JPS6197545A - 不つりあい位置自動位置決め停止方法および装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は動つりあい試験機等により計測された供試体の
不つりあい位置を、所定の定位置に自動　的に停止させ
る方法および装置に関する。

（ロ）従来技術 例えばモータのアーマチュアの動つりあい試験を行う場
合のように、供試体外周部等にベルトを掛回す等によっ
て供試体を回転駆動するとき、供試体の回転数は試験機
の回転駆動機構の回転数に対して整数比で表わせない状
態となる。このように供試体と回転駆動機構とが同期し
ない場合、計測された不つりあい位置を所定の定位置に
停止させるに当たっては、供試体の絶対位置検出を直接
的に行うことが困難であるため、従来、回転駆動機構に
パルス発生器等を設けて、その出力に基づいて供試体を
停止させる方法が既にいくつか提案されている。

その一つは、パルス発生器により回転駆動機構の駆動モ
ータの１回転ごとに所定数のパルス信号（角度信号）を
発生させ、また、不つりあい検出器（可動コイル等）の
出力をフィルタを通して整形することにより、供試体の
不つりあい位置の回転位相に同期したパルス状の信号（
回転信号）を発生させ、つりあい試験完了時に、供試体
の不つりあい位置が定位置に停止するまでに発生するで
あろう角度信号の数をあらかじめ定数として記憶してお
き、回転信号発生後に角度信号の発生数がその記憶内容
と一致したときに、駆動モータを停止させる方法である
（特開昭５７−３０９２４）。

他の一つは、回転駆動機構に設けられた上述の如きパル
ス発生器の出力パルス信号について、供試体１回転当り
の発生数を記憶し、つりあい試験によって得られた不つ
りあい角度データを上記の記憶値で正規化計算し、その
計算結果を停止に利用する方法である（特開昭５９−７
０９３７）。

しかし、このような従来の方法によってはいずれも、供
試体と回転駆動機構とを連結する駆動ベルトと、供試体
との間にスリップがあると、位置決め停止位置に誤差が
生ずる欠点がある。このスリップは、特に減速中に生じ
やす（、通常、試験回転数から位置決め停止回転数に減
速する工程が必ず存在するから、その問題点は大きい。

更に、後者の方法によれば、供試体の１回転周期と、パ
ルス発生器の出力パルスの１周期が、完全に整数比でな
い場合には誤差が累積されるという欠点もある。

（ハ）目的 本発明の目的は、不つりあい測定完了後、位置決め停止
が行われるまでの間の減速中等において、駆動ベルトと
供試体との間でスリップが生じても、位置決め停止位置
に誤差を生ずることがなく、また、供試体の外径寸法が
変更されても、その外径寸法に係る計算あるいは記憶等
を行うことを必要とせずに、供試体の不つりあい位置を
所定の定位置に自動的に停止させることのできる方法お
よび装置を提供することにある。

（ニ）構成 本発明の位置決め停止方法の特徴とするところは、回転
駆動機構の所定部位の１回転ごとに所定数のパルス信号
を発生せしめて回転パルス信号とし、また、供試体の１
回転ごとに１個のパルス状信号を発生せしめて角度基準
信号とし、更に、つりあい試験時における不つりあい信
号からその信号と所定の関係のもとに同期するパルス状
信号を形成して不つりあい位相信号とし、供試体の試験
回転時において、角度基準信号の発生から不つりあい位
相信号の発生までの間に発生する回転パルス信号を計数
して記憶し、その後、供試体回転数を試験回転数よりも
低速の停止回転数に減速し、この状態において、角度基
準信号の発生後の回転パルス信号の発生数が上述の記憶
内容と所定の関係に達したとき、供試体を停止させるこ
とにある。

また、本発明の位置決め停止装置の特徴とするところは
、回転駆動機構に係合され、その所定部位の１回転ごと
に所定数のパルス信号を発生するパルス発生器と、供試
体外周面における所定の特異部を検出するセンサと、つ
りあい試験機により検出される不つりあい信号から、そ
の信号に所定の関係で同期するパルス状信号を形成する
波形整形回路と、試験回転時におけるセンサ出力および
波形整形回路出力とをそれぞれセットおよびリセット信
号とするフリップ・フロップと、そのフリップ・フロッ
プの出力をゲート信号としてパルス発生器の出力パルス
数を計数する第１のカウンタと、その計数結果を記憶す
る記憶回路と、試験回転数よりも低速の停止回転数で供
試体を回転させた状態において、センサ出力発生後のパ
ルス発生器出力パルス数を計数する第２のカウンタと、
その第２のカウンタの内容が記憶回路の内容に対して所
定の関係に達したことを検出する一致検出手段とを備え
、一致検出手段の出力により回転駆動機構の駆動モータ
を停止させるよう構成したことにある。

（ホ）実施例 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第１は本発明実施例の構成を示すブロック図である。

供試体Ｗは左右の軸受ＩＬ、ＩＲ上に載せられ、駆動モ
ータ２を備えた回転駆動機構３によって回転が与えられ
る。回転駆動機構３は、第２図に供試体Ｗの側面より見
た図で示す如く、モータブー’）３ａ、従動プーリ３ｂ
、３ｃおよびそれらに掛は回された駆動ベルト３ｄ等に
よって構成され、供試体Ｗは駆動ベルト３ｄとの間の摩
擦によって、間接的に回転が与えられる。従って供試体
Ｗは、回転駆動機構３内の何れの構成部材にも接続され
ず、その絶対回転位置を把握することはできない。

供試体Ｗの回転により、その不つりあいに起因して発生
する振動は、左右の軸受ＩＬ、ＩＲ部において不つりあ
い検出器４Ｌ、４Ｒにより検出されるが、その出力はア
ンプ５Ｌ、５Ｒを介して公知の不つりあい演算回路６に
導かれ、供試体Ｗ上の所望位置に設定された左右の修正
面上の不つりあい信号ＵＬ、ＵＲに換算される。

また、供試体Ｗのキー溝Ｗａあるいはフォトマーク等を
フォトセンサ７で検出してその出力をアンプ８によって
増巾することにより、供試体Ｗの回転角度基準信号Ｊを
得る。

上述した不つりあい演算回路６の出力ＵＬ、ＵＲは、そ
れぞれフィルタ９Ｌ、９Ｒにより不要周波数成分が除去
され、不つりあい信号成分Ｕ’　Ｌ。

Ｕ／にのみが抽出される。従うてこのフィルタ９Ｌ。

９Ｒは、供試体Ｗの回転周波数近傍の周波数のみを通過
させる必要があり、その為、上述した回転角度基準信号
Ｊを同期信号とするトラッキングフィルタが用いられて
いる。フィルタ９Ｌ、９Ｒの出力Ｕ’Ｌ、Ｕ’Ｒから、
公知の手法によって左右修正面上での不つりあいベクト
ルが求められ、指示針等に指示されるわけであるが、こ
こではその詳細説明を省略する。

一方、回転駆動機構３の任意のプーリ又は駆動　・モー
タ２の出力軸等には、例えばロータリーエンコーダ等の
パルス発生器１０が設けられており、回転駆動機構３の
所定部位の回転に同期して例えばその単位回転角度当り
１個のパルスを発生してなる回転パルス信号Ｐを得る。

以上の回転角度基準信号Ｊ、回転パルス信号Ｐ、および
左右修正面上での不つりあい信号成分Ｕ’　Ｌ。

Ｕ／Ｒにより、左右の修正面における不つりあい重点が
、以下に示す如き回路構成によって、所定の定位置に停
止される。なお、左右再修正面の不つりあい重点の停止
の仕方は全く同様で、その回路構成も同様であるから、
左修正面に係る回路についてのみ説明し、右修正面に係
る回路についての説明及び図示を省略する。

不つりあい信号成分Ｕ’　ＬはアンプＩＬＬによって増
巾された後、整形回路１２Ｌを介して微分回路１３Ｌに
入力されている。微分回路１３Ｌの出力は、フリップ・
フロップ１４Ｌのリセット信号として入力される。この
フリップ・フロップ１４Ｌには、上述の回転角度基準信
号Ｊがセット信号として入力されている。フリップ・フ
ロップ１４ＬのＱ出力信号は、カウンタ１５Ｌのカウン
トイネーブル信号として用いられている。カウンタ１５
Ｌは、回転パルス信号Ｐをカウント入力信号として、フ
リップ・フロップ１４Ｌの出力信号がＨレベルの間、そ
のパルス数を計数する。なお、このカウンタ１５Ｌには
、回転角度基準信号Ｊがリセット信号として入力されて
いる。

カウンタ１５Ｌの出力は、微分回路１３Ｌの出力ＺＬを
リード指令信号とするメモリ１６Ｌによって記憶される
。メモリ１６Ｌの記憶内容は、加算器１７Ｌによって所
定の定数が加算され、偏差値カウンタ１８Ｌのプリセッ
トデータとして供給される。偏差値カウンタ１８Ｌは回
転角度基準信号Ｊをデータプリセント指令として上述の
プリセットデータをプリセントし、回転パルス信号Ｐを
カウント入力としてこのプリセット値を減算してゆく。

偏差値カウンタ１８Ｌの内容がＯになったとき、駆動モ
ータ２のドライバ１９に信号を発して、駆動モータ２を
停止させるよう構成されている。

次に作用を述べる。第３図は供試体Ｗの試験回転時にお
ける各部の信号波形を示している。フリップ・フロップ
１４ＬのＱ出力信号は、回転角度基準信号Ｊと不つりあ
い零位相パルス信号ＺＬとの位相差に相当する時間だけ
Ｈレベルとなる。従って、このＱ出力信号をカウントイ
ネーブル信号として回転パルス信号Ｐをカウント入力と
するカウンタ１５Ｌの出力値は、供試体Ｗのキー溝Ｗａ
あるいはフォトマーク等の角度基準と、不つりあい重点
の存在位置とのなす角度に対応した数値となる。メモリ
１６Ｌには、試験回転時の最終の時点における上述の数
値が格納されることになる。

次に、供試体Ｗの回転数を、瞬時に停止し得る程度の、
停止回転数にまで減速した後、メモリ１６Ｌの内容に所
定の定数を加算器１７Ｌで加算し、その数値が偏差値カ
ウンタ１８Ｌにプリセントされるが、この定数の加算の
理由は、フォトセンサ７配設位置と停止位置（例えば真
下）との位相差、不つりあい重点と不つりあい零位相と
の位相差（９０°）、および回転駆動機構３の位相特性
の存在と、更に、停止回転数にまで減速後に所定角度以
上の回転が与えられてから停止されるよう、すなわち、
減速域の終了と、同時に停止されて停止時のスリップが
発生しないようにする為である。

供試体Ｗが停止回転数にまで減速された後、回転角度基
準信号Ｊの発生後、上述のプリセット値と同数の回転パ
ルス信号Ｐが発生した時に、ドライバ１９に停止指令が
供給されることになり、従って供試体Ｗはその不つりあ
い重点が所定の定位置にくるよう確実に位置決め停止さ
れることになる。

なお、以上は、左修正面上での不つりあい測定結果に基
づく停止についてのみ説明したが、フィルタ９Ｒの出力
を上述した回路と同様の回路に導、き、ドライバ１９に
しかるべき信号を供給することにより、左修正面での不
つりあい修正後に右修正面上での不つりあい測定結果に
基づく停止を実行することができる。

（へ）効果 以上説明したように、本発明によれば、供試体外周面の
キー溝やフォトマーク等を回転角度基準として、その検
出信号を基に不つりあい位置の検出並びに位置決めが実
行されるので、試験回転数から停止回転数への減速過程
において、駆動ベクトルと供試体との間゛にスリップが
生じても、停止位置に誤差が生ずることがない。また、
供試体直径に係る計算や記憶が一切不要であるとともに
、一旦位置決めを行った後に、例えば修正作業等の為に
供試体を装置から取り外しても、随時子つりあい位置の
位置決めを行うことができ、作業能率が著しく向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図、第２図
その回転駆動機構の説明図、第３図は本発明実施例の各
部の信号波形を示す図である。 ＩＬ、ＩＲ−軸受　　２−駆動モータ ３一回転駆動機構　　３ｄ−駆動ベルト４Ｌ、４Ｒ−・
−不つりあい検出器 ６−不つりあい演算回路 ７・−・フォトセンサ　９Ｌ、９Ｒ−・フィルタｉｏ−
パルス発生器 １２Ｌ−・−整形回路 １３　Ｌ−・微分回路 １４　Ｌ−−一一−フリップ・フロップ１５　Ｌ−カウ
ンタ １６　Ｌ−メモリ １７　Ｌ−加算器 １８　Ｌ−・偏差値カウンタ １９−　ドライバ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動機構によって供試体を試験回転数で回転
   せしめ、その回転により発生する不つりあい信号に基づ
   いて供試体の不つりあいを計測し、その後、上記試験回
   転数よりも低速の回転数で供試体を回転せしめ、上記計
   測結果に基づく供試体の不つりあい位置を所定の定位置
   に位置決め停止する方法であって、上記回転駆動機構の
   所定部位の１回転ごどに所定数のパルス信号を発生せし
   めて回転パルス信号とするとともに、供試体の１回転ご
   とに１個のパルス状信号を発生せしめて角度基準信号と
   し、更に、上記不つりあい信号から当該不つりあい信号
   と所定の関係のもとに同期するパルス状信号を形成して
   不つりあい位相信号とし、供試体の試験回転時において
   、上記角度基準信号の発生から上記不つりあい位相信号
   の発生までの間に発生する上記回転パルス信号を計数し
   て記憶し、その後、上記低速の回転時において上記角度
   基準信号の発生後、上記回転パルス信号の発生数が上記
   記憶内容と所定の関係に達したとき、供試体を停止させ
   ることを特徴とする不つりあい位置自動位置決め停止方
   法。
2. （２）つりあい試験機の軸受上に支承された供試体を、
   回転駆動機構により試験回転数で回転させてつりあい試
   験を行い、その計測結果に基づいて、供試体に上記試験
   回転数よりも低速の回転を与えた状態において供試体の
   不つりあい位置を所定の定位置に停止させる装置であっ
   て、上記回転駆動機構に係合され、その所定部位の１回
   転ごとに所定数のパルス信号を発生するパルス発生器と
   、供試体外周面における所定の特異部を検出するセンサ
   と、つりあい試験機により検出される不つりあい信号か
   ら、その不つりあい信号に所定の関係で同期するパルス
   状信号を形成する波形整形回路と、試験回転時における
   上記センサ出力および上記波形整形回路出力とをそれぞ
   れセットおよびリセット信号とするフリップ・フロップ
   と、そのフリップ・フロップ出力をゲート信号として上
   記パルス発生器からのパルス信号を計数する第１のカウ
   ンタと、その計数結果を記憶する記憶回路と、上記低速
   の回転時において上記センサ出力発生後の上記パルス発
   生器からのパルス信号を計数する第２のカウンタと、そ
   の第２のカウンタの内容が上記記憶回路の内容に対して
   所定の関係に達したことを検出する一致検出手段とを有
   し、その一致検出手段の出力により上記回転駆動機構の
   駆動モータを停止させるよう構成したことを特徴とする
   不つりあい位置自動位置決め停止装置。