JP4557338B2 - 砥石の回転速度自動設定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、精密平面研削盤の砥石（回転体）を回転軸に固定した砥石ヘッドの自動バランシング時に適した回転軸の回転数を自動的に決定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属、セラミック等のワ−クの表面に溝や凸条を設けたり、ワ−ク表面を平滑にするために用いられる表面研削装置は知られている（特開昭６０−１９１７６５号、特公平５−１３８７３号、特許第２６９４１８１号など）。図１および図２にその一例を示す。
【０００３】
図１および図２において、１は平面研削装置、２はワ−ク、３は砥石、４は水平方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なテ−ブル、５は作業台部、６は電磁チャック、７は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、８は操作盤、８ａは砥石の切り込み開始点位置検出Ｏｎ−Ｏｆｆスウィッチ、８ｂは砥石上下切り込み手動パルス発生器ボタン、９はコラム、１０は砥石ヘッド、１１は砥石軸、１２は砥石３を垂直方向（Ｙ軸方向）に移動する昇降機構、１３はモ−タ−、１４は螺合体、１５はネジ軸、１６は軸受、１７は安全保護カバ−、１８はＣＰＵ、１９は研削液供給ノズルである。
【０００４】
テ−ブル上のワ−クは、テ−ブルの移動により水平方向に、サドルの移動により前後方向に移動でき、ワ−ク上面を回転する円盤状砥石により研削される。トラバ−ス切り込み、バイアス切り込みが可能であり、それにより異なった形状の溝や凸条を加工できる。
研削盤の砥石、車両の車軸の回転体においては、アンバランスを補正する作業がなされる。アンバランスがあると前者においては工作精度に悪影響を与え、後者においては走行性に悪影響を与える。
それゆえ、特公平５−７３１６８号、特公平６−６３８９８号公報に記載されるように回転体のバランシングが行われる。
【０００５】
特公平５−７３１６８号公報は、回転体の一定回転半径上の任意の位置に質量の等しい２個のアンバランス補正用錘を装着自在に設け、かつ、前記回転体の回転軸の振動を検出する振動計を備え、
Ａ＝アンバランス補正用錘を環状溝に取り付けない状態での回転軸のアンバランス量による振動振幅、
φ＝振動振幅Ａを生じる位置の基準位置からの位相、
Ｂ＝アンバランス補正用錘を環状溝の任意の位置に１個取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅、
Ｃ＝アンバランス補正用錘を基準位置より１２０度ずらせた環状溝の位置に１個取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅、
Ｄ＝アンバランス補正用錘を基準位置より２４０度ずらせた環状溝の位置に１個取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅、
Ｗ＝アンバランス補正用錘の遠心力による振幅、
２Ｓ＝Ａ＋Ｂ＋Ｗ、
としたとき、
【０００６】
前記位相角φを、Ｃ＝ＤまたはＣ＞Ｄのときは
【数４】
より算出し、
Ｃ＜Ｄのときは
【数５】
より算出し、
前記２個のアンバランス補正用錘を基準位置に対して取り付ける角度の位置αとβを下記式で算出することを特徴とする回転体のバランシング方法を提案する。
【数６】
【０００７】
かかる角度αおよびβを決定する対話型のバランサ−機器は、（株）岡本工作機械製作所よりマイクロバランサ− ＭＢ−１（商品名）として販売され、特公平５−７３１６８号公報の図４に示されるように軸受または砥石ヘッドの振動を振動計（非接触変位計または加速度ピックアップなど）で測定し、振動計より発した加速度電圧の交流信号を増幅器と、フィルタを介してＡ／Ｄ変換器を通して制御装置に入力し、演算部で計算し、マイクロバランサ−の表示パネルに角度αおよびβを出力表示できるようになっている。
【０００８】
この作業者との対話型マイクロバランサーを含め、従来のバランサー機器においては回転体をバランス調整する時の回転速度の設定がインバーター用いる作業者による手作業で、最適な回転速度を決めるのに時間がかかる欠点があった。
また、アンバランス補正用錘を取り付ける角度αおよびβを決定する際、最初に基準位置とした位置近傍で不感帯を有することもあるので、１２０度の位置および２４０度の位置に基準位置をずらして計算しなおし、本来のアンバランスの位相を求め、それら３つの結果より最適な角度αおよびβを決定する必要があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特公平５−７３１６８号公報記載の対話型のバランシング方法において、回転軸の回転速度の決定、およびバランシング角度αおよびβの決定に手作業の手間がかかるのをなくし、自動的に回転軸の回転速度の決定をなす方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、一定半径ｒの環状溝を有するフランジを介して砥石(回転体)を回転軸に固定し、この砥石を回転させるに最適な回転軸の回転速度Ｒｒｐｍを振動計を用いて設定する方法において、下記の（１）から（３）のステップを経ることを特徴とする、砥石ヘッドの回転速度自動設定方法を提供するものである。
【００１１】
（１）前記回転軸の軸受または砥石ヘッドの加速度電圧を前記振動計に接続されたバランサー機器のパネル表示板の回転速度設定画面に表示されたｍ〜ｎの回転速度（但し、ｍは１０００ｒｐｍ以上、ｎは９６００ｒｐｍ以下の数であり、また、ｍ＜ｎである。）の範囲で回転速度をｋ（ｋは３から１０の整数。）分割してｋ通りのリストを見ながら前記回転速度Ｒｒｐｍを含むと予想される回転速度領域のリスト番号をｒｐｍ選択ボタンで選定し、ついで選定されたリスト領域の回転速度をＰ（Ｐは１０〜１００の数）ｒｐｍ毎に加速させて砥石を備える回転軸を回転させ、回転軸軸受または砥石ヘッドの加速度電圧を前記振動計で検出する。
（２）前記振動計で検出した加速度電圧の交流信号を１０Ｈｚ付近にある共振などの信号をバイパスフィルタで低減し、ついで低減された信号を１０〜１００倍までプレ増幅し、プレ増幅された信号のうち測定に不必要な高い周波数の信号を可変ローパスフィルタで低減させ、これを可変増幅したのちに、可変バンドパスフィルタにかけて中心周波数を通過させ、可変バンドパスフィルタから出力された交流信号を全波整流し、全波整流された信号を電圧信号に変換して、制御装置の記憶部に電圧を出力して記憶させる。
（３）前記電圧信号の電圧が最大となった際の回転軸の回転速度Ｘｒｐｍを前記砥石を取り付けた際の回転軸の回転速度Ｒｒｐｍと決定する。
【００１４】
自動的に砥石に適した回転速度を決定するに、加速電圧の範囲を減少することができるので、回転速度Ｒｒｐｍを検出する時間が短縮される。
【００１５】
前記砥石の回転速度Ｒｒｐｍが自動設定された工程1）を経て、一定半径ｒの環状溝を有するフランジを介して、該環状溝の外周または内周の位置に０度から３６０度の目盛が配置されるように該目盛を略中央部に付した回転体を回転軸に固定し、前記一定半径ｒの環状溝の任意位置に質量の等しい２個のアンバランス補正用錘を取り付けて砥石のバランスを取る自動バランシング方法は、前記１）の回転数Ｒｒｐｍの自動設定後に続いて、次の２）から５）の工程を経て実施可能である。
【００１７】
２）振幅測定工程；
次ぎの▲１▼から▲５▼のステップを経る。
▲１▼制御装置は、バランサ−機器の電圧の許容範囲の分解能の高い順にｑ（ｑは２から５の整数。）段階に割り当てされた測定レンジの中であって、一番分解能の高いレンジを選択する。
▲２▼アンバランス補正用錘を環状溝に取り付けない状態で前記回転速度Ｒｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号から制御装置より回転軸の振幅Ａを算出し、この振幅を回転軸のアンバランス量による振動振幅Ａと制御装置に記憶させる。
▲３▼アンバランス補正用錘を０度の環状溝に１個取り付け、前記回転速度Ｒｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号から制御装置より回転軸の振幅Ｂを算出し、この振幅Ｂを１個の錘を取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｂと制御装置に記憶させる。
▲４▼アンバランス補正用錘を１２０度の環状溝に１個取り付け、前記回転速度Ｒｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号から制御装置より回転軸の振幅Ｃを算出し、この振幅Ｃを１個の錘を１２０度ずらして取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｃと制御装置に記憶させる。
▲５▼アンバランス補正用錘を２４０度の環状溝に１個取り付け、前記回転速度Ｒｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号から制御装置より回転軸の振幅Ｄを算出し、この回転軸の振幅Ｄを測定し、この振幅を１個の錘を２４０度ずらして取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｄと制御装置に記憶させる。
【００１８】
上記▲２▼から▲５▼のステップにおいてＡ／Ｄ変換器のオ−バ− フロ−が発生した場合は、１段階下の分解能のレンジに自動的に切り替えられ、振幅が測定される。Ａ／Ｄ変換器のオ−バ− フロ−が発生する毎にレンジは更に、１段階下の分解能のレンジに自動的に切りかえられ、上記振幅（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が測定される。
【００１９】
３）制御装置の演算部によるアンバランス補正用錘取り付け位置の算出工程
前記振動振幅Ａを生じる位置の基準位置（０度）からの位相をφとし、アンバランス補正用錘の遠心力による振幅をＷとし、Ａ＋Ｂ＋Ｗ＝２Ｓとして、
前記位相角φを、Ｃ＝ＤまたはＣ＞Ｄのときは
【数７】
より算出し、
前記位相角φを、Ｃ＜Ｄのときは
【数８】
より算出し、前記２個のアンバランス補正用錘を基準位置（０度）に対して取り付ける角度の位置αとβを下記式で算出する。
【数９】
【００２０】
４）アンバランス補正用錘取り付け位置表示工程
制御装置より表示パネルに信号を送り、表示パネルに基準位置（０度）に対する上記アンバランス補正用錘取り付け位置 αとβを表示する。
５）フランジへのアンバランス補正用錘の取り付け工程
表示パネルに表示されたフランジの環状溝のαとβの位置にアンバランス補正用錘をそれぞれ取り付ける。
【００２１】
特公平５−７３１６８号公報に記載されるような３通りの基準位置でのφを手計算で求める必要はなく、制御装置が自動的にアンバランス補正用錘の取り付け位置αとβを計算し、バランサ−機器の表示パネルに表示する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は本発明方法を実施するバランサ−機器を具備した平面研削盤の側面図、図２は平面研削盤の斜視図、図３は研削盤の回転体部分の部分拡大図、図４は回転体を正面側から見た正面図、図５は本発明の実施例を示すベクトル線図、図６は本発明に用いるバランサ−機器の信号検出回路、センサ信号増幅回路および電源回路を示す図、図７はバランサ−機器の回転速度設定画面における表示板部分の拡大図、図８はバランス角度設定画面における表示板部分の拡大図である。
【００２３】
図１乃至図３において、１は平面研削装置、２はワーク、３は砥石、４は水平方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なテ−ブル、５は作業台部、６は電磁チャック、７は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、８は操作盤、８ａは砥石の切り込み開始点位置検出Ｏｎ−Ｏｆｆスウィッチ、８ｂは砥石上下切り込み手動パルス発生器ボタン、９はコラム、１０は砥石ヘッド、１１は砥石回転軸、１２は砥石３を垂直方向（Ｙ軸方向）に移動する昇降機構、１３はモーター、１４は螺合体、１５はネジ軸、１６は軸受、１７は安全保護カバー、１８はＣＰＵ、１９は研削液供給ノズル、２０はバランサー機器、２１は振動計、Ｍ１とＭ２はモーター、２０１は表示パネル、２０２は回転速度ランク選択スウィッチ、２０３は設定（ＳＥＴ）ボタン、２０４は振幅測定ボタン、２０５は電圧の分解能表示ＬＥＤ、２０６は振動計用コネクタ、２０７はセンサ接続電線である。
【００２４】
図４において、３は回転体である砥石、３ａは砥石表面に貼付された０度から３６０度の目盛を記載したラベル、１１は回転軸、２２はフランジ、２２ａは回転軸の中心点から半径ｒの円上にある環状溝、ｍ１とｍ２は質量の等しいアンバランス用錘で、前記環状溝２２ａ内を自由に移動、または前記環状溝２２ａから取り外し自在となっている。
【００２５】
バランサ−機器２０のアナログ回路は、図６に示すように信号検出回路、センサ信号増幅回路、電源回路の３つのブロックに分かれ、独立した基板で構成されている。
信号検出回路の基板では、センサ（振動計２１）への電源供給および信号の増幅（プレアンプ）を行なう。センサとしては、株式会社小野測器の加速度ピックアップ ＮＰ−３３０ＯＫ（商品名：感度 １０ｍＶ／ｍｓ-1）を用いた。
センサ信号増幅回路は、入力された信号を増幅して特定周波数の信号を抽出し、制御回路へ出力するもので、増幅率、特定周波数は制御回路の信号により制御される。
電源回路は、アナログ回路およびデジタル回路（制御回路）へ各機能を動作させるための電力を供給する。
【００２６】
かかるバランサ−機器２０を用いて回転体である砥石３の適切な回転速度の設定は下記の▲１▼から▲３▼のステップを経る。
▲１▼フランジ２２を介して研削装置１の回転軸１１に砥石３を取り付け、回転体を備える回転軸を回転させ、回転軸の軸受または砥石ヘッドの加速度電圧を振動計２１で検出する。
周波数をｆ、回転角速度をω、回転数をｒとすると、
ω＝２Πｆ、 ｒ＝３６０／ω、ｒ＝３６０／２Πｆ
の関係がある。
回転軸の回転速度を加速（言いかえれば周波数を暫時減数）し、これをｘ軸に、その際の振幅をｙ軸にバランサ−機器は表示可能としてもよい。振幅は電圧として表示される。
【００２７】
▲２▼振動計２１で検出した交流信号を１０Ｈｚ付近にある共振などの信号をハイパスフィルタ（ＨＰＦ）で低減し、ついで低減された信号を１０〜１００倍までプレ増幅し、プレ増幅された信号のうち測定に不必要な高い周波数の信号を可変ロ−パスフィルタ（可変ＬＰＦ）で低減させ、これを可変増幅したのちに、可変バンドパスフィルタ（可変ＢＰＦ）にかけて中心周波数を通過させ、可変バンドパスフィルタから出力された交流信号を全波整流し、全波整流された信号を電圧信号にＡ／Ｄ変換して、制御装置（ＣＰＵ）３０の記憶部に電圧を出力（平滑）して該記憶部に記憶させる（図６参照）。
▲３▼前記圧信号の電圧が最大となった際の回転軸の回転速度Ｒｒｐｍを該回転体が取り付けた際の回転軸の回転速度と決定する。
【００２８】
上記で決定された回転速度Ｒｒｐｍが、アンバランス状態で予測されうる回転速度Ｘｒｐｍと大幅に異なるときは、確認のため次ぎの作業をし、その値を回転軸の最適回転速度Ｒｒｐｍとする。
▲１▼フランジ２２を介して研削装置１の回転軸１１に砥石３を取り付け、次ぎにバランサ−機器２０のセットボタン２０３を押して回転速度設定画面（図７参照）とし、表示板２０１に現れた回転速度の設定値リスト１から５（図７ではｍ＝１０００ｒｐｍ、ｎ＝４８００ｒｐｍ、ｋ＝５）より砥石の回転数に適した回転速度（例えば、１２５０ｒｐｍ）がある回転速度範囲のリスト番号１から５（１．１０００ｒｐｍから１４００ｒｐｍまで）を選択し、ＲＰＭ ＳＥＬＥＣＴボタン２０２を押して１を選択し、ついでＳＥＴボタン２０３を押す。
【００２９】
選定されたリスト番号１の回転速度を１００ｒｐｍ（Ｐ＝１００）毎に１０００ｒｐｍから１４００ｒｐｍまで加速させて砥石３を備える回転軸１１を回転させ、回転軸の軸受または砥石ヘッド１０の加速度電圧を振動計（加速度ピックアップ）２１で検出する。
▲２▼振動計２１で検出した交流信号を１０Ｈｚ付近にある共振などの信号をハイパスフィルタ（ＨＰＦ）で低減し、ついで低減された信号を１０〜１００倍までプレ増幅し、プレ増幅された信号のうち測定に不必要な高い周波数の信号を可変ロ−パスフィルタ（可変ＬＰＦ）で低減させ、これを可変増幅したのちに、可変バンドパスフィルタ（可変ＢＰＦ）にかけて中心周波数を通過させ、可変バンドパスフィルタから出力された交流信号を全波整流し、全波整流された信号を電圧信号にＡ／Ｄ変換して、制御装置（ＣＰＵ）３０の記憶部に電圧を出力して該記憶部に記憶させる）。
【００３０】
▲３▼前記電圧信号の電圧が最大となった際の回転軸の回転速度Ｒ（例えば１２８０）ｒｐｍを該回転体が取り付けた際の回転軸の回転速度（Ｒ＝１２８０ｒｐｍ）と決定し、表示パネル２０１に１２８０ｒｐｍを出力表示する（図１参照）。
なお、上記▲２▼のステップにおける可変増幅は、この実施例では制御回路からの信号により利得をＨｉｇｈｔ、Ｍｉｄｄｌｅ、Ｌｏｗの３レンジ（ｑ＝３）に可変した。各レンジの利得は、Ｈｉｇｈｔ ３３．９ｄＢ；Ｍｉｄｄｌｅ ２３．１〜２４．８ｄＢ；Ｌｏｗ １０．１〜１３．２ｄＢとした。
【００３１】
従って、前者のように全部の範囲の加速度範囲で交流信号を検出してもよいが、予めＸｒｐｍや加速度範囲、Ｐを定めて交流信号の検出行なう後者の方が加速度範囲が狭く、短時間で最適回転速度を検出できる。
【００３２】
上記バランサ−機器２０および振動計２１を用い、一定半径ｒの環状溝２２ａを有し、該環状溝の外周または内周に０度から３６０度の目盛を有するフランジ２２を介して回転体を回転軸に固定し、前記一定半径ｒの環状溝の任意位置に質量の等しい２個のアンバランス補正用錘ｍ１およびｍ２を取り付けて回転体のバランスを取るには、次の１）から５）の工程を経る。
【００３３】
１）上記回転体の回転速度の設定工程；
上記表示パネルで砥石の最適回転速度Ｒが１２８０ｒｐｍと表示されたら、振幅測定ボタン２０４を押す。ＳＥＴボタン２０３を押し、ＣＰＵ３０に最適回転速度Ｒを記憶させてから振幅測定ボタン２０４を押すように設計変更してもよい。また、これらのボタンを押さないで直接、次ぎの工程２）に進むように設計変更してもよい。
【００３４】
２）振幅測定工程；
次ぎの▲１▼から▲５▼のステップを経る。
▲１▼前記電圧信号の加速度電圧が最大となった電圧の許容範囲の分解能の高い順にＨｉｇｈｔ、Ｍｉｄｄｌｅ、Ｌｏｗの３段階（ｑ＝３。Ｈｉｇｈｔ ３３．９ｄＢ；Ｍｉｄｄｌｅ ２３．１〜２４．８ｄＢ；Ｌｏｗ １０．１〜１３．２ｄＢ）に割り当てされた測定レンジの中で、一番分解能の高いレンジであるＨｉｇｈｔを制御装置３０は自動的に選択する（Ｍｉｄｄｌｅ、ＬｏｗのｄＢ値は半固定抵抗により利得を調整して上記ｄＢ範囲より選択する。例えば設定された回転速度１２８０ｒｐｍにおける電圧に対し、Ｈｉｇｈｔレンジの許容誤差が０．０１Ｖｏｌｔ、Ｍｉｄｄｌｅレンジの許容誤差が０．１Ｖｏｌｔ、Ｌｏｗレンジの許容誤差が１ＶｏｌｔとなるようにｄＢを選択する。）。
バランサ−機器２０の表示パネルの画面はレンジ設定画面に変わり、レンジ切り替え表示ＬＥＤ２０５に採用されているＬＥＤが点灯され、ついで測定画面へと変わる。
【００３５】
▲２▼アンバランス補正用錘を環状溝に取り付けない状態で１２８０ｒｐｍで回転軸１１を回転させ、前記振動計２１で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号からバランサ−機器２０の制御装置３０より回転軸の振幅Ａを算出し、この振幅を回転軸のアンバランス量による振動振幅Ａと制御装置３０の記憶部に記憶させる。
【００３６】
▲３▼アンバランス補正用錘ｍ１またはｍ２を環状溝２２ａの０度の位置に１個取り付け、前記回転速度１２８０ｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号からバランサ−機器の制御装置より回転軸の振幅Ｂを算出し、この振幅を１個の錘を取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｂと制御装置３０の記憶部に記憶させる。
▲４▼アンバランス補正用錘を環状溝の１２０度の位置に１個取り付け、１２８０ｒｐｍで回転軸１１を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号からバランサ−機器の制御装置より回転軸の振幅Ｃを算出し、この振幅を１個の錘を１２０度ずらして取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｃと制御装置３０の記憶部に記憶させる。
【００３７】
▲５▼アンバランス補正用錘を環状溝２２ａの２４０度の位置に１個取り付け、前記回転速度１２８０ｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号からバランサ−機器の制御装置より回転軸の振幅Ｄを算出し、この振幅を１個の錘を２４０度ずらして取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｄと制御装置３０の記憶部に記憶させる。
【００３８】
上記▲２▼から▲５▼のステップにおいてＡ／Ｄ変換器にオ−バ− フロ−が発生した場合は、１段階下の分解能のレンジＭｉｄｄｌｅに自動的に切り替えられ、振幅が測定される。Ａ／Ｄ変換器にオ−バ− フロ−が発生する毎にレンジは更に、１段階下の分解能のレンジに切り替えられ、前記振幅（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が測定される。
【００３９】
３）制御装置の演算部によるアンバランス補正用錘取り付け位置の算出工程
前記振動振幅Ａを生じる位置の基準位置（０度）からの位相をφとし、アンバランス補正用錘の遠心力による振幅をＷとし、Ａ＋Ｂ＋Ｗ＝２Ｓとして、
前記位相角φを、Ｃ＝ＤまたはＣ＞Ｄのときは
【数１０】
より算出し、
前記位相角φを、Ｃ＜Ｄのときは
【数１１】
より算出し、前記２個のアンバランス補正用錘を基準位置の０度に対して取り付ける角度の位置αとβを下記式でＣＰＵ３０の演算部で算出する。
【数１２】
【００４０】
４）アンバランス補正用錘取り付け位置表示工程
制御装置３０よりバランサ−機器２０に信号を送り、表示パネル２０１に基準位置（０度）に対するアンバランス補正用錘取り付け位置（角度）αとβを表示する（図８参照）。
５）フランジへのアンバランス補正用錘の取り付け工程
表示パネル２０１に表示されたフランジの環状溝のαとβの位置にアンバランス補正用錘を作業者はそれぞれ取り付ける。
【００４１】
上記実施例では、０度から３６０度の目盛を振ったラベルを砥石の表面に貼付した例を記載したが、０度から３６０度の目盛はフランジ２２に刻印してもよい。また、加速度域Ｐは実施例では１００ｒｐｍで行なったが、１０ｒｐｍ毎で行なってもよい。
さらに、回転体の適切な回転速度と思われる回転速度Ｘｒｐｍの入力をバランサ−機器２０の回転速度設定スウィッチ２０２で行なう例を示したが、制御装置３０にパソコンで回転体の適切な回転速度と思われる回転速度Ｘｒｐｍを入力するように設計してもよい。その際は、該回転速度 Ｘｒｐｍを含む前後の回転速度をＰ（Ｐは１０〜１００の数）ｒｐｍ毎に加速させて回転体を備える回転軸を回転させる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、回転体の回転に適した回転速度の設定、アンバランス補正のための錘を付ける位置の計算は自動的に行うことができるので、特公平５−７３１６８号公報記載のバランシング方法と比較して作業者の手間が省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法を実施するバランサ−機器を具備した平面研削盤の側面図である。
【図２】 平面研削盤の斜視図である。
【図３】 研削盤の回転体部分の部分拡大図である。
【図４】 回転体を正面側から見た正面図である。
【図５】 本発明の実施例を示すベクトル線図である。
【図６】 本発明に用いるバランサ−機器の信号検出回路、センサ信号増幅回路および電源回路を示す図である。
【図７】 バランサ−機器の回転速度設定画面における表示板部分の拡大図である。
【図８】 バランス角度設定画面における表示板部分の拡大図である。
【符号の説明】
１ 研削装置
２ ワ−ク
３ 砥石
３ａ 角度目盛
４ テ−ブル
７ サドル
１０ 砥石ヘッド
１１ 回転軸
２０ バランサ−機器
２１ 振動計
２２ フランジ
２２ａ 環状溝
ｍ１、ｍ２ 錘
３０ 制御装置
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、精密平面研削盤の砥石（回転体）を回転軸に固定した砥石ヘッドの自動バランシング時に適した回転軸の回転数を自動的に決定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属、セラミック等のワ−クの表面に溝や凸条を設けたり、ワ−ク表面を平滑にするために用いられる表面研削装置は知られている（特開昭６０−１９１７６５号、特公平５−１３８７３号、特許第２６９４１８１号など）。図１および図２にその一例を示す。
【０００３】
図１および図２において、１は平面研削装置、２はワ−ク、３は砥石、４は水平方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なテ−ブル、５は作業台部、６は電磁チャック、７は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、８は操作盤、８ａは砥石の切り込み開始点位置検出Ｏｎ−Ｏｆｆスウィッチ、８ｂは砥石上下切り込み手動パルス発生器ボタン、９はコラム、１０は砥石ヘッド、１１は砥石軸、１２は砥石３を垂直方向（Ｙ軸方向）に移動する昇降機構、１３はモ−タ−、１４は螺合体、１５はネジ軸、１６は軸受、１７は安全保護カバ−、１８はＣＰＵ、１９は研削液供給ノズルである。
【０００４】
テ−ブル上のワ−クは、テ−ブルの移動により水平方向に、サドルの移動により前後方向に移動でき、ワ−ク上面を回転する円盤状砥石により研削される。トラバ−ス切り込み、バイアス切り込みが可能であり、それにより異なった形状の溝や凸条を加工できる。
研削盤の砥石、車両の車軸の回転体においては、アンバランスを補正する作業がなされる。アンバランスがあると前者においては工作精度に悪影響を与え、後者においては走行性に悪影響を与える。
それゆえ、特公平５−７３１６８号、特公平６−６３８９８号公報に記載されるように回転体のバランシングが行われる。
【０００５】
特公平５−７３１６８号公報は、回転体の一定回転半径上の任意の位置に質量の等しい２個のアンバランス補正用錘を装着自在に設け、かつ、前記回転体の回転軸の振動を検出する振動計を備え、
Ａ＝アンバランス補正用錘を環状溝に取り付けない状態での回転軸のアンバランス量による振動振幅、
φ＝振動振幅Ａを生じる位置の基準位置からの位相、
Ｂ＝アンバランス補正用錘を環状溝の任意の位置に１個取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅、
Ｃ＝アンバランス補正用錘を基準位置より１２０度ずらせた環状溝の位置に１個取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅、
Ｄ＝アンバランス補正用錘を基準位置より２４０度ずらせた環状溝の位置に１個取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅、
Ｗ＝アンバランス補正用錘の遠心力による振幅、
２Ｓ＝Ａ＋Ｂ＋Ｗ、
としたとき、
【０００６】
前記位相角φを、Ｃ＝ＤまたはＣ＞Ｄのときは
【数４】
Ｃ＜Ｄのときは
【数５】
前記２個のアンバランス補正用錘を基準位置に対して取り付ける角度の位置αとβを下記式で算出することを特徴とする回転体のバランシング方法を提案する。
【数６】
かかる角度αおよびβを決定する対話型のバランサ−機器は、（株）岡本工作機械製作所よりマイクロバランサ− ＭＢ−１（商品名）として販売され、特公平５−７３１６８号公報の図４に示されるように軸受または砥石ヘッドの振動を振動計（非接触変位計または加速度ピックアップなど）で測定し、振動計より発した加速度電圧の交流信号を増幅器と、フィルタを介してＡ／Ｄ変換器を通して制御装置に入力し、演算部で計算し、マイクロバランサ−の表示パネルに角度αおよびβを出力表示できるようになっている。
【０００８】
この作業者との対話型マイクロバランサーを含め、従来のバランサー機器においては回転体をバランス調整する時の回転速度の設定がインバーター用いる作業者による手作業で、最適な回転速度を決めるのに時間がかかる欠点があった。
また、アンバランス補正用錘を取り付ける角度αおよびβを決定する際、最初に基準位置とした位置近傍で不感帯を有することもあるので、１２０度の位置および２４０度の位置に基準位置をずらして計算しなおし、本来のアンバランスの位相を求め、それら３つの結果より最適な角度αおよびβを決定する必要があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特公平５−７３１６８号公報記載の対話型のバランシング方法において、回転軸の回転速度の決定、およびバランシング角度αおよびβの決定に手作業の手間がかかるのをなくし、自動的に回転軸の回転速度の決定をなす方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、一定半径ｒの環状溝を有するフランジを介して砥石(回転体)を回転軸に固定し、この砥石を回転させるに最適な回転軸の回転速度Ｒｒｐｍを振動計を用いて設定する方法において、下記の（１）から（３）のステップを経ることを特徴とする、砥石ヘッドの回転速度自動設定方法を提供するものである。
【００１１】
（１）前記回転軸の軸受または砥石ヘッドの加速度電圧を前記振動計に接続されたバランサー機器のパネル表示板の回転速度設定画面に表示されたｍ〜ｎの回転速度（但し、ｍは１０００ｒｐｍ以上、ｎは９６００ｒｐｍ以下の数であり、また、ｍ＜ｎである。）の範囲で回転速度をｋ（ｋは３から１０の整数。）分割してｋ通りのリストを見ながら前記回転速度Ｒｒｐｍを含むと予想される回転速度領域のリスト番号をｒｐｍ選択ボタンで選定し、ついで選定されたリスト領域の回転速度をＰ（Ｐは１０〜１００の数）ｒｐｍ毎に加速させて砥石を備える回転軸を回転させ、回転軸軸受または砥石ヘッドの加速度電圧を前記振動計で検出する。
（２）前記振動計で検出した加速度電圧の交流信号を１０Ｈｚ付近にある共振などの信号をバイパスフィルタで低減し、ついで低減された信号を１０〜１００倍までプレ増幅し、プレ増幅された信号のうち測定に不必要な高い周波数の信号を可変ローパスフィルタで低減させ、これを可変増幅したのちに、可変バンドパスフィルタにかけて中心周波数を通過させ、可変バンドパスフィルタから出力された交流信号を全波整流し、全波整流された信号を電圧信号に変換して、制御装置の記憶部に電圧を出力して記憶させる。
（３）前記電圧信号の電圧が最大となった際の回転軸の回転速度Ｘｒｐｍを前記砥石を取り付けた際の回転軸の回転速度Ｒｒｐｍと決定する。
【００１４】
自動的に砥石に適した回転速度を決定するに、加速電圧の範囲を減少することができるので、回転速度Ｒｒｐｍを検出する時間が短縮される。
【００１５】
前記砥石の回転速度Ｒｒｐｍが自動設定された工程1）を経て、一定半径ｒの環状溝を有するフランジを介して、該環状溝の外周または内周の位置に０度から３６０度の目盛が配置されるように該目盛を略中央部に付した回転体を回転軸に固定し、前記一定半径ｒの環状溝の任意位置に質量の等しい２個のアンバランス補正用錘を取り付けて砥石のバランスを取る自動バランシング方法は、前記１）の回転数Ｒｒｐｍの自動設定後に続いて、次の２）から５）の工程を経て実施可能である。
【００１７】
２）振幅測定工程；
次ぎの▲１▼から▲５▼のステップを経る。
▲１▼制御装置は、バランサ−機器の電圧の許容範囲の分解能の高い順にｑ（ｑは２から５の整数。）段階に割り当てされた測定レンジの中であって、一番分解能の高いレンジを選択する。
▲２▼アンバランス補正用錘を環状溝に取り付けない状態で前記回転速度Ｒｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号から制御装置より回転軸の振幅Ａを算出し、この振幅を回転軸のアンバランス量による振動振幅Ａと制御装置に記憶させる。
▲３▼アンバランス補正用錘を０度の環状溝に１個取り付け、前記回転速度Ｒｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号から制御装置より回転軸の振幅Ｂを算出し、この振幅Ｂを１個の錘を取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｂと制御装置に記憶させる。
▲４▼アンバランス補正用錘を１２０度の環状溝に１個取り付け、前記回転速度Ｒｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号から制御装置より回転軸の振幅Ｃを算出し、この振幅Ｃを１個の錘を１２０度ずらして取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｃと制御装置に記憶させる。
▲５▼アンバランス補正用錘を２４０度の環状溝に１個取り付け、前記回転速度Ｒｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号から制御装置より回転軸の振幅Ｄを算出し、この回転軸の振幅Ｄを測定し、この振幅を１個の錘を２４０度ずらして取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｄと制御装置に記憶させる。
【００１８】
上記▲２▼から▲５▼のステップにおいてＡ／Ｄ変換器のオ−バ− フロ−が発生した場合は、１段階下の分解能のレンジに自動的に切り替えられ、振幅が測定される。Ａ／Ｄ変換器のオ−バ− フロ−が発生する毎にレンジは更に、１段階下の分解能のレンジに自動的に切りかえられ、上記振幅（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が測定される。
【００１９】
３）制御装置の演算部によるアンバランス補正用錘取り付け位置の算出工程
前記振動振幅Ａを生じる位置の基準位置（０度）からの位相をφとし、アンバランス補正用錘の遠心力による振幅をＷとし、Ａ＋Ｂ＋Ｗ＝２Ｓとして、
前記位相角φを、Ｃ＝ＤまたはＣ＞Ｄのときは
【数７】
前記位相角φを、Ｃ＜Ｄのときは
【数８】
【数９】
４）アンバランス補正用錘取り付け位置表示工程
制御装置より表示パネルに信号を送り、表示パネルに基準位置（０度）に対する上記アンバランス補正用錘取り付け位置 αとβを表示する。
５）フランジへのアンバランス補正用錘の取り付け工程
表示パネルに表示されたフランジの環状溝のαとβの位置にアンバランス補正用錘をそれぞれ取り付ける。
【００２１】
特公平５−７３１６８号公報に記載されるような３通りの基準位置でのφを手計算で求める必要はなく、制御装置が自動的にアンバランス補正用錘の取り付け位置αとβを計算し、バランサ−機器の表示パネルに表示する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は本発明方法を実施するバランサ−機器を具備した平面研削盤の側面図、図２は平面研削盤の斜視図、図３は研削盤の回転体部分の部分拡大図、図４は回転体を正面側から見た正面図、図５は本発明の実施例を示すベクトル線図、図６は本発明に用いるバランサ−機器の信号検出回路、センサ信号増幅回路および電源回路を示す図、図７はバランサ−機器の回転速度設定画面における表示板部分の拡大図、図８はバランス角度設定画面における表示板部分の拡大図である。
【００２３】
図１乃至図３において、１は平面研削装置、２はワーク、３は砥石、４は水平方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なテ−ブル、５は作業台部、６は電磁チャック、７は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、８は操作盤、８ａは砥石の切り込み開始点位置検出Ｏｎ−Ｏｆｆスウィッチ、８ｂは砥石上下切り込み手動パルス発生器ボタン、９はコラム、１０は砥石ヘッド、１１は砥石回転軸、１２は砥石３を垂直方向（Ｙ軸方向）に移動する昇降機構、１３はモーター、１４は螺合体、１５はネジ軸、１６は軸受、１７は安全保護カバー、１８はＣＰＵ、１９は研削液供給ノズル、２０はバランサー機器、２１は振動計、Ｍ１とＭ２はモーター、２０１は表示パネル、２０２は回転速度ランク選択スウィッチ、２０３は設定（ＳＥＴ）ボタン、２０４は振幅測定ボタン、２０５は電圧の分解能表示ＬＥＤ、２０６は振動計用コネクタ、２０７はセンサ接続電線である。
【００２４】
図４において、３は回転体である砥石、３ａは砥石表面に貼付された０度から３６０度の目盛を記載したラベル、１１は回転軸、２２はフランジ、２２ａは回転軸の中心点から半径ｒの円上にある環状溝、ｍ１とｍ２は質量の等しいアンバランス用錘で、前記環状溝２２ａ内を自由に移動、または前記環状溝２２ａから取り外し自在となっている。
【００２５】
バランサ−機器２０のアナログ回路は、図６に示すように信号検出回路、センサ信号増幅回路、電源回路の３つのブロックに分かれ、独立した基板で構成されている。
信号検出回路の基板では、センサ（振動計２１）への電源供給および信号の増幅（プレアンプ）を行なう。センサとしては、株式会社小野測器の加速度ピックアップ ＮＰ−３３０ＯＫ（商品名：感度 １０ｍＶ／ｍｓ-1）を用いた。
センサ信号増幅回路は、入力された信号を増幅して特定周波数の信号を抽出し、制御回路へ出力するもので、増幅率、特定周波数は制御回路の信号により制御される。
電源回路は、アナログ回路およびデジタル回路（制御回路）へ各機能を動作させるための電力を供給する。
【００２６】
かかるバランサ−機器２０を用いて回転体である砥石３の適切な回転速度の設定は下記の▲１▼から▲３▼のステップを経る。
▲１▼フランジ２２を介して研削装置１の回転軸１１に砥石３を取り付け、回転体を備える回転軸を回転させ、回転軸の軸受または砥石ヘッドの加速度電圧を振動計２１で検出する。
周波数をｆ、回転角速度をω、回転数をｒとすると、
ω＝２Πｆ、 ｒ＝３６０／ω、ｒ＝３６０／２Πｆ
の関係がある。
回転軸の回転速度を加速（言いかえれば周波数を暫時減数）し、これをｘ軸に、その際の振幅をｙ軸にバランサ−機器は表示可能としてもよい。振幅は電圧として表示される。
【００２７】
▲２▼振動計２１で検出した交流信号を１０Ｈｚ付近にある共振などの信号をハイパスフィルタ（ＨＰＦ）で低減し、ついで低減された信号を１０〜１００倍までプレ増幅し、プレ増幅された信号のうち測定に不必要な高い周波数の信号を可変ロ−パスフィルタ（可変ＬＰＦ）で低減させ、これを可変増幅したのちに、可変バンドパスフィルタ（可変ＢＰＦ）にかけて中心周波数を通過させ、可変バンドパスフィルタから出力された交流信号を全波整流し、全波整流された信号を電圧信号にＡ／Ｄ変換して、制御装置（ＣＰＵ）３０の記憶部に電圧を出力（平滑）して該記憶部に記憶させる（図６参照）。
▲３▼前記圧信号の電圧が最大となった際の回転軸の回転速度Ｒｒｐｍを該回転体が取り付けた際の回転軸の回転速度と決定する。
【００２８】
上記で決定された回転速度Ｒｒｐｍが、アンバランス状態で予測されうる回転速度Ｘｒｐｍと大幅に異なるときは、確認のため次ぎの作業をし、その値を回転軸の最適回転速度Ｒｒｐｍとする。
▲１▼フランジ２２を介して研削装置１の回転軸１１に砥石３を取り付け、次ぎにバランサ−機器２０のセットボタン２０３を押して回転速度設定画面（図７参照）とし、表示板２０１に現れた回転速度の設定値リスト１から５（図７ではｍ＝１０００ｒｐｍ、ｎ＝４８００ｒｐｍ、ｋ＝５）より砥石の回転数に適した回転速度（例えば、１２５０ｒｐｍ）がある回転速度範囲のリスト番号１から５（１．１０００ｒｐｍから１４００ｒｐｍまで）を選択し、ＲＰＭ ＳＥＬＥＣＴボタン２０２を押して１を選択し、ついでＳＥＴボタン２０３を押す。
【００２９】
選定されたリスト番号１の回転速度を１００ｒｐｍ（Ｐ＝１００）毎に１０００ｒｐｍから１４００ｒｐｍまで加速させて砥石３を備える回転軸１１を回転させ、回転軸の軸受または砥石ヘッド１０の加速度電圧を振動計（加速度ピックアップ）２１で検出する。
▲２▼振動計２１で検出した交流信号を１０Ｈｚ付近にある共振などの信号をハイパスフィルタ（ＨＰＦ）で低減し、ついで低減された信号を１０〜１００倍までプレ増幅し、プレ増幅された信号のうち測定に不必要な高い周波数の信号を可変ロ−パスフィルタ（可変ＬＰＦ）で低減させ、これを可変増幅したのちに、可変バンドパスフィルタ（可変ＢＰＦ）にかけて中心周波数を通過させ、可変バンドパスフィルタから出力された交流信号を全波整流し、全波整流された信号を電圧信号にＡ／Ｄ変換して、制御装置（ＣＰＵ）３０の記憶部に電圧を出力して該記憶部に記憶させる）。
【００３０】
▲３▼前記電圧信号の電圧が最大となった際の回転軸の回転速度Ｒ（例えば１２８０）ｒｐｍを該回転体が取り付けた際の回転軸の回転速度（Ｒ＝１２８０ｒｐｍ）と決定し、表示パネル２０１に１２８０ｒｐｍを出力表示する（図１参照）。
なお、上記▲２▼のステップにおける可変増幅は、この実施例では制御回路からの信号により利得をＨｉｇｈｔ、Ｍｉｄｄｌｅ、Ｌｏｗの３レンジ（ｑ＝３）に可変した。各レンジの利得は、Ｈｉｇｈｔ ３３．９ｄＢ；Ｍｉｄｄｌｅ ２３．１〜２４．８ｄＢ；Ｌｏｗ １０．１〜１３．２ｄＢとした。
【００３１】
従って、前者のように全部の範囲の加速度範囲で交流信号を検出してもよいが、予めＸｒｐｍや加速度範囲、Ｐを定めて交流信号の検出行なう後者の方が加速度範囲が狭く、短時間で最適回転速度を検出できる。
【００３２】
上記バランサ−機器２０および振動計２１を用い、一定半径ｒの環状溝２２ａを有し、該環状溝の外周または内周に０度から３６０度の目盛を有するフランジ２２を介して回転体を回転軸に固定し、前記一定半径ｒの環状溝の任意位置に質量の等しい２個のアンバランス補正用錘ｍ１およびｍ２を取り付けて回転体のバランスを取るには、次の１）から５）の工程を経る。
【００３３】
１）上記回転体の回転速度の設定工程；
上記表示パネルで砥石の最適回転速度Ｒが１２８０ｒｐｍと表示されたら、振幅測定ボタン２０４を押す。ＳＥＴボタン２０３を押し、ＣＰＵ３０に最適回転速度Ｒを記憶させてから振幅測定ボタン２０４を押すように設計変更してもよい。また、これらのボタンを押さないで直接、次ぎの工程２）に進むように設計変更してもよい。
【００３４】
２）振幅測定工程；
次ぎの▲１▼から▲５▼のステップを経る。
▲１▼前記電圧信号の加速度電圧が最大となった電圧の許容範囲の分解能の高い順にＨｉｇｈｔ、Ｍｉｄｄｌｅ、Ｌｏｗの３段階（ｑ＝３。Ｈｉｇｈｔ ３３．９ｄＢ；Ｍｉｄｄｌｅ ２３．１〜２４．８ｄＢ；Ｌｏｗ １０．１〜１３．２ｄＢ）に割り当てされた測定レンジの中で、一番分解能の高いレンジであるＨｉｇｈｔを制御装置３０は自動的に選択する（Ｍｉｄｄｌｅ、ＬｏｗのｄＢ値は半固定抵抗により利得を調整して上記ｄＢ範囲より選択する。例えば設定された回転速度１２８０ｒｐｍにおける電圧に対し、Ｈｉｇｈｔレンジの許容誤差が０．０１Ｖｏｌｔ、Ｍｉｄｄｌｅレンジの許容誤差が０．１Ｖｏｌｔ、Ｌｏｗレンジの許容誤差が１ＶｏｌｔとなるようにｄＢを選択する。）。
バランサ−機器２０の表示パネルの画面はレンジ設定画面に変わり、レンジ切り替え表示ＬＥＤ２０５に採用されているＬＥＤが点灯され、ついで測定画面へと変わる。
【００３５】
▲２▼アンバランス補正用錘を環状溝に取り付けない状態で１２８０ｒｐｍで回転軸１１を回転させ、前記振動計２１で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号からバランサ−機器２０の制御装置３０より回転軸の振幅Ａを算出し、この振幅を回転軸のアンバランス量による振動振幅Ａと制御装置３０の記憶部に記憶させる。
【００３６】
▲３▼アンバランス補正用錘ｍ１またはｍ２を環状溝２２ａの０度の位置に１個取り付け、前記回転速度１２８０ｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号からバランサ−機器の制御装置より回転軸の振幅Ｂを算出し、この振幅を１個の錘を取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｂと制御装置３０の記憶部に記憶させる。
▲４▼アンバランス補正用錘を環状溝の１２０度の位置に１個取り付け、１２８０ｒｐｍで回転軸１１を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号からバランサ−機器の制御装置より回転軸の振幅Ｃを算出し、この振幅を１個の錘を１２０度ずらして取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｃと制御装置３０の記憶部に記憶させる。
【００３７】
▲５▼アンバランス補正用錘を環状溝２２ａの２４０度の位置に１個取り付け、前記回転速度１２８０ｒｐｍで回転軸を回転させ、前記振動計で回転軸の振幅を検出し、検出した交流信号からバランサ−機器の制御装置より回転軸の振幅Ｄを算出し、この振幅を１個の錘を２４０度ずらして取り付けた状態での回転体の遠心力による回転軸の振動振幅Ｄと制御装置３０の記憶部に記憶させる。
【００３８】
上記▲２▼から▲５▼のステップにおいてＡ／Ｄ変換器にオ−バ− フロ−が発生した場合は、１段階下の分解能のレンジＭｉｄｄｌｅに自動的に切り替えられ、振幅が測定される。Ａ／Ｄ変換器にオ−バ− フロ−が発生する毎にレンジは更に、１段階下の分解能のレンジに切り替えられ、前記振幅（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が測定される。
【００３９】
３）制御装置の演算部によるアンバランス補正用錘取り付け位置の算出工程
前記振動振幅Ａを生じる位置の基準位置（０度）からの位相をφとし、アンバランス補正用錘の遠心力による振幅をＷとし、Ａ＋Ｂ＋Ｗ＝２Ｓとして、
前記位相角φを、Ｃ＝ＤまたはＣ＞Ｄのときは
【数１０】
前記位相角φを、Ｃ＜Ｄのときは
【数１１】
【数１２】
４）アンバランス補正用錘取り付け位置表示工程
制御装置３０よりバランサ−機器２０に信号を送り、表示パネル２０１に基準位置（０度）に対するアンバランス補正用錘取り付け位置（角度）αとβを表示する（図８参照）。
５）フランジへのアンバランス補正用錘の取り付け工程
表示パネル２０１に表示されたフランジの環状溝のαとβの位置にアンバランス補正用錘を作業者はそれぞれ取り付ける。
【００４１】
上記実施例では、０度から３６０度の目盛を振ったラベルを砥石の表面に貼付した例を記載したが、０度から３６０度の目盛はフランジ２２に刻印してもよい。また、加速度域Ｐは実施例では１００ｒｐｍで行なったが、１０ｒｐｍ毎で行なってもよい。
さらに、回転体の適切な回転速度と思われる回転速度Ｘｒｐｍの入力をバランサ−機器２０の回転速度設定スウィッチ２０２で行なう例を示したが、制御装置３０にパソコンで回転体の適切な回転速度と思われる回転速度Ｘｒｐｍを入力するように設計してもよい。その際は、該回転速度 Ｘｒｐｍを含む前後の回転速度をＰ（Ｐは１０〜１００の数）ｒｐｍ毎に加速させて回転体を備える回転軸を回転させる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、回転体の回転に適した回転速度の設定、アンバランス補正のための錘を付ける位置の計算は自動的に行うことができるので、特公平５−７３１６８号公報記載のバランシング方法と比較して作業者の手間が省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法を実施するバランサ−機器を具備した平面研削盤の側面図である。
【図２】 平面研削盤の斜視図である。
【図３】 研削盤の回転体部分の部分拡大図である。
【図４】 回転体を正面側から見た正面図である。
【図５】 本発明の実施例を示すベクトル線図である。
【図６】 本発明に用いるバランサ−機器の信号検出回路、センサ信号増幅回路および電源回路を示す図である。
【図７】 バランサ−機器の回転速度設定画面における表示板部分の拡大図である。
【図８】 バランス角度設定画面における表示板部分の拡大図である。
【符号の説明】
１ 研削装置
２ ワ−ク
３ 砥石
３ａ 角度目盛
４ テ−ブル
７ サドル
１０ 砥石ヘッド
１１ 回転軸
２０ バランサ−機器
２１ 振動計
２２ フランジ
２２ａ 環状溝
ｍ１、ｍ２ 錘
３０ 制御装置
Claims (1)
- 一定半径ｒの環状溝を有するフランジを介して砥石を回転軸に固定し、砥石を回転させるに最適な回転軸の回転速度Ｒｒｐｍを振動計を用いて設定する方法において、下記の（１）から（３）のステップを経ることを特徴とする、砥石の回転速度自動設定方法。
（１）前記回転軸の軸受または砥石ヘッドの加速度電圧を前記振動計に接続されたバランサー機器のパネル表示板の回転速度設定画面に表示されたｍ〜ｎの回転速度（但し、ｍは１０００ｒｐｍ以上、ｎは９６００ｒｐｍ以下の数であり、また、ｍ＜ｎである。）の範囲で回転速度をｋ（ｋは３から１０の整数。）分割してｋ通りのリストを見ながら前記回転速度Ｒｒｐｍを含むと予想される回転速度領域のリスト番号をｒｐｍ選択ボタンで選定し、ついで選定されたリスト領域の回転速度をＰ（Ｐは１０〜１００の数）ｒｐｍ毎に加速させて砥石を備える回転軸を回転させ、回転軸軸受または砥石ヘッドの加速度電圧を前記振動計で検出する。
（２）前記振動計で検出した加速度電圧の交流信号を１０Ｈｚ付近にある共振などの信号をバイパスフィルタで低減し、ついで低減された信号を１０〜１００倍までプレ増幅し、プレ増幅された信号のうち測定に不必要な高い周波数の信号を可変ローパスフィルタで低減させ、これを可変増幅したのちに、可変バンドパスフィルタにかけて中心周波数を通過させ、可変バンドパスフィルタから出力された交流信号を全波整流し、全波整流された信号を電圧信号に変換して、制御装置の記憶部に電圧を出力して記憶させる。
（３）前記電圧信号の電圧が最大となった際の回転軸の回転速度Ｘｒｐｍを前記砥石を取り付けた際の回転軸の回転速度Ｒｒｐｍと決定する。
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| JPH0573168B2 (ja) * | 1986-10-14 | 1993-10-13 | Okamoto Machine Tool Works |
-
1999
- 1999-11-01 JP JP31047799A patent/JP4557338B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0573168B2 (ja) * | 1986-10-14 | 1993-10-13 | Okamoto Machine Tool Works | |
| JPH05172681A (ja) * | 1991-12-25 | 1993-07-09 | Nissan Motor Co Ltd | 回転体のアンバランス測定装置 |
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