JPH08247883A - Rotor imbalance measuring device - Google Patents
Rotor imbalance measuring deviceInfo
- Publication number
- JPH08247883A JPH08247883A JP7049753A JP4975395A JPH08247883A JP H08247883 A JPH08247883 A JP H08247883A JP 7049753 A JP7049753 A JP 7049753A JP 4975395 A JP4975395 A JP 4975395A JP H08247883 A JPH08247883 A JP H08247883A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- rotating body
- grindstone
- imbalance
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 わずかな不釣り合いをも確実に測定すること
ができる回転体の不釣り合い測定装置を提供することを
目的とする。
【構成】 モータ14と、モータ14により回転される
回転体11、12、14aと、モータ14を取り付ける
ためのハウジング15とを有する砥石回転装置10の回
転体の不釣り合い測定装置20である。この測定装置2
0は、モータ軸14aに取り付けられ、回転体が回転す
る際のこの回転角を検出する回転角検出センサ17と、
ハウジング15に取り付けられ、かつ、ハウジング15
と安定な基部21との間に介在し、回転体の回転によ
り、ハウジング15に与えられる力の変動を検出する力
検出センサ22と、回転角検出センサ17により検出さ
れた回転角と力検出センサ22により検出された力の変
動とに基づき、不釣り合いが生じた位置およびその量を
測定する処理装置23とを備えている。
(57) [Summary] [Purpose] It is an object of the present invention to provide an imbalance measuring device for a rotating body capable of reliably measuring even a slight imbalance. [Structure] An unbalance measuring device 20 for a rotating body of a grindstone rotating device 10 having a motor 14, rotating bodies 11, 12, 14a rotated by the motor 14, and a housing 15 for mounting the motor 14. This measuring device 2
Reference numeral 0 denotes a rotation angle detection sensor 17 which is attached to the motor shaft 14a and detects this rotation angle when the rotating body rotates,
Attached to the housing 15 and the housing 15
And a stable base portion 21 interposed between the force detecting sensor 22 and the stable base portion 21. The force detecting sensor 22 detects a change in the force applied to the housing 15 by the rotation of the rotating body, and the rotation angle and the force detecting sensor detected by the rotation angle detecting sensor 17. And a processing device 23 for measuring the position and amount of the imbalance based on the fluctuation of the force detected by 22.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、回転体の不釣り合いの
位置およびその量を測定する回転体の不釣り合い測定装
置に関するものであり、より詳細には、超精密加工機の
回転機構に用いられる砥石および砥石が取り付けられた
軸などから構成される回転体の不釣り合い測定装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating body unbalance measuring device for measuring the position and amount of unbalance of a rotating body, and more particularly to a rotating mechanism of an ultra-precision machine. The present invention relates to an unbalance measuring device for a rotating body including a grindstone to be used and a shaft to which the grindstone is attached.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、モータなどが回転すると、回転
軸に対するその重量の不釣り合いからロータなどの回転
体が振れ回りを起こし、それがステータ側にも影響を与
え、モータを収容する装置全体に振動が発生し、様々な
悪影響を起こすことが知られている。例えば、自動車で
は、タイヤの部分に重量の不釣り合いがあると、走行中
に、車両に不快な振動が発生したり、タイヤのシャフト
が繰り返しの力を受け、その結果、シャフトが破損し、
重大な事故が発生するおそれがある。2. Description of the Related Art In general, when a motor or the like rotates, a rotor or other rotating body swirls due to a weight imbalance with respect to a rotating shaft, which affects the stator side as well, so that the entire apparatus housing the motor is affected. It is known that vibration occurs and causes various adverse effects. For example, in an automobile, if there is a weight imbalance in the tire portion, unpleasant vibration is generated in the vehicle while traveling, or the tire shaft receives repeated force, and as a result, the shaft is damaged,
A serious accident may occur.
【0003】超精密加工といわれる1μm以下の精度を
必要とする加工を実行する超精密加工機の砥石回転装置
において、不釣り合いの問題は、加工精度の点から、特
に重要な問題である。特に、ワークを加工するための砥
石および砥石を取り付けた軸などの回転体においては、
数千から数万rpmで回転するため、わずかな不釣り合
いがあっても、数μmレベル以上の振動が砥石回転装置
に発生し、超精密加工機の加工精度に悪影響を与えてい
ることが明らかになっている。In the grindstone rotating device of the ultra-precision processing machine, which performs processing requiring accuracy of 1 μm or less, which is called ultra-precision processing, the problem of imbalance is a particularly important problem in terms of processing accuracy. In particular, in a rotating body such as a grindstone for processing a workpiece and a shaft attached with the grindstone,
Since it rotates at several thousands to tens of thousands rpm, even if there is a slight imbalance, it is clear that vibration of several μm level or more occurs in the grinding wheel rotating device, adversely affecting the processing accuracy of the ultra-precision processing machine. It has become.
【0004】これら不釣り合いの問題に対して、従来か
ら、回転体の特定の部分に重りを付けたり、穴をあけた
りして重量のバランスを取り、不釣り合いを修正して対
応している。例えば、自動車のタイヤでは、不釣り合い
修正用の重りが用いられているし、一般のモータでも、
モータを組み立てるときにロータの一部に穴をあけて不
釣り合いを調整している。超精密加工機の砥石回転装置
においても、砥石および砥石を取り付けた軸などの回転
体に対して、バランシングといわれる不釣り合い修正が
行われている。Conventionally, the problem of imbalance has been dealt with by correcting the imbalance by weighting a specific portion of the rotating body or making a hole to balance the weight. For example, in automobile tires, weights for unbalance correction are used, and even in general motors,
When assembling the motor, a hole is made in a part of the rotor to adjust the imbalance. Even in a grindstone rotating device of an ultra-precision processing machine, unbalance correction called balancing is performed on a grindstone and a rotating body such as a shaft to which the grindstone is attached.
【0005】不釣り合いを修正する場合に、一般的に
は、バランシングマシンを使用して、タイヤやモータ軸
などの回転体をバランシングマシンに取り付け、バラン
シングマシンに内蔵されている振動を検出する振動検出
センサからの信号と回転角を検出する回転角検出センサ
の信号とに基づき、不釣り合いが生じた位置とその量と
を算出し、当該位置に、不釣り合いの量に相当する重り
を取り付けたり、穴をあけたりして修正している。In the case of correcting imbalance, a balancing machine is generally used to attach a rotating body such as a tire or a motor shaft to the balancing machine, and a vibration detection for detecting a vibration built in the balancing machine. Based on the signal from the sensor and the signal of the rotation angle detection sensor that detects the rotation angle, calculate the position and amount of unbalance, and attach a weight corresponding to the amount of unbalance to the position, I am making holes and making corrections.
【0006】その一方、超精密加工機においては、ワー
クを加工するための砥石および砥石を取り付けた軸など
から構成される回転体のみを取り出して、バランシング
マシンに取り付けることができない。したがって、この
場合には、超精密加工機の砥石回転装置に、バランシン
グマシンと同様な構成の振動検出センサおよび回転角検
出センサを取り付けている。図3は、超精密加工機の砥
石回転装置および該砥石回転装置の回転体の不釣り合い
を測定する従来の測定装置の構成を概略的に示すブロッ
ク図である。同図に示すように、砥石回転装置10は、
ワーク(図示せず)を加工するための砥石11、砥石1
1を取り付けるための軸部12、軸受13、軸部12に
取り付けられ、軸部12および砥石11を回転するため
のモータ14、モータ14を取り付けるためのハウジン
グ15およびモータ14を回転するためのモータ駆動装
置16から構成されている。また、測定装置30は、軸
受13に取り付けられ、モータ14の回転にともなって
軸部12および砥石10が回転することにより、砥石回
転装置10に与えられる振動を検出する振動検出センサ
31、軸部12の上部フランジ12aに隣接して設けら
れた回転角検出センサ32、および、振動検出センサ3
1から出力された信号およびフォトセンサ32から出力
された信号に基づき、回転体の不釣り合いが生じている
位置およびその量を測定する処理装置33を備えてい
る。この振動検出センサ31は、圧電型加速度ピックア
ップと称され、砥石回転装置10において生じた振動に
より、その内部に収容されたおもり(図示せず)が動
き、これにより、砥石回転装置10に固定された振動検
出センサ31のハウジング(図示せず)とおもりとの間
に設けられた圧電素子に剪断力が働いて電荷が生じ、こ
の電荷に基づく信号が出力されるように構成されてい
る。On the other hand, in the ultra-precision processing machine, it is not possible to take out only the rotating body composed of the grindstone for processing the work and the shaft to which the grindstone is mounted, and mount it on the balancing machine. Therefore, in this case, the vibration detecting sensor and the rotation angle detecting sensor having the same configuration as the balancing machine are attached to the grindstone rotating device of the ultra-precision processing machine. FIG. 3 is a block diagram schematically showing a configuration of a grindstone rotating device of an ultra-precision processing machine and a conventional measuring device for measuring imbalance of a rotating body of the grindstone rotating device. As shown in FIG.
Grinding stone 11, grindstone 1 for processing a workpiece (not shown)
1, a shaft portion 12 for mounting 1, a bearing 13, a motor 14 mounted on the shaft portion 12 for rotating the shaft portion 12 and the grindstone 11, a housing 15 for mounting the motor 14, and a motor for rotating the motor 14. It is composed of a drive unit 16. Further, the measuring device 30 is attached to the bearing 13, and the vibration detection sensor 31 and the shaft portion that detect the vibration applied to the grindstone rotating device 10 by rotating the shaft portion 12 and the grindstone 10 with the rotation of the motor 14. Rotation angle detection sensor 32 provided adjacent to the upper flange 12a of 12 and vibration detection sensor 3
A processing device 33 is provided for measuring the position and the amount of the imbalance of the rotating body based on the signal output from 1 and the signal output from the photo sensor 32. This vibration detection sensor 31 is called a piezoelectric type acceleration pickup, and a weight (not shown) housed therein moves due to the vibration generated in the grindstone rotating device 10, whereby it is fixed to the grindstone rotating device 10. The piezoelectric element provided between the housing (not shown) of the vibration detection sensor 31 and the weight is subjected to shearing force to generate electric charge, and a signal based on this electric charge is output.
【0007】このように構成された砥石回転装置10を
起動させると、モータ駆動装置16からモータ14にモ
ータ駆動信号が与えられ、モータ14が回転するのにし
たがって、軸部12および砥石11が回転する。軸部1
2および砥石11などの回転体に不釣り合いが存在する
と、砥石回転装置10に振動が生じ、それにより、振動
検出センサ31から処理装置33に、信号が与えられ
る。その一方、軸部12および砥石11が回転するのに
したがって、回転角検出センサ32からは、これらの回
転角度位置を示す信号が出力される。したがって、処理
装置33は、振動検出センサ31からの信号と、回転角
検出センサ32からの信号とに基づき、回転体の不釣り
合いが生じた位置およびその量を測定している。When the grindstone rotating device 10 thus constructed is activated, a motor drive signal is given from the motor driving device 16 to the motor 14, and the shaft portion 12 and the grindstone 11 rotate as the motor 14 rotates. To do. Shaft 1
When there is an imbalance in the rotating bodies such as 2 and the grindstone 11, vibration occurs in the grindstone rotating device 10, and thereby a signal is given from the vibration detection sensor 31 to the processing device 33. On the other hand, as the shaft portion 12 and the grindstone 11 rotate, the rotation angle detection sensor 32 outputs signals indicating these rotation angle positions. Therefore, the processing device 33 measures the position where the rotor is unbalanced and the amount thereof based on the signal from the vibration detection sensor 31 and the signal from the rotation angle detection sensor 32.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような超精密加工機の砥石回転装置の回転体の不釣り
合いを測定する従来の測定装置において、該測定装置の
振動検出センサが検出すべき振動は、回転体の不釣り合
いにより生じる砥石回転装置全体の振動であるため、振
動検出センサにより検出できる振動の量は、回転体のみ
の不釣り合い量の大小だけでなく、砥石回転装置の剛性
の大きさにも依存している。そのため、従来の測定装置
では、回転体の不釣り合い量が大きくても、測定装置を
取り付ける砥石回転装置の剛性が高ければ、装置に生じ
る振動があまり大きくならず、砥石回転装置において特
に問題となる数g以下の不釣り合いを検出することがで
きないという問題があった。However, in the conventional measuring device for measuring the imbalance of the rotating body of the grindstone rotating device of the ultra-precision processing machine as described above, the vibration to be detected by the vibration detecting sensor of the measuring device. Is the vibration of the entire grindstone rotating device caused by the imbalance of the rotating body, so the amount of vibration that can be detected by the vibration detection sensor is not only the amount of imbalance of the rotating body only, but also the rigidity of the grindstone rotating device. It also depends on Therefore, in the conventional measuring device, even if the unbalance amount of the rotating body is large, if the rigidity of the grindstone rotating device to which the measuring device is attached is high, the vibration generated in the device is not so large, which is a particular problem in the grindstone rotating device. There is a problem that an imbalance of several g or less cannot be detected.
【0009】また、砥石回転装置に取り付けられる測定
装置は、超精密加工機が実際にワークを加工するときに
は、不要であるばかりか、邪魔になることも多く、測定
装置を着脱可能に構成する必要があるという問題点があ
った。さらに、取り外した測定装置を収容するスペース
を確保する必要があるという問題点もあった。また、振
動検出センサや回転角検出センサを取り付けることによ
り、砥石回転装置そのものの振動特性が変化してしまう
ので、回転体の不釣り合いを測定し、該不釣り合いを修
正した後に、測定装置を外してワークを加工するとき
に、砥石回転装置の振動の状態が変わってしまうという
問題点もあった。Further, the measuring device attached to the grindstone rotating device is not only necessary but often obstructive when the ultra-precision processing machine actually processes a workpiece, and the measuring device must be detachable. There was a problem that there was. Further, there is a problem that it is necessary to secure a space for accommodating the removed measuring device. Also, by attaching a vibration detection sensor or a rotation angle detection sensor, the vibration characteristics of the grindstone rotating device itself change, so after measuring the imbalance of the rotating body and correcting the imbalance, remove the measuring device. There is also a problem that the vibration state of the grindstone rotating device changes when the workpiece is machined.
【0010】本発明は、わずかな不釣り合いをも確実に
測定することができる回転体の不釣り合い測定装置を提
供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an imbalance measuring device for a rotating body, which is capable of surely measuring even a slight imbalance.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、モータ
と、該モータにより回転される回転体と、前記モータを
収容するとともに、これを取り付けるためのハウジング
とを有する回転機構における、前記回転体の不釣り合い
を測定する回転体の不釣り合い測定装置であって、前記
回転体に取り付けられ、前記回転体が回転する際の前記
回転体の回転角を検出する回転角検出手段と、前記ハウ
ジングに取り付けられるとともに、前記ハウジングと安
定な基部との間に介在し、前記回転体が回転することに
より、前記ハウジングに与えられる力の変動を検出する
力検出手段と、前記回転角検出手段により検出された前
記回転角と前記力検出手段により検出された前記力の変
動とに基づき、不釣り合いが生じた位置およびその量を
測定する測定手段とを備えた回転体の不釣り合い測定装
置により達成される。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotating mechanism having a motor, a rotating body rotated by the motor, and a housing for accommodating and mounting the motor. A rotational body imbalance measuring device for measuring an unbalance of a body, comprising: a rotation angle detection means attached to the rotating body, for detecting a rotation angle of the rotating body when the rotating body rotates; and the housing. Mounted on the housing and interposed between the housing and a stable base, the force detecting means for detecting a change in the force applied to the housing by the rotation of the rotating body, and the rotation angle detecting means. Measuring means for measuring the position and the amount of the imbalance based on the rotation angle thus obtained and the fluctuation of the force detected by the force detecting means. It is achieved by the rotation of the unbalance measuring apparatus equipped with a.
【0012】本発明の好ましい実施態様においては、前
記力検出手段が、圧電型ロードワッシャから構成されて
いる。In a preferred aspect of the present invention, the force detecting means is composed of a piezoelectric load washer.
【0013】[0013]
【作用】本発明によれば、力の変動を検出する力検出手
段が、ハウジングに取り付けられるとともに、ハウジン
グと安定な基部との間に介在しているため、回転体の回
転機構の剛性にかかわらず、回転体の不釣り合いを検出
することができ、その結果、わずかな不釣り合いをも確
実に測定することが可能となる。According to the present invention, the force detecting means for detecting the fluctuation of the force is attached to the housing and is interposed between the housing and the stable base portion. Therefore, regardless of the rigidity of the rotating mechanism of the rotating body. First, the imbalance of the rotating body can be detected, and as a result, even a slight imbalance can be reliably measured.
【0014】[0014]
【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例に
つき詳細に説明を加える。図1は、本発明の実施例にか
かる測定装置および該測定装置によりその回転体の不釣
り合いが測定される超精密加工機の砥石回転装置の構成
を概略的に示すブロック図、図2は、測定装置および砥
石回転装置の回転機構をより詳細に示す部分略断面図で
ある。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a measuring device according to an embodiment of the present invention and a grindstone rotating device of an ultra-precision machine in which the imbalance of a rotating body is measured by the measuring device, and FIG. It is a partial schematic sectional view which shows the rotating mechanism of a measuring device and a grindstone rotating device in detail.
【0015】砥石回転装置10は、ワーク(図示せず)
を加工するための砥石11、砥石を取り付けるための軸
部12、ハウジング15に取り付けられた軸受13、軸
部12に取り付けられ、軸部12および砥石11を回転
するためのモータ14、モータ14を取り付けるための
ハウジング15およびモータ14を回転するためのモー
タ駆動装置16を備えている。砥石回転装置10のこれ
ら構成部分は、図3に示す砥石回転装置のものと同一で
ある。さらに、砥石回転装置10は、モータ14のモー
タ軸の近傍に、モータ14の回転角を検出し、検出され
た回転角に対応する信号をモータ駆動装置16に与える
回転角検出センサ17を有している。The grindstone rotating device 10 is a work (not shown).
A grindstone 11 for machining a grindstone, a shaft 12 for mounting the grindstone, a bearing 13 mounted on the housing 15, a motor 14 mounted on the shaft 12 for rotating the shaft 12 and the grindstone 11, and a motor 14. A housing 15 for mounting and a motor driving device 16 for rotating the motor 14 are provided. These constituent parts of the grindstone rotating device 10 are the same as those of the grindstone rotating device shown in FIG. Further, the grindstone rotating device 10 has a rotation angle detection sensor 17 near the motor shaft of the motor 14 for detecting the rotation angle of the motor 14 and giving a signal corresponding to the detected rotation angle to the motor drive device 16. ing.
【0016】その一方、測定装置20は、ハウジング1
5と、砥石回転装置10を据え付けるための安定した基
部21、たとえば、地表面との間に介在する力検出セン
サ22、回転角検出センサ17および力検出センサ22
に接続され、これらからの信号に基づき、回転体に生じ
た不釣り合いの位置およびその量を測定する処理手段2
3、および、処理手段23に接続され、これにより測定
された不釣り合いの位置およびその量を表示可能な表示
装置24を有している。On the other hand, the measuring device 20 comprises the housing 1
5 and a stable base 21 for installing the grindstone rotating device 10, for example, a force detection sensor 22, a rotation angle detection sensor 17, and a force detection sensor 22 that are interposed between the ground surface.
And processing means 2 for measuring the position and amount of unbalance generated in the rotating body based on signals from these.
3 and a display device 24 connected to the processing means 23 and capable of displaying the position and amount of imbalance measured by the device.
【0017】図2により詳細に示すように、砥石11
は、その外周がワーク(図示せず)と接触することによ
り該ワークを加工する円筒状のボディ11aと、砥石軸
11bと、不釣り合いの修正のための修正板として機能
する円筒状の砥石フランジ11cとから構成されてい
る。また、軸部12は、砥石フランジ11cにしっかり
と連結された上部フランジ12aと、モータ14のモー
タ軸14aにしっかりと連結された下部フランジ12b
と、軸受13に取り囲まれた中間部12cとを有してい
る。As shown in more detail in FIG.
Is a cylindrical body 11a that processes the work by its outer periphery contacting a work (not shown), a grindstone shaft 11b, and a cylindrical grindstone flange that functions as a correction plate for correcting imbalance. 11c. The shaft portion 12 includes an upper flange 12a firmly connected to the grindstone flange 11c and a lower flange 12b firmly connected to the motor shaft 14a of the motor 14.
And an intermediate portion 12c surrounded by the bearing 13.
【0018】ハウジング15に固定された軸受13に
は、多数の孔(図示せず)が設けられ、空気源(図示せ
ず)から、加圧空気が与えられることにより、軸受13
の内周面と軸部12の中間部12cとの間などに、空気
軸受が形成されるようになっている。The bearing 13 fixed to the housing 15 is provided with a large number of holes (not shown), and pressurized air is supplied from an air source (not shown) to the bearing 13
An air bearing is formed between the inner peripheral surface of the shaft and the intermediate portion 12c of the shaft portion 12.
【0019】モータ14は、下部フランジ12bと連結
された軸フランジ14bを含むモータ軸14aと、モー
タ軸14aの外周上の所定の位置に取り付けられたロー
タ14cと、ロータ14cに対向するように設けられた
ステータ14dと、ステータ14dを取り付けるととも
に、モータ軸14aの下端部14eを回動自在に支持す
るモータケーシング14fとを有している。このモータ
ケーシング14fは、ハウジング15に固定されてい
る。また、モータ軸14aの下端部14eは、下方に突
出し、後に詳述する回転角検出センサ17の内部で終端
している。なお、本実施例において、モータ軸14a
も、回転体の一部分を構成している。The motor 14 is provided with a motor shaft 14a including a shaft flange 14b connected to the lower flange 12b, a rotor 14c attached at a predetermined position on the outer periphery of the motor shaft 14a, and a rotor 14c so as to face the rotor 14c. And a motor casing 14f for mounting the stator 14d and rotatably supporting the lower end portion 14e of the motor shaft 14a. The motor casing 14f is fixed to the housing 15. Further, the lower end portion 14e of the motor shaft 14a projects downward and terminates inside the rotation angle detection sensor 17, which will be described in detail later. In this embodiment, the motor shaft 14a
Also constitutes a part of the rotating body.
【0020】本実施例の砥石回転装置10においては、
ハウジング15の底部に、90度の角度間隔で、4つの
脚部18が設けられ、そのうちの一つに、力検出センサ
21が設けられている。このハウジング15は、適当な
取り付け具(図示せず)により、脚部18に固定され、
さらに、脚部18は、安定した基部21に固定されてい
る。すなわち、ハウジング15、脚部18および安定し
た基部21は、互いに相対移動しないように構成されて
いる。In the grindstone rotating device 10 of this embodiment,
Four legs 18 are provided on the bottom of the housing 15 at angular intervals of 90 degrees, and one of them is provided with a force detection sensor 21. The housing 15 is fixed to the legs 18 by a suitable attachment (not shown),
Further, the leg portion 18 is fixed to the stable base portion 21. That is, the housing 15, the legs 18, and the stable base 21 are configured so as not to move relative to each other.
【0021】回転角検出センサ17は、モータケーシン
グ14fの下部に取り付けられ、モータ軸14aの下端
部14eに、該モータ軸14aの回転にともなって回転
可能なロータリーエンコーダ(図示せず)、発光素子お
よび受光素子(ともに図示せず)を有している。The rotation angle detecting sensor 17 is attached to a lower portion of the motor casing 14f, and has a lower end portion 14e of the motor shaft 14a, a rotary encoder (not shown) rotatable with the rotation of the motor shaft 14a, and a light emitting element. And a light receiving element (both not shown).
【0022】前述したように、4つの脚部18のうちの
一つに設けられた力検出センサ22は、本実施例におい
て、圧電ロードワッシャから構成され、砥石回転装置1
0に生じた振動により脚部18の一つに加えられたある
一方向の力の変動により、電荷が生じるように構成され
ている。なお、超精密加工機がワークを加工している場
合には、力検出センサ22の出力信号をコンピュータ
(図示せず)などに与えることにより、超精密加工機の
加工力の変動を検出するために使用することができる。As described above, the force detecting sensor 22 provided on one of the four leg portions 18 is composed of a piezoelectric load washer in this embodiment, and the grindstone rotating device 1
An electric charge is generated by a change in a certain unidirectional force applied to one of the legs 18 by the vibration generated at 0. In addition, when the ultra-precision processing machine is processing a workpiece, the output signal of the force detection sensor 22 is given to a computer (not shown) or the like to detect fluctuations in the processing force of the ultra-precision processing machine. Can be used for
【0023】このように構成された砥石回転装置10お
よび測定装置20を用いた回転体の不釣り合いの測定に
つき、以下に説明する。The measurement of the unbalance of the rotating body by using the grindstone rotating device 10 and the measuring device 20 thus constructed will be described below.
【0024】操作者が、モータ駆動装置16を起動する
と、モータ駆動信号が、モータ駆動装置16からモータ
14に与えられる。モータ14が回転すると、モータ軸
14aの回転にしたがって、軸部12および砥石11が
回転する。モータ軸14aの下端部14eに設けられた
回転角検出センサ17のロータリーエンコーダ(図示せ
ず)には、所定の間隔でスリット(図示せず)が形成さ
れているため、モータ14の回転にともなうロータリー
エンコーダの回転により、発光素子(図示せず)から発
せられた光は、スリットを通過して受光素子により受光
され、或いは、エンコーダのスリットが形成されていな
い部分により反射される。したがって、受光素子により
受光された光に基づき、所定間隔のパルスからなる信号
が生成され、この信号が回転角検出センサ17から出力
される。When the operator starts the motor drive device 16, a motor drive signal is given from the motor drive device 16 to the motor 14. When the motor 14 rotates, the shaft portion 12 and the grindstone 11 rotate as the motor shaft 14a rotates. Since the rotary encoder (not shown) of the rotation angle detection sensor 17 provided at the lower end portion 14e of the motor shaft 14a is provided with slits (not shown) at predetermined intervals, the rotation of the motor 14 is accompanied. The light emitted from the light emitting element (not shown) by the rotation of the rotary encoder passes through the slit and is received by the light receiving element, or is reflected by the portion of the encoder where the slit is not formed. Therefore, a signal composed of pulses at predetermined intervals is generated based on the light received by the light receiving element, and this signal is output from the rotation angle detection sensor 17.
【0025】回転角検出センサ17から出力された信号
は、モータ駆動装置16に与えられる。モータ駆動装置
16は、与えられた信号に基づき、モータの回転数を判
断し、適切なモータ駆動信号をモータ14に出力する。The signal output from the rotation angle detection sensor 17 is given to the motor drive device 16. The motor drive device 16 determines the number of rotations of the motor based on the given signal and outputs an appropriate motor drive signal to the motor 14.
【0026】砥石11、軸部12およびモータ軸14a
の回転体に不釣り合い存在すると、この不釣り合いによ
り、回転体の回転中に、砥石回転装置10に振動が生
じ、この振動により、砥石回転装置10のハウジング1
5と安定した基部21とに固定された脚部18に与えら
れる力が変動する。したがって、4つの脚部18のうち
の一つに設けられた力検出センサ22は、この力の変動
に基づく信号を、処理装置23に出力する。なお、脚部
18に与えられる力は、砥石回転装置10のハウジング
15などの剛性の大小に依存しない。The grindstone 11, the shaft portion 12 and the motor shaft 14a
If there is an unbalance in the rotating body, the unbalance causes vibration of the grindstone rotating device 10 during rotation of the rotating body, and this vibration causes the housing 1 of the grindstone rotating device 10 to vibrate.
The force applied to the leg 18 fixed to the 5 and the stable base 21 varies. Therefore, the force detection sensor 22 provided on one of the four legs 18 outputs a signal based on the fluctuation of the force to the processing device 23. The force applied to the leg portion 18 does not depend on the rigidity of the housing 15 of the grindstone rotating device 10 or the like.
【0027】その一方、回転角検出センサ17から出力
された信号は、処理装置23にも与えられる。したがっ
て、処理装置23は、回転角検出センサ17から出力さ
れた信号と、力検出センサ22から出力された信号とに
基づき、力の変動が生じた角度位置および変動の量、す
なわち、回転体に不釣り合いが生じている位置およびそ
の量を測定し、これらを処理装置23に接続された表示
装置24に表示する。On the other hand, the signal output from the rotation angle detection sensor 17 is also given to the processing device 23. Therefore, the processing device 23 determines, based on the signal output from the rotation angle detection sensor 17 and the signal output from the force detection sensor 22, the angular position and the amount of the change in force, that is, the rotational body. The position and amount of the imbalance are measured, and these are displayed on the display device 24 connected to the processing device 23.
【0028】操作者は、表示装置24に表示された角度
位置および変動の量とに基づき、砥石11の砥石フラン
ジ11c中の、不釣り合いが生じている位置に対応する
部分に所定の大きさの穴を空け、或いは、この部分に、
付加重量を取り付けることにより、回転体の不釣り合い
を修正することができる。Based on the angular position and the amount of fluctuation displayed on the display device 24, the operator sets a predetermined size in the portion of the grindstone flange 11c of the grindstone 11 corresponding to the position where the imbalance occurs. Make a hole, or in this part,
By attaching the additional weight, the imbalance of the rotating body can be corrected.
【0029】本実施例によれば、回転角検出センサ17
からの信号と、砥石回転装置10のハウジング15と安
定した基部21とに固定された4つの脚部18のうちの
一つに設けられ、砥石回転装置10に生じた小さな振動
に基づく力の変動をも検出可能な力検出センサ22から
の信号とに基づき、処理装置23が、回転体の不釣り合
いが生じている位置およびその量を測定するように構成
されているため、わずかな不釣り合いをも確実に測定す
ることが可能となる。According to this embodiment, the rotation angle detection sensor 17
Of the force from a signal from the wheel rotating device 10 and one of the four legs 18 fixed to the housing 15 of the grinding wheel rotating device 10 and the stable base 21 and caused by a small vibration generated in the wheel rotating device 10. Based on the signal from the force detection sensor 22 capable of detecting even a small amount of imbalance, the processing device 23 is configured to measure the position and amount of the imbalance of the rotating body, so that a slight imbalance occurs. Can be measured reliably.
【0030】また、本実施例によれば、回転角検出セン
サ17がモータ14のモータケーシング14fに取り付
けられるとともに、力検出センサ22が、砥石回転装置
10のハウジング15と安定した基部21とに固定され
た4つの脚部18のうちの一つに設けられているため、
砥石回転装置10を、ワークを加工するために実際に使
用する場合であっても、その利便を害しないようにする
ことができる。Further, according to this embodiment, the rotation angle detecting sensor 17 is attached to the motor casing 14f of the motor 14, and the force detecting sensor 22 is fixed to the housing 15 of the grindstone rotating device 10 and the stable base 21. Since it is provided on one of the four legs 18
Even when the grindstone rotating device 10 is actually used for processing a work, the convenience can be prevented from being impaired.
【0031】さらに、本実施例によれば、回転角検出セ
ンサ17の出力信号は、モータ駆動装置16がモータ1
4の回転速度を測定するために使用可能であり、かつ、
力検出センサ22の出力信号も、砥石回転装置10がワ
ークを加工するために使用される場合に、超精密加工機
の加工力の変動を検出するために使用可能である。した
がって、超精密加工機の砥石回転装置10自体に、特
に、別体のセンサ類を取り付けることなしに、回転体の
不釣り合いを測定することが可能となる。Further, according to this embodiment, the output signal of the rotation angle detection sensor 17 is output by the motor drive device 16 to the motor 1.
4 can be used to measure the rotation speed, and
The output signal of the force detection sensor 22 can also be used to detect fluctuations in the processing force of the ultra-precision processing machine when the grindstone rotating device 10 is used to process a workpiece. Therefore, it becomes possible to measure the imbalance of the rotating body without attaching a separate sensor to the grindstone rotating device 10 itself of the ultra-precision processing machine.
【0032】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種
々の変更が可能であり、これらも本発明の範囲内に包含
されるものであることはいうまでもない。The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. It goes without saying that it is one.
【0033】たとえば、前記実施例においては、力検出
センサ22が、ハウジング15と安定した基部21とに
固定された4つの脚部18のうちの一つに設けられてい
るが、この力検出センサ22は、その一方の側がハウジ
ング15の側壁の所定の位置に固定されるとともに、他
方の側が、建造物の柱など地表面から略直立の安定した
基部に固定されるように設けられ、ハウジング15、力
検出センサ22および安定した基部が、互いに相対移動
しないように構成されていてもよい。For example, in the above-described embodiment, the force detection sensor 22 is provided on one of the four leg portions 18 fixed to the housing 15 and the stable base portion 21. 22 is provided such that one side thereof is fixed to a predetermined position of the side wall of the housing 15 and the other side is fixed to a stable base portion that is substantially upright from the ground surface such as a pillar of a building. The force detection sensor 22 and the stable base portion may be configured not to move relative to each other.
【0034】また、前記実施例においては、力検出セン
サ22は、ある一つの方向の力の変動を検出するように
構成されているが、これに限定されるものではなく、た
とえば、力の変動の水平成分および垂直成分を検出し、
それぞれに対応する信号を出力するように構成してもよ
いことは明らかである。なお、この場合には、水平成分
の不釣り合いを修正するための修正板および垂直成分の
不釣り合いを修正するための修正板を設ける必要があ
る。Further, in the above embodiment, the force detection sensor 22 is configured to detect a change in force in one direction, but the present invention is not limited to this. Detect the horizontal and vertical components of
Obviously, it may be configured to output a signal corresponding to each. In this case, it is necessary to provide a correction plate for correcting the imbalance of the horizontal component and a correction plate for correcting the imbalance of the vertical component.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、わずかな不釣り合いを
も確実に測定することができる回転体の不釣り合い測定
装置を提供することが可能となる。According to the present invention, it is possible to provide an imbalance measuring device for a rotating body, which is capable of reliably measuring even a slight imbalance.
【図1】図1は、本発明の実施例にかかる測定装置およ
び該測定装置によりその回転体の不釣り合いが測定され
る超精密加工機の砥石回転装置の構成を概略的に示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a measuring device according to an embodiment of the present invention and a grindstone rotating device of an ultra-precision processing machine in which an imbalance of a rotating body is measured by the measuring device. is there.
【図2】図2は、測定装置および砥石回転装置の回転機
構をより詳細に示す部分略断面図である。FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view showing in more detail the rotating mechanism of the measuring device and the grindstone rotating device.
【図3】図3は、超精密加工機の砥石回転装置および該
砥石回転装置の回転体の不釣り合いを測定する従来の測
定装置の構成を概略的に示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically showing a configuration of a grindstone rotating device of an ultra-precision processing machine and a conventional measuring device for measuring imbalance of a rotating body of the grindstone rotating device.
10 砥石回転装置 12 軸部 13 軸受 14 モータ 15 ハウジング 16 モータ駆動装置 17 回転角検出センサ 20 測定装置 21 安定した基部 22 力検出センサ 23 処理装置 10 Grinding Wheel Rotating Device 12 Shaft Part 13 Bearing 14 Motor 15 Housing 16 Motor Driving Device 17 Rotation Angle Detection Sensor 20 Measuring Device 21 Stable Base 22 Force Detection Sensor 23 Processing Device
Claims (2)
転体と、前記モータを収容するとともに、これを取り付
けるためのハウジングとを有する回転機構における、前
記回転体の不釣り合いを測定する回転体の不釣り合い測
定装置であって、 前記回転体に取り付けられ、前記回転体が回転する際の
前記回転体の回転角を検出する回転角検出手段と、前記
ハウジングに取り付けられるとともに、前記ハウジング
と安定な基部との間に介在し、前記回転体が回転するこ
とにより、前記ハウジングに与えられる力の変動を検出
する力検出手段と、前記回転角検出手段により検出され
た前記回転角と前記力検出手段により検出された前記力
の変動とに基づき、不釣り合いが生じた位置およびその
量を測定する測定手段とを備えたことを特徴とする回転
体の不釣り合い測定装置。1. A rotating body for measuring an imbalance of the rotating body in a rotating mechanism having a motor, a rotating body rotated by the motor, and a housing for accommodating the motor and mounting the motor. An unbalance measuring device, which is attached to the rotating body, detects rotation angle of the rotating body when the rotating body rotates, and rotation angle detecting means, which is attached to the housing and stable with the housing. A force detecting unit that is interposed between the rotary unit and a base unit to detect a change in the force applied to the housing when the rotating body rotates, and the rotation angle and the force detecting unit detected by the rotation angle detecting unit. A rotation comprising: a position where the imbalance occurs and a measuring unit that measures the amount of the imbalance based on the fluctuation of the force detected by the rotation. Unbalance measuring device.
ャから構成されることを特徴とする請求項1に記載の回
転体の不釣り合い測定装置。2. The unbalance measuring device for a rotating body according to claim 1, wherein the force detecting means is composed of a piezoelectric load washer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049753A JPH08247883A (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Rotor imbalance measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049753A JPH08247883A (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Rotor imbalance measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08247883A true JPH08247883A (en) | 1996-09-27 |
Family
ID=12839951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7049753A Pending JPH08247883A (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Rotor imbalance measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08247883A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002340744A (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-27 | Akron Special Machinery Inc | Tire uniformity machine drive assembly |
| JP2011220919A (en) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Ihi Corp | Vertical type balance measuring device |
| CN111878216A (en) * | 2020-08-24 | 2020-11-03 | 汇润电气有限公司 | An electronic water pump and its rotor |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP7049753A patent/JPH08247883A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002340744A (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-27 | Akron Special Machinery Inc | Tire uniformity machine drive assembly |
| JP2011220919A (en) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Ihi Corp | Vertical type balance measuring device |
| CN111878216A (en) * | 2020-08-24 | 2020-11-03 | 汇润电气有限公司 | An electronic water pump and its rotor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2425341C2 (en) | Procedure and design for dynamic measurement of rotor unbalance | |
| US6546635B1 (en) | Vehicle service equipment utilizing wheel lateral force measurements | |
| JP7387146B2 (en) | Dynamic balance tester and unbalance correction method in the dynamic balance tester | |
| EP2711206B1 (en) | Apparatus for servicing vehicle wheels | |
| KR100558206B1 (en) | Method and apparatus for measuring dynamic balance | |
| KR20030089497A (en) | Balancing apparatus | |
| CN106610332A (en) | Balancing machine for detecting electric vehicle wheels and method for detecting unbalance mass in dynamic and static balance using same | |
| US4149416A (en) | Balancing machine spindle mounting | |
| JPH08247883A (en) | Rotor imbalance measuring device | |
| JP3443719B2 (en) | Dynamic balance measuring machine | |
| US4750361A (en) | Universal balancing machine | |
| JP4022455B2 (en) | Balance testing machine | |
| JP2001232563A (en) | Grinding apparatus and method for balancing grinding wheel of grinding apparatus | |
| JPH05164780A (en) | Method and device for measuring performance of acceleration sensor | |
| JP4190395B2 (en) | Unbalance vibration detection mechanism | |
| JPH05281076A (en) | Balancing method for rotating body and attaching device based on above method for balancing weight to tire wheel | |
| KR0119117Y1 (en) | Housing Mount of Wheel Balancer | |
| WO2021122392A1 (en) | Rotor balancer | |
| JPH10264024A (en) | Whetstone unbalance measurement method | |
| JPS60220840A (en) | Precise balancing method of rotating body | |
| KR960004419Y1 (en) | Rotation axis of the vehicle wheel balancer | |
| JP5499412B2 (en) | Vibration amplitude and phase detection method in rotating device, vibration amplitude and phase detecting device in rotating device | |
| JPH0663899B2 (en) | Dynamic balancer | |
| KR0127324Y1 (en) | Rotary drive of wheel balancer | |
| JPH042467A (en) | Rotation number detecting device of work in grinder and grinder |