JP2001074585A - 動的レーザー釣合わせ - Google Patents
動的レーザー釣合わせInfo
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Links
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/52—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/14—Determining imbalance
- G01M1/16—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested
- G01M1/24—Performing balancing on elastic shafts, e.g. for crankshafts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/30—Compensating imbalance
- G01M1/34—Compensating imbalance by removing material from the body to be tested, e.g. from the tread of tyres
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 釣合が取られるべき部品の回転を止める必要
無しに、部品の釣合公差の向上を実現する。 【解決手段】 釣合が取られるべき部品10が擬似回転中
心線を設定する回転可能な取付具22及び24の間に取付け
られ、そして、予め選択された回転速度まで回転され
て、不釣合の大きさ及び角度位置が決定される。自動制
御システム50は、不釣合部位から除去されるべき材料の
量に依存した出力及び／又は持続時間を有するレーザー
光パルスによりその部位の材料を除去するために、部品
が回転される間に、不釣合部位に局所的にレーザー光パ
ルスを導く。この手順が、釣合が予め選択された釣合公
差範囲を満足するまで、部品の更なる回転に対し、自動
制御システム50により行われる。
無しに、部品の釣合公差の向上を実現する。 【解決手段】 釣合が取られるべき部品10が擬似回転中
心線を設定する回転可能な取付具22及び24の間に取付け
られ、そして、予め選択された回転速度まで回転され
て、不釣合の大きさ及び角度位置が決定される。自動制
御システム50は、不釣合部位から除去されるべき材料の
量に依存した出力及び／又は持続時間を有するレーザー
光パルスによりその部位の材料を除去するために、部品
が回転される間に、不釣合部位に局所的にレーザー光パ
ルスを導く。この手順が、釣合が予め選択された釣合公
差範囲を満足するまで、部品の更なる回転に対し、自動
制御システム50により行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、予め選択された釣
合公差に適合するまで部品の不釣合部位に導かれるレー
ザー光パルスを用いる回転部品の動的レーザー釣合わせ
に関する。
合公差に適合するまで部品の不釣合部位に導かれるレー
ザー光パルスを用いる回転部品の動的レーザー釣合わせ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】後輪駆動車両用の回転可能な車両用ドラ
イブ・シャフト（例えばプロペラ・シャフト）の釣合
（balancing）を取るための既存の技術は、選択された
回転速度までドライブ・シャフトを回転させる工程、シ
ャフトの不釣合いの量及び部位を測定する工程、シャフ
トの回転を停止させる工程及び、不釣合を減少させるた
めに質量体をシャフトに付加する工程、を有する。釣合
がとられたシャフトはその後、選択された回転速度まで
再び回転され、そして釣合が再測定される。この手順
は、シャフトの釣合が所定の公差に収まるまで、必要に
応じて繰り返される。
イブ・シャフト（例えばプロペラ・シャフト）の釣合
（balancing）を取るための既存の技術は、選択された
回転速度までドライブ・シャフトを回転させる工程、シ
ャフトの不釣合いの量及び部位を測定する工程、シャフ
トの回転を停止させる工程及び、不釣合を減少させるた
めに質量体をシャフトに付加する工程、を有する。釣合
がとられたシャフトはその後、選択された回転速度まで
再び回転され、そして釣合が再測定される。この手順
は、シャフトの釣合が所定の公差に収まるまで、必要に
応じて繰り返される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、釣合
をとるために、動的そして自動的な態様で材料を除去す
ることにより、車両のドライブ・シャフトなどの回転部
品のレーザーによる釣合せを行なう、改良された方法及
び装置を提供することにある。
をとるために、動的そして自動的な態様で材料を除去す
ることにより、車両のドライブ・シャフトなどの回転部
品のレーザーによる釣合せを行なう、改良された方法及
び装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、擬似回転中心
線を設定するために、釣合がとられるべき部品を回転取
付具の間に取付け、上記部品を予め選択された回転速度
まで回転させ、上記部品がある速度で回転されている間
に、不釣合の大きさ及び角度位置を決定し、上記部品が
回転されている間に、不釣合部位から材料を取除くため
に、上記不釣合部位に局所的にレーザー光パルスを導
き、そして、上記釣合が予め選択された公差を満足する
まで、上記部品が回転を継続する間、上記工程を反復す
る、ことを実現する。レーザー光パルスは、それにより
不釣合部位を溶浸するためにレーザー光パルスを適切な
時間導く様にレーザーを駆動する制御システムを用い
て、不釣合部位に導かれ、このレーザー光パルスは、不
釣合部位から除去される必要がある材料の量に依存し
て、固定又は可変の出力及び／又は持続時間を持ち得
る。この制御システムは、部品の釣合が所望の釣合公差
を満足するまで、更に回転している部品について、上記
の手順を自動的に繰り返す。
線を設定するために、釣合がとられるべき部品を回転取
付具の間に取付け、上記部品を予め選択された回転速度
まで回転させ、上記部品がある速度で回転されている間
に、不釣合の大きさ及び角度位置を決定し、上記部品が
回転されている間に、不釣合部位から材料を取除くため
に、上記不釣合部位に局所的にレーザー光パルスを導
き、そして、上記釣合が予め選択された公差を満足する
まで、上記部品が回転を継続する間、上記工程を反復す
る、ことを実現する。レーザー光パルスは、それにより
不釣合部位を溶浸するためにレーザー光パルスを適切な
時間導く様にレーザーを駆動する制御システムを用い
て、不釣合部位に導かれ、このレーザー光パルスは、不
釣合部位から除去される必要がある材料の量に依存し
て、固定又は可変の出力及び／又は持続時間を持ち得
る。この制御システムは、部品の釣合が所望の釣合公差
を満足するまで、更に回転している部品について、上記
の手順を自動的に繰り返す。
【０００５】シャフトの各端部に隣接する周縁フランジ
を持つ管状の車両用ドライブ・シャフトの動的な釣合せ
において、上述のように、ドライブ・シャフトの各端部
に付随した第１及び第２の不釣合センサーにより測定さ
れた最大の不釣合の大きさ及び角度位置に応答して、各
フランジから材料を除去することによって、各シャフト
端部の釣合が取られる。レーザーは、各フランジから材
料を除去するために、各フランジにレーザー光パルスを
導く態様で、各フランジに対してそれぞれ一定の位置に
ある第１及び第２の光伝達部材を含む。主として、ドラ
イブ・シャフトの一端部、続いて他端部が、各フランジ
から材料を除去することにより釣合がとられる。
を持つ管状の車両用ドライブ・シャフトの動的な釣合せ
において、上述のように、ドライブ・シャフトの各端部
に付随した第１及び第２の不釣合センサーにより測定さ
れた最大の不釣合の大きさ及び角度位置に応答して、各
フランジから材料を除去することによって、各シャフト
端部の釣合が取られる。レーザーは、各フランジから材
料を除去するために、各フランジにレーザー光パルスを
導く態様で、各フランジに対してそれぞれ一定の位置に
ある第１及び第２の光伝達部材を含む。主として、ドラ
イブ・シャフトの一端部、続いて他端部が、各フランジ
から材料を除去することにより釣合がとられる。
【０００６】
【発明の効果】本発明は、釣合がとられる部品の回転を
停止することなく部品の動的釣合が実現され、それによ
り、部品の釣合をとるのに要する時間を短縮し、部品の
他の部分を加熱することなく一つあるいは複数のレーザ
ー・パルスが一つあるいは複数の不釣合部分に局所的に
導かれ、そして、自動制御システムの制御下で釣合公差
の向上が実現され得る、という効果を奏する。
停止することなく部品の動的釣合が実現され、それによ
り、部品の釣合をとるのに要する時間を短縮し、部品の
他の部分を加熱することなく一つあるいは複数のレーザ
ー・パルスが一つあるいは複数の不釣合部分に局所的に
導かれ、そして、自動制御システムの制御下で釣合公差
の向上が実現され得る、という効果を奏する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明が、後輪駆動車両の鋼やア
ルミニウムなどの金属製ドライブ・シャフト又はプロペ
ラシャフト10に関して、以下に詳述される。本発明はそ
の他の材質からなる他の回転部品の釣合をとるために実
施することが出来るので、上記材料に限定されるもので
はなく、上記材料は説明目的の例示である。一例として
のドライブ・シャフト10は、放射状に延びるとともに両
方の端部10a及び10bにそれぞれ隣接する周縁フランジ12
及び14を有する中空で細長い管状ドライブ・シャフト、
からなる。そのシャフトの端部10a及び10bはそれぞれク
ロス・ピン13及び15を有し、それらによりドライブ・シ
ャフト10が、本発明の実施形態によるドライブ・シャフ
ト釣合装置20の拡張可能なコレット・チャックなどの取
付具22及び24に装着される。同様のピン13及び15は、周
知のように、車両の変速機と後輪駆動部の差動装置との
間にドライブ・シャフト10を取付けるために用いられ
る。コレット・チャック22は、そこに接続された電気モ
ーターなどのモーター28により回転状態に駆動され転が
り軸受に支持されるシャフト26により、回転される。コ
レット・チャック24は、転がり軸受に支持されたシャフ
ト25に装着され、コレット・チャック22の回転によりシ
ャフト10を介して回転状態に駆動される。コレット・チ
ャック22と24、シャフト26及びモーター28は、釣合装置
の基部21に取付けられている。コレット・チャック22と
24、シャフト26及びモーター28のそのような構成は、Sc
henck Corporation, 100 Kay Industrial Drive, Orio
n, Michigan 48359 USAの子会社であるSchenck Turner
Inc.から入手可能な、型番５２８ＲＢＲＱのドライブ・
シャフト釣合装置に、装備される。
ルミニウムなどの金属製ドライブ・シャフト又はプロペ
ラシャフト10に関して、以下に詳述される。本発明はそ
の他の材質からなる他の回転部品の釣合をとるために実
施することが出来るので、上記材料に限定されるもので
はなく、上記材料は説明目的の例示である。一例として
のドライブ・シャフト10は、放射状に延びるとともに両
方の端部10a及び10bにそれぞれ隣接する周縁フランジ12
及び14を有する中空で細長い管状ドライブ・シャフト、
からなる。そのシャフトの端部10a及び10bはそれぞれク
ロス・ピン13及び15を有し、それらによりドライブ・シ
ャフト10が、本発明の実施形態によるドライブ・シャフ
ト釣合装置20の拡張可能なコレット・チャックなどの取
付具22及び24に装着される。同様のピン13及び15は、周
知のように、車両の変速機と後輪駆動部の差動装置との
間にドライブ・シャフト10を取付けるために用いられ
る。コレット・チャック22は、そこに接続された電気モ
ーターなどのモーター28により回転状態に駆動され転が
り軸受に支持されるシャフト26により、回転される。コ
レット・チャック24は、転がり軸受に支持されたシャフ
ト25に装着され、コレット・チャック22の回転によりシ
ャフト10を介して回転状態に駆動される。コレット・チ
ャック22と24、シャフト26及びモーター28は、釣合装置
の基部21に取付けられている。コレット・チャック22と
24、シャフト26及びモーター28のそのような構成は、Sc
henck Corporation, 100 Kay Industrial Drive, Orio
n, Michigan 48359 USAの子会社であるSchenck Turner
Inc.から入手可能な、型番５２８ＲＢＲＱのドライブ・
シャフト釣合装置に、装備される。
【０００８】ドライブ・シャフト10は、シャフトの擬似
回転中心線を設定するために、回転可能なコレット・チ
ャック22と24との間に、取付あるいは保持される。その
様に取付けられたドライブ・シャフト10は、シャフト26
及びモーター28により、予め選択された回転速度まで矢
印Aに示される様に回転される。回転速度は、選択され
た車両運転速度範囲（例えば時速９６km（時速６０マイ
ル）から時速１２８km（時速８０マイル）まで）との相
関関係に基づいて、選択される。例示された装置を用い
て、ドライブ・シャフト10がある速度で連続的に回転さ
れている間に、まずドライブ・シャフト10の一端の、そ
してその後他端の、釣合が取られる。例えば、フランジ
12に隣接するドライブ・シャフト10の端部10aの釣合が
まず取られ、そしてその後、フランジ14に隣接するドラ
イブ・シャフトの端部10bの釣合が同様に取られる。
回転中心線を設定するために、回転可能なコレット・チ
ャック22と24との間に、取付あるいは保持される。その
様に取付けられたドライブ・シャフト10は、シャフト26
及びモーター28により、予め選択された回転速度まで矢
印Aに示される様に回転される。回転速度は、選択され
た車両運転速度範囲（例えば時速９６km（時速６０マイ
ル）から時速１２８km（時速８０マイル）まで）との相
関関係に基づいて、選択される。例示された装置を用い
て、ドライブ・シャフト10がある速度で連続的に回転さ
れている間に、まずドライブ・シャフト10の一端の、そ
してその後他端の、釣合が取られる。例えば、フランジ
12に隣接するドライブ・シャフト10の端部10aの釣合が
まず取られ、そしてその後、フランジ14に隣接するドラ
イブ・シャフトの端部10bの釣合が同様に取られる。
【０００９】ドライブ・シャフト10の第１端10a及び第
２端10bの各々についての最大不釣合の大きさ及び角度
位置が、対応する第１及び第２の不釣合感知装置40及び
41により、決定される。具体的には、ドライブ・シャフ
ト10の（チャック22及び24により設定される）擬似回転
軸まわりの不釣合な重量配分はいずれも、回転されるド
ライブ・シャフト10への横力を、誘発し、この横力が不
釣合感知装置40及び41により検出されるシャフト振動を
引き起こす。不釣合感知装置40又は41はそれぞれ、検知
されたシャフト振動に基づいて、ドライブ・シャフト10
のそれぞれの端部10a又は10bの周縁周りの最大不釣合の
程度つまり大きさと角度位置を演算するコンピューター
制御システム50に、振動信号（振動の振幅にそれぞれ対
応する電圧信号）を送出する。ドライブ・シャフト不釣
合の大きさ及び部位は、グラム・センチメートル（又は
オンス・インチ（ounces-inch））を単位とする不釣合
の大きさ及び、ドライブ・シャフト10の各端部周縁周り
の角度位置として、ディスプレイ42に表示される。本発
明は、上述のSchenck Turner Inc.製のドライブ・シャ
フト釣合装置に適用し得る不釣合感知装置40及び41を使
用して、実施が可能である。本発明を実施するのに使用
され得る他の形式の不釣合感知装置には、Balance Engi
neering Company, 1731 Thorncraft, Troy, Michigan,
48084 USAから入手可能なＧＭ型バランサーが含まれ
る。
２端10bの各々についての最大不釣合の大きさ及び角度
位置が、対応する第１及び第２の不釣合感知装置40及び
41により、決定される。具体的には、ドライブ・シャフ
ト10の（チャック22及び24により設定される）擬似回転
軸まわりの不釣合な重量配分はいずれも、回転されるド
ライブ・シャフト10への横力を、誘発し、この横力が不
釣合感知装置40及び41により検出されるシャフト振動を
引き起こす。不釣合感知装置40又は41はそれぞれ、検知
されたシャフト振動に基づいて、ドライブ・シャフト10
のそれぞれの端部10a又は10bの周縁周りの最大不釣合の
程度つまり大きさと角度位置を演算するコンピューター
制御システム50に、振動信号（振動の振幅にそれぞれ対
応する電圧信号）を送出する。ドライブ・シャフト不釣
合の大きさ及び部位は、グラム・センチメートル（又は
オンス・インチ（ounces-inch））を単位とする不釣合
の大きさ及び、ドライブ・シャフト10の各端部周縁周り
の角度位置として、ディスプレイ42に表示される。本発
明は、上述のSchenck Turner Inc.製のドライブ・シャ
フト釣合装置に適用し得る不釣合感知装置40及び41を使
用して、実施が可能である。本発明を実施するのに使用
され得る他の形式の不釣合感知装置には、Balance Engi
neering Company, 1731 Thorncraft, Troy, Michigan,
48084 USAから入手可能なＧＭ型バランサーが含まれ
る。
【００１０】不釣合感知装置40及び41は、コンピュータ
ー制御システム50に接続されている。コンピューター制
御システム50はまた、回転シャフト26に固定的に取付け
られた磁石30（あるいは他の被検知部材）の回転位置を
感知する回転シャフト位置トランスデューサーなどのセ
ンサー32に接続されている。トランスデューサー32から
の信号は、いかなる瞬間においてもドライブ・シャフト
10の回転位置を表しており、制御システム50により受信
される。
ー制御システム50に接続されている。コンピューター制
御システム50はまた、回転シャフト26に固定的に取付け
られた磁石30（あるいは他の被検知部材）の回転位置を
感知する回転シャフト位置トランスデューサーなどのセ
ンサー32に接続されている。トランスデューサー32から
の信号は、いかなる瞬間においてもドライブ・シャフト
10の回転位置を表しており、制御システム50により受信
される。
【００１１】不釣合感知装置40又は41により決定される
シャフトの不釣合の大きさ及び部位に基づいて、制御シ
ステム50は、（トランスデューサー32の回転シャフト位
置信号を使用しながら）適切な時点でレーザー光パルス
を導く様にレーザー60（レーザー光源）を駆動する。レ
ーザー光パルスの出力及び／又は持続時間は、予め選択
された釣合公差に向けて不釣合を減少するために、固定
又は可変であり、且つ、不釣合部位から除去される必要
のある材料量に依存するものとすることが出来る。コン
ピューター制御システム50は、不釣合感知装置40又は41
からの振動信号を、除去されるべき材料量及び部位に相
関付ける適切なアルゴリズムを用いて、レーザー光パル
スの出力及び／又は持続時間を決定する。レーザー光の
パルス出力及び／又はパルス持続時間は、所望量の材料
を除去するために、制御システム50により変更され得
る。パルス出力及び持続時間が固定されている場合、レ
ーザー光パルスがそれぞれのフランジ12及び14に導かれ
ている間のドライブ・シャフト10の回転数を変化させ
て、所望量の材料を除去することも出来る。コンピュー
ター制御システム50は、前述のBalance Engineering Co
mpanyから入手可能なデジタル読出し制御システムを有
するものとすることが出来、それは、対応する不釣合感
知装置40又は41からの振動信号を、各フランジ12又は14
から除去されるべき材料の量に関連付けるアルゴリズム
を使用するようプログラム可能である。
シャフトの不釣合の大きさ及び部位に基づいて、制御シ
ステム50は、（トランスデューサー32の回転シャフト位
置信号を使用しながら）適切な時点でレーザー光パルス
を導く様にレーザー60（レーザー光源）を駆動する。レ
ーザー光パルスの出力及び／又は持続時間は、予め選択
された釣合公差に向けて不釣合を減少するために、固定
又は可変であり、且つ、不釣合部位から除去される必要
のある材料量に依存するものとすることが出来る。コン
ピューター制御システム50は、不釣合感知装置40又は41
からの振動信号を、除去されるべき材料量及び部位に相
関付ける適切なアルゴリズムを用いて、レーザー光パル
スの出力及び／又は持続時間を決定する。レーザー光の
パルス出力及び／又はパルス持続時間は、所望量の材料
を除去するために、制御システム50により変更され得
る。パルス出力及び持続時間が固定されている場合、レ
ーザー光パルスがそれぞれのフランジ12及び14に導かれ
ている間のドライブ・シャフト10の回転数を変化させ
て、所望量の材料を除去することも出来る。コンピュー
ター制御システム50は、前述のBalance Engineering Co
mpanyから入手可能なデジタル読出し制御システムを有
するものとすることが出来、それは、対応する不釣合感
知装置40又は41からの振動信号を、各フランジ12又は14
から除去されるべき材料の量に関連付けるアルゴリズム
を使用するようプログラム可能である。
【００１２】不釣合を低減するのにフランジ12又は14か
ら材料を除去するために、釣合がとられているシャフト
端部10a又は10bに隣接するそれぞれのフランジ12又は14
に、レーザー光パルスが導かれる。フランジ12及び14
は、円筒形ドライブ・シャフトの管壁10cから遠くに離
間配置された付加部となっており、そこは、ドライブ・
シャフトの管壁自体を損傷（例えば熱歪み）することな
く材料を取除くのに好都合である。レーザー光パルス
は、各フランジ12及び14に隣接して配置され、共通のレ
ーザー光源60に連通された第１及び第２の光伝達部材62
及び64それぞれにより導かれる。レーザーと組み合わさ
れるミラー・スイッチ（不図示）は、釣合が取られるの
がドライブ・シャフト10の端部10a又は10bのいずれであ
るかに応じて、光伝達部材62又は64の一方又は他方を通
してレーザー光パルスを導く。光伝達部材62及び64は、
それぞれのフランジ12又は14の内側面12a又は14aにレー
ザー光パルスを導く態様で、各フランジ12及び14に対し
て一定の位置に配置されている。それらの端部に至るま
での各光伝達部材62及び64は、蒸発させることによりそ
こから材料を除去するためにレーザー・パルスを各フラ
ンジ面12a又は14aに対し垂直に導く様に、保持体、ブラ
ケット、溶接体などの適切な位置決め装置（不図示）に
よりコレット・チャック22及び24により設定される擬似
回転中心線に平行な方向に固定保持される範囲を含む。
鋼製又はアルミニウム製のドライブ・シャフト10の釣合
をとるために、フランジ面12a又は14aから所望量の材料
を気化させるのに有効なレーザー光パルスを繰返し送出
できるものである限り、本発明の実施に際して、ネオジ
ウムを含むヤグ・レーザー、炭酸ガス・レーザーなどの
レーザーを有するレーザー60を使用することが出来る。
ら材料を除去するために、釣合がとられているシャフト
端部10a又は10bに隣接するそれぞれのフランジ12又は14
に、レーザー光パルスが導かれる。フランジ12及び14
は、円筒形ドライブ・シャフトの管壁10cから遠くに離
間配置された付加部となっており、そこは、ドライブ・
シャフトの管壁自体を損傷（例えば熱歪み）することな
く材料を取除くのに好都合である。レーザー光パルス
は、各フランジ12及び14に隣接して配置され、共通のレ
ーザー光源60に連通された第１及び第２の光伝達部材62
及び64それぞれにより導かれる。レーザーと組み合わさ
れるミラー・スイッチ（不図示）は、釣合が取られるの
がドライブ・シャフト10の端部10a又は10bのいずれであ
るかに応じて、光伝達部材62又は64の一方又は他方を通
してレーザー光パルスを導く。光伝達部材62及び64は、
それぞれのフランジ12又は14の内側面12a又は14aにレー
ザー光パルスを導く態様で、各フランジ12及び14に対し
て一定の位置に配置されている。それらの端部に至るま
での各光伝達部材62及び64は、蒸発させることによりそ
こから材料を除去するためにレーザー・パルスを各フラ
ンジ面12a又は14aに対し垂直に導く様に、保持体、ブラ
ケット、溶接体などの適切な位置決め装置（不図示）に
よりコレット・チャック22及び24により設定される擬似
回転中心線に平行な方向に固定保持される範囲を含む。
鋼製又はアルミニウム製のドライブ・シャフト10の釣合
をとるために、フランジ面12a又は14aから所望量の材料
を気化させるのに有効なレーザー光パルスを繰返し送出
できるものである限り、本発明の実施に際して、ネオジ
ウムを含むヤグ・レーザー、炭酸ガス・レーザーなどの
レーザーを有するレーザー60を使用することが出来る。
【００１３】ドライブ・シャフト10の各端部10a又は10b
の釣合わせに際し、ドライブ・シャフト10の更なる回転
に対して、制御システム50が上記手順を自動的に繰り返
す。ここで、釣合が取られるドライブ・シャフト10の端
部10a又は10bにおいて、いずれかでも残存している最大
不釣合の大きさ及び部位が、シャフトの各回転に対して
決定され、各シャフト端部における釣合公差の範囲と比
較される。制御システム50は、さらに材料を除去しそれ
により更に不釣合を低減するために、そのシャフト端部
に隣接する各フランジ面12a又は14a上の最大不釣合部位
に、更なるレーザー光パルスを導く。動的レーザー釣合
わせの間に、各フランジ12 又は14に対する最大シャフ
ト不釣合部位が変化する可能性がある。
の釣合わせに際し、ドライブ・シャフト10の更なる回転
に対して、制御システム50が上記手順を自動的に繰り返
す。ここで、釣合が取られるドライブ・シャフト10の端
部10a又は10bにおいて、いずれかでも残存している最大
不釣合の大きさ及び部位が、シャフトの各回転に対して
決定され、各シャフト端部における釣合公差の範囲と比
較される。制御システム50は、さらに材料を除去しそれ
により更に不釣合を低減するために、そのシャフト端部
に隣接する各フランジ面12a又は14a上の最大不釣合部位
に、更なるレーザー光パルスを導く。動的レーザー釣合
わせの間に、各フランジ12 又は14に対する最大シャフ
ト不釣合部位が変化する可能性がある。
【００１４】この手順は制御システム50により、更なる
シャフト回転の間に、ドライブ・シャフト10の端部にお
ける釣合が充分低減され予め選択された釣合公差内に収
まるまで、反復される。あくまで例として示すことのみ
を目的とするが、ドライブ・シャフト10の各端部10a又
は10bにおける釣合が、予め選択された公差範囲内にな
るまで、そこから材料を除去するために、第２、第３あ
るいはそれより多い回転中において、レーザー光パルス
が最大不釣合部位に導かれ得る。その後、ドライブ・シ
ャフト10の他端が同様に釣合わせられる。
シャフト回転の間に、ドライブ・シャフト10の端部にお
ける釣合が充分低減され予め選択された釣合公差内に収
まるまで、反復される。あくまで例として示すことのみ
を目的とするが、ドライブ・シャフト10の各端部10a又
は10bにおける釣合が、予め選択された公差範囲内にな
るまで、そこから材料を除去するために、第２、第３あ
るいはそれより多い回転中において、レーザー光パルス
が最大不釣合部位に導かれ得る。その後、ドライブ・シ
ャフト10の他端が同様に釣合わせられる。
【００１５】充分に高出力のレーザー60が装備されてい
る場合は、光伝達部材62及び64を通してフランジ12及び
14に導かれるレーザー光パルスを用いて、フランジ12及
び14に隣接するドライブ・シャフト10の両端部10a及び1
0bを、同時に釣合わせることも可能である。代わりに、
別個のレーザー60及び付随する光伝達部材を、ドライブ
・シャフト10の各端部の釣合を同時に取るために装備す
ることが出来る。
る場合は、光伝達部材62及び64を通してフランジ12及び
14に導かれるレーザー光パルスを用いて、フランジ12及
び14に隣接するドライブ・シャフト10の両端部10a及び1
0bを、同時に釣合わせることも可能である。代わりに、
別個のレーザー60及び付随する光伝達部材を、ドライブ
・シャフト10の各端部の釣合を同時に取るために装備す
ることが出来る。
【００１６】ドライブ・シャフト10の両方の端部が予め
選択された釣合公差範囲内になると、ドライブ・シャフ
ト10の回転が停止され、そして、ドライブ・シャフトが
コレット・チャック22及び24から取り外される。そし
て、次に釣合が取られるべきドライブ・シャフトが、上
述の様に、コレット・チャック間に装着され釣合が取ら
れる。
選択された釣合公差範囲内になると、ドライブ・シャフ
ト10の回転が停止され、そして、ドライブ・シャフトが
コレット・チャック22及び24から取り外される。そし
て、次に釣合が取られるべきドライブ・シャフトが、上
述の様に、コレット・チャック間に装着され釣合が取ら
れる。
【００１７】本発明を特定の実施形態に関して上述した
が、そこに限定する意図はなく、限定する意図があるの
は、請求項に記載された範囲までだけである。
が、そこに限定する意図はなく、限定する意図があるの
は、請求項に記載された範囲までだけである。
【図１】本発明の実施形態による、後輪駆動車両のプロ
ペラ・シャフト又はドライブ・シャフトの動的釣合わせ
のための、動的レーザー釣合装置の正面図である。
ペラ・シャフト又はドライブ・シャフトの動的釣合わせ
のための、動的レーザー釣合装置の正面図である。
10 ドライブ・シャフト 10a，10b ドライブ・シャフト端部 12，14 フランジ 12a，14a フランジ内側面 22，24 コレット・チャック 28 モーター 40，41 不釣合感知装置 50 コンピューター制御システム 60 レーザー 62，64 光伝達部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ エリオット レポスキー アメリカ合衆国 ミシガン州 48111，ベ ルヴィル ボーグマン ロード 10865 (72)発明者 トッド ダニエル フリーマン アメリカ合衆国 ミシガン州 48185，ウ ェストランド ヒックス 204 8500
Claims (9)
- 【請求項１】 擬似回転中心線を設定するために、釣合
が取られるべき部品を回転取付具の間に取付ける工程、 上記部品を予め選択された回転速度まで回転させる工
程、 上記部品がある速度で回転されている間に、不釣合の大
きさ及び角度位置を決定する工程、 上記部品が回転されている間に、不釣合部位から材料を
取除くために、上記不釣合部位に局所的にレーザー光パ
ルスを導く工程、及び上記釣合が予め選択された公差を
満足するまで、上記部品が回転を継続する間、上記工程
を反復する工程、 を有する、部品の動的釣合わせ方法。 - 【請求項２】 上記レーザー光パルスは、レーザー光源
に連通された光伝達部材により、不釣合部位に向けて導
かれる、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 擬似回転中心線を設定するために、釣合
がとられるべきドライブ・シャフトを回転取付具の間に
取付ける工程、 上記ドライブ・シャフトを予め選択された回転速度まで
回転させる工程上記ドライブ・シャフトがある速度で回
転されている間に、上記ドライブ・シャフトの各端部に
おける不釣合の大きさ及び角度位置を決定する工程、 上記ドライブ・シャフトが回転されている間に、不釣合
部位から材料を取除くために、上記不釣合部位に局所的
にレーザー光パルスを導く工程、及び上記釣合が予め選
択された釣合公差を満足するまで、上記部品が回転を継
続する間、上記工程を反復する工程、 を有する、車両用ドライブ・シャフトの動的釣合わせ方
法。 - 【請求項４】 上記ドライブ・シャフトは、その管壁か
ら離間してその両端部に隣接して配置された第１及び第
２の付加部を含み、 上記第１及び第２の付加部のそれぞれに対する不釣合の
大きさと角度位置が決定された後に、そこから材料を除
去する様に、レーザー光パルスが上記付加部のそれぞれ
に導かれる、請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 上記第１付加部に隣接した上記ドライブ
シャフトの端部の釣合をとるために、複数のレーザー光
パルスが上記第１付加部に導かれ、その後、上記第２付
加部に隣接した上記ドライブシャフトの端部の釣合をと
るために、複数のレーザー光パルスが上記第２の付加部
に導かれる、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 第１レーザー光パルスが、レーザー光源
に連通された第１光伝達部材を通して上記第１付加部に
導かれ、第２レーザー光パルスが、上記レーザー光源に
連通された第２光伝達部材を通して上記第２付加部に導
かれる、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 擬似回転中心線を設定するために中心線
の周りに回転可能で、それらの間に釣合がとられるべき
部品の端部が取付けられる第１及び第２の取付具、 予め選択されたある回転速度まで、上記部品を回転させ
るモーター、 上記部品がある速度で回転されている間に、上記部品の
各端部近傍の不釣合の大きさ及び部位を決定する第１及
び第２の不釣合センサー、 上記部品の各端部に対して一定の関係にある第１及び第
２の光伝達部材を持ち、上記部品が回転されている間
に、そこから材料を取除くために上記各端部における不
釣合部位に局所的にレーザー光パルスを導く、レーザ
ー、 上記部品の各端部における釣合を釣合公差と比較し、そ
して、各端部の不釣合の大きさ及び部位の決定及び、加
えられるレーザー光パルスによる材料の除去を、上記釣
合が上記釣合公差を満足するまで、上記部品が回転し続
けている間に、必要に応じて反復する、制御システム、 を有する、部品を動的に釣合わせる装置。 - 【請求項８】 上記部品の第１及び第２の部位から材料
を取除くために、そこにそれぞれレーザー光パルスを導
く第１光伝達部材及び第２光伝達部材を含む、請求項７
に記載の装置。 - 【請求項９】 上記第１及び第２光伝達部材が、上記擬
似回転中心線に平行な範囲をそれぞれ持つ、請求項８に
記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/365629 | 1999-08-02 | ||
| US09/365,629 US6303896B1 (en) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | Dynamic laser balancing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=23439661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000234433A Pending JP2001074585A (ja) | 1999-08-02 | 2000-08-02 | 動的レーザー釣合わせ |
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| Country | Link |
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| US20030209072A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-11-13 | Lu He | Method and apparatus for balancing the rotating elements of a dental handpiece |
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-
2000
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