JPS59118368A - 複式連動電動機付長距離環状振動バレル加工機 - 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】 この発明は長距離環状振動バレル加工機乞加振するに当
り、単数組または複数組の発振機を槽に固定したもので
、−組の発振機は少なくとも三筒の電動機とその軸端に
とりつり“たアンノくランスウェイトにより４’ｉ＋’
；成され、その進み角及び回転速度を任だ；に制御する
とともて各発振機間の進み角も任意にＸｉ］］］御しう
るようにし、マスの状態（工作物の種づゴ１及びその装
入量、研磨石の種類及びその装入量、コンパウンドの独
９など）、加工月的（荒加工又は仕上加工）、−周に要
する時間など目的に適合した加工を行なうように制御可
能とした複式連動電動機付長距離環状振動・くレル加工
機に関するものである。

従来、この種の加工機において、複数筒の発振機ン設置
し、回転角位相を任意の値に同期させ、振動力ロエの安
定と加工能率の向上をばがることを出願人は提案したが
、この方法によると一箇の発振機における進み角は固定
であり、比較的広い範囲にわたる振動状態の変更をおこ
ない得ない欠点があった。

然るにこの発明によれば一組の発振機に安価な汎用電動
機〔例えば三相誘導電動機等〕二個以上ヲ防用し、その
軸錨；にそれぞれアンバランスウェイトをとりつけ、こ
れらのアンバランスウェイト間の進み角を制御可能とし
たもので、このような発ｍ１ｆｆをバレル槽の中心に一
組又はバレルの長手方向に複数組を設置し、各々の電動
機の回転数をプロセッサーの指令により周波数変換装置
（インバーターうで制御し、−組の発振機内における進
み角、発振機相互間における進み角、電動機の回転数な
どが必要な値となるようにしたので、加工条件の改変が
容易であり、目的に適応した加工茶ことに成功したもの
である。ここに複式の名称な用いたのは、各組の発振様
の電動機が複数箇乞もって構成されるためである。いま
この発明の装置の詳７箭を第１図及び第２図によって説
明すれば次のとおりである。この￥施例は、２組の発振
機の回転を同期させる場合について示したものであるが
、２組以上の発振機についても同様に割切ｊできる。

即ちバレル３の中央空間の底板グに電動機りａ、りｂ及
１ｒｇａ、、ｇｂを図に示すように取付げ一対の′Ｌｄ
動磯をそれぞれ同軸に設置する。

この電動・観は比り佼開安価な汎用電動・槻（三相誘導
電動、限等）がオリ用出来ろ。これらの電動機の上下軸
端にはそれぞれアンバランスウェイト１０．１０ａ、／
／、／／　ａ　’ｒ取付け、主軸の回転（（よって発生
ずる遠・し・力（・でよってバレル（／こ振動を与え、
マスにバレル軸の回りの螺／ｉか流動運動と共に軸方向
への循環運動を与え、工作物の加工を行なう。バレルの
全長は全幅の数倍乃至数拾倍であって、最適には５倍乃
至７８倍内外とし、バレル３の底部に清って機台／上に
多数個のスプリングλ、−が配置され、該スプリングコ
、２上に両端で対向する一対の半円形バレル３ａ、３ｂ
’１ｇ一対の平行する直線状バレル３ｃ、、３ｃＪで接
続して環状に一体化したバレル３を懸垂して振動可能に
支承している。振動装置における進み角を変換する装置
の原理は第２図に示す。この図においては電動機夕ａ、
夕す及び４ａ、Ａ　Ｉ）をもって振動発生用電動機を構
成し、そのおのおのの軸に固定したアンバランスウェイ
ト１０．１０ａ及び／へ／／ａの間の角位相差を制御す
るために、画用周波数電源りよりインバーターざ、ｇａ
、ｇｂ、ざｃ’ｆ７経て電動ｍ’５ａ、５ｂ、４ａ、ｘ
ｂに接続する。またこのインバーターの出力周波数、し
たがって電５ｉ７Ｉ截５ａ、５ｂ、乙ａ、乙１〕の回転
数はプロセッサー／りによって制御されるようになって
いる。

回転角位相を検出する信号発生装置の一例として、第２
図にはエンコーダー（パルス発生装置〕を使用する例を
示しである。すなわち谷型動機の回転軸７、ｑａ、９ｂ
、９ｃと機台ｌに固定された公知のエンコーダー／３、
／３ａ、／３ｂ、／、？ｃと’ｊ２フレキシブルなケー
ブル、／、２、／、２　ａ　、　、／、！　ｌ）、１．
２ｃ（癲続して前記の回転軸？、９ａの回転角位相をエ
ンコーダーによって荻゛出する。該エンコーダーの出力
はプロセッサー／ｌｌ（／ｉｎ接続されている。前記エ
ンコーダーの代りに第３図に示すように各重錘１０．１
０ａの先端（又は上方）にドッグ／９ａ、／９１）を設
け、その外方（又は上方）に磁気近接スイッチ群−〇ａ
、、２０ｂｆ７設けてアンバランスウェイトの通過を検
知しても同様の作用を行なわせることができろ。この近
接スイッチ群は第３図に示すように円周方向に多数（図
には７６箇の場合が画いである）設け、任意め起点Ｏ，
Ｏ′を標準にしてその角位置をプロセッサーに信号で送
れるようになっている。ｉ／図ないし第３図の／！ｉは
表示盤であって、電動機の回転速度、電動機群における
アンバランスウェイトの進み角、両電動磯群の間の各位
相差など必要なデータをアナログ的又はデジタル的に表
示するとともに、これらを手動調節するための調節器と
そのつまみを付属する。また第３図中Ｐ、Ｐ′は同図に
示していない〆もう一方の振動系Ａａ、ｇｂ（第２図々
示）ビ制御するための回路の端末を示している。

これらのアンバランスウェイト間の制御項目ヲさらに明
瞭ならしめるためベクトル線図を用いて表示すれば第グ
図に示すとおりである。第９図においてＯ，Ｏ″はこの
バレルの中心軸、０、Ｏ′はそれぞれ電動機りａ、りｂ
及びＡａ、乙１〕の位置とし、Ａ、Ｂはアンバランスウ
ェイト１０．１０ａによる遠心力、Ｃ，Ｄはそれぞれア
ンバランスウェイト／へ／／ａによる遠心力を表わす。

一般に図に示すように下方重錘による遠心力Ｂ、ＤｑＡ
、Ｃより太きくし、かつ進み角ａ、βを与えろ。またＡ
、Ｂの合力■（とＣ，］）の合力Ｓとの間に存在する進
み角をγとする。この方式においては、Ａ、　Ｂ、Ｃ，
Ｄの大きさはそれぞれの電動機の回転数を変更すること
により変えることができ、α、β、γの値はエンコーダ
ー／３、／３ａ、　／３ｂ、ｉ３ｃによって検出される
アンバランスウェイトの位置の相互関係によって決定す
ることができろ。また通常の定常運転状態においてはα
、β、γを一定にするため９箇の電動機のすべては同一
回転数で回転するものとし、回転数の変更は全体的に振
動力を増減する場合又はα、β、γの値を変更する場合
に限られる。図中／乙、／７はスクリーン、２／は固定
堰である。

次に第夕図、第３図はバレルの形状を変えた他の実施例
である。

即ち半円形バレル３ａ、３ｂは夫々マスの流動方向〔矢
示／ｇ、／ｇｂ〕に下降勾配で取付けられ、直線状バレ
ル３Ｃ５３ｄは夫々マスの流動方向（矢示／ｇａ、／ｇ
Ｃ〕に上昇勾配で取付けられると共に、半円形バレル、
３ａ、、３ｂおよび直線状バレル３Ｃ１３ｄは夫々の端
部で内面円滑に接続されたもので、信号発生装置、プロ
セッサー、周波数変換装置などは前記実施例と総て同様
である。バレルをこのような形状にするとコーナ一部に
おける流動が更に良くなり選別効果も向上する。

次に第７図は第１図及び第２図に示した装置におけるバ
レル３の外側に相１以形状のバレル３′乞／個設置した
もので、内外二重のバレルを有する加工機である。この
実施例によれば一台の加工機で２種の異なった加Ｘｔｔ
同時に行うことが可能となり、例えば外側のバレル３′
で粗仕上を行ない、続いて内側のバレル３で光沢壮士を
行なうこともでき、また外側のバレル３′で研磨等の加
工を行ない続いておが粉、とうもろこししんの粉（コン
コブ）等の乾燥材乞装入した内側のバレル３で乾燥処理
を行なうこともできる。また二車のみならず相１以形の
バレルを内外多重（三重以上）Ｋ構成して多種のカロエ
を同時に行なうこともできる。また多段に構成する事も
可能である。前記における各種におけるマスの流動は矢
示２３．２３ａ、、２．７ｂ、　、２３ｃ、λり、２グ
ａ、２’ｌｂ、；１ｌｌｃのように行われる。またスク
リーン／り、７７′からの移動は矢示乃、Ω乙の通りで
ある。

以上述べたような構造にもとづき、この装置の作動を説
明する。

この装置における制御項目は加工条件にしたがって全電
動機の定常回転数・各振動発生装量における上下重錘間
の進み角α及びβ、両振動発生装置間における進み角γ
の３項１−Ｊであり、それぞれ電動機よａ、りｂ、Ａａ
、ｘｂの回転数を制御することによって行ない、その要
項は次のとおりであり、その流れ図は第５図に、回路の
模式図は第７図に示す。まずバレル３内に研磨拐及び工
作物、要すれば水及びコンパウンド（以下これらの装入
物の総称をマスと呼ぶこととする）を装入し、電動機り
ａＳ　タｂ、乙ａ、乙１〕を始動する。このときの回転
数は全電動機とも同一とし、前身て経験的に知られた回
転数か、最適条件の弔」明していないとき１武試行の回
転数とし、これらの回転数をこんごＮと略記する。電動
機が回転乞開始すると、エンコーダー／３、ｉ３ａ及び
／３ｂ１／３Ｃは発生する信号をプロセッサー／１１．
碍入力して、エフ　コ−ターカラン°ロセソサ−／ｌｌ
へも電動（俵りａｌりす、乙ａ、乙すのアンバランスウ
ェイトがどの角位置で回転しているかを入力する。プロ
セッサー／ダは電動機群ｒａ、ｒｂのうちの一つ？基準
として他の電動機の回転速度と回転角位相のずれを計算
し、それが規定値ａになるように一方の電動機の回転を
早め、または遅くさせる。この際回転速度を早めるか遅
めるかは角位相差の相違によって早く規定値に達する方
向に選択する。また他の電動機群６ａ、乙１〕について
も同様に角位相差βを規定値に設定する。この場合電動
機りａ、りｌ）における角位相差と乙ａ、乙すにおける
角位相差とは同一である必要はない。両者の角位相差が
ともに設定値になったならば、アンバランスウェイト１
０．１０ａ及び／／、／／ａ間の合力方向の位相差γを
設定値とする。この設定にエンコーダー／３、／３ａ、
ｎｂ、７３Ｃによって検知されるアンバランスウェイト
の回転角位置よりプロセッサー／り内において計算を行
ない、規定角になるようにプロセッサー／ダの指令によ
りインバーターｇｂ、ｇｃの発生する周波数を変更し、
電動機ｘａ、ｘｂの回転数を変更する。以上がすべて設
定値となったならば、電動イ賎は同一回転数で回転し定
常運転に移る。加工条件、すなわち電動機の基本回転数
、各角位相差α、β、γのいずれかを変更するときには
第７図において、各々の設定つまみによって設定するが
、振動振１１＠又は力Ｕ速度をセンサーによって検出し
、つねに最適又は設定振動状態に保持するいわゆる適応
制御を行なうこともできる。以上述べたようにこの発明
によれば長距離環状振動バレル加工機において発振機と
なるアンバランスウェイトの回転数及び各々の発振機の
進み角及び発振機相互間の進み角を任意に調整すること
ができるので、振動条件ケ変更することが容易であり、
理想的な長距離環状振動バレル加工機ン得ることができ
るなどの諸効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の制御系を付加した平面図、
第２図は同じ（一部を切断した平面図、第３図は同じく
ドッグとアンバランスウェイトと電磁制御系の系統図、
第り図は同じくアンバランスウェイトの制御な示すベク
トル図、第５図はこの発明の実施装置の平面図、第６図
は同じく正面図、第７図は同じく他の実施装置の平面図
、第５図はこの発明の実施態ａを示すブロック図、第り
図は同じく制御系のブロック図である。 ｌ・・機台　　３・・バレル　　グ・・底板５ａ、　　
　５ｂ、　　　乙　ａ、　　　Ａｂ−−’ｔｊｆ、動＋
’ｌ　　　　　　　ｇ、ｇａ。 ｇ　ｌ）、ｇｃ−−イア　バーター　　ン、９ａ、９ｂ
。 ９ｃ・・電動機軸　　１０．１０ａ、／／、／／ａ°・
アンバランスウェイト　　／、２、／２　ａ　、、、／
、２　ｂ　＋、／、２　Ｃ−−７レキンフ／ｌｚ７ヤ７
　）　　　／、３、／Ｊａ、／Ｊｂ、／、３Ｃ・・エン
コーグ−／４・・グロセノサー／９ａ１／９１〕・・ド
ッグ　　ｒｏａ、　、２０ｂ　・−４ｉＢ気近接スイツ
チ 特許出願人 株式会社敷島チップトン 代理人 鈴木正次 第４図 Ａ　　　○ 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　　　殿１．　事件の
表示 昭和５７年　特　許　願第２０ケ３ｇ１号事件との関係
　　特許出願人 ４、代　理　人　（郵便番号１６０） 住所東京都新宿区信濃町２９番地徳明ビル電話　東　京
　（３５３）　　３４０　７　（代）（２〕　　明細書
中、特許請求の範囲の欄（３〕　　図面中、第１図、第
５図、第６図、第７図。 ２　補正の内容 （／〕　　願書中「認　特許請求の範囲に記載された発
明の数２」とあるを削除する。 （，２）図面および特許請求の範囲は別紙の通り訂正す
る。 と　添付四妊の目録 （１）　　訂正請求の範囲を記載したΔ而　　　　７通
（，２）　訂正図面　　　　　　　　　　　　　　１通
特許請求の範囲 （１）両端で対向する一対又は複数対の半円形バレルと
、該半円形バレルの両端を同数対の平行する直線状バレ
ルで一体化した長距離環状振動バレルを振動可能に設置
した装置において、該バレルの長手方向の中心線上に、
軸を上記バレルに対し垂１０にした二部の′電動機より
成る複数組の発振機を固定し、上記のも電＃Ｊ磯の軸端
には力ｎ振力を与えるアンバランスウェイトを固定し、
前記ｔｔｎ機の入力はそれぞれプロセッサーによって出
力周波数が制御される周波叡変換装置を通じて商用周波
数電源と接続し、かつ前記各電動機の回転軸に回転軸の
角位相を検出し、前記プロセッサーへ角位相馨示す信号
を送るための信号発生装置を設け、アンバランスウェイ
トを夫々同一方向に、且つ各組のアンバランスウェイト
の間には設定進み角を保持するように同期せしめると共
に各発振機の合成遠心力の間にも設定進み角を保持する
よう□□□同期せしめて、連続回転するようにしたこと
を特徴とする複式電動機料長距離環状振動バレル加工機
（２）半円形バレルはマスの移動方向に夫々下降勾配を
有し、かつ直線状バレルはマスの移動方向に夫々上昇勾
配を有するように構成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のｆす式連動電動機付艮距離環状振動バ
レル加工機 （３ｊ＠電動機の回転数及びアンバランスウェイトの進
み角はアナログ的又はテジタル的に表示され、上記値を
可変にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１瑣記載
の複式連動電動伝刊長距離環状振り、ｉ／Ｉバレル力ロ
工機 王様）信号発生装置は回転軸周辺に対し、所定角間隔て
設けたパルス発生装置とした特許請求の範囲第１項記載
の復式連動電動機付長距離環状振動バレル加工機 （到　信号発生装置は各回転軸上のドッグとこれを検出
するために該ドッグの周辺に所定角間隔に設けたセンサ
ーとした特許請求の範囲第１項記載の複式連動電動磯付
艮距離環状振動）くレル加工磯手続補正書（自発） 昭和Ｓり年コ月２日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　　　殿１、　事件の
表示 昭和５７年特　許　願第ａＯ’ｌＪｇ１号２、　：、２
４８Ａ’）　名称　　複式連動電動機付長距離３、補正
−ｔ−する者　環状振動・くレル加工機事件との関係　
　特許出願人 名　称　　株式会社敷島チップトン ４、　代　理　人　（郵便番号１６０）住所東京都新宿
区信濃町２９番地徳明ビル幹）図　面 ２　補正の内容 （１）　　特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 μ）明細書６頁９行目に「同軸に」とあるを「軸線が一
致するように」と訂正する。 （３）明細書ｇ頁３行目の「回転軸ワ、９ａＪの後に「
および回転軸？ｂ、９ｃそれぞれ」を挿入する。 ｌ４ｔ）　　明細書ｇ頁／３行目に「起点０，０」とあ
るな「起点Ｍｏ、Ｍｏ’Ｊと訂正する。 し）明細書ワ頁７行目に「中心軸」とあるな「長手方向
の中心線」と訂正する。 Ｃ）明細書／θ頁Ｓ行目乃至乙行目に「図中／Ａ、　／
？・・・である。　」とあるを削除す全。 （η　明細書１０頁／ｇ行目の「向上する。」の後に「
図中／６はフラップ％／７はスクリーン、２／は固定堰
である。」を挿入する。 （ｇ）　　明細書中「図面の簡単な説明」を下記の通り
訂正する。 記 図面の簡単な説明 第１図はこの発明の実施例の制御系を付加した平面図、
第一図は同じ（一部を切断した正面図、第３図は同じく
ドッグとアンバランスウェイトと電磁制御系の系統図、
第り図は同じくアンバランスウェイトの制御を示スヘク
トル図、第左図はこの発明の実施装置の平面図、第６図
は同じく正面図、第７図は同じく他の実施装置の平面図
、第３図はこの発明の実施態様を示すブロック図、第７
図は同じ（制御系のブロック図である。 ハ・磯声　　３・・バレル　　グ・・底板３ａ、左す、
乙ａ、ｌ、ｂ−−電動＠　　　ｇ　ｂ　ｇ　ａ−ｇｂ、
ｇｃ−−インバーター　　ワ、ｔａｂ９ｂ−９０・・電
動機軸　　１０、／θａ、／／、／／ａ・・アンバラン
スウェイト　　／ｕ、　／ｕａ、　Ｄ、ｂ、／ΩＣ・・
フレキシブルシャツ）　　　／３．　／、？ａ、　／ｊ
ｂ％／３Ｃ・・エンコーダー　　／１７．ＯＯプロセッ
サー／９ａ、／９ｂ　”　　ドッグ　　２０ａ、　＄ｂ
　−−磁気近接スイッチ群 （？）図面中、第１図ないし第３図乞添付の通り訂正す
る。 と　添付書類の目録 Ｖ）訂正図面（第１図ないし第３図）　　／通特許請求
の範囲 （１）　　両端で対向する一対又は複数対の半円形ノく
レルと、該半円形バレルの両端を同数対の平行する直線
状バレルで一体化した長距離環状振動ノくレルを振動可
能に設置した装置において、該ノくレルの長手方向の中
心線上に、軸を上記ノくレルに対し垂直にした三筒の電
動機より成る複数組の発振機を固定し、上記の各電動機
の軸端には加振力を与えるアンバランスウェイトを固定
し、前記電動機の人力はそれぞれプロセッサーによって
出力周波数が゛制御される周波数変換装置を通じて商用
周波数電源と接続し、かつ前記各電動機の回転軸に回転
軸の角位相を検出し、前記プロセッサーへ角位相を示す
信号を送るための信号発生装置を設け、アンバランスウ
ェイトを夫々同一方向に、且つ各組のアンバランスウェ
イトの間には設定進み角ヲ保持するように同期せしめる
と共に各発振機の合成遠心力の間にも設定進み角を保持
するように同期せしめて、連続回転するようにしたこと
を特徴とする複式’Ａ　ＴａＪ　？ｌＥ動機付長距離環
状振動バレル加工機Ｃ２）　　半円形バレルはマスの移
動方向に夫々下降勾配を有し、かつ直線状バレルはマス
の移動方向に夫々上昇勾配を有するように構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複式連動電動
機付長距離環状振動バレル加工機 （３）各電動機の回転数及びアンバランスウェイトの進
み角はアナログ的又はデジタル的に表示され。 上記値を可変にしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の複式連動電動機付長距離環状振動バレル加工
機 （１１，）信号発生装置は回転軸周辺に対し、所定角間
隔で設けたパルス発生装置とした特許請求の範囲第１項
記載の複式連動電動機付長距離環状振動バレル加工機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　両端で対向する一対又は複数対の半円形ノく
   レルと、該半円形バレルの両端を同数対の平行する直線
   状バレルで一体化した長距離環状振動ノくレルを振動可
   能に設置した装置において、該ノ（レルの長手方向に、
   軸を上記バレルに対し垂直にした三筒の電動機より成る
   複数組の発振機乞固定し、上記の各電動機の軸端には加
   振力を与えるアンバランスウェイトを固定し、前記電動
   機の入力はそれぞれプロセッサーによって出力周波数が
   制御される周波数変換装置を通じて画用周波数電源と接
   続し、かつ前記各電動機の回転軸に回転軸の角位相を検
   出し、前記プロセッサーへ角位相を示す信号を送るため
   の信号発生装置ヲ設け、アンバランスウェイトを夫々同
   一方向に、且つ各組のアンノ（ランスウェイトの間には
   設定進み角を保持するよう同期せしめて連続回転するよ
   うにしたことを特徴とする複式連動電動機付長距離環状
   振動バレル加工機（２］　　半円形バレルはマスの移動
   方向に夫々下降勾配を有し、かつ直線状バレルはマスの
   移動方向に夫々上昇勾配を有するように）１１４成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複式連動
   電動機付長距離環状振動バレル加工機（３）各電動機の
   回転数及びアンバランスウェイトの進み角はアナログ的
   又はデフタル的に表示され、上記値を可変にしたことケ
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複式連動電動機
   付長距離環状振動バレルカ目工磯 ｔ４＝ｊ　　化号発生装音（よ回転軸周辺（（対し、所
   定角間隔で設けたパルス発生装置とした特許請求の範囲
   第１項記載の複式連動電動機付長距離環状振動バレル加
   工機 （り）信号発生装置は各回転軸上のドッグとこれを検出
   するために該ドッグの周辺に所定角間隔に設けたセンサ
   ーとした特許請求の範囲第１項記載の複式連動電動機付
   長距離環状振動バレル加王様 （乙）　　両端で対向する一対又は複数対の半円形バレ
   ルと該半円形バレルの両端を同数対の平行する直線状バ
   レルで一体化した長距離環状振動バレルを振動可能に設
   置した装置において、該バレルの中心に三筒の電動機よ
   り成る発振機を固定し、上記の各電動機の軸文：：Ａに
   は加振方を与えるアンバランスウェイトラ固定し、前記
   電動機の入力はそれぞれプロセッサーによって出カ周彼
   数が制御される周波数変換装置を通じて商用周波数電源
   と接続し、かつ前記各電動機の回転軸に回転軸の角位相
   を検出し、前記プロセッサーへ角位相を示す（Ａ号を送
   るための信号発生装置を設け、アンバランスウェイトを
   夫々同一方向にかつ設定進み角？保持するよう同期せし
   めると共に、各発振機の合成遠心力の間にも設定進み角
   を保持するよう同期せしめて、連続回転するようにした
   ことを特徴とする複式電動機付長距離環状振動バレル加
   工機 （７〕　　半円形バレルはマスの移動方向にそれぞれ下
   降勾配を有し、かつ直線状バレルはマスの移動方向にそ
   れぞれ上昇勾配を有するように構成し