DE102016221938B4 - Method for reducing unwanted rotation of a machine part - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Reduzieren einer unerwünschten Rotation eines translatorisch bewegten Maschinenteils (3) im Betrieb eines Koordinatenmessgeräts (100; 200; 300) um zumindest eine Maschinenteil-Drehachse (MDX, MDZ), wobei das Maschinenteil ein verfahrbares Portal (3) ist und wobei die Rotation in Folge einer Krafteinwirkung zur Erzeugung einer translatorischen Bewegung des Portals (3) auftritt, wobei an dem Portal (3) eine als Kreisel rotierbare erste Masse (M1) angekoppelt ist, und das Verfahren aufweist:
- Einwirken einer Kraft (F) in eine Translationsrichtung (Y) und translatorisches Bewegen des Portals (3) in die Translationsrichtung (Y) und gleichzeitig
- Rotieren der ersten Masse (M1) um eine erste Masse-Drehachse (DY), die quer, insbesondere vertikal, zu der zumindest einen Maschinenteil-Drehachse (MDX, MDZ) steht und in die Translationsrichtung (Y) ausgerichtet ist.
Method for reducing an undesired rotation of a machine part (3) that is moved in a translational manner during operation of a coordinate measuring machine (100; 200; 300) about at least one machine part rotation axis (MD X , MD Z ), wherein the machine part is a movable portal (3) and wherein the rotation occurs as a result of a force acting to generate a translational movement of the portal (3), wherein a first mass (M1) that can be rotated as a gyroscope is coupled to the portal (3), and the method comprises:
- Applying a force (F) in a translation direction (Y) and translationally moving the portal (3) in the translation direction (Y) and simultaneously
- Rotating the first mass (M1) about a first mass rotation axis (D Y ) which is transverse, in particular vertical, to the at least one machine part rotation axis (MD X , MD Z ) and is aligned in the translation direction (Y).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren einer unerwünschten Rotation eines Maschinenteils sowie eine für dieses Verfahren eingerichtete Maschine.The invention relates to a method for reducing an undesirable rotation of a machine part and to a machine designed for this method.
Will man eine Masse linear mittels eines Antriebs bewegen, so sollte der auf die zu bewegende Masse wirkende Kraftvektor idealerweise durch den Schwerpunkt der Masse, zumindest in der Nähe des Schwerpunktes, verlaufen. Ist dies nicht möglich, so leitet man ein zusätzlich wirkendes Drehmoment in die zu beschleunigende Masse ein, die in einer Rotation der Masse resultiert. Beim Translatorischen Bewegen von Maschinenteilen greift eine Kraft, durch welche die Translationsbewegung bewirkt werden soll, häufig außerhalb des Schwerpunktes, also exzentrisch, an. Durch eine solch exzentrisch einwirkende Kraft wird häufig eine unerwünschte Rotation des Maschinenteils bewirkt, die der gewollten Translation überlagert ist. Die Rotation wird durch einen Hebelarm bewirkt, der sich durch den Angriff der Kraft außerhalb des Schwerpunktes des starren Maschinenteils ergibt. Diese Problematik ist bei Koordinatenmessgeräten (nachfolgend auch KMG) und Werkzeugmaschinen, insbesondere solchen in Portalbauweise, schwer zu umgehen. Typischerweise befindet sich der Antrieb und der Krafteinleitungspunkt zur Bewegung weit entfernt vom Schwerpunkt des beweglichen Teils, insbesondere des Portals. Dies hat zur Folge, dass das bei Beschleunigung des Portals eingeleitete Drehmoment im Falle eines luftgelagerten Portals durch die Luftlager abgefangen werden muss. Dadurch verringert sich der Luftspalt im Luftlager und gegeneinander gelagerte Teile können sich berühren, wodurch die Lagerung beschädigt werden kann.If you want to move a mass linearly using a drive, the force vector acting on the mass to be moved should ideally pass through the center of gravity of the mass, or at least close to the center of gravity. If this is not possible, an additional torque is introduced into the mass to be accelerated, which results in a rotation of the mass. When machine parts are moved in a translational manner, a force intended to cause the translational movement often acts outside the center of gravity, i.e. eccentrically. Such an eccentrically acting force often causes an undesirable rotation of the machine part, which is superimposed on the desired translation. The rotation is caused by a lever arm that results from the force acting outside the center of gravity of the rigid machine part. This problem is difficult to avoid with coordinate measuring machines (hereinafter also referred to as CMMs) and machine tools, especially those with a gantry design. Typically, the drive and the point at which the force is introduced for the movement are far away from the center of gravity of the moving part, especially the gantry. This means that in the case of an air-bearing gantry, the torque introduced when the gantry accelerates must be absorbed by the air bearings. This reduces the air gap in the air bearing and parts that are supported against each other can come into contact, which can damage the bearings.
Man kann versuchen, die Stabilität des translatorisch zu bewegenden Teils über eine Erhöhung der Stabilität der Struktur oder eine Verringerung des Spiels in einer Führung zu realisieren. Leider lässt sich diese nicht oder nicht trivial ohne eine Erhöhung von Kosten und/oder Gewicht realisieren.One can try to achieve the stability of the part to be moved in translation by increasing the stability of the structure or reducing the play in a guide. Unfortunately, this cannot be achieved, or is not trivial, without increasing costs and/or weight.
Die
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Aufgabe der Erfindung ist es, unerwünschte Rotationsbewegungen von translatorisch bewegten Maschinenteilen zu verringern. Insbesondere soll eine Rotation eines Maschinenteils bei einer exzentrisch angreifenden Kraft, die einer Translationsbewegung dient, minimiert werden.The object of the invention is to reduce undesirable rotational movements of translationally moving machine parts. In particular, a rotation of a machine part at an eccentric The mechanically acting force that serves a translational movement must be minimized.
Nach einer grundlegenden Idee der Erfindung wird bei einem Koordinatenmessgerät (KMG) ein Maschinenteil, das ein verfahrbares Portal des KMG ist und das translatorisch bewegt werden soll, mit einer rotierenden oder rotierbaren Masse versehen. Die rotierende Masse wirkt als Kreisel und besitzt im rotierenden Zustand einen Drehimpuls. Die Erfindung macht sich die stabilisierende Wirkung einer rotierenden Masse dazu zunutze, das Portal vor einer unerwünschten Drehbewegung zu schützen bzw. dieser Drehbewegung entgegenzuwirken. Dabei wirkt die Drehimpulserhaltung der zumindest einen rotierenden Masse einer unerwünschten Rotation um zumindest eine Achse entgegen, die von der Drehachse der Masse, also der Kreiselachse, abweicht.According to a basic idea of the invention, a machine part in a coordinate measuring machine (CMM), which is a movable portal of the CMM and is to be moved in a translational manner, is provided with a rotating or rotatable mass. The rotating mass acts as a gyroscope and has an angular momentum when rotating. The invention makes use of the stabilizing effect of a rotating mass to protect the portal from an undesirable rotary movement or to counteract this rotary movement. The conservation of angular momentum of the at least one rotating mass counteracts an undesirable rotation about at least one axis that deviates from the axis of rotation of the mass, i.e. the gyroscope axis.
Die Erfindung wird bei einem Koordinatenmessgeräten (KMG) angewendet, welches nachfolgend auch als „Maschine“ bezeichnet wird. Das Portal des KMG wird nachfolgend auch als „Maschinenteil“ bezeichnet.The invention is applied to a coordinate measuring machine (CMM), which is also referred to below as the "machine". The portal of the CMM is also referred to below as the "machine part".
Unter einem Kreisel ist in diesem Zusammenhang ein um eine Drehachse rotierbarer Körper zu verstehen, der aufgrund seines Trägheitsmoments um die genannte Drehachse bei Rotation einen endlichen Drehimpuls aufweist.In this context, a gyroscope is understood to be a body that can rotate about an axis of rotation and that has a finite angular momentum when rotating about said axis of rotation due to its moment of inertia.
Eine Stabilisierung des Maschinenteils gegen eine unerwünschte Rotation kann durch geeignete Einstellung eines Drehimpulses erzielt werden. Je größer die Masse des Maschinenteils ist, desto größer wird üblicherweise der Drehimpuls eingestellt, um eine Stabilisierung zu erreichen. Der Drehimpuls ergibt sich als Produkt aus dem Trägheitsmoment der rotierenden Masse und der Winkelgeschwindigkeit.The machine part can be stabilized against unwanted rotation by setting an appropriate angular momentum. The greater the mass of the machine part, the greater the angular momentum is usually set to achieve stabilization. The angular momentum is the product of the moment of inertia of the rotating mass and the angular velocity.
Angegeben wird von der Erfindung ein Verfahren zum Reduzieren einer unerwünschten Rotation eines translatorisch bewegten Maschinenteils im Betrieb eines KMG um zumindest eine Maschinenteil-Drehachse, wobei das Maschinenteil ein verfahrbares Portal ist und wobei die Rotation in Folge einer Krafteinwirkung zur Erzeugung einer translatorischen Bewegung des Portals auftritt, wobei an dem Portal eine als Kreisel rotierbare erste Masse angekoppelt ist, und das Verfahren aufweist:
- - Einwirken einer Kraft in eine Translationsrichtung und translatorisches Bewegen des Portals in die Translationsrichtung und gleichzeitig
- - Rotieren der ersten Masse um eine erste Masse-Drehachse, die quer, insbesondere vertikal, zu der zumindest einen Maschinenteil-Drehachse steht und die in die Translationsrichtung ausgerichtet ist.
- - Applying a force in a translational direction and translational movement of the portal in the translational direction and at the same time
- - Rotating the first mass about a first mass rotation axis which is transverse, in particular vertical, to the at least one machine part rotation axis and which is aligned in the translation direction.
Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorgesehen, die erste Masse, oder weitere solcher rotierbarer Massen (wie eine nachfolgend noch genannte zweite rotierbare Masse), permanent, auf vorzugsweise hoher Drehzahl, zu rotieren. Eine permanente Rotation bedeutet, dass die Masse im Betrieb der Maschine oder in Betriebsbereitschaft der Maschine unabhängig davon rotiert, ob das Maschinenteil bewegt wird.According to the invention, it is particularly provided that the first mass, or further such rotatable masses (such as a second rotatable mass mentioned below), rotate permanently, preferably at a high speed. Permanent rotation means that the mass rotates when the machine is operating or when the machine is ready for operation, regardless of whether the machine part is being moved.
Die rotierbare erste Masse ist vorzugsweise ein Rotationskörper. Selbiges gilt vorzugsweise für eine nachfolgend noch erwähnte zweite rotierbare Masse.The rotatable first mass is preferably a rotational body. The same preferably applies to a second rotatable mass mentioned below.
Die erste Masse-Drehachse verläuft vorzugsweise durch den Schwerpunkt der ersten Masse. Entsprechendes gilt vorzugsweise auch für eine weiter unten noch genannte zweite rotierbare Masse.The first mass rotation axis preferably runs through the center of gravity of the first mass. The same preferably also applies to a second rotatable mass mentioned below.
Wenn mehrere Maschinenteildrehachsen vorhanden sind, dann steht die Massedrehachse quer zu zumindest einer der Maschinenteildrehachsen. Bei zwei Maschinenteil-Drehachsen steht also die Massedrehachse quer, insbesondere vertikal, zu zumindest einer der beiden Maschinenteil-Drehachsen. Bei drei Maschinenteildrehachsen steht die Masse-Drehachse quer, insbesondere senkrecht, zu zumindest zwei der drei Maschinenteil-Drehachsen. Dies gilt sowohl für eine oben erwähnte erste Masse-Drehachse wie auch für eine nachfolgend noch erwähnte zweite Masse-Drehachse.If there are several machine part rotation axes, then the mass rotation axis is perpendicular to at least one of the machine part rotation axes. If there are two machine part rotation axes, the mass rotation axis is perpendicular, in particular vertical, to at least one of the two machine part rotation axes. If there are three machine part rotation axes, the mass rotation axis is perpendicular, in particular vertical, to at least two of the three machine part rotation axes. This applies both to a first mass rotation axis mentioned above and to a second mass rotation axis mentioned below.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die erste Masse-Drehachse in die Translationsrichtung ausgerichtet. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass durch eine einzige rotierbare Masse einer unerwünschten Rotation des Maschinenteils um zwei Maschinenteil-Drehachsen entgegengewirkt werden kann, wie in Ausführungsbeispielen noch gezeigt.In one embodiment of the method, the first mass rotation axis is aligned in the translation direction. This provides the advantage that an undesirable rotation of the machine part about two machine part rotation axes can be counteracted by a single rotatable mass, as shown in embodiments.
In einer weiteren Ausführungsform liegen die erste Masse-Drehachse und der Vektor der Kraft, die in Translationsrichtung einwirkt, auf einer Geraden. Anders ausgedrückt sind die erste Masse-Drehachse und der Kraftvektor in dieser Ausführungsform fluchtend. Besonders bevorzugt verläuft die erste Masse-Drehachse durch den Schwerpunkt der ersten Masse. In diesem Fall liegen der Schwerpunkt der Masse und der Kraftvektor auf einer Geraden. Hierdurch wird bewirkt, dass kein unerwünschtes Drehmoment auf die rotierende erste Masse durch die angreifende Kraft eingeleitet wird. Anders ausgedrückt wird die Exzentrizität des Schwerpunktes des Maschinenteils durch die angekoppelte erste Masse nicht geändert oder gar erhöht und die erste Masse verhält sich insoweit neutral.In a further embodiment, the first mass rotation axis and the vector of the force acting in the translation direction lie on a straight line. In other words, the first mass rotation axis and the force vector are aligned in this embodiment. The first mass rotation axis particularly preferably runs through the center of gravity of the first mass. In this case, the center of gravity of the mass and the force vector lie on a straight line. This ensures that no undesirable torque is introduced onto the rotating first mass by the applied force. In other words, the eccentricity of the center of gravity of the machine part is determined by the coupled first Mass is not changed or even increased and the first mass behaves neutrally in this respect.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren angegeben, wobei an dem Maschinenteil eine als Kreisel rotierbare erste Gegenmasse angekoppelt ist, welche um die gleiche erste Masse-Drehachse rotierbar ist wie die erste Masse und welche auf einer der rotierbaren ersten Masse abgewandten Seite des Maschinenteils angekoppelt ist. Das Verfahren umfasst weiterhin:
- - Rotieren der ersten Gegenmasse um die erste Masse-Drehachse, wobei aus derselben Betrachtungsperspektive die Drehrichtung der ersten Gegenmasse gegenläufig zu der die Drehrichtung der ersten Masse ist.
- - Rotating the first countermass about the first mass rotation axis, whereby from the same viewing perspective the direction of rotation of the first countermass is opposite to the direction of rotation of the first mass.
Durch vorangehend genannte Ausführungsform wird folgender Vorteil erzielt: Tritt eine unerwünschte Drehung des Maschinenteils auf, eine Drehung, die trotz Drehimpulserhaltung der rotierenden ersten Masse nicht verhindert werden kann, dann tritt an der ersten Masse, die kreiselförmig bewegt wird, eine Präzessionskraft auf. Durch diese Präzessionskraft, die quer sowohl zu der ersten Massedrehachse als auch quer zur der den Kreisel verkippenden Kraft ist, wird eine Fehlbewegung in Form einer Rotation des Maschinenteils bewirkt. Anders ausgedrückt: Durch eine unerwünschte Rotation des Maschinenteils wird die Kreiselachse ausgelenkt und der Kreisel, gebildet aus der rotierenden ersten Masse, reagiert in einer Präzessionsbewegung, welche wiederum zu einer Fehlbewegung des Maschinenteils führt. Durch die erwähnte erste Gegenmasse und die beschriebene Rotation der ersten Gegenmasse wird dieser Effekt neutralisiert. Die erste Gegenmasse reagiert ebenfalls in oben dargestellter Art und Weise wie die erste Masse, nur dass die Präzessionsbewegung entgegengesetzt ist und Präzessionskräfte entgegengesetzt sind und sich neutralisieren. Die erste Gegenmasse weist bei der Rotation vorzugsweise den gleichen Drehimpuls auf wie die erste Masse. Die erste Masse und die erste Gegenmasse sind vorzugsweise symmetrisch an dem Maschinenteil, auf entgegengesetzten Seiten, angekoppelt.The above-mentioned embodiment achieves the following advantage: If an undesired rotation of the machine part occurs, a rotation that cannot be prevented despite the conservation of angular momentum of the rotating first mass, then a precessional force occurs on the first mass, which is moved in a gyroscopic manner. This precessional force, which is transverse to both the first mass rotation axis and the force tilting the gyro, causes an incorrect movement in the form of a rotation of the machine part. In other words: An undesired rotation of the machine part deflects the gyro axis and the gyro, formed from the rotating first mass, reacts in a precessional movement, which in turn leads to an incorrect movement of the machine part. This effect is neutralized by the first counter mass mentioned and the described rotation of the first counter mass. The first counter mass also reacts in the manner described above as the first mass, except that the precessional movement is opposite and precessional forces are opposite and neutralize each other. The first counter mass preferably has the same angular momentum as the first mass during rotation. The first mass and the first counter mass are preferably coupled symmetrically to the machine part, on opposite sides.
In einer weiteren Ausführungsform ist an dem Maschinenteil eine als Kreisel rotierbare zweite Masse angekoppelt und das Verfahren umfasst weiterhin:
- - Rotieren der zweiten Masse um eine zweite Masse-Drehachse, die quer, insbesondere vertikal, zu der ersten Masse-Drehachse steht und die quer, insbesondere vertikal, zu der zumindest einen Maschinenteil-Drehachse, steht.
- - Rotating the second mass about a second mass rotation axis which is transverse, in particular vertical, to the first mass rotation axis and which is transverse, in particular vertical, to the at least one machine part rotation axis.
In vorangehend genannter Ausführungsform werden drei unerwünschte Rotationsfreiheitsgrade des Maschinenteils unterdrückt, wie nachfolgend in Beispielen noch erläutert.In the above-mentioned embodiment, three undesirable rotational degrees of freedom of the machine part are suppressed, as explained below in examples.
In einer Weiterbildung der vorangehend genannten Ausführungsform ist an dem Maschinenteil eine als Kreisel rotierbare zweite Gegenmasse angekoppelt, welche um die gleiche zweite Masse-Drehachse rotierbar ist wie die zweite Masse und welche auf einer der rotierbaren ersten Masse abgewandten Seite des Maschinenteils angekoppelt ist. Das Verfahren umfasst weiterhin:
- - Rotieren der zweiten Gegenmasse um die zweite Masse-Drehachse, wobei aus derselben Betrachtungsperspektive die Drehrichtung der zweiten Gegenmasse gegenläufig ist zu der die Drehrichtung der zweiten Masse.
- - Rotating the second countermass about the second mass rotation axis, whereby from the same viewing perspective the direction of rotation of the second countermass is opposite to the direction of rotation of the second mass.
Erwähnte zweite Gegenmasse hat die gleichen Funktionen und Vorteile wie eine oben erläuterte erste Gegenmasse.The mentioned second countermass has the same functions and advantages as a first countermass explained above.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Koordinatenmessgerät, aufweisend:
- - ein in eine Translationsrichtung verfahrbares Portal,
- - einen an dem Portal starr befestigten ersten Motor,
- - eine erste Masse, die von dem ersten Motor um eine erste Masse-Drehachse kreiselförmig rotierbar ist, d.h. in eine Kreisel-Rotation versetzbar ist, wobei die erste Masse-Drehachse in die Translationsrichtung ausgerichtet ist.
- - a portal that can be moved in a translation direction,
- - a first motor rigidly attached to the portal,
- - a first mass which can be rotated in a gyroscopic manner about a first mass rotation axis by the first motor, ie can be set into a gyroscopic rotation, wherein the first mass rotation axis is aligned in the translation direction.
Die Maschine kann als weitere Komponente aufweisen:
- - einen Antrieb, durch welchen eine Antriebskraft in das Maschinenteil in Translationsrichtung eingeleitet werden kann,
- - eine Steuerung/Regelung zur Steuerung/Regelung der Winkelgeschwindigkeit der ersten Masse und gegebenenfalls einer weiterhin vorhanden, unten genannten zweiten Masse. Durch genannte Steuerung kann der Drehimpuls der Masse eingestellt werden.
- - a drive through which a driving force can be introduced into the machine part in the translational direction,
- - a control/regulation for controlling/regulating the angular velocity of the first mass and, if applicable, of a second mass mentioned below. The angular momentum of the mass can be adjusted by means of said control.
Genannte Maschine kann alle strukturellen Komponenten aufweisen, die zuvor bereits anhand eines erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert wurden. Ebenso kann die Maschine zur Durchführung eines jeglichen vorangehend genannten Verfahrens, in allgemeiner oder spezieller Ausführungsform, eingerichtet sein.Said machine can have all structural components that have already been explained above with reference to a method according to the invention. Likewise, the machine can be set up to carry out any of the methods mentioned above, in a general or specific embodiment.
Dadurch, dass die erste Masse-Drehachse in die Translationsrichtung ausgerichtet ist, wird der Vorteil erzielt, dass durch eine einzige Masse zwei unerwünschte Rotationen des Maschinenteils, die als besonders unerwünscht angesehen werden, verringert oder unterdrückt werden können.The fact that the first mass rotation axis is aligned in the translation direction has the advantage that two undesirable rotations of the machine part, the are considered particularly undesirable, can be reduced or suppressed.
In einer weiteren Ausführungsform sind der Motor und die erste Masse derart positioniert, dass der Schwerpunkt eines Verbunds aus dem Motor und der ersten Masse auf einem Vektor einer Kraft liegt, durch die das Maschinenteils in Translationsrichtung verfahrbar ist. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass ein Verbund aus Motor und erster Masse nicht auf die Exzentrizität des Schwerpunktes des Maschinenteils relativ zu der angreifenden Kraft beiträgt oder diese gar vergrößert.In a further embodiment, the motor and the first mass are positioned such that the center of gravity of a combination of the motor and the first mass lies on a vector of a force by means of which the machine part can be moved in the translation direction. This provides the advantage that a combination of motor and first mass does not contribute to the eccentricity of the center of gravity of the machine part relative to the acting force or even increases it.
In einer Ausführungsform weist die Maschine auf:
- - einen an dem Maschinenteil starr befestigten zweiten Motor,
- - eine zweite Masse, die von dem zweiten Motor um eine zweite Masse-Drehachse kreiselförmig rotierbar ist.
- - a second motor rigidly attached to the machine part,
- - a second mass which can be rotated in a gyroscopic manner by the second motor about a second mass rotation axis.
In einer weiteren Ausführungsform sind die erste Masse und/oder die zweite Masse, sofern die zweite Masse ebenfalls vorhanden ist, vakuum-verkapselt. Hierdurch wird eine Reibungsverringerung zur Umgebungsluft erzielt. Im Betrieb der Maschine werden die Massen üblicherweise mit hoher Winkelgeschwindigkeit rotiert. Durch vorangehend genannte Ausführungsform kann dies reibungsärmer und energiesparender erfolgen. In einer speziellen Variante sind sowohl der Motor als auch die Masse vakuum-verkapselt.In a further embodiment, the first mass and/or the second mass, if the second mass is also present, are vacuum-encapsulated. This reduces friction with the ambient air. When the machine is in operation, the masses are usually rotated at high angular speeds. The above-mentioned embodiment allows this to be done with less friction and in a more energy-efficient manner. In a special variant, both the motor and the mass are vacuum-encapsulated.
Die Verwirklichung weiterer, bei dem Verfahren genannter gegenständlicher Merkmale bei einer erfindungsgemäßen Maschine bezieht sich insbesondere auch auf eine vorangehend genannte erste Gegenmasse und/oder eine vorangehend genannte zweite Gegenmasse. Insbesondere kann die Maschine aufweisen:
- - einen an dem Maschinenteil starr befestigten ersten Gegenmasse-Motor,
- - eine erste Gegenmasse, die von dem ersten Gegenmasse-Motor um die erste Masse-Drehachse kreiselförmig rotierbar ist.
- - a first counterweight motor rigidly attached to the machine part,
- - a first countermass which can be rotated in a gyroscopic manner about the first mass rotation axis by the first countermass motor.
Insbesondere kann die Maschine aufweisen:
- - einen an dem Maschinenteil starr befestigten zweiten Gegenmasse-Motor,
- - eine zweite Gegenmasse, die von dem zweiten Gegenmasse-Motor um die zweite Masse-Drehachse kreisförmig rotier ist.
- - a second counterweight motor rigidly attached to the machine part,
- - a second countermass which is circularly rotated by the second countermass motor about the second mass rotation axis.
Es ist die erste Gegenmasse insbesondere aus der gleichen Betrachtungsperspektive gegenläufig zu der ersten Masse rotierbar. Es ist insbesondere die zweite Gegenmasse aus gleicher Betrachtungsperspektive gegenläufig zu der zweiten Masse rotierbar, wie vorangehend bei dem Verfahren beschrieben.The first counter mass can be rotated in the opposite direction to the first mass, in particular from the same viewing perspective. The second counter mass can be rotated in the opposite direction to the second mass, in particular from the same viewing perspective, as previously described in the method.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
-
1 ein Koordinatenmessgerät in Portalbauweise mit möglichen rotatorischen Bewegungsfehlern des Portals, -
2 ein erfindungsgemäßes Koordinatenmessgerät, ausschnittweise, mit einer rotierbaren Masse, -
3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koordinatenmessgeräts, ausschnittweise, mit einer rotierenden Masse, -
4 ein erfindungsgemäßes Koordinatenmessgerät mit zwei rotierenden Massen und -
5 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Koordinatenmessgerät mit einer ersten Masse und einer ersten Gegenmasse.
-
1 a coordinate measuring machine in gantry design with possible rotational movement errors of the gantry, -
2 a coordinate measuring machine according to the invention, in sections, with a rotatable mass, -
3 another embodiment of a coordinate measuring machine according to the invention, in detail, with a rotating mass, -
4 a coordinate measuring machine according to the invention with two rotating masses and -
5 a section of a coordinate measuring machine according to the invention with a first mass and a first counter mass.
Das in
Zum Verfahren des Portals 3 in Y-Richtung wird durch den nicht näher dargestellten Antrieb eine Kraft F, die in Form eines Pfeils eingezeichnet ist, in den Fuß der Säule 4 eingeleitet. Der Schwerpunkt S des Portals 3 liegt höher als der Angriffspunkt der Kraft F, betrachtet in Z-Richtung. Hierdurch entstehen zumindest zwei Bewegungsfehler des Portals. Zum einen wird das Portal um die Maschinenteil-Drehachse MDX verkippt. Eine Verkippung um die Maschinenteil-Drehachse MDX wird auch als Nicken bezeichnet. Weiterhin wird das Portal um die Maschinenteil-Drehachse MDZ verdreht, wobei die Drehrichtung, wie auch bei der Drehung um MDX durch einen Pfeil dargestellt ist. Die Rotation um MDZ wird auch als Gierbewegung bezeichnet. Beide unerwünschten Rotationen resultieren dadurch, dass die Kraft F exzentrisch zum Schwerpunkt S an dem Portal angreift. Die Verschiebung des Portals in Y-Richtung ist gewünscht. Sie ist die gewollte Bewegung des Portals. Eine Rotation des Portals um die Maschinenteil-Drehachse MDY findet in diesem Fall nicht statt, da sie durch die angreifende Kraft F, welche hier angewandt wird, nicht erzeugt wird. Prinzipiell ist aber eine Rotation um MDY durch anderweitige Einflüsse möglich. Die Rotation um MDY wird auch als Rollbewegung bezeichnet.To move the
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Durch den Kreisel der rotierenden Masse M2 wird eine Verdrehung des Portals um MDX und MDY gehemmt. Die Masse M2 ist über die Achse 12 mit dem Motor 13 verbunden, welcher starr an der Traverse 6 befestigt ist. Beim Aufbau der
In
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wie folgt vorgegangen: Es wird die Kraft F auf das Portal 3 aufgebracht und dadurch das Portal in Translationsrichtung Y bewegt. Gleichzeitig werden die in den verschiedenen Ausführungsformen gezeigten Massen M1, M2, GM1 und die jeweils dargestellte Masse-Drehachse rotiert.When carrying out the method according to the invention, the following procedure is followed: The force F is applied to the
Verfahrensgemäß ist es insbesondere vorgesehen, die Massen M1, M2, GM1 permanent auf vorzugsweise hoher Drehzahl zu rotieren.According to the method, it is particularly provided that the masses M1, M2, GM1 are permanently rotated at preferably high speed.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Maschine, KoordinatenmessgerätMachine, coordinate measuring machine
- 22
- BasisBase
- 33
- Portalportal
- 4, 54, 5
- Säulencolumns
- 66
- Traversetraverse
- 77
- Führungguide
- 88th
- PinoleQuill
- 99
- TastsystemTouch system
- 1010
- Achseaxis
- 1111
- Motorengine
- 1212
- Achseaxis
- 1313
- Motorengine
- 1414
- Motorengine
- 1515
- Achseaxis
- 100, 200, 300100, 200, 300
- Maschine, KoordinatenmessgerätMachine, coordinate measuring machine
- DX, DY, DZDX, DY, DZ
- Masse-DrehachseMass rotation axis
- FF
- KraftPower
- GM1GM1
- GegenmasseCounterweight
- M1, M2, M3M1, M2, M3
- MasseDimensions
- MDX, MDY, MDZMDX, MDY, MDZ
- Maschinenteil-DrehachseMachine part rotation axis
- P1, P2P1, P2
- MassepunktGround point
- SS
- Schwerpunktmain emphasis
- v1, v1'v1, v1'
- Geschwindigkeitsvektor der AuslenkungVelocity vector of deflection
- v2, v2'v2, v2'
- Bahngeschindigkeitsvektor eines MassepunktesOrbital velocity vector of a mass point
- v3, v3'v3, v3'
- Geschwindigkeitsvektor der PräzessionVelocity vector of precession
- YY
- TranslationsrichtungTranslation direction
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016221938.3A DE102016221938B4 (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Method for reducing unwanted rotation of a machine part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016221938.3A DE102016221938B4 (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Method for reducing unwanted rotation of a machine part |
Publications (2)
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ID=62003379
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Citations (6)
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- 2016-11-09 DE DE102016221938.3A patent/DE102016221938B4/en active Active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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