JPH109342A - クランクシャフトのアンバランス修正装置 - Google Patents
クランクシャフトのアンバランス修正装置Info
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- JPH109342A JPH109342A JP16757696A JP16757696A JPH109342A JP H109342 A JPH109342 A JP H109342A JP 16757696 A JP16757696 A JP 16757696A JP 16757696 A JP16757696 A JP 16757696A JP H109342 A JPH109342 A JP H109342A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はクランクシャフトのアンバランス修
正装置に関し、アンバランスが過大となった場合にも生
産性を低下させることなくアンバランスの修正が可能な
アンバランス修正装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 センタ穴位置指示装置14は、工程54
及び58におけるクランクシャフトのアンバランス測定
結果を統計処理することにより、初期アンバランスが修
正可能な範囲に含まれるようなセンタ穴位置を算出し、
このセンタ穴位置をセンタ穴加工装置10に対して指示
する。このようにセンタ穴位置が自動的に修正されるこ
とで、製造工程を停止させることなく、アンバランス修
正が可能な状態を維持することができる。
正装置に関し、アンバランスが過大となった場合にも生
産性を低下させることなくアンバランスの修正が可能な
アンバランス修正装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 センタ穴位置指示装置14は、工程54
及び58におけるクランクシャフトのアンバランス測定
結果を統計処理することにより、初期アンバランスが修
正可能な範囲に含まれるようなセンタ穴位置を算出し、
このセンタ穴位置をセンタ穴加工装置10に対して指示
する。このようにセンタ穴位置が自動的に修正されるこ
とで、製造工程を停止させることなく、アンバランス修
正が可能な状態を維持することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転体のアンバラ
ンス修正装置に係わり、特に、クランクシャフトのアン
バランス修正に好適なアンバランス修正装置に関する。
ンス修正装置に係わり、特に、クランクシャフトのアン
バランス修正に好適なアンバランス修正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】クランクシャフトには、センタ穴中心回
りの慣性モーメントのアンバランス(以下、単に、アン
バランスと称す)を補償するためにバランスウェイトが
設けられる。しかしながら、クランクシャフトを加工す
る際の加工誤差等により、単にバランスウェイトを設け
ただけては、クランクシャフトのアンバランスを完全に
除去することはできない。このため、クランクシャフト
の製造工程においては、クランクシャフトの最終形状が
形成された後、最終的なアンバランスの修正が行われ
る。例えば、特開平1−257528号に開示されるク
ランクシャフトの製造方法においては、先ず、鋳造され
たクランクシャフト粗材の両端にセンタ穴を加工し、こ
のセンタ穴を基準として、ジャーナルやクランクピン等
の各部位が切削あるいは研削により加工される。そし
て、クランクシャフトが最終的な形状に加工された後、
センタ穴を基準としてアンバランスの修正が行われる。
りの慣性モーメントのアンバランス(以下、単に、アン
バランスと称す)を補償するためにバランスウェイトが
設けられる。しかしながら、クランクシャフトを加工す
る際の加工誤差等により、単にバランスウェイトを設け
ただけては、クランクシャフトのアンバランスを完全に
除去することはできない。このため、クランクシャフト
の製造工程においては、クランクシャフトの最終形状が
形成された後、最終的なアンバランスの修正が行われ
る。例えば、特開平1−257528号に開示されるク
ランクシャフトの製造方法においては、先ず、鋳造され
たクランクシャフト粗材の両端にセンタ穴を加工し、こ
のセンタ穴を基準として、ジャーナルやクランクピン等
の各部位が切削あるいは研削により加工される。そし
て、クランクシャフトが最終的な形状に加工された後、
センタ穴を基準としてアンバランスの修正が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、ク
ランクシャフト製造工程におけるアンバランスの修正
は、バランスウェイトに穴加工を行うことで、バランス
ウェイトの重量分布を変化させることにより行われる。
従って、かかる穴加工により修正可能なアンバランス
は、バランスウェイトの形状等により制約される。クラ
ンクシャフトは鋳造材を粗材として製造されることが多
いため、その寸法には鋳造ロッド毎に大きな誤差が生じ
やすい。このため、クランクシャフトのアンバランス量
が、バランスウェイトへの穴加工により修正可能な範囲
を越えて大きくなることがある。
ランクシャフト製造工程におけるアンバランスの修正
は、バランスウェイトに穴加工を行うことで、バランス
ウェイトの重量分布を変化させることにより行われる。
従って、かかる穴加工により修正可能なアンバランス
は、バランスウェイトの形状等により制約される。クラ
ンクシャフトは鋳造材を粗材として製造されることが多
いため、その寸法には鋳造ロッド毎に大きな誤差が生じ
やすい。このため、クランクシャフトのアンバランス量
が、バランスウェイトへの穴加工により修正可能な範囲
を越えて大きくなることがある。
【0004】上記従来のクランクシャフトの製造方法に
おいては、かかるアンバランスの修正はクランクシャフ
トの最終仕上げの直前に行われており、アンバランスが
修正可能な範囲を越えた場合に対する措置は何ら講じら
れていない。このため、かかる場合には、クランクシャ
フト粗材の修正加工や、鋳造の型の修正が必要となり、
長期にわたって製造工程が停止してしまうことになる。
このように、上記従来のクランクシャフトの製造方法に
おけるアンバランス修正は、アンバランス量が修正可能
な範囲を越えた場合に対応できず、かかる場合には、生
産性の大幅な低下を招くという問題を有するものであっ
た。
おいては、かかるアンバランスの修正はクランクシャフ
トの最終仕上げの直前に行われており、アンバランスが
修正可能な範囲を越えた場合に対する措置は何ら講じら
れていない。このため、かかる場合には、クランクシャ
フト粗材の修正加工や、鋳造の型の修正が必要となり、
長期にわたって製造工程が停止してしまうことになる。
このように、上記従来のクランクシャフトの製造方法に
おけるアンバランス修正は、アンバランス量が修正可能
な範囲を越えた場合に対応できず、かかる場合には、生
産性の大幅な低下を招くという問題を有するものであっ
た。
【0005】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、粗材の寸法の誤差に起因して大きなアンバラン
スが生じた場合にも、生産性を低下させることなくアン
バランスの修正が可能なクランクシャフトのアンバラン
ス修正装置を提供することを目的とする。
であり、粗材の寸法の誤差に起因して大きなアンバラン
スが生じた場合にも、生産性を低下させることなくアン
バランスの修正が可能なクランクシャフトのアンバラン
ス修正装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、センタ穴
を基準としたクランクシャフトのアンバランスを検出す
るアンバランス検出手段を備え、該アンバランス検出手
段により検出されたアンバランスに基づいて前記クラン
クシャフトのアンバランスの修正を行うクランクシャフ
トのアンバランス修正装置において、前記アンバランス
検出手段により検出されたアンバランスに基づいて前記
センタ穴の目標位置を算出すると共に、該目標位置を前
記センタ穴を加工する加工機に対して指示するセンタ穴
位置指示手段を備えるクランクシャフトのアンバランス
修正装置により達成される。
を基準としたクランクシャフトのアンバランスを検出す
るアンバランス検出手段を備え、該アンバランス検出手
段により検出されたアンバランスに基づいて前記クラン
クシャフトのアンバランスの修正を行うクランクシャフ
トのアンバランス修正装置において、前記アンバランス
検出手段により検出されたアンバランスに基づいて前記
センタ穴の目標位置を算出すると共に、該目標位置を前
記センタ穴を加工する加工機に対して指示するセンタ穴
位置指示手段を備えるクランクシャフトのアンバランス
修正装置により達成される。
【0007】本発明において、アンバランス検出手段は
センタ穴を基準としたクランクシャフトのアンバランス
を検出する。センタ穴位置指示手段はアンバランス検出
手段により検出されたアンバランスに基づいてセンタ穴
の目標位置を算出すると共に、該目標位置をセンタ穴を
加工する加工機に対して指示する。従って、センタ穴の
位置は、センタ穴を基準としたクランクシャフトのアン
バランスに基づいて修正される。これにより、センタ穴
の位置が修正された後のアンバランスは、当該修正前の
アンバランスに基づいて変化される。
センタ穴を基準としたクランクシャフトのアンバランス
を検出する。センタ穴位置指示手段はアンバランス検出
手段により検出されたアンバランスに基づいてセンタ穴
の目標位置を算出すると共に、該目標位置をセンタ穴を
加工する加工機に対して指示する。従って、センタ穴の
位置は、センタ穴を基準としたクランクシャフトのアン
バランスに基づいて修正される。これにより、センタ穴
の位置が修正された後のアンバランスは、当該修正前の
アンバランスに基づいて変化される。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
クランクシャフト製造システムを示す図である。図1に
示す如く、本システムは、センタ穴加工装置10、クラ
ンクシャフト加工装置12、及び、センタ穴位置指示装
置14を備えている。図1には、クランクシャフト加工
装置12において行われるクランクシャフトの製造工程
52〜62を併せて示している。センタ穴加工装置10
は、外部から指令された目標位置への穴加工が可能な数
値制御式の加工機械であり、鋳造により形成されたクラ
ンクシャフト粗材に対してセンタ穴の加工を行う。ま
た、クランクシャフト加工装置12は、クランクシャフ
トの機械加工、及び、バランス測定を行う機能を有して
おり、センタ穴が加工されたクランクシャフト粗材に対
して一連の機械加工を行うことにより、クランクシャフ
トを最終製品にまで仕上げる。更に、センタ穴位置指示
装置14は、クランクシャフトのバランス測定結果に基
づいてセンタ穴目標位置を算出し、この目標位置をセン
タ穴加工装置12に対して位置指令として送信する。
クランクシャフト製造システムを示す図である。図1に
示す如く、本システムは、センタ穴加工装置10、クラ
ンクシャフト加工装置12、及び、センタ穴位置指示装
置14を備えている。図1には、クランクシャフト加工
装置12において行われるクランクシャフトの製造工程
52〜62を併せて示している。センタ穴加工装置10
は、外部から指令された目標位置への穴加工が可能な数
値制御式の加工機械であり、鋳造により形成されたクラ
ンクシャフト粗材に対してセンタ穴の加工を行う。ま
た、クランクシャフト加工装置12は、クランクシャフ
トの機械加工、及び、バランス測定を行う機能を有して
おり、センタ穴が加工されたクランクシャフト粗材に対
して一連の機械加工を行うことにより、クランクシャフ
トを最終製品にまで仕上げる。更に、センタ穴位置指示
装置14は、クランクシャフトのバランス測定結果に基
づいてセンタ穴目標位置を算出し、この目標位置をセン
タ穴加工装置12に対して位置指令として送信する。
【0009】また、図2は、図1に示すシステムにより
製造されるクランクシャフトの一例を示す図である。図
2に示すクランクシャフト20は、車両用V型6気筒エ
ンジンに用いられるものであり、ジャーナル部20a,
20b,20c,20d、クランクピン22a,22
b,22c,22d,20e,20fを備えている。ま
た、クランクピン22a,22b,22c,22d,2
0e,20fのそれぞれに対応して、これらクランクピ
ンと反対側に延びるバランスウェイト24a,24b,
24c,24d,24e,24fが設けられている。バ
ランスウェイト24a〜24fは、ピン22a〜22f
により生ずるクランクシャフト20のアンバランスを補
償するために設けられている。なお、ジャーナル部20
a〜20d、クランクピン22a〜22f、及びバラン
スウェイト24a〜24fをそれぞれ特に区別しない場
合には、それぞれ、単に、ジャーナル部20、クランク
ピン22、及び、バランスウェイト24と称する。
製造されるクランクシャフトの一例を示す図である。図
2に示すクランクシャフト20は、車両用V型6気筒エ
ンジンに用いられるものであり、ジャーナル部20a,
20b,20c,20d、クランクピン22a,22
b,22c,22d,20e,20fを備えている。ま
た、クランクピン22a,22b,22c,22d,2
0e,20fのそれぞれに対応して、これらクランクピ
ンと反対側に延びるバランスウェイト24a,24b,
24c,24d,24e,24fが設けられている。バ
ランスウェイト24a〜24fは、ピン22a〜22f
により生ずるクランクシャフト20のアンバランスを補
償するために設けられている。なお、ジャーナル部20
a〜20d、クランクピン22a〜22f、及びバラン
スウェイト24a〜24fをそれぞれ特に区別しない場
合には、それぞれ、単に、ジャーナル部20、クランク
ピン22、及び、バランスウェイト24と称する。
【0010】クランクシャフト20の両端部には、それ
ぞれ、フロント軸26及びリアフランジ28が設けられ
ている。フロント軸26及びリアフランジ28の中央部
には、それぞれ、ネジ穴30及びパイロット穴32が形
成されている。これらネジ穴30及びパイロット穴32
の開口部は、共にテーパ状に形成されており、それぞ
れ、後述する工程52〜62、及び、クランクシャフト
20の稼動時における基準となるセンタ穴34及び36
として用いられる。
ぞれ、フロント軸26及びリアフランジ28が設けられ
ている。フロント軸26及びリアフランジ28の中央部
には、それぞれ、ネジ穴30及びパイロット穴32が形
成されている。これらネジ穴30及びパイロット穴32
の開口部は、共にテーパ状に形成されており、それぞ
れ、後述する工程52〜62、及び、クランクシャフト
20の稼動時における基準となるセンタ穴34及び36
として用いられる。
【0011】クランクシャフト20は、機械構造用炭素
鋼等により構成されている。鋳造により概略最終形状に
近い形状、即ち、上記ジャーナル部20、クランクピン
22、バランスウェイト24、フロント軸26、及びリ
アフランジ28を備える形状に形成されたクランクシャ
フト粗材を、以下に説明する工程に従って機械加工する
ことで、クランクシャフト20の最終製品が製造され
る。
鋼等により構成されている。鋳造により概略最終形状に
近い形状、即ち、上記ジャーナル部20、クランクピン
22、バランスウェイト24、フロント軸26、及びリ
アフランジ28を備える形状に形成されたクランクシャ
フト粗材を、以下に説明する工程に従って機械加工する
ことで、クランクシャフト20の最終製品が製造され
る。
【0012】図1に示す如く、先ず、クランクシャフト
粗材はセンタ穴加工装置10に導入される。センタ穴加
工装置10においては、両端部のジャーナル20a、2
0dが固定された状態で、ジャーナル20a、20dの
外周面を基準として、フロント軸26、及び、リアフラ
ンジ28の端面に、それぞれセンタ穴34及び36が加
工によって形成される。
粗材はセンタ穴加工装置10に導入される。センタ穴加
工装置10においては、両端部のジャーナル20a、2
0dが固定された状態で、ジャーナル20a、20dの
外周面を基準として、フロント軸26、及び、リアフラ
ンジ28の端面に、それぞれセンタ穴34及び36が加
工によって形成される。
【0013】センタ穴加工装置10による加工が終了さ
れたクランクシャフト粗材は、次に、クランクシャフト
加工装置12に導入され、最終形状までの一連の機械加
工が行われる。クランクシャフト加工装置12において
は、先ず、工程52において、各部の外周面の切削加工
が行われる。この切削加工は、各部の黒皮を除去するこ
とを目的として行われる。
れたクランクシャフト粗材は、次に、クランクシャフト
加工装置12に導入され、最終形状までの一連の機械加
工が行われる。クランクシャフト加工装置12において
は、先ず、工程52において、各部の外周面の切削加工
が行われる。この切削加工は、各部の黒皮を除去するこ
とを目的として行われる。
【0014】工程52の加工が終了されると、次に、工
程54において、クランクシャフト20のアンバランス
測定が行われる。工程54におけるアンバランスの測定
は、クランクシャフト20の周囲の複数箇所にローラを
介して複数の荷重センサを配設した状態で、加工ワーク
をセンタ穴を中心として回転させ、各荷重センサの出力
の差異を検出することにより行われる。このアンバラン
ス測定方法は公知の方法であるため、その詳細について
の説明は省略する。工程54において得られたアンバラ
ンス測定データはセンタ穴位置指示装置14へ向けて送
信される。
程54において、クランクシャフト20のアンバランス
測定が行われる。工程54におけるアンバランスの測定
は、クランクシャフト20の周囲の複数箇所にローラを
介して複数の荷重センサを配設した状態で、加工ワーク
をセンタ穴を中心として回転させ、各荷重センサの出力
の差異を検出することにより行われる。このアンバラン
ス測定方法は公知の方法であるため、その詳細について
の説明は省略する。工程54において得られたアンバラ
ンス測定データはセンタ穴位置指示装置14へ向けて送
信される。
【0015】工程54の処理が終了されると、次に、工
程56においてクランクシャフト20の各部の外周面の
研削加工が行われる。工程56での加工により、クラン
クシャフト20の各部はほぼ最終的な形状及び寸法に形
成される。工程56の加工が終了されると、次に、工程
58において、クランクシャフト20のアンバランス測
定が行われる。工程58におけるアンバランス測定は上
記工程54と同様に行われ、この測定データもまたセン
タ穴位置指示装置14に向けて送出される。
程56においてクランクシャフト20の各部の外周面の
研削加工が行われる。工程56での加工により、クラン
クシャフト20の各部はほぼ最終的な形状及び寸法に形
成される。工程56の加工が終了されると、次に、工程
58において、クランクシャフト20のアンバランス測
定が行われる。工程58におけるアンバランス測定は上
記工程54と同様に行われ、この測定データもまたセン
タ穴位置指示装置14に向けて送出される。
【0016】工程58の処理が終了されると、次に、工
程60において、アンバランス修正が行われる。このア
ンバランス修正の詳細については後述する。工程60の
アンバランス修正が終了されると、次に、工程60にお
いてペーパラップにより表面仕上げが行われて、クラン
クシャフト20の製造が完了される。
程60において、アンバランス修正が行われる。このア
ンバランス修正の詳細については後述する。工程60の
アンバランス修正が終了されると、次に、工程60にお
いてペーパラップにより表面仕上げが行われて、クラン
クシャフト20の製造が完了される。
【0017】次に、工程60におけるアンバランス修正
について説明する。アンバランスはセンタ穴中心を結ぶ
軸(以下、単に、センタ穴中心と称する)に対する重心
の位置ずれに起因して生じ、アンバランスと、センタ穴
中心に対する重心の位置ずれとは対応している。従っ
て、重心の位置をセンタ穴中心に向けて移動させること
で、アンバランスの修正を行うことができる。そこで、
工程60においては、バランスウェイト24に修正穴を
形成することによりバランスウェイト24の重量分布を
調整し、クランクシャフト20の重心位置を変更するこ
とによりアンバランス修正が行うこととしている。図3
に、アンバランス修正のためにバランスウェイト24に
修正穴38、40が加工された状態を示す。なお、図3
に示すY軸及びZ軸は、両軸がクランクシャフト20の
センタ穴中心Oで互いに直角に交わると共に、Z軸がバ
ランスウェイト24の対称軸に一致するように設けられ
ている。
について説明する。アンバランスはセンタ穴中心を結ぶ
軸(以下、単に、センタ穴中心と称する)に対する重心
の位置ずれに起因して生じ、アンバランスと、センタ穴
中心に対する重心の位置ずれとは対応している。従っ
て、重心の位置をセンタ穴中心に向けて移動させること
で、アンバランスの修正を行うことができる。そこで、
工程60においては、バランスウェイト24に修正穴を
形成することによりバランスウェイト24の重量分布を
調整し、クランクシャフト20の重心位置を変更するこ
とによりアンバランス修正が行うこととしている。図3
に、アンバランス修正のためにバランスウェイト24に
修正穴38、40が加工された状態を示す。なお、図3
に示すY軸及びZ軸は、両軸がクランクシャフト20の
センタ穴中心Oで互いに直角に交わると共に、Z軸がバ
ランスウェイト24の対称軸に一致するように設けられ
ている。
【0018】図3に示す如く、修正穴38、40はバラ
ンスウェイト24のZ軸に対して角度θをなし、かつ、
その中心線がセンタ穴中心Oを通るように設けられる。
修正穴38、40が深く設けられると、修正穴形成部位
における重量が減少する。この減少の度合いは、センタ
穴38、40の深さの増加に応じて大きくなる。従っ
て、修正穴38、40が設けられることで、クランクシ
ャフト20の重心Gは修正穴38、40の中心軸方向
に、修正穴38、40の深さに応じた距離だけ移動する
ことになる。この場合、修正穴38、40の深さの和を
調整することにより、重心GをZ方向に移動させること
ができ、また、修正穴38、40の深さの差を調整する
ことにより、重心GをY方向に移動させることができ
る。従って、アンバランスの修正に際しては、アンバラ
ンスのZ成分より修正穴38、40の深さの和を求める
と共に、アンバランスのY成分より修正穴38、40の
深さの差を求め、これらの和及び差から、各修正穴3
6、38の深さを決定することにより、アンバランスを
ゼロに向けて修正することができる。
ンスウェイト24のZ軸に対して角度θをなし、かつ、
その中心線がセンタ穴中心Oを通るように設けられる。
修正穴38、40が深く設けられると、修正穴形成部位
における重量が減少する。この減少の度合いは、センタ
穴38、40の深さの増加に応じて大きくなる。従っ
て、修正穴38、40が設けられることで、クランクシ
ャフト20の重心Gは修正穴38、40の中心軸方向
に、修正穴38、40の深さに応じた距離だけ移動する
ことになる。この場合、修正穴38、40の深さの和を
調整することにより、重心GをZ方向に移動させること
ができ、また、修正穴38、40の深さの差を調整する
ことにより、重心GをY方向に移動させることができ
る。従って、アンバランスの修正に際しては、アンバラ
ンスのZ成分より修正穴38、40の深さの和を求める
と共に、アンバランスのY成分より修正穴38、40の
深さの差を求め、これらの和及び差から、各修正穴3
6、38の深さを決定することにより、アンバランスを
ゼロに向けて修正することができる。
【0019】上記した修正穴38、40の加工は、クラ
ンクシャフト加工装置12内で、バランスウェイト24
の外周部にドリル加工を施すことにより行われる。上述
の如く、アンバランス修正にあたっては、修正穴38、
40の位置を変更することは不要であり、その深さを制
御するだけでよい。従って、修正穴38、40加工用の
工具の位置を制御することは不要とされ、これにより、
アンバランス修正工程が簡易化されている。
ンクシャフト加工装置12内で、バランスウェイト24
の外周部にドリル加工を施すことにより行われる。上述
の如く、アンバランス修正にあたっては、修正穴38、
40の位置を変更することは不要であり、その深さを制
御するだけでよい。従って、修正穴38、40加工用の
工具の位置を制御することは不要とされ、これにより、
アンバランス修正工程が簡易化されている。
【0020】しかしながら、修正穴38、40の位置が
予め規定され、また、修正穴38、40の深さはバラン
スウェイト24の大きさに制限されるため、修正穴3
8、40により修正可能なアンバランスの範囲は制限さ
れる。上述の如く、修正穴38、40のそれぞれを加工
することによる重心Gの移動方向は各修正穴の中心軸方
向に一致し、また、重心Gの移動量は、各修正穴の深さ
により定められる。従って、重心Gの移動を示すベクト
ルは、修正穴38、40の中心軸方向を向き、各修正穴
の深さに応じた大きさを有するベクトルの和となる。図
4に、修正穴38、40の深さを制御することにより修
正可能なアンバランスの範囲を示す。図4に示す如く、
修正可能なアンバランスの範囲は、修正穴38、40の
中心軸方向を向き、修正穴38、40の最大深さに応じ
た大きさを有するベクトルv1 、v 2 により生成される
菱形の領域Hとなる。なお、図4には、後述するアンバ
ランス測定結果の例をx印で示している。
予め規定され、また、修正穴38、40の深さはバラン
スウェイト24の大きさに制限されるため、修正穴3
8、40により修正可能なアンバランスの範囲は制限さ
れる。上述の如く、修正穴38、40のそれぞれを加工
することによる重心Gの移動方向は各修正穴の中心軸方
向に一致し、また、重心Gの移動量は、各修正穴の深さ
により定められる。従って、重心Gの移動を示すベクト
ルは、修正穴38、40の中心軸方向を向き、各修正穴
の深さに応じた大きさを有するベクトルの和となる。図
4に、修正穴38、40の深さを制御することにより修
正可能なアンバランスの範囲を示す。図4に示す如く、
修正可能なアンバランスの範囲は、修正穴38、40の
中心軸方向を向き、修正穴38、40の最大深さに応じ
た大きさを有するベクトルv1 、v 2 により生成される
菱形の領域Hとなる。なお、図4には、後述するアンバ
ランス測定結果の例をx印で示している。
【0021】上記したように、修正可能なアンバランス
の範囲は図4に示す領域Hに制限されるため、クランク
シャフト粗材及びクランクャフト20の各工程での加工
寸法の設計にあたっては、工程58におけるアンバラン
ス修正の直前、即ち、工程56における研削加工が終了
した直後の状態で、領域Hに含まれるようなアンバラン
スが生ずるように設計される。このように、設計上意図
的に設けられた、アンバランス修正直前の段階でのアン
バランスを、以下、初期アンバランスと称する。
の範囲は図4に示す領域Hに制限されるため、クランク
シャフト粗材及びクランクャフト20の各工程での加工
寸法の設計にあたっては、工程58におけるアンバラン
ス修正の直前、即ち、工程56における研削加工が終了
した直後の状態で、領域Hに含まれるようなアンバラン
スが生ずるように設計される。このように、設計上意図
的に設けられた、アンバランス修正直前の段階でのアン
バランスを、以下、初期アンバランスと称する。
【0022】しかしながら、クランクシャフト20の粗
材の鋳造に際しては、鋳型精度のばらつき等により大き
な寸法誤差が生じやすく、かかる粗材の寸法誤差に起因
して、初期アンバランスが領域Hから外れてしまうこと
がある。かかる状況の下では、修正穴38、40の加工
によってクランクシャフト20のアンバランスを除去す
ることは不可能となる。この場合、初期アンバランスを
領域Hに入れるための対策として、クランクシャフト粗
材の寸法の修正を行う措置を取ったのでは、クランクシ
ャフト粗材の修正加工や、更には、鋳型の修正加工を行
うために、製造工程が長時間にわたって停止し、生産性
が大幅に低下することになる。
材の鋳造に際しては、鋳型精度のばらつき等により大き
な寸法誤差が生じやすく、かかる粗材の寸法誤差に起因
して、初期アンバランスが領域Hから外れてしまうこと
がある。かかる状況の下では、修正穴38、40の加工
によってクランクシャフト20のアンバランスを除去す
ることは不可能となる。この場合、初期アンバランスを
領域Hに入れるための対策として、クランクシャフト粗
材の寸法の修正を行う措置を取ったのでは、クランクシ
ャフト粗材の修正加工や、更には、鋳型の修正加工を行
うために、製造工程が長時間にわたって停止し、生産性
が大幅に低下することになる。
【0023】これに対して、本実施例のシステムは、ア
ンバランス測定結果に基づいてセンタ穴34、36の位
置を修正することにより、アンバランス修正が可能な領
域Hを修正し、生産性を低下させることなくアンバラン
ス修正を行い得る点に特徴を有している。
ンバランス測定結果に基づいてセンタ穴34、36の位
置を修正することにより、アンバランス修正が可能な領
域Hを修正し、生産性を低下させることなくアンバラン
ス修正を行い得る点に特徴を有している。
【0024】上述の如く、クランクシャフト20の粗材
である鋳造材の形状のばらつきは鋳型の寸法精度により
定まり、従って、鋳造ロッド毎に同様の傾向を示す。こ
のため、同一のロッドのクランクシャフト粗材から加工
されたクランクシャフト20の初期アンバランスは同様
の傾向を示すことになる。図4にx印で示す測定データ
は、同一のロッドのクランクシャフト粗材から加工され
たクランクシャフト20に対するものである。図4に示
す如く、同一のロッドに対する初期アンバランスは範囲
Sに集中して分布している。図4においては、この分布
の一部が、領域Hから外れており、領域Hから外れたア
ンバランスについては、修正穴38、40による修正が
行えないことになる。
である鋳造材の形状のばらつきは鋳型の寸法精度により
定まり、従って、鋳造ロッド毎に同様の傾向を示す。こ
のため、同一のロッドのクランクシャフト粗材から加工
されたクランクシャフト20の初期アンバランスは同様
の傾向を示すことになる。図4にx印で示す測定データ
は、同一のロッドのクランクシャフト粗材から加工され
たクランクシャフト20に対するものである。図4に示
す如く、同一のロッドに対する初期アンバランスは範囲
Sに集中して分布している。図4においては、この分布
の一部が、領域Hから外れており、領域Hから外れたア
ンバランスについては、修正穴38、40による修正が
行えないことになる。
【0025】上述の如く、クランクシャフト20のアン
バランスは、クランクシャフト20の重心Gがセンタ穴
中心Oに対して位置ずれすることにより生ずるため、セ
ンタ穴位置Oを変化させることにより、アンバランスを
調整することができる。即ち、アンバランスが一定の傾
向を示す(図4の場合では、左下方向に偏っている)こ
とを早期に検知できれば、この傾向に応じてセンタ穴位
置を修正することにより、以後加工されるクランクシャ
フト20の初期アンバランスをすべて領域H内に存在さ
せることが可能となるのである。図5に、クランクシャ
フト20のセンタ穴中心Oを移動することにより、修正
可能な領域Hが移動した状態を示す。図5においては、
センタ穴中心Oを左下方に移動させることで、修正可能
なアンバランスの範囲を示す領域Hは領域H’に移動
し、これにより、図4に示した測定データは全て領域
H’に含まれている。
バランスは、クランクシャフト20の重心Gがセンタ穴
中心Oに対して位置ずれすることにより生ずるため、セ
ンタ穴位置Oを変化させることにより、アンバランスを
調整することができる。即ち、アンバランスが一定の傾
向を示す(図4の場合では、左下方向に偏っている)こ
とを早期に検知できれば、この傾向に応じてセンタ穴位
置を修正することにより、以後加工されるクランクシャ
フト20の初期アンバランスをすべて領域H内に存在さ
せることが可能となるのである。図5に、クランクシャ
フト20のセンタ穴中心Oを移動することにより、修正
可能な領域Hが移動した状態を示す。図5においては、
センタ穴中心Oを左下方に移動させることで、修正可能
なアンバランスの範囲を示す領域Hは領域H’に移動
し、これにより、図4に示した測定データは全て領域
H’に含まれている。
【0026】そこで、本実施例においては、上述の如
く、上記工程54及び58でのアンバランス測定データ
に基づいて、センタ穴位置指示装置14によりセンタ穴
位置を修正することとしている。即ち、センタ穴位置決
定装置14は、アンバランス測定データを統計処理する
ことによりアンバランスの傾向を推定し、かかる推定値
に基づいて、センタ穴の修正位置を決定する。そして、
かかる目標位置がセンタ穴加工装置10に位置指令とし
て付与されることで、センタ穴34及びセンタ穴36
が、それぞれ修正された位置に加工される。
く、上記工程54及び58でのアンバランス測定データ
に基づいて、センタ穴位置指示装置14によりセンタ穴
位置を修正することとしている。即ち、センタ穴位置決
定装置14は、アンバランス測定データを統計処理する
ことによりアンバランスの傾向を推定し、かかる推定値
に基づいて、センタ穴の修正位置を決定する。そして、
かかる目標位置がセンタ穴加工装置10に位置指令とし
て付与されることで、センタ穴34及びセンタ穴36
が、それぞれ修正された位置に加工される。
【0027】上述の如く、同一ロッドのクランクシャフ
ト粗材から加工されたクランクシャフト20の初期アン
バランスは同様の傾向を示す。このため、あるロッド内
の初期に加工されたクランクシャフト20の初期アンバ
ランスが一定の傾向を示したならば、このロッドの以後
に続くクランクシャフト20の初期アンバランスも同様
の傾向を示すことが予想される。従って、同一ロッド内
の過去の加工ワークに対して得られた全てのアンバラン
ス測定データに基づいてセンタ穴34、36の位置を修
正することで、そのロッド内のワークについて、初期ア
ンバランスを修正可能範囲内に位置させることができ
る。
ト粗材から加工されたクランクシャフト20の初期アン
バランスは同様の傾向を示す。このため、あるロッド内
の初期に加工されたクランクシャフト20の初期アンバ
ランスが一定の傾向を示したならば、このロッドの以後
に続くクランクシャフト20の初期アンバランスも同様
の傾向を示すことが予想される。従って、同一ロッド内
の過去の加工ワークに対して得られた全てのアンバラン
ス測定データに基づいてセンタ穴34、36の位置を修
正することで、そのロッド内のワークについて、初期ア
ンバランスを修正可能範囲内に位置させることができ
る。
【0028】センタ穴位置支持装置14における統計処
理は例えば、過去のアンバランス測定データの平均値、
中央値、標準偏差など、データ母集団の傾向を示す統計
量を計算し、かかる統計量に基づいてセンタ穴34、3
6の位置を重心Gに向けて修正することにより行われ
る。このように統計的なデータに基づいてセンタ穴位置
を修正することにより、特異的なデータによりセンタ穴
位置が不要に変更されるのを防止することができる。
理は例えば、過去のアンバランス測定データの平均値、
中央値、標準偏差など、データ母集団の傾向を示す統計
量を計算し、かかる統計量に基づいてセンタ穴34、3
6の位置を重心Gに向けて修正することにより行われ
る。このように統計的なデータに基づいてセンタ穴位置
を修正することにより、特異的なデータによりセンタ穴
位置が不要に変更されるのを防止することができる。
【0029】ところで、工程58に達するまでの加工工
程数が大きいため、ロッド内の最初に加工されるクラン
クシャフト20(加工中のクランクシャフト20を個々
に区別して称する場合には、以下、加工ワークという)
が工程58に達した時点では、既に相当数の加工ワーク
がセンタ穴加工以降の加工工程に入っていることにな
る。更に、上述の如く、センタ穴位置の修正は、複数の
データを統計処理することで行われるため、センタ穴位
置の修正が行われるまでに、更に多くの加工ワークが加
工工程に入ることになる。従って、工程58におけるバ
ランス測定結果のみに基づいて、センタ穴位置決定装置
64による上述の如き統計処理を行った場合、これらの
加工ワークについてはセンタ穴位置の修正が行われない
ため、アンバランス修正が不可能な加工ワークが生ずる
可能性がある。そこで、本実施例においては、工程58
の他、比較的上流に位置する工程54においてもバラン
ス測定を行い、センタ穴位置の修正にあたっては、かか
る測定データをも考慮することとしている。
程数が大きいため、ロッド内の最初に加工されるクラン
クシャフト20(加工中のクランクシャフト20を個々
に区別して称する場合には、以下、加工ワークという)
が工程58に達した時点では、既に相当数の加工ワーク
がセンタ穴加工以降の加工工程に入っていることにな
る。更に、上述の如く、センタ穴位置の修正は、複数の
データを統計処理することで行われるため、センタ穴位
置の修正が行われるまでに、更に多くの加工ワークが加
工工程に入ることになる。従って、工程58におけるバ
ランス測定結果のみに基づいて、センタ穴位置決定装置
64による上述の如き統計処理を行った場合、これらの
加工ワークについてはセンタ穴位置の修正が行われない
ため、アンバランス修正が不可能な加工ワークが生ずる
可能性がある。そこで、本実施例においては、工程58
の他、比較的上流に位置する工程54においてもバラン
ス測定を行い、センタ穴位置の修正にあたっては、かか
る測定データをも考慮することとしている。
【0030】工程54におけるアンバランス測定は、工
程58よりも工程56の研削工程を隔てて上流に位置し
ているため、その測定結果は工程58において測定され
た初期アンバランスと必ずしも一致しない。しかしなが
ら、上述の如く、初期アンバランスの変動は、粗材の寸
法のばらつきを主な原因として生ずるものであるため、
比較的上流に位置する工程54におけるアンバランス測
定結果には、工程58で測定される初期アンバランスが
かなり反映されるとみなすことができる。従って、工程
54のアンバランス測定結果をも利用してセンタ穴位置
の修正を行うことで、アンバランス修正をより早期に行
うことができ、これにより、アンバランス修正が不可能
な加工ワークの発生を最小限に抑制することができる。
程58よりも工程56の研削工程を隔てて上流に位置し
ているため、その測定結果は工程58において測定され
た初期アンバランスと必ずしも一致しない。しかしなが
ら、上述の如く、初期アンバランスの変動は、粗材の寸
法のばらつきを主な原因として生ずるものであるため、
比較的上流に位置する工程54におけるアンバランス測
定結果には、工程58で測定される初期アンバランスが
かなり反映されるとみなすことができる。従って、工程
54のアンバランス測定結果をも利用してセンタ穴位置
の修正を行うことで、アンバランス修正をより早期に行
うことができ、これにより、アンバランス修正が不可能
な加工ワークの発生を最小限に抑制することができる。
【0031】この場合、センタ穴位置指示装置14での
統計処理においては、工程54での測定データと工程5
8での測定データを同等に取り扱って統計処理すること
としてもよいし、あるいは、各工程での測定データにそ
れぞれ重み付けを行った後、統計処理することとしても
よい。
統計処理においては、工程54での測定データと工程5
8での測定データを同等に取り扱って統計処理すること
としてもよいし、あるいは、各工程での測定データにそ
れぞれ重み付けを行った後、統計処理することとしても
よい。
【0032】上述の如く、本実施例のシステムによれ
ば、クランクシャフト粗材の寸法誤差が過大となって
も、クランクシャフト粗材の修正や鋳型の修正を行うこ
となく、初期アンバランスを修正可能な範囲内に存在さ
せることができる。更に、センタ穴中心の修正は、セン
タ穴位置指示装置14からセンタ穴加工装置10へ位置
指令が付与されることで自動的に行われるため、センタ
穴中心の修正のために、製造工程を停止させることは不
要である。このように、本実施例においては、高い生産
性を維持することが可能なクランクシャフトのアンバラ
ンス修正が実現されている。
ば、クランクシャフト粗材の寸法誤差が過大となって
も、クランクシャフト粗材の修正や鋳型の修正を行うこ
となく、初期アンバランスを修正可能な範囲内に存在さ
せることができる。更に、センタ穴中心の修正は、セン
タ穴位置指示装置14からセンタ穴加工装置10へ位置
指令が付与されることで自動的に行われるため、センタ
穴中心の修正のために、製造工程を停止させることは不
要である。このように、本実施例においては、高い生産
性を維持することが可能なクランクシャフトのアンバラ
ンス修正が実現されている。
【0033】なお、同一のロッドで鋳造されるクランク
シャフト粗材であっても、鋳造時の型の摩耗等により、
その寸法が徐々に変化することがある。かかる場合に
は、初期アンバランス量も同一ロッド内で徐々に変化す
る。また、クランクシャフト加工装置12における工具
の摩耗等に起因して、工程52或いは56等において加
工誤差が生じた場合にも、クランクシャフト20の初期
アンバランスは、加工ワーク数が増加するにつれて、徐
々に変化することになる。これに対して、本実施例のシ
ステムにおいては、センタ穴位置指示装置14は、同一
ロッドについての過去の全データを用いて、センタ穴位
置を修正することとしている。従って、上述の如く、同
一ロッド内で初期アンバランスが徐々に変化する場合に
おいても、これら徐々に変化するアンバランスの測定デ
ータを含む情報に基づいてセンタ穴位置を適切に修正す
ることで、初期バランスを常に修正可能な領域Hに存在
させることができる。
シャフト粗材であっても、鋳造時の型の摩耗等により、
その寸法が徐々に変化することがある。かかる場合に
は、初期アンバランス量も同一ロッド内で徐々に変化す
る。また、クランクシャフト加工装置12における工具
の摩耗等に起因して、工程52或いは56等において加
工誤差が生じた場合にも、クランクシャフト20の初期
アンバランスは、加工ワーク数が増加するにつれて、徐
々に変化することになる。これに対して、本実施例のシ
ステムにおいては、センタ穴位置指示装置14は、同一
ロッドについての過去の全データを用いて、センタ穴位
置を修正することとしている。従って、上述の如く、同
一ロッド内で初期アンバランスが徐々に変化する場合に
おいても、これら徐々に変化するアンバランスの測定デ
ータを含む情報に基づいてセンタ穴位置を適切に修正す
ることで、初期バランスを常に修正可能な領域Hに存在
させることができる。
【0034】なお、上述の如く、初期アンバランスは、
粗材のロッド毎に特有の傾向を有している。従って、あ
るロッドのワークに対して得られたアンバランス測定デ
ータを用いて異なるロッドのワークのアンバランス修正
を行ったり、異なるロッドのワークの測定データが混在
した状態でデータの統計的処理を行ったのでは、適切な
アンバランス修正を行うことができない。この場合、例
えば、センタ穴位置指示装置14に測定データと共にロ
ッドを示す識別コードを記憶させ、ロッド毎にアンバラ
ンス測定データの管理を行うことにより、異なるロッド
のワークが混在した状態で加工を行う場合にも、ロッド
毎に適切なセンタ穴位置の修正を行うことができる。
粗材のロッド毎に特有の傾向を有している。従って、あ
るロッドのワークに対して得られたアンバランス測定デ
ータを用いて異なるロッドのワークのアンバランス修正
を行ったり、異なるロッドのワークの測定データが混在
した状態でデータの統計的処理を行ったのでは、適切な
アンバランス修正を行うことができない。この場合、例
えば、センタ穴位置指示装置14に測定データと共にロ
ッドを示す識別コードを記憶させ、ロッド毎にアンバラ
ンス測定データの管理を行うことにより、異なるロッド
のワークが混在した状態で加工を行う場合にも、ロッド
毎に適切なセンタ穴位置の修正を行うことができる。
【0035】なお、上記実施例においては、本発明がV
型6気筒エンジン用クランクシャフト20のアンバラン
ス修正に適用されるものとしたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、他の任意に型式のクランクシャフ
トのアンバランス修正に適用することができ、更に、ク
ランクシャフトだけではなく、アンバランス修正が必要
な任意の回転体のアンバランス修正に適用することがで
きる。
型6気筒エンジン用クランクシャフト20のアンバラン
ス修正に適用されるものとしたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、他の任意に型式のクランクシャフ
トのアンバランス修正に適用することができ、更に、ク
ランクシャフトだけではなく、アンバランス修正が必要
な任意の回転体のアンバランス修正に適用することがで
きる。
【0036】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、クランク
シャフトのアンバランスを、アンバランス修正が可能な
範囲に含まれるように変化させることができる。これに
より、粗材の寸法誤差が大きい場合にも、生産性を低下
させることなくアンバランス修正を行うことができる。
シャフトのアンバランスを、アンバランス修正が可能な
範囲に含まれるように変化させることができる。これに
より、粗材の寸法誤差が大きい場合にも、生産性を低下
させることなくアンバランス修正を行うことができる。
【図1】本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図2】本実施例において製造されるクランクシャフト
の構成図である。
の構成図である。
【図3】バランスウェイトに修正穴を加工した状態を示
す図である。
す図である。
【図4】バランスウェイトへの修正穴の加工により修正
可能なアンバランスの範囲を、アンバランス測定データ
の例と共に示す図である。
可能なアンバランスの範囲を、アンバランス測定データ
の例と共に示す図である。
【図5】センタ穴を修正することにより修正可能なアン
バランスの範囲が変更された状態を示す図である。
バランスの範囲が変更された状態を示す図である。
10 センタ穴加工装置 12 クランクシャフト加工装置 14 センタ穴位置指示装置 20 クランクシャフト 24 バランスウェイト 34、36 センタ穴 38、40 修正穴
Claims (1)
- 【請求項1】 センタ穴を基準としたクランクシャフト
のアンバランスを検出するアンバランス検出手段を備
え、該アンバランス検出手段により検出されたアンバラ
ンスに基づいて前記クランクシャフトのアンバランスの
修正を行うクランクシャフトのアンバランス修正装置に
おいて、 前記アンバランス検出手段により検出されたアンバラン
スに基づいて、前記センタ穴の目標位置を算出すると共
に、該目標位置を前記センタ穴を加工する加工機に対し
て指示するセンタ穴位置指示手段を備えることを特徴と
するクランクシャフトのアンバランス修正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16757696A JPH109342A (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | クランクシャフトのアンバランス修正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16757696A JPH109342A (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | クランクシャフトのアンバランス修正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109342A true JPH109342A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15852314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16757696A Pending JPH109342A (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | クランクシャフトのアンバランス修正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109342A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292632A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Kokusai Keisokki Kk | クランク軸加工システム |
| JP2007120429A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 内燃機関及び圧縮機 |
| JP4195079B1 (ja) * | 2007-07-03 | 2008-12-10 | テクノメタル株式会社 | クランクシャフト及びその素材の製造方法 |
| WO2009016988A1 (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Komatsu Machinery Corp. | 処理装置、センタ穴加工システム、センタ穴位置決定プログラム、及びセンタ穴位置決定方法 |
| JP2015044249A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | コマツNtc株式会社 | バランス測定機能付ターニング&ブローチングマシン |
| JP2018189491A (ja) * | 2017-05-02 | 2018-11-29 | コマツNtc株式会社 | センタ穴決定装置 |
| CN109341952A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-02-15 | 上海大众动力总成有限公司 | 一种提高发动机曲轴动平衡的动态调整中心孔位置度方法 |
| CN110977331A (zh) * | 2018-10-03 | 2020-04-10 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 曲轴制造方法 |
| JP2022033626A (ja) * | 2020-08-17 | 2022-03-02 | 株式会社長浜製作所 | 学習方法、センタ穴位置決定システムおよびセンタ穴位置決定方法 |
| CN115771042A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-10 | 山西柴油机工业有限责任公司 | 一种大变形曲轴感应淬火后中心孔的修正方法 |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP16757696A patent/JPH109342A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2009004738A1 (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Techno-Metal Co., Ltd. | クランクシャフト及びその素材の製造方法 |
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| JP4791577B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2011-10-12 | コマツNtc株式会社 | 処理装置、センタ穴加工システム、センタ穴位置決定プログラム、及びセンタ穴位置決定方法 |
| JPWO2009016988A1 (ja) * | 2007-08-01 | 2010-10-14 | コマツ工機株式会社 | 処理装置、センタ穴加工システム、センタ穴位置決定プログラム、及びセンタ穴位置決定方法 |
| US8103374B2 (en) | 2007-08-01 | 2012-01-24 | Komatsu Ntc Ltd. | Processing apparatus, center-hole working system, center-hole position deciding program, and center-hole position deciding method |
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| JP2022033626A (ja) * | 2020-08-17 | 2022-03-02 | 株式会社長浜製作所 | 学習方法、センタ穴位置決定システムおよびセンタ穴位置決定方法 |
| CN115771042A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-10 | 山西柴油机工业有限责任公司 | 一种大变形曲轴感应淬火后中心孔的修正方法 |
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