WO2011023185A4 - Einrichtung zur kompensation von drehmomenten, die durch beschleunigung von redundanten zusatzachsen bei mess- und werkzeugmaschinen entstehen mittels einer mehrzahl koordiniert linear bewegbarer ausgleichsmassen - Google Patents

Einrichtung zur kompensation von drehmomenten, die durch beschleunigung von redundanten zusatzachsen bei mess- und werkzeugmaschinen entstehen mittels einer mehrzahl koordiniert linear bewegbarer ausgleichsmassen Download PDF

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Abstract

Das Auftreten von temporären Verformungen und Schwingungen der jeweils Zusatzachsen tragenden Strukturen einer Mess- oder Werkzeugmaschine, die aus beschleunigten Bewegungen besagter Zusatzachsen resultieren, wird vermindert indem ein aus der Beschleunigung von Zusatzachsen resultierendes Drehmoment durch effektive Drehmomente einer Mehrzahl linear bewegbarer, separat angetriebener und koordiniert steuerbarer Ausgleichsmassen auf oder gegenüber den besagten jeweils tragenden Strukturen kompensiert wird.

Claims

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 21. Juni 2011 (21.06.2011) Patentansprüche :
1. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten, die durch Beschleunigung in redundanten Zusatzachsen bei Mess- und Werkzeugmaschinen entstehen mittels einer Mehrzahl koordiniert linear bewegbarer Ausgleichsmassen wobei besagte Zusatzachsen in einer Mehrzahl von Maschinenachsen wirksam sind und Zusatzachsen (2, 3, 32, 33) tragende Strukturen (1 , 31), feststehende Teile eines Maschinengestelles (41 , 42), Basisachsen (43) , besagte Zusatzachsen tragende Zusatzachsen, sowie Führung (35) und Lagerung besagter Zusatzachsen sein können und für jede Maschinenachse (2, 3, 32, 33) innerhalb einer aus translatorisch bewegbaren Achsen bestehenden Zusatzachsenkonfiguration eine separate mechanische Führung (35) zur Bewegung in der besagten Maschinenachse vorgesehen ist gekennzeichnet dadurch, dass ein aus der Beschleunigung von Zusatzachsen (2, 3, 32, 33) resultierendes Drehmoment auf die jeweils tragenden Strukturen (1 , 31) einer Mess- oder Werkzeugmaschine durch effektive Drehmomente linear bewegbarer, separat angetriebener und koordiniert angesteuerter Ausgleichsmassen (12, 13, 16, 17, 36) kompensiert wird, deren Antrieb (14, 15, 18, 19, 37) zwischen den besagten tragenden Strukturen oder besagten
Zusatzachsen und besagten Ausgleichsmassen wirkt,
wobei pro besagter Zusatzachse, die einen Beitrag zu dem zu kompensierenden
Drehmoment bewirkt, eine Mehrzahl besagter Ausgleichsmassen vorgesehen ist.
2. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für jede Maschinenachse (2, 3, 32, 33) innerhalb der Zusatzachsenkonfiguration eine separate mechanische Führung (35) zur Bewegung mindestens eines Antriebsteiles der besagten Maschinenachse vorgesehen ist
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 28
3. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur besagten Koordination eine beliebige Kombination aus den Bewegungsparametern, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck einer Mehrzahl von Zusatzachsen herangezogen werden und als Bewegungsparameter auch weitere von den genannten Parametern abhängige oder abgeleitete Parameter verwendbar sind.
4. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Elementen der Erfindungen zugleich auch translatorisch wirksame
Reaktionskräfte kompensiert werden.
5. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Antriebe (4, 5, 34) der Zusatzachsen (2, 3, 32, 33), als auch die Antriebe (14, 15, 18, 19, 37) der Ausgleichsmassen (12, 13, 16, 17, 36), Direktantriebe sind.
6. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Reaktionskräfte (rotatorische und/oder translatorische) nicht auf der gleichen (2, 3, 32, 33) oder einer unmittelbar übergeordneten (1, 31) Strukturstufe der gesamten Achskonfiguration, sondern auf einer weiter übergeordneten Strukturstufe (42, 43) oder über mehrere Strukturstufen aufgeteilt, kompensiert werden.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 29
7. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweidimensionale Bewegung eines Endeffektors dadurch erzielt wird, dass eine erste translatorisch wirksame Achse mittels einer zweiten translatorisch
wirksamen Achse über einen Fläche bewegt wird wobei auf einen Impulsausgleich unmittelbar in der besagten ersten translatorischen Achse verzichtet wird und die bewegbaren Ausgleichsmassen auf oder über der
Strukturebene mit der besagten zweiten translatorischen Achse angeordnet sind.
8. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Führungen (38) der separat antreibbaren Ausgleichsmassen
(12, 13, 16, 17, 36) ausgerichtet an den Seiten eines Quadrates oder Rechteckes erfolgt.
9. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtdrehmoment mit allen vorhandenen Ausgleichsmassen (12, 13, 16, 17, 36) gemeinsam kompensiert und/oder die momentan oder voraussehbar vorhandene
Auslenkung und zur Verfügung stehender Bewegungsspielraum der Ausgleichsmassen bei der Aufteilung der Kräfte zur Kompensation des Drehmomentes berücksichtigt wird.
10. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur besagten Mehrzahl von Ausgleichsmassen auch solche zählen, die schon
ohne die Anwendung der Erfindung einen mindestens teilweisen Impulsausgleich der Zusatzachsen in translatorischen Achsen herbeiführen können.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 30
11. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Mehrzahl von Ausgleichsmassen nur aus solchen besteht die schon ohne die Anwendung der Erfindung einen mindestens teilweisen Impulsausgleich der Zusatzachsen in translatorischen Achsen herbeiführen können.
12. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten translatorisch bewegbaren Zusatzachse (2, 3, 32, 33), in der durch Beteiligung einer weiteren Zusatzachse (2, 3, 32, 33) Masseverlagerungen quer zur Achsrichtung auftreten, eine Aufteilung des Antriebes besagter erster Zusatzachse in mindestens zwei quer zur Bewegungsrichtung beabstandete Antriebe (4, 5, 34) stattfindet, die separat angesteuert werden.
13. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass separat antreibbare Ausgleichsmassen (12, 13, 16, 17, 36), mindestens teilweise, auch an Zusatzachsen (2, 3, 32, 33) selbst angebracht werden
14. Einrichtung zur Kompensation von Drehmomenten gemäß Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein teilweiser Ausgleich der zu kompensierenden Drehmomente vorgesehen ist.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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