JPH0483938A - 回転体のバランス調節機構 - 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〕 本発明は回転体の釣り合い修正（バランス）法に関する
。

〔従来の技術とその問題点〕

砥石は製造上質量分布の不均一や研削過程で砥粒の脱落
などによって、たえず不釣り合いな状態になりやすい、
然も高速回転させるので微小な不釣合量であっても、遠
心力が変動し砥石が加振され砥石と工作物の間に相対変
位が発生し精度を要する研削は困難であった。また砥石
のバランス修正法も砥石を研削盤からとり外した状態で
、砥石の単体を重力式で調整する方法もあるが、バラン
スウェイトの精度バランス台の測定感度と研削盤主軸重
心のアンバランスなどによって、砥石主軸のバランス因
子が相互に影響して完全な釣り合いを取ることは困難で
あった。また研削盤主軸に砥石を取りつけて回転状態で
バランスを修正する方法もあるが、従来の装置は砥石フ
ランジ主軸にポケットを設は液体を注入するものや、ダ
イヤモンド工具で砥石端面を削り取る方法などがあるが
、これらの装置は作業能率５修正精度が悪く、操作に特
別な知識と技術を必要とするなどの問題点を持っている
。

〔発明の目的〕

本発明は、従来の砥石バランス修正の欠点を除去し、短
時間で正確にバランス修正が可能な自動バランス修正装
置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のバランス修正装置は、前記した問題点をすべて
解決するために、砥石が回転中に発するアンバランス量
と方向を測定する装置と、アンバランスを修正するバラ
ンスウェイト及び移動装置によって構成される。アンバ
ランスの測定は、砥石が回転中に発生する砥石の主軸台
に取りつけた振動ピックアップによって検出する。この
時、３軸各方向のバランスウェイトを個々に移動し、各
軸の振幅を基にして、アンバランスの量、方向、距離を
求めて、アンバランスの修正量を計算して１個々のバラ
ンスウェイトの移動量を決めて、電磁式ステッピングモ
ータによって移動することで作用する。

〔実施例〕

本発明に例示した図面によって説明する。第１図はバラ
ンス修正装置の原理図であり装置全体は研削砥石■が回
転中によって生しる弾性振動を主軸台に取りつけた振動
ピックアップ■によって振動変位量で計算する。アンバ
ランスは１μ以下の振動変位量なので２０倍で直流増幅
してＡＤコンバーター■でコンピューター〇に取込む、
第２図はバランス修正の計算方法で１回転体に１２０度
、２４０度、３６０度にそれぞれバランスウェイト■を
付加し、振動変位量を測定し、アンバランスの計算を行
う、この方法は位相を用いないバランシングの原理図で
あるｍｓは修正前のアンバランスによる振動変位量であ
る。ｍｌ　はｌ軸にＭｇのバランスウェイトを付け。

アンバランスを起こした振動変位量である。同じ方法で
ｍ２は２軸、ｍｓは３軸の振動変位量であるこれを図の
ようにｍｏで基円を作成し、ａ点を中心にｍｌの半径で
円を描き、ｂ点、６点とｍ２　、ｍｓの半径で同じ様に
円を描＜、ｍｌ　、ｍ２　、ｍｓの半径でそれぞれ３つ
の円が交わる解を求める。３つの近い解（点）の重心点
を最適解とし、ｍｓの大きさで０の方向にアンバランス
がある。したがってバランス修正量の大きさはＭ　（ｇ
）ｘｍｏ／ｍｓであるこれを自動バランス修正方式に採
用する。そのために原点から１！、（ｍｍ）の距離、バ
ランスウェイト移動量が付加バランスウェイトと同しこ
とである。バランスの修正方法はアンバランスの修正方
向の位置で挟んだ軸（２図では３軸と１軸を示す）のベ
クトル分解でバランスウェイトを移動させる。

３軸で（ｍｅ／ｍ５）ＣＯ３Ｉθ−３０１／ＣＯ３３ｏ
、ｌ軸で（ｍｅ／ｍ５）ＣＯ３ｌθ−９ｏ１／ＣＯ３３
０の移動させることで解決できる。この式はアンバラン
スの位置が３６０度とこても成立するこの方式を利用す
れば、コンピューター制御によりバランス修正が出来る
。第３図はバランスウェイト駆動装置を装着した状態の
断面図でバランス修正は砥石フランジ■の中に１２０度
で３分割した方向に移動する３個のバランスウェイト■
によって各方向のアンバランス量を独自に修正する。バ
ランスウェイト■の移動はバランスウェイト送り螺子一
体ローラー■をステッピングモーターで回転することに
よって行う、ステッピングモーターの駆動は、ブラシス
プリング方式でパルス電圧を供給することによって行う
、第４図はバランスウェイト移動源である電気式ステッ
ピングモーターの構造図である。ステッピングモーター
は、バランスウェイト■バランスウェイト移動送り螺子
一体ローラー■ワンウェイローラークラッチ■保持器ス
プリング■と電動マグネット［相］■駆動軸支持台＠駆
動主軸＠送り螺子一体ローラー保持ゴム［相］によって
構成されている。バランスウェイト送り螺子一体ローラ
ー■に接して左右に、送り螺子駆動ローラーが設けであ
るのは、電圧を個々に加えて左右に回転させるためであ
る。第５図はステッピングモーターの回転原理の詳細な
説明図であり３例えば電動マグネットｏに電圧をかける
と送り螺子駆動ローラーはバランスウェイト送り螺子一
体ローラー■を回転させることになる。電圧をかけてい
ないときは、駆動軸支持台＠は上方に設けである。保持
器スプリング■の力で上位置に保持されてバランスウェ
イト送り螺子一体ローラー■の回転をロックしている。

第６図はステッピングモーターの駆動部のワンウェイク
ラッチローラー■の断面の構造図である駆動主軸＠は駆
動軸支持台＠に固定されている外輪カム［相］の外周面
は一体となった外輪弾性ゴム■が送り螺子駆動ローラー
に接している。

電動マグネット■に電圧をかけると駆動主軸＠は下方向
に移動するため外輪カム［相］は右に回転し支持器［相
］によって支持されている。ローラー支持スプリング［
株］が圧縮されポールローラー■は外輪カム［相］の噛
み合い位置に進み、外輪カム［相］と駆動主軸＠との間
で（さび作用によって固定され、外周面に一体となって
設けられた外周弾性ゴム■が収縮変形してその摩擦力に
よって、送り螺子駆動ローラーを回転させる。電動マグ
ネット■の電圧を切ると駆動軸支持台＠は磁力が解除さ
れ、保持器スプリング■によってひき上げられ固定され
る。この時外周弾性ゴム［相］と外輪カム０は反時計方
向に回ってポールローラー■はローラー支持スプリング
［相］支持器■によって外輪カム［相］面から離れて、
駆動主軸＠に対して空転するこのため電動マグネット［
相］■にパルス的に電圧を供給することによって送り螺
子駆動ローラーはステップ的に回転することになる。こ
のステンビングモターの特徴は修正時以外はたえず外周
弾性ゴム■が送り螺子駆動ローラーに接してロックして
いるので修正時以外は励磁しておく必要がなく、また高
いパルスの電圧を入力することが出来るので高トルクの
出力を得ることが可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば砥石を研削盤に取りつけて研削中にアン
バランス量、方向を測定し１回転を止めないでバランス
修正が出来るので、従来の研削中の砥粒の脱落などによ
って生しる不釣り合いな状態を的確に測定し精密なバラ
ンス修正が出来るだけでなく。

小型化出来、従来の砥石フランジを改造することなく取
りつける事が可能であり、また初心者が取り扱う場合で
も特別な技術を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図はバランス修正装置全体の原理図をあられした図
、第２図はアンバランス量の計夏方式、第３図はバラン
スウェイトを装着した状態の断面斜図。 第４図はバランスウェイト駆動源である機械式ステンビ
ングモーターを表している。第５図はステ、ピングモー
ターの回転原理を表した図、第６図はワンウェイクラッ
チの作動機構を表している断面構造図１・・研削砥石　
　　　　２・・砥石フランジ３・・振動ピックアップ　
４・・ＡＤコンバータ５・・コンピューター　　６・・
バランスウェイト７・・バランスウェイト送り螺子一体
ローラ８・・ワンウェイクラッチ ９　・ ■・ １３・ １５・ １７・ Ｉ８・ １９・ ・電動マグネッ ・駆動軸支持台 ・外輪カム ・支持器 保持器スプリング１０・ 電動マグネット　１２・ 駆動主軸　　　　１４・ 外周弾性ゴム　　１６・ ポールローラ ローラー支持スプリング 送り螺子一体ローラー保持ゴム ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高速度で回転する、回転体の中心から１２０度で３分割
   した方向に移動する３個のバランスウェイトによって、
   各方向のアンバランス量を補正する、回転体バランス調
   節機構において、前記の各バランスウェイト送りネジに
   固定されたワンウェイクラッチを２対の電磁石によって
   正転あるいは逆転する手段を備えたことを特徴とする。