JPH01169334A - 動的バランサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転体の回転時におけるアンバランスを修正
するための動的バランサに関する。

〔従来技術〕

たとえば、研削作業において、研削砥石（以下砥石と呼
ぶ）を載置した主軸の回転時におけるバランスが優れて
いると、加工面の平面度を向上させることかできること
は良く知られている。そこで、研削盤は主軸を単体で回
転させるときはもちろんのこと、砥石を載置したときに
も振動しないように剛性を持たせである。しふしながら
、一般に消耗品である砥石はバランスが良くないため、
砥石を載置した主軸には回転時罠微小振動が発生し、加
工面の平面度を向上させることができない。

このため、砥石を載置した主軸の回転時におけるバラン
スを精度よく、かつ能率よく得ることが重要な課題とな
ってきた。回転時のバランス、すなわち、動的なバラン
スをとる動的バランサとして、たとえば特開昭６２−１
５５６４２号公報に開示されたものがある。前記した動
的バランサは、砥石を載置する７ランジ内部に２個のバ
ランスウェイトを移動可能に設け、７ランジ内部に投首
したステッピングモータを７ランジの外周に配置したス
リップリングとフランジ外部の固定したブラシにより駆
動して、バランスウェイトをそれぞれ異なる半径方向に
移動させて動的なバランスをとっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した装置によれば、砥石を載置した主軸の動的なバ
ランスをｒ＃度よくしかも能率よく得ることができる。

しかしながら、ステッピングモータを駆動するための電
源はスリップリングとブラシによシ供紺するから、信頼
性を維持するためにはスリップリング間の絶縁状態ある
いはスリップリングとブラシの摩耗状態など、両者の接
触部を頻繁に保守点検しなければならないという問題点
がある。また、砥石の幅に合わせてスリップリングとブ
ラシの位置を調整しなければならないという問題点もあ
る。

本発明の目的は、上記した問題点を解決し、保守点検の
容易な動的パランサを提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した問題点を解決するための手段を、本発明の一実
施例を示す第１図によシ説明する。

１はパランサ本体で、内部に２個のバランスウェイト２
をそれぞれ移動させる移動機構と、それぞれの移動機構
を駆動するステップモータ３と、ステップモータ３に電
力を供給する電池４と、パランサ本体１の外部に分離し
て配置された光源５からの光信号を受け、ステップモー
タ３を制御する光学式センサ６を持つ。なお、パランサ
本体１は研削盤の主軸７に砥石８と同軸に配置され、砥
石８と一体になって回転する。また、バランスウェイト
２の基準位置すなわち、パランサ本体１が単体で動的に
バランスするときのバランスウェイト２の位置はあらか
じめ求めである。さらに、バランスウェイト２を基準位
置から移動させるときのパランサ本体１の動的なバラン
スの変化量もああらかしめ求めである。

〔作　用〕

パランサ本体１と砥石８とを載置させた主軸７（以下、
パランサ本体１と砥石８とを載置した主軸７を主軸７Ａ
と呼ぶ）を回転させ、主軸７Ａが１回転するときの主軸
７Ａの変位量を測定する。

主軸７Ａの変位量の大きさから主軸７Ａのアンバランス
量が分シ、主軸７Ａを動的にバランスさせるためのバラ
ンスウェイト２の位置が求められる。

より光信号として送信し、バランスウェイト２を前記位
置に移動させれば、主軸７Ａを動的にバランスさせる。

ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明の一実施例を示す正面断面図。

第２図ないし第３図は動作を説明するための説明図であ
る。

第１図において、１はパランサ本体で、ナツト９によシ
砥石８と共に主軸７に固定され、砥石８と一体になって
回転する。１０はパランサ本体１を構成するケース。２
は２個のバランスウェイトで、それぞれケース１０に内
接し、回転自在の内歯歯車１１に載置されている。１２
は内歯歯車１１に噛み合う歯車で、ケース１０に載置さ
れたステップモータ３の出力軸に固定されている。なお
歯車１２と内歯歯車１１との歯数比は１：１０であり、
ステップモータ３は１つの信号に対し１０度ずつ回転す
る。すなわち、１つの信号に対し、バランスウェイト２
は１度ずつ回転する。１３はスペーサ。１４はケース１
０に固定されるカバー。

１５は制御基板で、電池４と４個の光学式センサ６およ
び後述する制御回路部品を載置し、ケース１０の側面に
固定される。また、光学式センサ６は主ＩＪ１７の軸心
に対して半径方向に並ぶように制御基板１５に配置され
、ナツト９側から見て６ａ。

６ｃは内歯歯車１１ａ　、　ｆｌｂを右側へ、６ｂ、５
＊は左側へ回動させる。１６はケース１０に固定された
カバーで、光学式センサ６に対向する位置に穴１７が設
けである。１８はカバー１６の表面に載置された反射板
で、光学式センサ６と同列に配置されている。１９は主
軸７を回転自在に支持する研削盤主軸頭の側面。５は光
学式センサ６と対向する側面１９に配置された光源。２
０は光源５と９０度ずれ、反射板１８と対向する側面１
９に配置された発光部と受光部を持つ２個の光学式の近
接スイッチである。

また、第２図は制御系統を示すブロック線図である。２
１は近接スイッチ２０に接続するフリッブフロツプ回路
で、近接スイッチ２０ａからの信号でセットされ、２０
ｂからの信号でリセットされる。

２２はフリップフロップ回路２１、レジスタ２３および
点灯回路２４に接続するカウンタで、レジスタ２３に入
力される移動命令に従って点灯回路２４を動作させる。

２５はステップモータ３を駆動する駆動回路で、光学式
センサ６からの信号によりステップモータ３を１０度ず
つ回転させる。

なお、第３図はバランサ本体１が回転するときの光源５
、光学式センサ６、反射板１８および近接スイッチ２０
の関係を表わす模式図である。

以下、動作について説明する前に、ノ（ランスウェイト
２を移動すべき量を求める方法について原理を示す第５
図により説明する。

い°ま、第５図（ａ）で示すように、主軸７Ａにアンバ
ランスの原因となる質点Ｍがあるものとする。また、Ｓ
を主軸７Ａ上の定点、２６ｔＹ軸上に配置した測定器と
し、バランスウェイト２０基準位置がＹ軸上にあるとす
る。主軸７Ａを右回シに定速回転させ、測定器２６によ
り主軸７Ａが１回転するときの主軸７ＡのＹ方向の変位
量を測定し、横軸にＳの回転角度をとり、縦軸にＹ方向
の変位量をとるとき、第５図（ｂ）で示すものとなった
とする。質点ＭがＹ軸と重なるとき、変位量が最大とな
るから、第５図（ｂ）から、質点Ｍの位置はＳを基準と
して９０度右へずれた位置にあることがわかる。一方、
あらかじめ知られている主軸７の剛性と、測定した変位
量とから遠心力Ｆの大きさが分る。従って、遠心力Ｆと
つりあう力Ｆ１を作るためのバランスウェイト２を配置
すべき位置が決まり、バランスウェイ）２Ｂを左側へθ
度、２ｂを右側へθ度回転させてやればよいことがわか
る。以下、動作について説明する。

まず、バランスウェイト２を基準位置におき、主軸７Ａ
を所定の方向に回転させる。反射板１８の位置を第５図
における定点Ｓとすると、近接スイッチ２０ａは反射板
１８と対向する時閉じるから、近接スイッチ２０＆が閉
じる時間の間隔が主軸７Ａが１回転する時間である。従
って、主軸７Ａの変位量の測定を近接スイッチ２０ａに
同期させると、質点Ｍの位置と大きさがわかる。前記し
たように一バランスウェイト２を基準位置から移動させ
るとき、動的なバランスがどう変化するかはあらかじめ
求めであるから、バランスウェイト２を配置すべき位置
がわかる。以下、ノくランスウェイト２ａを右に３０度
回す場す場合を例にとって説明する。

まず、レジスタ２３ａに移動必要Ｉｋ３０を入力したの
ち、移動開始命令を出す。主軸７Ａの回転にともない、
まず第３図（ａ）で示す反射板１８と近接スイッチ２０
ａが対向する位置で７リツプフロツプ回路２１がセット
され、カウンタ２２ａは１をカウントすると共にレジス
タ２３ａに入力された値を越えていないことを確認して
点灯回路２４を動作させ、光源５ａを点灯させる。次に
第３図（ｂ）で示す光源５ａと光学式セ／す６ａが対向
する位置で光学式センサ６ａは駆動回路２５を動作させ
ステップモータ３を１０度、すなわちバランスウェイト
２ａを１度右へ移動させる。さらに、第３図（Ｃ）で示
す反射板１８と近接スイッチ２ｏｂが対向する位置でフ
リツプフロツプ回路２１をリセットするから、光源５ａ
も消灯する。以下、同様にしてカウンタ２２ａがカウン
トアツプするまでバランスウェイト２ａを移動させ、バ
ランスウェイト２ａを所定の位置に配置させる。

なお、本実施例においては説明を簡単にするため、光源
５と光学式センサ６を４組設けたが、第４図で示すよう
に、たとえば主軸７Ａの３回転を１信号として、バラン
スウェイト２を移動させるようにすれば、１組でもよい
ことは言うまでもない。また、２個のバランスウェイト
を回転軸に画直な平面内で、直交する半径方向に移動さ
せてもよいし、１個のバランスウェイトを円周方向と半
径方向に移動させてもよい。さらに、光源５を主軸頭に
固定せず、作業者が手に持って操作するようにしてもよ
いことはいうまでもない。さらに、信号として光信号に
限らず、電波などを用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば光信号を用いるこ
とによりバランスウェイトの移動を非接触で命令でき、
しかも駆動源を内蔵しているから外部から駆動源を供給
する必要もない。従って、保守点検が容易になるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面断面図。 第２図は制御系統を示すブロック線図。第３図はバラン
サ本体１が回転するときの各部品位置の関係を示す模式
図。第４図は光信号の送信方法を示す他の実施例の説明
図。第５図は動的にバランスさせる手順を示す原理説明
図。　　　　　　　　１゜ス ト・・バランサ本体、　　２・・・バランナラエイト、
３・・・ステップモータ、　　４・・・電池、　　５・
・・光源、６・・・光学式センサ。 茅１図 第２図 バラシスウェイト２ａ　九回庫ム４ン令　：　○　ＯＯ
バラシ又つェイト２ｂ右回車又今り奮　、　０００＄５
図 一■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内蔵するバランスウエイトを移動させることにより
   回転体のバランスをとる動的バランサにおいて、バラン
   スウエイトを移動させる移動機構および移動機構の駆動
   源および受信装置を備え、回転体と共に回転するバラン
   サ本体と、発信装置とからなり、発信装置からの信号に
   よりバランサ本体内部のバランスウエイトを移動させる
   ことを特徴とする動的バランサ。