JPS6190857A - 工作機械のバランス検出装置 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） ゛　　この発明は研削盤等の工作機械の回転バランスを
検出して表示するバランス検出装置に関するものである
。

（従来の技術） 従沫、研削盤の砥石の回転バランスを調整する場合には
、砥石を１本の軸に取付け、その軸を２本の水平棒上に
載置し、砥石が静止状態から自然に転がる方向と速さを
見て、砥石のアンバランス位置と量とを推測し、それに
合わせて砥石のバランスをとる修正作業を行っていた。

しかし、この方法では、熟練に頼るしかないため能率が
悪く、しかも、研削盤の砥石支持軸のアンバランスを考
慮していないので、砥石のアンバランスを修正したのに
もかかわらず前記支持軸に砥石を取り付けて回転させた
場合に、アンバランスが生じるという問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記した従来の問題を解決するためになされ
たものであり、砥石等の回転加工体を支持軸に取り付は
回転させた状態においてアンバランスを検出し、それを
適確に表示できる工作機械のバランス検出装置を提供す
ることにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するためにこの発明は、前記支持軸の
回転方向原点を検出する原点検出センサーと機台の一部
に取り付けられその機台の振動を検出する検出手段と、
前記振動から回転加工体及び支持軸の振動を選択するろ
波回路と、前記回転加工体及び支持軸の振動から前記原
点を基準とした各割り出し位置に対応、する振れ量を算
出する制御手段と前記制御手段により各割り出し位置及
び所定の割り出し位置の振れ量を表示する表示手段とを
設けるという構成がとられている。

（作用） 以上の構成に基づき、検出手段により機台の振動を検出
し、その検出された振動からろ波回路で回転加工体と支
持軸との振動を選択する。そして、制御手段において、
前記回転加工体と支持軸との振動を１最れ呈に換節し、
原点検出センサーにより検出された原点に阜づき各υ］
り出し位置を詩出し、各割り出し位置に対応する振れ賞
を求める。まｌ、：、その制御手段は、各割り出し位置
に対応する１辰れ量及びその割り出し位置を表示手段に
より表示する。

〈実施例） 以下、この発明を平面研削盤において具体化した一実施
例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、研削型のフレーム１上にはワーク
Ｗを保持するためのテーブル２が設けられている。テー
ブル２−ヒは第２図に示す支持：ｌｑｈ　４が回転可能
に取り付けられ、その先端には前記デープル２上のワー
クＷに上方から対向するように砥石３が固設されている
。支持軸４の後方にはその支持軸４を駆動するモータ６
が配置されている。

フレーム１の上部のコラム１ａには、圧電型加速度ピッ
クアップ５が取り付（プられている。又、第２図に示す
ように支持軸４の基端部外周には検出片７が突設される
とともに、支持軸４の基端部外方においてフレーム１上
にはフォトカプラー９よりなる原点検出センサー８が設
けられ、前記検出片７がこの部分を通過するごとに原点
検出信号を出力するようになっている。

なお、ここで、フレーム１とは前記モータ６により回転
される部分を除く全ての部分を含む。又、前記加速度ピ
ックアップ５は磁石（図示しない）を有し、その磁石に
よりフレーム１の一部に吸着されている。従って、加速
度ピックアップ５はその取付位置を自在に変更できる。

フレーム１の外側には表示器１０が配置固定されており
、この表示器１０の側面にはこの実施例のバランス検出
装置をＯＮ、ＯＦＦさせるための電源スィッチ１１が設
けられている。

第３図に示すように表示器１０の前面は表示部１２にな
っており、その表示部１２には支持軸４の各割り出し位
１ｆｆｌに対応して、回転角度１０度ごとに合計３６個
の割り出し位置表示体１３か環状に並設されている。各
割り出し位置表示体１３は赤色発光の発光ダイオードと
、緑色発光の発光ダイオードとを内蔵している。又、前
記原点検出センサー８が信号を発生する角度位置の割り
出し位置表示体１３と対応するように発光ダイオード内
蔵の原点表示体１４が配回されている。割り出し位置表
示体１３間内には支持軸４の振れ債を数１自表示する振
れ琵表示部１５が設けられているとともに、同じく表示
体１３環内には最大振れ！Ｕモード表示体１６ａ、最小
振れ量モード表示体１６ｂがそれぞれ設けられ、さらに
表示ホールド状態を示すホールド表示体１７が設けられ
ている。これらの表示体１６ａ　、　　１６ｂ　、　１
７はそれぞれ発光ダイオードを内蔵している。

又、表示部１２の上部両側には、最大振れ指表示モード
又は煎小振れｍ表示モードを選択するためのモード切換
スイッチ１８と、表示ホールドをかけるためのホールド
スイッチ１９とが配置されている。

第４図はこの実施例におけるバランス検出装置のブロッ
ク図を示−Ｊ−もので、中央処理装置（以下ＣＰＵとい
う）２０には入出力装置（以下１１０という〉２１と発
振器２５とが接続され、これらにより制御手段４１が構
成されている。入出力装置２１には入力装置として、ろ
波回路２４を介して機台の振動を検出する圧電型加速度
ピックアップ５、前記）京点検出センサー９、ホールド
スイッチ１９、モード切換スイッチ１８、出力装置とし
て、割り出し位置表示体１３、原点表示体１４、振れ徴
表示部１５、最大振れ但モード表示体１６ａ、最小振れ
量モード表示体１６ｂ１ホールド表示体１７が接続され
ている。又、ＣＰｔＪ２０にはリードオンリメモリ（以
下ＲＯＭという）２２及びランダムアクセスメモリ（以
下ＲＡＭという）２３が接続され、ＲＯＭ２２にはプロ
グラムが記憶され、ＲＡＭ、２３にはデータを格納する
データエリアが設けられている。なお、発振器２５は砥
石３の１回転で発振される発振数を測定するために設け
られたものである。

第５図に示する波回路２４は、圧電型加速度ピックアッ
プ５により区台の振動を検出し、砥石３及び支持軸４の
振動を検出する回路である。圧電型加速度ピックアップ
５の電荷により発生する電圧を加速度信号ＳＧ１として
電画増幅回路３２で増幅し、電荷増幅回路３２では、電
圧増幅麿、つまり、撮動の感度が調整される。このとき
抵抗Ｒ１で感度が調整できる。そして、低域フィルタ（
Ｌ、Ｐ、Ｆ）３４及び高域フィルタ（ト１．Ｐ。

Ｆ）３５で前記加速度信号ＳＧＩを減衰し、減衰した加
速度信号ＳＧ１を電圧増幅回路３６で補間し、帯域フィ
ルター（Ｂ、Ｐ、Ｆ）３７で砥石の回転に加速度信号Ｓ
ＧＩを同期させることができる。このとき、同期の調整
は抵抗Ｒ２で行う。そして、積分回路３８で加速度信号
ＳＧ１を速度信号ＳＧ２に変換し、電圧増幅回路３９で
出力インピーダンスを調整し、アナログ信号をデジタル
信号変換するＡ／Ｄコンバータ４０で前記速度信号Ｓ０
２をデジタル信号に変換し、その信号ＳＧ２を制御手段
４１に入力する。

なお、図示しないが、手元で操作できるようリモコン装
置を設【プ、この装置には前記ホールドスイッチ１９と
同じホールドスイッチと振動感度調整器Ｒ１及び同期′
Ａ整器Ｒ２が！１ｉｉｉえられている。

以上のように構成されたバランス検中装置の作用を第６
図のフ［１−チャートに従って説明する。

このフローチャートのプログラムはＣＰＵ２０のさて、
支持軸４に回転砥石３を装着した状態でモータ６を起動
し、支持軸４及び回転砥石３を回転させる。この状態で
電源スィッチ１うをＯＮにすると、ステップＳ１におい
て初１０設定がなされ、ステップＳ２では、支持軸４が
定常回転に遂したか否かの判別がなされる。このとき、
その判別は、原点検出センサー８から発振される原点検
出パルスのパルス間隔を発振器２５の発振パルス故によ
り測定し、そのデータを規定回転数分（本実施例では２
回転）ＲＡＭ２３のパルス間隔エリアにストアし、次の
規定回転数く本実施例では１回転）内においてそのデー
タをＣＰＵ２０で比較して、それらがほぼ同一の発振パ
ルス数であれば次のステップＳ３に移行する。パルス間
隔データが一致しない場合には、再びはじめからカウン
トしなおす。ステップ苧３では、原点検出センサ８か６
９度点信号が発振されるのを持ち、発（辰と同時にステ
ップＳ４に進む。

ステップ８４〜Ｓ７では、砥石３が一回転する間に、Ａ
／Ｄコンバータ４０で処理できる限りのデータＤをＲＡ
Ｍ２３にストアし、砥石３の１回転終了と同時にステッ
プＳ８に進む。

このステップＳ８では検出された］辰れ吊データＤを振
れ部データＤの数により１０度ことの振れ聞データＤｎ
とし、ステップＳ９において１０度ごとに分割されたー
れＭデータＤｎを各割り出し位置ごとのデータとしてそ
の割り出し位置ごとの合計を演輝し、そのデータ数より
平均化されたデータｓｎを綽出する。ステップＳＩＯで
は前記各割り出し位置ごとに平均化されたデータＳｎを
ＲＡＭ２３にストアする。そして、ステップ３１１では
設定回転ｖｌ（本実施例では４回転）繰返したか否かを
判別し、繰返したときには次のステップ８１２に進み、
そうでないとぎにはステップＳ３に戻り設定回転に致す
るまでステップＳ３〜Ｓ１１を繰返ず。

ステップＳ１２では各割り出し位置における前記平均デ
ータＳｎをＲＡＭ１２３から；ダミ出し、各割り出した
位置ごとに設定回転数分の平均データＳｎを加弾じその
設定回転数から平均データｙｎを各割り出し位置ごとに
弁出し、ステップ８１３では、前記平均データＹｎをＲ
ＡＭ２３にストアする。

ステップＳ１４以降は、モード切換スイッチ１８が最大
の場合であり、ステップ３１４〜８１６は、砥石３の規
定回転数（本実施例では３回転）内で処理される。この
スーテップＳ１４では、最大の撮れ量及びその各割り出
し位置（以下角度という）を前記平均データＹｎの比較
により選択し、ステップＳ１５で最大振れ゛角度補正と
最大撮れｍ換算が行われる。この最大振れ角度補正とは
、振れ足最大値から最大振れ角度に許容範囲を設け、そ
の許容範囲に含まれる撮れ笛の角度を最大振れ角度補正
という。また、最大振れｍ換算とは、振れ足表水体１５
に表示できる聞に振れ吊を挽砕することである。

ステップ３１６では、前記ステップＳ１４で求めた最大
振れ最が基準値以上であるか否かが判別され、基ｔ１１
値以上であればステップＳ１７に進み、基準値以上でな
ければ、つまり、回転砥石のバランスが取れた状態と判
断してステップ８１９に進。

み、バランス取り終了表示の合図として、振れ儀表水体
１５に“’ｇｏｏｄ”を表示する。

ステップ８１７ではステップ８１５で求めた最大振れ♀
及びその振れ角度を表示部１２により表示し、ステップ
８１８ではホールドスイッチ１９がオンされたら前記表
示状態を維持したままで、その維持状態を示すホールド
表示体１７を点灯させる。ホールドスイッチ１９がオフ
のときは、ステップ＄３に戻り、再び最大振れ回モード
表示作用を繰返す。

なお、ステップ８１４以降を振れ量が最大の場合として
説明したが、振れ用が最小の場合；し最大の場合と同じ
作用でその振れ闇が表示される。このとぎ、モード切換
スイッチ１８は最小モードである。つまり、最小モード
の場合には最小の振れ吊及びその角劇を選出してステッ
プ８１４〜Ｓ１７に対応した処理が行われる。

次に表示器１０の表示状態を説明する。電δ）スイッチ
１１のオンと同時に回転数が安定するまでの間撮れ足表
水体１５の各桁に“−ＴＩを表示するとともに、砥石３
の原点通過と同時に原点表示体１４が点灯覆る。この原
点表示体１４は点燈間隔が狭いために見かけ上点燈し続
ける。そして、砥石３の回転安定とともに規定回転数（
本実施例では１０回転）ごとに振れ足表水体１５にその
振れ■を点燻し、割り、出し位置表示体１３は最小又は
最大の系れ角度位置の発光ダイオードを点でさせる。こ
のとぎ、モード切換スイッチ１８により最小又は最大ど
ちらかの表示体が点燈じている。そして、回転砥石３の
バランスが取れた場合には振れＵ）表示体１５に゛”ｇ
ｏｏｄ”を表示する。

以上のようにこのバランス検出装置にＪ５いては最大ア
ンバランス位置と、そのアンバランスの分布とが、回転
砥石３を支持軸４から取外すことなく、その支持軸４に
装着した状態で支持ｌｌｌＩｈ４とともに表示体１３に
より適確に認識できるので、熟練は不要である。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、検出器類を前記実施ヅ１とは別のものに変更したり、
表示体を直線状に並設配置したり、又、Ｍ　ＩＪ状に配
列し、振れ圏とその割り出し位置とを同時にアナログ表
示したり等、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で変更可能
である。

発明の効果 以上詳述したようにこの発明によれば、回転砥石等の回
転加工体を支持軸に取付けた状態でその回転砥石及び支
持軸のアンバランスを簡単かつ容易に認識でき、そのア
ンバランスを正Ｍｆにバランスのとれた状態にすること
ができるという浸れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は研削盤にバランス検出装置を設置した状態の略
体側面図、第２図は支持軸の部分断面図、第３図は表示
器の正面図、第４図は制御手段のブロック図、第５図は
る波回路図、第６図はバランス検出装置の表示作用を示
ずフローチャートである。 ４は支持軸、５は圧電型加速麿ピックアップ、８は原点
検出センサー、１０は表示器、２０は中央処理装置、２
４はろ波回路である。 特　許　出　願　人　　　株式会社　長瀬鉄工所代　理
　人　　　弁理士　　恩１）博宣第１　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータ（６）により回転される支持軸（４）と、こ
   の支持軸（４）上に取り付けられ砥石（３）等の回転加
   工体とを有する工作機械において、前記支持軸（４）の
   回転方向原点を検出する原点検出センサー（８）と 機台の一部に取り付けられその機台の振動を検出する検
   出手段（５）と、 前記振動から回転加工体及び支持軸（４）の振動を選択
   するろ波回路（２４）と、 前記回転加工体及び支持軸（４）の振動から前記原点を
   基準とした各割り出し位置に対応する振れ量を算出する
   制御手段（４１）と 前記制御手段（４１）により各割り出し位置及び所定の
   割り出し位置の振れ量を表示する表示手段（１０）と、 を設けたことを特徴とする工作機械のバランス検出装置
   。