JPS5914460A - 中空薄肉回転体のアンバランス重量の除去方法及びその装置 - 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】 本発明は中空薄肉回転体のアンバランス重量の除去方法
及びその装置に関する。

中空薄肉回転体は、通常深絞り加工、押出加工、フロー
フォーミング等の塑性加工により製造されるため低形状
精度、肉厚不同は避は難い。

従って、回転試験により回転体のアンバランス重量及び
その位置を検知してアンバランス重量を除去することが
必要である。

今まで、回転体のアンバランス重量の除去方法として機
械的方法と電気物理的方法とが提案されている。機械的
方法では、必要加工精度上切削でなく研削が採用されて
いるが、中空薄肉回転体が低形状精度、低剛性であるが
ゆえに通争常の研削盤では加工困難であり、通常ハンー
ドグラインダによる手作業で行なっている。しかし、グ
ラインダの砥石のようにソリッドモ剛性の高いもので研
削を行なうと、研削力により被加工物である中空薄肉回
転体が逃げてしまい、加工面全域に亘って均一な加工深
さを得°ることけ極めて困難であり、又作業には熟練を
費し、非能率的でもあった。一方、電気物理的方法とし
ては、電解、放電、プラズマ、イオンビーム及びレーザ
加工等があるが、電解加工や放電加工では加工媒体液を
要し、洗浄脱脂物後工程も煩雑となり、又プラズマやイ
オンビーム、レーザ等を使った加工ではその発生装置が
大がかりとなる上、本質的には熱加工であるので回転体
表面の変質の恐れがあった。

上述の如く中空薄肉回転体の従来のアンバランス重量除
去方法にはいずれも欠点があった。

し７かも、霜７気物理的方法は、回転体表面に変質を来
たす恐れがあるので、到底採用し得ないものであった。

本発明は前記機械的方法を改良し、中空薄肉回転体のア
ンバランス重量除去洋梨の能率向上及び品質の安定化を
図ることを目的としてなされたものでおる。

上記目的を達成するための本発明の要旨は、中空薄肉回
転体のアンバランス重量ｔ除去する方法であって、中空
薄肉回転体のアンバランス量及びその位置全検知する一
方、研磨材の研削特性から研削条件を確立し、前記検知
結果に従い前記研削条件に基づいて６１１記研磨材を中
空薄肉回転体のアンバランス部分に押し当ててアンバラ
ンス重′ＪｊＩ′ヲ除去するようにした中空薄肉回転体
のアンバランス重量除去方法、及び中空薄肉回転体のア
ンバランス重量を除去する装置であって、中空薄肉回転
体全回転可能に支持する支持手段と、中空薄肉回転体を
その軸心回りに駆動回転させる駆動手段と、中空薄肉回
転体の半径方向側方に設置され回転運動される研磨材と
、中空薄肉回転体の表面に対し接近離反移動可能となっ
ており中空薄肉回転体のアンバランス量及びその位置の
検知結果に従い且つ前記研磨材の研削特性から得られる
研削ｆ４’ｆに基づいて前記研磨材を中空薄肉回転体の
表面に押し当てるコンタクト手段とからなる中空薄肉回
転体のアンバランス重量除去装置に存する。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図には被加工物である中空薄肉回転体の一例を示す
。この中空薄肉−回転体ｌの表面には位相原点基準用テ
ープ２が着脱自在に貼り付けられる。３けこの回転体Ｉ
Ｋおけるアンノぐランス修正面（研削加工により加工す
べき面）である。

第３〜５図は本発明に係るアンノくランス重量除去装置
の一実施例を示す。４はベッドで、その上面には中空薄
肉回転体１を支持する支持手段として左右対となった支
持ローラ５が前後方向に複数対設置しである。中空薄肉
回転体ｌが設置される部分の両側には先端に押えローラ
６を具えたくの字形の支持アーム７がその折曲部をベッ
ド４上に立設された部材８にピン止めして回転自在に設
けてあり、その他端にはベッド４上に設置したシリンダ
９のロンドが連結しである。シリンダ９の作動により支
持アーム７が回動し、先端の押えローラ６で回転体１の
上側を押えるよう釦なっているのである。支持ローラ５
上に乗せられる前記回転体１の軸方向一端側においてベ
ッド４上には駆動手段の一部を構成する回転駆動機構部
１０が設置しである。この回転駆動機構部１０は回転ス
ピンドル１ｌｆｆｉ具えており、その先端には、回転体
重の開口部を把持するチャック１２が取付けである。回
転駆動機構部１０上には駆動手段、の駆動源として駆動
用モータ１３が設置してあり、このモータ１３の出力軸
と前記スピンドル１１とはプーリ１４、タイミングベル
ト１５、プーリエ６で連結してあり、駆動用モータ１３
の駆動によシ回転スピンドル１１及びチャック１２ｔ−
介して回転体１を回転するようにしである。１７は駆、
・動用モータ１３に装備された回転角度検出器、１８は
回転スピンドル１１の後端に設けられたチャツク１２駆
動用回転継手である。一方、中空薄肉回転体１が設置さ
れる部分の両側においてベッド４上にはそれぞれ位置決
め用支持柱１９が立設してあり、これらの支持柱１９と
前後方向はぼ同じ位置においてベッド４上の縁部にコラ
ム２０が立設しである。このコラム２０の上部には左右
方向を向くアーム２１が回動自在に枢支してあり、その
一端には、コラム２０に後端を枢着して上下方向に設置
されたシリンダ２２のロッド２３先端が結合されている
。アーム２１の他端は略三角形状をした砥石ヘッド２４
の上部に取付けられたブラケット２５にビン結合されて
いる。砥石ヘッド２４の下辺部の一方の角部はコラム２
０側にビン結合されている。この砥石ヘッド２４は前記
位置決め用支柱１９上に載せられ前記シリンダ２２によ
り位置決め固定されるのである。砥石ヘッド２４の前面
上部には駆動用モータ２６ａに連結された駆動ローラ２
６が設けてあり、下部両側にはその中心に対し対称ゝに
摺動ベース２７がそれぞれ設けてあり、各摺動ベース２
７にはベルト支持ローラ２８を備えたローラ支持台２９
が左右方向（回転体１ベルト３０が前記駆動ローラ２６
及び二つのベルト支持ローラ２８に掛は渡しである。砥
石ヘッド２４下辺の両縁部にはそれぞれワイヤ支持ロー
ラ３１が設けてあり、一端がそれぞれ砥石ヘッド２４上
部にばね支持ビン３２で止められ九げね３３の他端に連
結されたワイヤ３４が前記ワイヤ支持ローラ３１を介し
て各ローラ支持台２９に連結されている。前記ばね３３
はローラ支持台２９を介してベルト支持ローラ２８に外
側を向くばね力を付与して、前記エンドレス研磨ベルト
３０に所定の張力を与える作用をなす。砥石ヘッド２４
の中央下部には摺動ベース３５が設けてあり、コンタク
トローラ３６金具えたコンタクトローラ支持台３７が前
記摺動ベース３５上に摺動可能に取付けてあり、更に砥
石ヘッド２４の中央部にはコンタクト用のシリンダ３８
が下向きに設けてあり、そのロッド３９が前記コンタク
トローラ支持台３７に連結しである。シリンダ３８の作
動によりコンタクトローラ支持台３７は往復動し、コン
タクトローラ３６はエンドレス研磨ベルト３０に押し当
てられ或いはベルト３０かｒ：ｙ離される。尚、図面中
、４０は回転体１の端部に着脱自在に設けられた基準用
テープ２に対応する位置においてベッド４上に設けられ
た位相素点検出器であり、４１は回転体１の加工すべき
アンノ（ランス修正面３に対応する位置においてベッド
４上に設けられた加工深さ検出装置である。

エンドレス研磨ベル）３０等を備えた砥石ヘッド２４は
一つでもよいが、同時に修正研磨加工すべき個所の数に
合わせて複数設置してもよい。

本実施例では第３図に示すように前後に二台設置しであ
る。

次に、上記装置を用いてのアンバランス重量の除去作用
つまり本発明に係るアンバランス重量除去方法について
訣明する。

中空薄肉回転体１の製作後、アンバランス量測定のため
、バランシング検査装置等によりアンバランス量及びそ
の位置を検出する。例えば、第１図に示すように、中空
薄肉（ロ）転体１の軸方向基準位置（一方の端面）から
距離Ｌ１及び位相原点０（位相原点基準用テープ２によ
って定められる）から位相角度θである１）点の位置で
のアンバランス量の情報がバラン−シング検査装置の測
疋結果から得られると、エンドレス研磨ベルト３０によ
る研削加工でのアンバランス量除去条件は次の通りとな
る。

ｒ：中空薄肉回転体１の外径半径、 ｔ：研削加工による修正面３の軸方向長さ、２α：研削
加工による修正面３の位相幅、Ｐ：中を薄肉回転体ｌの
円周方向単位長さ当りの重量、 ｔ：研削加工による加工深さ、 Ｕ：バランシング検査装置からのアンバランス量情報、 Ｗｅ：等何重量とすると、 １’　””　７−８５　Ｘ　Ｚ　Ｘ　１００００Ｕ＝Ｗ
ｅ・ｒ ＝　ｆ：、　ｒｃｏｓａ　＊　ｐ　＊　ｒ　ｅ　ｄａ＝
　２ｐｒ２ｓｉｎａＷｅ　＝　２ｐ　ｒ　５ｉｎｅ　（
ｇｒ　）従って、研削加工による除去量をＷとすると、
Ｗ＝Ｗｅ＝２ｐｒｓｉｎａ ここで、エンドレス研磨ベルト３０の幅から修正面３の
軸方向の長さｔを一定値に設定し、第２図に示すエンド
レス研磨ベルト３０の研削特性と、中空薄肉回転体１に
おいて強度及び剛性的に許容される加工深さとから目標
加工深さｔを設定すると、（１）式より研削加工による
修正面３の周方向の修正面位相角αと、第２図の研削特
性から研削回数Ｎが決定される。従って、バランシング
検査装置により中空薄肉回転体ｌの軸方向基準位置から
距離り及び位相原点から位相角度θであるＤ点でのアン
バランス量が得られると、上述の如く研削加工、情報と
して、修正面軸方向位置：Ｌ 修正面位相中心位置：θ 修正面位相幅：２α 研削回数：Ｎ が得られ、これらの情報に基づき前述の装置にて前記修
正面３の研削加工がな′されるのである。

上記のような情報を持つ中空薄肉回転体１を装置に取付
けるには、先ず手動又はハンドリング装置などで中空薄
肉回転体１を支持ローラ５上に乗せる。この支持ローラ
５はこの上にセットされた中空薄肉回転体１の軸心が回
転駆動機構部工０のチャック１２の軸心と一致するよう
に調整されていることは言うまでもない。

次に、回転スピンドル１１に内蔵しであるシリンダ（図
示されていす）ｔｌ−作動させ、中空薄肉回転体１の端
部に設けたフランジ開口部をチャック１２にて把持する
。

その後、シリンダ９を作動させて、開状態にあった支持
アーム７を開状態にし、ベッド４上に設けた固定ストッ
パ（図示省略）又Ｌシリンメ炸動圧調整により一定の押
付は力で中空薄肉回転体１を上部から押えローラ６にて
押える。

次に、コラム２０に設けたシリンダ２２を作動させ、・
アーム２１及びブラケット２５を介して、開状態にあっ
た砥石ヘッド２４全体を閉状態とし、ベッド４上の位置
決め用支持柱１９に対しシリンダ２２の一定の押圧力で
砥石ヘッド２４全体を位置決めセットする。

次に１駆動用モータ１３を作動させ、プーリ１４、タイ
ミングベルト１５、プーリ１６を介して回転スピンドル
ｌｌｔ回転させ、更にチャック１２を介して中空薄肉回
転体１を一定の回転数で回転させる。又、駆動用モータ
２６ａｆ作動させ、駆動ローラ２６によりエンドレス研
磨ベルト３０を所定の速度で回転させる。

実際の研削加工においては、制御装置（図示省略）Ｋ設
けた研削加工開始ボタンを押すことにより、研削加工情
報としてすでにわかっている修正面位相中心位置Ｄ（位
相原点０から角度０の位置）を中心とする修正面位相幅
２α及び研削回数Ｎのデータから、先ず、一定回転で回
転している中空薄肉回転体１表面の位相原点基準用テー
プ２ｔ−位相原点検出器４０により検出し、この検出信
号を基準として前記制御装置側で駆動用モータ１３に備
えられた回転角度検出器１７の角度信号の読み取りを開
始する。そして、読み取った回転角度が上記の修正面位
相中心角度θ及び修正面位相幅２αから決められる（θ
−α）の角度に一致したら、コンタクト用のシリンダ３
８を作動させ、予め設定されている押付力及びストロー
ク１でコンタクトローラ支持台３７を前進させ、停止さ
せる。これによりコンタクトローラ３６は回転走行して
いるエンドレス研磨ベルト３０を中空薄肉回転体１側に
押し出し、第５図に示すようにエンドレス研磨ベルト３
０の表面で回転体１の修正面３の研削を行なわせる。こ
の時、ばね３３によって付与されているエンドレス研磨
ベル）３０の張力がほぼ一定となるように、支持ロー２
２８を備えたローラ支持台２９が摺動ベース２７上を摺
動して互いに接近する。これＫよって、加工時エンドレ
ス研磨ベル）３０に過大な張力が発生することが防止さ
れ、ベル）３０の破断防止及びベルトの安定した回転が
確保できるのである。

コンタクトローラ３６によりエンドレス研磨ベルト３０
を中空薄肉回転体１に押し付けての研削が進行し、前記
制御装置側で読み取っている回転角度検出器１７の角度
信号が（θ＋α）の角度に一致すると、コンタクト用の
シリンダ３８が駆動され、コンタクトローラ３６はコン
タクトローラ支持台３７と共に原点位置まで後退して停
止され、研削加工は中断される。

即ち、中空薄肉回転体１が１回転する間にコンタクトロ
ーラ３６は前進、後退の１サイクル動作を行ない、所定
の修正面位相中心位置θを中心として（θ−α）〜（θ
＋α）間の角度つまり設定した修正面３０位相幅２αを
研削加工する。

以上の動作を繰り返し行ない、その回数が予め設定した
切込回数ＮＫ一致すると、制御装置側からの制御により
エンドレス研磨ベル）３０の駆動用モータ２６ａは自動
的に停止され、研削加工が終了する。又、他のアンバラ
ンス修正位置に対応した砥石ヘッド２４も所定の切込回
数に達すると上記と同様に駆動用モータ２６ａが自動的
に停止し、研削加工が終了する。

すべての研削加工が終了したら、駆動用モータ１３によ
り中空薄肉回転体１を低速回転させ、又は位置決め停止
させ、ペッド４上の加工深さ検出装置４１により修正面
３の加工深さを計測し、設定した加工深さに加工された
かどうかを調べる。エンドレス研磨ベルト３０の砥石寿
命、目詰り等によって、実加工深さが目標加工深さに達
していない場合には、切込回数Ｎ及び実加工深さから決
められる研削特性で残シの加工深さに対する切込回数Ｎ
ｌを設定して再度研削加工を行ない、所定のアンバラン
ス量に等しい重量をエンドレス研磨ベルト３０にて除去
加工を行なう。

尚、上記一連の研削作業はバランシング検査装置からの
アンバランス位置及びアンバランス量の情報が得られれ
ば、制御装置にて所定の研削条件（切込回数、加工面位
相幅等）に基づき、自動シーケンス制御等によって制御
され、自動的に加工されることは言うまでもない。又、
修正面３の軸方向の長さｔがエンドレス研磨ベルト３０
のベルト幅より大きくなる場合には、ペッド４とコラム
２０間に摺動機構を設けて砥石ヘッド２４が中空薄肉回
転体１の軸方向に移動位置決めできるようにすれば、研
削可能となる。

尚、先にも述べたように修正個所が多い場合には、修正
面個数に対応した数の砥石ヘッド２４を設置すれば、中
空薄肉回転体１の回転に同期し、複数の修正面３を同時
に研削加工できる。

以上実施例に基づき詳細に説明したように、本発明によ
れば、中空薄肉回転体のアンバランス量及びその位置を
検知する一方、エンドレス研磨ベルト等の研磨材の研削
特性から適切な研削条件を確立し、前記検知結果に従い
且つ前記研削条件に基づいて前記エンドレス研磨ベルト
を弾力的に中空薄肉回転体に押し当ててアンバランス量
を除去するようにしたので、精度良くしかも能率的にア
ンバランス位置でのアンバランス量に等しい除去加工を
行なうことができ、作業に１１Ｐ％練なども不要となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は修正個所を有する中空薄肉回転体の斜視図、第
２図はエンドレス研磨ベルトの研削特性を示すグラフ、
第３図は本発明に係る一実施例装置の側面図、第４図は
第３図中のＡ−Ａ矢視断面図、第５図は中空薄肉回転体
の研削時の様子を示す第４図と同位置の断面図である。 図　面　中、 １／ｉ中空薄肉回転体、 ２ａ基準用テープ、 ３はアンバランス修正面、 ４はベッド、 ５は支持ローラ、 ６は押えローラ、 １０は回転駆動機構部、 １１は回転スピンドル、 １７は回転角検出器、 ２４け砥石ヘッド、 ２６は駆動ローラ、 ２８はベルト支持ローラ、 ３０はエンドレス研磨ベルト、 ３３はばね、 ３６はコンタクトローラ、 ３８はシリンダ、 ４０は位相原点検出器、 ４１は加工深さ検出装置である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光石士部 （他１名） 第２図 樹ハ１１日牧Ｎ 第４図 第５図 ３２５−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　中空薄肉回転体のアンバランス重量を除去す
   る方法であって、中空薄肉回転体のアンノ（ランス量及
   びその位置を検知する一方、研磨材の研削特性から研削
   条件を確立し、前記検知結果に従い前記研削条件に基づ
   いて前記研磨材を中空薄肉回転体のアンノ（う／ス部分
   に押し当ててアンバランス重量を除去するようにしたこ
   とを特徴とする中空薄肉回転体のアンバランス重量除去
   方法。
2. （２）　　中空薄肉回転体のアンノくランス重量を除去
   する装置であって、中空薄肉回転体を回転可能に支持す
   る支持手段と、中空薄肉回転体をその軸心回りに駆動回
   転させる駆動手段と、中空薄肉回転体の半径方向側方に
   設置され回転運動される研磨材と、中空薄肉回転体の表
   面に対し接近離反移動可能となっており中空薄肉回転体
   のアンバランス量及びその位置の検知結果に従い且つ前
   記研磨材の研削特性から得られる研削釜イｖｉｃ基づい
   て前記研磨材を中空薄肉回転体の表面に押し当てるコン
   タクト手段とからなることを特徴とする中空薄肉回転体
   のアンバランス重量除去装置。