JPH0631401Y2 - 動釣合修正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、動釣合試験において測定された試験体の不つ
りあいを修正する動釣合修正装置に関する。

［従来の技術］ 試験体の動釣合試験によって測定された不つりあい量と
不つりあい角度に基づいて不つりあい修正を行なう動釣
合修正装置では、試験体の設計図面に基づいてあらかじ
め形状を把握しておき、チャッキング装置により保持さ
れた試験体を回転させるサーボモータを駆動して割り出
された修正位置への位置決めを行なうようにしている。
すなわち、予め把握されている試験体形状に基づいて割
り出された修正位置へサーボモータを駆動して試験体の
位置決めを行ない、必要な修正を加えている。

［考案が解決しようとする課題］ 上記した従来の修正位置への位置決めは、サーボモータ
の駆動がフィードバック制御によって行なわれていて
も、閉ループの範囲はここまでであり、サーボモータに
よって回転させられるワークチャッキング装置や試験体
のチャッキングされた姿勢などは全く無視されているた
めに、結局オープンループ制御による位置決めとなって
いた。

したがって、試験体の形状寸法にバラツキがあったり、
位置決め装置の動力伝達部のギヤ等に寸法ずれがある場
合には、これらの誤差分だけ位置決めがずれてしまうこ
とになり、精密な修正位置への位置決めが出来ないとい
う問題点があった。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記課題を解決するために、次のような構成を
採用した。

すなわち、本考案にかかる動釣合修正装置は、動釣合試
験によって試験体の不つりあいを計測し、修正位置を割
り出して必要な修正を加えるようにした動釣合修正装置
において、チャッキング装置等の保持手段によって保持
された試験体を走査するイメージセンサと、イメージセ
ンサから出力されるイメージ信号を所定のしきい値によ
り２値化する２値化手段と、該２値化手段から時系列的
に出力される２値化信号をあらかじめ修正位置としてプ
リセットされたイメージ信号の２値化信号と比較し、そ
の差分ビット数を演算して求める演算手段と、該演算手
段の出力信号によって試験体の保持手段を移動させ保持
姿勢を変更する試験体保持姿勢変更手段とからなる修正
位置の位置決め装置を設けたことを特徴としている。

［作用］ 動釣合試験によって測定された不つりあい量と不つりあ
い角度とから修正位置の粗位置決めを行なった後、イメ
ージセンサによって試験体を走査しながら、プリセット
された修正位置のプリセットデータと比較して試験体の
保持姿勢のズレを検出し、この検出信号に基づいて試験
体保持姿勢変更手段を駆動することにより、修正位置へ
の位置決めを精度よく行なうことができる。

［実施例］ 第１図は本考案の実施例である動釣合修正装置の構成を
示すブロック図である。ＤＣモータの電機子等の試験体
１はチャッキング装置２によって保持される。チャッキ
ング装置２は位置決めモータ３により試験体１を保持し
た状態で回転させられ、動釣合試験によって検出された
修正を要する箇所が図示しない修正装置のカッティング
位置へ位置するように位置決めされる。位置決めモータ
３はサーボモータ又はパルスモータであり、演算制御装
置５からの指令によって作動する位置決めモータドライ
バ６によって駆動される。

チャッキング装置２により保持された試験体１へは、光
源９から光照射される。光源９によって照射された試験
体１の表面はイメージセンサ10により走査される。イメ
ージセンサ10からの出力信号はビデオアンプ12へ入力さ
れ画像イメージ信号としてコンパレータ13へ入力され
る。コンパレータ13へはスライスレベル発生Ｄ／Ａ装置
14から出力されるスライス信号も入力され、前記画像イ
メージ信号がスライスレベルに応じて試験体表面の形状
状態の相違を示す信号として２値化される（実施例では
試験体表面の凹凸部のエッジを示す信号となる）。しき
い値であるスライスレベルは演算制御装置５からの指令
によってスライスレベル発生Ｄ／Ａ装置14から任意に設
定される。２値化された信号は演算制御装置５へ格納さ
れるとともに、データ解析され画像信号としてＣＲＴモ
ニタ20へ表示される。

上記イメージセンサによる走査に際して、一次元センサ
を用いて第２図に示すように走査した場合には、第３図
(a)に示すようにアナログ電圧イメージとして出力さ
れ、２値化された画像イメージは同図(b)のようにな
り、画像の変化点が試験体表面のエッジ部分を示す。ま
た、二次元イメージセンサを用いて第４図に示すように
走査した場合には、第５図(a)に示すように多階調化さ
れたイメージ（例えば256階調）として出力され、２値
化された画像イメージは同図(b)に示すように２階調イ
メージとなる。

演算制御装置５では、この２値化された信号と、あらか
じめプリセットされた修正位置におけるイメージ信号と
が比較され、換言すれば、それぞれが示すエッジ検出位
置が比較されて試験体の修正位置へのズレが求められ
る。この位置ズレの検出は、最小２乗法によって求めら
れる。例えば試験体とイメージ範囲とカッティング位置
とが第６図に示すような位置関係にあり、計算によって
求められたプリセット画面が第７図(a)、実際のイメー
ジデータ画面が同図(b)に示す状態にあるとする。第７
図(a)(b)に示すビット数はそれぞれ試験体表面上の数値
化されたエッジ検出位置を示す。これらの関係において
最も適当なｘ_ｏを求める測定方程式は、 500−ｘ_ｏ＝490 ｘ_ｏ＝10 650−ｘ_ｏ＝660 ｘ_ｏ＝−10 1524−ｘ_ｏ＝1510 ｘ_ｏ＝14 1674−ｘ_ｏ＝1685 ｘ_ｏ＝−11 となり（但し大きなノイズ数を避けるため、ｘ_ｏの範囲
を例えばメカ的な精度で制限を設けることにし、この場
合−20≦ｘ_ｏ≦20以外の測定方程式は省略する。）、ａ
_ｉｘ_ｏ＝Ｍ_ｉとしてΣａ_i ²＝４、Σａ_ｉＭ_ｉ＝３とな
り、規準方程式は４ｘ_ｏ＝３となる。従ってｘ_ｏ＝0.75
となり、0.75ビット分第７図(b)に示す画面上で右方向
に移動させればよいことになる。

このようにしてプリセットイメージとの差分ビット数が
求められると、演算制御装置５は、該ビット数分に対応
する位置決めモータのパルス数に変換して位置決めモー
タドライバ６に作動指令を出力する。モータドライバ６
はこの指令に基づいて所定のパルス信号を出力して位置
決めモータを駆動する。この駆動によりチャッキング装
置２による試験体１の保持姿勢が変更され修正位置への
ズレを訂正されて再度修正位置への位置決めが行なわれ
る。

第８図は、上記した動釣合修正装置における位置決めの
手順を示すフローチャートである。

上記したように、本考案の実施例装置では、試験体の修
正位置への位置決めが、イメージセンサにより視認しな
がら、直接試験体の保持姿勢を修正位置へ合わせるよう
にフィードバック制御によって行なわれるので、従来の
ような機械図面上での位置を把握して位置決めを行なう
場合に比べ精度よく位置決めを行なうことができる。

イメージセンサは上記したように、一次元または二次元
のものが使用でき、機械走査式のものや電子ビーム走査
または固定走査による電子走査式のもの等を使用するこ
とができる。

［考案の効果］ 上記説明から明らかなように、本考案にかかる動釣合修
正装置によれば、修正位置１の試験体の位置決めが精度
よく行なうことができるようになり、従来不可能であっ
た減少率の達成ができるなど修正機としての性能向上が
可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の構成を示すブロック図、第２図は一次
元イメージセンサによる走査例を示す図、第３図(a)(b)
は一次元イメージセンサによる画像処理の過程を示す
図、第４図は二次元イメージセンサによる走査例を示す
図、第５図(a)(b)は二次元イメージセンサによる画像処
理過程を示す図、第６図は試験体とイメージ範囲とカッ
ティング位置の関係を例示する図、第７図(a)(b)は演算
処理の説明するためのプリセットデータと入力データと
の関係を例示する図、第８図は位置決めの処理手順を示
すフローチャートである。 １……試験体、２……チャッキング装置 ３……位置決めモータ（試験体保持姿勢変更手段） ５……演算制御装置 10……イメージセンサ、13……コンパレータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】動釣合試験によって試験体の不つりあいを
   計測し、修正位置を割り出して必要な修正を加えるよう
   にした動釣合修正装置において、チャッキング装置等の
   保持手段によって保持された試験体を走査するイメージ
   センサと、イメージセンサから出力されるイメージ信号
   を所定のしきい値により２値化する２値化手段と、該２
   値化手段から時系列的に出力される２値化信号をあらか
   じめ修正位置としてプリセットされたイメージ信号の２
   値化信号と比較し、その差分ビット数を演算して求める
   演算手段と、該演算手段の出力信号によって試験体の保
   持手段を移動させ保持姿勢を変更する試験体保持姿勢変
   更手段とからなる修正位置の位置決め装置を設けたこと
   を特徴とする動釣合修正装置。