DE10116689A1

DE10116689A1 - Dynamic balancing device for rotating crankshaft has measuring station calibrated using selected master component

Info

Publication number: DE10116689A1
Application number: DE2001116689
Authority: DE
Inventors: Werner Kissel
Original assignee: Schenck RoTec GmbH
Current assignee: Schenck RoTec GmbH
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2002-10-10
Also published as: JP2003004574A

Abstract

The device has a measuring station (2) calibrated via a master component, an automatic gripper (7) used for feeding the master component and the crankshaft to be balanced to and from the measuring station, a magazine (12) associated with the measuring station containing a number of master components in respective drawers (13), from which the required master component is extracted via the gripper.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum dynamischen Auswuchten von rotierenden Teilen, insbesondere Kurbelwel len, mit einer Meßstation, die mit Hilfe eines Meisterteils einstellbar ist, und mit einer automatisch gesteuerten För dereinrichtung, durch welche die auszuwuchtenden Teile und das Meisterteil in die Meßstation einlegbar und aus dieser entnehmbar sind.The invention relates to a device for dynamic Balancing rotating parts, especially crankshaft len, with a measuring station using a master part is adjustable, and with an automatically controlled För the device through which the parts to be balanced and the master part can be inserted into and out of the measuring station are removable.

Einrichtungen der angegebenen Art werden in der Serienfer tigung eingesetzt, um größere Stückzahlen rotierender Teile wirtschaftlich auswuchten zu können. Um die geforderte Aus wuchtqualität gewährleisten zu können, ist bei solchen Ein richtungen in regelmäßigen Abständen eine Überprüfung der Einstellung der Meßstation notwendig. Dies geschieht mit Hilfe von Meisterteilen, beispielsweise Meister-Kurbelwel len, die perfekt ausgewuchtet sind und in der Meßstation zur Anzeige von Nullwerten führen müssen.Devices of the specified type are in series production used for larger numbers of rotating parts to be able to balance economically. To the required Aus To be able to guarantee balance quality is one of those a periodic review of the Setting of the measuring station necessary. This happens with With the help of master parts, for example master crank shaft len that are perfectly balanced and in the measuring station lead to the display of zero values.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Ein richtung der eingangs genannten Art mit einfachen kosten günstigen Mitteln das Bereithalten und automatische Einle gen von Meisterteilen in die Meßstation zu ermöglichen. The invention has for its object at a direction of the type mentioned with simple costs cheap means to keep ready and automatic loading enable master parts in the measuring station.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein der Meßstation zugeordnetes Magazin gelöst, das Aufnahmen für mehrere Mei sterteile und eine von Hand oder automatisch steuerbare Zuführeinrichtung aufweist, durch welche ein ausgewähltes Meisterteil aus dem Magazin anstelle eines auszuwuchtenden Teils der Fördereinrichtung zum Transport in die Meßstation zuführbar ist.The object is achieved by one of the measuring station assigned magazine solved, the recordings for several mei parts and one that can be controlled manually or automatically Has feed device through which a selected Master part from the magazine instead of one to be balanced Part of the conveyor for transport to the measuring station is feedable.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Auswuchteinrichtung ermöglicht auf einfache Weise eine automatische Einschleu sung von Meisterteilen in die Meßstation unter Verwendung einer nur in einer Ebene bewegbaren Fördereinrichtung. Das Meisterteilemagazin kann beispielsweise platzsparend über einem Band zum Zuführen der auszuwuchtenden Teile oder Abführen der ausgewuchteten Teile angrenzend an die Bewe gungsbahn der Fördereinrichtung angeordnet sein, so daß die Meisterteile mit Hilfe eines einfachen, vorzugsweise gerad linigen Bewegungsvorgangs durch die Zufuhreinrichtung in die Bahn der Fördereinrichtung bewegt und von dieser aufge nommen werden können.The configuration of the balancing device according to the invention enables automatic insertion in a simple manner solution of master parts in the measuring station using a conveyor that can only be moved in one plane. The Master parts magazine can save space, for example a belt for feeding the parts to be balanced or Removal of the balanced parts adjacent to the movement supply path of the conveyor be arranged so that the Master parts using a simple, preferably straight linear movement through the feed device in the path of the conveyor moves and up from this can be taken.

Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der das Magazin mehrere übereinander angeordnete Schubladen aufweist, die zur Zuführung eines Meisterteils in die Förderbahn der För dereinrichtung bewegbar sind. Eine andere vorteilhafte Aus gestaltung des Magazins, die in der Höhe nur wenig Bauraum benötigt, weist eine quer zur Förderbahn der Fördereinrich tung verschiebbare Plattform auf, auf der in Verschiebrich tung nebeneinander Aufnahmen für mehrere Meisterteile vor gesehen sind.An embodiment in which the magazine is advantageous has a plurality of drawers arranged one above the other for feeding a master part into the conveyor track of the För the device are movable. Another advantageous out design of the magazine, which has little space in height required, has a transversely to the conveyor track of the conveyor movable platform on which in Verschiebrich next to each other, recordings for several master parts are seen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläu tert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen Further advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail below using exemplary embodiments tert, which are shown in the drawing. Show it

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Auswuchten von Kurbelwellen, Fig. 1 is a view of a device according to the invention for the balancing of crankshafts,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Meisterwellenmagazins der Einrichtung gemäß Fig. 2, Fig. 2 is a side view of the master shaft magazine of the device according to Fig. 2,

Fig. 3 ein Magazin für eine größere Zahl von Meisterwel len, Fig. 3 is a magazine for a larger number of Meisterwel len,

Fig. 4 ein Meisterwellenmagazin in Revolverbauart, Fig. 4 is a master shaft magazine in the turret type,

Fig. 5 ein Meisterwellenmagazin mit von Hand bewegbarem Wagen, Fig. 5, a master shaft magazine manually movable trolley,

Fig. 6 ein Meisterwellenmagazin mit motorisch bewegbarem Wagen. Fig. 6 is a master shaft magazine with a motor-driven carriage.

Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung umfaßt eine Kurbelwel lenauswuchtmaschine 1 mit einer Meßstation 2 und einer Aus gleichsstation 3, sowie ein Ladeportal 4 mit einem an einer Brückenschiene 5 horizontal verfahrbaren Wagen 6, der zwei vertikal bewegbare Greifer 7, 8 trägt. Das Ladeportal 4 überspannt die Auswuchtmaschine 1 und beiderseits derselben angeordnete Transportbänder, nämlich ein Zulaufband 9, ein Ablaufband 10 für Gut-Teile und ein Ablaufband 11 für Außer-Toleranz-Teile. Auf dem Zulaufband 9 werden auszu wuchtende Kurbelwellen in transportgerechter Lage bis in die Transportebene der Greifer 7, 8 transportiert, von dem Greifer 7 aufgenommen und in die Meßstation 2 eingelegt. Nach dem Messen der Unwucht wird die jeweils gemessene Welle von dem Greifer 8 in die Ausgleichsstation 3 trans portiert und gleichzeitig mit Hilfe des Greifers 7 eine andere Welle zur Messung der Unwucht in die Meßstation 2 eingelegt. Nach dem Ausgleich der Unwucht erfolgt der Rück transport der ausgeglichenen Welle in die Meßstation 2 zur Kontrolle der Restunwucht und der Transport der anderen vermessenen Welle in die Ausgleichsstation 3. Liegt die Restunwucht der ausgeglichenen Welle in der Toleranz, so wird die ausgeglichene Welle auf das Ablaufband 10 transportiert. Ist die Restunwucht auch nach zweimaligem Ausgleich noch außer Toleranz, so erfolgt die Ablage der Welle auf das Ablaufband 11.The device shown in Fig. 1 comprises a crankshaft lenauswuchtmaschine 1 with a measuring station 2 and an equalization station 3 , and a charging portal 4 with a horizontally movable on a bridge rail 5 carriage 6 , which carries two vertically movable grippers 7 , 8 . The loading portal 4 spans the balancing machine 1 and conveyor belts arranged on both sides thereof, namely an inlet belt 9 , an outlet belt 10 for good parts and an outlet belt 11 for out-of-tolerance parts. On the feed belt 9 , crankshafts to be balanced are transported in a position suitable for transport up to the transport plane of the grippers 7 , 8 , picked up by the gripper 7 and inserted into the measuring station 2 . After measuring the unbalance, the shaft measured in each case is trans ported from the gripper 8 into the compensation station 3 and, at the same time, another shaft for measuring the unbalance is inserted into the measuring station 2 with the aid of the gripper 7 . After the unbalance has been compensated, the balanced shaft is returned to the measuring station 2 for checking the residual unbalance and the other measured shaft is transported to the compensating station 3 . If the residual unbalance of the balanced shaft is within the tolerance, the balanced shaft is transported to the discharge belt 10 . If the residual unbalance is still out of tolerance even after two compensations, the shaft is deposited on the discharge belt 11 .

In regelmäßigen Abständen, z. B. nach Durchlauf einer vor gewählten Stückzahl von Wellen, ist eine Kontrolle der Meß station 2 mit Hilfe einer Meisterwelle erforderlich. Da auf der Maschine unterschiedliche Kurbelwellentypen ausgewuch tet werden, sind auch unterschiedliche Meisterwellen erfor derlich, und zwar für jeden Kurbelwellentyp eine zugeord nete Meisterwelle. Um diesen Vorgang automatisch durchfüh ren zu können, ist über dem Ablaufband 11 in einem Abstand von der Bewegungsbahn der Greifer 7, 8 ein Magazin 12 für Meisterwellen vorgesehen. Wie aus Fig. 2 zu ersehen, weist das Magazin 12 zwei übereinander liegende Schubladen 13, 14 auf, die jeweils eine Meisterwelle aufnehmen. Die Schubla den 13, 14 können einzeln horizontal soweit aus dem Magazin herausgefahren werden, daß sich die darin befindlichen Mei sterwellen in der Arbeitsebene E der Greifer 7, 8 befinden und beispielsweise mit Hilfe des Greifers 7 gegriffen und herausgehoben werden können, wenn dieser in die entspre chende Position über dem Ablaufband 11 gefahren wird. Je nach dem welche Meisterwelle zur Kontrolle der Meßstation 2 benötigt wird, wird die entsprechende Schublade, in Fig. 2 ist es die Schublade 13, von der Maschinensteuerung durch Ansteuerung ihres Hubzylinders in die Offenstellung gefah ren und durch eine die Offenstellung der Schublade 13 berücksichtigende Steuerung des Greifers 7 die darin befindliche Meisterwelle in die Meßstation 2 transportiert und nach erfolgter Kontrolle der Meßstation 2 wieder in die offene Schublade 13 zurückgelegt. Anschließend wird die Schublade 13 in das Magazin 12 eingefahren, wodurch der Greiferweg zur Ablage von Außer-Toleranz-Wellen auf dem Ablaufband 11 wieder freigegeben wird.At regular intervals, e.g. B. after passage of a pre-selected number of waves, a control of the measuring station 2 with the help of a master shaft is required. Since different types of crankshafts are balanced on the machine, different master shafts are also required, namely an assigned master shaft for each type of crankshaft. In order to be able to carry out this process automatically, a magazine 12 for master shafts is provided above the discharge belt 11 at a distance from the path of movement of the grippers 7 , 8 . As can be seen from FIG. 2, the magazine 12 has two drawers 13 , 14 lying one above the other, each of which receives a master shaft. The Schubla the 13 , 14 can be moved individually horizontally as far from the magazine that the Mei sterwellen therein are in the working plane E of the grippers 7 , 8 and can be gripped and lifted, for example with the help of the gripper 7 , if this in the Corresponding position is moved over the discharge belt 11 . Depending on which master shaft is required to control the measuring station 2 , the corresponding drawer, in Fig. 2 it is the drawer 13 , ren from the machine control by actuating its lifting cylinder in the open position and by a control taking the open position of the drawer 13 into account the gripper 7 transports the master shaft located therein to the measuring station 2 and, after checking the measuring station 2, puts it back in the open drawer 13 . Then the drawer 13 is moved into the magazine 12 , whereby the gripper path for depositing out-of-tolerance shafts on the discharge belt 11 is released again.

Für die Anordnung des Magazins 12 kommt neben dem Raum über dem Ablaufband 11 auch ein Raum über dem Zulaufband 9 oder über dem Ablaufband 10 in Betracht. Auch kann, wie in Fig. 1 gezeigt, beispielsweise über dem Ablaufband 10 ein zweites Magazin 15 mit zwei Schubladen 16, 17 angeordnet sein, um bei nach oben begrenzter Hubhöhe der Greifer 7, 8 eine größere Zahl von Meisterwellen bereithalten zu können.In addition to the space above the discharge belt 11 , a space above the feed belt 9 or above the discharge belt 10 can also be used for the arrangement of the magazine 12 . Also, as shown in FIG. 1, a second magazine 15 with two drawers 16 , 17 can be arranged, for example, above the discharge belt 10 , in order to be able to hold a larger number of master shafts at an upwardly limited lifting height of the grippers 7 , 8 .

Fig. 3 zeigt ein Magazin 18, das für eine Auswuchteinrich tung mit einem Ladeportal größerer Hubhöhe bestimmt ist. Das Magazin 18 ist über einem Förderband 19 angeordnet, das Kurbelwellen 20 auf Paletten dem Ladeportal zuführt oder von diesem abführt, und befindet sich in einem ausreichen den Abstand von der Transportebene E der Greifer 7, 8 des Ladeportals. Das Magazin 18 hat sechs übereinander angeord nete Schubladen 21, die jeweils eine andere Meisterwelle 22 enthalten. Die Schubladen 21 sind unabhängig voneinander jeweils durch einen eigenen Antrieb 23, zum Beispiel einen Luftzylinder oder Getriebemotor in die Offen- und Schließ stellung bewegbar. Die Antriebe 23 sind durch die Maschi nensteuerung einzeln ansteuerbar, um die jeweils ausge wählte Meisterwelle der Meßstation der Auswuchtmaschine zuführen zu können. Die Steuerung des Ladeportals ist mit der Steuerung der Antriebe 23 derart verknüpft, daß ein Greifer des Ladeportals bei einer geöffneten Schublade 21 jeweils in die Höhe der geöffneten Schublade fährt, um die darin befindliche Meisterwelle 22 zu entnehmen oder abzule gen. Sind alle Schubladen 21 geschlossen, so kann der Grei fer an dem Magazin 18 vorbei bis auf die Höhe des Förder bands 19 nach unten fahren, um dort eine Kurbelwelle 20 abzulegen oder zu entnehmen. Fig. 3 shows a magazine 18 which is intended for a Auswuchtinrich device with a loading portal with a larger lifting height. The magazine 18 is arranged above a conveyor belt 19 , which feeds or removes crankshafts 20 on pallets from the loading portal, and is located at a sufficient distance from the transport plane E of the grippers 7 , 8 of the loading portal. The magazine 18 has six superposed drawer 21 , each containing a different master shaft 22 . The drawers 21 can be moved independently of one another by their own drive 23 , for example an air cylinder or gear motor in the open and closed position. The drives 23 are individually controllable by the machine controller so that the selected master shaft can be fed to the measuring station of the balancing machine. The control of the loading portal is linked to the control of the drives 23 in such a way that a gripper of the loading portal moves to the height of the opened drawer when the drawer 21 is open, in order to remove or remove the master shaft 22 therein. All the drawers 21 are closed , the gripper can drive past the magazine 18 down to the height of the conveyor belt 19 in order to deposit or remove a crankshaft 20 there.

Fig. 4 zeigt ein Magazin 25 in Revolverbauweise, das wiederum über einem Förderband 19 angeordnet ist. An einem auf einem Schlitten 28 um eine horizontale Achse drehbar gela gerten Rad 26 sind einzelne Gondeln 27 um horizontale Ach sen drehbar gelagert. Die Gondeln 27 sind nach oben offen und enthalten jeweils eine Meisterwelle 22. Die Lagerung der Gondeln 27 befindet sich vorzugsweise oberhalb ihres Schwerpunkts. Zudem können Mittel vorgesehen sein, die die Gondeln 27 in horizontaler Lager halten. Durch Drehen des Rades 26 wird die Gondel mit der ausgewählten Meisterwelle in die vorgesehene, in der oberen Hälfte des Rades liegende Entnahmeposition gebracht. Bei der Darstellung gemäß Fig. 4 befindet sich die Entnahmeposition senkrecht über der Drehachse des Rades 26. Zum Entnehmen einer Meisterwelle 22 kann bei der Gestaltung des Magazins 25 der Greifer des Ladeportals immer die gleiche Höhe anfahren. Zum Anfahren des Förderbands 19 wird das Magazin 25 mit dem Schlitten 28 mit Hilfe eines Linearantriebs 29 horizontal in eine Posi tion P bewegt, in der das Magazin 25 außerhalb der Greifer bahn liegt. Fig. 4 shows a magazine 25 in turret design, which in turn is arranged above a conveyor belt 19 . On a sled 28 about a horizontal axis gela gered wheel 26 individual gondolas 27 are rotatably mounted about horizontal axes sen. The gondolas 27 are open at the top and each contain a master shaft 22 . The gondolas 27 are preferably located above their center of gravity. In addition, means can be provided which hold the gondolas 27 in horizontal bearings. By turning the wheel 26 , the nacelle with the selected master shaft is brought into the intended removal position located in the upper half of the wheel. In the illustration according to FIG. 4, the extraction position is perpendicular to the axis of rotation of gear 26. To remove a master shaft 22 , the gripper of the loading portal can always approach the same height when designing the magazine 25 . To start the conveyor belt 19 , the magazine 25 is moved horizontally with the carriage 28 with the aid of a linear drive 29 into a position P, in which the magazine 25 lies outside the gripper path.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Magazin 30 befindet sich über dem Förderband 19 unter einer Abdeckung 31 in ausreichendem Abstand von der Achsenebene der Greifer 7, 8 eine in Längs richtung des Förderbands 19 horizontal verschiebbare Platt form 32, auf der Meisterwellen 22 nebeneinander auf Palet ten gelagert sind. Die Plattform 32 kann von Hand in defi nierte Rastpositionen geschoben werden, wobei sich in jeder Rastposition eine andere Meisterwelle 22 in der Transporte bene E des Greifers 7 befindet. Die Rastpositionen werden mit Endschaltern überwacht, so daß eine automatische Kon trolle des in der Transportebene E befindlichen Meisterwel lentyps durch die Maschinensteuerung möglich ist. Nach dem Einschieben der ausgewählten Meisterwelle in die vorgese hene Rastposition erfolgt der Transport der Meisterwelle in die Meßstation und zurück zur Plattform wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen automatisch. In the magazine 30 shown in Fig. 5 is above the conveyor belt 19 under a cover 31 at a sufficient distance from the axis plane of the grippers 7 , 8 a horizontally displaceable in the longitudinal direction of the conveyor belt 19 platform 32 , on the master shaft 22 side by side on pallet are stored. The platform 32 can be pushed by hand into defined locking positions, with a different master shaft 22 in the transport plane E of the gripper 7 being in each locking position. The locking positions are monitored with limit switches, so that automatic control of the Meisterwel l type located in the transport level E is possible by the machine control. After inserting the selected master shaft into the pre-selected resting position, the master shaft is automatically transported into the measuring station and back to the platform, as in the previous exemplary embodiments.

Fig. 6 zeigt eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5. Die in ihrer Länge vergrößerte Plattform 32 trägt hier sechs Meisterwellen 22 und kann vollautomatisch mit Hilfe eines Getriebemotors 33 in die zur Entnahme einer ausgewählten Meisterwelle vorgesehene Entnahmeposition gefahren werden. Der Getriebemotor wird durch die Maschi nensteuerung entsprechend gesteuert. FIG. 6 shows a development of the exemplary embodiment according to FIG. 5. The platform 32 , which is enlarged in length here, carries six master shafts 22 and can be moved fully automatically with the aid of a gear motor 33 into the removal position provided for removing a selected master shaft. The gear motor is controlled accordingly by the machine control.

Claims

1. Device for dynamic balancing of rotating parts, especially crankshafts, with a measuring station that can be adjusted with the help of a master part, and with an automatically controlled conveying device through which the parts to be balanced and the master part can be inserted into and removed from the measuring station are characterized by a magazine ( 12 ) assigned to the measuring station ( 2 ), which has receptacles for several master parts and a feed device through which a selected master part from the magazine ( 12 ) can be fed to the conveyor for transport to the measuring station ( 2 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the feed device by an automatic Control device is controllable.

3. Device according to claim 2, characterized in that the control of the feeder with the machine control and / or the control of the conveyor device is linked.

4. Device according to claim 1, characterized in that the feed device can be operated by hand and their respective operating position by means of a monitor chungseinrichtung is detectable.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the master parts by the Feeding device in the conveyor track of the conveyor device tion are movable.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magazine ( 12 ) has a plurality of superposed drawers ( 13 , 14 ) which form the feed device and which are movable into an open position in which they are in the conveyor path of the conveyor protrude.

7. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the magazine ( 30 ) has a transversely to the För derbahn of the conveyor movable platform ( 32 ) on the side by side other shots are provided for several master parts.

8. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the magazine ( 25 ) has a wheel ( 26 ) rotatably mounted about a horizontal axis, which carries a plurality of gondolas ( 27 ) rotatably mounted about horizontal axes for receiving a master part and that With tel are provided by which the gondolas ( 27 ) are held in a defined horizontal position when the wheel ( 26 ) rotates.

9. Device according to claim 8, characterized in that the wheel ( 26 ) is mounted on a carriage ( 28 ) which can be moved horizontally with the aid of a linear drive ( 29 ).

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conveyor device has a loading portal ( 4 ) with a gripper movable in a vertical plane ( 7 ), that the loading portal ( 4 ) the measuring station ( 2 ) and at least one conveyor belt ( 11th ) engages, that the magazine (12) is net angeord next to the conveyor path of the gripper (7) and above the conveyor belt (11) and that the master parts from the magazine (12) into the conveying path of the gripper (7) are transportable by the feeding device ,