专利名称：带有辅助支承装置的平衡设备的制作方法
带有辅助支承装置的平衡设备本发明涉及测量物体例如机床部件或刀夹/工具固定装置的转动不平衡的设备。现代的回转式机床如钻床或铣床的主轴不少是以20000转/分钟以上的很高转速工作的。在这样的转速下，较小的不平衡就会导致大的离心力。这不仅使机床主轴轴承承受载荷，而且缩短刀具使用寿命，可能也使加工结果变差。因而，刀夹(装夹有或未装夹有刀具)在被装入机床前在平衡机上被平衡。专利申请WO 00/45983描述了这种平衡机的一个典型代表。WO 00/45983所述类型的平衡机的中心组成部件是主轴，在主轴上固定有待平衡的构件，并且主轴随后将待平衡的构件带至平衡转速。主轴在主轴保持件中延伸并与主轴保持件一起构成所谓的主轴单元。在现代的平衡机中，直接在主轴单元上确定不平衡，在主轴单元上在某个方向出现的瞬时力通过合适的传感器被确定，并且该瞬时力是不平衡大小和位置的尺度。为了能根据相应的不平衡产生相应的测量信号，这种平衡机中的主轴单元被悬挂在特殊的摆振支座中。摆动支座在以下作为代表来描述的W000/45983的结构中由呈薄弹簧钢片形式的两个板簧/片簧构成。每个板簧以其一面固定在机架/床身上并以其另一面固定在主轴单元的外周上。这两个板簧此时在沿主轴转动轴线的径向延伸的一个竖向平面中相互间隔开。它们承受在此平面内作用的拉力、压力和剪切力，但相对于垂直于该平面作用的力分量表现为基本是易弯的(biegeweich)。这两个板簧中的上侧板簧(在竖向平面中)在水平方向承受拉负载且在竖向承受剪切负载，而下侧板簧在水平方向承受压负载且在竖向承受剪切负载。通过这种方式，主轴单元被弹性悬伸地保持，从而可能出现并测量由不平衡造成的主轴单元运动，根据这种运动可推断出不平衡的位置和大小。如WO 00/45983的图3所示，通过循环的不平衡力基本上促成主轴单元围绕处于 12点位置的摆动支座进行水平定向的钟摆运动，该钟摆运动只具有实际不受板簧阻碍的很小幅度。由此一来，处于15点钟方向的呈指状从机座中伸出的力传感器被致动。然而，两个板簧在竖向上具有这样的刚度，使得主轴单元在由不平衡导致的力的作用下没有或者没有显著的竖向运动，在不超过额定载荷的测试物的影响下，也没有或者没有显著的竖向变形。在已知的结构中，尤其在按照如WO 00/45983所述的构造原理或悬置原理的构造中，有以下问题，主轴单元的轴承易受到冲击和过载的影响，就是说，在不小心地使用测试物时或者由于使用太重的测试物，轴承可能受损，或者至少受到不利的影响。本发明的任务是解决该问题并提供一种更结实耐用的设备，该设备在即使采用较重测试物的个别情况下也能正常使用。利用权利要求1的特征来完成该任务。据此规定一种有用于测试物的主轴的主轴单元，该主轴单元借助一保持件悬置装置以能往复摆动的方式固定在机座上。对此，最好在局部在主轴单元外周的一位置处设置一支承装置，该支承装置允许在一空间方向上的摆动运动。许多情况下，该支承装置同时预定主轴单元相对机座的规定的静止位置。总是允许通过在测量工作中出现的不平衡力而使主轴单元在一预定的测量方向上振动/振荡/摆振，该振动通过传感器来检测。为了进一步避免不希望的横向力对传感器的作用，设有至少一个辅助支承装置来支撑主轴单元。抛开可忽略不计的摩擦力，辅助支承装置可以基本上只在测量方向的法向方向上传递力。辅助支承装置使所述可往复摆动的固定结构或者说相应的支承装置基本在周向上被卸载或者说完全不受由重力引起的力，其不可避免的摩擦力和运动限制对测量精度的损害仅在令人吃惊的微弱的范围内。要把握的是，本发明的不平衡测量设备不一定必须是“独立机器”，而是也可以是万能机床/多用途机床的组成部分，例如将刀具缩装(einschrumpfen)在刀夹中的缩装器具(schrump^erat)，例如wooi/89758 Al所述。不平衡测量设备与用于确定装夹在
刀夹中的刀具的基准长度的预调机构连接也是有利的。最后，不平衡测量设备也可以是机床本身的组成部分。在一个优选实施例的范围内规定，辅助支承装置只包括唯一一个滚子。通过这种方式，实现传递出由重力造成的载荷的任务，但主轴单元放弃其大部分自由度，因此没有影响为确定不平衡而必须测量的振动。在以下情况中得到一个非常有利的实施例唯一的滚子或多个滚子在保持件悬置装置中设置在固定件之间，从而固定件在垂直于测量方向的方向上相互支撑，两个固定件在工作中可以通过滚子在测量方向上相对滚动。在这种构造的情况下，能往复摆动的支承装置和辅助支承装置构成一个单元，其中优选集成有一个或多个传感器和可能有的用于预紧的弹性件。由此节省了空间并提供一种可更换单元，该可更换单元在出故障时可容易地被更换并且能排除在支承装置方面和传感器方面可想到的所有故障。在另一优选实施例的范围内规定，安装有另一呈配合支承件形式的辅助支承装置，它在主轴单元的周向上与安装在保持件悬置装置中的第一辅助支承装置基本沿径向对置。配合轴承包括至少一个、优选只有一个另外的滚子。由此实现更好的支撑，即使对于主轴单元的可能的转摆运动(Taumelbewegung)，也不会明显地进一步限制主轴单元在测量方向上的可运动性。如果如同样优选规定地那样，装入两个相互间隔布置的传感器，并且一个或多个辅助支承装置沿主轴转动轴线方向看基本居中安置在这两个传感器之间，则上述优点也适用，其中，最后提到的两项措施中的每项措施其本身单独来看也是有意义的。以下，结合不同附图描述的实施例能使本发明的其它优点和作用清楚可识，附图的图面公开内容对本发明是重要的，其中
图1是沿图2的线I-I看的、用于刀夹的平衡机的本发明第一实施例的轴向纵截面，但在图1中，此实施例所配备的本发明辅助支承装置位于图面之后，因而被挡�。煌�2是沿图1的线II-II看的平衡机第一实施例的轴向横截面，但在这里，本发明的辅助支承装置在图面下方，因而被挡�。煌�3是平衡机的第一实施例的透视侧视图，它提供了看到本发明辅助支承装置的视图，该辅助支承装置设置在主轴单元的保持件悬置装置的两个固定件之间；图4是平衡机的第二实施例的透视侧视图，它提供了看到本发明的第一辅助支承装置的视图，该第一辅助支承装置设置在主轴单元的保持件悬置装置的两个固定件之间， 还能看到沿径向与保持件悬置装置径向对置的第二辅助支承装置；图5是平衡机的第二实施例的轴向纵截面；
图6是平衡机的第三实施例的透视侧视图，此实施例的特点是，平衡机配备有以 90度角间隔分布在主轴单元周向上的四个辅助支承装置；图7是图6所示的平衡机第三实施例的俯视图；图8是平衡机的第四实施例的侧视图，第四实施例的特点是，平衡机配备有尽可能沿周向作用于主轴单元周向的支承环；图9是图7中的平衡机第四实施例的轴向横截面；图10是主轴单元的示意侧视图；图11以细节图示出球环的支承保持架。在图1和图2中以整体视图示出的平衡机具有作为机座的机身1。为使平衡机对振动不敏感且赋予其最佳稳定性，机身1由很重的材料如混凝土等制成。机身在可从上方接近的腔室3内装有被电动机5驱动的主轴单元7。主轴单元7具有可转动的主轴11，该主轴的转动轴线9优选竖向布置，通过主轴的竖向取向，避免测量结果受到重力的任何形式的影响。主轴在其上端具有可根据工作更换的联接适配器13，该联接适配器具有与转动轴线9同心的容纳口 15。该容纳口用于联接待平衡的、已标准化的、用17表示的测试物。测试物可以是例如呈常见的陡锥/短锥(Steilkegel)结构的刀夹，或是空心短锥柄支座(HSK 支座)或其它转动体。主轴11呈空心主轴形式。该主轴包含操作机构19，该操作机构借助夹钳21在不平衡测量过程中将刀夹17保持在联接适配器13中。联接适配器13用螺纹件23固定在主轴11上，并且联接适配器13是可以更换的，也就是说可以匹配于待测刀夹的类型。主轴11利用两个轴向间隔设置的球轴承25、27无间隙地支承在圆筒形的主轴保持件四中，其中轴向轴承间隙通过预紧弹簧31和包围主轴11的弹簧螺母33来补偿。电动机5按照与转动轴线9轴平行的方式设置在主轴单元7旁，并且与主轴保持件四一起法兰连接在连接支架35的同一侧上。循环带传动装置47在电动机5和主轴11 之间、或者说在它们的带轮之间建立驱动连接。在该实施例中，待测不平衡向量的角度确定是直接在主轴11上实现的，而不是像传统的不平衡测量设备那样在电动机上实现，然而本发明不限于此。在本实施例中由电动机5和主轴单元7构成的组件借助可拆卸地固定在主轴保持件四上的保持件悬置装置49保持在机身或者说机座1上。保持件悬置装置49包括在该实施例中基本呈板形的固定件51、53。第一固定件51是相对主轴元件7固定的，在这种情况下是通过将该第一固定件固定在主轴保持件四上来实现的，必要时还使用中间件。第二固定件53是相对机座1固定的，此处，该固定件是直接固定在机座上还是固定在本身相应固定在机座上的中间件上，也是无关紧要的。如尤其可以在图2和图3中看到的，两个固定件51、53通过在此呈板簧件55形式的多个间隔件按预定的彼此间隔固定。在本例子中共使用了 4个板簧件。尤其参见图3，其中两个板簧件在两个固定件的一侧上下布置，并且设置在平行于转动轴线9的一个共同平面中。该平面以下被称为板簧件主平面。另外两个板簧件相应布置地在这些固定件的对置侧安置在另一个主平面中。板簧件55对于在其主平面方向作用于它的力分量是基本是抗弯的。而对于垂直于其主平面作用于它的力分量，板簧件仅以可忽略不计的抗弯强度进行反抗。固定件51、53由此按照基本保持不变的相互间距被保持，但在由不平衡引发的力的作用下在基本相当于板簧件主平面法线的方向上相对移动，该方向以下也被称为测量方向。在此也确实认为，固定件也只能彼此相对做微小转动。这样的情况可能例如由于位于下侧区域的两个板簧件比上侧的两个板簧件更强烈地瞬时偏移而出现。一般使相应不平衡在主轴单元上引发的运动保持很小。通常，该运动在规定用于 20000转/分钟或更高的工作转速的刀具中，处于士几个百分之一毫米至几个十分之一毫米的范围内。测量固定件51、53的位移以获得一信号，由该信号可以得出对不平衡的大小和位置的说明。为此，在测量方向上在固定件之间设有多个、优选两个传感器。因为只需要测量很小的运动，所以采用大多呈压电结构形式的测力计。也可设想用于获取固定件相互间的相对瞬时速度和/或瞬时加速度的传感器，但在这种微弱运动的情况下只是理论可行。如结合图2和图3看到的，其中一个传感器靠近主轴单元7上端位于固定件51、53 之间，而两个传感器中的另一传感器靠近主轴单元7下端位于固定件51、53之间。这样的传感器布置结构允许对沿转动轴线不均勻分布的、因而导致主轴转动轴线9转摆运动的不平衡进行测量。尤其如结合图2所看到的那样，为每个固定件配设有用于各传感器的凸起57或 59。在每对这样的凸起57、59之间安装有一传感器61，该传感器获取这两个凸起在不平衡影响下相互作用的力。如图2所示，力传感器61通过支承球63安置在与之对应的凸起57、59上，以便能尽量使或许存在的、可能使测量结果失真的横向力不影响到传感器。以下还将描述将传感器安装在固定件上并相对紧固该固定件的详细细节。尽管设有上述支承球63，但必须尽可能避免在传感器61上出现横向力，就是说， 必须防止板状固定件51、53在横向上、即在测量方向M的垂直方向N上(在本例子中是竖向)彼此相对运动，即便是仅以很小的幅度进行的运动。这种情况例如可能在较重的测试物被装入主轴单元中、甚至允许其落下时可能出现。极端情况下，由此可能导致保持件悬置装置49被损伤。为避免这种情况，根据本发明，在两个固定件之间的间隙中设有辅助支承装置73、 75、77。该辅助支承装置包括支承球73，配属于主轴单元7的固定件53借助该支承球支撑在配属于机座的固定件51上，参见图3。为此，配属于主轴单元的固定件53设有突入该间隙中的支承部77，该固定件利用该支承部77从上方压在支承球73上。支承球本身安放在另一个固定件51的突入该间隙中的底支承部75上。通过支承球73，两个固定件51、53可以在测量方向上不受妨碍地相对滚动。而在垂直于测量方向的方向上、在这里就是在竖向上，两个固定件51、53通过支承球73和板簧件阳联接成一几乎刚性的保持件悬置装置49。如此布置辅助支承装置或支承球73，以使其在上传感器和下传感器之间基本位于一半距离处。这种布置使各个传感器的功能不受辅助支承装置的影响，即便主轴单元在相应不平衡的影响下围绕支承球73进行一种微小的摆动运动，在此摆动运动中，例如固定件 53的上部分在测量方向上运动，而该固定件的下部分在相反的测量方向上运动。
通过如下方式保持支承球73 使该支承球以其不处于传力路线/力流中的两侧分别以所需的间隙接合到一很小的凹槽中，该凹槽为此目的而在每个固定件中靠近支承部77 或靠近底支承部75设置。随后还将详细说明其细节。该解决方案能很简单且成本不明显地实现。支承球能够标准地以低成本获得。给本来就有的两个固定件51、53附加配备底支承部75和支承部77从成本考虑并不重要。在此情况下一个重要优点是，按照本发明设计的、接纳在固定板51、53之间的支承球的保持件悬置装置49构成一尽可能封闭的组件，该组件只具有少量的与周围构件交接的确定的接口。可以不太费力地安装该组件，不必顾及其它一些支承装置。可以标语式地称之为“套筒式解决方案(Kartuschenloesung) ”。当平衡机必需现场安装就位时，这样一个自身封闭的组件尤其展现其风采。因为尤其当两个固定件51、53配备有燕尾导向机构或类似的即使在重新安装时也规定出在主轴单元或机座上的准确位置的定位机构时，保持件悬置装置49可以顺利地在现场拆装或更换，而无需重新校准该机器。于是，造成机器故障的与板簧件、支承件或传感器相关的问题可以通过更换整个保持件悬置装置49来可靠、快速地排除。在此情况下，可以在工厂内重新精确地修复损坏的保持件悬置装置。另一优点在于，套筒式保持件悬置装置49的凸缘面的轮廓不受设置在固定板51、 53之间的间隙中的支承球73的影响。由于该事实提出，本发明的保持件悬置装置49也适用于加装目的，以及用于替换在凸缘侧与之相同的、此前的保持件悬置装置。值得注意的是，尽管有辅助支承装置73、75、77，板簧55 —般仍刚性安装在两个固定板上，以便在竖向上也借助板簧保证附加的保持。但理论上也可以想到将板簧按照在竖向上铰接的方式铰接在固定板上。通过这种方式，可以在需要时实现所有竖向力都通过支承球73被传出。如上所述，本发明的保持件悬置装置49还具有另外的合适的特征，这些特征恰好是“套筒解决方案”所感兴趣的，因此应当更加详细地说明。在其中一个固定件(例如固定件51，见图2)上，除了凸起57外还设有另一凸起 65，使得另一固定件53的凸起59位于这两个凸起57、65之间。在凸起65和59之间夹设有一弹性预紧件67，该弹性预紧件用于在一定程度上预紧传感器61。在测量方向上对置的、 在凸起57或65中的调节螺纹件69、71允许对传感器61进行位置调节以及对预紧件67进行预紧力调节。由此，两个传感器61中的每个传感器及其对应的弹性预紧件都支撑在对置的固定件53上，使得固定件53的凸起59将在工作中出现于其上的力或是通过预紧件67、或是通过力传感器61传递至另一固定件51 (如果代替力传感器使用速度传感器或加速度传感器，则该传感器并联有另一弹性件，这种构造在此未示出)。通过这种方式保证了，固定件总是直接相互连接且板簧件阳不被加载，就是说板簧件在测量方向上不明显地用于在固定件之间传递力。还要说明，板簧件55被成对地配设给力传感器61，同样成对地在测量方向上对置。此外，为避免横向力将预紧件67也铰接支承在尖部之间，例如如图2所示。在主轴单元7的上端和下端上相互间隔布置的力传感器61优选反向地支撑在两个固定件51、53上。如图2针对上部的力传感器61所示的那样，参照转动轴线9沿顺时针方向看该力传感器支撑在主轴侧固定件53的凸起59上，沿逆时针方向看该力传感器支撑在机身侧固定件51的凸起57上。而下部的力传感器61沿顺时针方向看支撑在机身侧固定件51上，沿逆时针方向看支撑在主轴侧固定件53上。此布置形式的优点是，在主轴11 倾翻运动时，两个力传感器61或是同向被加载压力，或是同向被卸载压力。因而，力传感器的与力方向相关的特性曲线差异对测量结果并不重要。图4表示本发明的第二实施例。只要以下未另作说明，则第二实施例相当于第一实施例，因而上述内容也适用于第二实施例。本发明第二实施例的区别之处在于，除了集成有支承装置73、75、77的保持件悬置装置49外，还采用呈配合支承件79形式的另外的辅助支承装置，该另外的辅助支承装置一般与保持件悬置装置49沿径向对置，确切的说，同样处在相当于上传感器和下传感器61 之间半程的高度上。为此，在主轴单元上安装有配合支承板81，该配合支承板通过另一支承球73压在配属于机座1的配合支承板83上，因此防止了在主轴单元7上出现作用于保持件悬置装置49的弯矩。在球座的区域中，两个配合支承板81、83在相应部位处原则上与两个固定件51、53相同地构成。特别是当主轴单元7很重和/或电动机5和主轴单元7封隔地形成一个组件时， 该实施例的结构形式是非常有利的。就是在这种实施方式中另外实现了，或者是板簧构造成很薄、因而很容易弯曲，和/或板簧在竖向上铰接地法兰固定在固定板上。特别薄的板簧件结构对响应精度有利。图5示出图4所示的第二实施例的轴截面。在此截面中可以清楚看到支承球73 如何保持在其规定的位置上；不仅在两个固定板51、53上，而且在两个配合支承板81、83上都分别设有凹部或孔或凹槽85，所述凹部或孔或凹槽接纳球73的位于直接传力路线之外的侧面。确切说，每个凹槽85接纳一塑料嵌件87，该塑料嵌件以所需的间隙沿周向作用于球73的与其对应的侧面、由此保持球73，而不夺走球所需的可运动性。图6和图7示出本发明的第三实施例。只要以下未另作说明，则第三实施例相当于第一或第二实施例，因而上述内容也适用于第三实施例。第三实施例与第一、第二实施例的区别在于，不是仅使用一个另外的、呈配合支承件79形式的辅助支承装置，而是使用多个所述另外的辅助支承装置。具体而言，在这里共使用三个沿周向方向看(基本上)分别以90度的错位安装的配合支承件79，如图7所示。 每个这样的配合支承件79都相当于结合第二实施例描述的配合支承件，由此保持低的零件成本。通过这种方式实现了四点支承结构，该四点支承结构在垂直于测量方向M的方向上(在具体例子中是竖向)很坚固地将主轴单元保持就位，这在希望平衡很重的测试物时是有利的，但就防止主轴单元倾斜而言是不利的，由此一来难以说明在测试物轴向上的不平衡位置。此外，在图7中可清楚看到保持件悬置装置49和配合支承件79如何分别借助燕尾导向机构104固定在主轴单元7上，由此就其准确位置而言可复现地从主轴单元7卸下和重新装上。值得注意的是，在所有此前描述的实施例中，配合支承件79的支承球73或者可以设计成滚体，而不是设计成球。可能地，这些滚体布置成能实现在测量方向M上的滚动，因而不阻碍主轴单元在测量方向上的可运动性。
单纯从权利保护的观点出发在此应保留的是，作为在滚体上的支承结构的等效方案当然也可以想到在杆件上的支承结构，所述杆件的纵轴线平行于主轴转动轴线延伸，所述杆件在测量方向上设计成易弯曲的或者铰接联接，从而主轴单元(只)在竖向上支承，同时实现在测量方向M上的振动。图8-图10表示高精度的本发明第四实施例。在这里，主轴单元7不是仅以点的方式支承在滚子或一个或多个球73上，而是经过其周面的大部分进行支承。为此，主轴单元7或者说其主轴保持件49设有一支承环89。 在功能上为该支承环89配设有配合环，该配合环在此实施例中呈桥部91的形式。桥部91 在一侧具有叉形部段93，在另一侧具有支承舌板95。叉形部段93抓住配属于机座1的固定板53并被固定于其上。支承舌板95在必要时中间加入有支承块97的情况下安放在机座1上。主轴单元7被插入桥部91的中央口 99中、穿过该中央口并利用该主轴单元的支承环89通过球环101支撑在桥部91上。球环101包括一定数量的支承球73，所述支承球通过一按照常规方式设计的保持架103保持就位。通过这种方式，主轴单元7沿周向在一弧段上被精确支撑，该弧段占据220°至 270°的角度，这当然用于精度的优化。同时，在两侧固定在机架1上的桥部91可用于使机架1本身稳定。这在许多情况下在一定程度上弥补了桥部的附加材料成本。为完整起见而应指出，在第四实施例中的包括传感器在内的保持装置可以对应于第一实施例的保持装置49。在个别情况下，对于按照这种方式大范围地沿周向作用于主轴单元的支承装置可以允许代替地使用传统的保持结构，就是说采用没有集成辅助支承装置或支承球的保持装置49。附图标记列表1-机座；3-用于接纳主轴单元的腔室；5-电动机；7-主轴单元；9-主轴转动轴线；11-主轴；13-联接适配器；15-用于待平衡物体的接纳口 ； 17-测试物；19-操作机构； 21-夹钳；23-螺纹件，用于固定联接适配器到主轴；25-主轴的第一球轴承；27-主轴的第二球轴承；29-主轴保持件；31-消除主轴轴承间隙的预紧弹簧；33-弹簧螺母；35-固定电动机的联接支架；37-45省略；47-带传动装置；49-保持件悬置装置；51-板状的第一固定件；53-板状的第二固定件；55-板簧或板簧件；57-用于传感器的保持凸起；59-用于传感器的保持凸起；61-传感器；63-支承球，用于联接传感器到保持凸起；65-用于联接预紧件 67的另一凸起；67-弹性预紧件；69-第一调节螺纹件；71-第二调节螺纹件；73-滚子，在此呈支承球形状；75-用于滚子的底支承部；77-用于滚子的支承部；79-配合支承件；81-主轴侧的配合支承板；83-配属于机座的配合支承板；85-保持支承球的凹槽；87-塑料嵌件； 89-支承环；91-桥部；93-叉形部段；95-支承舌板；97-支承块；99-中央口 ； 101-球环； 103-保持架；105-燕尾导向机构；M-测量方向；N-测量方向的垂向；W-沿主轴单元周向的角度；A-保持支承球的凹槽的定位轴线。
权利要求
1.一种用于测量测试物的转动不平衡的设备，包括带主轴(11)的主轴单元(7)，其用于保持所述测试物(17)并使之能以试验转速转动；和保持件悬置装置(49)，借助该保持件悬置装置将所述主轴单元(7)以能往复摆动的方式固定在机座(1)上，使得该主轴单元(7)能通过在测量工作中出现的不平衡力而在一预定的测量方向(M)上振动；以及传感器装置(61)，该传感器装置在所述主轴(11)转动时检测至少一个在测量方向(M) 上出现的不平衡特征量，其特征在于，所述主轴单元(7)通过至少一个辅助支承装置(73，75，77 ；79 ；89,91,101)来支撑，所述至少一个辅助支承装置只能在所述测量方向(M)的垂向(N)的方向上传递力。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述辅助支承装置(73，75，77)包括仅一个单个的滚子(73)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述辅助支承装置(73，75，77；79)包括两个单个的滚子(73)，这两个滚子关于所述主轴单元(7)的周向基本沿径向对置，或者所述辅助支承装置包括四个单个的滚子(73)，这四个滚子在所述主轴单元(7)的周向上在彼此之间分别相距80度至100度的角度(W)。
4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述至少一个滚子(7 是球，所述球被如此保持在所述主轴单元(7) —侧上的凹部(8 与在所述机座(1) 一侧上的另一凹部 (85)之间，使得所述球(7 能在不被丢失的情况下、在由不平衡引起的偏移的范围内沿所述测量方向(M)自由运动。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述凹部(85)沿位于一与所述测量方向 (M)平行的平面内的轴线(A)彼此对置。
6.根据前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述辅助支承装置(89，91，101) 包括一球环(101)，通过所述球环使所述主轴单元(7)借助一支承环(89)安置在配属于所述机座(1)的配合环(91)上。
7.根据前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述保持件悬置装置G9)包括两个固定件(51，53)，所述两个固定件在预定的测量方向(M)上能相对彼此基本上横向地运动，并且所述两个固定件在至少一个与所述测量方向垂直的方向(N)上基本刚性地相互联接，其中一个固定件是相对所述主轴单元(7)固定的，而其中另一个固定件是相对所述机座(1)固定的。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述固定件(51，53)彼此间隔布置，并由至少一个在测量方向上基本不抗弯而在间隔方向上基本抗弯的间隔件(5 ——尤其是多个这样的间隔件(55)——相互保持。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述间隔件(5 设计成板簧件，所述板簧件的主平面基本垂直于所述测量方向地延伸。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述板簧件(5 以能绕一基本平行于所述测量方向延伸的转动轴线转动的方式铰接在所述两个固定件(51，5 上。
11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述间隔件(5 设计成铰接联接在所述两个固定件(51，5；3)上的杆件，所述杆件的杆轴线分别沿所述固定件的间隔方向延伸，所述杆件的铰接轴线垂直于所述测量方向延伸。
12.根据权利要求7至11之一所述的设备，其特征在于，所述传感器装置具有至少一个传感器(61)，所述传感器保持在所述两个固定件(51，5；3)之间并且通过所述两个固定件相对彼此的相对运动而被施加信号。
13.根据权利要求7至12之一所述的设备，其特征在于，辅助支承装置(73，75，77)包括至少一个、优选只有一个滚子(73)，所述滚子在所述保持件悬置装置09)中设置在所述固定件(51，53)之间，通过所述滚子，相对所述主轴单元(7)固定的固定件(5 在所述测量方向(M)的垂向 (N)的方向上支撑在相对所述机座(1)固定的固定件(51)上，其中所述至少一个滚子(73) 设置成，使得这两个固定件(51，5 在工作中能通过所述滚子(7 在测量方向(M)上相对滚动。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，设有呈配合支承件(79)形式的另一辅助支承装置，所述另一辅助支承装置在所述主轴单元(7)的周向上与在所述保持件悬置装置G9)中的第一辅助支承装置沿径向对置，其中，所述配合支承件(79)包括至少一个另外的滚子(73)，所述另外的滚子基本只在所述测量方向(M)的垂向(N)方向上支撑所述主轴单元(7)。
15.根据与权利要求6结合的权利要求7至12之一所述的设备，其特征在于，所述球环 (101)本身不是完全封闭的，而是仅部分地沿周向作用于所述主轴单元的周向，所述配合环 (91)在其一侧具有优选呈叉形的部段(93)，所述呈叉形的部段用于固定在相对所述机座 (1)固定的固定件(51)上，所述配合环在远离所述一侧的至少一侧上具有优选呈支承舌板 (95)形式的部段用以固定在所述机座(1)上。
16.根据与权利要求12相结合的前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述固定件(51，5；3)具有成对地向彼此凸出的凸起(57，59)，在所述凸起之间设有力传感器(61)。
17.根据与权利要求12相结合的前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述传感器装置(61)具有两个传感器(61)，所述两个传感器在所述主轴(11)的转动轴线(9) 的方向上相互间隔地设置，所述两个传感器被保持在所述两个固定件(51，5；3)之间，所述两个传感器关于所述主轴(11)的垂直于所述测量方向的轴向纵平面——优选镜像对称地——支撑在所述两个固定件(51，53)上。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述至少一个辅助支承装置(73，75， 77；79 ；89,91,101)在沿主轴转动轴线(9)的方向上看基本居中地设置在所述两个传感器 (61)之间。
19.根据与权利要求12相结合的前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，每个力传感器(61)配设有一在规定的测力方向上将所述力传感器预紧的弹性件(67)。
20.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，力传感器(61)和配设给该力传感器的弹性件(67)相互串联地、预紧地支撑在所述两个固定件(51，5 之一上，而另一个固定件 (51)在所述力传感器(61)和所述弹性件(67)之间的力路线中支撑在所述力传感器(61) 上。
21.根据权利要求12或权利要求16至20之一所述的设备，其特征在于，力传感器(61)或/和弹性件(67)在测力方向上在两侧被保持在配合支承件、尤其是球或尖部之间。
22.根据前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述保持件悬置装置G9)和/或配合支承件(79)具有尤其呈燕尾导向机构形式的结构，所述结构与安装无关地确定所述保持件悬置装置G9)或所述配合支承件(79)在所述设备上的位置。
23.一种保持件悬置装置，具有与权利要求13的涉及保持件悬置装置的特征相结合的、权利要求1至22中一项或多项权利要求的涉及保持件悬置装置的特征。
24.根据权利要求23所述的保持件悬置装置的在根据权利要求1前序部分所述类型的设备中加装的应用。
全文摘要
一种用于测量测试物的转动不平衡的设备，包括带主轴11的主轴单元7，该主轴单元用于保持所述测试物17并能以试验转速转动；和保持件悬置装置49，借助该保持件悬置装置将所述主轴单元7以能往复摆动的方式固定在机座1上，使得该主轴单元7能通过在测量工作中出现的不平衡力而在一预定的测量方向M上振动；以及传感器装置61，该传感器装置在所述主轴11转动时检测至少一个在测量方向M上出现的不平衡特征量，其中，所述主轴单元7通过至少一个辅助支承装置73，75，77；79；89，91，101来支撑，所述至少一个辅助支承装置只能在所述测量方向M的垂向N的方向上传递力。
文档编号G01M1/04GK102356308SQ200980156710
公开日2012年2月15日 申请日期2009年11月25日 优先权日2008年12月15日
发明者F·海莫 申请人:弗兰茨海莫机械制造两合公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
