JPH0663899B2 - 動的バランサ - Google Patents
動的バランサInfo
- Publication number
- JPH0663899B2 JPH0663899B2 JP62327076A JP32707687A JPH0663899B2 JP H0663899 B2 JPH0663899 B2 JP H0663899B2 JP 62327076 A JP62327076 A JP 62327076A JP 32707687 A JP32707687 A JP 32707687A JP H0663899 B2 JPH0663899 B2 JP H0663899B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balancer
- optical sensor
- balance
- moving mechanism
- balance weight
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Testing Of Balance (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Description
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。
するための動的バランサに関する。
たとえば、研削作業において、研削砥石（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、加工面の平面度が向上す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
に剛性を持たせてある。しかし、一般に消耗品である砥
石はバランスが良くない。このため、砥石を載置した主
軸を回転させると、主軸に微小振動が発生し、加工面の
平面度が低下する。そこで、砥石を載置した主軸の回転
時におけるバランスを精度良く、かつ能率良く得ること
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５９−１５５６４２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、砥石を載置するフラン
ジ内部にステッピングモータと２個のバランスウエイト
を配置し、フランジの外周に配置したスリツプリングと
フランジ外部の固定したブラシによりフランジ内部に載
置したステッピングモータを駆動し、２個のバランスウ
エ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。
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、加工面の平面度が向上す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
に剛性を持たせてある。しかし、一般に消耗品である砥
石はバランスが良くない。このため、砥石を載置した主
軸を回転させると、主軸に微小振動が発生し、加工面の
平面度が低下する。そこで、砥石を載置した主軸の回転
時におけるバランスを精度良く、かつ能率良く得ること
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５９−１５５６４２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、砥石を載置するフラン
ジ内部にステッピングモータと２個のバランスウエイト
を配置し、フランジの外周に配置したスリツプリングと
フランジ外部の固定したブラシによりフランジ内部に載
置したステッピングモータを駆動し、２個のバランスウ
エ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。
上記した装置によれば、精度良くしかも能率良く砥石を
載置した主軸を動的にバランスさせることができる。し
かし、ステッピングモータを駆動するための電源をスリ
ップリングとブラシにより供給するため、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など、両者の接触部を頻繁に
点検しなければならなかった。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する必要があっ
た。 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。
載置した主軸を動的にバランスさせることができる。し
かし、ステッピングモータを駆動するための電源をスリ
ップリングとブラシにより供給するため、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など、両者の接触部を頻繁に
点検しなければならなかった。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する必要があっ
た。 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。
上記した課題は、回転体と一体になって回転するバラン
サ本体にバランスウエイトとバランスウエイトを移動さ
せる移動機構と移動機構の駆動源と移動機構の制御装置
とを備え、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、少なくと
も１個の光学式センサを設け、上記光学式センサを上記
制御装置に接続し、上記制御装置を上記光学式センサか
らの１信号単位毎に予め定めた動作を上記移動機構にさ
せるように構成し、上記光学式センサで検知したバラン
サ本体外部からの光信号により上記移動機構を動作させ
て回転体のバランスをとることにより解決される。
サ本体にバランスウエイトとバランスウエイトを移動さ
せる移動機構と移動機構の駆動源と移動機構の制御装置
とを備え、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、少なくと
も１個の光学式センサを設け、上記光学式センサを上記
制御装置に接続し、上記制御装置を上記光学式センサか
らの１信号単位毎に予め定めた動作を上記移動機構にさ
せるように構成し、上記光学式センサで検知したバラン
サ本体外部からの光信号により上記移動機構を動作させ
て回転体のバランスをとることにより解決される。
バランスをとるのに必要な装置の総てがと回転体と一体
になって回転するバランサ本体に内蔵されているから、
回転体への取り付けおよび保守点検が容易になる。
になって回転するバランサ本体に内蔵されているから、
回転体への取り付けおよび保守点検が容易になる。
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、ナット９により
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はバランサ本体を構成するケース。２
ａ，２ｂはバランスウエイトで、ケース１０に内接し、
回転自在の内歯歯車１１ａ，１１ｂにそれぞれ載置され
ている。１２ａ，１２ｂは内歯歯車１１ａ，１１ｂ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
３ａ，３ｂの出力軸にそれぞれ固定されている。なお、
歯車１２ａ，１２ｂと内歯歯車１１ａ，１１ｂとの歯数
比は１：１０であり、ステップモータ３ａ，３ｂ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、バランスウエイト２ａ，２ｂは１度ずつ回転
する。１３はスペーサ。１４はケース１０に固定される
カバー。１５は制御基板で、電池４と光学式センサ６ａ
〜６ｄおよび後述する制御回路部品を載置し、ケース１
０の側面に固定されている。なお、光学式センサ６ａ〜
６ｄは主軸７の軸心に対して半径方向に並べて配置して
ある。そして、ナット９側から見て光学式センサ６ａ，
６ｃは内歯歯車１１ａ，１１ｂを右側へ、光学式セン６
ｂ，６ｄ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６ａ〜６ｄに対向する位
置に穴１７が設けてある。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６ａ〜６ｄ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。５ａ〜５ｄは光学式センサ６ａ〜６ｄ
と対向する側面１９に配置された光源。２０は発行部と
受光部を持つ光学式の近接スイッチで、側面１９の反射
板１８と対向する位置で光源５ａ〜５ｄと９０度ずらし
て、すなわち主軸７の軸心に関して対称な位置に２個配
置してある。 第２図は制御系統を示すブロック線図である。なお、以
下において説明を簡単にするため、近接スイッチ２０の
一方を近接スイッチ２０ａ、他方を近接スイッチ２０ｂ
と呼ぶ。２１は近接スイッチ２０ａ，２０ｂに接続する
フリップフロップ回路で、近接スイッチ２０ａからの信
号でセットされ、近接スイッチ２０ｂからの信号でリセ
ットされる。２２ａ〜２２ｄはフリップフロップ回路２
１、レジスタ２３ａ〜２３ｄおよび点灯回路２４ａ〜２
４ｄに接続するカウンタで、レジスタ２３ａ〜２３ｄに
入力される移動命令に従って点灯回路２４ａ〜２４ｄを
動作させる。２５ａ〜２５ｄはステップモータ３ａ，３
ｂを駆動する駆動回路で、光学式センサ６ａ〜６ｄから
の信号によりステップモータ３ａ，３ｂ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５ａ〜５ｄ、光学式センサ６ａ〜６ｄ、反射板
１８および近接スイッチ２０ａ，２０ｂの関係を表す模
式図である。 以下、動作について説明する前に、バランスウエイト２
ａ，２ｂ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、２６をＹ軸上に配置した測定器と
し、バランスウエイト２ａ，２ｂの基準位置がＹ軸上に
あるとする。主軸７Ａを右回りに定速回転させ、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の大きさが分かる。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
エイト２ａ，２ｂを配置すべき位置が決まり、バランス
ウエイト２ａを左側へθ度、バランスウエイト２ｂを右
側へθ度回転させてやれば良いことが分かる。以下、動
作について説明する。 まず、バランスウエイト２ａ，２ｂを基準位置に置き、
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と対向するとき閉じるから、近接スイッチ
２０ａ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、バランスウエイト２ａ，２ｂ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てあるから、バランスウエイト
２ａ，２ｂを配置すべき位置が分かる。以下、バランス
ウエイト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２３ａ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が対向する位置でフリップフロップ回路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に入力された値を超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と光学式センサ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３ａを１０度、すなわち、バランスウエ
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２０ｂが対向する位置
でフリップフロップ回路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
ウントアップするまでバランスウエイト２ａ移動させ、
バランスウエイト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
と光学式センサを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
エイト２ａ，２ｂ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、ステップモータ３
ａ，３ｂを駆動する駆動回路２５ａ〜２５ｄは１つにま
とめることができる。さらに、バランスウエイト２ａ，
２ｂ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個のバランスウエイトを円周方向
と半径方向に移動させても良い。さらに、光源を主軸頭
に固定せず、作業者が手に持って操作するようにしても
良い。
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、ナット９により
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はバランサ本体を構成するケース。２
ａ，２ｂはバランスウエイトで、ケース１０に内接し、
回転自在の内歯歯車１１ａ，１１ｂにそれぞれ載置され
ている。１２ａ，１２ｂは内歯歯車１１ａ，１１ｂ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
３ａ，３ｂの出力軸にそれぞれ固定されている。なお、
歯車１２ａ，１２ｂと内歯歯車１１ａ，１１ｂとの歯数
比は１：１０であり、ステップモータ３ａ，３ｂ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、バランスウエイト２ａ，２ｂは１度ずつ回転
する。１３はスペーサ。１４はケース１０に固定される
カバー。１５は制御基板で、電池４と光学式センサ６ａ
〜６ｄおよび後述する制御回路部品を載置し、ケース１
０の側面に固定されている。なお、光学式センサ６ａ〜
６ｄは主軸７の軸心に対して半径方向に並べて配置して
ある。そして、ナット９側から見て光学式センサ６ａ，
６ｃは内歯歯車１１ａ，１１ｂを右側へ、光学式セン６
ｂ，６ｄ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６ａ〜６ｄに対向する位
置に穴１７が設けてある。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６ａ〜６ｄ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。５ａ〜５ｄは光学式センサ６ａ〜６ｄ
と対向する側面１９に配置された光源。２０は発行部と
受光部を持つ光学式の近接スイッチで、側面１９の反射
板１８と対向する位置で光源５ａ〜５ｄと９０度ずらし
て、すなわち主軸７の軸心に関して対称な位置に２個配
置してある。 第２図は制御系統を示すブロック線図である。なお、以
下において説明を簡単にするため、近接スイッチ２０の
一方を近接スイッチ２０ａ、他方を近接スイッチ２０ｂ
と呼ぶ。２１は近接スイッチ２０ａ，２０ｂに接続する
フリップフロップ回路で、近接スイッチ２０ａからの信
号でセットされ、近接スイッチ２０ｂからの信号でリセ
ットされる。２２ａ〜２２ｄはフリップフロップ回路２
１、レジスタ２３ａ〜２３ｄおよび点灯回路２４ａ〜２
４ｄに接続するカウンタで、レジスタ２３ａ〜２３ｄに
入力される移動命令に従って点灯回路２４ａ〜２４ｄを
動作させる。２５ａ〜２５ｄはステップモータ３ａ，３
ｂを駆動する駆動回路で、光学式センサ６ａ〜６ｄから
の信号によりステップモータ３ａ，３ｂ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５ａ〜５ｄ、光学式センサ６ａ〜６ｄ、反射板
１８および近接スイッチ２０ａ，２０ｂの関係を表す模
式図である。 以下、動作について説明する前に、バランスウエイト２
ａ，２ｂ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、２６をＹ軸上に配置した測定器と
し、バランスウエイト２ａ，２ｂの基準位置がＹ軸上に
あるとする。主軸７Ａを右回りに定速回転させ、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の大きさが分かる。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
エイト２ａ，２ｂを配置すべき位置が決まり、バランス
ウエイト２ａを左側へθ度、バランスウエイト２ｂを右
側へθ度回転させてやれば良いことが分かる。以下、動
作について説明する。 まず、バランスウエイト２ａ，２ｂを基準位置に置き、
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と対向するとき閉じるから、近接スイッチ
２０ａ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、バランスウエイト２ａ，２ｂ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てあるから、バランスウエイト
２ａ，２ｂを配置すべき位置が分かる。以下、バランス
ウエイト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２３ａ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が対向する位置でフリップフロップ回路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に入力された値を超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と光学式センサ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３ａを１０度、すなわち、バランスウエ
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２０ｂが対向する位置
でフリップフロップ回路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
ウントアップするまでバランスウエイト２ａ移動させ、
バランスウエイト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
と光学式センサを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
エイト２ａ，２ｂ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、ステップモータ３
ａ，３ｂを駆動する駆動回路２５ａ〜２５ｄは１つにま
とめることができる。さらに、バランスウエイト２ａ，
２ｂ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個のバランスウエイトを円周方向
と半径方向に移動させても良い。さらに、光源を主軸頭
に固定せず、作業者が手に持って操作するようにしても
良い。
以上説明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エ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。
とによりバランスウエ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。
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
動的にバランスをさせる手順を示す原理説明図。
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
動的にバランスをさせる手順を示す原理説明図。
１……バランサ本体 ２ａ，２ｂ……バランスウエイト ３ａ，３ｂ……ステップモータ ４……電池 ５ａ〜５ｄ……光源 ６ａ〜６ｄ……光学式センサ ７……主軸 １１ａ，１１ｂ……内歯歯車 １２ａ，１２ｂ……歯車 １５……制御基板 ２５ａ〜２５ｄ……駆動回路
Claims (2)
- 【請求項１】回転体と一体になって回転するバランサ本
体にバランスウエイトとバランスウエイトを移動させる
移動機構と移動機構の駆動源と移動機構の制御装置とを
備え、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、少なくとも１
個の光学式センサを設け、上記光学式センサを上記制御
装置に接続し、上記制御装置を上記光学式センサからの
１信号単位毎に予め定めた動作を上記移動機構にさせる
ように構成し、上記光学式センサで検知したバランサ本
体外部からの光信号により上記移動機構を動作させて回
転体のバランスをとることを特徴とする動的バランサ。 - 【請求項２】バランサ本体の１回転を検知する検知手段
を設け、外部から発信する光信号をバランサ本体の回転
回数に同期させることを特徴とする請求項１に記載の動
的バランサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327076A JPH0663899B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 動的バランサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327076A JPH0663899B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 動的バランサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169334A JPH01169334A (ja) | 1989-07-04 |
| JPH0663899B2 true JPH0663899B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=18195021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62327076A Expired - Fee Related JPH0663899B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 動的バランサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663899B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2613464B2 (ja) * | 1989-01-19 | 1997-05-28 | 大宮工業株式会社 | 回転体の不釣合い自動修正装置 |
| JP2810489B2 (ja) * | 1990-05-30 | 1998-10-15 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 砥石車 |
| WO2019138471A1 (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | 株式会社ジーベックテクノロジー | 研磨ブラシホルダおよび研磨工具 |
| CN113701948B (zh) * | 2021-08-27 | 2024-04-05 | 湖南工程学院 | 一种转轴偏心载荷加载装置及加载方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5224433U (ja) * | 1975-07-30 | 1977-02-21 | ||
| JPS62128343U (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-14 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62327076A patent/JPH0663899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01169334A (ja) | 1989-07-04 |
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