JPH10238594A - 回転体のバランス調整装置 - Google Patents
回転体のバランス調整装置Info
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- JPH10238594A JPH10238594A JP5830297A JP5830297A JPH10238594A JP H10238594 A JPH10238594 A JP H10238594A JP 5830297 A JP5830297 A JP 5830297A JP 5830297 A JP5830297 A JP 5830297A JP H10238594 A JPH10238594 A JP H10238594A
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- JP
- Japan
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- balance
- screw holes
- rotating
- screw
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転体のアンバランス量の調整において、バ
ランスウェイトの重量調整のための加工を行うことな
く、微細な調整を可能にする。 【解決手段】 円板１に回転中心軸４を中心とし放射状
に向けて複数のネジ穴３を加工し、これらのネジ穴３に
バランスウェイトとしての止めネジ２を任意の位置で停
止保持可能に螺合する。この時、止めネジ２の重心初期
位置を円板１の中心よりｒとし、回転中心軸４を中心に
円板１を回転させてバランス状態を測定し、この測定結
果に基づいて止めネジ２の位置を半径方向に±Δｒ変え
ることにより、円板１のバランスを調整する。
ランスウェイトの重量調整のための加工を行うことな
く、微細な調整を可能にする。 【解決手段】 円板１に回転中心軸４を中心とし放射状
に向けて複数のネジ穴３を加工し、これらのネジ穴３に
バランスウェイトとしての止めネジ２を任意の位置で停
止保持可能に螺合する。この時、止めネジ２の重心初期
位置を円板１の中心よりｒとし、回転中心軸４を中心に
円板１を回転させてバランス状態を測定し、この測定結
果に基づいて止めネジ２の位置を半径方向に±Δｒ変え
ることにより、円板１のバランスを調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密回転機器のバ
ランス取り装置に係るもので、特にアンバランス状態に
おいて、バランスウェイトを付加、或いは増減する場合
の精密調整装置に関するものである。
ランス取り装置に係るもので、特にアンバランス状態に
おいて、バランスウェイトを付加、或いは増減する場合
の精密調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の回転機械のバランス調整装置とし
て、図４に示す加工主軸１６のバランス取りを例として
説明する。加工主軸１６の端面には、工具取付ホルダ１
７がボルト１８によって固定されている。前記工具取付
ホルダ１７の工具取付部１９には、工具２０が捩込み固
定、又は図示しないコレットチャック等により取付けら
れている。このように工具２０を取り付けた加工主軸１
６においては、工具取付ホルダ１７、工具２０などの構
成部材の加工精度を上げても、組立誤差等によりわずか
ではあるが、アンバランスを生ずるので、バランス取り
を行う必要がある。バランス取りは、図示しないバラン
ス取り器により回転位相と振動の大きさとからアンバラ
ンス量の指示を受け、工具取付ホルダ１７に軸方向に向
けて設けた複数の調整穴２１に、バランス取り器で指定
された重量の止めネジ２２をバランスウェイトとして捩
込むことで行われていた。
て、図４に示す加工主軸１６のバランス取りを例として
説明する。加工主軸１６の端面には、工具取付ホルダ１
７がボルト１８によって固定されている。前記工具取付
ホルダ１７の工具取付部１９には、工具２０が捩込み固
定、又は図示しないコレットチャック等により取付けら
れている。このように工具２０を取り付けた加工主軸１
６においては、工具取付ホルダ１７、工具２０などの構
成部材の加工精度を上げても、組立誤差等によりわずか
ではあるが、アンバランスを生ずるので、バランス取り
を行う必要がある。バランス取りは、図示しないバラン
ス取り器により回転位相と振動の大きさとからアンバラ
ンス量の指示を受け、工具取付ホルダ１７に軸方向に向
けて設けた複数の調整穴２１に、バランス取り器で指定
された重量の止めネジ２２をバランスウェイトとして捩
込むことで行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ア
ンバランス量の指示に対するバランスウェイトの重量誤
差は小さければ小さい程良いが、操作性の面から止めネ
ジ２２の大きさは直径３mm（以下Ｍ３）が限度である。
しかも、穴付きの止めネジ２２（図５参照）の捩込み時
の回転に必要な六角穴部２３のネジの螺旋１巻強の厚さ
ｓ（図６参照）で０．０１ｇもあり、０．００１ｇオー
ダの指示ではネジとして成り立たなくなり、前記０．０
１ｇ前後の調整が限度となっていた。従って、回転速度
を上げて用いる場合は、加速度が大きいためアンバラン
ス量が大きくなり調整が困難となっていた。
ンバランス量の指示に対するバランスウェイトの重量誤
差は小さければ小さい程良いが、操作性の面から止めネ
ジ２２の大きさは直径３mm（以下Ｍ３）が限度である。
しかも、穴付きの止めネジ２２（図５参照）の捩込み時
の回転に必要な六角穴部２３のネジの螺旋１巻強の厚さ
ｓ（図６参照）で０．０１ｇもあり、０．００１ｇオー
ダの指示ではネジとして成り立たなくなり、前記０．０
１ｇ前後の調整が限度となっていた。従って、回転速度
を上げて用いる場合は、加速度が大きいためアンバラン
ス量が大きくなり調整が困難となっていた。
【０００４】本発明は、前述した問題を解決し、バラン
スウェイトの重量調整のための加工を行うことなく、し
かも更に微細な調整を行うことができる回転体のバラン
ス調整装置を提供することを目的としている。
スウェイトの重量調整のための加工を行うことなく、し
かも更に微細な調整を行うことができる回転体のバラン
ス調整装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の回転体のバランス調整装置は、回転バランス
調整が必要な回転体に一体的に回転可能に設けられてい
る回転部材と、この回転部材の回転中心位置から放射状
に向けて設けられている複数のネジ穴と、これらのネジ
穴に任意の位置で停止保持可能に螺合されているバラン
ス調整用の止めネジと、を備えたものである。
の本発明の回転体のバランス調整装置は、回転バランス
調整が必要な回転体に一体的に回転可能に設けられてい
る回転部材と、この回転部材の回転中心位置から放射状
に向けて設けられている複数のネジ穴と、これらのネジ
穴に任意の位置で停止保持可能に螺合されているバラン
ス調整用の止めネジと、を備えたものである。
【０００６】このバランス調整装置は、ネジ穴内におけ
る止めネジの位置を調整することによりバランス調整を
行う。これにより、バランスウェイトの微細調整加工が
不要となっただけでなく、調整量も従来の数十分の１か
ら数百分の１も小さい量の回転体のバランス調整が可能
である。
る止めネジの位置を調整することによりバランス調整を
行う。これにより、バランスウェイトの微細調整加工が
不要となっただけでなく、調整量も従来の数十分の１か
ら数百分の１も小さい量の回転体のバランス調整が可能
である。
【０００７】なお、前記ネジ穴の軸線は、軸方向につい
て回転中心で一点に交わることが望ましく、また、前記
ネジ穴は、周方向に等角配分されていることが望まし
い。さらにまた、前記ネジ穴は、数が偶数の場合、回転
中心に対し対称配置であることが望ましく、また、前記
ネジ穴は、調整部材外周よりほぼ同じ深さであることが
望ましい。さらにまた、前記調整部材は、調整される回
転体を構成する部材と一体であってもよく、また、単独
で製作した後、調整される回転体を取り付けている軸と
一体化しても良い。さらにまた、前記回転体は、工作機
械の主軸であっても良い。
て回転中心で一点に交わることが望ましく、また、前記
ネジ穴は、周方向に等角配分されていることが望まし
い。さらにまた、前記ネジ穴は、数が偶数の場合、回転
中心に対し対称配置であることが望ましく、また、前記
ネジ穴は、調整部材外周よりほぼ同じ深さであることが
望ましい。さらにまた、前記調整部材は、調整される回
転体を構成する部材と一体であってもよく、また、単独
で製作した後、調整される回転体を取り付けている軸と
一体化しても良い。さらにまた、前記回転体は、工作機
械の主軸であっても良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図１な
いし図３を参照して説明する。図１において、調整部材
としての円板１に回転中心軸４を中心とし放射状に向け
て複数のネジ穴３が加工され、これらのネジ穴３に任意
の位置で停止保持可能にバランスウェイトとしての止め
ネジ２が螺合されている。これらの止めネジ２を回して
ラジアル方向の位置を変化させるによりバランス取りを
行うようになっている。
いし図３を参照して説明する。図１において、調整部材
としての円板１に回転中心軸４を中心とし放射状に向け
て複数のネジ穴３が加工され、これらのネジ穴３に任意
の位置で停止保持可能にバランスウェイトとしての止め
ネジ２が螺合されている。これらの止めネジ２を回して
ラジアル方向の位置を変化させるによりバランス取りを
行うようになっている。
【０００９】次いで、本発明による回転体のバランス調
整方法について説明する。図１において、止めネジ２の
重心初期位置を円板１の中心よりｒとし、ｒ位置より半
径方向に±Δｒで位置を変えた時、遠心力比ψは、
（１）式で与えられる。
整方法について説明する。図１において、止めネジ２の
重心初期位置を円板１の中心よりｒとし、ｒ位置より半
径方向に±Δｒで位置を変えた時、遠心力比ψは、
（１）式で与えられる。
【００１０】
【数１】
【００１１】ただし、ωは角速度、ｍはネジの質量であ
る。従って、仮想質量の増減分Δｍは、（２）式で与え
られる。
る。従って、仮想質量の増減分Δｍは、（２）式で与え
られる。
【００１２】
【数２】
【００１３】次に（２）式を用いて調整量の程度を検証
する。 ｍ＝０．２ｇ（Ｍ３，長さ５mmの止めネジの値） ｒ＝２０mm Δｍ＝０．００１ｇ（即ち１mgの調整をするものとす
る） これらの値を、（２）式を変形しΔｒを求める式として
代入すると、次の（３）式のようになる。
する。 ｍ＝０．２ｇ（Ｍ３，長さ５mmの止めネジの値） ｒ＝２０mm Δｍ＝０．００１ｇ（即ち１mgの調整をするものとす
る） これらの値を、（２）式を変形しΔｒを求める式として
代入すると、次の（３）式のようになる。
【００１４】
【数３】
【００１５】即ち、バランス用のネジを前後に０．１mm
移動させれば、０．００１ｇの調整を行うことができ
る。Ｍ３ネジのリードピッチｐは、０．５mmであるから
回転角αにすると、
移動させれば、０．００１ｇの調整を行うことができ
る。Ｍ３ネジのリードピッチｐは、０．５mmであるから
回転角αにすると、
【００１６】
【数４】
【００１７】となる。実際の調整は、５゜位の回転角が
棒スパナを用いて可能であるから、αの１／１０〜１／
１５迄、即ち、Δｍの１／１０〜１／１５＝０．１〜
０．０７mgの調整が可能となり、従来、ヤスリ掛けまた
は砥石掛け等の擦過による調整の０．００５〜０．０１
ｇ（５〜１０mg）に比べ、１／１００程度の微量まで可
能となった。
棒スパナを用いて可能であるから、αの１／１０〜１／
１５迄、即ち、Δｍの１／１０〜１／１５＝０．１〜
０．０７mgの調整が可能となり、従来、ヤスリ掛けまた
は砥石掛け等の擦過による調整の０．００５〜０．０１
ｇ（５〜１０mg）に比べ、１／１００程度の微量まで可
能となった。
【００１８】以上のことは、（１）式からわかる通り角
速度一定の場合で、例えば研削砥石等を速度一定で使用
するものに非常に有効な方法である。なお、角速度ωの
変化に対しては、ω2 で影響され、 １％の変化・・・・・（１．０１）2 ＝１．０２０１ ５％の変化・・・・・（１．０５）2 ＝１．１０２５ となる。従って、５％程度の回転変動で従来通りの調整
ができることになる。
速度一定の場合で、例えば研削砥石等を速度一定で使用
するものに非常に有効な方法である。なお、角速度ωの
変化に対しては、ω2 で影響され、 １％の変化・・・・・（１．０１）2 ＝１．０２０１ ５％の変化・・・・・（１．０５）2 ＝１．１０２５ となる。従って、５％程度の回転変動で従来通りの調整
ができることになる。
【００１９】なお、本装置における複数の放射状のネジ
穴１１は、等角配置が好ましいが、偶数なら対称位置で
も良い。また、ネジ穴１１の深さは、全数同じか近似し
ていることが好ましく、また、放射状ネジ穴１１の軸線
の交点は回転軸のモーメントのバランスから回転軸上で
一点にあることが好ましい。
穴１１は、等角配置が好ましいが、偶数なら対称位置で
も良い。また、ネジ穴１１の深さは、全数同じか近似し
ていることが好ましく、また、放射状ネジ穴１１の軸線
の交点は回転軸のモーメントのバランスから回転軸上で
一点にあることが好ましい。
【００２０】図２は、本発明を回転砥石のバランス取り
に適用した断面図である。軸５の端部に設けたバランス
調整部６は、調整円板部７と外周に砥石８１を設けた砥
石円板部８とから成っている。前記両円板部は、一体的
でも分離していても良く、また外径も同じでも支障のな
い範囲で違っていても良い。また、前記調整円板部７に
は、軸５の中心線に対し、複数の放射状の深いネジ穴９
が対称、或いは等角配置等でバランス良く設けてあり、
前記ネジ穴９にはバランス調整用としての止めネジ１０
が螺合している。
に適用した断面図である。軸５の端部に設けたバランス
調整部６は、調整円板部７と外周に砥石８１を設けた砥
石円板部８とから成っている。前記両円板部は、一体的
でも分離していても良く、また外径も同じでも支障のな
い範囲で違っていても良い。また、前記調整円板部７に
は、軸５の中心線に対し、複数の放射状の深いネジ穴９
が対称、或いは等角配置等でバランス良く設けてあり、
前記ネジ穴９にはバランス調整用としての止めネジ１０
が螺合している。
【００２１】この状態で所定の回転速度で回転させなが
ら、図示しないバランス取り器により測定を行った後、
アンバランス量の指示通り調整を行う。調整方法は前述
の通りであるが、調整には（２）式の通りｍとｒとの値
が必要であるから、ｍは事前に測定しておく必要があ
り、後刻の面倒を防止する為、使用する全ネジを同じ重
量にしておくと良い。このとき、Δｍはバランサからの
指示値、Δｒはネジ込み変位量を示している。また、ｒ
は、調整円板部７の外周からの止めネジ１０の端面まで
の深さと止めネジ１０の長さとから逆算した値を用いれ
ば良い。
ら、図示しないバランス取り器により測定を行った後、
アンバランス量の指示通り調整を行う。調整方法は前述
の通りであるが、調整には（２）式の通りｍとｒとの値
が必要であるから、ｍは事前に測定しておく必要があ
り、後刻の面倒を防止する為、使用する全ネジを同じ重
量にしておくと良い。このとき、Δｍはバランサからの
指示値、Δｒはネジ込み変位量を示している。また、ｒ
は、調整円板部７の外周からの止めネジ１０の端面まで
の深さと止めネジ１０の長さとから逆算した値を用いれ
ば良い。
【００２２】図３は調整円板と回転体とが一体でない場
合で、例えば、回転体の振動を防止する場合等、同心で
別に付加することもできるものであり、別の調整円板１
１を止めネジ１２で回転体１３の軸１４に取り付けたも
ので、操作は図２の調整方法と同様である。
合で、例えば、回転体の振動を防止する場合等、同心で
別に付加することもできるものであり、別の調整円板１
１を止めネジ１２で回転体１３の軸１４に取り付けたも
ので、操作は図２の調整方法と同様である。
【００２３】また、本装置は、工作機械の主軸または、
空気軸受を使用した高速回転する主軸または、回転テー
ブルのテーブル、半導体のラッピング装置の回転テーブ
ル等に使用可能である。
空気軸受を使用した高速回転する主軸または、回転テー
ブルのテーブル、半導体のラッピング装置の回転テーブ
ル等に使用可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、回転体の軸に放射状に設けた
ネジ穴に螺合した止めネジのラジアル方向の位置調達に
よりバランス取りを行うようにしたので、止めネジの長
さや重量を変えて行う従来装置と比べ、微細な調整加工
が不要となっただけでなく、調整量も従来に比べ、数十
分の１から数百分の１も小さい量を調整することができ
る。
ネジ穴に螺合した止めネジのラジアル方向の位置調達に
よりバランス取りを行うようにしたので、止めネジの長
さや重量を変えて行う従来装置と比べ、微細な調整加工
が不要となっただけでなく、調整量も従来に比べ、数十
分の１から数百分の１も小さい量を調整することができ
る。
【図１】本発明の回転体のバランス調整装置の実施の形
態を示す概略断面図。
態を示す概略断面図。
【図２】本発明を回転砥石のバランス取りに適用した実
施の形態を示す断面図。
施の形態を示す断面図。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す断面図。
【図４】従来のバランス調整装置の一例を示す要部概略
断面図。
断面図。
【図５】図４の装置において、バランスウェイトとして
用いられる止めネジの断面図。
用いられる止めネジの断面図。
【図６】図５の止めネジをネジの螺旋１巻強の厚さに切
断した状態を示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面
図。
断した状態を示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面
図。
１ 円板（調整部材） ２ 止めネジ ３ ネジ穴 ４ 回転中心軸 ６ バランス調整部 ７ 調整円板部（調整部材） ８ 砥石円板部 ８１ 砥石 ９ ネジ穴 １０ 止めネジ １１ 調整円板（調整部材） １２ 止めネジ １３ 回転体 １６ 加工主軸 １７ 工具取付ホルダ １９ 工具取付部 ２１ 調整穴 ２２ 止めネジ ２３ 六角穴部
Claims (8)
- 【請求項１】 回転バランス調整が必要な回転体に一体
的に回転可能に設けられている回転部材と、この回転部
材の回転中心位置から放射状に向けて設けられている複
数のネジ穴と、これらのネジ穴に任意の位置で停止保持
可能に螺合されているバランス調整用の止めネジとから
成ることを特徴とする回転体のバランス調整装置。 - 【請求項２】 前記複数のネジ穴の軸線は、軸方向につ
いて回転中心で一点に交わることを特徴とする請求項１
に記載の回転体のバランス調整装置。 - 【請求項３】 前記複数のネジ穴は、周方向に等角配分
されていることを特徴とする請求項１または２に記載の
回転体のバランス調整装置。 - 【請求項４】 前記複数のネジ穴は、このネジ穴の数が
偶数の場合、回転中心に対し対称配置であることを特徴
とする請求項１、２または３に記載の回転体のバランス
調整装置。 - 【請求項５】 前記複数のネジ穴は、前記回転部材外周
よりほぼ同じ深さであることを特徴とする請求項１、
２、３または４に記載の回転体のバランス調整装置。 - 【請求項６】 前記回転部材は、調整される回転体を構
成する部材と一体であることを特徴とする請求項１、
２、３、４または５に記載の回転体のバランス調整装
置。 - 【請求項７】 前記回転部材は、単独で製作した後、調
整される回転体を取り付けている軸と一体化されている
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載
の回転体のバランス調整装置。 - 【請求項８】 前記回転体は、工作機械の主軸であるこ
とを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載
の回転体のバランス調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5830297A JPH10238594A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 回転体のバランス調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5830297A JPH10238594A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 回転体のバランス調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238594A true JPH10238594A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=13080439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5830297A Pending JPH10238594A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 回転体のバランス調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10238594A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005254357A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 回転テーブル装置および加工装置 |
| JP2006035360A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Yamazaki Mazak Corp | 工作機械のバランサ取付角度算出方法、及び工作機械 |
| CN108458049A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-28 | 中国石油大学胜利学院 | 一种游梁式多井联动抽油系统的可调式共用平衡装置 |
| DE112021000703T5 (de) | 2020-01-24 | 2022-12-01 | Fanuc Corporation | Rotationsvorrichtung |
| KR102476658B1 (ko) * | 2021-08-18 | 2022-12-13 | 김은숙 | 밸런스 보완작업이 간편한 반도체 웨이퍼 척 |
| DE112021003688T5 (de) | 2020-07-10 | 2023-04-27 | Fanuc Corporation | Auswuchtunterstützungsvorrichtung, werkzeugmaschine und verfahren zur unterstützung des auswuchtens |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP5830297A patent/JPH10238594A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005254357A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 回転テーブル装置および加工装置 |
| JP2006035360A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Yamazaki Mazak Corp | 工作機械のバランサ取付角度算出方法、及び工作機械 |
| JP4672299B2 (ja) * | 2004-07-26 | 2011-04-20 | ヤマザキマザック株式会社 | 工作機械のバランサ取付角度算出方法、及び工作機械 |
| CN108458049A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-28 | 中国石油大学胜利学院 | 一种游梁式多井联动抽油系统的可调式共用平衡装置 |
| CN108458049B (zh) * | 2018-01-24 | 2019-11-19 | 中国石油大学胜利学院 | 一种游梁式多井联动抽油系统的可调式共用平衡装置 |
| DE112021000703T5 (de) | 2020-01-24 | 2022-12-01 | Fanuc Corporation | Rotationsvorrichtung |
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| KR102476658B1 (ko) * | 2021-08-18 | 2022-12-13 | 김은숙 | 밸런스 보완작업이 간편한 반도체 웨이퍼 척 |
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