JPS58202764A - 振動バレル加工機の振動制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はコ個のアンバランスウェイトの回転によって
振動ン付与する振動バレル加工機において、その振動バ
レルの振動振幅をセンサーによつて検知して、最大振幅
または規定振幅になるよ５にアンバランスウェイトの進
み角または回転数もしくは重量を制御する方法及び装置
に関するものである。

従来、振動バレル加工において振動振幅ン最適値に保っ
て工作物を加工する事は重要な事であったが、これらの
測定は目視のようなカンに頼っていた。この振動振幅は
アンバランスウェイトの進み角または回転数もしくは重
量を変化させろ事により変動する。しかるに本願は振動
振幅ケセンサーによって検知し、あらかじめ定めた設定
値もしくは極太値になるようアンバランスウェイトノ進
み角または回転数、もしくは重量ンプロセッサーによっ
て制御したものである。アンバランスウエートの回転数
は公知のインバーターによって制御でき、またアンバラ
ンスウエートの１量は本願の出願人の特願昭タｂ−／！
；６ｅＯ／号の装置により制御できる。

次にアンバランスウエートの進み角の制御については、
実施例と共に以下に詳細に説明する。

ウェイトの進み角は固定であり、これを変更するには加
工機の運転乞停止しておこなうのが通例であった。最近
、エレクトロニツクスの進歩によって自動的に一定値に
設定する装置が作製されたが、加工条件の変更に伴なっ
てこれンつねに最適値に保持する装置は開発されていな
い。しかるにこの発明によれば、加速度計又は変位計を
センサーとし、振動槽の振動振幅乞つねに設定値又は最
高値に保持するように進み角を自動制御するようにした
ので、運転中におけるメディアの表面状態の変化又はコ
ンパウンドの量の変化などによって振動態様が変化して
も、自動的に適正加工条件を保持する利点を有するばか
りでな（、メディアや工作物ン変更したときの加工条件
の変化、粗加工と精加工及び選別条件の切換とその最適
条件への保持なども自動的におこなうことができ、理想
的な振動バレル加工機２得ることに成功したものである
。

いまこの発明の詳細を添付の図について説明すれば次の
とおりである。第１図に示すように基台／６上に多数の
スプリング１７が配置され、該スプリング１７上に内心
筒／９’ｊ有するバレル槽／ざが振動可能に懸架されて
いる。削記内心筒１９内には２箇の汎用交流電動機ｌ、
ユが回転軸か−＠縁線上なるように夫々固定されており
、そのおのおのの軸の先端にはアンバランスウェイト弘
、Ｓが固定されている。上記−箇の電動機は商用周波数
電源１０に対し、周波数変換装置Ｊａ、、？ｂン経て接
続され可変回転数で回転される。前記アンバランスウェ
イ）ｌｉｔ、ｆｆの一回転角位相ン祿出するためのセン
サー二〇がとりつげである。このためには例えば、第１
図に示すようにアンバランスウェイト弘、りに対し近接
スイッチ７、ざに対する感応子／ｊ、／、？を固定し、
その周囲に固定された多数の近接スイッチ７円周上に配
置した近接スイッチ群６．７の各々に感応して信号を発
生するようにしても良く、または近接スイッチ群の代り
にパルス発生装置を具え、各位相に相当したパルスを発
生するようにしても良い。これらの信号は電子式自動制
御装置（プロセッサー又はＣＰＵと略称する）ｇに入力
される。これによりプロセッサーざでは各電動機ノ、コ
のアンバランスウェイト亭、りがどの位置で回転してい
るかを検知することができる。前記プロセッサーざの出
力は前記周波数変換装置Ｊａ、３ｂに接続されており、
後述するように電動機ｌ、−の回転を制御する。振動を
計測するセンサーの一停止としてはバレル槽の外側に加
速度計２０乞固定する。加速度計の出力は一般に振幅と
関連があることが知られている。また加速度計〃のかわ
りに変位計（無接触型、接触型いずれでも良い）を使用
しても良い。これらの信号もまたプロセッサーざへ入力
される。アンバランスウェイト弘、Ｓの進み角（下先）
とセンサーよりの信号値Ｇとの間の関係は第２図に示す
とおり、一定進み角のところに最高点があり、この位置
において加工能率は最高となる。このときＣ１つねに最
高値に保つための流れ図は第３図に示すとおりである。

この原理を第２図によって説明すれば次のとおりである
。

まず進み角′βの初期値β。を定める。βを増加したと
きＧが増加すれば、下降するまでβヶ増大する。もし逆
にβヶ増加したときＧが減少すれば、βン減少し下降す
るまでβχ減少する。下降したならば一つ戻し極太値と
し、適当な時間々隔をおいてチェックを（つかえず。ま
たＧを設定値にセットするための流れ図ン第ｑ図に示す
。この場合はＧが設定値ＧＯに近くなるまで第３図の場
合と同一の操作を（つかえず。またＧ位を初期には大き
な値（または極太値）に設定しておき、一定時間経過径
小さい値に変換するようにすれば荒加工の後に精密加工
を引き続いて行なうようにすることもでき、能率の向上
乞はかることができる。

さらに第５図に示すように選別装置付の振動バレル加工
機においても同様に、センサーよりの信号による制御を
おこなうことができる。この場合の符号は同一部品は第
１図に対しｌθ０ン加えて記載しである。選別装置付の
場合には選別に適する条件も上記と同様に制御すること
ができることは勿論である。

即ち第５図に示す実施例は基台ｉｉｔ上に多数のづプリ
ング／／７が配置され、該スプリング上に内心筒ｌ１９
を有するバレル槽／／ｇが振動可能に懸架されている。

前記内心筒／／９には二個の汎用交流電動８１０／、１
０２が回転軸ケ縦−直線にして固定されており、各電動
機の回転軸端にはアンバランスウｘ−）　１０ｙ、　１
０！；　カ固定されている。上記−箇の電動機／（１７
／、　ｉｏコは夫々商用周波数電源に対し、周波数変換
装置を経て接続されており（第１図の実施例と同様）、
可変回転数で回転される。

前記アンバランタウエート１０弘、１０５の一回転角位
相を検出するためのセンサーｉｓｏが取付けである。こ
の為に第３図に示すように、アンバランスウェイト弘、
夕の先端側には近接スイッチ１０７．１０ざに対する感
応子１／コ、／／３を固定し、その外周部に多数の近接
スイッチ１０７、ｉｏｔが環状に配置してあって、その
感応によって信号を発するようになっている。この信号
はプロセッサーに入力され、プロセッサーでは各電動機
のアンバランスウェイトｌθｖ、　ｉｏｓがどの位置で
回転しているかを検出することができる。従って一定の
進み角に制御することができるのである。第夕図中９は
回転堰、／／は篩である。

なお進み角の兜換装置は次のとおりである。近接スイッ
チ群６．７の発する信号によってプロセッサーざは各ア
ンバランスウェイト弘′、５の位を関係を認識すること
ができ、進み角βが規定角度に無いときは一方の回転数
を進め（またはおくらせ）る信号２周波数変換装置に与
え、両者が規定の進み角となったならば、両電動機を規
定の回転数で回転し、以後つねに同−進み角をとるよう
に点検する。すなわち定常運転の場合における電動機の
回転数が一定であるときは周波数変換装置は１台で差支
えないが、これを変化させたいときは第１図に示すよう
に周波数変換装置３ａ、３ｂは２台必要である。

即ちこの発明によれば、バレル槽の振動振幅をセンサー
によって検知し、その出カンプロセッサーに伝え、当該
出力が極太値又は設定値になるように振動振幅ン制御し
たので、自動的にアンバランスウェイトの進み角、回転
数又は重量乞制御し、粗研磨又は仕上げ研磨を最良の条
件で高能率に実施できる効果がある。また運転中に上記
各制御ケ行うことができるので、稼動率を向上する効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明図、第２図は同じく進み
角とセンサーよりの信号値Ｇとの関係ン示す図、第３図
はセンサーの信号値ｑを極太に保持するためプロセッサ
ーの動作を示す流れ図、第９図は同じ（センサーの信号
値Ｇ−Ｙ設定値に保存するためのプロセッサーの動作を
示す流れ図、第３図はこの発明を選別装置付振動バレル
加工機に応用した例の正面図である。 ／、！、１０／、１０１・・汎用交流電動機３ａ、３ｂ
・・周波数変換装置 ｅ、！ｒ、　１０１ｉ、　１０Ｈ・・アンバランスウェ
イト６．７、ｉｏｂ、１０７・・近接スイッチ群ｇ−−
プロセッサー ９・・回転堰 １０・・商用周波数電源 ／／＠・篩 ／コ、／３、／／表／１３・・感応子 ／６、／／４・・蕎台 ／’）、／／７・・スプリング ／ざ、７７ｇ−−バレル槽 ／９・・内心筒 ２ＯＳ／−〇・・加速度計 特許出願人 株式会社敷島チップトン 代理人 鈴木正次 第５図 昭和５７年２月え日 １、　事件の表示 昭和５７年特　許　願第ｇ６２０ｊ号 事件との関係　　特許出願人 ４、代　理　人　（郵便番号１６０） 住所東京都新宿区信濃町２９番地徳明ビル電話　東　京
　（３５３）　　３４　０　７　（代）昭和　　年　　
月　　日 ２　補正の内容 （ハ　明細書第３頁第７７行目に［特願昭！ｕ−／！；
６ｅ　Ｑ　／号」とあるを「特願昭５６−／コロ　９０
２号又は特願昭タロー／タ６グ０／号の発明」と訂正す
る。 （，２）　　明細書第夕頁第り行目、第２頁第７ｊ行目
に夫々［周波数変換装置３ａ、ｊｂＪとあるビ、「周波
数変換装置３．３ａＪと訂正する。 （３〕　　明細書第５頁第７０行目ないし第６頁第７７
行目［前記アンバランスウェイト・・・最高となる−を
下記の通り訂正する。 記 前記バレル槽／ｇの外側にはバレル槽の振動振幅乞計測
するセンサーとして、加速度計２０が固定しである。加
速度Ｂｆの出力は一般に振幅と関連があることが知られ
ており、前記加速度計２０の（ゝ、 信号は電子式自動制御装置゛（プロセッサーと略称する
）とに入力される。一方前記アンバランスウェイトｔｉ
Ｓｓには夫々感応子／２、／３が固定してあり、その軌
道と同心円状に多数の近接スイッチを配置してなる上下
の近接スイッチ群６．７の各近接スイッチに感応して信
号乞発生するよ５にしである。この信号は夫々プロセッ
サーｇへ入力される。これによりプロセッサーｇでは各
電動機ｌ、−のアンバランスウェイ）ｐ、５がどの位置
で回転しているか、すなわちアンバランスウェイ２１、
りのＮ転角位相乞検知することができる。前記プロセン
サーどの出力は前記周波数変換装置３．３ａに接続され
ており、後述するよ５に電動機ｌ、−の回転を制御する
。 尚上記においてはセンサーとして加速度計２０乞用いた
が、変位計（無接触型、接触型のいずれでも良い）を使
用することもでき、また近接スイッチ群６．７に代えて
パルス発生装置ビ用い、アンバランスウェイトの各位相
に相当したパルスを発生するよ５にしてもよい。 上記において、バレル槽／ｇの振動振幅（加速度計２０
よりの信号値Ｇとしてプロセッサーへ入力される）とア
ンバランスウェイトケ、５の回転角位相（下先）（近接
スイッチ群乙、りよりの信号値よりプロセッサーで検出
される）との関係は一定の進み角（回転角位相）のとこ
ろに最高点があり、この位置において加工能率は最高と
なる。 （ｌＩ）明細書第７頁第ｇ行目に「設定値ＧｇＪとある
を「設定値ＧＯＪと訂正する。 （５）　　明細書箱ｇ頁第７．２行ないし７３行目に「
ためのセンサー／２θが取付けである。この」とあるを
削除する。 （６）明細書第９頁第３行゛目「篩である。」を「面、
１．２０はバレル槽ｉｔざの振動振幅を検出するための
加速度計である。」と訂正する。 （７）明細書簡ざ頁第１り行ないし第７６行目１−近接
スイッチ・・・１０７、ｉｏｂが」を下記の通り訂正す
る。 記 近接スイッチに対する感応子／／２．　／／、ｌを固定
しその外周部に多数の近接スイッチよりなる近接スイッ
チＨｉｏξ１０７が （ざｊ　明細書第９頁第６行目に「アンバランスウニ！
」と訂正する。 （９）明細書中、「図面の簡単な説明」の欄を下記の通
り訂正する。 記 図面の簡単な説明 第１図はこの発明の詳細な説明図、第一図は同じく進み
角とセンサーよりの信号値Ｇとの関係を示す図、第３図
はセンサーの信号値Ｇビ極犬に保持するためプロセッサ
ーの動作を示す流れ図、第９図は同じ（センサーの信号
値Ｇを設定値に保存するためのプロセッサーの動作を示
す流れ図、第５図はこの発明を選別装置付振動バレル加
工機に応用した例の正面図である。 １、．２、ｉｏｔ、１ｏ−２・・汎用交流電動機３．３
ａ・・周波数変換装置 ｐ、！、　ｉｏｔ、ｔ、ｉｏｚ・　・アンバランスウェ
イト６、り、ｉｏｂ、１０７・・近接スイッチ群ｇ・・
プロセッサー ９・・回転堰 １０・・商用周波数電源 ／／・・篩 ／コ、／３、ｌＩコ、／／、３・・感応子／６、ｉｉｂ
・、基台 ／７、ｌＩり・・スプリング ／ざ、１１ｇ−・バレル槽 ／り、／／９・・内心筒 、２０、／２０・・加速度計 （／の第Ｓ図を添付の通り訂正する。 と　添付書類の目録 （／］　訂正図面　　　　　　　　　　　　　１通特許
庁長官　若　杉　和　夫　　　　　毀１．　事件の表示 昭和釘年特　許　願第ｚｂａｔｎ号 ２・発１１ノ名称ｖｖｖ會＊呻炉ｆｆＦ−＾峠吋　　ｙ
峠振動Ａ７．獣直工臘のａｌｌ制御方法および装置３、
　補正をする者 事件との関係特許出顯人 ４、代　理　人　（郵便番号１６０） 住所　東京都新宿区信濃町２９番地徳明ビル（ハ　明Ｍ
ｆｉｉＦ第３頁第３行目の「重量Ｊｖｒ進み角を変化さ
せることによって変化する加振力（以下加振力と記載す
る。）」と訂正する。 ＜２）　　ＩＩＡ細書第書簡第２行目、第１Ｊ行目、第
７６行目及び第５頁第１行目の「重量」？「加振力」と
訂正する。 （３）　　明細１第を置部１／行目の「一回転角位相」
を「回転角位相」と訂正する。 （グ）　明細１第を置部７３行目乃至第滓行目の「アン
バ９７スウｘ−ト弘、！」とあるぞ「アンバランスクエ
千）　１０ダ、１０３」と訂正する。 （ｊ）明ａ書簡？頁第λ行目乃至第３行目の「りは回転
堰」とある２　「ｉｏｑは回転堰」と訂正する。 （＆）第ゲ図は別紙訂正図面の通り訂正し、第３図は複
写図のように符号？？符号１０？と訂正する。 （り）昭和釘年を月−日提出の手続補正書の補正の同各
（３０？）をその補正前の記載の通り補正する。 ＜ｉｓ　　前項により補正した明ｉｌａ書の第５頁第１
０行目乃至第４置部７７行目の「前記・・・最高となる
。」ン下記の通り補正する。 記 前記バレル槽／８の外側にはバレル槽の振動振幅を計測
するセンサーとして、加速度計−が固定しである。加速
度計の出力は一般Ｋｍ幅と関連があることが知られ℃お
り、前記加速度計Ｊの信号は電子式自動制御装置（プｃ
ｘ−４Ｅツナ−と略称する）ｔＫ人力される。一方前記
アンバクンスクエイト弘、！（は夫々感応子／、Ｚ、　
／、７が固定してあり、その軌道と同心円状に多数の近
接スイッチを配置し℃なる上下の近接スイッチ膵４．７
の各近接スイッチに感応して信号を発生するよ５１であ
る。この信号は夫々グロセツナーｔへ人力される。これ
によりプロセッサーｔでは各電動機／、２のアンバラン
スウェイト弘、！かどの位置で＠転しているか、すなわ
ちアンパフ／スフエイト弘、よの回転角位相を検知する
ことができる。前記プロセッサーｔの出力は前記周波数
変換装ｆｌｊ、ｊａＫ接続され℃おり、後述するよ５に
！動機／、−の回転？制御する・ 尚表示盤？には必要とする指示値、たとえば各電動機の
回転数、アンバランスウェイトの位相角、入力端子、電
動機電流、インバーターの発生する電流周波数など？表
示するための計器を付設する。 向上記におい℃はセンサーとして加速度計ＪＹ：用いた
が、変位計（無接触型、接触型のいずれでも良いンン使
用することもでき、また近接スイッチ群６，２に代えて
パルス発生装［ＩＹ用い、アンバランスウェイトの各位
相に相当したバルスン発生するよ５にしてもよい。 上記において、バレル槽ｉｔの振動振幅（加速度計Ｘよ
りの信号値ｑとし℃プロセッサーへ入力される）とアン
バランスウェイト弘、！の回転角位相（下先）（近接ス
イッチ群６、りよりの信号値よりプロセッサーで検出さ
れる）との関係は一定の進み角（回転角位相）のところ
に最高点があり、この位置におい℃は加工能率は最高と
なる。 （テ）第７項より補正した明細書の「図面の簡単な説明
」の欄を下記の通り訂正する。 記 図面の簡単な説明 第１図はこの発明の詳細な説明図、第１図は同じく進み
角とセンサーよりの信号値Ｇとの関係を示す図、渠３図
はセンサーの信号［Ｇン極犬に保持するためプロセツナ
ーの動作χ示す流れ図、ｇｐ図は同じくセンサーの信号
値Ｇ−４−設定値に保存するためのプロセツナーの動作
を示す流れ図、第３図はこの発Ｉｊｉｌン選別装置付振
動バレル加工機に応用した例の正面図である。 ／、コ、ＩＱ／、　１０コ・−汎用交流電動機３．３ａ
・−周波数変換装置 デ、ｒ、　　ｉａダ、１０！・−アンバランスフエイト
６、り、・１０＆、　１０デ・−近接スイツデ詳ｔ・−
プロセッサ−９・−表示盤 １０−・商用周波数電源　　ｉｏｔ・−回転基／／−−
篩　　／２、／３、／／２、／／Ｊ・−感応子／４、／
／４・−基台　　１７、／ｌグ、、ニースプリング／ｌ
、　　／／ｌ・・・バレル槽　　／？、　／Ｉｔ・−・
内心ｉ１１、／コ０・−加速度計 よ　添付書類の目録 第４図 第５図 手続補正書（自船 昭和ｓｔ年ｌ　月−１１ 特許庁兼璽　　着　杉　和　夫　　　　ＩＱｌ、４印の
人づ； 昭和ｊ７年脣　許　願第ｚｂａｏｓ号 事件との関係　脣許出願人 名称　株式会社敷島チッグトン ４、　代　理　人　（郵便番号１６０）住所　東京都新
宿区信濃町２９番地徳明ビル５、　補正命令の日付 昭和　　年　　月　　日 （１）　　特許請求の範囲は別紙の通つ。 （，４）　　１Ｊｉｉ細薔爾Ｊ貞第１コ行目、第Ｊ責縞
ｉｌ１行目乃至嬉／ｊ行目、縞１６行目、ｌ＠Ｊ頁第置
部行目、嬉を貞第６行目乃至第７ｆＴ目、第１織第１／
行目、第を真第１！イゴ目乃至爾Ｊ行目の１−アンバラ
ンスウェイト」を「アンバランスウェイト」と１正する
。 脣ｆｆｄｌ求のａ曲 ｌ　バレル槽の振動振幅をセンサーによって慎出し、該
センサーの出力ｉ！を号音プロセッサーに人力し、ｓｔ
ｌ記センサーの一力信号が極大１直又は設定値になうよ
プに振ｉｄＪ秦幅を制御すること馨符値とした振動バレ
ル刀日工機の一動市１」御方法 コ　振動振幅の笛Ｕ岬は振励バレルカロエ機のアンバラ
ンスウェイトの進み角を変化させることによって行ｔ５
ことＹ：特徴とする特許請求の範囲第１項記載の振動バ
レル加工機の虜鯛制一方法 Ｊ　振動！ｊＡ幅を検知するためのセンサーは刀口速度
針又は変位針としたことｔ特徴とする特許請求の範ｖ５
第１項記載の振動バレル刀ロエ嶺の振励制御方法参　設
定値は２億類又はそれ以上とし、順次一定時間々噛ｔへ
だててこれらの設定値に一紋するようＶこ−ｊ−シ１こ
ことＹ：軸値とする待軒錆水の範囲第１項記−の懺励バ
レル刀ロエ慎の伝動制御万績ｊ　振動バレル■工愼に８
いて、バレル槽の振動振ｍｖ＊知するセンサーン前記バ
レル槽に近接して献直し、１紀センブーＱ）出力をセン
サーよりの偏号値が極大値又は設定値になるよへに制御
するプロセッサーの入力／Ｓ接続したことＶ＊砿とする
振動バレル〃ロエ機の振動制御装置 Ａ　　ｆＡ１１１バレル加工磯は、バレル槽の中央下方
に一台の交流電ＩＩＪ機？同一軸線上に併置、固定し、
かつ各々の回転軸の先端にアンバランスウェイトを取付
け、前記交流電動機の少なくとも一万に周波数変換装置
Ｉ１１を接続し、プロセッサーの出カｗ＃ｉＩＩ紀周＃
Ｌ数変換装置の入力に接続したことを特徴とする特許請
求の範囲第５現記−の振励バレル加工機の振動制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　　ハＬ／ル槽の振動振幅ンセンサーによって検出し
   、該センサーの出力信号をプロセッサーに入力し、前記
   センサーの出力信号が極太値又は設定値になるように振
   動振幅を制御することン特徴とした振動バレル加工機の
   振動制御方法ユ　振動振幅の制御は振動バレル加工機の
   アンバランスウェイトの進み角を変化させることによっ
   て行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   振動バレル加工機の振動制御方法３　振動振幅を検知す
   るためのセンサーは加速度計又は変位計としたことｌ特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の振動バレル加工機
   の振動制御方法 リ　設定値は一種類又はそれ以上とし、順次一定時間々
   隔をへだててこれらの設定値に一致するように制御した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の振動バレ
   ル加工機の振動制御方法 Ｓ　振動バレル加工機において、バレル槽の振動振幅を
   検知するセンサーを前記バレル槽に近接して設置し、前
   記センサーの出力をセンサーよりの信号値が極太値又は
   設定値になるように制御するプロセッサーの入力へ接続
   したことを特徴とする振動バレル加工機の振動制御装置
   ６、振動バレル加工機は、バレル槽の中央下方に一台の
   交流電動機乞同−軸線上に併置、固定し、かつ各々の回
   転軸の先端にアンバランスウェイトを取付け、前記交流
   電動機の少なくとも一方に周波数変換装置を接続し、プ
   ロセッサーの出カン前記周波数変換装置の入力に接続し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の奈動バ
   レル加工機の振動制御装置