3 gedreht werden muß, um auf dem kürzesten 25 Weg in die Ausgleichswinkellage zu gelangen.

Beim Erreichen der Ausgleichswinkellage, d. h. die Summe des Speicherwertes 22 und die momentane Position des Rades entspricht dem eingestellten Wert 50, leuchtet das mittlere Anzeigeinstrument 20 auf. 30

Die Anzeige für die beiden Ausgleichsebenen erfolgt zeitmultiplex. Es ist aber auch möglich, für jede Ausgleichsebene eigene Anzeigeinstrumente 19 bis 21 vorzusehen. Hierzu sind zusätzliche Speicher 15, Addierer 16 und Vergleicher 17 notwendig.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren und Vorrichtung zum Eindrehen eines Rotors in eine Unwuchtausgleichswirkellage nach einem Unwuchtmeßlauf, bei dem eine abgespeicherte, durch einen bei 0 beginnenden Zählvorgang während des Unwuchtmeßlaufs ermittelte Zählerimpulszahl für die Unwuchtwinkellage mit einerjeweiligen ebenfalls durch eine Zählerimpulszahl angegebene Winkellage des Rotors während des Eindrehens bis zum Erreichen der Winkellage für den Unwuchtausgleich verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Summe der beiden Zählerimpulszahlen für die Rotorwinkellage bei Beginn des Eindrehens und die gespeicherte Unwuchtwinkellage eine Impulszahl addiert wird, welche der Hälfte einer vollen Rotorumdrehung entspricht und durch den Vergleich des Komplementärwerts dieser Summe mit der der Hälfte einer vollen Rotorumdreaung entsprechenden Zählerimpulszahl die Eindrehriehiung be&tininu wird

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beginn des Eindrehens die die jeweilige Rotorwinkellage während des Eindrehens angebende Zählerimpulszalil auf eine der Hälfte einer vollen Rotorumdrehung enisprechenden Zählerimpulszahl eingestellt wird, die zu der gespeicherten Zählerimpulszahl für die Unwuchtwinkellage addiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß ¹Uj für die Unwuchtwinkellage gespeicherte Zählerimpulszahl um eine die Hälfte einer Rotorumdreiiung entsprechenden Zählerimpulszahl geändert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der die jeweilige Rotorwinkel'age während des Eindrehens angebenden Zählerimpulszahl auf die der Hälfte einer vollen Rotorumdrehung entsprechenden Zählerimpulszahl gleichzeitig mit dem Abschalten des Unwuchtmeßlaufs erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Unwuchtmeßlauf durch den Oberlauf des die jeweilige Rotorwinkellage angebenden Zählers abgeschaltet wird.

6. Vorrichtung zum Eindrehen eines Rotors in eine Unwuchtausgleichswinkellage an einer Auswuchtmaschine mit einem Speicher, in welchem die Unwuchtwinkellage in Form einer Zählerimpulszahl gespeichert ist, und einer Vergleichseinrichtung, welche die für die Unwuchtwinkellage gespeicherte Zählerimpulszahl mit einer Zählerimpulszahl eines Zählers für die jeweilige Rotorwinkellage beim Eindrehen vergleicht, zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (13), der die jeweilige Rotorwinkellage beim Eindrehen angibt, bei Beginn des Eindrehvorgangs auf eine der Hälfte einer vollen Rotorumdrehung entsprechenden Zählerimpulszahl gesttzt ist, die den Vergleichswert (18) des Vergleichers (17) bildet, der an einen Addierer (16) angeschlossen ist, der an seinem Ausgang den Komplementärwert der Summe aus den Zählerimpulszahlen des an den Addierer (16) angeschlossenen, die Unwuchtwinkellage enthaltenden Speichers (15) und des ebenfalls an den Addierer angeschlossenen, die jeweilige Rotorwinkellage angebenden Zählers (13) bildet, und daß der

Ausgang des Vergleichers (17) an eine die Eindrehrichtung bestimmende Einrichtung (19,20,21) angeschlossen ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rotordrehung abtastende Zähler (13) zwei Abtasteinrichtungen (23) aufweist, die zueinander um den Bruchteil einer Zählerimpulsbreite versetzt sind.