DE60032565T2

DE60032565T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Auswuchten von Elektromotoren

Info

Publication number: DE60032565T2
Application number: DE60032565T
Authority: DE
Inventors: Egidio Burzio
Original assignee: BTM SRL
Current assignee: BTM SRL
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2020-11-15
Also published as: IT1311446B1; EP1104082A1; ITTO991001A0; DE60032565D1; ES2279744T3; ITTO991001A1; EP1104082B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Auswuchten von Elektromotoren.
Es ist bekannt, dass die Zuordnung von elektrischen Motoren am Ende des Produktionszyklus für jeden elektrischen Motor durchgeführt wird, um einen Plan zu erhalten, der benutzt wird, um durch den Motor selbst verursachte Unwuchtungen zu ermitteln und innerhalb einer nachfolgenden Auswuchtstufe die ermittelte Unwucht zu korrigieren.
Die Auswuchtstufe wird generell unter Verwendung von Mitteln zum Entfernen oder Hinzufügen von Material durchgeführt, entweder manuell oder automatisch, abhängig von den verfügbaren Ressourcen: Das automatische Auswuchten wird mit Hilfe von Auswuchtmaschinen durchgeführt, welche Einrichtungen zum Entfernen von Material aufweisen, wobei die Einrichtungen platziert und aktiviert werden in Abhängigkeit von während der Zuordnung erhaltenen Daten. Im zweiten Fall wird das Auswuchten durch einen Bediener durchgeführt, der am elektrischen Motor agiert und je nach Vorgabe des Korrekturplans Material entfernt oder durch Anbringen von Auswuchtelementen an durch den Plan angezeigten Stellen Material hinzufügt.
Beide vorgenannten Fälle beinhalten Nachteile, die im Wesentlichen zurückzuführen sind auf die Entfernung von Material und auf die manuelle Durchführung des Auswuchtens.
Genau genommen erzeugt die Entfernung von Material vom elektrischen Motor nicht nur Metallspäne und Staub, der die rotierenden Teile erreichen kann oder durch magnetische Teile angezogen wird, sondern es kann ebenso der ästhetische Aspekt des Elektromotors beeinträchtigt werden. Andererseits, wenn das Auswuchten manuell durchgeführt wird, ist es möglich, dass die Fertigungszeit sich verlängert, was abhängig ist von den Erfahrungen des Bedieners.
Die EP 0 905 866 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auswuchten elektrischer Motoren unter Nutzung von Auswuchtmassen, die in Schlitze des Rotors oder einen mit Drahtspulen umwundenen Anker eingesetzt werden. Die Anzahl der Schlitze und deren Distanz um den Rotor herum sind festgelegt und nur der Rotor oder der Anker ist ausgewuchtet, aber nicht der komplette elektrische Motor.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Auswuchten eines elektrischen Motors zu schaffen, mit welchem das Auswuchten eines elektrischen Motors schnell und effizient unter Überwindung der vorstehend aufgeführten Nachteile realisierbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Auswuchten eines elektrischen Motors gemäß Anspruch 1 und bezüglich einer Auswuchtvorrichtung für einen elektrischen Motor durch Anspruch 5 gelöst.
Nachfolgend wird die Erfindung mittels Bezugszeichen anhand der beigefügten Figuren beschrieben, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigen, das jedoch ein nicht- beschränkendes Beispiel darstellt, bei welchem einige Teile geschnitten dargestellt sind und einige Teile aus Klarheitsgründen entfernt worden sind.
Unter Bezugnahme auf die angefügten Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 die gesamte Auswuchtvorrichtung für einen elektrischen Motor 2, umfassend einen Aufsatz 3, der um eine Rotationsachse A rotiert und mit einer Mehrzahl von Sitzen 4 ausgestattet ist, die gleichmäßig um die Achse A entlang einer äußeren Peripherie 5 des Aufsatzes 3 angeordnet sind.
Detailliert betrachtet ist jeder Sitz 4 zu einer Seite hin axial in Richtung des Frontbereiches des Aufsatzes 3 geöffnet und erstreckt sich parallel zur Achse A und besteht aus Kunststoffmaterial, genauso wie der gesamte Aufsatz 3.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Auswuchtstation S1, eine Einrichtung 3 zum Befestigen des Motors 2 in der Station S1 durch Mittel, die auf ein nicht-rotierendes Teil 7 des Motors 2 einwirken und ein Zuordnungsmittel 8, das der Einrichtung 6 zugeordnet ist, um eine mögliche Unbalance des Motors 2 zu ermitteln. Die Einrichtung 6 ist an der Station S1 angeordnet und umfasst wiederum eine fotoelektrische Zelle 9 und einen – nicht gezeigten und allgemein bekannten – Kraftsensor.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine automatische Auswuchteinheit 10, welche ausgeführt ist, um den Motor 2 auf der Basis von durch die Zuordnungsmittel 8 bereitgestellten Daten auszuwuchten.
Die Einheit 10 umfasst eine Rotationseinrichtung 11, um den Aufsatz 3 um die Achse A mit einem bestimmten Rotationswinkel in Drehbewegung zu versetzen, um einen Sitz 4 an der Einsatzstation S2 innerhalb der Station S1 und eine Einspanneinrichtung 12 zum Einspannen der Station S2 mit einem oder mehreren Teilen 13 eines amagnetischen Materials zu lokalisieren.
Die Einheit 10 umfasst eine Vorrückeinrichtung 14, um einen Draht 15 aus einem amagnetischen Material entlang einer Vorrückstrecke P, die sich durch eine Scherstation S3 erstreckt, vorzurücken und eine Schereinrichtung 16 zum Abscheren des Drahts 15 an der Station S3 selbst, um die einzelnen Teile 13 zu erhalten.
Die Rotationseinrichtung 11 umfasst einen verriegelbaren Kopf 17 und einen Schaft 18, der den Kopf 17 trägt und beide entlang der Achse A von und zur Station S1 führt, und um die Achse A rotiert, um den Kopf 17 mit dem Aufsatz 13 einzukuppeln, so dass der Aufsatz 3 selbst rotiert.
Die Schereinrichtung 16 umfasst einen Rahmen 19, der mit einem Langloch 20 ausgestattet ist, das entlang der Strecke P angeordnet ist, sowie mit einem im Wesentlichen zylindrischen Kanal 20, der quer zum Loch 20 ausgerichtet ist und sich zwischen der Station S3 und S1 erstreckt. Die Einrichtung 16 umfasst einen Kolben 22, der sich alternierend entlang des Kanals 21 bewegt und von einem Linearaktor 23 angetrieben ist und mit einem Sitz 24 parallel zum Loch 20 ausgestattet ist, und in dem ein freies Ende 25 des Drahts 13 untergebracht ist, um das Ende 25 selbst zu klemmen über eine zylindrische Wandung des Lochs 20 um die Stücke 13 zu erhalten.
Die Spanneinrichtung 12 umfasst die Schereinrichtung 16 und ebenso eine Stange 26, die durch den Rahmen 19 getragen wird und sich in einer Position entlang der Station S2 erstreckt und durch die Aktion des Linearaktuators 27 sich von und zur Station S2 selbst bewegt, genauso wie frontal zu einem Ausgang 28 des Kanals 21, um ein in den Sitz 24 eingesetztes Stück 13 zum Überführen des Stücks 13 zu einem Sitz 4 einzukuppeln während des Wartens auf die Station S2.
Die Vorrückeinrichtung 14 umfasst einen Spulenspeicher für den Draht 15, der zu Beginn der Strecke P angeordnet ist, eine Streckeinrichtung 29, die entlang der Strecke P zwischen der Station S3 und dem Speicher 28 angeordnet ist, einen Umsetzer 30, der gegenüber der Strecke P zwischen der Einrichtung 29 zum Regulieren des Vorrückens des Drahts 15 entlang der Strecke P angeordnet ist, und eine Motortrommel 31, die in Kontakt mit dem Draht 15 zwischen dem Umsetzer 30 und der Einrichtung 29 steht, um den Draht 15 entlang der Strecke P zu transportieren.
Schließlich umfasst die Vorrichtung 1 eine Steuereinheit U (bezeichnet durch ein Hexagon in der beigefügten Zeichnung) zum Steuern des Betriebs der Vorrichtung 1 und Bereitstellen eines Eingangs für den Encoder 30 und die fotoelektrische Zelle 9, während der Ausgang mit den Aktuatoren 23 und 27, der Einrichtung 11 und der Trommel 31 verbunden ist.
Es folgt eine Beschreibung der Funktion der Vorrichtung 1, ausgehend von der Situation, in welcher der Motor 2 durch die Einrichtung 6 an der Station S1 blockiert ist und die Aktuatoren 23 und 27 in der jeweiligen eingefahrenen Stellung blockiert sind, in welcher der Sitz 24 dem Loch 20 zugeordnet ist und die Stange 26 noch nicht am Ausgang 28 des Kanals 21 eingekuppelt ist.
Sobald der Motor 2 an der Station S1 blockiert wurde, wird dieser auf bekannte Weise durch die bereits erwähnten Kraftsensoren und fotoelektrischen Zellen 9 kartiert und in Rotation um die Achse A versetzt. Die Kartierung, startend von einem Referenzloch 22 durch den Umfang 5, erlaubt die Erzeugung einer so genannten Korrekturzuordnung in Form von Daten die von der Einheit U selbst zum Korrigieren der Unwucht des Motors 2 durch Einsetzen eines oder mehrerer Stücke 13 in eine der Sitze 4 genutzt werden und zur Wiederholung des Einsetzens bis der Motor 2 im Wesentlichen ausgewuchtet ist.
Sobald die Korrekturzuordnung bekannt ist, erstreckt sich die Stange 18 in Richtung des Aufsatzes 3, um den Aufsatz 3 am Kopf 17 einzukuppeln, ermittelt die Position des Lochs 32 durch die fotoelektrische Zelle 9 und dreht den Aufsatz 3 um einen definierten Winkel ausgehend vom Loch 32, um den Sitz 4 der Station S2 zu positionieren.
Zur selben Zeit wird der Draht 15 entlang der Strecke P durch das Loch 20 geschoben, so dass ein Teil seines Endes 25 in der Länge L, die durch den Umsetzer bestimmt wird, innerhalb des Sitzes 24 platziert ist. Während der Draht 15 vorgeschoben wird, entfernt die Streckeinrichtung 29 die durch Lagerung des Drahts 15 innerhalb der Spule 28 verbleibenden Biegungen, so dass die Länge L des Stückes 13 besser bestimmbar ist.
Die Bewegung des Kolbens 22 in Richtung des Ausgangs 28 des Kanals 21 bestimmt die Trennung des Endes 25 vom Draht 15 und somit die eindeutige Erzeugung der Teile 13, verursacht durch den Kolben 22 durch seine Erstreckung entlang des Kanals 21.
Wenn der Sitz 24 am Ausgang 28 positioniert ist, aktiviert die Einheit U den Aktuator 27, der die Stange 26 durch den Sitz 24 bewegt bis das Stück 13 mit Überlagerung innerhalb des Sitzes 4 eingesetzt ist, während auf die Station S2 gewartet wird.
Der Sitz 4 und die Länge L des Stückes 13 sind durch die Einheit U auf Basis der von der Auswuchtkarte bereitgestellten Daten bestimmt und die Anzahl der an der Auswuchtung teilhabenden Sitze 4 wie auch die Länge L der jeweiligen Stücke 13 werden berechnet, um die Auswuchtung des Motors 2 zu erreichen.
Durch die vorstehende Beschreibung lässt sich einfach verstehen, dass die Vorrichtung 1 eine einfache und schnelle Auswuchtung eines elektrischen Motors 2 gestattet, und dass weder ein Bediener hierfür erforderlich ist, noch Material von dem Motor 2 zu entfernen ist.
Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, welches lediglich ein exemplarisches Beispiel der Auswuchtmaschine für einen elektrischen Motor darstellt, und das die Gestalt, Anordnung der Teile, Konstruktion- und Montagedetails auch anders sein können innerhalb des Schutzbereiches der Erfindung.

Claims

Verfahren zum Auswuchten von elektrischen Motoren (2), wobei das Verfahren eine Zuordnungsstufe umfasst, welche dazu vorgesehen ist, das Vorhandensein einer möglichen Unwucht eines elektrischen Motors (2) in einer vorbestimmten Arbeitsstation (S1) zu erkennen, und eine Folgestufe der automatischen Auswuchtung des elektrischen Motors (2) umfasst; wobei die Auswuchtstufe eine Zuführungsstufe umfasst, in welcher die Arbeitsstation mit einer vorbestimmten Anzahl von Wuchtelementen (13) beliefert wird und eine Einfügestufe umfasst, in welcher jedes Auswuchtelement (13) in einen jeweiligen Sitz (4) auf dem Motor eingesetzt wird; wobei die Anzahl der Auswuchtelemente (13) eine Funktion der erkannten Unwucht ist; dadurch gekennzeichnet, dass in der Einfügestufe jedes Auswuchtelement (13) in einen Sitz (4) der Vielzahl von Sitzen (4) auf dem Außenumfang (5) eines Kunststoffaufsatzes (3) des elektrischen Motors (2) gleichmäßig verteilt eingesetzt wird, wobei der Kunststoffaufsatz um eine Rotationsachse (A) des Motors (2) selbst rotiert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsstufe eine Förderstufe umfasst, in welcher ein durchgehender Draht (15) aus einem nicht magnetischen Material entlang eines Förderpfades (P) geführt wird, welcher sich durch eine Scherstation (S3) und einer Scherstufe erstreckt, in welcher der Draht (15) an der Scherstation abgeschert wird, um die Auswuchtelemente zu schaffen; wobei die Länge (L) jedes Auswuchtelementes (13) eine Funktion der erkannten Unwucht ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsstufe eine Stufe umfasst, in welcher der Draht (15) von einer entsprechenden Spule (28) abgewickelt wird und ferner eine Stufe umfasst, in welcher der Draht (15) an einer Reckstation (29) gereckt wird, welche entlang des Förderpfades (P) oberhalb der Scherstation (S3) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtstufe eine Stufe zur Rotation jedes Sitzes (4) um die Rotationsachse (A) durch einen Winkel der Rotation umfasst, welcher eine Funktion der erkannten Unwucht ist.
Wuchtmaschine (1) mit einem elektrischen Motor (2), wobei die Maschine (1) ein Zuordnungsmittel (8) umfasst, welches zur Erkennung einer möglichen Unwucht des elektrischen Motors (2) vorgesehen ist, welches in einer vorbestimmten Arbeitsstation (S1) angeordnet ist, weiterhin umfassend ein Mittel (10) für die automatische Auswuchtung des elektrischen Motors (2); wobei das Auswuchtmittel (10) ein Mittel (12) umfasst, um die Arbeitsstation mit einer vorbestimmten Anzahl von Auswuchtelementen (13) zu beliefern, weiterhin umfassend Mittel (26) zum Einsetzen jedes Auswuchtelementes (13) in einen jeweiligen Sitz (4), welcher am Motor (2) vorhanden ist; wobei die Anzahl der Auswuchtelemente (13), welche an den Motor geliefert werden, eine Funktion der erkannten Unwucht ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Sitze (4) auf dem Außenumfang (5) eines Kunststoffaufsatzes (3) des elektrischen Motors (2) gleichmäßig verteilt angeordnet sind, wobei der Kunststoffaufsatz (3) um eine Rotationsachse (A) des Motors (2) selbst rotiert.
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (12) eine Vorrichtung (14) umfasst, welche zum Vortrieb eines durchgehenden Drahtes (15) aus einem nicht magnetischen Material entlang eines Förderpfades (P) ausgeführt ist, der sich durch eine Scherstation (S3) und einer Schervorrichtung (16) erstreckt, welche dazu vorgesehen ist, den Draht (15) an der Scherstation (S3) selbst abzuscheren, um die Auswuchtelemente (13) zu schaffen; wobei die Länge (L) jedes Auswuchtelementes (13) eine Funktion der erkannten Unwucht ist.
Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (12) einen Spulenspeicher (28) für den Draht (15) und ferner ein Reckmittel (29) umfasst, welches geeignet ist, den Draht (15) selbst zu recken, welches entlang eines Förderpfades (P) zwischen der Scherstation (S3) und dem Speicher (28) selbst angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (12) ein Steuerelement (30) umfasst, welches die Länge des Drahtes (15) kontrolliert, welche in die Scherstation (S3) eingeführt ist.
Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswuchtmittel (10) ein Rotationsmittel (11) umfasst, welches geeignet ist, jeden Sitz (4) um die Rotationsachse (A) durch einen vorbestimmten Rotationswinkel zu rotieren, welcher eine Funktion der erkannten Unwucht ist.
Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schervorrichtung (16) ein Führungsloch (20) umfasst, um den Draht (15) einzuführen; und ferner einen Förderkanal (21) für die Auswuchtelemente (13) umfasst, wobei der Kanal mit dem Eintritt des Loches (20) in Verbindung steht; und ein mobiles Schnittelement (22) umfasst, welches abwechselnd entlang des Kanals (21) in die Vorderseite des Loches (20) beweglich ist.