JPH0357419Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、研削盤等の回転砥石の研削周面が片
寄つて摩耗するなどによりアンバランスを生じて
振動を誘起し、その性能を低下した場合にそのア
ンバランスを自動的に検出して振動を自動補正す
るようにした回転研削砥石の自動バランサー装置
に係り、回転砥石４の中心軸の周りに環設した複
数の流体ポケツトと、各ポケツトの回転と共に順
次に該ポケツトに対応する位置に前端面が配され
た振動ホーンとその後端面に一体に結合された圧
電素子よりなり、前記振動ホーンの内部には前端
面に開口するノズル、該ノズルにバランシングウ
エイト流体を圧送する送液ホースと連通する送液
孔、該送液孔内に挿填されたボール弁が設けられ
た超音波噴射器と、回転砥石の振動を検出する振
動測定手段と、該測定手段の振動信号と回転砥石
のアンバランス質量の回転角の関係を調節する位
相調節器と、超音波パルス発生器とを備え、位相
調節器の調節信号により圧電素子を備える超音波
パルス発生器を駆動し、その出力パルス信号によ
り前記超音波噴射器を励振し、そのノズルからア
ンバランス質量と180°を隔てた付近の流体ポケツ
トにバランシングウエイト流体を噴射する構成に
したことを特徴とするものである。

この種の回転研削砥石の自動バランサー装置は
特開昭54−54389号公報、実公昭56−48996号公報
のように既に開示されているものもあるが、いず
れも具体的構成において相異し、前端面に開口す
るノズルと該ノズルにバランシングウエイト流体
を圧送する送液ホースと連通する送液孔と該送液
孔に挿填されたボール弁とが設けられた振動ホー
ン及びその後端面に結合された圧電素子よりなる
超音波噴射器を使用することは開示されていな
い。

本考案は、後記の実施例にも示すように、振動
測定手段による回転砥石の振動の検出と共に、研
削作業を妨害することなきバランシングウエイト
流体を前記した超音波噴射器により砥石側面の流
体ポケツトに噴射して、バランスの自動補正を施
すようにするものであつて、前記の超音波噴射器
は砥石研削作業に良く適応するものである。

本考案の好適な実施例を説明する。

図において２は中心軸１に取り付けて固定した
砥石ホルダーであつて、その外周に回転砥石４を
嵌めねじ付リング金具３の鍔３′と砥石ホルダー
２の鍔２′とにより固着する。砥石ホルダー２に
は中心軸１の周りの側面に円形穴５を設けて第２
図に示すように周部に多数の同じ形状の流体ポケ
ツト７を環設した容器体６を嵌めて固定し、ポケ
ツト７にリング形の蓋８を当て、各ポケツト毎に
径をやや小さくした孔９を形成して内部に流体溜
り１０を設ける。

各ポケツト７は中心軸１によつて回転するもの
であつて、その上方の回転圏の側部に後記によつ
て詳らかにした超音波噴射器１７を配置する。

中心軸１又はその中心軸を軸支する機体には振
動測定手段の一例である振動計１２のピツクアツ
プ１１を取付ける。振動計１２にはバンドパスフ
イルタ１３を接続し、該フイルタにより回転砥石
４のアンバランスによつて生ずる振動のみを取出
して振動信号を得、その振動信号と砥石４等のア
ンバランス質量０−２（ほとんどの場合砥石４の
中心から偏倚した重心の位置）の位置（回転角）
の関係を位相調節器１４により調節し、該位相調
節器による調節信号により超音波パルス発生器１
５を駆動する。

前記調節信号はアンバランス質量０−２が前記
超音波噴射器１７の真上又はその付近に来たとき
超音波パルス発生器１５を駆動してパルス信号を
発生させるものであつて、該パルスの長さは任意
に調節出来る。前記超音波噴射器１７はこのパル
ス信号により超音波駆動される。

上記噴射器１７は、前端面に開口するノズル２
０と該ノズル２０に連通するようにＬ形に穿孔し
た送液孔２１と該送液孔とノズルとの境界部（座
部）に挿填したボール弁２２とを有する振動ホー
ン１９及び該ホーンの後端面に当接され、ねじ２
３と当て金（ナツト）２４とにより結合された圧
電素子１６よりなるもので、振動ホーン１９のノ
ズル２０が流体ポケツトを指向するように取付枠
１８によつて保持されている。送液孔２１の入口
にはポンプ２５の駆動と、圧力調整弁２６により
調整を施された水、油等任意の液体からなるバラ
ンシングウエイト流体の送液ホース２７を連結す
る。

本考案は、前記に例示した構成になり、前記の
実施例においては、回転砥石の周面の一部の摩損
とか欠落、時にはリング金具３等の重心の片寄り
などで、中心軸１又は機体に異常な振動を生ずる
と、振動計１２がこれを検出し、バンドパスフイ
ルタ１３によつて雑音を過された純枠に近い振
動分の振動信号が得られる。他方前記の振動はバ
ランス質量０−２が回転砥石４の回転中心から偏
倚して発生し、中心軸１の回転数に比例する周波
数を以つて生ずる。よつて、位相調整器１４によ
り調節信号を作成し、超音波パルス発生器１５に
調整信号を変えて該発生器を駆動する。超音波パ
ルス発生器１５の駆動タイミングは前記調整信号
により決定されるもので、アンバランス質量０−
２が超音波噴射器１７と180°を隔てた部分を回転
通過するときに、前記噴射器のノズルから噴出す
るバランシングウエイト流体が流体ポケツト７内
に到達するには若干の時間があるため、アンバラ
ンス質量が超音波噴射器１７の至近距離を通過す
るとき位相調整器１４から調整信号が送出されて
超音波パルス発生器１５を駆動するように調節信
号の送出周期を調整する。尤もこの調節は中心軸
１の軸速度等の諸元によつて一定となるものでな
い。要するに位相調節器１４は振動形１２等の振
動測定手段の振動信号とアンバランス質量の回転
角の関係を調節し、噴射器１７から噴射されるバ
ランシングウエイト流体がアンバランス質量０−
２の位置から180°隔たつた流体ポケツト７の内部
に到達するように調節するものである。超音波パ
ルス発生器１５に発生するパルス信号の長さは調
整できる。この調整と位相調節器１４の調節とは
相関関係にある。

位相調節器１４により調節された調節信号によ
つて超音波パルス発生器１５からパルス信号が送
出されるとそのパルス信号により圧電素子１６に
機械的振動を生じ、振動ホーン１９の前端面に拡
大振動を生じ、ボール弁２２を振動するため、送
出後からボール弁２２の背後に作用している圧力
流体がボール弁２２の外周を通つてバランス超音
波噴射器１７から噴射し、これがアンバランス質
量０−２と180°隔たつた位置又はその前後の流体
ポケツト７に射入され、その一部が流体溜り１０
にたまつてアンバランスを補正し、その補正によ
り振動計１２から振動信号が送出されなくなると
バランシングウエイト流体の噴出は休止し、再び
送出されると噴出を自動制御される。

尚、各ポケツトへの液体噴射手段に、ソレノイ
ドを用いた公知の液体噴射器の採用が考えられる
が、これは電磁コイルを用いるため応答性が悪
く、パルス信号に対する開閉動作に遅れを生じる
ので、特に高速回転砥石用として使用するときは
高いバランス精度を期待できない他、消費電力量
が多く、さらに磁界の発生により周辺の電子機器
にノイズや誤動作等の不良を生じ易いという諸欠
点があるが上例のように圧電素子を用いた超音波
噴射器は応答性がよいので高速回転する砥石のバ
ランス精度を高め、また磁界を発生しないので周
辺の電子機器に悪影響を与えないという長所を有
する。

本考案は前記に例示した構成及び作用になり、
バランシングウエイト流体には砥石の研削作業に
支障を生じないものを選ぶことが出来るから、研
削を容易に出来る。アンバランス補正は恒久的で
ないが、自動補正を生ずるものであつて、その自
動補正は研削作業と併行的に、しかも前端面に開
口するノズル及び該ノズルにバランシングウエイ
ト流体を圧送する送液ホースと連通する送液孔、
該送液孔内に挿填されたボール弁が内部に設けら
れた振動ホーンを有する超音波噴射器と、回転砥
石の振動を検出する振動測定手段と、該測定手段
の振動信号と回転砥石のアンバランス質量の回転
角の関係を調節する位相調節器と、超音波パルス
発生器とを備え、前記位相調節器の調節信号によ
り超音波パルス発生器を駆動し、その出力パルス
信号により前記超音波噴射器を励振し、そのノズ
ルからアンバランス質量と180°を隔てた付近の流
体ポケツトにバランシングウエイト流体を噴射す
る構成にした簡易な装置によつて施し得るので、
従前から使用されている回転研削砥石器について
も装着使用できる他、前記の超音波噴射器は圧電
素子を結合することで応答性をよくしているので
高速回転砥石用として高いバランス精度を期待し
得る等の諸利益がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の一実施例を示し、第１図は
要部の一部の縦断正面図、第２図は同側面図、第
３図は説明図である。 ４……回転砥石、７……流体ポケツト、１２…
…振動測定手段、１４……位相調節器、１５……
超音波パルス発生器、１６……圧電素子、１７…
…超音波噴射器、１９……振動ホーン、２０……
ノズル、２１……送液孔、２２……ボール弁、２
７……送液ホース。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転砥石４の中心軸の周りに環設した複数の流
   体ポケツト７と、各ポケツト７の回転と共に順次
   に該ポケツト７の一つに対応する位置に前端面が
   配された振動ホーン１９と、その後端面に一体に
   結合された圧電素子１６よりなり、前記振動ホー
   ンの内部には前端面に開口するノズル２０及び該
   ノズルにバランシングウエイト流体を圧送する送
   液ホース２７と連通する送液孔２１、該送液孔内
   に挿填されたボール弁２２が設けられた超音波噴
   射器１７と、回転砥石４の振動を検出する振動測
   定手段１２と、該測定手段１２の振動信号と回転
   砥石のアンバランス質量の回転角の関係を調節す
   る位相調節器１４と、超音波パルス発生器１５と
   を備え、前記位相調節器１４の調節信号により超
   音波パルス発生器１５を駆動し、その出力パルス
   信号により前記超音波噴射器１７を励振し、その
   ノズルからアンバランス質量と180°を隔てた付近
   の流体ポケツトにバランシングウエイト流体を噴
   射する構成にしたことを特徴とする回転研削砥石
   の自動バランサー装置。