JP6359430B2 - 回転アンバランス測定装置 - Google Patents
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Description
(1)モータの回転伝達をオルダムカップリングを用いてスピンドルを回転させる機構とする。
(2)リニアレールを用いることにより水平併進振動によって計測を行なう機構とする。
(3)鉛直方向荷重に対しリニアレールによって支持する構造とする。
(4)これらに対しモータをスピンドルに直結する状態、すなわちモータ部と筐体部が連動して振動する場合には、機構部全体の慣性質量が増大し、計測困難や精度悪化を招き、実用上問題が発生する虞がある。
(5)本発明ではオルダムカップリングを用いるが、偏心を許容し且つ等速で回転伝達が可能なカップリングであればオルダムカップリングに含むものとする。
(6)下記する実施例に付属する図面はイメージしやすいように模式的に表したものであり、用途としては計測開始のゼロ点出しと、構造体をバネ・マス系にし、且つ実用上低回転周波数での計測を行なうためバネは柔らかいものとする。
(7)アンバランスによる振幅はTVDの場合では、±1ミリ以内とする。
(8)変位はギャップセンサによって検出を行なう。
(9)回転はサーボモータのエンコーダにより検知する。
(10)検出された変位データをFFTにかけ、アンバランスによる変位のみを抽出し、このデータをモータの回転波形と組み合わせ、どの角度にて振幅が最大であるかを計算させることで、アンバランス箇所を算出する。
従来技術における試料回転方式は図3に示したように、駆動プーリ64がベルト65を介して受動プーリ66を駆動させているため、計測時に試料51を回転させた場合、そのアンバランスによって、図6に示したように駆動プーリ64の中心点を回転中心として、受動プーリ66および筐体部68は振り子運動を行なう。このときベルト張力は刻々と変化しており、つまり回転変動を生じながら振り子運動を行なっていることになる。このような回転変動は、アンバランスとは別の振動を併発させる要因となり、アンバランス計測精度の悪化を招いてしまう。これに対し本発明実施例における試料51の回転方式は、図1及び図2に示したようにモータ41による駆動力をオルダムカップリング42を介してスピンドル31へ伝達し、試料51を回転させる。ここでオルダムカップリング42の特性上、アンバランスの遠心力によって併進往復動を行なうと、鉛直方向におけるモータ41の軸とスピンドル31の軸がずれる、いわゆる偏心状態となるが、モータ41の駆動は等角速度にてスピンドル31へ伝達を行なうことが可能となるため、従来技術にあるようなアンバランスとは別の振動が発生することはなく、計測精度の向上が期待できる。
従来技術における垂直方向トーションバー方式(懸垂式揺動運動)における校正試料の条件として、質量および校正試料をこの方式の設備に設置した状態にて、計測機構部における慣性モーメントを一致させる必要がある。ここで慣性モーメントについては図5に示したように、垂直方向トーションバー方式(懸垂式揺動運動)における機構的な特性から、各試料51によって鉛直方向における重心位置は変化するため、鉛直方向重心位置と揺動回転中心点間との距離を考慮したうえで、質量を設定しなければならない。これに対し本発明実施例における校正試料は図1及び図2に示したように、筐体部24および試料51の変位方向をリニアレール22を導入することによって、アンバランスによる変位を水平併進方向へと規制を行なっているため、校正試料は質量のみを一致させれば良く、よって従来方式と比較した場合に容易に校正試料の製作や設定などが可能である。
従来技術の水平方向トーションバー方式(水平式揺動運動)における筐体部68の支持方法は図5に示したように、板バネの長手方向における曲げによって支持を行なっている。ここで一般的にアンバランス計測設備を生産ラインにて導入する場合には、計測後アンバランス量を補正するためにドリル加工できる機構を計測設備に追加している。そのため水平方向トーションバー方式(水平式揺動運動)にてドリル加工を行なう場合、板バネの曲げだけによって支持することは不十分であるため、加工時における荷重をアシストする機構の追加が必要となってくる。これに対し本発明実施例における支持方式は図1及び図2に示したように、リニアレール22によって鉛直方向の荷重支持を行なうことが可能であるため、水平方向トーションバー方式(水平式揺動運動)のように、荷重アシスト機構の導入は不要である。
21 静止テーブル
21a 脚部
21b 天板部
21c 下段テーブル
22 併進振動用リニアレール
22a リニアレール本体
22b リニアレールガイド
23 移動テーブル
23a 連結部
24 筐体部
25 軸受
31 スピンドル
32 回転体保持部
41 回転駆動源
41a 駆動軸
42 オルダムカップリング
43 テーブル初動位置規定部
51 回転体
52 ハブ
53 ゴムリング
54 質量体リング
Claims (2)
- 回転体における回転アンバランスの円周上位置及び大きさを測定する回転アンバランス測定装置であって、
静止テーブル上に設置された併進振動用リニアレールと、前記併進振動用リニアレールに沿って往復動可能とされた移動テーブルと、前記移動テーブルに回転可能に接続されたスピンドルと、前記スピンドルに設けられた回転体保持部と、前記スピンドルを回転させる回転駆動源と、前記回転駆動源及び前記スピンドルの接続部に設けられたオルダムカップリングと、前記移動テーブルの移動周期及び移動量を測定するギャップセンサよりなるテーブル変位測定部と、前記回転体保持部に保持された前記回転体の回転位置を測定するロータリエンコーダよりなる回転位置測定部と、前記移動テーブルの初動位置を規定する弾性要素よりなるテーブル初動位置規定部と、を有することを特徴とする回転アンバランス測定装置。 - 請求項1記載の回転アンバランス測定装置において、
前記回転体は、自動車等車両に装着するクランクプーリ等のプーリ製品又はダイナミックダンパ若しくはトーショナルダンパ等のダンパ製品であることを特徴とする回転アンバランス測定装置。
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