DE4141256C2 - Verfahren zur Korrektur der dynamischen Unwucht eines drehbaren Körpers und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur der dynamischen Unwucht eines drehbaren Körpers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7, wie aus der DE 27 05 217 A1 bekannt.

Es ist eine Vorrichtung für das dynamische Auswuchten der Unwucht von drehbaren Körpern bzw. Rotationskörpern, bspw. Rotoren von Elektromotoren oder dgl., bekannt, mittels der Korrekturmaterial z. B. Auswuchtmasse bekannter Zusammensetzung, wie diese bspw. in der JP 63-92639 A offenbart ist, am drehbaren Körper angebracht wird, oder mittels der ein unwuchtiger Teil des drehbaren Körpers entfernt wird, nachdem ein dynamisch unausgewuchteter Zustand des drehbaren Körpers gemessen worden ist.

In den dynamischen Auswuchtvorrichtungen zur Korrektur der Unwucht eines rotierenden Körpers durch Anbringung von Korrekturmaterial am drehbaren Körper, wie sie aus der JP 62-203535 A und dem JP-Gbm 63-39655 bekannt sind, wird der unausgewuchtete Zustand des drehbaren Körpers (Werkstücks) mittels einer Meßeinheit gemessen. Dann wird die Position bzw. Stelle des drehbaren Körpers, an welcher die Korrektur notwendig ist, und die Größe der Masse des erforderlichen Korrekturmaterials zur Korrektur der Unwucht auf der Grundlage der Messung durch die Meßeinheit bestimmt. Desweiteren wird auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Bestimmung der drehbare Körper so positioniert, daß die Stelle, an welcher die Korrektur notwendig ist, nach oben ausgerichtet ist; das Korrekturmaterial wird in einer Menge am drehbaren Körper aufgebracht, die der Größe der zu korrigierenden Unwucht des drehbaren Körpers entspricht, und zwar von einer Abgabeeinheit bspw. einer Düse oder dergleichen, so daß es an der Stelle des drehbaren Körpers angebracht wird, die einer Korrektur bedarf.

Bei einer derartigen konventionellen dynamischen Auswuchtvorrichtung sind eine Positioniereinheit für die Positionierung des drehbaren Körpers nach Beendigung der Messung des unausgewuchteten Zustands und eine Abgabeeinheit zum Abgeben des Korrekturmaterials in vorbestimmter Menge erforderlich, die einen Abgleich in regelmäßigen Abständen ausführen, um in geeigneter Weise zeitabhängigen Änderungen bzw. Abweichungen der Vorrichtung oder Änderung in der Werkstückumgebung gerecht zu werden. Jede Einheit in der Vorrichtung wird also durch Verwendung eines Werkstücks in solcher Weise kalibriert, daß Korrekturmaterial in genauer Menge an die genaue Stelle des drehbaren auszuwuchtenden Körpers angebracht wird.

Ein Abgleich erfordert indessen sehr viel Zeit, weil eine besonders exakte Einstellung notwendig ist. Deshalb muß die Vorrichtung für einen langen Zeitraum deaktiviert werden, während dem der Abgleich durchgeführt wird; dadurch ist die Arbeitseffizienz der Einrichtung erheblich verringert.

Selbst dann, wenn der Abgleich genau ausgeführt worden ist, kann die konventionelle dynamische Auswuchtvorrichtung geringe Fehler, die während der Zeit zwischen dem tatsächlichen Einbringen jedes Werkstücks und des Kalibrier-Werkstück in die Unwucht-Korrekturvorrichtung entstanden sind, und Abweichungen jeweils zwischen den Werkstücken nicht ausreichend korrigieren.

Infolgedessen ist eine Bedienungsperson notwendig, die entsprechende Erfahrung und Geschicklichkeit bei der Bedienung dieser Vorrichtung besitzt, um das Auswuchten jedes Werkstücks befriedigend durchzuführen.

Die bereits genannte DE 27 05 217 A1 offenbart eine Rotorauswuchtvorrichtung mit der die Lage und die Größe der dynamischen Unwucht feststellbar ist, mit der die zu korrigierende Stelle und die zu korrigierende Größe der Masse am drehbaren Körper bestimmbar ist, mit der der zu korrigierende Bereich bearbeitet wird, um die Unwucht zu beseitigen und mit der dieser Verfahrensablauf so oft wiederholt wird, bis die Unwucht innerhalb eines Toleranzbereichs liegt. Aufgrund der Wiederholschritte ist der Auswuchtvorgang mit dieser Vorrichtung unter Umständen sehr zeitintensiv.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur der dynamischen Unwucht eines drehbaren Körpers der genannten Art zu schaffen, bei welcher die dynamische Unwucht des drehbaren Körpers korrigiert werden kann, ohne die Notwendigkeit besonderer Erfahrung und Geschicklichkeit seitens der Bedienungsperson, wobei die Korrekturgenauigkeit und die Arbeitseffizienz der Vorrichtung verbessert werden.

Diese Aufgabe wird bei einem derartigen Verfahren bzw. bei einer derartigen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 7 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert sind.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das schematisch die Gesamtanordnung einer Vorrichtung zum dynamischen Auswuchten zeigt, mit der das dynamische Gleichgewicht eines drehbaren Körpers korrigiert werden kann, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Hauptteils der Vorrichtung zum dynamischen Auswuchten;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Beschreibung der Lernvorgänge, die in der Lerneinheit der Vorrichtung zum dynamischen Auswuchten ablaufen;

Fig. 4 schematisch die Korrektur der Unwucht des rotierenden Körpers;

Fig. 5 ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen der Masse der Restunwucht jedes rotierenden Körpers und dem Winkel zum Anbringen der Ausgleichsmasse beschreibt; und

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Verhältnisse zwischen der Masse der Restunwucht jedes rotierenden Körpers und der Menge der daran angebrachten Ausgleichsmasse.

Gemäß Fig. 1 besitzt eine Vorrichtung 10 zum dynamischen Auswuchten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, im folgenden auch als dynamische Auswuchtvorrichtung 10 bezeichnet, eine Meßeinheit 12, welche die dynamische Unwucht eines drehbaren Körpers (Rotationskörper, Werkstück W, Rotor für einen Elektromotor), das heißt die Stelle, an welcher der drehbare Körper eine dynamische Unwucht aufweist, und die Größe der Masse des dynamisch unausgewuchteten Teils des drehbaren Körpers mißt. Die Meßeinheit 12 ist mit einer Antriebseinheit 40, die zum Antrieb des Werkstücks W verwendet wird, und mit einem Paar Schwingungsdetektoren 42, 44 versehen, die zum Abstützen des Werkstücks während der Rotation und zum Erfassen der Größe der Vibration, welche an der Abstützstelle auftritt, dient. Nahe der drehbaren Welle der Antriebseinheit 40 befindet sich ein Fotosensor 46, der die Winkelposition bei der Drehung der drehbaren Welle, d. h. des Werkstücks W erfaßt. Die Meßergebnisse der Meßeinheit 12 werden an eine Regeleinheit 14 weitergeleitet.

Die Regeleinheit 14 besitzt eine Eingabeeinheit, welcher die Ergebnisse der Messung der Meßeinheit 12 zugeführt werden, ein Rechenwerk, einen Datenzuordner und einen Motorantrieb. Das Rechenwerk besitzt einen Mikrocomputer mit einem Backup-RAM zum Speichern des durch Lernen aktualisierten Wertes, eine Zentraleinheit (CPU) und ein ROM zum Speichern von Programmen, die die dynamische Auswuchtvorrichtung 10 aktivieren. Das Rechenwerk bestimmt die Position, an welcher die Ausgleichsmasse P als Korrekturmaterial am Werkstück W angebracht werden soll und die Menge der anzubringenden Ausgleichsmasse P, welche auf dem Ergebnis der Messung sowohl der Stelle der Unwucht, als auch der Größe der Unwucht durch die Meßeinheit 12 und auf Betriebsparameter, welche von einer Lerneinheit 30 erlernt wurden (oder auf Anfangsbetriebsparametern), basiert.

Eine Werkstück-Positioniereinheit 16 einer Korrekturvorrichtung 15 ist mit der Regeleinheit 14 elektrisch verbunden. Die Regeleinheit 14 setzt das Werkstück W automatisch fest, wenn die Stelle am Werkstück, an welcher die Ausgleichsmasse angebracht werden soll, welche durch das Rechenwerk festgelegt ist, erreicht ist, und zwar so, daß diese Stelle genau nach oben weist, d. h. genau unterhalb einer Düse 48 angeordnet worden ist. Mit der Regeleinheit 14 ist eine Ausgleichsmasse- Abgabeeinheit 18 verbunden, welche die Ausgleichsmasse P von der Düse 48 an die zu korrigierende Stelle des Werkstücks W, das von der Werkstück-Positioniereinheit 16 ausgerichtet worden ist (d. h., an die Stelle, an der die Ausgleichsmasse P am Werkstück W angeheftet werden soll) abgibt. Eine Ausgleichsmasse-Schneideeinheit 20, schneidet die Ausgleichsmasse P ab, sobald eine vorbestimmte Menge davon aus der Düse 48 abgegeben ist, um dadurch die Ausgleichsmasse von der Ausgleichsmasse-Abgabeeinheit 18 abzutrennen und um die abgeschnittene Menge der Ausgleichsmasse am Werkstück W anzuheften. Eine Ausgleichsmasse-Halteeinheit 22 hält die angeheftete Ausgleichmasse am Werkstück W und fixiert diese. Die Regeleinheit 14 regelt die vorstehend genannten Einheiten, um dadurch die Ausgleichsmasse P am Werkstück W entsprechend dem Ausmaß der Unwucht des Werkstücks W automatisch anzuheften.

Anschließend wird das Werkstück W mit der daran angebrachten Ausgleichsmasse P an eine Auswucht- Bestätigungseinheit 24 weitergegeben. Die Auswucht- Bestätigungseinheit 24 entspricht in ihrer Struktur grundsätzlich der Meßeinheit 12. Die Auswucht- Bestätigungseinheit 24 mißt die Güte der dynamischen Auswuchtung des Werkstücks W, nachdem die Ausgleichsmasse P daran angebracht worden ist, d. h., sie mißt die Masse oder den Betrag der Restumwucht am ausgewuchteten Werkstück W, das heißt, eine verbleibende unausgewuchtete Masse des Werkstücks W, um dadurch festzustellen, ob das Werkstück W in einen vorgegebenen Auswuchtzustand gebracht worden ist oder nicht.

Die Lerneinheit 30 ist mit der Auswucht- Bestätigungseinheit 24 und mit einem Rechenwerk der Regeleinheit 14 elektrisch verbunden. Die Lerneinheit 30 sammelt statistisch die Ergebnisse der Überprüfungen, welche von der Auswucht-Bestätigungseinheit 24 durchgeführt wurden, in Übereinstimmung mit einem Lernprogramm, welches später beschrieben wird, um die Erfolgsrate beim Herbeiführen eines adäquat ausgewuchteten Zustands der Werkstücke W zu errechnen. Um die Erfolgsrate zu erhöhen, berechnet die Lerneinheit 30 Betriebsparameter α, β, welche dann verwendet werden, um die Position, in die das Werkstück W von der Werkstück-Positioniereinheit 16 gesetzt wird und die Abgabemenge der Ausgleichsmasse von der Ausgleichsmasse-Abgabeeinheit 18 zu ändern oder zu korrigieren. Die so berechneten Betriebsparameter α, β werden im Backup- bzw. Sicherungs-RAM der Regeleinheit 14 als Daten gespeichert.

Das Werkstück W, dessen ausgewuchteter Zustand von der Auswucht-Bestätigungseinheit 24 bestätigt wurde, wird an eine Ausgleichsmasse-Aushärteeinheit 26 weitergegeben, in der die am Werkstück W fest angebrachte Ausgleichsmasse ausgehärtet und fixiert wird.

Nachfolgend wird die von der dynamischen Auswuchtvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführte Vorgehensweise beschrieben, nach der die Korrektur des dynamischen Gleichgewichts des Werkstücks W erfolgt.

Die dynamische Auswucht-Vorrichtung 10, auf die vorstehend Bezug genommen wurde, ist ein Gerät mit sog. positiver Korrektur, bei welchem die Ausgleichsmasse P an das Werkstück W, welches sich in einem dynamisch unausgewuchteten Zustand befindet, angebracht wird, um dadurch das dynamische Gleichgewicht des Werkstücks W zu korrigieren. Fig. 4 beinhaltet eine Modellanordnung zum Beschreiben der Korrektur der Unwucht des Werkstücks W. Dabei werden in Fig. 4 folgende Symbole verwendet:
m: Größe (Masse) der Unwucht des Werkstücks W (drehbarer Körper M)
r: Abstand zwischen dem Zentrum des drehbaren Körpers und der Stelle, an welcher sich die Masse m befindet
w: Winkelgeschwindigkeit des Werkstücks W
m₁: Masse der Ausgleichsmasse P, die am Werkstück W (drehbarer Körper M) angebracht wurde
r₁: Abstand zwischen dem Zentrum des drehbaren Körpers und der Stelle, an welcher die Masse m₁ angebracht wurde
R: Winkelposition von m₁
F₂: verbleibende unausgeglichene (bzw. unausgewuchtete) Kraft.

Es sei nun unterstellt, daß gemäß Fig. 4 eine Größe der Unwucht vorhanden ist, der die Masse m an einer Stelle im Abstand des Radius r von der axialen Mitte des Werkstücks W (drehbarer Körper M) entspricht. Wenn in diesem Falle das Werkstück W mit einer Winkelgeschwindigkeit ω rotiert, wird auf das Werkstück W eine Kraft mrω² ausgeübt, welche Vibrationen verursacht. Daraufhin kann eine Masse m′ an Ausgleichsmasse P, welche der Masse m entspricht, am Werkstück W an einer Stelle (gegenüberliegend zur Stelle der Masse m) in einem Abstand des Radius r′ (r = r′) angebracht werden, was in Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist.

Es kommt nun allerdings in der Praxis häufig vor, daß die Masse m₁ der Ausgleichsmasse P, die von der idealen Korrekturmenge abweicht (Masse m′ ist durch einen gestrichelten Kreis dargestellt), am Werkstück W in einer Position angeheftet wird, die im Uhrzeigersinne um einen Winkel R versetzt ist und sich in einem Abstand r₁ von der idealen Korrekturposition (r′, angedeutet durch die gestrichelte Linie) befindet, und zwar aufgrund von Fehlern, die durch irgendeine der betreffenden Einheiten der dynamischen Auswuchtvorrichtung entstanden sind. In diesem Falle verbleibt eine resultierende Kraft, welche durch den Pfeil F₂ versinnbildlicht ist.

Die verbleibende nicht ausgeglichene oder nicht ausgewuchtete Kraft F₂ vergrößert oder verkleinert sich mit einer Änderung des Winkels R gemäß Fig. 5. Wenn der Winkel R den Wert π erreicht, wird die Kraft F₂ ein Maximalwert, wohingegen dieser Winkel ein Minimalwert ist, wenn der Winkel R entweder 0 oder 2π erreicht. Außerdem nimmt die Kraft F₂ mit dem Wert der Masse m₁, wie aus Fig. 6 hervorgeht zu oder ab. Wenn die Masse m₁ gleich der Masse m wird, erreicht die Kraft F₂ einen Minimalwert. Es versteht sich, daß dann der Winkel R den Wert 0 annehmen muß, (d. h. R = 0) und die Masse m₁ muß gleich der Masse m sein (d. h. m₁ = m), um das Entstehen einer Kraft F₂ zu vermeiden.

Die Wirkungsweise der vorstehenden Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm gemäß Fig. 3 beschrieben, und es wird auch dazu herangezogen, den Lernvorgang, der von der Lerneinheit durchgeführt wird, zu beschreiben.

Wenn die dynamische Auswuchtvorrichtung 10 in Betrieb genommen wird, werden entsprechend einem Anfangsbetriebszustand nach Schritt 100 der Betriebsparameter α für die Festlegung der Einsatzposition eines Werkstücks W in der Werkstück- Positioniereinheit 16 und der Betriebsparameter β für die Festlegung der Abgabemenge der Ausgleichsmasse durch die Ausgleichsmasse-Abgabeeinheit 18 auf einen Anfangswert festgelegt, wodurch die Anfangsbetriebsbedingungen der Werkstück-Positioniereinheit 16 und der Ausgleichsmasse- Abgabeeinheit 18 festgelegt werden. Es wird dann im Schritt 102 bestimmt, ob der Lernschritt (arithmetische Bedingung für die Veränderung oder Aktualisierung der Betriebsparameter α und β) der Lerneinheit 30 eingestellt ist oder nicht. Wenn festgestellt ist, daß gemäß Schritt 102 ein Negativzustand vorliegt, dann werden die Lernschritte von α und β im Schritt 104 auf die Anfangswerte festgesetzt. Die Betriebsparameter α und β werden vom Backup-RAM, sobald das Lernen durch die Lerneinheit 30 abgeschlossen ist, gelesen. Unter dieser Bedingung werden die verschiedenen Einheiten der dynamischen Auswuchtvorrichtung 10 aktiviert, um das Auswuchten des Werkstücks W zu beginnen.

Nach der Messung des Zustands der dynamischen Unwucht des Werkstücks W durch die Meßeinheit 12 wird die Regeleinheit 14 aktiviert, um die Position zu berechnen, an der das Werkstück W korrigiert werden muß, und die Menge an Ausgleichsmasse P zu bestimmen, die am Werkstück W angebracht werden muß, und zwar basierend auf den Ergebnissen der Messung durch die Meßeinheit 12 und der Betriebsparameter α und β, die im Backup-RAM gespeichert sind. Daraufhin wird das Werkstück W durch die Werkstück-Positioniereinheit 16 positioniert und die Ausgleichsmasse P wird von der Ausgleichsmasse-Abgabeeinheit 18 automatisch an das Werkstück W abgegeben. Wenn die Ausgleichsmasse P an das Werkstück W in vorbestimmter Menge abgegeben worden ist, wird die Ausgleichsmasse P von der Ausgleichsmasse-Schneideinheit 20 abgeschnitten. Daraufhin wird die Ausgleichsmasse-Halteeinheit 22 eingeschaltet, um die am Werkstück W angebrachte Ausgleichmasse P zu halten und zu fixieren.

Daraufhin mißt die Auswucht-Bestätigungseinheit 24 den Betrag der Restunwucht des Werkstücks W und trifft die Entscheidung, ob das Werkstück W in den vorgegebenen Zustand der dynamischen Balance (Ausgewuchtetsein) gebracht worden ist oder nicht. Das Ergebnis der Entscheidung der Auswucht- Bestätigungseinheit 24 wird für eine bestimmte Zeit in der Lerneinheit 30 in Form von Daten gespeichert. Die Auswucht-Bestätigungseinheit 24 vergleicht den Betrag der verbleibenden Unwucht des Werkstücks W mit einem vorgegebenen Wert, um zu entscheiden, ob der Betrag der Restunwucht den vorgegebenen Wert übersteigt oder nicht. Wenn die Antwort "Ja" ist, so ist damit auch entschieden, daß das Werkstück W in einen vorbestimmten Zustand der dynamischen Balance gebracht worden ist. Alternativ kann die Lerneinheit 30 eine solche Entscheidung fällen.

Nunmehr wird das Werkstück W zu der Ausgleichsmasse- Aushärteeinheit 26 gebracht, an bzw. in der die am Werkstück W angebrachte Ausgleichsmasse P gehärtet und daran fixiert wird.

Dann geht der Prozeß für die Korrektur der Unwucht des Werkstücks W weiter; im Schritt 106 wird ermittelt, ob die Korrektur der Unwucht einer vorbestimmten Anzahl von Werkstücken W beendet ist oder nicht, und eine vorbestimmte Anzahl von Daten, die angibt, ob das Werkstück W in einen vorgegebenen Zustand der dynamischen Balance gebracht worden ist oder nicht, wird eingegeben. Wenn die Anzahl der Daten eine vorbestimmte Anzahl erreicht, wird die Erfolgsrate bzw. der Erfolgsgrad für den korrigierten Zustand im Schritt 108 berechnet. Es wird dann im Schritt 109 ermittelt, ob die derart berechnete Erfolgsrate kleiner ist als ein Sollwert oder nicht. Wenn im Schritt 109 die Antwort "Ja" ist, läuft die Verfahrenroutine zu Schritt 110 weiter. Wenn die Antwort "Nein" im Schritt 109 festgestellt wird, kehrt die Verfahrensroutine zum Schritt 106 zurück, in dem die Korrektur der Unwucht des Werkstücks W ohne Änderung irgendeines der Betriebsparameter fortgesetzt wird. Ist die Unwucht aller Werkstücke W einer vorbestimmten Anzahl von Werkstücken korrigiert und eine vorbestimmte Anzahl von Daten, welche zum Ausdruck bringt, ob das Werkstück W in einen vorbestimmten Zustand der dynamischen Balance gebracht worden ist oder - nicht, eingegeben, wird die Erfolgsrate für den korrigierten Zustand im Schritt 108 erneut berechnet.

Um mit einem raschen Wechsel der Erfolgsrate im korrigierten Zustand zu dieser Zeit fertig zu werden, kann eine Gruppe einer vorbestimmten Anzahl von Daten, welche angibt, ob das Werkstück W in den vorbestimmten Zustand des dynamischen Gleichgewichts gebracht worden ist-oder nicht, wobei die Daten dazu benutzt werden, die gegenwärtige Erfolgsrate im korrigierten Zustand zu berechnen, ausgewählt werden, um sich mit der früheren Datengruppe zu überlappen, wodurch die Erfolgsrate im korrigierten Zustand berechnet wird.

Die Erfolgsrate nimmt aufgrund unerwünschter Fehler graduell ab, welche durch Temperaturveränderungen, Änderungen mit der Zeit, usw. erzeugt werden. Wenn in Schritt 109 ermittelt wird, daß die Erfolgsrate unter dem Soll liegt, schreitet die Verfahrensroutine zum Schritt 110 weiter, in dem der Lernprozeß für die Korrektur der Betriebsparameter ausgeführt wird.

Im Schritt 110 wird dann der Betriebsparameter α in Übereinstimmung mit dem Lernschritt aktualisiert. Ist der Betriebsparameter α aktualisiert, wird der im Backup-RAM gespeicherte Betriebsparameter α durch den derart aktualisierten Wert ersetzt. Die Regeleinheit 14 wechselt somit auf der Basis des o.g. Wertes automatisch die Position des Werkstücks, welche durch die Werkstück-Positioniereinheit 16 festgelegt ist. Nimmt der Betriebsparameter α bspw. einen großen Wert an, so wird das Werkstück W an einer Stelle positioniert, an der der Winkel R groß ist, wohingegen es dann, wenn der Betriebsparameter α einen kleinen Wert annimmt, an einer Stelle positioniert wird, an der der Winkel R klein ist. Wenn die Zahl der Korrekturen hinsichtlich der Unwucht des Werkstücks W einen vorbestimmten Wert erreicht und eine vorbestimmte Anzahl von Daten, die anzeigt, ob das Werkstück W in einen vorbestimmten Zustand der dynamischen Balance gebracht worden ist oder nicht, eingegeben ist, wird die Erfolgsrate für den korrigierten Zustand im Schritt 112 erneut berechnet, um dann mit der früheren Erfolgsrate für den korrigierten Zustand verglichen zu werden. Der Betriebsparameter α wird aktualisiert und die Berechnung der Erfolgsrate wird sequentiell so lange wiederholt, bis im Schritt 114 entschieden wird, daß die Erfolgsrate einen Maximalwert erreicht.

Ist der Betriebsparameter α auf einen optimalen Wert gebracht, (wenn ermittelt ist, daß die Erfolgsrate in Stufe 114 auf einem Maximum ist), geht die Verfahrensroutine zum Schritt 116 weiter, in dem der Betriebsparameter β fortgeschrieben und entsprechend dem Lernschritt aktualisiert wird. Wenn der Betriebsparameter β aktualisiert ist, wird der Betriebsparameter β, welcher im Backup-RAM gespeichert ist, durch den so aktualisierten Wert ersetzt. Basierend auf dem o.g. Wert modifiziert somit die Regeleinheit 14 automatisch die Abgabemenge der Ausgleichmasse P von der Ausgleichsmasse-Abgabeeinheit 18. Wenn der Betriebsparameter β bspw. einen großen Wert annimmt, wird die Ausgleichsmasse P von der Ausgleichsmasse-Abgabeeinheit 18 in solcher Menge abgegeben, daß die Masse m₁ größer wird. Andererseits wird, wenn er einen kleinen Wert annimmt, die Ausgleichsmasse P von der Ausgleichsmasse-Abgabeeinheit 18 so abgegeben, daß die Masse m₁ klein wird. Wenn die Anzahl der Korrekturen bezüglich der Unwucht des Werkstücks W einen vorbestimmten Wert erreicht und eine vorbestimmte Anzahl von Daten, welche angibt, ob das Werkstück W in einen vorgegebenen Zustand der dynamischen Balance gebracht worden ist oder nicht, eingegeben ist, wird die Erfolgsrate im korrigierten Zustand im Schritt 118 erneut berechnet, um mit der vorigen Erfolgsrate verglichen zu werden. Der Betriebsparameter β wird aktualisiert und die Berechnung der Erfolgsrate im korrigierten Zustand sukzessive wiederholt bis im Schritt 120 entschieden ist, daß die Erfolgsrate den Maximalwert erreicht hat. Dann werden die momentanen Werte der Betriebsparameter α und β, bei welchen die Erfolgsrate ihren Maximalwert erreicht hat, im Backup-RAM des Mikrocomputers als Daten gespeichert. Die dynamische Auswuchtvorrichtung ist infolgedessen kontinuierlich aktiviert, während die vorstehend genannten Vorgabewerte so aufrechterhalten werden, wie sie im Moment sind.

Durch ständiges Wiederholen der vorstehenden Schritte wird die Erfolgsrate für den korrigierten Zustand der dynamischen Balance der Werkstücke statistisch beurteilt, wodurch die Position des auszurichtenden Werkstücks und die Abgaberate der Ausgleichsmasse P zu jedem Zeitpunkt so geregelt wird, daß die Erfolgsrate den maximalen Wert erreicht. Auf diese Weise wird auf der Grundlage des korrigierten Zustandes der dynamischen Balance jedes Werkstücks W die Unwucht des Werkstücks W sich wiederholend fortlaufend korrigiert, was bei der Erfolgsrate für einen Maximalwert sorgt, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, ohne Inanspruchnahme der Erfahrung und Geschicklichkeit einer Bedienungsperson die Unwucht des Werkstücks W zu korrigieren und die Korrekturgenauigkeit und die Arbeitseffizienz des dynamischen Auswuchtgerätes zu verbessern.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Betriebsparameter α zunächst automatisch aktualisiert, um die Position des Werkstücks W, welches durch die Werkstück- Positioniereinheit 16 positioniert wurde, zu bestimmen, wodurch die Erfolgsrate auf den Maximalwert festgelegt wird. Dann wird der Betriebsparameter β automatisch aktualisiert, um die Abgabemenge für die Ausgleichsmasse P von der Ausgleichsmasse-Abgabeeinheit 18 zu bestimmen, wodurch die Erfolgsrate auf den Maximalwert gesetzt wird.

Es kann ferner das Verfahren ausgeführt werden, daß der Betriebsparameter β (die Abgabemenge der Ausgleichmasse P) zunächst auf einen anderen Wert hin geändert wird, um die Erfolgsrate auf den optimalen Wert zu bringen, und der Betriebsparameter α (die festgelegte Position des Werkstücks W) kann dann auf einen anderen Wert geändert werden, um so die Erfolgsrate auf den optimalen Wert zu setzen. Alternativ kann auch nur einer der beiden Betriebsparameter α und β und aktualisiert werden.

Auch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die festgelegte Position des Werkstücks W, dessen dynamische Balance korrigiert werden soll, und die Abgabemenge dem Ausgleichmasse P so eingestellt werden, daß Bedingungen entstehen, unter welchen die Erfolgsrate im korrigierten Zustand auf ein Maximum gebracht wird.

Als weitere Alternative kann das Verhältnis von Erfolg zu Fehlschlag aus den vorstehenden Daten, welche von der Auswucht-Bestätigungseinheit 24 erhalten wird, berechnet werden, wodurch die festgelegte Position des Werkstücks W und die Abgabemenge dem Ausgleichsmasse P in einer solchen Weise festgelegt werden, daß die Wahrscheinlichkeit des Erfolges gewährleistet ist. Außerdem kann die Größe der Restunwucht des korrigierten Werkstücks W gemessen werden und es kann entweder der akkumulierte Wert oder der Durchschnittswert der Beträge der verbleibenden Unwucht für eine Vielzahl von Werkstücken W berechnet werden. Daraufhin können die Betriebsparameter α und β in einer solchen Weise aktualisiert werden, daß einer der beiden Werte entweder dem Minimalwert oder einem vorbestimmten Wert oder einem Wert darunter entspricht. Diese Annäherung basiert auf der Tatsache, daß entweder der akkumulierte Wert oder der Durchschnittswert der Beträge der Restunwucht abnimmt, wenn die Erfolgsrate zunimmt, wohingegen entweder der akkumulierte Wert oder der Durchschnittswert hieraus zunimmt, wenn die Erfolgsrate abnimmt. Da die Erfolgsrate umgekehrt proportional ist zu entweder dem akkumulierten Wert oder dem Durchschnittswert der Beträge der Restunwucht, können dieselben vorteilhaften Effekte, die vorstehend beschrieben wurden, auch dann hervorgebracht werden, wenn das Lernen in solcher Weise ausgeführt wird, daß entweder der akkumulierte Wert oder der Durchschnittswert der Beträge der Restunwucht zum Minimalwert wird. Zusätzlich kann das Lernen gestoppt werden, wenn die Erfolgsrate einen vorgegebenen Wert (bspw. 98%) erreicht hat oder übersteigt.

Außerdem beschreibt die vorliegende Ausführungsform den sogenannten positiven Korrekturtyp einer Auswuchtvorrichtung 10 für das dynamische Auswuchten, bei welchem der Zustand der dynamischen Unwucht des Werkstücks W gemessen wird, gefolgt vom Anbringen einer Ausgleichsmasse P am Werkstück W, um dadurch dessen Unwucht zu korrigieren.

Ein sogenannter negativer Korrekturtyp einer dynamischen Auswuchtvorrichtung zur Korrektur der Unwucht eines Werkstücks W durch Entfernung von nicht ausgeglichenen Teilen des Werkstücks W kann ebenfalls angewendet werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Korrektur der dynamischen Unwucht eines drehbaren Körpers, wobei

• - in einem ersten Schritt die dynamisch unwuchtige Stelle des drehbaren Körpers und die Größe der dynamischen Unwucht des drehbaren Körpers gemessen werden,
• - in einem zweiten Schritt die zu korrigierende Stelle das drehbaren Körpers und die zu korrigierende Größe der Masse am drehbaren Körper auf der Grundlage des Meßergebnisses des ersten Schritts berechnet werden,
• - in einem dritten Schritt die zu korrigierende Stelle bezüglich der zu korrigierenden Größe der Masse bearbeitet wird, um die dynamische Unwucht des drehbaren Körpers zu korrigieren,
• - in einem vierten Schritt die dynamische Unwucht des korrigierten drehbaren Körpers zur Bestimmung einer eventuellen Restunwucht gemessen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Restunwucht einer Vielzahl von drehbaren Körpern bestimmt und mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird, und bei Überschreiten dieses Wertes wenigstens ein Korrekturfaktor bestimmt wird und daß damit bei Messungen nachfolgender Körper die im zweiten Schritt berechnete, zu korrigierende Stelle und/oder zu korrigierende Größe der Masse beeinflußt wird, um die Restunwucht zu verringern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die berechnete, zu korrigierende Größe der Masse aufgebracht oder abgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der drehbaren Körper, deren Restunwucht den vorgegebenen Wert übersteigt, bestimmt wird, diese Anzahl mit einem Sollwert verglichen wird, und der Korrekturfaktor nur dann bestimmt wird, wenn diese Anzahl über dem Sollwert liegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Korrekturfaktor durch einen veränderten Korrekturfaktor ersetzt wird, wenn die Restunwucht der korrigiert gewuchteten drehbaren Körper den vorgegebenen Wert noch überschreitet.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Restunwucht der gewuchteten drehbaren Körper entweder akkumuliert wird oder der Durchschnittswert gebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bestimmung des veränderten Korrekturfaktors entweder eine Anzahl aus von bereits gewuchteten und neuen drehbaren Körpern oder eine Anzahl von neuen drehbaren Körpern verwendet wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Korrektur der dynamischen Unwucht eines drehbaren Körpers, mit Mitteln (Meßeinheit 12) zum Messen der Stelle und der Größe der dynamischen Unwucht des drehbaren Körpers, mit Mitteln (Regeleinheit 14) zum Berechnen der zu korrigierenden Stelle und der zu korrigierenden Größe der Masse am drehbaren Körper auf der Grundlage des Ergebnisses obiger Messung, mit Mitteln (Ausgleichsmasse-Abgabeeinheit 18) zum Bearbeiten der zu korrigierenden Stelle bezüglich der zu korrigierenden Größe der Masse, um die dynamische Unwucht des drehbaren Körpers zu korrigieren, mit Mitteln (Auswucht-Bestätigungseinheit 24) zum Bestimmen einer eventuellen Restunwucht, und mit einer Auswertevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertevorrichtung aufweist:

• - Mittel zum Bestimmen und zum Vergleichen der Restunwucht einer Vielzahl von drehbaren Körpern mit einem vorgegebenen Wert,
• - Mittel zum Bestimmen wenigstens eines Korrekturfaktors für die zu korrigierende Stelle und/oder die zu korrigierende Größe der Masse,
• - und Steuermittel.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (Auswucht-Bestätigungseinheit 24) zum Bestimmen einer eventuellen Restunwucht die Größe der Restunwucht des korrigierten drehbaren Körpers messen und entscheiden, ob die Größe der Restunwucht geringer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, um zu bestimmen, ob der drehbare Körper wie vorgegeben gewuchtet worden ist oder nicht, und daß Lernmittel (30) vorgesehen sind, die entweder den akkumulierten Wert oder den Durchschnittswert aus den gemessenen Werten der Restunwucht der drehbaren Körper errechnen und eine Lernsteuerung derart ansteuern, daß entweder der so errechnete akkumulierte Wert oder der so errechnete Durchschnittswert auf einen vorgegebenen Wert oder darunter gebracht wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Lernmittel (30) vorgesehen sind, die die Anzahl der erfolgreich korrigierten drehbaren Körper aus den Meßergebnissen der Mittel (Auswucht-Bestätigungseinheit 24) zum Bestimmen einer eventuellen Restunwucht errechnen und eine Lernsteuerung derart ansteuern, daß die Anzahl der erfolgreich korrigierten drehbaren Körper einen vorgegebenen Wert übersteigt.