Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Auswuchtung
eines Lüfters
mittels einer Laservorrichtung.The
The invention relates to a method and an arrangement for balancing
a fan
by means of a laser device.
Im
Betrieb eines Lüfters
kann eine Unwucht des Rotors bzw. Lüfterrads des Lüfters unerwünschte Geräusche und
eine ungleichmäßige Beanspruchung
und Abnutzung bewirken, was zu einer Reduzierung der Lebensdauer
des Lüfters
führen
kann. Deshalb muss ein solcher Rotor ausgewuchtet werden.in the
Operation of a fan
an unbalance of the rotor or fan of the fan can cause unwanted noise and
an uneven stress
and wear, resulting in a reduction in life
of the fan
to lead
can. Therefore, such a rotor must be balanced.
Bei
gebräuchlichen
Verfahren wird der Rotor des Lüfters
zusammen mit einem daran befestigten Lüfterrad zunächst separat ausgewuchtet.
Hierzu hat das Lüfterrad
an seiner Oberseite sogenannte Wuchttaschen, in welche Ausgleichsgewichte
zum Kompensieren von Unwuchten eingesetzt werden. Auch ist aus der DE 43 39 064 A1 ein
Wuchtverfahren bekannt, bei dem von entsprechenden Unwuchtstellen
am Lüfterrad
mittels einer Laservorrichtung Material abgetragen wird. Hierdurch
wird eine Auswuchtung von Rotor plus Lüfterrad erreicht.In conventional methods, the rotor of the fan is initially balanced separately with an attached fan wheel. For this purpose, the fan has on its upper side so-called balancing pockets, in which balancing weights are used to compensate for imbalances. Also is from the DE 43 39 064 A1 a balancing method is known in which material is removed from corresponding imbalance points on the fan by means of a laser device. This balancing of rotor plus fan is achieved.
Nach
der Auswuchtung wird der Rotor mit dem Lüfterrad in einem Lüftergehäuse des
Lüfters
in hierzu vorgesehenen Lagern montiert. Hierbei können das
Lagerspiel und die Toleranzen bei der Montage Unwuchten des Lüfters bewirken,
welche bei einer separaten Auswuchtung des Rotors nicht kompensierbar
sind, da sie sich erst aus dem Zusammenspiel des Rotors mit den
Lagern ergeben.To
Balancing the rotor with the fan in a fan housing of
fan
mounted in bearings provided for this purpose. Here are the
Bearing clearance and assembly tolerances cause unbalance of the fan,
which can not be compensated for a separate balancing of the rotor
are, since they are only from the interaction of the rotor with the
Camps arise.
Es
ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein neues Verfahren und
eine neue Anordnung zur Auswuchtung eines Lüfters bereit zu stellen.It
is therefore an object of the invention, a new method and
to provide a new arrangement for balancing a fan.
Nach
der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch
1 gelöst.
Dabei wird ein Lüfter
mit einem Lüftergehäuse und
einem in diesem drehbar gelagerten Rotor nach der Montage des Rotors
in dem Lüftergehäuse mittels
einer steuerbaren, außerhalb
des Lüfters
angeordneten Laservorrichtung ausgewuchtet. Zumindest in einem Teilbereich
ist der Rotor aus einem Werkstoff ausgebildet, der durch den Laserstrahl
bearbeitbar ist. Das Lüftergehäuse ist
derart ausgebildet, dass es eine Bearbeitung dieses Rotor-Teilbereichs
mittels eines Laserstrahls ermöglicht.
Zur Auswuchtung des Lüfters
wird der Rotor des Lüfters
in Drehung versetzt, und die vom Lüfter erzeugte Unwucht wird
gemessen, um mindestens eine Bearbeitungsstelle im Rotor-Teilbereich
zur Reduzierung der Unwucht zu bestimmen. Auf der Grundlage des
Messergebnisses wird die Laservorrichtung angesteuert, um den Laserstrahl
so zu erzeugen, dass er etwa an der mindestens einen Bearbeitungsstelle
in den Rotor-Teilbereich
eindringt, um dort Material abzutragen. Hierbei werden auch Unwuchten kompensiert,
die durch ein Lagerspiel und sonstige Toleranzen bei der Montage
bewirkt werden.To
The invention achieves this object by a method according to claim
1 solved.
This is a fan
with a fan housing and
a rotatably mounted in this rotor after assembly of the rotor
in the fan housing by means of
a controllable, outside
of the fan
arranged laser device balanced. At least in one subarea
the rotor is made of a material that is generated by the laser beam
is workable. The fan housing is
formed such that there is a processing of this rotor portion
made possible by means of a laser beam.
For balancing the fan
becomes the rotor of the fan
in rotation, and the imbalance generated by the fan becomes
measured to at least one processing point in the rotor section
to determine the reduction of imbalance. On the basis of
Measurement result, the laser device is driven to the laser beam
to be generated so that it is approximately at the at least one processing point
in the rotor section
penetrates to remove material there. This also compensates for imbalances,
by a bearing clearance and other tolerances during assembly
be effected.
Eine
bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand
des Anspruchs 16. Hierbei wird der Gehäuse-Teilbereich aus einem für den Laserstrahl
im Wesentlichen durchlässigen
Werkstoff ausgebildet, und die Laservorrichtung wird so angesteuert,
dass der Laserstrahl durch diesen Werkstoff verläuft. Der Laserstrahl kann also
den Gehäuse-Teilbereich
durchdringen, ohne hierbei wesentliche Energie an das Lüftergehäuse abzugeben,
so dass der Laserstrahl eine ausreichende Energie zur Abtragung
des Materials an einer geeigneten Stelle des Rotor-Teilbereichs
hat.A
preferred development of the method according to the invention is the subject
of claim 16. Here, the housing portion of a for the laser beam
essentially permeable
Material formed, and the laser device is driven so,
that the laser beam passes through this material. So the laser beam can
the housing section
penetrate without giving up any significant energy to the fan housing,
so that the laser beam has sufficient energy for ablation
of the material at a suitable location of the rotor section
Has.
Eine
weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist Gegenstand des Anspruchs 17. Dementsprechend wird der Gehäuse-Teilbereich
aus einem den Laserstrahl absorbierenden Werkstoff ausgebildet,
und die Laservorrichtung wird derart angesteuert, dass durch den
Laserstrahl in dem Gehäuse-Teilbereich
eine Durchtrittsöffnung
erzeugt wird. Hierbei wird die Laservorrichtung zur Auswuchtung
des Lüfters
derart angesteuert, dass sich der Laserstrahl durch die Durchtrittsöffnung hindurch
zu dem Rotor-Teilbereich erstreckt. Somit kann der Laserstrahl den
Gehäuse-Teilbereich
durch die Durchtrittsöffnung
durchdringen, ohne hierbei Energie an das Lüftergehäuse abzugeben, so dass die komplette
Energie des Laserstrahls zur Abtragung des Materials an einer geeigneten
Stelle des Rotor-Teilbereichs verfügbar ist.A
further preferred embodiment of the method according to the invention
is the subject of claim 17. Accordingly, the housing portion
formed from a material absorbing the laser beam,
and the laser device is driven such that through the
Laser beam in the housing portion
a passage opening
is produced. Here, the laser device for balancing
of the fan
controlled such that the laser beam through the passage opening therethrough
extends to the rotor portion. Thus, the laser beam can
Housing portion
through the passage opening
penetrate, without giving energy to the fan housing, so that the complete
Energy of the laser beam to ablate the material on a suitable
Part of the rotor section is available.
Eine
andere Lösung
der gestellten Aufgabe ergibt sich durch den Gegenstand des Anspruchs
24. Der Lüfter
wird hier erst nach der Montage des Rotors im Lüftergehäuse auf dem Werkstückträger angeordnet
und unter Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung ausgewuchtet,
so dass auch Unwuchten kompensiert werden, welche durch ein entsprechendes
Lagerspiel und Toleranzen bei der Montage entstehen.A
another solution
The object is achieved by the subject matter of the claim
24. The fan
is placed here after assembly of the rotor in the fan housing on the workpiece carrier
and balanced using the arrangement according to the invention,
so that imbalances are compensated, which by a corresponding
Bearing clearance and tolerances arise during assembly.
Eine
andere Lösung
der gestellten Aufgabe der vorliegenden Erfindung ergibt sich durch
einen gewuchteten Lüfter
gemäß Anspruch
40.A
another solution
the set object of the present invention is given by
a balanced fan
according to claim
40th
Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten,
in keiner Weise als Einschränkung
der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus
den übrigen
Unteransprüchen.
Es zeigt:Further details and advantageous developments of the invention will become apparent from the embodiments described below and illustrated in the drawings, in no way as a limitation of the invention to be understood, so as from the other dependent claims. It shows:
1 ein
Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführung einer Anordnung zum Auswuchten
eines Lüfters, 1 a block diagram of a preferred embodiment of a device for balancing a fan,
2 einen
stark vergrößerten Längsschnitt durch
einen Lüfter
und eine Laservorrichtung zur Auswuchtung des Lüfters gemäß einer ersten Ausführungsform, 2 a greatly enlarged longitudinal section through a fan and a laser device for balancing the fan according to a first embodiment,
3 eine
perspektivische Ansicht der Anordnung aus 2, 3 a perspective view of the arrangement 2 .
4 eine
Darstellung eines erfindungsgemäß ausgewuchteten
Lüfters, 4 a representation of a fan according to the invention balanced,
5 einen
stark vergrößerten Längsschnitt durch
einen Lüfter
und eine Laservorrichtung zur Auswuchtung des Lüfters gemäß einer zweiten Ausführungsform, 5 a greatly enlarged longitudinal section through a fan and a laser device for balancing the fan according to a second embodiment,
6 eine
perspektivische Ansicht der Anordnung aus 5, 6 a perspective view of the arrangement 5 .
7 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens zum Auswuchten eines Lüfters gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform,
und 7 a flowchart of a method for balancing a fan according to a preferred embodiment, and
8 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens zur Erzeugung einer Durchtrittsöffnung gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform. 8th a flowchart of a method for generating a passage opening according to a preferred embodiment.
In
der folgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links, rechts,
oben und unten auf die jeweilige Zeichnungsfigur und können in
Abhängigkeit
von einer jeweils gewählten
Ausrichtung (Hochformat oder Querformat) von einer Zeichnungsfigur zur
nächsten
variieren. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen
Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich nur
einmal beschrieben.In
The following description refers to the terms left, right,
above and below on the respective drawing figure and can in
dependence
from a selected one
Orientation (portrait or landscape) from a drawing figure to
next
vary. The same or the same parts are used in the different parts
Figures are denoted by the same reference numerals and usually only
once described.
1 zeigt
ein Blockdiagramm, welches die prinzipielle Funktionsweise einer
Auswuchtanordnung 100 mit einer Bearbeitungszelle 150 und
einer Steuerung 140 gemäß der vorliegenden
Erfindung illustriert. Die Anordnung 100 dient zum Auswuchten eines
Lüfters 15 (FAN)
mittels einer Laservorrichtung 10 (LASER). 1 shows a block diagram showing the basic operation of a balancing arrangement 100 with a processing cell 150 and a controller 140 illustrated in accordance with the present invention. The order 100 is used to balance a fan 15 (FAN) by means of a laser device 10 (LASER).
Die
Laservorrichtung 10 weist beispielhaft einen Laser 18 (LASER_RAD)
zur Erzeugung eines Laserstrahls und eine steuerbare Umlenkvorrichtung 134 (LENS)
auf. Letztere ist dazu ausgebildet, den Laserstrahl auszurichten,
wobei dessen Richtung geändert
oder dieser parallel versetzt werden kann. Die Laservorrichtung 10 dient
dazu, einen Laserstrahl zu erzeugen, der verwendbar ist, um die
Unwucht des Lüfters
zumindest zu verringern.The laser device 10 exemplifies a laser 18 (LASER_RAD) for generating a laser beam and a controllable deflection device 134 (LENS). The latter is designed to align the laser beam, the direction of which can be changed or offset in parallel. The laser device 10 serves to generate a laser beam that is usable to at least reduce the imbalance of the fan.
Der
Lüfter 15 hat
ein Lüftergehäuse 16 (Casing)
und einen in diesem drehbar gelagerten Rotor 22 (Rotor).
Letzterer ist zumindest in einem Rotor-Teilbereich aus einem Werkstoff
ausgebildet, der durch den von dem Laser 18 erzeugten Laserstrahl bearbeitbar
ist. Das Lüftergehäuse 16 ist
zumindest in einem Teilbereich derart ausgebildet, dass es eine Bearbeitung
des Rotor-Teilbereichs mittels der Laservorrichtung 10 durch
einen vom Laser 18 ausgehenden, sich durch den Gehäuse-Teilbereich
zum Rotor-Teilbereich erstreckenden Laserstrahl ermöglicht.The fan 15 has a fan housing 16 (Casing) and a rotatably mounted in this rotor 22 (Rotor). The latter is formed at least in a rotor portion of a material that by the laser 18 generated laser beam is editable. The fan housing 16 is at least in a partial area designed such that there is a processing of the rotor portion by means of the laser device 10 by one from the laser 18 outgoing, made possible by the housing portion to the rotor portion extending laser beam.
Die
Bearbeitungszelle 150 ist zur Aufnahme eines Werkstückträgers 110 ausgebildet,
auf welchem der Lüfter 15 zur
Auswuchtung befestigt wird. In der Zelle 150 sind die Laservorrichtung 10 und eine
Absauganlage 160 (SUCK) angeordnet. Die Absauganlage 160 dient
zum Absaugen von Material, welches bei der Auswuchtung des Lüfters 15 von dem
Rotor 22 abgetragen wird.The processing cell 150 is for receiving a workpiece carrier 110 formed on which the fan 15 is attached for balancing. In the cell 150 are the laser device 10 and an extraction system 160 (SUCK) arranged. The extraction system 160 Used to suck off material, which when balancing the fan 15 from the rotor 22 is removed.
Die
Steuerung 140 steuert das Wuchtverfahren und weist beispielhaft
eine Messeinrichtung 142 (MEAS), eine Recheneinheit 144 (CALC)
und eine Steuereinheit 146 (PROC_CTL) auf. Die Messeinrichtung 142 misst
die vom Lüfter 15 erzeugte
Unwucht und ist dazu ausgebildet, mindestens eine Bearbeitungsstelle
im Rotor-Teilbereich
zur Reduzierung der Unwucht zu bestimmen. Durch Abtragen von Material
an der Bearbeitungsstelle wird die Unwucht reduziert. Die Messeinrichtung
kann als ermittelte Daten beispielsweise die Winkellage der mindestens
einen Bearbeitungsstelle, die abzutragende Menge an Material an
der mindestens einen Bearbeitungsstelle, und/oder die Maße der abzutragenden Bearbeitungsstelle
in x- und y-Richtung, ausgeben. Je nach Anwendungsfall kann es auch
vorteilhaft sein, mehrere Bearbeitungsstellen zu ermitteln.The control 140 controls the balancing method and has an example of a measuring device 142 (MEAS), a computing unit 144 (CALC) and a control unit 146 (PROC_CTL). The measuring device 142 measures the fan 15 generated unbalance and is designed to determine at least one processing point in the rotor portion to reduce the imbalance. By removing material at the machining point, the imbalance is reduced. The measuring device can output as determined data, for example, the angular position of the at least one processing point, the amount of material to be removed at the at least one processing point, and / or the dimensions of the processing point to be removed in the x and y directions. Depending on the application, it may also be advantageous to determine several processing points.
Die
Recheneinheit 144 erzeugt Steuersignale zum Steuern der
Laservorrichtung 10, welche Signale von der Steuereinheit 146 zum
Steuern der Laservorrichtung 10 verwendet werden.The arithmetic unit 144 generates control signals for controlling the laser device 10 which signals from the control unit 146 for controlling the laser device 10 be used.
Die
Arbeitsweise der Anordnung 100 wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf 2 beschrieben.The operation of the arrangement 100 is referred to below with reference to 2 described.
2 zeigt,
etwa fünffach
vergrößert, einen Längsschnitt
durch eine bevorzugte Ausführungsform
des Lüfters 15 aus 1.
Der Laser 10 aus 1 ist in 2 nur
schematisch angedeutet. Alle anderen Elemente aus 1 sind
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht in 2 dargestellt. 2 shows, enlarged approximately five times, a longitudinal section through a preferred embodiment of the fan 15 out 1 , The laser 10 out 1 is in 2 only indicated schematically. All other elements off 1 are not in for clarity 2 shown.
Der
Lüfter 15 weist
beispielhaft einen in dem Lüftergehäuse 16 angeordneten
und über
mindestens einen Steg 17 mit diesem verbundenen Außenläufermotor 20 üblicher
Bauart auf, wie er bevorzugt zum Antrieb von sehr kleinen Lüftern Anwendung
findet.The fan 15 exemplifies one in the fan housing 16 arranged and at least one bridge 17 with this connected external rotor motor 20 conventional design, as he prefers to drive very small fans application applies.
Der
Motor 20 weist den Außenrotor 22 auf. Dieser
hat einen Rotortopf 24, an dessen Außenumfang ein Lüfterrad 25 mit
Lüfterflügeln 26 eines
Axiallüfters
vorgesehen ist, die im Betrieb, je nach Drehrichtung und bezogen
auf 2, entweder den Rotor 22 nach oben ziehen
oder nach unten pressen. Allerdings ist die Erfindung nicht auf
einen bestimmten Lüftertyp
beschränkt.
Vielmehr können
auch andere Lüftertypen
erfindungsgemäß ausgewuchtet
werden, wie beispielsweise Querstromlüfter (engl.: cross-flow fans).The motor 20 has the outer rotor 22 on. This one has a rotor pot 24 , on the outer circumference of a fan 25 with fan blades 26 an axial fan is provided which, in operation, depending on the direction of rotation and based on 2 , either the rotor 22 pull upwards or press downwards. However, the invention is not limited to a particular type of fan. Rather, other types of fans can be balanced according to the invention, such as cross-flow fans (English: cross-flow fans).
Der
Außenrotor 22 und
das Lüfterrad 25 sind zumindest
in einem Rotor-Teilbereich 92 bevorzugt aus Kunststoff,
Keramik, Metall, einem Verbund aus Kunststoff, Keramik oder Metall,
Kunststoff mit Pigmenten aus Keramik oder Metall, oder einer Mischung
aus Kunststoff mit Keramik oder Metall ausgebildet.The outer rotor 22 and the fan 25 are at least in a rotor section 92 preferably made of plastic, ceramic, metal, a composite of plastic, ceramic or metal, plastic with pigments of ceramic or metal, or a mixture of plastic with ceramic or metal.
In
dem Rotortopf 24 ist ein magnetischer Rückschluss 27 aus Weicheisen
befestigt, und auf seiner Innenseite ein radial magnetisierter Rotormagnet 28,
der z. B. vierpolig magnetisiert sein kann. Der Rotortopf 24 hat
einen Boden 30, in dem ein geriffeltes oberes Wellenende 32 einer
Rotorwelle 34 durch Kunststoffspritzen befestigt ist, deren
unteres, freies Wellenende mit 35 bezeichnet ist. Zur radialen Lagerung
der Welle 34 dient beispielhaft ein Gleitlager 36,
wobei zwischen der Welle 34 und dem Lager 36 ein
sogenanntes Lagerspiel besteht. Naturgemäß ist eine Lagerung in Kugellagern
ebenfalls möglich.In the Rotortopf 24 is a magnetic inference 27 made of soft iron, and on its inside a radially magnetized rotor magnet 28 , the z. B. can be magnetized four-pole. The Rotortopf 24 has a floor 30 in which a rippled upper shaft end 32 a rotor shaft 34 is attached by plastic syringes, the lower, free shaft end with 35 is designated. For radial mounting of the shaft 34 serves as an example of a sliding bearing 36 , being between the shaft 34 and the camp 36 a so-called camp game exists. Naturally, storage in ball bearings is also possible.
Wie 2 zeigt,
ist die Gleitlagerbuchse 36 in einem Lagerrohr 38 angeordnet,
in dem diese Buchse 36 mit entsprechenden Toleranzen bei
der Montage durch Einpressen befestigt wird. Die Lagerbuchse 36 liegt
mit ihrem in 2 oberen Ende 40 gegen
eine im Lagerrohr 38 angeordnete Ringscheibe 42 an,
durch welche die Welle 34 hindurchragt. Auf der Außenseite
des Lagerrohres 38 ist der Innenstator 44 des
Motors 20 befestigt, außerdem eine Leiterplatte 46,
in welcher, wie dargestellt, ein Hall-IC 48 befestigt ist,
der vom axialen Streufeld des Rotormagneten 28 gesteuert
wird. Die untere Öffnung
des Lagerrohres 38 ist von einem Klebeschild 80 aus
Metall überdeckt,
welches als Typenschild dient.As 2 shows is the plain bearing bushing 36 in a bearing tube 38 arranged in which this socket 36 is fastened with appropriate tolerances during assembly by pressing. The bearing bush 36 lies with her in 2 upper end 40 against one in the bearing tube 38 arranged annular disc 42 on, through which the wave 34 protrudes. On the outside of the bearing tube 38 is the indoor stator 44 of the motor 20 attached, also a circuit board 46 in which, as shown, a Hall IC 48 is attached, that of the axial stray field of the rotor magnet 28 is controlled. The lower opening of the bearing tube 38 is from a sticker 80 covered in metal, which serves as a nameplate.
Bei
Kleinstlüftern
hat die Welle 34 einen Durchmesser in der Größenordnung
von 1 bis 3 mm, was eine mechanische Sicherung sehr erschwert und
bei kleinen Wellendurchmessern sogar unmöglich machen kann, denn dann
hat die Welle 34 nur noch den Durchmesser einer Nähnadel.
Wie 2 zeigt, ist das untere Ende 52 der Lagerbuchse 36 hier durch
einen Krallenring 54 gesichert, dessen Krallen sich bei
der Montage in der Innenseite des Lagerrohres 38 eingraben
und dort verhaken.For micro fans, the shaft has 34 a diameter of the order of 1 to 3 mm, which makes a mechanical backup very difficult and even impossible with small shaft diameters, because then the shaft has 34 only the diameter of a sewing needle. As 2 shows is the bottom end 52 the bearing bush 36 here by a claw ring 54 secured, whose claws are in the assembly in the inside of the bearing tube 38 dig in and get caught there.
Die
Welle 34 hat an ihrem Endbereich 56 eine Ringnut 58,
in die ein Halteglied 60 eingerastet wird, dessen in 2 obere
Seite eine Ringscheibe 62 stützt, die zwischen diesem oberen
Ende und dem unteren Ende 52 der Lagerbuchse 36 liegt
und an dieser Stelle Reibungsverluste verringert.The wave 34 has at its end area 56 an annular groove 58 into which a holding member 60 is engaged, whose in 2 upper side of an annular disk 62 supports that between this upper end and the lower end 52 the bearing bush 36 lies and reduces friction losses at this point.
Das
Lüftergehäuse 16 ist
zumindest in einem Gehäuse-Teilbereich 90 bevorzugt
aus Kunststoff ausgebildet und derart ausgeführt, dass ein vom Laser 10 erzeugter
Laserstrahl 12' das
Lüftergehäuse 16 durchdringen
kann, um vom Außenrotor 22 und/oder
dem Lüfterrad 15 Material
abzutragen. Hierzu ist das Lüftergehäuse 16 bei
dieser Ausführungsform
zumindest im Gehäuse-Teilbereich 90 aus einem
für den
Laserstrahl 12' durchlässigen Werkstoff
ausgebildet, welcher ein Durchdringen des Laserstrahls 12' ohne wesentlichen
Energieverlust ermöglicht.
Auch ist der Gehäuse-Teilbereich 90 derart ausgebildet,
dass der Laser 10 von einem Teilbereich 92 mit
der Höhe
D1 von dem Außenrotor 22 und/oder dem
Lüfterrad 15 Material
abtragen kann.The fan housing 16 is at least in a housing portion 90 preferably formed of plastic and designed such that one of the laser 10 generated laser beam 12 ' the fan housing 16 can penetrate to from the outer rotor 22 and / or the fan 15 Remove material. This is the fan housing 16 in this embodiment, at least in the housing portion 90 from one for the laser beam 12 ' permeable material formed which a penetration of the laser beam 12 ' without significant energy loss. Also, the housing portion is 90 designed such that the laser 10 from a subarea 92 with the height D1 from the outer rotor 22 and / or the fan 15 Can remove material.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
der Gehäuse-Teilbereich 90 an
einer Seite 72 des Lüftergehäuses 16 angeordnet,
welche parallel zur axialen Richtung der Rotorwelle 34 liegt,
um das Abtragen von Material von einer Umfangsfläche des Rotors 22 bzw.
des Lüfterrads 25,
d.h., von der Außenseite
des Rotortopfs 24 und/oder einem Außenbereich eines Lüfterflügels 26,
zu ermöglichen,
welche Umfangsfläche
ebenfalls im Wesentlichen parallel zur axialen Ausrichtung der Welle 34 liegt.
Der Außenrotor 22 und
das Lüfterrad 25 sind
zumindest in dem Teilbereich 92 auf der Rotorumfangsfläche aus einem
den Laserstrahl 12' absorbierenden
Werkstoff ausgebildet. Somit kann der Laserstrahl 12' in den Rotor-Teilbereich 92 eindringen
und aus diesem Material verdampfen bzw. abtragen.According to a preferred embodiment, the housing portion is 90 on one side 72 of the fan housing 16 arranged, which are parallel to the axial direction of the rotor shaft 34 lies to the removal of material from a peripheral surface of the rotor 22 or the fan wheel 25 that is, from the outside of the rotor pot 24 and / or an outside area of a fan blade 26 to allow which peripheral surface also substantially parallel to the axial orientation of the shaft 34 lies. The outer rotor 22 and the fan 25 are at least in the subarea 92 on the rotor peripheral surface of a laser beam 12 ' absorbent material formed. Thus, the laser beam 12 ' in the rotor section 92 penetrate and evaporate from this material or ablate.
Die
Laservorrichtung 10 weist, wie bei 1 beschrieben,
den Laser 18 und die Umlenkvorrichtung 134 auf.
Der Laser 18 ist vorzugsweise ein CO2- oder Nd-YAG Laser,
welcher dazu ausgebildet ist, Laserimpulse bzw. sogenannte "Laserschüsse" zu erzeugen oder
bei stehendem Rotor im cw-Betrieb zu arbeiten. Die Laserimpulse
können
durch geeignete Einrichtungen, z. B. opto-akustische Schalter, auch außerhalb
des Laserresonators erzeugt werden.The laser device 10 points, as at 1 described the laser 18 and the deflection device 134 on. The laser 18 is preferably a CO2 or Nd-YAG laser, which is designed to generate laser pulses or so-called "laser shots" or to work in cw mode when the rotor is stationary. The laser pulses may by suitable means, for. B. opto-acoustic switches, are also generated outside the laser cavity.
Gemäß 2 hat
die Laservorrichtung 10 als Umlenkvorrichtung 134 eine
schematisch dargestellte y-Ablenkeinheit 14, welche den
Laserstrahl 12' in
y-Richtung ablenken kann. Wie durch beispielhafte Laserstrahlen 12'' und 12''' angedeutet,
kann die y-Ablenkeinheit 14 hierzu den Laserstrahl 12' parallel versetzen,
um ihn auf verschiedene Stellen des Rotor-Teilbereichs 92 auszurichten.According to 2 has the laser device 10 as a deflection device 134 a schematically illustrated y-deflection unit 14 which the laser beam 12 ' can distract in y direction. As by exemplary laser beams 12 '' and 12 ''' implied, the y-deflection unit 14 this the laser beam 12 ' move it parallel to move it to different parts of the rotor section 92 align.
Arbeitsweiseoperation
Nachfolgend
wird die Arbeitsweise der Anordnung 100 (1)
unter Bezugnahme auf 2 anhand des Flussdiagramms
der 7 beschrieben.The following is the operation of the arrangement 100 ( 1 ) with reference to 2 using the flowchart of 7 described.
7 zeigt
ein Flussdiagramm eines bevorzugten Verfahrens 700 zur
Auswuchtung des Lüfters 15 mittels
der Laservorrichtung 10. Das Verfahren 700 beginnt
mit Schritt S710. 7 shows a flowchart of a preferred method 700 for balancing the fan 15 by means of the laser device 10 , The procedure 700 begins with step S710.
In
Schritt S720 "Lüfter wird
montiert" wird der Lüfter 15 zunächst soweit
vormontiert, dass er voll funktionsfähig ist, wobei zumindest das
Lüfterrad 25 auf
dem Rotor 22 befestigt und der Rotor 22 mit dem Lüfterrad 25 in
dem Lager 36 angeordnet wird. In Schritt S730 "Lüfter wird auf Werkstückträger angeordnet" wird der vormontierte
Lüfter 15 auf
dem Werkstückträger 110 befestigt
und elektrisch angeschlossen, um seine Inbetriebnahme zu ermöglichen.In step S720 "fan is mounted" becomes the fan 15 initially pre-assembled so that it is fully functional, with at least the fan 25 on the rotor 22 attached and the rotor 22 with the fan wheel 25 in the warehouse 36 is arranged. In step S730 "Fan is placed on workpiece carrier" is the preassembled fan 15 on the workpiece carrier 110 attached and electrically connected to allow its commissioning.
In
Schritt S740 "Werkstückträger wird
in Bearbeitungszelle angeordnet" wird
der Werkstückträger 110 mit
dem darauf befestigten Lüfter 15 in
der Bearbeitungszelle 150 zur Auswuchtung des Lüfters 15 angeordnet.
In der Bearbeitungszelle 150 wird in Schritt S750 "Lüfter wird in Drehung versetzt" zunächst der
Innenstator 44 bestromt, um den Außenrotor 22 mit dem
Lüfterrad 25 in
Umdrehung mit einer für
den Normalbetrieb des Lüfters 15 vorgesehenen Drehgeschwindigkeit
zu versetzen, wobei in Laborversuchen Drehzahlen von bis zu 4200
U/min erzeugt wurden. Alternativ ist eine – gegebenenfalls auch automatisierte – Anordnung
des Lüfters 15 an dem
Werkstückträger 110 in
der Bearbeitungszone 150 möglich.In step S740 "workpiece carrier is placed in processing cell" becomes the workpiece carrier 110 with the fan attached to it 15 in the processing cell 150 for balancing the fan 15 arranged. In the processing cell 150 In step S750 "fan is rotated" first the inner stator 44 energized to the outer rotor 22 with the fan wheel 25 in rotation with one for normal operation of the fan 15 provided rotational speed, wherein in laboratory experiments speeds of up to 4200 U / min were generated. Alternatively, a - possibly automated - arrangement of the fan 15 on the workpiece carrier 110 in the processing zone 150 possible.
In
Schritt S760 "Messeinrichtung
misst die durch den Lüfter
erzeugte Unwucht" wird
die durch den Lüfter 15 erzeugte
Unwucht mittels der Messeinrichtung 142 gemessen, um mindestens
eine Bearbeitungsstelle im Rotor-Teilbereich 92 zur Reduzierung
der Unwucht durch Abtragung von Material an dieser Bearbeitungsstelle
zu bestimmen. Die Messung der Unwucht ist hierbei nicht auf eine
bestimmte Messart bzw. einen bestimmten Typ einer Messeinrichtung
beschränkt.
Vielmehr kann die Messung unter Verwendung unterschiedlicher Messtechniken
erfolgen, z. B. über übliche Gewichtsmessungen
oder unter Verwendung von Schwingkraftaufnehmern oder der Laservorrichtung 10.
Hierbei finden gebräuchliche
Wuchtverfahren Anwendung, weshalb die Messung der Unwucht hier nicht
in weiteren Einzelheiten beschrieben wird.In step S760, "measuring device measures the imbalance generated by the fan" becomes that through the fan 15 generated imbalance by means of the measuring device 142 measured to at least one processing point in the rotor section 92 To reduce the imbalance by removing material at this processing point to determine. The measurement of the imbalance is not limited to a specific type of measurement or a specific type of measuring device. Rather, the measurement can be carried out using different measurement techniques, for. B. on conventional weight measurements or using Schwingkraftaufnehmern or the laser device 10 , In this case, conventional balancing methods are used, which is why the measurement of the unbalance is not described in more detail here.
Auf
der Grundlage der von der Messeinrichtung 142 gemessenen
Unwucht im Rotor-Teilbereich 92 bestimmt
die Recheneinheit 144 entsprechende Bearbeitungsstellen
am Rotor 22 bzw. am Lüfterrad 25.
Nach der Messung der Unwucht und der Bestimmung der Bearbeitungsstellen
erzeugt die Recheneinheit 144 im Schritt S770 "Recheneinheit erzeugt Steuersignale
für Steuereinheit" Steuersignale zur Steuerung
der Laservorrichtung 10, welche der Steuereinheit 146 zugeführt werden.On the basis of the measuring device 142 measured imbalance in the rotor section 92 determines the arithmetic unit 144 corresponding processing points on the rotor 22 or on the fan wheel 25 , After the measurement of the unbalance and the determination of the processing points, the arithmetic unit generates 144 In step S770 "arithmetic unit generates control signals for control unit" control signals for controlling the laser device 10 , which the control unit 146 be supplied.
In
Schritt S780 "Steuereinheit
steuert Laservorrichtung zum Abtragen von Rotormaterial" steuert die Steuereinheit 146 die
Laservorrichtung 10 auf der Grundlage der Steuersignale
derart an, dass der Laser 18 zunächst den Laserstrahl 12' erzeugt, welcher ungehindert
den für
Laserenergie durchlässigen
Gehäuse-Teilbereich 90 durchdringt
und auf einer ersten Abtragslinie in den Rotor-Teilbereich 92 eindringt, wodurch
an den Bearbeitungsstellen Material vom Außenrotor 22 und/oder
vom Lüfterrad 25 abgetragen
wird. Hierbei kann Material sowohl von einem oder mehreren der Lüfterflügel 26,
als auch vom Rotortopf 24 abgetragen werden.In step S780, "control unit controls laser device for removing rotor material" controls the control unit 146 the laser device 10 on the basis of the control signals such that the laser 18 first the laser beam 12 ' generates, which unhindered for laser energy permeable housing portion 90 penetrates and on a first Abtragslinie in the rotor section 92 penetrates, causing material from the outer rotor at the processing points 22 and / or the fan 25 is removed. Here, material can be from either one or more of the fan blades 26 , as well as from the Rotortopf 24 be removed.
Im
Schritt S790 "Abgetragenes
Rotormaterial wird abgesaugt" werden
die entstehenden Dämpfe etc.
zum großen
Teil abgesaugt.in the
Step S790 "Removed
Rotor material will be sucked off
the resulting vapors etc.
to the big one
Part sucked off.
Vorzugsweise
wird bei jeder weiteren Drehung des Rotors 22 eine entsprechende
zusätzliche Abtragslinie
erzeugt. Hierzu wird nach jeder Umdrehung die y-Ablenkeinheit 14 um ein bestimmtes
Winkelinkrement verstellt. Beispielsweise wird die y-Ablenkeinheit 14 nach
Erzeugen der Abtragslinie mit dem Laserstrahl 12' derart eingestellt,
dass ein Laserstrahl 12'' erzeugt wird,
welcher die nächste
Abtragslinie ausbildet, usw. Somit kann jeweils ein rechteckiger
oder quadratischer Bereich an den Bearbeitungsstellen zur Auswuchtung
abgetragen werden, wie in 4 beispielhaft
dargestellt. Bevorzugt werden hierbei entweder ein komplettes Viereck
oder aber neun Punkte eines Quadrats mit dem Laser bearbeitet.Preferably, with each further rotation of the rotor 22 generates a corresponding additional removal line. For this purpose, the y-deflecting unit is after each revolution 14 adjusted by a certain angle increment. For example, the y-deflection unit becomes 14 after generating the removal line with the laser beam 12 ' set such that a laser beam 12 '' Thus, in each case a rectangular or square area can be removed at the processing points for balancing, as in 4 exemplified. Preferably, either a complete quadrilateral or nine points of a square are processed by the laser.
In
einem Laborversuch wurde ein Lüfterrad mit
einem Durchmesser von 36 mm mit einer Drehzahl von 4200 U/min gedreht,
also mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 7910 mm/s. Hierbei wurde für einen
einzelnen Laserschuss ein Zeitfenster von 25 μs bestimmt, wobei eine Auflösung von
0,6° erreicht
wurde. Von dem Lüfterrad
wurde versuchsweise eine quadratische Ausnehmung von 16 mm2 Größe und mit
einer Tiefe von 0,2 mm abgetragen, wobei die Positionsgenauigkeit
eines Laserschusses bei etwa 0,2 mm gewählt wurde, so dass insgesamt
zur Erzeugung der quadratförmigen
Ausnehmung zwanzig Abtragslinien erzeugt wurden. Die quadratische Ausnehmung
wurde im Laborversuch in ca. 0,286 s erzeugt, wobei eine Masse von
annähernd
6,08 mg vom Lüfterrad
abgetragen wurde. Unter der Annahme, dass im Normalfall etwa 20
mg Masse bei der Auswuchtung von Lüftern abzutragen sind, ergibt sich
eine maximale Abtragzeit von 0,941 s zur Auswuchtung für einen
Lüfter
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform.In a laboratory test, a fan wheel with a diameter of 36 mm was rotated at a speed of 4200 rpm, ie with a peripheral speed of 7910 mm / s. Here, a time window of 25 μs was determined for a single laser shot, with a resolution of 0.6 ° was achieved. From the fan wheel a square recess of 16 mm2 size and with a depth of 0.2 mm was removed on a trial basis, wherein the positional accuracy of a laser shot was chosen to be about 0.2 mm, so that a total of twenty removal lines were produced to produce the square recess. The square recess was generated in laboratory tests in about 0.286 seconds, with a mass of approximately 6.08 mg was removed by the fan. Assuming that normally about 20 mg of mass have to be removed when balancing fans, this results in a maximum removal time of 0.941 s Balancing for a fan according to a preferred embodiment.
Beim
Abtragen des Materials vom Rotor 22 und/oder dem Lüfterrad 25 mittels
der Laservorrichtung 10 entstehen durch den Laserabbrand
sowohl am Lüftergehäuse 16 als
auch am Rotor 22 bzw. dem Lüfterrad 25 Materialrückstände. Diese
sogenannten abrasiven Rückstände bzw.
Abbrände
werden in Schritt S790 mittels der Absauganlage 160 abgesaugt,
um sie zu beseitigen oder mindestens zu reduzieren.When removing the material from the rotor 22 and / or the fan 25 by means of the laser device 10 caused by the laser erosion both on the fan housing 16 as well as on the rotor 22 or the fan wheel 25 Material residues. These so-called abrasive residues or burn-offs are in step S790 by means of the suction 160 aspirated to eliminate or at least reduce it.
Laborversuche
haben gezeigt, dass es sehr aufwändig
wäre, die
Materialrückstände vollständig zu
beseitigen, so dass in der Regel ein minimaler Rückstand am Lüftergehäuse 16 und/oder
am Rotor 22 bzw. dem Lüfterrad 25 verbleibt.Laboratory tests have shown that it would be very costly to completely eliminate the material residues, so that there is usually a minimal residue on the fan housing 16 and / or on the rotor 22 or the fan wheel 25 remains.
Das
Verfahren 700 endet im Schritt S795. Der Lüfter 15 kann
dann vom Werkstückträger 110 gelöst werden,
nachdem dieser aus der Bearbeitungszelle 150 herausgenommen
und und der elektrische Anschluss des Lüfters 15 entfernt
wurde. Alternativ kann zuvor eine erneute Messung stattfinden, um
festzustellen, ob nach dem ersten Auswuchtzyklus noch eine zu beseitigende "Restunwucht" besteht, wobei die
Schritte S750 bis S790 solange wiederholt werden können, bis
die Unwucht des Lüfters 15 zumindest
innerhalb bestimmter, vorgegebener Toleranzen beseitigt ist. Allerdings
wurde bei Laborversuchen bereits beim ersten Auswuchtzyklus gewöhnlich eine
Reduzierung der Unwucht um bis zu 90 % erreicht, d.h. die Unwucht
des Lüfters 15 wurde
bereits beim ersten Auswuchtzyklus fast ganz beseitigt.The procedure 700 ends in step S795. The fan 15 can then from the workpiece carrier 110 be solved after this from the machining cell 150 taken out and and the electric connection of the fan 15 was removed. Alternatively, a new measurement may take place beforehand to determine whether there is still a "residual imbalance" to be removed after the first balancing cycle, wherein steps S750 to S790 can be repeated until the imbalance of the fan 15 is eliminated at least within certain predetermined tolerances. However, in laboratory tests, the unbalance has already been reduced by up to 90% during the first balancing cycle, ie the imbalance of the fan 15 was almost eliminated on the first balancing cycle.
In
vorteilhafter Weise wird der Lüfter 15 erst nach
der Montage des Rotors 22 im Lüftergehäuse 16 ausgewuchtet,
so dass auch Unwuchten kompensiert werden, welche durch das Lagerspiel,
sowie durch Toleranzen bei der Montage des Lagers 36 im Lagerrohr 38,
bewirkt werden. Da der zur Auswuchtung verwendete Laserstrahl 12', 12'', 12''' hierbei den
Gehäuse-Teilbereich 90 durchdringt
und im Wesentlichen keine Energie an das Lüftergehäuse 16 abgibt, wird
letzteres nicht vom Laserstrahl 12', 12'', 12''' beschädigt, und
der größte Teil
der Energie des Laserstrahls 12', 12'', 12''' steht
zur Verfügung,
um Material von der Position der Unwucht im Rotor-Teilbereich 92 abzutragen.
Man erhält
also ein sehr präzises
und schnelles Wuchtverfahren.Advantageously, the fan 15 only after the assembly of the rotor 22 in the fan housing 16 balanced, so that imbalances are compensated, which by the clearance, and by tolerances in the assembly of the bearing 36 in the bearing tube 38 , be effected. As the laser beam used for balancing 12 ' . 12 '' . 12 ''' in this case the housing section 90 penetrates and essentially no energy to the fan housing 16 the latter is not emitted by the laser beam 12 ' . 12 '' . 12 ''' damaged, and most of the energy of the laser beam 12 ' . 12 '' . 12 ''' is available to remove material from the position of imbalance in the rotor section 92 ablate. So you get a very precise and fast balancing method.
Bei
der Durchführung
der Verfahrensschritte sind viele Variationen möglich. So könnte z. B. die Unwucht während des
Laservorgangs weiterhin gemessen werden, und das Abtragen des Materials kann
entweder bei einem sich drehenden Rotor oder aber auch bei einem
stehenden Rotor erfolgen.at
the implementation
The process steps many variations are possible. So z. B. the imbalance during the
Laser process can still be measured, and the removal of the material can
either with a rotating rotor or even with one
standing rotor done.
3 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Lüfters 15 und der Laservorrichtung 10 der 2. 3 verdeutlicht
die Anordnung des Außenläufermotors 20 mit
dem Rotortopf 24 und beispielhaften Lüfterflügeln 26', 26'', 26''', 26'''' des Lüfterrades 25 in
dem Lüftergehäuse 16. 3 shows a perspective view of the fan 15 and the laser device 10 of the 2 , 3 clarifies the arrangement of the external rotor motor 20 with the rotor pot 24 and exemplary fan blades 26 ' . 26 '' . 26 ''' . 26 '''' of the fan wheel 25 in the fan housing 16 ,
Wie
aus 3 klar ersichtlich, durchdringen die von der Laservorrichtung 10 erzeugten
Laserstrahlen 12', 12'', 12''' den Gehäuse-Teilbereich 90, ohne
hierbei auf das Lüftergehäuse 16 einzuwirken. Wie 3 beispielhaft
zeigt, tragen die Laserstrahlen 12', 12'', 12''' Material
von dem Laserenergie absorbierenden Rotor-Teilbereich 92 auf
der Umfangsfläche 310 des
Rotortopfs 24 ab.How out 3 clearly visible, penetrate those of the laser device 10 generated laser beams 12 ' . 12 '' . 12 ''' the housing section 90 without this on the fan housing 16 act. As 3 by way of example, the laser beams carry 12 ' . 12 '' . 12 ''' Material from the laser energy absorbing rotor section 92 on the peripheral surface 310 of the rotor pot 24 from.
4 zeigt
eine Darstellung 400 eines Labormusters eines Rotors 410,
welcher gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ausgewuchtet wurde und an welchem ein Lüfterrad 420 mit einer
Vielzahl von Lüfterflügeln 422 befestigt
ist. 4 shows a representation 400 a laboratory model of a rotor 410 , which has been balanced according to a preferred embodiment of the invention and on which a fan 420 with a variety of fan blades 422 is attached.
Wie 4 zeigt,
wurde aus einem Rotor-Teilbereich 430 zur Auswuchtung Material
abgetragen, wobei fünf
quadratische Abtragstellen 432 erzeugt wurden. Wie oben
beschrieben, wurde das während der
Auswuchtung von den Abtragstellen 432 abgetragene Material
abgesaugt. Insbesondere wurde bei der Auswuchtung des Rotors 410 gemäß 4 das abgetragene
Material von der Seite des Lüfterrades 420 her
abgesaugt. Hierbei entstanden einerseits in einem Bereich 440 auf
dem Lüfterrad
und andererseits an den Seitenrändern
der Abtragstellen 432 die in 4 ersichtlichen
Materialrückstände.As 4 showed was from a rotor section 430 For balancing material removed, leaving five square ablation points 432 were generated. As described above, this was done during balancing by the ablation sites 432 worn material sucked off. In particular, when balancing the rotor 410 according to 4 the removed material from the side of the fan wheel 420 sucked out. On the one hand, this resulted in one area 440 on the fan and on the other hand on the side edges of the Abtragstellen 432 in the 4 apparent material residues.
5 zeigt
den Lüfter 15 aus 2,
dessen Lüftergehäuse 16 gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ausgebildet ist. In 5 sind nur
die zur Erläuterung
der zweiten Ausführungsform
erforderlichen Elemente mit Bezugszeichen versehen und werden im
Folgenden beschrieben. Alle anderen Elemente entsprechen denjenigen
von 2 und werden deshalb nicht nochmals beschrieben. 5 shows the fan 15 out 2 , its fan housing 16 is formed according to a second preferred embodiment of the invention. In 5 only the elements required to explain the second embodiment are provided with reference numerals and will be described below. All other elements correspond to those of 2 and will therefore not be described again.
Der
Gehäuse-Teilbereich 90 des
Lüftergehäuses 16 ist
hier gemäß 5 mit
einem den Laserstrahl 12' absorbierenden
Material ausgebildet, so dass mittels des Laserstrahls 12' Material von
dem Gehäuse-Teilbereich 90 abgetragen
werden kann, um in diesem eine Durchtrittsöffnung 96 für die von der
Laservorrichtung 10 erzeugten Laserstrahlen auszubilden.
Ferner hat die Laservorrichtung 10 gemäß 5 als Umlenkvorrichtung
eine schematisch dargestellte Umlenkoptik 70 mit angedeuteten
Freiheitsgraden 7', 77''. Die Umlenkoptik 70 wird
beispielsweise durch eine geeignete optische Linse realisiert und
dient dazu, die Richtung des Laserstrahls 12' zu verändern, wobei letzterer jeweils
durch die Durchtrittsöffnung 96 hindurch
auf einen Rotor-Teilbereich 98 mit der Höhe D2 gelenkt
wird, welche aufgrund der Verwendung der Umlenkoptik 70 größer ist als
die Höhe
D1 des Rotor-Teilbereichs 92 der 2.The housing section 90 of the fan housing 16 is here according to 5 with a laser beam 12 ' formed absorbent material, so that by means of the laser beam 12 ' Material from the housing section 90 can be removed to this in an opening 96 for those of the laser device 10 to form generated laser beams. Furthermore, the laser device has 10 according to 5 as deflecting a schematically illustrated deflection optics 70 with indicated degrees of freedom 7 ' . 77 '' , The deflection optics 70 is realized for example by a suitable optical lens and serves to the direction of the laser beam 12 ' to change, the latter in each case through the passage opening 96 through to a rotor part Area 98 is deflected with the height D2, which due to the use of the deflection optics 70 is greater than the height D1 of the rotor portion 92 of the 2 ,
Es
wird darauf hingewiesen, dass in 5 nur die
Umlenkoptik 70 dargestellt ist, während in 2 ausschließlich die
y-Ablenkeinheit 14 abgebildet ist. Erfindungsgemäß können beide
Elemente jedoch gleichzeitig Anwendung finden.It should be noted that in 5 only the deflection optics 70 is shown while in 2 excluding the y-deflection unit 14 is shown. However, according to the invention, both elements can be used simultaneously.
Arbeitsweiseoperation
Die
Auswuchtung des Lüfters 15 mittels
der Laservorrichtung 10 gemäß 5 erfolgt
gemäß dem anhand
des Flussdiagramms der 7 im Detail beschriebenen Wuchtverfahren
und wird deshalb hier nicht näher
erläutert.
Allerdings muss im Gegensatz zu der oben beschriebenen Arbeitsweise
zunächst
die Durchtrittsöffnung 96 erzeugt
werden, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf 8 im Detail beschrieben
wird.The balancing of the fan 15 by means of the laser device 10 according to 5 is carried out according to the flowchart of the 7 described in detail balancing method and will therefore not be explained here. However, in contrast to the procedure described above, first the passage opening 96 be generated as described below with reference to 8th will be described in detail.
8 zeigt
ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 800 zur
Erzeugung der Durchtrittsöffnung 96 mittels
der Laservorrichtung 10 unter Verwendung der Anordnung 100 der 1 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Das Verfahren 800 beginnt mit einem Schritt S810. 8th shows a flowchart of an exemplary method 800 for generating the passage opening 96 by means of the laser device 10 using the arrangement 100 of the 1 according to a preferred embodiment of the invention. The procedure 800 starts with a step S810.
In
Schritt S820 "Recheneinheit
erzeugt Steuersignale für
Steuereinheit" bestimmt
die Recheneinheit 144 zunächst Position und Größe der zu
erzeugenden Durchtrittsöffnung 96 im
Gehäuse-Teilbereich 90.
Auf der Grundlage dieser Position und der erforderlichen Größe erzeugt
die Recheneinheit 144 Steuersignale zur Steuerung der Laservorrichtung 10,
welche der Steuereinheit 146 zugeführt werden.In step S820 "arithmetic unit generates control signals for control unit" determines the arithmetic unit 144 first position and size of the passage opening to be generated 96 in the housing section 90 , Based on this position and the required size, the arithmetic unit generates 144 Control signals for controlling the laser device 10 , which the control unit 146 be supplied.
In
Schritt S830 "Steuereinheit
steuert Laservorrichtung zum Abtragen von Gehäusematerial" steuert die Steuereinheit 146 die
Laservorrichtung 10 auf der Grundlage der Steuersignale
derart an, dass die Umlenkoptik 70 den Laserstrahl 12' so auf den Gehäuse-Teilbereich 90 ausrichtet,
dass von diesem an der für
die Durchtrittsöffnung 96 bestimmten
Position Material abgetragen wird. Dies geschieht im Schritt S840 "Laservorrichtung
erzeugt Durchtrittsöffnung
im Lüftergehäuse". Die Umlenkoptik 70 wird hierbei
derart angesteuert, dass der Laserstrahl 12' jeweils durch eine entsprechende
Ausrichtung der Umlenkoptik 70 unter Verwendung der Freiheitsgrade 77' und/oder 77'' so ausgerichtet wird, dass die Durchtrittsöffnung 96 präzise ausgebildet
wird.In step S830, "control unit controls laser apparatus for removing casing material" controls the control unit 146 the laser device 10 on the basis of the control signals such that the deflection optics 70 the laser beam 12 ' so on the housing section 90 aligns that of this at the for the passage opening 96 certain position material is removed. This is done in step S840 "laser device generates passage opening in the fan housing". The deflection optics 70 is controlled in such a way that the laser beam 12 ' each by a corresponding orientation of the deflection optics 70 using the degrees of freedom 77 ' and or 77 '' is aligned so that the passage opening 96 is formed precisely.
Das
Verfahren 800 endet in Schritt S850, wenn die Durchtrittsöffnung 96 fertiggestellt
ist.The procedure 800 ends in step S850, when the passage opening 96 is completed.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird das Verfahren 800 zwischen den Schritten
S740 und S750 der 7 ausgeführt. Die Durchtrittsöffnung 96 kann
auch zu einem Zeitpunkt ausgebildet werden, der vor der Befestigung
des Lüfters 15 auf
dem Werkstückträger 110 zur
Auswuchtung liegt, beispielsweise bereits bei der Herstellung des
Lüftergehäuses 16.
Die Öffnung 96 kann
nach dem Auswuchten verschlossen werden, vorzugsweise durch einen
Aufkleber.According to a preferred embodiment of the invention, the method 800 between steps S740 and S750 of 7 executed. The passage opening 96 can also be formed at a time before mounting the fan 15 on the workpiece carrier 110 for balancing is, for example, already in the manufacture of the fan housing 16 , The opening 96 can be closed after balancing, preferably by a sticker.
Das
Gehäuse
ist im Gehäuse-Teilbereich 90 bevorzugt
dünn, um
ein schnelles und zeitlich definiertes Öffnen zu ermöglichen.
Dabei ist es insbesondere für
Spritzgussverfahren vorteilhaft, dass der Gehäuse-Teilbereich 90 nicht
von Anfang an als Ausnehmung hergestellt werden muss, da solche
Ausnehmungen in Gehäuse-Seitenteilen das
Spritzgussverfahren komplizieren.The housing is in the housing section 90 preferably thin, to allow a fast and timely opening. It is particularly advantageous for injection molding that the housing portion 90 does not have to be made as a recess from the beginning, since such recesses in housing side parts complicate the injection molding process.
6 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Lüfters 15 und der Laservorrichtung 10 gemäß 5. 6 verdeutlicht
beispielhaft die Anordnung der Umlenkoptik 70 relativ zur
Laservorrichtung 10 und dem Lüfter 15. Wie 6 klar
zeigt, wird der Laserstrahl 12' von der Umlenkoptik 70 derart
umgelenkt, dass er durch die Durchtrittsöffnung 96 durchtritt. 6 shows a perspective view of the fan 15 and the laser device 10 according to 5 , 6 exemplifies the arrangement of the deflection optics 70 relative to the laser device 10 and the fan 15 , As 6 clearly shows, the laser beam 12 ' from the deflection optics 70 deflected so that it passes through the passage opening 96 passes.
Naturgemäß sind im
Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen
möglich.By nature are in the
Under the present invention multiple modifications and modifications
possible.