JPH0621835B2

JPH0621835B2 - 不つりあい位置自動位置決め停止方法および装置

Info

Publication number: JPH0621835B2
Application number: JP21946384A
Authority: JP
Inventors: 良夫河盛
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1984-10-18
Filing date: 1984-10-18
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPS6197545A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は動つりあい試験機等により計測された供試体の
不つりあい位置を、所定の定位置に自動的に停止させる
方法および装置に関する。

（ロ）従来技術例えばモータのアーマチュアの動つりあい試験を行う場
合のように、供試体外周部等にベルトを掛回す等によっ
て供試体を回転駆動するとき、供試体の回転数は試験機
の回転駆動機構の回転数に対して整数比で表わせない状
態となる。このように供試体と回転駆動機構とが同期し
ない場合、計測された不つりあい位置を所定の定位置に
停止させるに当たっては、供試体の絶対位置検出を直接
的に行うことが困難であるため、従来、回転駆動機構に
パルス発生器等を設けて、その出力に基づいて供試体を
停止させる方法が既にいくつか提案されている。

その一つは、パルス発生器により回転駆動機構の駆動モ
ータの１回転ごとに所定数のパルス信号（角度信号）を
発生させ、また、不つりあい検出器（可動コイル等）の
出力をフィルタを通して整形することにより、供試体の
不つりあい位置の回転位相に同期したパルス状の信号
（回転信号）を発生させ、つりあい試験完了時に、供試
体の不つりあい位置が定位置に停止するまでに発生する
であろう角度信号の数をあらかじめ定数として記憶して
おき、回転信号発生後に角度信号の発生数がその記憶内
容と一致したときに、駆動モータを停止させる方法であ
る（特開昭５７−３０９２４）。

他の一つは、回転駆動機構に設けられた上述の如きパル
ス発生器の出力パルス信号について、供試体１回転当り
の発生数を記憶し、つりあい試験によって得られた不つ
りあい角度データを上記の記憶値で正規化計算し、その
計算結果を停止に利用する方法である（特開昭５９−７
０９３７）。

しかし、このような従来の方法によってはいずれも、供
試体と回転駆動機構とを連結する駆動ベルトと、供試体
との間にスリップがあると、位置決め停止位置に誤差が
生ずる欠点がある。このスリップは、特に減速中に生じ
やすく、通常、試験回転数から位置決め停止回転数に減
速する工程が必ず存在するから、その問題点は大きい。
更に、後者の方法によれば、供試体の１回転周期と、パ
ルス発生器の出力パルスの１周期が、完全に整数比でな
い場合には誤差が累積されるという欠点もある。

（ハ）目的本発明の目的は、不つりあい測定完了後、位置決め停止
が行われるまでの間の減速中等において、駆動ベルトと
供試体との間でスリップが生じても、位置決め停止位置
に誤差を生ずることがなく、また、供試体の外径寸法が
変更されても、その外径寸法に係る計算あるいは記憶等
を行うことも必要とせずに、供試体の不つりあい位置を
所定の定位置に自動的に停止させることのできる方法お
よび装置を提供することにある。

（ニ）構成本発明の位置決め停止方法の特徴とするところは、回転
駆動機構の所定部位の１回転ごとに所定数のパルス信号
を発生せしめて回転パルス信号とし、また、供試体の１
回転ごとに１個のパルス状信号を発生せしめて角度基準
信号とし、更に、つりあい試験時における不つりあい信
号からその信号と所定の関係のもとに同期するパルス状
信号を形成して不つりあい位相信号とし、供試体の試験
回転時において、角度基準信号の発生から不つりあい位
相信号の発生までの間に発生する回転パルス信号を計数
して記憶し、その後、供試体回転数を試験回転数よりも
低速の停止回転数に減速し、この状態において、角度基
準信号の発生後の回転パルス数と、上述の記憶内容と
が、互いに一致し、または、両者の差があらかじめ設定
された一定値に達したとき、供試体を停止させることに
ある。

また、本発明の位置決め停止装置の特徴とするところ
は、回転駆動機構に係合され、その所定部位の１回転ご
とに所定数のパルス信号を発生するパルス発生器と、供
試体外周面における所定の特異部を検出するセンサと、
つりあい試験機により検出される不つりあい信号から、
その信号に所定の関係で同期するパルス状信号を形成す
る波形整形回路と、試験回転時におけるセンサ出力およ
び波形整形回路出力とをそれぞれセットおよびリセット
信号とするフリップ・フロップと、そのフリップ・フロ
ップの出力をゲート信号としてパルス発生器の出力パル
ス信号を計数する第１のカウンタと、その計数結果を記
憶する記憶回路と、その記憶内容に定数を加える加算回
路と、試験回転数よりも低速の停止回転数で供試体を回
転させた状態おいて、センサ出力発生後、加算回路によ
る加算出力を転記してその値を初期値としてパルス発生
器からのパルス信号数を減算計数する第２のカウンタ
と、その第２のカウンタの内容が零に達したことを検出
する一致検出手段とを備え、一致検出手段の出力により
回転駆動機構の駆動モータを停止させるよう構成したこ
とにある。

（ホ）実施例本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。

供試体Ｗは左右の軸受１Ｌ，１Ｒ上に載せられ、駆動モ
ータ２を備えた回転駆動機構３によって回転が与えられ
る。回転駆動機構３は、第２図に供試体Ｗの側面より見
た図で示す如く、モータプーリ３ａ、従動プーリ３ｂ，
３ｃおよびそれらに掛け回された駆動ベルト３ｄ等によ
って構成され、供試体Ｗは駆動ベルト３ｄとの間の摩擦
によって、間接的に回転が与えられる。従って供試体Ｗ
は、回転駆動機構３内の何れの構成部材にも接続され
ず、その絶対回転位置を把握することはできない。

供試体Ｗの回転により、不つりあいに起因して発生する
振動は、左右の軸受１Ｌ，１Ｒ部において不つりあい検
出器４Ｌ，４Ｒにより検出されるが、その出力はアンプ
５Ｌ，５Ｒを介して公知の不つりあい演算回路６に導か
れ、供試体Ｗ上の所望位置に設定された左右の修正面上
の不つりあい信号Ｕ_Ｌ，Ｕ_Ｒに換算される。

また、供試体Ｗのキー溝Ｗａあるいはフォトマーク等を
フォトセンサ７で検出してその出力をアンプ８によって
増巾することにより、供試体Ｗの回転角度基準信号Ｊを
得る。

上述した不つりあい演算回路６の出力Ｕ_Ｌ，Ｕ_Ｒは、そ
れぞれフィルタ９Ｌ，９Ｒにより不要周波数成分が除去
され、不つりあい信号成分Ｕ′_Ｌ，Ｕ′_Ｒのみが抽出さ
れる。従ってこのフィルタ９Ｌ，９Ｒは、供試体Ｗの回
転周波数近傍の周波数のみを通過させる必要があり、そ
の為、上述した回転角度基準信号Ｊを同期信号とするト
ラッキングフィルタが用いられている。フィルタ９Ｌ，
９Ｒの出力Ｕ′_Ｌ，Ｕ′_Ｒから、公知の手法によって左
右両修正面上での不つりあいベクトルが求められ、指示
計等に指示されるわけであるが、ここではその詳細説明
を省略する。

一方、回転駆動機構３の任意のプーリ又は駆動モータ２
の出力軸等には、例えばロータリーエンコーダ等のパル
ス発生器１０が設けられており、回転駆動機構３の所定
部位の回転に同期して例えばその単位回転角度当り１個
のパルスを発生してなる回転パルス信号Ｐを得る。

以上の回転角度基準信号Ｊ、回転パルス信号Ｐ、および
左右修正面上での不つりあい信号成分Ｕ′_Ｌ，Ｕ′_Ｒに
より、左右の修正面における不つりあい重点が、以下に
示す如き回路構成によって、所定の定位置に停止され
る。なお、左右両修正面の不つりあい重点の停止の仕方
は全く同様で、その回路構成も同様であるから、左修正
面に係る回路についてのみ説明し、右修正面に係る回路
についての説明及び図示を省略する。

不つりあい信号成分Ｕ′_Ｌはアンプ１１Ｌによって増巾
された後、整形回路１２Ｌを介して微分回路１３Ｌに入
力されている。微分回路１３Ｌの出力は、フリップ・フ
ロップ１４Ｌのリセット信号として入力される。このフ
リップ・フロップ１４Ｌには、上述の回転角度基準信号
Ｊがセット信号として入力されている。フリップ・フロ
ップ１４ＬのＱ出力信号は、カウンタ１５Ｌのカウント
イネーブル信号として用いられている。カウンタ１５Ｌ
は、回転パルス信号Ｐをカウント入力信号として、フリ
ップ・フロップ１４Ｌの出力信号がＨレベルの間、その
パルス数を計数する。なお、このカウンタ１５Ｌには、
回転角度基準信号Ｊがリセット信号として入力されてい
る。

カウンタ１５Ｌの出力は、微分回路１３Ｌの出力Ｚ_Ｌを
リード指令信号とするメモリ１６Ｌによって記憶され
る。メモリ１６Ｌの記憶内容は、加算器１７Ｌによって
所定の定数が加算され、偏差値カウンタ１８Ｌのプリセ
ットデータとして供給される。偏差値カウンタ１８Ｌは
回転角度基準信号Ｊをデータプリセット指令として上述
のプリセットデータをプリセットし、回転パルス信号Ｐ
をカウント入力としてこのプリセット値を減算してゆ
く。偏差値カウンタ１８Ｌの内容がＯになったとき、駆
動モータ２のドライバ１９に信号を発して、駆動モータ
２を停止させるよう構成されている。

次に作用を述べる。第３図は供試体Ｗの試験回転時にお
ける各部の信号波形を示している。フリップ・フロップ
１４ＬのＱ出力信号は、回転角度基準信号Ｊと不つりあ
い零位相パルス信号Ｚ_Ｌとの位相差に相当する時間だけ
Ｈレベルとなる。従って、このＱ出力信号をカウントイ
ネーブル信号として回転パルス信号Ｐをカウント入力と
するカウンタ１５Ｌの出力値は、供試体Ｗのキー溝Ｗａ
あるいはフォトマーク等の角度基準と、不つりあい重点
の存在位置とのなす角度に対応した数値となる。メモリ
１６Ｌには、試験回転時の最終の時点における上述の数
値が格納されることになる。

次に、供試体Ｗの回転数を、瞬時に停止し得る程度の、
停止回転数にまで減速した後、メモリ１６Ｌの内容に所
定の定数を加算器１７Ｌで加算し、その数値が偏差値カ
ウンタ１８Ｌにプリセットされるが、この定数の加算の
理由は次の通りである。すなわち、この加算値が０の場
合、つまり定数を加算しない場合、フォトセンサ７の配
置を０゜として試験体の不つりあい角度θ゜が、フォト
センサ７の配設位置に対面して停止する。しかし、フォ
トセンサ７の配設位置はつりあい測定の次工程に適した
角度（例えば真上にボール盤修正機が配設されていれ
ば、不つりあい重点（θ゜）が真上になるような角度）
とは限らない。そこで、次工程に適した角度とフォトセ
ンサ７の配設位置の差の角度に相当するパルス数を定数
として加算する。ここで、この定数は幾何学的には上記
したフォトセンサ７の配設位置と次工程で要求される不
つりあい重点の停止位置との角度差に相当する値とすれ
ばよいが、その値の最小値には以下に示すような制限を
与えることが望ましい。

すなわち、供試体Ｗは試験回転数から低速の停止回転数
にまで減速されるものの、この停止回転数がある程度以
上の速度を持っている場合には、厳密には全くの瞬時に
スリップなく停止させることはできず、一定速度の停止
回転数から回転数０にまで減速する工程が必要である。
つまり、実際の停止位置から一定角度分、例えば３０゜
分だけ手前の位置から減速を開始しなければならない。
この減速工程に必要な角度に相当する値を、偏差値カウ
ンタ１８Ｌのプリセット値の最小値とするわけである。

このような最小値の制限を設けない場合、フォトセンサ
７の配設位置と次工程で要求される不つりあい重点の停
止位置との角度差に相当する値を加算した後の数値が例
えば回転角度１０゜に相当する値であったとすれば、基
準信号Ｊが発生してから供試体Ｗが１０゜だけ回転した
時点で停止しなければならず、前記した減速する工程
（３０゜）を設けることができない。そこで、基準信号
Ｊが発生した後に、スリップなく回転数０にまで減速さ
せるのに要する例えば３０゜に相当する値を、偏差値カ
ウンタ１８Ｌのプリセット値の最小値として制限を加え
ておくことにより（上記例ではプリセット値は１０゜で
はなく３７０゜に相当する値とする）、一定の減速工程
を設けることが可能となる。なお、加算すべき定数は、
従って、この最小値から、この最小値に３６０゜に相当
する数値を加えた数値（３９０゜相当値）までの範囲で
ある。

供試体Ｗが停止回転数にまで減速された後、回転角度基
準信号Ｊの発生後、上述のプリセット値と同数の回転パ
ルス信号Ｐが発生した時に、ドライバ１９に停止指令が
供給されることになり、従って供試体Ｗはその不つりあ
い重点が所定の定位置にくるよう確実に位置決め停止さ
れることになる。

なお、以上は、左修正面上での不つりあい測定結果に基
づく停止についてのみ説明したが、フィルタ９Ｒの出力
を上述した回路と同様の回路に導き、ドライバ１９にし
かるべき信号を供給することにより、左修正面での不つ
りあい修正後に右修正面上での不つりあい測定結果に基
づく停止を実行することができる。

（ヘ）効果以上説明したように、本発明によれば、供試体外周面の
キー溝やフォトマーク等を回転角度基準として、その検
出信号を基に不つりあい位置の検出並びに位置決めが実
行されるので、試験回転数から停止回転数への減速過程
において、駆動ベルトと供試体との間にスリップが生じ
ても、停止位置に誤差が生ずることがない。また、供試
体直径に係る計算や記憶が一切不要であるとともに、一
旦位置決めを行った後に、例えば修正作業等の為に供試
体を装置から取り外しても、随時不つりあい位置の位置
決めを行うことができ、作業能率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図、第２図
その回転駆動機構の説明図、第３図は本発明実施例の各
部の信号波形を示す図である。１Ｌ，１Ｒ……軸受、２……駆動モータ３……回転駆動機構、３ｄ……駆動ベルト４Ｌ，４Ｒ……不つりあい検出器６……不つりあい演算回路７……フォトセンサ、９Ｌ，９Ｒ……フィルタ１０……パルス発生器１２Ｌ……整形回路１３Ｌ……微分回路１４Ｌ……フリップ・フロップ１５Ｌ……カウンタ１６Ｌ……メモリ１７Ｌ……加算器１８Ｌ……偏差値カウンタ１９……ドライバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動機構によって供試体を試験回転数
で回転せしめ、その回転により発生する不つりあい信号
に基づいて供試体の不つりあいを計測し、その後、上記
試験回転数よりも低速の回転数で供試体を回転せしめ、
上記計測結果に基づく供試体の不つりあい位置を所定の
定位置に位置決め停止する方法であって、上記回転駆動
機構の所定部位の１回転ごとに所定数のパルス信号を発
生せしめて回転パルス信号とするとともに、供試体の１
回転ごとに１個のパルス状信号を発生せしめて角度基準
信号とし、更に、上記不つりあい信号から当該不つりあ
い信号と所定の関係のもとに同期するパルス状信号を形
成して不つりあい位相信号とし、供試体の試験回転時に
おいて、上記角度基準信号の発生から上記不つりあい位
相信号の発生までの間に発生する上記回転パルス信号を
計数して記憶し、その後、上記低速の回転時において上
記角度基準信号の発生後、上記回転パルス信号の発生数
と上記記憶内容とが、互いに一致し、または、両者の差
があらかじめ設定された一定値に達したとき、供試体を
停止させることを特徴とする不つりあい位置自動位置決
め停止方法。
【請求項２】つりあい試験機の軸受上に支承された供試
体を、回転駆動機構により試験回転数で回転させてつり
あい試験を行い、その計測結果に基づいて、供試体に上
記試験回転数よりも低速の回転を与えた状態において供
試体の不つりあい位置を所定の定位置に停止させる装置
であって、上記回転駆動機構に係合され、その所定部位
の１回転ごとに所定数のパルス信号を発生するパルス発
生器と、供試体外周面における所定の特異部を検出する
センサと、つりあい試験機により検出される不つりあい
信号から、その不つりあい信号に所定の関係で同期する
パルス状信号を形成する波形整形回路と、試験回転時に
おける上記センサ出力および上記波形整形回路出力とを
それぞれセットおよびリセット信号とするフリップ・フ
ロップと、そのフリップ・フロップ出力をゲート信号と
して上記パルス発生器からのパルス信号を計数する第１
のカウンタと、その計数結果を記憶する記憶回路と、そ
の記憶内容に定数を加える加算回路と、上記低速の回転
時において上記センサ出力発生後、上記加算回路による
加算出力を転記してその値を初期値として上記パルス発
生器からのパルス信号数を減算計数する第２のカウンタ
と、その第２のカウンタの内容が零に達したことを検出
する一致検出手段とを有し、その一致検出手段の出力に
より上記回転駆動機構の駆動モータを停止させるよう構
成したことを特徴とする不つりあい位置自動位置めき停
止装置。