DE102013220400A1 - Balancing system of a turntable - Google Patents

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DE102013220400A1
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Günter Schmid
Jörg-Oliver Hestermann
Andreas Frühwald
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Auswuchtsystem eines Drehtisches, bestehend aus einer Tischplatte (1), an welcher ein Werkstück befestigbar ist, einem zum Antrieb der Tischplatte (1) vorgesehenen Elektromotor (4), einem zur Ansteuerung des Elektromotors (4) sowie Winkelbestimmung der Tischplatte (1) vorgesehenes Winkelmesssystem (9), einem Sensorsystem (7) zur Detektion einer Unwucht der Tischplatte (1) und zwei Ausgleichsmassen (5, 6), welche jeweils wahlweise drehfest in Relation zur Tischplatte (1) oder in Relation zu einem Maschinengestell (3), auf welchem die Tischplatte (1) gelagert ist, positionierbar sind. Erfindungsgemäß ist der Elektromotor (4) zur Positionierung der Ausgleichsmassen (5, 6) vorgesehen und das den Elektromotor (4) ansteuernde Winkelmesssystem (9) ist zugleich Winkelmesssystem des Sensorsystems (7) zur Detektion der Unwucht der Tischplatte (1).The invention relates to a balancing system of a turntable, comprising a table top (1) on which a workpiece can be fastened, an electric motor (4) provided for driving the table top (1), one for controlling the electric motor (4) and angle determination of the table top (1). 1) provided angle measuring system (9), a sensor system (7) for detecting an imbalance of the table top (1) and two balancing weights (5, 6), each optionally rotationally fixed in relation to the table top (1) or in relation to a machine frame (3 ), on which the table top (1) is mounted, are positionable. According to the invention, the electric motor (4) is provided for positioning the compensating masses (5, 6) and the angle measuring system (9) controlling the electric motor (4) is at the same time an angle measuring system of the sensor system (7) for detecting the imbalance of the table top (1).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein insbesondere für eine Werkzeugmaschine geeignetes Auswuchtsystem eines Drehtisches, welches zwei verstellbare Ausgleichsmassen umfasst. Ein Drehtisch, welcher allgemein auch als Rundachse bezeichnet wird, umfasst eine elektrisch angetriebene und in definierten Winkelstellungen positionierbare Tischplatte, auf welcher ein zu bearbeitendes Werkstück aufspannbar ist.The invention relates to a particularly suitable for a machine tool balancing system of a turntable, which comprises two adjustable balancing weights. A turntable, which is also generally referred to as a rotary axis, comprises an electrically driven and positionable in defined angular positions table top on which a workpiece to be machined is clamped.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Aus der DE 199 20 699 C2 ist eine Vorrichtung zum Auswuchten von Werkzeugen und Werkzeughaltern bekannt, welche drehbar in einer Wuchtmaschine oder in einer Werkzeugmaschine gelagert sind. Die Vorrichtung umfasst zwei Ausgleichsringe, welche jeweils eine definierte Unwucht aufweisen und relativ zum Werkzeug bzw. Werkzeughalter verdrehbar sind. Die Verdrehung der Ausgleichsringe wird bewerkstelligt, indem diese an ihrem Außenumfang festgehalten werden und gleichzeitig die Welle der Wucht- oder Werkzeugmaschine gedreht wird.From the DE 199 20 699 C2 a device for balancing tools and tool holders is known, which are rotatably mounted in a balancing machine or in a machine tool. The device comprises two compensation rings, which each have a defined imbalance and are rotatable relative to the tool or tool holder. The rotation of the balancing rings is accomplished by holding them at their outer periphery and simultaneously rotating the shaft of the balancing machine or machine tool.

Aus der DE 10 2008 030 925 A1 ist ein Drehtisch für Drehfräsbearbeitungen an Werkstücken bekannt, der ein Auswuchtsystem mit Ausgleichsmassen aufweist, die mittels einer Positionierungsvorrichtung verstellbar sind. Die Positionierungsvorrichtung ist beispielsweise als Linearantrieb ausgebildet.From the DE 10 2008 030 925 A1 a turntable for Drehfräsbearbeitungen workpieces is known, which has a balancing system with balancing masses which are adjustable by means of a positioning device. The positioning device is designed for example as a linear drive.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auswuchtsystem eines Drehtisches gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere hinsichtlich eines kompakten Aufbaus bei gleichzeitig zuverlässiger und präziser Funktion weiterzuentwickeln.The invention has for its object to further develop a balancing system of a turntable with respect to the cited prior art, in particular in terms of a compact design with simultaneous reliable and precise function.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Auswuchtsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by a balancing system with the features of claim 1.

Das Auswuchtsystem umfasst

  • – eine Tischplatte, an welcher ein Werkstück befestigbar ist,
  • – einen zum Antrieb der Tischplatte, entweder in Form eines Direktantriebes oder eines Antriebes über ein Getriebe, vorgesehenen Elektromotor,
  • – ein zur Ansteuerung des Elektromotors sowie zur Winkelbestimmung der Tischplatte vorgesehenes Winkelmesssystem,
  • – ein Sensorsystem zur Detektion einer Unwucht der Tischplatte,
  • – zwei Ausgleichsmassen, welche jeweils wahlweise drehfest in Relation zur Tischplatte oder in Relation zu einem Maschinengestell, auf welchem die Tischplatte gelagert ist, positionierbar sind,
wobei der Elektromotor, das heißt Antriebsmotor der Tischplatte, zur Positionierung der Ausgleichsmassen vorgesehen und das Winkelmesssystem des Elektromotors zugleich Winkelmesssystem des Sensorsystems ist.The balancing system includes
  • A table top to which a workpiece can be fastened,
  • A motor for driving the table top, either in the form of a direct drive or a drive via a gear,
  • An angle measuring system provided for controlling the electric motor and for determining the angle of the table top,
  • A sensor system for detecting an imbalance of the tabletop,
  • - Two balancing weights, which in each case optionally rotationally fixed in relation to the table top or in relation to a machine frame, on which the table top is mounted, are positionable,
wherein the electric motor, that is drive motor of the table top, provided for positioning the balancing weights and the angle measuring system of the electric motor at the same time angle measuring system of the sensor system.

Mehrere zum Antrieb der Tischplatte vorgesehene Komponenten, nämlich der elektrische Antriebsmotor, insbesondere Direktantriebsmotor, sowie das dessen gesteuerten Betrieb sowie die korrekte Positionierung der Tischplatte ermöglichende Winkelmesssystem, sind somit zugleich Komponenten der Vorrichtung zum Auswuchten der Tischplatte. Bei den Ausgleichsmassen handelt es sich beispielsweise um Ausgleichsringe. Ebenso können die Ausgleichsmassen als Ringsegmente oder als Ausgleichsgewichte sonstiger Form gestaltet sein. Die Berechnung der korrekten Positionierung der Ausgleichsmassen kann entweder durch ein internes Steuerungssystem der den Drehtisch aufweisenden Maschine, insbesondere Werkzeugmaschine, oder durch eine externe Einheit erfolgen. In beiden Fallen zeichnet sich das Auswuchtsystem aufgrund des Entfalls sowohl einer eigenen Antriebsvorrichtung als auch einer eigenen Winkelmessvorrichtung durch eine besonders einfache, raumsparende Konstruktion aus, wobei zuverlässige, leistungsfähige Komponenten des Drehtisches zusätzlich als Komponenten des Auswuchtsystems fungieren. Unter dem Drehtisch ist die gesamte Anordnung zu verstehen, welche die drehbare Tischplatte sowie die zugehörigen Lagerungs-, Antriebs-, Mess- und Steuerungsvorrichtungen umfasst.Several provided for driving the table top components, namely the electric drive motor, in particular direct drive motor, as well as its controlled operation and the correct positioning of the table plate enabling angle measuring system are thus at the same time components of the device for balancing the table top. The balancing weights are for example equalizing rings. Likewise, the balancing masses may be designed as ring segments or as balancing weights of other shapes. The calculation of the correct positioning of the balancing masses can be done either by an internal control system of the turntable having machine, in particular a machine tool, or by an external unit. In both cases, the balancing system is characterized by the elimination of both a separate drive device and a separate angle measuring device by a particularly simple, space-saving design, with reliable, powerful components of the turntable also act as components of the balancing system. Under the turntable is to be understood the entire arrangement comprising the rotatable tabletop and the associated storage, drive, measuring and control devices.

Zur Erfassung der Unwucht der Tischplatte können Sensoren, welche – ähnlich wie das Winkelmesssystem – Funktionen in mehreren Systemen erfüllen, und/oder gesonderte Sensoren, die ausschließliche eine Funktion innerhalb des Auswuchtsystems erfüllen, vorgesehen sein.To detect the imbalance of the table top sensors, which - similar to the angle measuring system - perform functions in several systems, and / or separate sensors that only fulfill a function within the balancing system may be provided.

Die Fixierung der Ausgleichsmassen an der Tischplatte kann form- oder kraftschlüssig erfolgen. Während eine kraftschlüssige Fixierung eine beliebig genaue, stufenlose Verstellung ermöglicht, ist im Fall eines Formschlusses zwischen der Ausgleichsmasse und der Tischplatte oder einem fest mit der Tischplatte verbundenen Teil jegliche unbeabsichtigte Verstellung der Ausgleichsmasse während des Betriebs des Drehtisches prinzipbedingt ausgeschlossen. Die beispielsweise in Form von zur Tischplatte und damit zum gesamten Drehtisch konzentrischen Ringen gestalteten Ausgleichsmassen können mit Wälz- oder Gleitlagerungen an der Tischplatte gelagert sein. Im Fall von Wälzlagerungen kennen diese entweder als kombinierte Radial-Axial-Lager, beispielsweise als mehrreihige Schrägrollenlager oder Kreuzrollenlager, oder als separate Radiallager und Axiallager, beispielsweise jeweils in Form von Rollen- oder Nadellagern, gestaltet sein.The fixation of the balancing weights on the table top can be done positively or non-positively. While a non-positive fixing allows an arbitrarily accurate, stepless adjustment, in the case of a positive connection between the balancing mass and the table top or a fixed part connected to the table top any unintentional adjustment of the balancing mass during operation of the turntable is inherently impossible. The for example in the form of concentric rings to the table top and thus the entire turntable designed balancing weights can be stored with rolling or sliding bearings on the table top. In the case of rolling bearings know these can be designed either as combined radial-axial bearings, for example as multi-row tapered roller bearings or cross roller bearings, or as separate radial bearings and thrust bearings, for example in the form of roller or needle bearings.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Ausgleichsmassen, insbesondere Ausgleichsringe, an der Unterseite der Tischplatte angebracht, wobei sie entweder unmittelbar an der Tischplatte oder an einem mit der Tischplatte fest verbundenen Teil gelagert sind. Im Fall einer nicht horizontalen Positionierung der Tischplatte befinden sich die Ausgleichsmassen, verallgemeinert ausgedrückt, somit auf einer dem Maschinengestell zugewandten Stirnseite der typischerweise kreisförmigen Tischplatte. Hierbei überragt die Tischplatte vorzugsweise die Ausgleichsringe in radialer Richtung.According to an advantageous embodiment, the balancing weights, in particular compensating rings, mounted on the underside of the table top, wherein they are either mounted directly on the table top or on a fixedly connected to the table top part. In the case of a non-horizontal positioning of the table top, the balancing weights, expressed in generalized terms, are thus located on an end side of the typically circular table top facing the machine frame. In this case, the table top preferably projects beyond the compensating rings in the radial direction.

Die vorzugsweise auf der Unterseite der Tischplatte befindlichen Ausgleichsmassen sind beispielsweise in einer kreisscheibenförmigen Vertiefung oder in einer kreisförmig umlaufenden Nut angeordnet. In Fällen, in denen die Ausgleichsmassen nicht vollständig innerhalb einer solchen Vertiefung oder Nut angeordnet sind, greifen sie zumindest teilweise in eine solche Vertiefung beziehungsweise Nut ein. Dies hat zum einen den Vorteil, dass am Umfang des Drehtisches keine Bauraum beanspruchenden und möglicherweise Bearbeitungsprozesse behindernden Ausgleichsmassen vorhanden sind. Zum anderen ist durch die Abdeckung der Ausgleichsmassen durch die Tischplatte ein Schutz vor Verschmutzung gegeben.The preferably located on the underside of the table top balancing weights are arranged for example in a circular disc-shaped recess or in a circular circumferential groove. In cases where the balancing masses are not completely disposed within such a recess or groove, they engage at least partially in such a recess or groove. On the one hand, this has the advantage that there is no space at the circumference of the turntable and no compensating masses which would impede installation processes and possibly hamper machining processes. On the other hand, a protection against contamination is given by the cover of the balancing weights through the table top.

Ebenso wie die Verbindung der Ausgleichsmassen mit der Tischplatte kann auch die Verbindung der Ausgleichsmassen mit dem Maschinengestell form- oder kraftschlüssig erfolgen. Unter dem Begriff Maschinengestell wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit jegliche Maschinenkomponente verstanden, die nicht mit der Tischplatte rotiert. In analoger Weise ist auch die Tischplatte nicht notwendigerweise als drehbarer Tisch im engeren Sinne ausgebildet. Vielmehr gilt als Tischplatte allgemein ein am Maschinengestell drehbar gelagertes, vorzugsweise direkt angetriebenes, mittels der mindestens zwei Ausgleichsmassen auszuwuchtendes Teil. Besonders geeignet ist das Auswuchtsystem für Rundachsen, welche für die Drehbearbeitung mit höheren Drehzahlen betrieben werden und hohe Wuchtkapazitäten benötigen. Ein typisches Beispiel hierfür sind Rundachsen, welche Drehzahlen bis 5000 U/min erreichen und Wuchtkapazitäten bis 8 kgm benötigen.As well as the connection of the balancing weights with the table top, the connection of the balancing masses with the machine frame can take place positively or non-positively. The term machine frame is understood without restriction of generality any machine component that does not rotate with the table top. In an analogous manner, the table top is not necessarily designed as a rotatable table in the strict sense. Rather, the table top is generally a rotatably mounted on the machine frame, preferably directly driven, to be balanced by means of at least two balancing part. Particularly suitable is the balancing system for rotary axes, which are operated for turning at higher speeds and require high balancing capacity. A typical example of this are rotary axes, which reach speeds of up to 5000 rpm and require balancing capacities of up to 8 kgm.

Die wahlweise Kopplung der Auswuchtmassen mit der Tischplatte oder mit dem Maschinengestell kann beispielsweise mittels einer pneumatischen, elektromechanischen oder hydraulischen Betätigungsvorrichtung erfolgen. Zusammenfassend werden derartige Betätigungsvorrichtungen als automatische Betätigungsvorrichtungen bezeichnet. Eine deaktivierte Betätigungsvorrichtung ist in typischen Ausgestaltungen gleichbedeutend mit der Kopplung der Ausgleichsmassen mit der Tischplatte. Die Kopplung kann hierbei durch Federkraft bewirkt oder zumindest unterstützt werden.The optional coupling of the balancing masses with the table top or with the machine frame can be done for example by means of a pneumatic, electromechanical or hydraulic actuator. In summary, such actuators are referred to as automatic actuators. A deactivated actuator is in typical embodiments synonymous with the coupling of the balancing weights with the table top. The coupling can be effected by spring force or at least supported.

Ein und dieselbe Sperrvorrichtung, welche beispielsweise pneumatisch betätigbar ist, kann dazu ausgebildet sein, wahlweise eine der Ausgleichsmassen, beide Ausgleichsmassen, oder keine der Ausgleichsmassen formschlüssig mit dem Maschinengestell zu koppeln. In einer Anordnung, die nur geringen Bauraum in radialer Richtung des Drehtisches benötigt, weist die Sperrvorrichtung ein Sperrelement auf, welches in Axialrichtung des Drehtisches verschiebbar ist und vorzugsweise radial innerhalb des Außenumfangs der Tischplatte angeordnet ist.One and the same locking device, which is pneumatically actuated, for example, may be configured to selectively couple one of the balancing weights, both balancing weights, or none of the balancing weights positively to the machine frame. In an arrangement which requires only small space in the radial direction of the turntable, the locking device has a blocking element, which is displaceable in the axial direction of the turntable and is preferably arranged radially within the outer periphery of the table top.

Ausgleichsmassen beliebiger Grundform, insbesondere ringförmige sowie kreissegmentförmige Ausgleichsmassen, sind in besonders raumsparender und geschützter Anordnung in oder an einer umlaufenden T-Nut in der Tischplatte befestigbar. Die zugehörige Betätigungsvorrichtung, welche eine drehfeste Verbindung der Ausgleichsmassen mit der Tischplatte oder mit dem Maschinengestell ermöglicht, kann in diesem Fall mit oder ohne radialen Versatz der T-Nut vorgelagert sein. Entsprechendes gilt für Ausgleichsmassen, die in einer nicht als T-Nut ausgebildeten umlaufenden Nut angeordnet sind. Bei der Betätigungsvorrichtung kann es sich um einen integrierten, beispielsweise pneumatischen Mechanismus der das Auswuchtsystem aufweisenden Rundachse oder um einen externen Betätigungsmechanismus, welcher zum Beispiel an einer Werkzeugmaschine angebracht ist, handeln.Compensatory masses of any basic shape, in particular annular and circular segment-shaped balancing weights, can be fastened in a particularly space-saving and protected arrangement in or on a circumferential T-slot in the table top. The associated actuator, which allows a rotationally fixed connection of the balancing weights with the table top or with the machine frame, may be upstream in this case with or without radial offset of the T-slot. The same applies to balancing masses which are arranged in a non-formed as a T-slot circumferential groove. The actuating device can be an integrated, for example pneumatic, mechanism of the rotary axis system having the balancing system or an external actuating mechanism, which is attached to a machine tool, for example.

Ein besonderer Vorteil des Auswuchtsystems liegt darin, dass dieses automatisiert, ohne manuellen Eingriff einer Bedienperson, in Funktion treten kann.A particular advantage of the balancing system is that it can automatically come into operation without manual intervention of an operator.

Durch die hohe Präzision des Winkelmesssystems, welches bei einem elektrisch direkt angetriebenen Drehtisch ohnehin vorhanden ist, erfolgt auch die Positionierung der Ausgleichsmassen, wofür kein gesonderter Antrieb benötigt wird, mit hoher Präzision. Der gesamte Vorgang des Auswuchtens, das heißt, das Erfassen der Unwucht und das Verstellen der Ausgleichsmassen, kann bei einer mit der Rundachse ausgerüsteten Werkzeugmaschine zeitsparend in Nebenzeiten, zum Beispiel während eines Werkzeugwechsels, erfolgen. Der Auswuchtvorgang kann entweder automatisiert oder durch Eingabe eines entsprechenden Befehls durch den Bediener ausgelöst werden.Due to the high precision of the angle measuring system, which is already present in an electrically directly driven turntable, the positioning of the balancing masses, for which no separate drive is required, with high precision. The entire process of balancing, that is, the detection of imbalance and adjusting the balancing weights, can be done in a machine tool equipped with the rotary axis time-saving in non-productive times, for example, during a tool change. The balancing process can either be automated or initiated by the operator by entering a corresponding command.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen: Several embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Auswuchtsystems, 1 and 2 A first embodiment of a balancing system,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Auswuchtsystems, 3 A second embodiment of a balancing system,

4 bis 6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Auswuchtsystems in verschiedenen Betriebszuständen, 4 to 6 A third embodiment of a balancing system in various operating states,

7 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Auswuchtsystems. 7 A fourth embodiment of a balancing system.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Corresponding or basically equivalent parts are indicated in all figures with the same reference numerals.

Eine in 1 in einer schematischen Schnittdarstellung gezeigte Tischplatte 1 eines auch als Rundachse bezeichneten Drehtisches ist mittels einer Lagerung 2, zum Beispiel einer Wälzlagerung, auf einem Maschinengestell 3 gelagert und mittels eines Elektromotors 4, welcher in 1 nur andeutungsweise skizziert ist, direkt, das heißt ohne Getriebe, angetrieben. Auf der Tischplatte 1 ist ein nicht dargestelltes Werkstück befestigbar. Hinsichtlich der grundsätzlichen Funktion der die Tischplatte 1 umfassenden Rundachse wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik sowie auf die DE 196 40 895 B4 verwiesen.An in 1 in a schematic sectional view of the tabletop shown 1 a turntable, also referred to as a rotary axis, is by means of a bearing 2 , for example, a rolling bearing, on a machine frame 3 stored and by means of an electric motor 4 which is in 1 only hinted sketched, directly, that is without transmission, driven. On the tabletop 1 an unillustrated workpiece can be fastened. Regarding the basic function of the table top 1 comprehensive rotary axis is based on the cited prior art and on the DE 196 40 895 B4 directed.

An der Unterseite, das heißt der dem Maschinengestell 3 zugewandten Seite, der Tischplatte 1 sind zwei Ausgleichsmassen 5, 6 in Form von jeweils eine Unwucht aufweisenden Ausgleichsringen angeordnet. In dem in 1 dargestellten Betriebszustand sind die Ausgleichsmassen 5, 6 drehfest mit der Tischplatte 1 verbunden. Die Ausgleichsmassen 5, 6 an der Tischplatte 1 fixierende Kräfte sind in 1 durch Pfeile symbolisiert. Zur Feststellung einer Unwucht der Rundachse ist ein Sensorsystem 7 vorgesehen, welches einen Unwuchtsensor 8 sowie ein Winkelmesssystem 9 umfasst. Beim Winkelmesssystem 9 handelt es sich um ein inkrementelles oder zur Absolutwertbestimmung geeignetes Messsystem der Rundachse. Die von diesem Winkelmesssystem 9, welches sowohl eine Komponente des elektrischen Direktantriebs des Drehtisches als auch eine Komponente des Sensorsystems 7 ist, gelieferten Daten werden an eine Steuerungseinheit 10 übertragen. Die Steuerungseinheit 10 kann die Maschinensteuerung einer den Drehtisch aufweisenden Werkzeugmaschine oder eine mit einer solchen zentralen Maschinensteuerung verknüpfte Steuerungskomponente sein.At the bottom, that is the machine frame 3 facing side, the tabletop 1 are two balancing weights 5 . 6 arranged in the form of balancing rings each having an imbalance. In the in 1 shown operating state are the balancing weights 5 . 6 rotatably with the table top 1 connected. The balancing weights 5 . 6 at the table top 1 fixing forces are in 1 symbolized by arrows. To determine an imbalance of the rotary axis is a sensor system 7 provided, which is an unbalance sensor 8th as well as an angle measuring system 9 includes. At the angle measuring system 9 it is an incremental measuring system of the rotary axis or suitable for absolute value determination. The of this angle measuring system 9 which is both a component of the direct electrical drive of the turntable and a component of the sensor system 7 is, delivered data is sent to a control unit 10 transfer. The control unit 10 For example, the machine controller may be a machine tool having the turntable or a control component associated with such a central machine controller.

In 2 ist mit S1 der Schwerpunkt der Tischplatte 1 ohne Ausgleichsmassen 5, 6 bezeichnet. Die Schwerpunkte der Ausgleichsmassen 5, 6 befinden sich vor dem Auswuchtvorgang in mit P5a, P6a bezeichneten Ausgangspositionen. In diesen Ausgangspositionen P5a, P6a legt der Schwerpunkt der Anordnung aus beiden Ausgleichsmassen 5, 6 auf der mit R bezeichneten Rotationsachse des Drehtisches. Um die Unwucht des Drehtisches auszugleichen, werden die Ausgleichsmassen 5, 6 in die Endpositionen P5b, P6b gebracht, in welcher der Schwerpunkt S2 der Anordnung aus beiden Ausgleichsmassen 5, 6 von der Rotationsachse R beabstandet ist. Zentrifugalkräfte sind in 2 durch von den Schwerpunkten S1, S2 ausgehende Pfeile veranschaulicht.In 2 is the center of gravity of the table top with S1 1 without balancing weights 5 . 6 designated. The main focuses of the balancing weights 5 . 6 are before the balancing process in P5a, P6a designated starting positions. In these starting positions P5a, P6a, the center of gravity of the arrangement is composed of two balancing weights 5 . 6 on the rotation axis of the turntable marked R. To compensate for the imbalance of the turntable, the balancing weights 5 . 6 brought into the end positions P5b, P6b, in which the center of gravity S2 of the arrangement of two balancing weights 5 . 6 is spaced from the axis of rotation R. Centrifugal forces are in 2 illustrated by the focal points S1, S2 outgoing arrows.

Die Verstellung der Ausgleichsmassen 5, 6 geschieht dadurch, dass diese relativ zum Maschinengestell 3 fixiert werden und dabei die Tischplatte 1 mittels des Elektromotors 4 verdreht wird. Nach dem Verstellvorgang werden die Ausgleichsmassen 5, 6 wieder drehfest mit der Tischplatte 1 verbunden, was kraft- oder formschlüssig erfolgen kann.The adjustment of the balancing weights 5 . 6 happens because these are relative to the machine frame 3 be fixed while the table top 1 by means of the electric motor 4 is twisted. After adjustment, the balancing weights 5 . 6 again rotatably with the table top 1 connected, which can be done positive or positive.

Anhand der in den 3 bis 7 skizzierten Ausführungsbeispiele werden im Folgenden verschiedene Möglichkeiten der wahlweisen Kopplung der Ausgleichsmassen 5, 6 mit der Tischplatte 1 oder mit dem Maschinengestell 3 erläutert. Jeder dieser Koppelmechanismen ist in die Anordnung nach den 1 und 2 integrierbar.On the basis of in the 3 to 7 sketched embodiments will be below different ways of selectively coupling the balancing weights 5 . 6 with the tabletop 1 or with the machine frame 3 explained. Each of these coupling mechanisms is in the arrangement of the 1 and 2 integrated.

Im Ausführungsbeispiel nach 3 sind die beiden Ausgleichsmassen 5, 6 als Ringe ausgebildet und mittels Lagerungen 11 verstellbar an der Tischplatte 1 gelagert. Die Ausgleichsmassen 5, 6 haben identische Abmessungen und sind axial hintereinander innerhalb einer umlaufenden Nut 12 auf der Unterseite der Tischplatte 1 angeordnet. Beim regulären, ausgewuchteten Betrieb der Tischplatte 1 sind die Ausgleichsmassen 5, 6 durch Halteelemente 13, beispielsweise Federn, drehfest relativ zur Tischplatte 1 positioniert. Für den Auswuchtvorgang, das heißt die Verstellung der Ausgleichsmassen 5, 6, wird eine Betätigungsvorrichtung 14 verwendet, welche eine Sperrvorrichtung 15 mit einem Sperrelement 16 umfasst, mit welchem eine der Ausgleichsmassen 5, 6 oder beide Ausgleichsmassen 5, 6 drehfest mit dem Maschinengestell 3 verbindbar ist bzw. verbindbar sind.In the embodiment according to 3 are the two balancing weights 5 . 6 designed as rings and by means of bearings 11 adjustable on the table top 1 stored. The balancing weights 5 . 6 have identical dimensions and are axially behind each other within a circumferential groove 12 on the underside of the tabletop 1 arranged. For regular, balanced operation of the tabletop 1 are the balancing weights 5 . 6 by holding elements 13 , For example, springs, rotatably relative to the table top 1 positioned. For the balancing process, that is the adjustment of the balancing weights 5 . 6 , becomes an actuator 14 used, which is a locking device 15 with a blocking element 16 includes, with which one of the balancing weights 5 . 6 or both balancing weights 5 . 6 rotatably with the machine frame 3 is connectable or connectable.

Eine mögliche Funktionsweise der als Koppelvorrichtung dienenden Sperrvorrichtung 15 geht aus den 4 bis 6 hervor. Während das mittels der hier nicht dargestellten Betätigungsvorrichtung 14 verschiebbare Sperrelement 16 in der Anordnung nach 4 mit keiner der Ausgleichsmassen 5, 6 gekoppelt ist, ist in der Anordnung nach 5 eine Kopplung mit beiden Ausgleichsmassen 5, 6 und in der Anordnung nach 6 eine Kopplung lediglich mit der Ausgleichsmasse 6 gegeben. In dem in 5 skizzierten Betriebszustand ist somit eine gemeinsame Verdrehung beider Ausgleichsmassen 5, 6 möglich, wogegen in der Anordnung nach 6 der Spreizwinkel zwischen den Ausgleichsmassen 5, 6 verstellbar ist. Ebenso wie im Ausführungsbeispiel nach 3 kann es sich im Ausführungsbeispiel nach den 4 bis 6 bei den Ausgleichsmassen 5, 6 entweder um geschlossene Ringe oder um Ringsegmente handeln. Auch die Ausgestaltung der Ausgleichsmassen 5, 6 als kompakte, beispielsweise quaderförmige Gewichte ist in beiden Fällen möglich.A possible mode of operation of the locking device serving as a coupling device 15 goes out of the 4 to 6 out. While that by means of the actuator, not shown here 14 sliding blocking element 16 in the arrangement 4 with none of the balancing weights 5 . 6 is coupled, is in the arrangement according to 5 a coupling with both balancing weights 5 . 6 and in the arrangement 6 a coupling only with the balancing mass 6 given. In the in 5 sketched operating state is thus a common rotation of both balancing weights 5 . 6 possible, whereas in the arrangement according to 6 the spread angle between the balancing weights 5 . 6 is adjustable. As in the embodiment according to 3 It may be in the embodiment of the 4 to 6 at the balancing weights 5 . 6 either around closed rings or around ring segments. The design of the balancing weights 5 . 6 as a compact, for example cuboid weights is possible in both cases.

Im Ausführungsbeispiel nach 7 ist die umlaufende Nut 12 an der dem Maschinengestell 3 zugewandten Seite der Tischplatte 1 als T-Nut ausgebildet. Innerhalb der T-Nut 12 befindet sich ein im dargestellten Querschnitt kreuzförmiges Führungselement 17, welches fest mit der Ausgleichsmasse 5 verbunden und durch Federn 13 gegen Wandungen der T-Nut 12 gedrückt wird. Anders als im Ausführungsbeispiel nach den 4 bis 6 wird in diesem Fall eine drehfeste Verbindung zwischen der Ausgleichsmasse 5 und der Tischplatte 1 nicht form- sondern kraftschlüssig hergestellt. Der Kraftschluss zwischen der Ausgleichsmasse 5 und der Tischplatte 1 ist aufhebbar, indem die Ausgleichsmasse 5 mittels der Betätigungsvorrichtung 14 angehoben wird. Eine Hubbewegung der Ausgleichsmasse 5 einschließlich des Führungselementes 17 ist in 7 durch Doppelpfeile angedeutet. Die Betätigungsvorrichtung 14 kann beispielsweise als pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Aktor ausgebildet sein.In the embodiment according to 7 is the circumferential groove 12 at the machine frame 3 facing side of the table top 1 designed as a T-slot. Inside the T-slot 12 there is a cross-shaped in the illustrated cross-section guide element 17 , which firmly with the balancing mass 5 connected and by springs 13 against walls of the T-slot 12 is pressed. Unlike in the embodiment of the 4 to 6 is in this case a rotationally fixed connection between the balancing mass 5 and the tabletop 1 not form-fitting but made strong. The adhesion between the balancing mass 5 and the tabletop 1 is repealable by the balancing mass 5 by means of the actuator 14 is raised. A lifting movement of the balancing mass 5 including the guide element 17 is in 7 indicated by double arrows. The actuator 14 can be designed for example as a pneumatic, hydraulic or electrical actuator.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Tischplattetabletop
22
Lagerungstorage
33
Maschinengestellmachine frame
44
Elektromotorelectric motor
55
AusgleichsmasseLeveling compound
66
AusgleichsmasseLeveling compound
77
Sensorsystemsensor system
88th
Unwuchtsensorunbalance sensor
99
WinkelmesssystemAngle measuring system
1010
Steuerungseinheitcontrol unit
1111
Lagerungstorage
1212
Nutgroove
1313
Halteelement, FederRetaining element, spring
1414
Betätigungsvorrichtungactuator
1515
Sperrvorrichtunglocking device
1616
Sperrelementblocking element
1717
Führungselementguide element
P5aP5a
Ausgangspositionstarting position
P6aP6a
Ausgangspositionstarting position
P5bP5b
Endpositionend position
P6bP6b
Endpositionend position
RR
Rotationsachseaxis of rotation
S1S1
Schwerpunktmain emphasis
S2S2
Schwerpunktmain emphasis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102008030925 A1 [0003] DE 102008030925 A1 [0003]
  • DE 19640895 B4 [0024] DE 19640895 B4 [0024]

Claims (11)

Auswuchtsystem eines Drehtisches, umfassend – eine Tischplatte (1), an welcher ein Werkstück befestigbar ist, – einen zum Antrieb der Tischplatte (1) vorgesehenen Elektromotor (4), – ein zur Ansteuerung des Elektromotors (4) sowie Winkelbestimmung der Tischplatte (1) vorgesehenes Winkelmesssystem (9), – ein Sensorsystem (7) zur Detektion einer Unwucht der Tischplatte (1), – zwei Ausgleichsmassen (5, 6), welche jeweils wahlweise drehfest in Relation zur Tischplatte (1) oder in Relation zu einem Maschinengestell (3), auf welchem die Tischplatte (1) gelagert ist, positionierbar sind, wobei der Elektromotor (4) zur Positionierung der Ausgleichsmassen (5, 6) vorgesehen und das den Elektromotor (4) ansteuernde Winkelmesssystem (9) zugleich Winkelmesssystem des Sensorsystems (7) zur Detektion der Unwucht der Tischplatte (1) ist.Balancing system of a turntable, comprising - a table top ( 1 ), to which a workpiece can be fastened, - one for driving the table top ( 1 ) provided electric motor ( 4 ), - one for controlling the electric motor ( 4 ) and angle determination of the table top ( 1 ) provided angle measuring system ( 9 ), - a sensor system ( 7 ) for detecting an imbalance of the table top ( 1 ), - two balancing weights ( 5 . 6 ), which in each case optionally rotationally fixed in relation to the table top ( 1 ) or in relation to a machine frame ( 3 ), on which the tabletop ( 1 ), are positionable, wherein the electric motor ( 4 ) for positioning the balancing weights ( 5 . 6 ) and that the electric motor ( 4 ) controlling angle measuring system ( 9 ) at the same time angle measuring system of the sensor system ( 7 ) for detecting the imbalance of the table top ( 1 ). Auswuchtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (4) zum Direktantrieb der Tischplatte (1) vorgesehen ist.Balancing system according to claim 1, characterized in that the electric motor ( 4 ) for direct drive of the table top ( 1 ) is provided. Auswuchtsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmassen (5, 6) an der Tischplatte (1) wälzgelagert sind.Balancing system according to claim 1 or 2, characterized in that the balancing masses ( 5 . 6 ) on the table top ( 1 ) are roller-mounted. Auswuchtsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmassen (5, 6) an der Tischplatte (1) gleitgelagert sind.Balancing system according to claim 1 or 2, characterized in that the balancing masses ( 5 . 6 ) on the table top ( 1 ) are slidably mounted. Auswuchtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmassen (5, 6) an einer dem Maschinengestell (3) zugewandten Stirnseite der Tischplatte (1) gelagert und radial von einem Teil der Tischplatte (1) umgeben sind.Balancing system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the balancing weights ( 5 . 6 ) on a machine frame ( 3 ) facing end side of the table top ( 1 ) and radially from a part of the table top ( 1 ) are surrounded. Auswuchtsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmassen (5, 6) in einer Nut (12) in der Tischplatte (1) angeordnet sind.Balancing system according to claim 5, characterized in that the balancing weights ( 5 . 6 ) in a groove ( 12 ) in the table top ( 1 ) are arranged. Auswuchtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmassen (5, 6) kraftschlüssig mit der Tischplatte (1) koppelbar sind.Balancing system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the balancing weights ( 5 . 6 ) frictionally with the table top ( 1 ) can be coupled. Auswuchtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmassen (5, 6) formschlüssig mit der Tischplatte (1) koppelbar sind.Balancing system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the balancing weights ( 5 . 6 ) in a form-fitting manner with the tabletop ( 1 ) can be coupled. Auswuchtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine automatische Betätigungsvorrichtung (14), mit welcher eine Kopplung der Ausgleichsmassen (5, 6) mit der Tischplatte (1) aufhebbar und zugleich eine Kopplung der Ausgleichsmassen (5, 6) mit dem Maschinengestell (3) herstellbar ist.Balancing system according to one of claims 1 to 6, characterized by an automatic actuating device ( 14 ), with which a coupling of the balancing weights ( 5 . 6 ) with the table top ( 1 ) and at the same time a coupling of the balancing weights ( 5 . 6 ) with the machine frame ( 3 ) can be produced. Auswuchtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Sperrvorrichtung (15), welche dazu ausgebildet ist, wahlweise keinen, einen, oder beide Ausgleichsmassen (5, 6) formschlüssig mit dem Maschinengestell (3) zu koppeln.Balancing system according to one of Claims 1 to 9, characterized by a blocking device ( 15 ), which is designed to optionally one, one, or both balancing masses ( 5 . 6 ) positively with the machine frame ( 3 ) to couple. Auswuchtsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung (15) ein in Axialrichtung des Drehtisches (1) verschiebbares Sperrelement (16) aufweist.Balancing system according to claim 10, characterized in that the locking device ( 15 ) in the axial direction of the turntable ( 1 ) displaceable blocking element ( 16 ) having.
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