JPH02183136A

JPH02183136A - 動的バランサ

Info

Publication number: JPH02183136A
Application number: JP131389A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Matsui; 敏松井; Takeshi Horiuchi; 堀内　毅
Original assignee: Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1990-07-17

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】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、加工面の面粗さ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１！
にも振動しないように剛性を持たせである。しかしなが
ら、一般に削粍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に微小振動が発生し、
加工面の面粗さ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６２−１５
５６４２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ランジ内部に設置し
たステッピングモータをフ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。　　　　　　　
　課題〔発明が解決しようとする緋廿弄〕上記した装置によれば、砥石を載置した主軸の動的なバ
ランスを精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り供給するから、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、上記した課題を解決し、保守・点検の
容易な動的バランサを提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した課題を解決するための手段を、本発明の一実施
例を示す第１図により説明する。

１はバランサ本体で、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
を駆動するステッピングモータ３と、光電変換装置４と
、光学式センサ５とを持っている。６．７はバランサ本
体１の外部に分離して配置された光源で、それぞれ光電
変換装置４と光学式センサ５に対向している。なお、バ
ランサ本体１は研削盤の主軸８に砥石９と同軸に配置さ
れ、砥石９と一体になって回転する。また、バランスウ
ェイト２０基準位置すなわち、バランサ本体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バランサ本体
１の動的なバランスの変化量もあらかじめ求めである。

以下余白〔作　　用〕バランサ本体１と砥石９とを載置させた主軸８（以下、
バランサ本体１と砥石９とを載置した主軸８を主軸８Ａ
と呼ぶ）を回転させ、主軸８Ａが１回転するときの主軸
８Ａの変位量を測定する。

主４１１８Ａの変位量の大きさから主軸８Ａのアンバラ
ンス量が分シ、主軸８Ａ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。

従って、バランスウェイト２の移動命令を光源７により
光信号として送信し、一方、光源６からの元を光電変換
装置４によりミ力に変換し、前記光信号に従ってステッ
ピングモータ３を駆動することによってバランスウェイ
ト２を前記位置に移動させれば、主軸８Ａ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はバランサ本体で、ナツトイトで、
それぞれケース１１の内側の軸部に対して回転自在の歯
車１２に載置されている。１３は歯車１２ｖｃ噛み合う
歯車で、ケース１１およびケース１１に固定されたケー
ス１４に載置されたステッピングモータ３の出力軸に固
定されている。

なお、歯車１３と歯車１２との歯数比は１：１０であり
、ステッピングモータ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。

１５．１６はスペーサ。１７は制御基板で、光電変換装
置４ｖｃ接続され光電変換された電力を貯える機能を持
つ蓄電装置１８や、４個の光学式センサ５および後述す
る制御回路部品などを載置し、ケース１１の側面に固定
される。なお、蓄電装置１８は、蓄電機能を持つ部品た
とえば二次電池だけでなく、逆流防止ダイオード、過充
電防止装置などから構成嘔れている。また、光学式セン
サ５は主軸８の軸心に対して半径方向に並ぶように制御
基板１７に配置され、ナツト１０側から見て５ａ、５ｃ
は歯車１２ａ、１２ｂを右側へ、５ｂ。

５ｄは左側へ回動させる。１９はケース１１に固定され
たカバーで、光学式センサ５に対向する位置に穴２０が
設けである。なお、本実施例においては、光電変換装置
４として太陽電池を使用し、カバー１９の表面に環状に
載置している。２１はカバー１９の表面に載置された反
射板で、光学式セ／す５と同列に配置されている。２２
は主軸８を回転自在に支持する研削盤主軸頭の側面。６
は環状に配置され先光を変換装置４に対向する側面２２
上に載置された光源。７は側面２２の光学式センサ５と
対向する位置に配置された光源。２３は光源７と９０度
ずれ、反射板２１と対向する側面２２に配置された２個
の光学式の近接スイッチで、発光部と受光部を持ってい
る。

また、ＷＪ２図は制御系統を示すブロック線図である。

２４は近接スイッチ２３に接続するフリジブフロップ回
路で、近接スイッチ２３ｍからの信号でセットされ、２
３ｂからの信号でリセットされる。２５はフリップフロ
ップ回路２４、レジスタ２６および点灯回路２７に接続
するカウンタで、レジスタ２６に入力される移動命令に
従って点灯回路２７を動作させる。２８はステッピング
モータ３を駆動する駆動回路で、光学式センサ５からの
信号により蓄電装置１８に貯えられている電力をステッ
ピングモータ３に供給し、ステッピングモータ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７
、光学式センサ５、反射板２１および近接スイッチ２３
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、バランスウェイト２
を移動すべき童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（Ｍｌで示すように、主軸８八にアンバラ
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８Ａ上の定点、２９をＹ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８Ａを右回シに定速回転させ、測定器２９により
主軸８Ａが１回転するときの主１１１８ＡのＹ方向の変
位量を測定し、横軸にＳの回転角度をとシ、縦軸にＹ方
向の変位ｉ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８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、バランスウェイト２＆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８Ａ
を所定の方向に回転させる。反射板２１の位置を第５図
における定点Ｓとすると、近接スイッチ２３＆は反射板
２１と対向する時閉じるから、近接スイッチ２３＆が閉
じる時間の間隔が主軸８Ａが１回転する時間である。従
って、主軸８Ａの変位量の測定を近接スィッチ２３ａＫ
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、バランスウェイト２ａを右に３０度回す
場合を例にとって説明する。

まず、レジスタ２６ａに移動必要量３０を入力したのち
、移動開始命令を出す。主軸８Ａの回転にともない、ま
ず第３図（＆）で示す反射板２１と近接スイッチ２３ａ
が対向する位置でフリップフロップ回路２４がセットさ
れ、カウンタ２５ａは１をカウントすると共にレジスタ
２６ｍ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２７を動作させ、光源７ａを点灯させる。次に第
３図（ｂ）で示す光源７ａと光学式センサ５１が対向す
る位置で光学式センサ５＆は駆動回路２８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２
ａを１度右へ移動させる。さらに、第３図（０）で示す
反射板２１と近接スイッチ２３ｂが対向する位置でフリ
ップフロップ回路２４をリセットするから、光源７ａも
消灯する。

以下、同様にしてカウンタ２５ｍがカウントアツプする
までバランスウェイト２＆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、本実施例において説明を簡単にするため、光源７
と光学式センサ５を４組設けたが、第４図で示すように
、たとえば主軸８人の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垂直な平面内
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６．７は主軸頭の側面に限らず、たと
えば砥石を覆う砥石カバーにとシつけてもよい。また、
蓄電装置１８を設けず、光源６からの光だけでステッピ
ングモータ３を駆動するようにしてもよく、あるいは、
光源６を特に設けずに、自然光を光電変換装置４により
ミ力に変換して蓄電装置１８に貯えるようにしてもよい
。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、光を用いてバラ
ンスウェイトを移動させるための命令の伝達および動力
の供給を行なう。従って、機械的に接触する部分がない
から、保守点検が容易になるという効果がおる。

【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図は元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須を示す原理説明
図。１・・・バランサ本体、　　２・・・バランスウェイト
、３・・・ステップモータ、　　４・・・光電変換装置
、５・・・光学式センサ、　　６．７・・・光源、１８
・・・蓄電池。 ′＃＝１図Ｊでフシスウェイト２ａ　メＨ回車亀４４　　：　　＠
　　＠　　○パラシスウェイト２ｂ右回拳ス　ｐ’Ｐ　
　：　　＠　　Ｏ（９バう）スウェイト２ｂ左１り転命
牛　：　００　■千−号革イｉ −γ （ｃｌ）（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】１、内蔵するモータによりバランスウェイトを移動させ
、回転体のバランスをとる動的バランサにおいて、光電
変換装置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、回転しない側に設けられる発信装置と、
光源とからなり、光電変換装置をモータに接続し、発信
装置からの信号によりモータを駆動することを特徴とす
る動的バランサ。２、内蔵するモータによりバランスウェイトを移動させ
、回転体のバランスをとる動的バランサにおいて、光電
変換装置、蓄電装置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、回転しない側に設けられる発
信装置と、光源とからなり、光電変換装置を蓄電装置を
介してモータに接続し、発信装置からの信号によりモー
タを駆動することを特徴とする動的バランサ。３、光源が自然光であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第２項に記載の動的バランサ。