JP3412545B2 - Balance testing machine - Google Patents

Balance testing machine

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JP3412545B2
JP3412545B2 JP04012299A JP4012299A JP3412545B2 JP 3412545 B2 JP3412545 B2 JP 3412545B2 JP 04012299 A JP04012299 A JP 04012299A JP 4012299 A JP4012299 A JP 4012299A JP 3412545 B2 JP3412545 B2 JP 3412545B2
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Japan
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spline
jig
crankshaft
coupling jig
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信次 森嶋
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は釣合試験機に関し、
更に詳しくは、供試回転体を水平軸上で回転させて不釣
合い情報を得る横型の釣合試験機に関する。 【0002】 【従来の技術】横型の釣合試験機においては、一般に、
供試回転体をその回転軸が水平となるように両端部近傍
を試験機の軸受部で支承した状態で回転させ、その回転
体の不釣合いに起因して生じる振動ないしは遠心力等
を、軸受部に設けられた検出器によって検出する。ま
た、このような横型の釣合試験機のうち、例えばクラン
クシャフト等のように、少なくとも一方の軸端部にスプ
ラインが形成されていたり、あるいはキー溝が形成され
ているような回転体用の試験機においては、スプライン
もしくはキー溝(以下、スプライン等と称する)に対し
て、それと噛み合う形状を有するカップリング治具を結
合させ、そのカップリング治具を介して供試回転体に回
転を与えることが行われている。 【0003】以上のように供試回転体を回転駆動すべく
その軸端部に形成されたスプライン等にカップリング治
具を噛み合わせるには、回転体側のスプライン等と、カ
ップリング治具側の筒形スプライン等の凹凸形状の角度
位相を一致させた状態でカップリング治具を回転体に対
して軸方向に移動させて結合させる必要がある。そのた
め、このような工程を自動的に行う従来のこの種の釣合
試験機においては、供試回転体を支承する軸受部にギア
を取り付けるとともに、そのギアに噛み合うラックをシ
リンダにより微動させることで供試回転体を軸受部上で
若干量ずつ回動させる機構を設け、カップリング治具を
供試回転体のスプライン等に噛み合わせるべく前進させ
たとき、両者の位相が相違して噛み合わなかった場合
に、供試回転体を微少量だけ回動させ、再度カップリン
グ治具を前進させるといった対策が講じられている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な供試回転体を微少量ずつ回動させることによる回転体
とカップリング治具との角度位相のマッチング方法で
は、回転体のスプライン等とカップリング治具とが噛み
合うまでに供試回転体を何度も回動させなければならな
い場合が多く、その所要時間が長くなる分だけサイクル
タイムが延長し、ひいては釣合試験機の処理能力を低下
させる原因となっている。 【0005】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、軸端部に形成されたスプライン等に対して、供
試回転体を回転させるためのカップリング治具を自動的
に迅速かつ確実に結合させることができ、その分、従来
のこの種の装置に比して処理能力を向上させることので
きる釣合試験機の提供を目的としている。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の釣合試験機は、供試回転体をその回転軸が
水平となるように軸受部に支承し、その回転体の軸端部
に形成されたスプラインもしくはキー溝にカップリング
治具を噛み合わせて回転駆動することによって生じる不
釣合信号を検出し、その回転体に存在する不釣合いの方
向と量を求める釣合試験機において、供試回転体をその
形状的特徴を利用して回転軸回りに一定の向きに支持す
ることにより、上記スプラインもしくはキー溝の角度位
相が一定となるように位置決めするセット治具と、その
セット治具により周方向に位置決めされた状態の供試回
転体を上記軸受上に搬送する搬送手段と、上記カップリ
ング治具をその角度位相が一定となるように位置決め停
止させるとともに、その位置決め状態で軸受上の供試回
転体の軸端部に対して水平方向に接近・離隔させる駆動
機構とを備えていることによって特徴づけられる。 【0007】ここで、本発明で言うスプラインとは広義
のスプラインを意味し、角形スプラインのほか、いわゆ
るインボリュートセレーション等を含むものである。 【0008】本発明は、回転体の軸端部に形成されるス
プラインやキー溝が、例えばクランクシャフト等のよう
にその回転体に形状的な特徴がある場合には、一般に、
その形状的特徴に対して一定の角度位相のもとに刻設さ
れることを利用して、供試回転体のスプライン等を一定
の角度位相となるように周方向に位置決めする一方、そ
れに合わせてカップリング治具も一定の角度位相となる
ように位置決めして挿入動作を行うことにより、所期の
目的を達成しようとするものである。 【0009】すなわち、本発明におけるセット治具は、
供試回転体の形状的特徴を利用した支持方法によって、
その回転体を周方向に一定の姿勢で支持する。これによ
り、回転体はそのスプライン等が常に一定の角度位相の
もとに支持された状態となり、その状態で軸受部上に搭
載される。一方、カップリング治具の駆動機構は、軸受
部上での供試回転体のスプライン等の一定の角度位相に
合わせて、カップリング治具を常に一定の角度位相に位
置決め停止させた状態で回転体に対して軸方向に前後動
させる。従って、カップリング治具は、供試回転体のス
プライン等と常に同一の角度位相のもとに当該回転体の
軸端部に挿入されることになり、従来装置に比してスプ
ライン等に対する結合の所要時間を大幅に短縮化するこ
とが可能となる。 【0010】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
好適な実施の形態について詳述する。図1は本発明をク
ランクシャフト用の釣合試験機に適用した実施の形態の
要部構成を示す斜視図で、図2はそのカップリング治具
3およびその駆動機構5の近傍の部分縦断面図であり、
図3はそのA矢視で示す駆動機構5の正面図である。ま
た、図4はワークセット治具7の説明図で、(A)は正
面図、(B)はその左側面図である。 【0011】供試回転体であるクランクシャフトW(本
図は4気筒用のものを示す)は、図5に模式図よってに
例示するように、両端のジャーナル部WJa,WJbの
間に、それぞれクランクピンWP1〜WP4で連結され
た各一対のクランクアームWAの複数対が配置されると
ともに、その各対のクランクアームWAどうしはジャー
ナル部WJa,WJbと同軸の中間軸部WCにより連結
されてなる一般的なクランクシャフトである。また、一
方のジャーナル部WJaの軸端部にはスプラインSが刻
設されている。このスプラインSは、ジャーナル部WJ
a,WJbと各クランクピンWP1〜WP4との周方向
位置関係を基準として、一定の角度位相のもとに形成さ
れている。 【0012】以上のようなクランクシャフトWは、釣合
試験時にはその両端のジャーナル部WJa,WJbがそ
れぞれ軸受部1a,1b上に載せられ、水平軸に沿って
回動自在に支承される。軸受部1a,1bは、それぞれ
測定架台2a,2bに回動自在に支持された各2個のロ
ーラRによって構成され、測定架台2a,2bに不釣合
検出用の検出器(図示せず)が取り付けられる。 【0013】一方の軸受部1aの側方には、クランクシ
ャフトWのスプラインSに対して噛み合った状態で回転
することにより、クランクシャフトWを軸受部1a,1
b上で回転させるためのカップリング治具3が配設され
ている。このカップリング治具3は、軸受部1a側の先
端部が開口した筒状体の内周面にクランクシャフトWの
スプラインSに噛み合うスプライン歯形が形成されたも
のであり、その基端部は2つのユニバーサルジョイント
4a,4bを介して駆動機構5に接続されている。駆動
機構5は、サーボモータ(図示せず)により水平軸上で
の回転が与えられる中空回転軸部51と、その中空回転
軸部51の内部でキー51aによって相対的な回転が規
制され、かつ、軸方向に摺動自在に設けられたスライド
部材52と、カップリング治具3を保持して軸受部1a
に対して接近・離隔する方向に前後動する平行チャック
53およびその前後動機構54と、サーボモータにより
略一定の位相で停止された中空回転軸51およびスライ
ド部52を、停止状態の角度位相が正確に一定となるよ
うに位置決めする位置決め装置55を主体として構成さ
れている。 【0014】サーボモータの回転は、中空回転軸51と
これに対して回転が規制されたスライド部材52、およ
びユニバーサルジョイント4a,4bを介してカップリ
ング治具3に伝達される。 【0015】また、平行チャック53は、V面が形成さ
れた平板53aと平坦面が形成された平板53bとを、
V面と平坦面とが対向するように互いに平行に配置した
ものであり、各平板53a,53bはそれぞれ、カップ
リング治具3の外周に軸方向に所定の間隔を開けて形成
された2つのフランジ部3a,3bの間に挿入された状
態で、V面と平坦面によってカップリング治具3を挟み
込んで保持するように構成されている。前後動機構54
は、平行チャック53を軸受部1aに対して接近・離隔
する方向に変位自在に支持する直線案内機構54aと、
その直線案内機構54a上で平行チャック53を変位さ
せるシリンダ54bを主体として構成され、この前後動
機構54を駆動することによって平行チャック53を前
後動させると、カップリング治具3はフランジ部3aま
たは3bにおいて押圧されて前進もしくは後退し、この
とき、スライド部材52は中空回転軸51内で軸方向に
摺動変位する。 【0016】位置決め装置55は、中空回転軸51の鉛
直下方に配置され、中空回転軸51およびスライド部材
52に形成されて中空回転軸51の外周面に開口する位
置決め用孔51bに嵌まり込んだ状態で、中空回転軸5
1に固定された保持部材55e内で摺動自在で、かつ、
バネ55cにより中空回転軸51側に付勢されたテーパ
軸55aと、そのテーパ軸55aの下端部に形成された
フランジ部に係合し、かつ、図2において紙面に直交す
る方向の両側面部が開口した引込み部材55bと、その
引込み部材55bを鉛直方向に上下動させて中空回転軸
51に対して接近・離隔させるシリンダ55dを主体と
して構成されており、中空回転軸51の回転時には引込
み部材はテーパ軸55aに対して非接触状態となる。中
空回転軸51は、前記したようにサーボモータの制御に
より角度位相が略一定となるように停止されるが、その
停止目標となる角度位相は位置決め用孔51b並びにそ
こに嵌まり込んだテーパ軸55aが鉛直下方を向いた状
態であり、若干の誤差を伴ってこれらが鉛直下方を向い
た状態で停止される。この状態でシリンダ55dを駆動
して引込み部材55bを鉛直下方に下降させ、テーパ軸
55aをその下端部のフランジ部を介して下降させる
と、テーパ軸55aが鉛直方向を向くように中空回転軸
51が若干量だけ回動し、これによってカップリング治
具3は一定の角度位相で正確に位置決め停止された状態
となる。この位置決め停止状態におけるカップリング治
具3のスプライン歯形の角度位相は、後述するワークセ
ット治具7上に載せることによって周方向に位置決めさ
れたクランクシャフトWの軸端のスプラインSに噛み合
う位相となるように、駆動機構5に対するカップリング
治具3の取り付け位相が設定されている。 【0017】供試回転体であるクランクシャフトWは搬
送装置6によって自動的に軸受部1a,1b上に載せら
れる。搬送装置6は、水平方向に伸びる直線案内機構6
1上に変位自在に支持された移動部材62と、その移動
部材62を直線案内機構61上で移動させる横移動用シ
リンダ63と、移動部材62を直線案内機構61および
横移動用シリンダ63ごと上下動させる直線案内機構6
4および昇降用シリンダ65を主体として構成されてい
る。また、移動部材62の先端部には、ワークセット治
具7が固定されている。 【0018】ワークセット治具7は、図1および図4に
示すように、それぞれが鉛直に立てられた2枚の平板状
のワーク受け板71および72を有し、一方のワーク受
け板71の上端にはV溝71aが形成されているととも
に、他方のワーク受け板72の上端にもV溝72a形成
されているが、このV溝72aは、V形の両側が鉛直に
立ち上がってなる平行部72bを伴っている。そして、
これら両ワーク受け板71,72のV溝71a,72a
の高さは互いに異なり、一方のV溝71aにクランクシ
ャフトWの回転軸心と同軸上の中間軸部WCを支承し、
かつ、他方のV溝72aに第1クランクピンWP1を支
承することにより、クランクシャフトWは水平となるよ
うに設定されている。 【0019】搬送装置6では、横移動用シリンダ63お
よび昇降用シリンダ65を駆動して移動部材62の先端
に固定したワークセット治具7を移動させることによ
り、そのワークセット治具7上に載せられたクランクシ
ャフトWを、図1および図6に示す搬送経路P1〜P3
を経て軸受1a,1b上の測定位置P4へと搬送する。
すなわち、図6は図1におけるA矢視方向から見た概略
図であり、装置外部から搬入・搬出位置P1に移送され
てきたクランクシャフトWをその直上の位置P2に持ち
上げた後に、軸受部1a,1bの直上位置P3にまで横
移動させた後に下降させて、測定位置P4である軸受部
1a,1b上に載せる。また、釣合試験終了後のクラン
クシャフトWは上記と逆の経路を経て測定位置P4から
搬入・搬出位置P1へと持ち出され、装置外部へと移送
される。 【0020】次に、以上の本発明の実施の形態の自動運
転時における動作の詳細について述べる。クランクシャ
フトWの搬入時においては、搬入・搬出位置P1に待機
しているワークセット治具7上にクランクシャフトWを
載せる。このとき、前記したように一方のV溝71aに
中間軸部WCを、他方のV溝72aに第1クランクピン
WP1を載せることにより、クランクシャフトWは水平
の姿勢で、かつ、第1クランクピンWP1がジャーナル
部WJa,WJb並びに中間軸部WCを結ぶ軸心に対し
て鉛直上方となるように周方向に位置決めされた状態と
なる。この状態では、従って、一方のジャーナル部WJ
aの軸端部に形成されたスプラインSの角度位相も一定
となる。また、このクランクシャフトWの搬入時におい
ては、カップリング治具3は軸受部1aから離隔した状
態で停止して待機しているが、その停止の角度位相は、
前記したように当該カップリング治具3を装着した中間
回転軸51の位置決め用孔51bが鉛直下方を向いた一
定の位相となっている。 【0021】さて、搬入・搬出位置P1のワークセット
治具7上に載せられたクランクシャフトWは、搬送装置
6の駆動により軸受部1a,1b上に載せられるが、こ
のとき、ワークセット治具7は、クランクシャフトWを
位置P3から下降させて軸受1a,1b上に載せた後、
更に僅かに下降することにより、クランクシャフトWの
第1クランクピンWP1が、ワーク受け板72のV溝7
2aが第1クランクピンWP1と非接触になるが、V溝
72aの上方の平行部72bにおいて第1クランクピン
WP1を挟み込んだ状態で待機する。従って、この状態
においては、クランクシャフトWは両端のジャーナル部
WJa,WJbにおいて軸受部1a,1bに回動自在に
支承されるものの、ワークセット治具7の平行部72b
と第1クランクピンWP1との干渉により回動不能な状
態となる。そして、この状態で平行チャック53を駆動
することにより、カップリング治具3がクランクシャフ
トWの軸端のスプラインSと結合すべく軸受部1aに接
近する向きに移動する。このとき、クランクシャフトW
のスプラインSとカップリング治具3のスプライン歯形
が互いに噛み合う角度位相に位置決めされているため、
これら両者は容易に結合される。 【0022】カップリング治具3とクランクシャフトW
のスプラインSとの結合後、搬送装置6の駆動によりワ
ークセット治具7がクランクシャフトWに対して非接触
の位置にまで下降した後、駆動機構5のサーボモータが
回転駆動してカップリング治具3を介してクランクシャ
フトWを回転させ、不釣合信号を検出する。その後、サ
ーボモータが前記したように中空回転軸51の位置決め
用孔51bが略鉛直下方を向く一定の角度位相で停止
し、その後、位置決め装置55のシリンダ55dの駆動
により引込み部材55bが下降してテーパ軸55aが鉛
直下方に引き込まれることにより、カップリング治具3
の角度位相が当初の一定の位相となるように位置決めさ
れる。これにより、クランクシャフトWは第1クランク
ピンWP1が鉛直上方を向いた姿勢となる。このテーパ
軸55aの引込み状態においては、テーパ軸55aはス
ライド部材54の孔から離脱した状態となり、その状態
で平行チャック53の駆動によりスライド部材54がB
方向へと移動してカップリング治具3が後退してスプラ
インSとの結合が解かれてこれら両者が非接触状態とな
る。その状態で、搬送装置6の駆動によりワークセット
治具7が上昇してクランクシャフトWの中間軸部WCお
よび第1クランクピンWP1を平板71のV溝71aお
よび平板72のV溝72aによってそれぞれ持ち上げて
位置P4からP3へと移送した後、位置P2へと横移動
し、搬入・搬出位置P1にまでクランクシャフトWを搬
送し、次のサイクルへと移る。 【0023】なお、以上の実施の形態においては、クラ
ンクシャフトを供試回転体として、その軸端部に形成さ
れたスプラインにカップリング治具を結合させることに
よってそのクランクシャフトを回転させる例を述べた
が、本発明は、クランクシャフト以外にもその軸端部に
スプラインが形成され、かつ、そのスプラインの角度移
送と他の形状的特徴とが一定の関係にある各種回転体を
供試回転体とし得ることは勿論であり、更には、スプラ
インに代えて軸端部にキー溝が形成されている回転体に
も適用することができ、その場合、カップリング治具に
はそのキー溝に嵌まり込むキー状の突起を形成すればよ
い。 【0024】 【発明の効果】本発明によれば、供試回転体の形状的特
徴を利用して、その回転体の軸端部に形成されているス
プライン等が一定の角度位相となるように周方向に位置
決めするとともに、そのスプライン等に結合されて供試
回転体を回転させるためのカップリング治具を一定の角
度位相となるように位置決め停止し、その状態でカップ
リング治具を移動させて供試回転体のスプライン等に接
合するから、従来のこの種の装置のように試行錯誤的に
供試回転体を微少量ずつ回転させながらカップリング治
具を結合する場合に比して、カップリング治具の結合動
作を確実なものとすると同時にその所要時間を大幅に短
縮化することができ、釣合試験機の処理能力を向上させ
ることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a balance testing machine,
More specifically, the present invention relates to a horizontal balance testing machine that obtains unbalance information by rotating a test rotating body on a horizontal axis. 2. Description of the Related Art In a horizontal balance testing machine, generally,
Rotate the rotating body under test so that its rotation axis is horizontal, with both ends in the vicinity of the bearings of the testing machine, and apply vibrations or centrifugal force caused by the unbalance of the rotating body. Detected by a detector provided in the unit. Further, among such horizontal balance testing machines, for example, for a rotating body such as a crankshaft, a spline is formed at at least one shaft end, or a keyway is formed. In a testing machine, a coupling jig having a shape that engages with a spline or a keyway (hereinafter, referred to as a spline or the like) is coupled, and rotation is given to the test rotating body via the coupling jig. That is being done. As described above, in order to engage a coupling jig with a spline or the like formed at an end of the shaft thereof in order to rotationally drive the test rotating body, a spline or the like on the rotating body side and a spline on the coupling jig side are used. It is necessary to move the coupling jig relative to the rotating body in the axial direction in order to join the coupling jig in a state where the angular phases of the concave and convex shapes such as the cylindrical spline are matched. Therefore, in a conventional balancing tester of this type that automatically performs such a process, a gear is attached to a bearing portion that supports a rotating body to be tested, and a rack that meshes with the gear is finely moved by a cylinder. When a mechanism for rotating the test rotating body by a small amount on the bearing portion was provided, and the coupling jig was moved forward to mesh with the spline or the like of the test rotating body, the phases were different and did not mesh. In such a case, measures have been taken to rotate the test rotating body by a very small amount and advance the coupling jig again. [0004] By the way, in the above-mentioned method of matching the angular phase between the rotating body and the coupling jig by rotating the sample rotating body by a small amount at a time, the rotating body is rotated by a small amount. In many cases, it is necessary to rotate the test rotator many times before the spline, etc. and the coupling jig engage with each other, and the cycle time is extended by the time required, and thus the balance tester It is a cause of lowering the processing capacity. The present invention has been made in view of such circumstances, and a coupling jig for automatically rotating a test rotating body with respect to a spline or the like formed at an end of a shaft is automatically and quickly provided. It is an object of the present invention to provide a balance testing machine which can be securely connected and which can improve the processing capacity as compared with a conventional apparatus of this type. In order to achieve the above object, a balancing tester according to the present invention supports a test rotating body on a bearing so that its rotating shaft is horizontal, and An unbalance signal generated by engaging a coupling jig with a spline or a key groove formed at a shaft end of a rotating body and rotating the same is detected, and a direction and an amount of the unbalance existing in the rotating body are determined. A set jig that positions the spline or keyway so that the angular phase of the spline or the keyway is constant by supporting the rotating body under test in a fixed direction around the rotation axis by utilizing its shape characteristics in the testing machine. Transport means for transporting the test rotating body positioned circumferentially by the set jig onto the bearing; and stopping the positioning of the coupling jig so that its angular phase is constant. And a drive mechanism for moving horizontally toward and away from the shaft end of the test rotator on the bearing in the positioning state. Here, the spline in the present invention means a spline in a broad sense, and includes a so-called involute serration in addition to a square spline. The present invention is generally applicable to a case where a spline or a keyway formed at a shaft end of a rotating body has a shape characteristic such as a crankshaft.
Utilizing the fact that it is engraved under a certain angular phase with respect to its geometrical characteristics, the spline etc. of the rotating body to be tested is positioned in the circumferential direction so as to have a certain angular phase, while matching The intended purpose is intended to be achieved by positioning the coupling jig so as to have a constant angular phase and performing the insertion operation. That is, the set jig according to the present invention comprises:
By the support method using the shape characteristic of the rotating body under test,
The rotating body is supported in a constant posture in the circumferential direction. As a result, the rotating body is in a state where its splines and the like are always supported under a constant angular phase, and is mounted on the bearing in this state. On the other hand, the drive mechanism of the coupling jig rotates in a state where the coupling jig is always positioned and stopped at a constant angular phase according to a constant angular phase such as a spline of the rotating body under test on the bearing. Move back and forth in the axial direction with respect to the body. Accordingly, the coupling jig is always inserted into the shaft end of the rotating body under the same angular phase as the spline of the rotating body to be tested. Can be greatly reduced. Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a main part of an embodiment in which the present invention is applied to a balance testing machine for a crankshaft. FIG. 2 is a partial vertical cross-section near a coupling jig 3 and a drive mechanism 5 thereof. FIG.
FIG. 3 is a front view of the drive mechanism 5 as viewed from the direction of the arrow A. 4A and 4B are explanatory views of the work set jig 7, in which FIG. 4A is a front view and FIG. 4B is a left side view thereof. As shown in FIG. 5, a crankshaft W as a test rotating body (this drawing shows a cylinder for four cylinders) is provided between journal portions WJa and WJb at both ends. A plurality of pairs of a pair of crank arms WA connected by crank pins WP1 to WP4 are arranged, and the crank arms WA of each pair are connected by an intermediate shaft portion WC coaxial with journal portions WJa and WJb. It is a general crankshaft. Further, a spline S is engraved on the shaft end of one journal WJa. This spline S is the journal part WJ
Based on the circumferential positional relationship between a, WJb and each of the crank pins WP1 to WP4, they are formed under a certain angular phase. In the above-described crankshaft W, journals WJa and WJb at both ends are mounted on bearings 1a and 1b, respectively, at the time of a balance test, and are supported rotatably along a horizontal axis. The bearing portions 1a and 1b are respectively constituted by two rollers R rotatably supported by the measurement frames 2a and 2b, and a detector (not shown) for detecting unbalance is attached to the measurement frames 2a and 2b. Can be On the side of one of the bearings 1a, the crankshaft W is rotated while meshing with the spline S of the crankshaft W, thereby connecting the crankshaft W to the bearings 1a, 1a.
The coupling jig 3 for rotating on b is provided. The coupling jig 3 is formed by forming a spline tooth profile that meshes with a spline S of a crankshaft W on an inner peripheral surface of a cylindrical body having an open distal end on the bearing portion 1a side. It is connected to the drive mechanism 5 via two universal joints 4a, 4b. The drive mechanism 5 includes a hollow rotary shaft 51 to which rotation on a horizontal axis is given by a servomotor (not shown), and a relative rotation regulated by a key 51 a inside the hollow rotary shaft 51, and , A sliding member 52 slidably provided in the axial direction, and a bearing portion 1 a holding the coupling jig 3.
The parallel chuck 53 that moves back and forth in the direction of approaching / separating with respect to and the back-and-forth moving mechanism 54, and the hollow rotary shaft 51 and the slide portion 52 stopped at a substantially constant phase by the servomotor are rotated by an angle The positioning device 55 is mainly configured to perform positioning so as to be accurately constant. The rotation of the servomotor is transmitted to the coupling jig 3 through the hollow rotary shaft 51, the slide member 52 whose rotation is restricted with respect to the hollow rotary shaft 51, and the universal joints 4a and 4b. The parallel chuck 53 includes a flat plate 53a having a V surface and a flat plate 53b having a flat surface.
The V plane and the flat surface are arranged in parallel with each other so as to face each other. Each of the flat plates 53a and 53b is formed on the outer periphery of the coupling jig 3 at two axially spaced intervals. In a state inserted between the flange portions 3a and 3b, the coupling jig 3 is sandwiched and held between the V surface and the flat surface. Front-rear movement mechanism 54
A linear guide mechanism 54a that supports the parallel chuck 53 so as to be displaceable in a direction approaching / separating from the bearing 1a;
A cylinder 54b for displacing the parallel chuck 53 on the linear guide mechanism 54a is mainly constituted. When the parallel chuck 53 is moved back and forth by driving the front-rear movement mechanism 54, the coupling jig 3 becomes the flange 3a or 3b, the slide member 52 is pushed forward and retreats, and at this time, the slide member 52 is slidably displaced in the hollow rotary shaft 51 in the axial direction. The positioning device 55 is disposed vertically below the hollow rotary shaft 51, and is fitted in a positioning hole 51 b formed on the hollow rotary shaft 51 and the slide member 52 and opened on the outer peripheral surface of the hollow rotary shaft 51. In the state, the hollow rotary shaft 5
1 slidably in the holding member 55e fixed to 1, and
The tapered shaft 55a urged toward the hollow rotary shaft 51 by the spring 55c and the flange formed at the lower end of the tapered shaft 55a are engaged with each other. It is mainly composed of an opened retracting member 55b and a cylinder 55d for vertically moving the retracting member 55b to approach and separate from the hollow rotary shaft 51. When the hollow rotary shaft 51 rotates, the retractable member 55 It is in a non-contact state with the tapered shaft 55a. As described above, the hollow rotary shaft 51 is stopped by the control of the servomotor so that the angular phase becomes substantially constant. The angular phase to be stopped is determined by the positioning hole 51b and the tapered shaft fitted therein. Reference numeral 55a denotes a vertically downward state, and these are stopped with a slight error in a state in which they are vertically downward. In this state, when the cylinder 55d is driven to lower the retracting member 55b vertically and the tapered shaft 55a is lowered via the flange at the lower end thereof, the hollow rotary shaft 51 is moved so that the tapered shaft 55a is oriented vertically. Is rotated by a small amount, whereby the coupling jig 3 is accurately positioned and stopped at a constant angular phase. The angular phase of the spline tooth profile of the coupling jig 3 in this positioning stop state is a phase that meshes with the spline S at the shaft end of the crankshaft W positioned in the circumferential direction by being placed on the work set jig 7 described later. Thus, the mounting phase of the coupling jig 3 with respect to the drive mechanism 5 is set. The crankshaft W, which is the rotating body to be tested, is automatically mounted on the bearings 1a and 1b by the transfer device 6. The transfer device 6 includes a linear guide mechanism 6 extending in the horizontal direction.
1, a moving member 62 supported to be displaceable above, a lateral moving cylinder 63 for moving the moving member 62 on the linear guide mechanism 61, and moving the movable member 62 up and down together with the linear guide mechanism 61 and the lateral moving cylinder 63. Moving linear guide mechanism 6
4 and a lifting / lowering cylinder 65. A work set jig 7 is fixed to the tip of the moving member 62. As shown in FIGS. 1 and 4, the work setting jig 7 has two flat plate-shaped work receiving plates 71 and 72, each of which is set up vertically. A V-shaped groove 71a is formed at the upper end, and a V-shaped groove 72a is also formed at the upper end of the other work receiving plate 72. This V-shaped groove 72a is a parallel portion formed by vertically rising both sides of the V-shape. 72b. And
V-grooves 71a, 72a of both work receiving plates 71, 72
Are different from each other, and an intermediate shaft portion WC coaxial with the rotation axis of the crankshaft W is supported in one V-groove 71a,
The crankshaft W is set to be horizontal by supporting the first crankpin WP1 in the other V groove 72a. In the transfer device 6, the laterally moving cylinder 63 and the vertically moving cylinder 65 are driven to move the work set jig 7 fixed to the tip of the moving member 62, so that the work set jig 7 is placed on the work set jig 7. The obtained crankshaft W is transferred to the transport paths P1 to P3 shown in FIGS.
And is conveyed to the measurement position P4 on the bearings 1a and 1b.
That is, FIG. 6 is a schematic diagram viewed from the direction of the arrow A in FIG. 1, and after the crankshaft W transferred from the outside of the apparatus to the carry-in / out position P1 is lifted to the position P2 immediately above, the bearing 1a , 1b, and then lowered to rest on the bearings 1a, 1b at the measurement position P4. After the completion of the balance test, the crankshaft W is taken out of the measurement position P4 to the carry-in / carry-out position P1 via a path reverse to the above, and is transferred to the outside of the apparatus. Next, the details of the operation of the above embodiment of the present invention during automatic operation will be described. When the crankshaft W is loaded, the crankshaft W is placed on the work set jig 7 waiting at the loading / unloading position P1. At this time, as described above, the intermediate shaft portion WC is mounted on the one V-groove 71a and the first crankpin WP1 is mounted on the other V-groove 72a, so that the crankshaft W is in the horizontal posture and the first crankpin WP1. WP1 is positioned in the circumferential direction so as to be vertically above the axis connecting journal portions WJa, WJb and intermediate shaft portion WC. In this state, therefore, one journal part WJ
The angular phase of the spline S formed at the shaft end of “a” is also constant. Further, when the crankshaft W is carried in, the coupling jig 3 stops and stands by while being separated from the bearing portion 1a.
As described above, the positioning hole 51b of the intermediate rotary shaft 51 to which the coupling jig 3 is attached has a constant phase facing vertically downward. The crankshaft W mounted on the work set jig 7 at the carry-in / out position P1 is mounted on the bearings 1a and 1b by the drive of the transfer device 6. At this time, the work set jig is used. 7, after the crankshaft W is lowered from the position P3 and mounted on the bearings 1a and 1b,
By further lowering slightly, the first crankpin WP1 of the crankshaft W is brought into contact with the V groove 7 of the work receiving plate 72.
2a comes out of contact with the first crankpin WP1, but stands by with the first crankpin WP1 sandwiched in the parallel portion 72b above the V groove 72a. Therefore, in this state, the crankshaft W is rotatably supported by the bearings 1a and 1b at the journal portions WJa and WJb at both ends, but the parallel portion 72b of the work set jig 7 is not rotatable.
And the first crankpin WP1 interferes with rotation. By driving the parallel chuck 53 in this state, the coupling jig 3 moves in a direction approaching the bearing portion 1a in order to couple with the spline S at the shaft end of the crankshaft W. At this time, the crankshaft W
And the spline teeth of the coupling jig 3 are positioned at an angular phase at which they mesh with each other.
Both are easily combined. Coupling jig 3 and crankshaft W
After the work set jig 7 is lowered to a position where the work set jig 7 is not in contact with the crankshaft W by the drive of the transfer device 6, the servo motor of the drive mechanism 5 is rotated to drive the coupling judge. The crankshaft W is rotated via the tool 3, and an unbalance signal is detected. Thereafter, as described above, the positioning hole 51b of the hollow rotary shaft 51 is stopped at a constant angular phase facing substantially vertically downward as described above, and then the retracting member 55b is lowered by driving the cylinder 55d of the positioning device 55. When the tapered shaft 55a is drawn vertically downward, the coupling jig 3
Are positioned such that the angular phase of the first phase becomes the initial constant phase. As a result, the crankshaft W assumes a posture in which the first crankpin WP1 faces vertically upward. In the retracted state of the taper shaft 55a, the taper shaft 55a is separated from the hole of the slide member 54, and in this state, the slide member 54
The coupling jig 3 moves back in the direction, and the coupling jig 3 is disengaged from the spline S, and the two are brought into a non-contact state. In this state, the work set jig 7 is raised by the driving of the transfer device 6, and the intermediate shaft portion WC of the crankshaft W and the first crankpin WP1 are lifted by the V groove 71a of the flat plate 71 and the V groove 72a of the flat plate 72, respectively. After moving from the position P4 to the position P3, the traverse moves to the position P2, conveys the crankshaft W to the carry-in / out position P1, and moves to the next cycle. In the above-described embodiment, an example in which the crankshaft is used as a test rotating body and the coupling jig is coupled to a spline formed at the end of the shaft to rotate the crankshaft will be described. However, the present invention provides various types of rotating bodies, in which splines are formed at the ends of the shafts in addition to the crankshaft, and the angular transfer of the splines and other geometric characteristics have a fixed relationship. Needless to say, the present invention can be applied to a rotating body having a keyway formed at the shaft end instead of the spline. In this case, the coupling jig is fitted to the keyway. What is necessary is just to form a key-shaped projection that fits. According to the present invention, the spline or the like formed at the shaft end of the rotating body has a constant angular phase by utilizing the shape characteristics of the rotating body to be tested. While positioning in the circumferential direction, stop the positioning of the coupling jig, which is connected to the spline, etc., to rotate the test rotating body so that it has a certain angular phase, and move the coupling jig in that state. Since it is joined to the spline etc. of the rotating body under test, compared to the case where the coupling jig is coupled while rotating the rotating body under test little by little by trial and error as in this type of conventional apparatus, The coupling operation of the coupling jig can be ensured, and at the same time, the required time can be greatly shortened, and the processing capacity of the balancing test machine can be improved.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態の要部構成を示す斜視図で
ある。 【図2】本発明の実施の形態のカップリング治具3およ
びその駆動機構5の近傍の縦断面図である。 【図3】図2のA矢視で示す駆動機構5の正面図であ
る。 【図4】本発明の実施の形態に用いられているワークセ
ット治具7の説明図で、(A)は正面図、(B)はその
左側面図である。 【図5】本発明の実施の形態における供試回転体である
クランクシャフトWの構造を示す模式図である。 【図6】本発明の実施の形態の搬送装置6によるクラン
クシャフトWの移送経路の説明図である。 【符号の説明】 1a,1b 軸受部 2a,2b 測定架台 3 カップリング治具 3a,3b フランジ部 4a,4b ユニバーサルジョイント 5 駆動機構 51 中空回転軸 51b 位置決め用孔 52 スライド部材 53 平行チャック 54 前後動機構 55 位置決め装置 55a テーパ軸 55b 引込み部材 55c バネ 55d シリンダ 55e 保持部材 6 搬送装置 7 ワークセット治具 71,72 ワーク受け板 71a,72a V溝 72b 平行部 W クランクシャフト(供試回転体) WJa,WJb ジャーナル部 WP1〜WP4 クランクピン WC 中間軸部 S スプライン
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of a coupling jig 3 and a driving mechanism 5 of the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a front view of the drive mechanism 5 as viewed in the direction of arrow A in FIG. 4A and 4B are explanatory diagrams of a work setting jig 7 used in the embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a front view and FIG. 4B is a left side view thereof. FIG. 5 is a schematic diagram showing a structure of a crankshaft W which is a test rotating body according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram of a transfer path of the crankshaft W by the transfer device 6 according to the embodiment of the present invention. [Description of Signs] 1a, 1b Bearings 2a, 2b Measurement stand 3 Coupling jigs 3a, 3b Flanges 4a, 4b Universal joint 5 Drive mechanism 51 Hollow rotary shaft 51b Positioning hole 52 Slide member 53 Parallel chuck 54 Mechanism 55 Positioning device 55a Taper shaft 55b Retraction member 55c Spring 55d Cylinder 55e Holding member 6 Transfer device 7 Work set jig 71, 72 Work receiving plate 71a, 72a V groove 72b Parallel portion W Crankshaft (sample rotating body) WJa, WJb Journal parts WP1 to WP4 Crank pin WC Intermediate shaft part S Spline

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 供試回転体をその回転軸が水平となるよ
うに軸受部に支承し、その回転体の軸端部に形成された
スプラインもしくはキー溝にカップリング治具を噛み合
わせて回転駆動することによって生じる不釣合信号を検
出し、その回転体に存在する不釣合いの方向と量を求め
る釣合試験機において、 供試回転体をその形状的特徴を利用して回転軸回りに一
定の向きに支持することにより、上記スプラインもしく
はキー溝の角度位相が一定となるように位置決めするセ
ット治具と、 そのセット治具により周方向に位置決めされた状態の供
試回転体を上記軸受上に搬送する搬送手段と、 上記カップリング治具をその角度位相が一定となるよう
に位置決め停止させるとともに、その位置決め状態で軸
受上の供試回転体の軸端部に対して水平方向に接近・離
隔させる駆動機構と、 を備えていることを特徴とする釣合試験機。
(57) [Claims 1] A test rotating body is supported on a bearing portion so that its rotating shaft is horizontal, and a spline or a key groove formed at a shaft end of the rotating body is provided. An unbalance signal generated by engaging and rotating the coupling jig is detected, and the direction and amount of unbalance existing in the rotating body are detected by a balance tester. A set jig for positioning the spline or keyway so that the angular phase is constant by supporting it in a fixed direction around the rotation axis using the set jig. A conveying means for conveying the test rotating body onto the bearing, and positioning and stopping the coupling jig so that the angular phase thereof is constant; Balancing machine, characterized in that and a driving mechanism for close-spaced horizontally with respect to the end portion.
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