本发明专利技术涉及用于确定移动系统(12)、特别是机床(14)的额外负载(10)的质量和重心位置的方法，移动系统(12)包括支撑件(20)以及电子控制驱动单元(22、24)，支撑件(20)能够围绕至少第一轴线(16)和第二轴线(18)旋转并且用于容纳额外负载(10)，电子控制驱动单元(22、24)用于使支撑件(20)围绕第一轴线(16)和第二轴线(18)转动，其中在装载状态下确定关于第一轴线(16)的总惯性矩和保持转矩；在装载状态下确定关于第二轴线(18)的总惯性矩和保持转矩；并且额外负载(10)相对于支撑件(20)的质量和重心位置是基于关于第一轴线(16)和第二轴线(18)的总惯性矩和保持转矩来确定的。本发明专利技术还涉及设计为根据该方法确定额外负载(10)的质量和重心位置的移动系统(12)。重心位置的移动系统(12)。重心位置的移动系统(12)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定移动系统、特别是机床中的负载的质量和重心位置的方法
[0001]本专利技术涉及一种用于确定移动系统、特别是机床中的负载的质量和重心位置的方法，这适用于特别是在机床中根据该方法确定负载的质量和重心位置。
技术介绍
[0002]保持件或移动系统的工作台(诸如机床的回转-旋转工作台)上的工件的质量和相对位置对位置控制的精度具有决定性影响，特别是在负载重力的轴的情况下。基本上，能够手动地确定工件的质量和重心位置，然后能够相应地采用控制方法，以在位置控制中考虑质量和重心位置。
[0003]例如，根据DE 10 2015 113 890 A1和根据US 2016/0 001 373 A1，根据工件位置和工件质量对产生的力进行补偿(在这些力被作为预设值预先输入的情况下)。
[0004]DE 10 2016 104 146 A1还公开了一种方法，该方法允许确定工件接收单元的工件支撑件上的工件的质量和重心位置，该工件接收单元能够以直线方式移动并且能够围绕两个彼此以直角定向的旋转轴线旋转。在这种情况下，位于工件支撑件上的工件的质量是通过以直线方式加速工件作为测试来确定的。根据确定的合力确定了质量。另外，通过使工件围绕相应旋转轴线中的一个轴线均匀旋转来确定工件的重心位置。在工件的偏心位置和/或其重心的情况下，在相应驱动单元上产生了周期性变化的驱动转矩，其大小和相位位置能够用于确定重心的坐标。
技术实现思路
[0005]本专利技术的基础目的是允许简单且可靠地确定移动系统的负载的质量和重心位置。
[0006]根据本专利技术，该目的通过具有方案1的特征的方法以及根据该方法操作的移动系统得以实现。从从属方案能够推断出本专利技术的变型。
[0007]提出了一种用于确定移动系统的负载的质量和重心位置的方法，所述移动系统包括支撑件以及电子控制(electronically controlled)驱动单元，该支撑件用于容纳负载并且能够围绕至少第一轴线和第二轴线旋转，该电子控制驱动单元用于使支撑件围绕第一轴线以及围绕第二轴线旋转。在装载状态下确定关于第一轴线的总惯性矩和保持转矩。在装载状态下还确定关于第二轴线的总惯性矩和保持转矩。此外，负载相对于支撑件的质量和重心位置是基于关于第一轴线和第二轴线的总惯性矩和保持转矩来确定的。
[0008]本专利技术还包括一种移动系统，其包括容纳负载的支撑件，该支撑件能够围绕至少第一轴线和第二轴线旋转。移动系统还包括用于使支撑件围绕第一轴线并且围绕第二轴线旋转的电子控制驱动单元。移动系统另外包括控制单元，该控制单元配备成根据上述方法来确定负载的质量和重心位置。
[0009]根据本专利技术的方法和根据本专利技术的移动系统使得能够简单且可靠地确定负载的质量和重心位置。能够在装载状态下确定质量和重心位置。这样能够避免在夹紧负载之前
进行额外的测量步骤。另外，能够实现高度的制造精度。在加工工件时，能够简单且可靠地在位置控制中考虑其质量和重心位置，而无需事先进行昂贵的调整过程。另外，能够确定任何所需负载的质量和重心位置，例如具有不对称的几何形状和/或质量分布的负载。也可以容易地对具有各向异性密度的工件进行适配。因为根据本专利技术的方法能够容易地自动化，所以还能够避免操作者的错误并补偿不精确的(特别是偏心的)夹紧。如果工件的几何形状和/或性质或者所需的加工类型使得必须偏心地定位工件，也能够以可靠的方式实现补偿。此外，在加工期间，例如如果工件的几何形状和/或密度和/或位置由于加工而改变，也能够以简单且可靠的方式进行重新调整。能够在不必从移动系统中移除工件以进行新的测量的情况下进行这种重新调整。
[0010]该移动系统可以是机床的一部分，例如，用于加工工件的机床，例如用于材料去除加工、用于表面处理、用于激光加工、用于进一步加工等。在这种情况下，将支撑件定位在机床中，使得位于支撑件的负载定位在机床的加工舱中。负载可以是待加工的工件。借助于移动系统，优选能够改变负载相对于加工工具的位置。在这种情况下，根据本专利技术，移动系统能够使工件进行足够通过铣削/车削而进行加工的旋转。根据本专利技术，移动系统也能够仅用于定位，特别是与旋转工具结合使用。
[0011]除了由第一轴线和第二轴线限定的自由度之外，移动系统还能够具有其它自由度。例如，根据本专利技术，附加的直线迁移是可能的。根据本专利技术，另外还能够围绕至少一个其它轴线旋转和/或枢转。为此，移动系统能够具有其它驱动单元。附加地或可选地，加工工具能够围绕至少一个其它轴线旋转或枢转。
[0012]电子控制驱动单元优选包括至少一个用于产生围绕第一轴线的旋转运动的第一电动马达和/或用于产生围绕第二轴线的旋转运动的第二电动马达。然而，根据本专利技术，基本上能够将单个电动马达与适当的力传递结合使用，以便产生支撑件围绕第一轴线和围绕第二轴线的旋转。根据本专利技术，也能够为第一轴线设置多个电动马达和/或为第二轴线设置多个电动马达。在本专利技术的一实施方式中，调节至少一个电子控制驱动单元的转速和/或产生的转矩。为此，控制单元和/或电子控制驱动单元能够具有适当的控制回路。
[0013]支撑件优选包括能够紧固负载的台面，例如加工台。台面能够包括适当的紧固装置和/或连接点和/或安装导轨等，用于安装和/或夹紧负载。优选地，支撑件被设计成可互换的，从而对于不同的负载，能够简单地使用适当的相应支撑件。
[0014]优选地，能够以自动方式确定在装载状态下第一轴线的总惯性矩和/或保持转矩。因此，能够由控制单元自动执行相应的方法步骤。特别地，不需要用户输入涉及例如负载的几何形状和/或质量和/或密度和/或紧固位置来确定相对于第一轴线的总惯性矩和/或保持转矩。与此类似，优选以自动的方式确定在装载状态下第二轴线的总惯性矩和/或保持转矩。
[0015]另外，优选地，基于相对于第一轴线和第二轴线的总惯性矩和保持转矩，例如通过控制单元以自动的方式确定负载相对于支撑件的质量和重心位置。
[0016]移动系统和/或机床能够具有用户界面，通过该用户界面能够为控制单元进行用户输入。能够提供用户界面来请求自动确定质量和重心位置。另外，能够提供用于输入基本参数的用户界面，该基本参数包括例如所使用的支撑件和/或电子控制驱动单元的属性。
[0017]在支撑件是可交换的并且能够使用不同设计的支撑件的情况下，根据本专利技术，移
动系统能够包括可以自动检测正在使用的支撑件的检测单元。为此，检测单元能够具有适合于此的传感器，该传感器适合于检测允许识别支撑件或支撑件类型的支撑件特征。根据本专利技术，还可能有用于经由用户界面输入的支撑件类型。
[0018]特别是如果在确定了负载的质量和重心位置之后，配备控制单元以在移动和/或定位负载时将它们纳入考虑，则能够实现移动系统的高精度运动和/或高度的制造精度。这样的考虑可以包括要求减小或增大电子控制驱动单元的驱动转矩，例如以便补偿由于作用在负载上的重力牵拉对定位精度的影响。优选地，在加工负载时连续地考虑所确定的质量和重心位置。如果在部分加工后再次确定质量和重心位置，则能够考虑新本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定移动系统(12)、特别是机床(14)的负载(10)的质量和重心位置的方法，所述移动系统(12)包括支撑件(20)以及电子控制驱动单元(22、24)，所述支撑件(20)用于容纳所述负载(10)并且能够围绕至少第一轴线(16)和第二轴线(18)旋转，所述电子控制驱动单元(22、24)用于使所述支撑件(20)围绕所述第一轴线(16)以及围绕所述第二轴线(18)旋转，其中，在装载状态下确定关于所述第一轴线(16)的总惯性矩和保持转矩；在所述装载状态下确定关于所述第二轴线(18)的总惯性矩和保持转矩；并且所述负载(10)相对于所述支撑件(20)的质量和重心位置是基于关于所述第一轴线(16)和所述第二轴线(18)的总惯性矩和保持转矩来确定的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述总惯性矩和所述保持转矩是基于在不使用附加传感器的情况下在所述电子控制驱动单元(22、24)的控制回路中可用的变量来确定的。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述变量至少包括操作电流和/或旋转位置和/或转速和/或加速时间。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一轴线(16)的使所述第一轴线(16)的保持转矩为其最大值的位置中确定所述第一轴线(16)的保持转矩，和/或在所述第二轴线(18)的使所述第二轴线(18)的保持转矩为其最大值的位置中确定所述第二轴线(18)的保持转矩。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一轴线(16)的使所述第一轴线(16)垂直于重力方向(26)定位的位置中确定所述第一轴线(16)和/或所述第二轴线(18)的保持转矩。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定在装载状态下的相应总惯性矩，通过使所述负载(10)围绕相应的轴线(16、18)旋转来确定围绕相应的轴线(16、18)的加速转矩。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，无装载的所述支撑件(20)关于所述第一轴线(16)的惯性矩和/或无装载的所述支撑件(20)关于所述第二轴线(18)的惯性矩和/或无装载的所述支撑件(20)的质量和/或所述支撑件(20)的至少一个几何尺寸中的至少一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：弗朗茨凯斯勒股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。