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JP2543679B2 - 不釣合点位置決め方法とその方法に用いる装置 - Google Patents

不釣合点位置決め方法とその方法に用いる装置

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JP2543679B2
JP2543679B2 JP61204640A JP20464086A JP2543679B2 JP 2543679 B2 JP2543679 B2 JP 2543679B2 JP 61204640 A JP61204640 A JP 61204640A JP 20464086 A JP20464086 A JP 20464086A JP 2543679 B2 JP2543679 B2 JP 2543679B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電動機の回転ローター、ファン、回転軸等の
様な回転のバランスを要求される回転体の不釣合点の位
置と量を測定して修正、加工をする為に用いる不釣合点
位置決め方法と装置に関する。
(従来の技術) 従来のノーマーク、ノーセンサー方式の位置決め方法
と装置は不釣合位相信号をトリガーとして、ステッピン
グモーターパルス、又は、ロータリーエンコーダパルス
等単位回転角毎のパルス状の信号をプリセットカウンタ
ーに入力して、所定の位置に不釣合点が止まる様にプリ
セット値を選ぶ事により被測定物を停止させている。こ
の場合、測定回転から減速開始して停止するまでに、一
度低速定回転にして、カウントアップを待つ必要が有
り、単位回転角毎のパルス信号のカウント値とプリセッ
ト値が一致した時、瞬時停止させている (発明が解決しようとする問題点) 上記の様な従来の方法では、低測定回転後のカウント
アップ時の瞬時停止による駆動ベルトと被測定物との間
のスリップが位置決めの最も大きな誤差の要因になって
いる。又、カウントアップの為に低速定回転が必要で位
置決め時間の短縮につながらない。
また、位置決め時の被測定物と駆動ベルトとのスリッ
プをできるだけ少なくするための駆動モーターのスロー
ダウン時間の調整と、不釣合点を所定の位置に停止させ
るためのプリセットカウンターのプリセット値の調整と
の二つの煩わしい調整作業を必要とし、この二つの調整
は相互に干渉しあうため問題が多い。また、従来の方法
では、高速測定回転と、位置決め時の低速定回転の設定
及び制御信号が必要である。
また、位置決めに必ず単位回転角毎のパルス状の信号
発生手段とプリセットカウンターが必要であるので装置
が高価になるという問題点がある。
(問題点を解決する為の手段) 前記の様な問題点を解決する為に本発明がなされたの
であって、本発明による不釣合点位置決め方法では、回
転体の不釣合測定において、駆動制御手段の測定モード
により被測定物を駆動装置にて高速回転させて不釣合位
相信号を得た後に、該不釣合位相信号をトリガーとして
前記駆動制御手段を位置決めモードに切り換えて前記駆
動制御手段から前記駆動装置への制御信号を時間の経過
に応じて変化するよう設定された所定の変化特性に基づ
いて変化させて、所定の経過時間後に被測定物が停止す
るように制御することによって、前記所定の経過時間と
前記所定の変化特性に基づいて一義的に決定されるとこ
ろの、トリガーとした不釣合位相信号を検出した位置と
不釣合点の停止位置との角度差に基づいて、不釣合点の
停止位置を決定するようにした。
また、前記の駆動制御手段から駆動装置への制御信号
を、コンデンサーに充電された電荷を放電させるときに
得られる、コンデンサーの端子電圧の変化に基づいて制
御するとよい。
そして、本発明にかかる不釣合点位置決め装置では、
被測定物を回転駆動する駆動手段と、前記被測定物を前
記駆動手段にて高速回転させる測定モードと前記被測定
物の回転を制御信号に基づいて減速して停止させる位置
決めモードを持つ駆動制御装置と、高速回転する前記被
測定物から不釣合位相信号を得る不釣合位相信号発生装
置と、前記不釣合位相信号をトリガーとして前記駆動制
御手段を測定モードから位置決めモードに切り換えるゲ
ート回路と、前記駆動制御装置の位置決めモードによっ
て、前記制御信号を時間の経過に応じて変化するよう設
定された所定の変化特性に基づいて変化させて、所定の
経過時間後に被測定物を停止させるように制御する信号
制御手段と、を設けることによって、前記所定の経過時
間と前記所定の変化特性に基づいて一義的に決定される
ところの、トリガーとした不釣合位相信号を検出した位
置と不釣合点の停止位置との角度差に基づいて、不釣合
点の停止位置を決定するよう構成するという手段を講じ
た。
また、前記の信号制御手段が、コンデンサーと抵抗器
を持つミラー積分回路を含むものとしてもよい。
また、前記のミラー積分回路の抵抗器を可変抵抗器と
してもよい。
(作用) 本発明にかかる不釣合点位置決め方法によれば、駆動
制御手段の測定モードにより被測定物を駆動装置にて高
速回転させて不釣合位相信号を得た後に、該不釣合位相
信号をトリガーとして前記駆動制御手段を位置決めモー
ドに切り換えて前記駆動制御手段から前記駆動装置への
制御信号をコンデンサーの放電特性等をもとに、時間の
経過に応じて所定の変化特性に基づいて変化させると、
所定の経過時間後に被測定物は停止する。
このとき、トリガーとした不釣合位相信号を検出した
位置と不釣合点の停止位置との角度差は、前記所定の経
過時間と前記所定の変化特性に基づいて一義的に決定さ
れるので、不釣合位相信号を検出した位置を基にして不
釣合点の停止位置は一義的に決定される。
さらには、トリガーとした不釣合位相信号を検出した
タイミング、即ち減速開始のタイミングから停止するま
での経過時間を調整することにより、即ち、変化特性を
調整することにより、被測定物の不釣合点が停止する位
置は、所望の位置に調整される。
そして、本発明にかかる不釣合点位置決め装置によれ
ば、測定モードにおいては、被測定物を前記駆動手段に
て高速回転させ、不釣合位相信号発生装置によって、高
速回転する前記被測定物から不釣合位相信号を得る。
ゲート回路により、前記不釣合位相信号をトリガーと
して駆動制御手段を測定モードから位置決めモードに切
り換えると、信号制御手段は、前記制御信号をミラー積
分回路等により、前記制御信号を時間の経過に応じて変
化するよう設定された所定の変化特性に基づいて変化さ
せて、所定の経過時間後に被測定物を停止させるように
制御する。
このとき、トリガーとした不釣合位相信号を検出した
位置と不釣合点の停止位置との角度差は、前記所定の経
過時間と前記所定の変化特性に基づいて一義的に決定さ
れるので、不釣合位相信号を検出した位置を基にして不
釣合点の停止位置は一義的に決定される。
さらには、トリガーとした不釣合位相信号を検出した
タイミング、即ち減速開始のタイミングから停止するま
での経過時間を調整することにより、即ち、変化特性を
調整することにより、被測定物の不釣合点が停止する位
置は、所望の位置に調整されるのである。
(実施例) 以下に本発明による実施例を第1図及び第2図に基き
詳細に説明する。第1図は本発明による実施例のブロッ
ク図、第2図は、この実施例の動作及び波形を示す図で
ある。
まず、高速測定回転中の不釣合位相信号による位置決
めの為の減速から停止までの説明は下記の通りである。
第1図において被測定物1を駆動モーター2で回転さ
せ、振動検出器3よりの振動検出信号をフィルター4に
導き、不釣合信号を得る。該不釣合信号より得られた不
釣合量は、不釣合量測定回路14により測定、記憶され
る。次に不釣合信号を不釣合位相信号発生器5に入力し
不釣合位相信号を得る。即ち、前記の振動検出器3、フ
ィルター4及び不釣合位相信号発生器5で不釣合位相信
号発生装置を構成している。ゲート回路6には、制御部
11からの位置決めスタート信号と前記不釣合位相信号が
入力され、この2つの入力がある時(T3)このゲート回
路6は出力を出す。この出力でフリップフロップ7のQ
出力がトリガーされ駆動制御電圧発生器17のアナログス
イッチ9が閉じる。この時アナログスイッチ8は制御部
11からの信号で開いているので、チャージコンデンサー
Cに充電されていた電荷が放電抵抗VR2を通して放電さ
れて、端子電圧が時間の経過とともに徐々に降下する。
なお、前記チャージコンデンサーCと放電抵抗VR2とで
構成されるCRタイマーで信号制御手段を構成している。
チャージコンデンサーCの端子電圧が時間の経過とと
もに徐々に降下すると、前記駆動制御電圧発生器17から
出力される駆動制御電圧15が徐々に下降し、電圧−周波
数変換器12の発振周波数が前記駆動制御電圧発生器17の
出力下降に対応して徐々に低くなる。
そして、所定の経過時間後には、前記駆動制御電圧発
生器17にてミラー積分によるCRタイマーを形成するチャ
ージコンデンサーCの電荷の放電が完了して前記駆動制
御電圧15が停止電圧になるので、前記電圧−周波数変換
器12の発振が停止する。前記電圧−周波数変換器12の発
振が停止すると、ドライバー13で駆動される駆動モータ
ー2は停止するので、被測定物1は停止する。
ここで、アナログスイッチ9が閉じてから被測定物1
が停止するまでの経過時間は、前記駆動制御電圧発生器
17から出力される駆動制御電圧15が徐々に下降して停止
電圧になるまでの時間によって決定される。そして、駆
動制御電圧15が停止電圧になるまでの時間は、前記チャ
ージコンデンサーCの電荷の放電が完了するに要する時
間によって決定される。放電完了に要する時間は、電荷
の放電のさせかた、即ちチャージコンデンサーCと放電
抵抗VR2とで構成されるCRタイマーの設定によって決定
されるのである。
そこで、CRタイマーを構成する放電抵抗VR2の値に応
じて、アナログスイッチ9が閉じてから被測定物1が停
止するまでの経過時間と回転数の変化特性とが決定され
るのである。経過時間と回転数の変化特性とが決定され
れば、その経過時間内に被測定物1が回転する量は、経
過時間に応じて一義的に定まる一定の回転量となる。回
転量が定まれば、アナログスイッチ9が閉じたときに
は、不釣合点は振動検出器3と特定の角度(振動検出器
3が速度検出形である場合には90゜)をなす位置にある
ため、その位置を基準として不釣合点の停止した位置が
定まるのである。
実際には、放電抵抗VR2を種々の値にした場合の、不
釣合点の停止位置を実験によって確認することによっ
て、放電抵抗VR2の値と停止位置との関係を把握すると
よい。
このようにして、前記放電抵抗VR2を所定の値にする
ことにより前記の放電時間を決定し、被測定物1の不釣
合点を任意の位置に停止させることができるのである。
次に、測定開始の説明は下記の通りである。
即ち、制御部11からフリップフロップ7へのリセット
信号とアナログスイッチ8への開信号で測定が開始され
る。このときチャージ抵抗VR1で調整された電流でミラ
ー積分IC10のチャージコンデンサーCは充電開始され、
駆動制御電圧発生器17から出力される制御電圧15が上昇
を開始し、電圧−周波数変換器12の発振周波数が前記制
御電圧15に比例して上昇し、ドライバー13及び駆動モー
ター2が作動して、被測定物を回転開始させ、被測定物
の回転数が高速測定回転数に達する(T1)と不釣合測定
を開始する。
なお、前記チャージ抵抗VR1を調整することによって
前記回転の上昇率を調整できる。
第2図において、被測定物1の回転数は、0rpmから約
1,500rpm(高速測定回転数)にと上昇する。約1,500rpm
に達した時(T1)、不釣合測定を開始する。制御部11か
らゲート回路6への位置決めスタート信号で不釣合量測
定は終了し(T2)、不釣合位相信号のタイミング(T3)
で減速を開始する。そして、不釣合位相信号のタイミン
グ(T3)から所定の経過時間後の停止時間A〜Bにおい
て、被測定物1の回転は停止する。
ここで、駆動制御電圧発生器17のチャージコンデンサ
ーCの放電抵抗VR2を調整する事により被測定物1の減
速の勾配(変化特性)を選択して、停止時間をA〜Bの
間の所望の時間に指定することができるのである。例え
ば、停止時間をAからBまで変化させることによって、
不釣合点の停止位置を真上から真下まで所望の角度に設
定することができるのである。
(発明の効果) 本発明にかかる不釣合点位置決め方法によれば、高速
回転から停止まで連続的に減速させる為、従来技術の様
な低速定回転によるカウントアップ待ち時間を必要とし
ないので、位置決めの時間を短縮出来る。
又、従来技術の様な被測定物の減速の時間調整と、不
釣合点の所望の位置に位置決めする為の調整との二つの
調整は必要無く、本発明では減速の変化特性を調整する
だけで簡単に行えるので、調整が単純化され調整ミスも
排除でき調整が正確にできる。
又、本発明は、高速回転から停止まで連続的に減速さ
せるので、従来の方法による最大の位置決め誤差の原因
である瞬時停止時の駆動ベルトと被測定物とのスリップ
が発生しなくなり不釣合点の位置決めを正確にできる。
そして、本発明にかかる不釣合点位置決め装置によれ
ば、上記効果に加えて、被測定物の表面のマークも、そ
れを検出するセンサーも不要であるとともに、位置決め
にステッピングモーター用のパルスやロータリーエンコ
ーダーパルス等の単位回転角毎の信号を必要とせず、ま
た、プリセットカウンターも必要としないので、不釣合
点位置決め装置をシンプルな構造にできるとともに、安
価にできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による実施例のブロック図、第2図はこ
の実施例の動作及び波形を示す図である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転体の不釣合測定において、駆動制御手
    段の測定モードにより被測定物を駆動装置にて高速回転
    させて不釣合位相信号を得た後に、該不釣合位相信号を
    トリガーとして前記駆動制御手段を位置決めモードに切
    り換えて前記駆動制御手段から前記駆動装置への制御信
    号を時間の経過に応じて変化するよう設定された所定の
    変化特性に基づいて変化させて、所定の経過時間後に被
    測定物が停止するように制御することによって、前記所
    定の経過時間と前記所定の変化特性に基づいて一義的に
    決定されるところの、トリガーとした不釣合位相信号を
    検出した位置と不釣合点の停止位置との角度差に基づい
    て、不釣合点の停止位置を決定することを特徴とする不
    釣合位置決め方法。
  2. 【請求項2】前記の駆動制御手段から駆動装置への制御
    信号を、コンデンサーに充電された電荷を放電させると
    きに得られる、コンデンサーの端子電圧の変化に基づい
    て制御する特許請求の範囲第(1)項記載の不釣合点位
    置決め方法。
  3. 【請求項3】回転体の不釣合測定において、被測定物を
    回転駆動する駆動手段と、前記被測定物を前記駆動手段
    にて高速回転させる測定モードと前記被測定物の回転を
    制御信号に基づいて減速して停止させる位置決めモード
    を持つ駆動制御装置と、高速回転する前記被測定物から
    不釣合位相信号を得る不釣合位相信号発生装置と、前記
    不釣合位相信号をトリガーとして前記駆動制御手段を測
    定モードから位置決めモードに切り換えるゲート回路
    と、前記駆動制御装置の位置決めモードによって、前記
    制御信号を時間の経過に応じて変化するよう設定された
    所定の変化特性に基づいて変化させて、所定の経過時間
    後に被測定物を停止させるように制御する信号制御手段
    と、を設けることによって、前記所定の経過時間と前記
    所定の変化特性に基づいて一義的に決定されるところ
    の、トリガーとした不釣合位相信号を検出した位置と不
    釣合点の停止位置との角度差に基づいて、不釣合点の停
    止位置を決定することを特徴とする不釣合点位置決め装
    置。
  4. 【請求項4】前記の信号制御手段が、コンデンサーと抵
    抗器を持つミラー積分回路を含む特許請求の範囲第
    (3)項記載の不釣合点位置決め装置。
  5. 【請求項5】前記のミラー積分回路の抵抗器を可変抵抗
    器とする特許請求の範囲第(4)項記載の不釣合点位置
    決め装置。
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