JP2001510573A - 回転体をバランスさせるための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 補償用質量体の位置を変更するための調整ユニットを有するバランス装置を用いた、回転体をバランスさせる方法を提供する。まず、補償用質量体を、これらの補償用質量体により発生する各アンバランスベクトルが互いに相殺するゼロ位置に配置する。次に、既知の方法で、結果として生じたアンバランスベクトルＶ１の大きさと方向を測定する。その後、補償用質量体の少なくとも一つは、任意の所望の角度αだけ移動させるか、又は回転軸からの距離を変えることにより、その位置が変更され、これにより、キャリブレーションアンバランスベクトルＶ２で表わされる別の不釣合を生じさせる。この後、既知の方法で、既に存在するオーバーオール（全体の）アンバランスベクトルＶ３の大きさと方向を測定し、アンバランスベクトルＶ１とオーバーオールアンバランスベクトルＶ３とから、キャリブレーションアンバランスベクトルＶ２をＶ２＝Ｖ３−Ｖ１から計算し、バランス装置と回転体とを有するシステムの校正を行う。最後に、バランス操作を実行するために、アンバランスベクトルＶ１が補償されるように、補償用質量体をゼロ位置から移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】 回転体をバランスさせるための方法 本発明は、補償用質量体の位置を調整又は変更するための調整ユニットを有す るバランス装置を用いた、回転体をバランスさせる方法に関する。 従来の自動バランス装置は、補償用質量体を所定の方向に移動させるか又は回 転軸からの補償用質量体の距離を大きくさせることにより、該装置の振動を減少 させるようになっていた。補償用質量体の位置を調整する間に振動が増加する場 合、補償用質量体は反対方向に調整される。この方法に基づいて繰り返し操作を 行い、予め決められた程度のアンバランス量に達すると、バランス操作を終了さ せる。この場合、こうした「試行錯誤」では、バランス操作を行うのに多くの時 間が必要となることが多く不都合である。 本発明の目的の一つは、従来の自動バランス装置に用いられる「試行錯誤」と は異なり、規則的なバランス操作を行うことにより回転体をバランスさせる方法 を提供することである。 この目的を達成するために、本発明に係る方法は以下の特徴を有する。 （ａ） 補償用質量体を、これらの補償用質量体により発生する各アンバランス ベクトルが互いに相殺するゼロ位置に配置する。 （ｂ） 既知の方法で、既に存在するアンバランスベクトルＶ１の大きさと方向 を測定する。 （ｃ） 補償用質量体の少なくとも一つは、任意の所望の角度αだけ移動させる か、又は回転軸からの距離を変えることにより、その位置が変更され、これによ り、キャリブレーションアンバランスベクトルＶ２で表わされる別の不釣合を生 じさせる。 （ｄ） 角度α又は距離変化を記録する。 （ｅ） 既知の方法で、既に存在するオーバーオール（全体の）アンバランスベ クトルＶ３の大きさと方向を測定する。 （ｆ）アンバランスベクトルＶ１とオーバーオールアンバランスベクトルＶ３と から、キャリブレーションアンバランスベクトルＶ２を、 Ｖ２＝Ｖ３−Ｖ１ から計算し、バランス装置と回転体とを有するシステムの校正を行う。 （ｇ） アンバランスベクトルＶが補償されるように、補償用質量体をゼロ位置 から移動させる。 このように、実質的に校正は、角度αだけ補償用質量体の位置を変更するか又 は補償用質量体の回転軸からの距離を変更し、これにより、アンバランスベクト ルを発生させることにより行われる。 本発明に係る方法の好適な実施形態の特徴は、バランス操作の中の手順（ａ） において、ゼロ位置からの補償用質量体の位置変更が調整の方向・大きさに関し て記録されることと、各補償用質量体を、それぞれが移動した距離だけ反対方向 に移動させることにより、ゼロ位置に戻すことである。この場合、本方法を実施 するために余分なハードウェアが不要であるので有利である。 本発明に係る方法の好適な実施形態の特徴は、手順（ａ）において、補償用質 量体の位置調整の方向・大きさがエンコーダ手段によって記録されることである 。すなわち、位置変更の大きさ・方向に関して実際の位置すなわち絶対位置を検 出し、これに基づいて補償用質量体をゼロ位置に戻す利点がある。 本発明に係る方法の別の好適な実施形態の特徴は、手順（ａ）において、補償 用質量体の位置変更の方向・大きさが調整ユニットに配置されたクロックジェネ レータを用いて記録されることである。 本発明に係る方法の別の好適な実施形態の特徴は、手順（ａ）において、補償 用質量体が移動した距離が調整のための移動時間に基づいて記録されることと、 調整方向が調整ユニットの回転方向に基づいて記録されることである。 本発明に係る方法の別の好適な実施形態の特徴は、手順（ａ）において、調整 のための移動が補償用質量体の調整に伴う電流消費に基づいて記録されることと 、調整方向が調整ユニットの回転方向に基づいて記録されることである。 本発明に係る方法の上述の最後の３つの実施形態は、簡単な手段を用いて実施 できること、及び使用中にロバスト性を有するので有利である。 本発明に係る方法の別の好適な実施形態の特徴は、手順（ａ）において、対向 して配置された２つのセンサを用いて補償用質量体がセンサの位置にあるのが検 知されるまで補償用質量体を移動させることである。このように、センサは、補 償用質量体が互いに１８０°ずれている（すなわちそれぞれ０°と１８０°の位 置にある）のを検知するのに使用される。 本発明に係る方法の別の好適な実施形態の特徴は、手順（ｃ）において、移動 角がエンコーダ手段を用いて記録されることである。 本発明に係る方法の別の好適な実施形態の特徴は、手順（ｃ）において、移動 角が調整ユニットに配置されたクロックジェネレータを用いて記録されることで ある。 本発明に係る方法の別の好適な実施形態の特徴は、手順（ｃ）において、移動 角が位置変更や調整移動のための時間に基づいて記録されることである。 本発明に係る方法の別の好適な実施形態の特徴は、手順（ｃ）において、移動 角が移動中の電流消費に基づいて記録されることである。 以下、本発明に係る方法の一実施形態を、補償用質量体を角度αだけ移動させ た場合に関して、添付の図面を用いて説明する。この図には、本発明の好適な実 施形態が該実施形態を実行できる程度に示されている。 まず、自動バランス装置に備えられた補償用質量体ｍ１とｍ２を、両者が互い に相殺した中立のゼロ位置に移動させる。補償用質量体ｍ１、ｍ２がゼロ位置に あることはセンサＳ１、Ｓ２により記録される。センサＳ１、Ｓ２の出力信号は 、主要制御手段に供給され、この制御手段により、測定回路は、バランス装置と 回転体とを有するシステムの実際の不釣合を示すベクトルＶ１を測定する。Ｖ１ を測定後、少なくとも補償用質量体の一つを、角度αだけ変位させ、補償用質量 体 ｍ２^*で示された位置に移動させる。補償用質量体ｍ２^*を角度αだけ移動するこ とにより、アンバランスベクトルＶ２として表わされる別の不釣合が生じる。角 度βは、アンバランスベクトルＶ１と、補償用質量体ｍ２^*の移動により生じる アンバランスベクトルＶ３とのなす角度である。角度αの値は、バランス装置内 に記録・保存される。 結果として生じるベクトルＶ２は、既に存在する不釣合とともに、オーバーオ ールアンバランスベクトルＶ３との全体の不釣合を構成し、オーバーオールアン バランスベクトルＶ３はその大きさ・方向が測定される。結果として生じるベク トルＶ３とアンバランスベクトルＶ１とから、バランス装置の計算回路は、式Ｖ ２＝Ｖ３−Ｖ１に基づいて、結果として生じるアンバランスベクトルＶ２を計算 する。 補償用質量体ｍ２を角度αだけ移動してどのアンバランスベクトルＶ２が生成 されるのかを特定し、これらの値を用いて、既に存在するアンバランスベクトル Ｖ１を補償するために、補償用質量体を移動させる必要のある位置を計算するこ とができる。 回転軸からの補償用質量体の距離を変更する場合には、同様の方法によってシ ステムの校正が行われるので、再度説明は行わない。 既知の角度で補償用質量体ｍ２を移動させるか、又は回転軸からの補償用質量 体の距離を変更することにより、バランス装置と回転体とを有するシステムを相 対的な所定の大きさ内で校正する。システムの振動の振幅の位相移動と減衰もま た、上記校正操作により記録される。したがって、従来の試行錯誤を行う必要が なく、補償用質量体を規則的に正しい位置に移動させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 移動させる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 補償用質量体の位置を変更するための調整ユニットを有するバランス装置 を用いた、回転体のバランス方法であって、 （ａ） 補償用質量体を、これらの補償用質量体により発生する各アンバランス ベクトルが互いに相殺するゼロ位置に配置する手順と、 （ｂ） 既知の方法で、アンバランスベクトルＶ１の大きさと方向を測定する手 順と、 （ｃ） 補償用質量体の少なくとも一つは、任意の所望の角度αだけ移動させる か、又は回転軸からの距離を変えることにより、その位置が変更され、これによ り、キャリブレーションアンバランスベクトルＶ２で表わされる別の不釣合を生 じさせる手順と、 （ｄ） 角度α又は距離変化を記録する手順と、 （ｅ） 既知の方法で、オーバーオール（全体の）アンバランスベクトルＶ３の 大きさと方向を測定する手順と、。 （ｆ）アンバランスベクトルＶ１とオーバーオールアンバランスベクトルＶ３と から、キャリブレーションアンバランスベクトルＶ２を、 Ｖ２＝Ｖ３−Ｖ１ から計算し、バランス装置と回転体とを有するシステムの校正を行う手順と、 （ｇ） アンバランスベクトルＶが補償されるように、補償用質量体をゼロ位置 から移動させる手順とを有する方法。 ２． バランス操作の中の手順（ａ）において、ゼロ位置からの補償用質量体の 位置変更が調整の方向・大きさに関して記録されることと、各補償用質量体を、 それぞれが移動した距離だけ反対方向に移動させることにより、ゼロ位置に戻す ことを特徴とする請求項２の方法。 ３． 手順（ａ）において、補償用質量体の位置調整の方向・大きさがエンコー ダ手段によって記録されることを特徴とする請求項１の方法。 ４． 手順（ａ）において、補償用質量体の位置変更の方向・大きさが調整ユニ ットに配置されたクロックジェネレータを用いて記録されることを特徴とする請 求項１の方法。 ５． 手順（ａ）において、補償用質量体が移動した距離が調整のための移動時 間に基づいて記録されるとともに、調整方向が調整ユニットの回転方向に基づい て記録されることを特徴とする請求項１の方法。 ６． 手順（ａ）において、調整のための移動が補償用質量体の調整に伴う電流 消費に基づいて記録されるとともに、調整方向が調整ユニットの回転方向に基づ いて記録されることを特徴とする請求項１の方法。 ７． 手順（ａ）において、対向して配置された２つのセンサを用いて補償用質 量体がセンサの位置にあるのが検知されるまで補償用質量体を移動させることを 特徴とする請求項１の方法。 ８． 手順（ｃ）において、調整角がエンコーダ手段を用いて記録されることを 特徴とする請求項１の方法。 ９． 手順（ｃ）において、調整角が調整手段に配置したステッピング手段を用 いて記録されることを特徴とする請求項１の方法。 １０． 手順（ｃ）において、調整角が調整移動のための時間に基づいて記録さ れることを特徴とする請求項１の方法。 １１． 手順（ｃ）において、調整角が調整中の電流消費に基づいて記録される ことを特徴とする請求項１の方法。