JP2011095163A - オートバランサ - Google Patents
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Abstract
【課題】バランスヘッド部の重量のバランスを取りつつ、バランスヘッド部の回転方向の角度基準を識別可能とするオートバランサを提供すること。
【解決手段】本発明のオートバランサは、回転体の不釣合いを修正する略円盤状のバランスヘッド部と、前記バランスヘッド部の円盤面に設けられ検出手段により検出可能な複数の検出領域と、前記複数の検出領域の間に設けられた複数の無検出領域と、を有し、前記複数の無検出領域のうちの少なくとも1つは、前記バランスヘッド部の周方向の幅が他の前記無検出領域と異なること、を特徴とする。
【選択図】図4
【解決手段】本発明のオートバランサは、回転体の不釣合いを修正する略円盤状のバランスヘッド部と、前記バランスヘッド部の円盤面に設けられ検出手段により検出可能な複数の検出領域と、前記複数の検出領域の間に設けられた複数の無検出領域と、を有し、前記複数の無検出領域のうちの少なくとも1つは、前記バランスヘッド部の周方向の幅が他の前記無検出領域と異なること、を特徴とする。
【選択図】図4
Description
本発明はオートバランサに係り、特にバランスヘッド部の回転角度の検出に関する。
従来より、回転体(研削盤の研削砥石など)の軸線上に設置され回転体の不釣合いを修正するバランスヘッド部と、このバランスヘッド部に駆動電力や回転指令などを伝達するトランスミッタ部から構成されるオートバランサが存在する。
そして、回転体とともに回転するバランスヘッド部にセンサ検出領域を設け、別途設けられたフォトセンサ、ホールセンサ、うず電流センサなどのセンサにより、センサ検出領域を検出して、バランスヘッド部の回転方向の角度基準を検出することがなされている。
例えば、バランスヘッド部のトランスミッタ部側の面にセンサ検出領域として、例えば板状の検出用プレートを1箇所設け、トランスミッタ部内に設けたうず電流センサにより検出用プレートを検出してバランスヘッドの回転方向の角度基準を検出している。
また、特許文献1によれば、原点プレートに中心軸対象に2箇所設けたマーキング部がフォトセンサを遮った位置を基準にバランスヘッド部の回転方向の角度基準を検出している。
しかしながら、検出用プレートを1箇所設けた場合には、バランスヘッド部の重量がアンバランスとなってしまい、回転体の不釣合いを修正するオートバランサの機能を果たせないおそれがある。
また、特許文献1の発明のように原点プレートの中心軸対象にマーキング部を2箇所設けた場合には、検出されたマーキング部はバランスヘッド部の回転方向の角度基準である0度の位置、あるいは角度基準の位置から180度の位置のいずれに対応するものか区別がつかなくなってしまう。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、バランスヘッド部の重量のバランスを取りつつ、バランスヘッド部の回転方向の角度基準を識別可能とするオートバランサを提供すること、を目的とする。
前記目的を達成するために本発明のオートバランサは、回転体の不釣合いを修正する略円盤状のバランスヘッド部と、前記バランスヘッド部の円盤面に設けられ検出手段により検出可能な複数の検出領域と、前記複数の検出領域の間に設けられた複数の無検出領域と、を有し、前記複数の無検出領域のうちの少なくとも1つは、前記バランスヘッド部の周方向の幅が他の前記無検出領域と異なること、を特徴とする。
本発明によれば、複数の検出領域がバランスヘッド部の円盤面に設けられており、複数の検出領域の間に設けられた複数の無検出領域のうちの少なくとも1つは、バランスヘッド部の周方向の幅が他の無検出領域と異なるので、バランスヘッド部の重量のバランスを取りつつ、バランスヘッド部の回転方向の角度基準が識別可能となる。
本発明の一態様として、前記検出領域における前記バランスヘッド部の周方向についての一方の端部は、前記バランスヘッド部の径方向に対して斜めに形成されていること、を特徴とする。
本発明の一態様として、前記検出領域は、前記バランスヘッド部の周方向について2箇所形成されていること、を特徴とする。
本発明の一態様として、前記検出領域は、ドーナツ状に形成された領域を周方向に分割して形成された領域であること、を特徴とする。
本発明の一態様として、前記検出領域は、板状部材の検出面であること、を特徴とする。
本発明によれば、バランスヘッド部の重量のバランスを取りつつ、バランスヘッド部の回転方向の角度基準を識別可能とする。
以下、本発明について詳細に説明する。
〔研削砥石への適用例の概要〕
図1は、本発明のオートバランサを研削盤の研削砥石に適用させた例を示す概要図である。
図1は、本発明のオートバランサを研削盤の研削砥石に適用させた例を示す概要図である。
図1に示すように、回転軸10の一端側には、回転体である研削砥石12が取り付けられている。一方、回転軸10の他端側には、プーリー14が取り付けられている。この回転軸10は、軸受16に支持されており、電動機(不図示)の出力がプーリー14を介して伝達されることにより駆動する。
軸受16には振動センサ18が取り付けられており、研削砥石12に不釣合いがある場合に、軸受16に現れる振動を検出して振動信号を発する。
コントロールユニット20は、振動センサ18や後述するうず電流センサ32(図2参照)などに接続され、また、演算回路(不図示)を持つマイクロコンピュータを内蔵する。そして、振動センサ18からの振動信号と、うず電流センサ32からの検出信号とをもとに演算回路において演算を行い、不釣合い修正信号を生成する。
研削砥石12の側面の砥石フランジ22には、振動センサ18やコントロールユニット20とともにオートバランサを構成する修正作動部24が取り付けられている。修正作動部24は、コントロールユニット20からの不釣合い修正信号を受けて、内部に設けられたバランスウエイト(不図示)を相対移動させて研削砥石12の不釣合いを修正する。
〔オートバランサの説明〕
図2は、オートバランサの構成の概略を示したブロック構成図である。図3は、修正作動部24の周辺の概略構成図である。
図2は、オートバランサの構成の概略を示したブロック構成図である。図3は、修正作動部24の周辺の概略構成図である。
図2に示すように、オートバランサは、振動センサ18、コントロールユニット20、修正作動部24などから構成される。
図2と図3に示すように、修正作動部24は、固定部であるトランスミッタ部26と、回転部であるバランスヘッド部28とから構成される。トランスミッタ部26は、バランスヘッド部28の回転軸Sと同心に固定されている。
図3に示すように、トランスミッタ部26には送電用のコイル30とうず電流センサ32が構成されている。送電用のコイル30は、バランスヘッド部28の受電用のコイル34に対向する位置に円環状に配置されている。うず電流センサ32は、センサ面がバランスヘッド部28側に向くように配置されている。
図2に示すように、トランスミッタ部26にはコントロールユニット20に接続する送電回路36が構成され、送電回路36の出力端子に送電用のコイル30が接続される。また、うず電流センサ32はコントロールユニット20に接続されている。
図3に示すように、バランスヘッド部28は受電用のコイル34と位置検出プレート37,38が構成されている。受電用のコイル34は、トランスミッタ部26の送電用のコイル30に対向する位置に円環状に配置されている。
図2に示すように、バランスヘッド部28には受電回路40が構成され、受電回路40の入力端子に受電用のコイル34が接続されている。また、受電回路40の出力端子にモータドライブ回路42が接続されている。モータドライブ回路42には、不釣合い修正を行なうためのバランスウェイト(不図示)を回転軸S回りに変位させるためのモータ44が接続されている。
以上のように構成されたオートバランサは、次のように作用する。
まず、コントロールユニット20内の電源回路(不図示)から、トランスミッタ部26内の送電回路36へ電力が供給される。
送電回路36は、供給された電力をコイル30に通電させことにより、コイル30には磁力線が生成される。そして、その電磁誘導作用により、バランスヘッド部28内の受電用のコイル34に電流が発生し、送電用のコイル30から受電用のコイル34へ向けて非接触状態下で電力の供給が行われる。
受電用のコイル34に供給された電力は、受電回路40に伝達され、さらに、モータドライブ回路42へ供給される。これによりバランスヘッド部28の各部はいつでも作動し得る状態となり、以後は作動指令を待つのみとなる。
そして、研削砥石12を回転させると、研削砥石12に不釣合いがあるときには振動センサ18により振動が検出される。このように振動センサ18にて振動が検出されると、検出信号がコントロールユニット20に出力される。コントロールユニット20では、入力された振動センサ18の検出信号をもとに演算回路(不図示)にて、振動を消滅させるために必要な不釣合い修正信号を演算して、モータドライブ回路42へ出力する。
そして、出力された不釣合い修正信号をもとに、モータドライブ回路42でモータ44のドライブ信号が生成されて、モータ44へ出力される。
モータ44は、入力されたドライブ信号に応じてバランスヘッド部28内のバランスウエイト(不図示)を回転軸S回りに変位させ、不釣合い修正を行なう。
以上により、回転体の不釣合い修正を行なうことができる。
〔回転位置検出機構の説明〕
研削砥石12の不釣合い修正を行なう際には、振動センサ18の検出結果をもとに不釣合い修正信号の演算を行なうが、この演算に際しては、バランスヘッド部28の各回転角度における振動センサ18の検出結果を必要とする。
研削砥石12の不釣合い修正を行なう際には、振動センサ18の検出結果をもとに不釣合い修正信号の演算を行なうが、この演算に際しては、バランスヘッド部28の各回転角度における振動センサ18の検出結果を必要とする。
そこで、バランスヘッド部28の回転基準位置を検出するための回転位置検出機構の説明を行なう。
図4は、修正作動部24のバランスヘッド部28の正面図であり、トランスミッタ部26に対向させる面を示している。図5は、修正作動部24のバランスヘッド部28の斜視図である。
図4や図5に示すように、バランスヘッド部28は、略円盤状に形成され、本体部29と蓋部31と位置検出プレート37,38などから構成される。本体部29の内部には、前記のバランスウェイト(不図示)、受電用のコイル34、受電回路40、モータドライブ回路42、モータ44などが配置されている。
本体部29におけるトランスミッタ部26側の面(バランスヘッド部28の円盤面)には、周方向に2箇所、金属の位置検出プレート37,38が配置されている。この位置検出プレート37,38は、バランスヘッド部28が回転したときに、トランスミッタ部26に内蔵されたうず電流センサ32が検出動作を行う軌跡上に配置されている。
また、位置検出プレート37,38は、図4にて一点鎖線で示される基準軸50を中心に左右対称、かつ、重量バランス位置に配置されている。これにより、バランスヘッド部28の重量のバランスを取ることができる。
うず電流センサ32は、図4の2点鎖線で示されるような軌跡上で検出動作を行う。そして、金属の位置検出プレート37,38が配置されている領域では検出され(検出ON)、金属の位置検出プレート37,38が配置されていない領域Aと領域B(図4においてハッチングで示す領域)で検出されない(検出OFF)。
ここで、図4に示すように、位置検出プレート37,38は、周方向の両端部の形状が異なっている。
仮に、周方向にほぼ4分割した1分割分の円周に相当する周方向の長さになるようにしつつ、位置検出プレート37,38の両端部を径方向にカットした場合には、位置検出プレート37,38の一方の端部は点線で示されるような形状になる。
これに対し本発明では、一方の端部37A,38Aを径方向に対して斜め方向にカットさせている。図4の例においては、位置検出プレート37,38の外周が延長されるように、一方の端部37A,38Aを径方向に対して斜め方向にカットさせている。これにより、位置検出プレート37,38が配置されていない領域Aと領域Bにおいて、周方向の長さが異なることになる。
この領域Aと領域Bは、うず電流センサ32が無検出となる領域である。上記のように領域Aと領域Bについて周方向の長さが異なることになるので、バランスヘッド部28を回転させたときに、領域Aと領域Bとでうず電流センサ32における無検出時間が異なることになる。
そこで、例えば、図4に示すように基準軸50に対し、一方の端部37A,38Aが上側になるようにしつつ位置検出プレート37,38を左右対称に配置された状態を、バランスヘッド部28の回転基準位置として0度と設定する。なお、この時、うず電流センサ32のセンサ面は、領域Bのほぼ基準軸50上に位置している。そして、バランスヘッド部28を回転させる。
すると、位置検出プレート37,38の周方向の両端部を単純に径方向にカットさせた場合(一方の端部が図4の点線に示す場合)には、図6(a)に示すように、領域Aと領域Bにおける無検出時間が等しくなる。そのため、バランスヘッド部28の回転角度が0度と180度とで、うず電流センサ32の検出結果において差異が生じないので、区別ができない。
一方、位置検出プレート37,38の周方向の一方の端部を径方向に対して斜め方向にカットさせた場合(一方の端部が符号37A,38Aの実線で示す場合)には、図6(b)に示すように、領域Aと領域Bにおける無検出時間が異なる。すなわち、バランスヘッド部28の回転角度が0度のときが含まれる領域Bの時間幅よりも、バランスヘッド部28の回転角度が180度のときが含まれる領域Aの時間幅のほうが長い。そのため、バランスヘッド部28の回転角度が0度と180度とで、うず電流センサ32の検出結果において差異が生じるので、区別ができる。
また、例えば、図4に示す状態をバランスヘッド部28の回転基準位置として0度と設定し、この時、うず電流センサ32のセンサ面は位置検出プレート37の周方向の端部37Aに位置しており、検出された状態にある(検出ON)とする。すると、バランスヘッド部28の回転角度が180度のときには、うず電流センサ32のセンサ面は領域A内に位置しており、無検出の状態にある(検出OFF)。そのため、バランスヘッド部28の回転角度が0度と180度とで、うず電流センサ32の検出結果において差異が生じるので、区別ができる。
したがって、バランスヘッド部28を連続回転させた場合に、バランスヘッド部28の回転角度と振動センサ18の検出信号との関係を正確に把握することができ、バランスヘッド部28の各回転角度の振動センサ18の検出結果を確実に認識できる。
本発明では、このように複雑な機構を必要とせず、安価で安定してバランスヘッド部28の回転基準位置を特定させることができる。
また、上記の実施例では、うず電流センサ32を使用したがこれに限らず、フォトセンサやホールセンサを使用することも考えられる。フォトセンサを使用する場合には、例えば、位置検出プレート37,38における受光面をミラーなどの反射面にしておけば、検出精度が高まる。
また、上記の実施例では、バランスヘッド部28の本体部と別体の位置検出プレート37,38を考えたが、これに限らず、バランスヘッド部28の本体部に位置検出プレート37,38に相当する形状の凸部を設けた一体物であってもよい。
また、上記の実施例では、位置検出プレート37,38の周方向の一方の端部を符号37A,38Aに示すように径方向に対して斜め方向にカットさせたが、これに限らず、位置検出プレート37,38の周方向の一方の端部を単純に周方向に延長させて径方向にカットさせてもよい。これによっても、領域Aと領域Bの周方向の幅を異ならせることができ、領域Aと領域Bにおけるうず電流センサ32の無検出時間を異ならせることができる。
また、例えば、4つ以上の偶数個の位置検出プレート37,38を基準軸50に対し左右対称に配置すれば、うず電流センサ32の検出結果より、バランスヘッド部28におけるより多くの回転角度の検出ができる。
また、図7に示すように、位置検出プレート37,38の外周部となす角度が鋭角になるように位置検出プレート37,38の周方向の一方の端部または両端部をカットしてもよい。これによれば、バランスヘッド部28の偏芯が発生したときに、うず電流センサ32の無検出時間に変化が生じやすくなるので、バランスヘッド部28の偏芯検出ができる。
以上のように、本発明は、位置検出プレート37,38がバランスヘッド部28のトランスミッタ部26に対向する面に左右対称に設けられており、位置検出プレート37,38の間に設けられた無検出の領域Aと領域Bの周方向の幅が異なるので、バランスヘッド部28の重量のバランスを取りつつ、バランスヘッド部28の回転方向の角度基準が識別可能となる。
以上、本発明のオートバランスについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
10…回転軸、12…研削砥石、18…振動センサ、20…コントロールユニット、24…修正作動部、26…トランスミッタ部、28…バランスヘッド部、32…うず電流センサ、37,38…位置検出プレート、42…モータドライブ回路、44…モータ
Claims (5)
- 回転体の不釣合いを修正する略円盤状のバランスヘッド部と、
前記バランスヘッド部の円盤面に設けられ検出手段により検出可能な複数の検出領域と、
前記複数の検出領域の間に設けられた複数の無検出領域と、を有し、
前記複数の無検出領域のうちの少なくとも1つは、前記バランスヘッド部の周方向の幅が他の前記無検出領域と異なること、
を特徴とするオートバランサ。 - 前記検出領域における前記バランスヘッド部の周方向についての一方の端部は、前記バランスヘッド部の径方向に対して斜めに形成されていること、
を特徴とする請求項1のオートバランサ。 - 前記検出領域は、前記バランスヘッド部の周方向について2箇所形成されていること、
を特徴とする請求項1または2のオートバランサ。 - 前記検出領域は、ドーナツ状に形成された領域を周方向に分割して形成された領域であること、
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つのオートバランサ。 - 前記検出領域は、板状部材の検出面であること、
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つのオートバランサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009250841A JP2011095163A (ja) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | オートバランサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009250841A JP2011095163A (ja) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | オートバランサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2011095163A true JP2011095163A (ja) | 2011-05-12 |
Family
ID=44112233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009250841A Pending JP2011095163A (ja) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | オートバランサ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011095163A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014074495A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-24 | Balance Systems Srl | 回転体のバランス処理および装置 |
JP2019004611A (ja) * | 2017-06-15 | 2019-01-10 | マクセル株式会社 | 無線給電および振動抑制装置 |
-
2009
- 2009-10-30 JP JP2009250841A patent/JP2011095163A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019004611A (ja) * | 2017-06-15 | 2019-01-10 | マクセル株式会社 | 無線給電および振動抑制装置 |
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