(57)【要約】【課題】修正孔、修正量及び修正位置を求める際の演算時間を低減することを目的とする。【解決手段】回転体の静アンバランス量と偶アンバランス量とを計測する計測工程で求められた静アンバランス量に基づいて、コアの周方向の修正部位と修正量とを演算する修正静アンバランス量演算工程（ステップ３００）と、計測工程で求められた偶アンバランス量と修正静アンバランス量演算工程で求めた修正部位及び修正量とに基づいて、コアの軸方向の修正位置を演算する修正偶アンバランス量演算工程（ステップ４００）と、修正静アンバランス量演算工程及び修正偶アンバランス量演算工程で求めた修正部位と修正量と修正位置とに基づいて、回転体のアンバランス量を修正する。これにより、修正条件における全ての修正部位、修正量及び修正位置の組み合わせを求める必要がなくなり、修正部位、修正量及び修正位置を求める際の演算時間を低減することができる。【選択図】　　　　図２
2004012276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアを有する回転体のバランス修正方法において、
前記回転体の静アンバランス量と偶アンバランス量とを計測する計測工程と、
前記計測工程で求められた前記静アンバランス量に基づいて、前記コアの周方向の修正部位と修正量とを演算する修正静アンバランス量演算工程と、
前記計測工程で求められた前記偶アンバランス量と前記修正静アンバランス量演算工程で求めた前記修正部位及び前記修正量とに基づいて、前記コアの軸方向の修正位置を演算する修正偶アンバランス量演算工程と、
前記修正静アンバランス量演算工程及び前記修正偶アンバランス量演算工程で求めた前記修正部位と前記修正量と前記修正位置とに基づいて、前記回転体のアンバランス量を修正することを特徴とする回転体のバランス修正方法。
【請求項２】
前記修正静アンバランス量演算工程は、前記静アンバランス量に対応する前記静アンバランス量を修正すべき前記修正部位と前記修正量との情報が記憶されているテーブルを参照することで、前記修正部位と前記修正量とを求めることを特徴とする請求項１記載の回転体のバランス修正方法。
【請求項３】
前記テーブルは、所定の前記静アンバランス量に対応する前記修正部位と前記修正量との複数の組み合わせが記憶され、前記修正静アンバランス量演算工程において、前記修正部位の使用数が少ない方の前記修正部位と前記修正量との組み合わせを選択することを特徴とする請求項２記載の回転体のバランス修正方法。
【請求項４】
前記修正部位の使用数が少ない方に高い優先順位を付けることを特徴とする請求項３記載の回転体のバランス修正方法。
【請求項５】
前記テーブルを参照して優先順位が最も高い前記修正部位及び前記修正量に対応する前記修正位置を演算し、求められた前記修正位置における前記偶アンバランス量の修正が不可能である場合には、優先順位が一つ低い前記修正部位及び前記修正量に対応する前記修正位置を繰り返し演算することを特徴とする請求項３記載の回転体のバランス修正方法。
【請求項６】
前記回転体のプラス修正方法において、前記修正部位は、前記コアの軸方向に空けられ、且つ周方向に並んだ複数の孔であって、前記修正量は、前記孔に装着可能なバランス修正用のバランスピンの長さであり、前記孔の対応する前記修正位置に前記バランスピンを装着することで、前記回転体の前記アンバランス量を修正することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の回転体のバランス修正方法。
【請求項７】
前記回転体のマイナス修正方法において、前記修正静アンバランス量演算工程で求めた前記修正部位及び前記修正量と前記修正偶アンバランス量演算工程で求めた前記修正位置とに基づいて、前記コアの外周部分の前記修正部位における前記修正位置を前記修正量分除去することで、前記回転体の前記アンバランス量を修正することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の回転体のバランス修正方法。
【請求項８】
前記回転体のプラス修正方法において、前記修正静アンバランス量演算工程で求めた前記修正部位及び前記修正量と前記修正偶アンバランス量演算工程で求めた前記修正位置とに基づいて、前記コアの外周部分の前記修正部位における前記修正位置に前記修正量分付加することで、前記回転体の前記アンバランス量を修正することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の回転体のバランス修正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体のバランス修正方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より、回転体のバランス修正方法として、回転体の一部を除去するマイナス修正法と回転体の一部にバランスピンを装着するプラス修正法とが知られている。この回転体のバランス修正方法としては、特開２０００−３２１１６２号公報に記載されているものがある。これは、直流電流機用アーマチャのバランス修正方法に関するものであり、アーマチャの周方向に設けられる修正孔の数やその径の大きさ、異なる長さを有するバランスピンの使用数やその種類及び修正位置のどの位置にバランスピンが装着可能であるかなどの修正条件において、アーマチャコアのアンバランスを修正する。このために、修正孔とバランスピンの長さである修正量とバランスピンが装着されるアーマチャコアの軸方向の位置である修正位置との全ての組み合わせについて修正孔の対応する修正位置にバランスピンを装着した場合のアーマチャコアのアンバランス量を１つずつ演算して求めている。そして、全ての各演算結果に基づいて、最もアーマチャコアのアンバランス量が小さくできる修正孔、修正量及び修正位置の組み合わせを選択し、その選択した修正孔の対応する修正位置にバランスピンを装着することによりバランス修正が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のバランス修正方法では、修正条件が多い場合であっても、修正孔、修正量及び修正位置との組み合わせを全て演算して求める必要があるため、その組み合わせを求める演算時間が長くなってしまう。さらに、修正条件が少ない場合においては、さらに膨大な演算時間がかかってしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、修正孔、修正量及び修正位置を求める際の演算時間の低減を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１では、シャフトとコアとを有する回転体のバランス修正方法において、回転体の静アンバランス量と偶アンバランス量とを計測する計測工程と、計測工程で求められた静アンバランス量に基づいて、コアの周方向の修正部位と修正量とを演算する修正静アンバランス量演算工程と、計測工程で求められた偶アンバランス量と修正静アンバランス量演算工程で求めた修正部位及び修正量とに基づいて、コアの軸方向の修正位置を演算する修正偶アンバランス量演算工程と、修正静アンバランス量演算工程及び修正偶アンバランス量演算工程で求めた修正部位と修正量と修正位置とに基づいて、回転体のアンバランス量を修正することを特徴としている。
【０００６】
この方法により、修正静アンバランス量演算工程で静アンバランス量が影響される修正部位と修正量とを演算して求め、求めた修正部位及び修正量に対応する偶アンバランスが影響される修正位置を修正偶アンバランス演算工程で演算して求めている。そのため、全ての修正部位、修正量及び修正位置の組み合わせを演算して求める必要がなくなる。これにより、修正部位、修正量及び修正位置を求める際の演算時間の低減を図ることができる。
【０００７】
また、請求項２では、修正静アンバランス量演算工程は、静アンバランス量に対応する静アンバランス量を修正すべき修正部位と修正量との情報が記憶されているテーブルを参照することで、修正部位と修正量とを求めることを特徴としている。
【０００８】
この方法により、テーブルを参照することで修正部位と修正量との組み合わせを瞬時に求めることができる。これにより、修正部位及び修正量を求める際の演算時間の低減を図ることができる。
【０００９】
また、請求項３では、テーブルは、所定の静アンバランス量に対応する修正部位と修正量との複数の組み合わせが記憶され、修正静アンバランス量演算工程において、修正部位の使用数が少ない方の修正部位と修正量との組み合わせを選択することを特徴としている。
【００１０】
この方法により、修正静アンバランス量演算工程において、修正部位の使用数が少ない方の修正部位と修正量との組み合わせを選択している。そのため、最少の個数の修正孔を使用して静アンバランス量を修正できる。これにより、効率良く静アンバランス量を修正することができる。
【００１１】
また、請求項４では、修正部位の使用数が少ない方に高い優先順位を付けることを特徴としている。また、請求項５では、テーブルを参照して優先順位が最も高い修正部位及び修正量に対応する修正位置を演算し、求められた修正位置における偶アンバランス量の修正が不可能である場合には、優先順位が一つ低い修正部位及び修正量に対応する修正位置を繰り返し演算することを特徴としている。
【００１２】
これらの方法により、優先順位の高い順に修正部位と修正量との組み合わせを選択している。そのため、最少の個数の修正孔を使用して回転体のアンバランス量を修正できる。これにより、効率良く回転体のアンバランス量を修正することができる。
【００１３】
また、請求項６では、回転体のプラス修正方法において、修正部位は、コアの軸方向に空けられ、且つ周方向に並んだ複数の孔であって、修正量は、孔に装着可能なバランス修正用のバランスピンの長さであり、孔の対応する修正位置にバランスピンを装着することで、回転体のアンバランス量を修正することができる。
【００１４】
また、請求項７では、回転体のマイナス修正方法において、修正静アンバランス量演算工程で求めた修正部位及び修正量と修正偶アンバランス量演算工程で求めた修正位置とに基づいて、コアの外周部分の修正部位における修正位置を修正量分除去することで、回転体のアンバランス量を修正することができる。
【００１５】
また、請求項８では、回転体のプラス修正方法において、修正静アンバランス量演算工程で求めた修正部位及び修正量と修正偶アンバランス量演算工程で求めた修正位置とに基づいて、コアの外周部分の修正部位における修正位置に修正量分付加することで、回転体のアンバランス量を修正することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るバランス修正機のバランス修正工程を示す全体構成図である。図２は、本発明に係る修正量演算部での処理手順を示すフローチャートである。図３は、本発明に係る回転体にバランスピンを装着した状態を示した断面図である。
【００１８】
先ず、図３に示すように、回転体１００は、コア８００とシャフト５００とから構成されている。コア８００には、周方向に均等に設けられ、軸方向に空けられた修正部位をなす修正孔７００が複数個形成されている。この修正孔７００の軸方向位置（以下、修正位置と呼ぶ）にバランス修正用のバランスピン６００が装着され、回転体１００のバランス修正が行われる。なお、バランスピン６００の長さのことを以下、修正量と呼ぶ。
【００１９】
図１に示すように、バランス修正機は、アンバランス計測部２００、修正量演算部３００及びバランス修正部４００を備えている。
【００２０】
アンバランス計測部２００は、回転体１００に具備されたシャフト５００の両端部で回転体１の右側動アンバランス量Ｕｒと左側動アンバランス量Ｕｌとを計測する。
【００２１】
修正量演算部３００は、修正条件記憶部３０１、静アンバランス修正テーブル３０２、静／偶アンバランス量演算部３０３、修正静アンバランス量選択部３０４及び修正偶アンバランス量演算部３０５を有している。
【００２２】
修正条件とは、周方向に設けられる修正孔７００の数やその径の大きさ、異なる長さを有するバランスピン６００の使用数やその種類及び修正位置のどの位置にバランスピン６００が装着可能であるかなどの条件のことである。
【００２３】
修正条件記憶部３０１には、修正条件における異なる長さを有するバランスピン６００を修正孔７００に装着した時の回転体１００の静アンバランス量Ｕｓの変化量など、静アンバランス修正テーブル３０２を作成するために必要な情報が記憶されている。
【００２４】
静アンバランス修正テーブル３０２には、修正条件記憶部３０１を参照して回転体１００の所定の静アンバランス量Ｕｓを修正すべき修正孔７００と修正量との組み合わせが作成され、その組み合わせの情報が記憶されている。
【００２５】
静／偶アンバランス量演算部３０３は、アンバランス計測部２００で計測された右側動アンバランス量Ｕｒ及び左側動アンバランス量Ｕｌから回転体１００の静アンバランス量Ｕｓと偶アンバランス量Ｕｃとを演算して求める。
【００２６】
修正静アンバランス量選択部３０４は、静アンバランス修正テーブル３０２を参照し、静／偶アンバランス量演算部３０３で求めた静アンバランス量Ｕｓから修正孔７００と修正量との組み合わせを選択する。
【００２７】
修正偶アンバランス量演算部３０５は、修正静アンバランス量選択部３０４及び静／偶アンバランス量演算部３０３で求めた修正孔７００と修正量と偶アンバランス量Ｕｃとに基づいて、修正孔７００における修正位置を演算して求める。
【００２８】
バランス修正部４００は、修正静アンバランス量演算部３０４及び修正偶アンバランス量演算部３０５で求めた修正孔７００、修正量及び修正位置に基づいて、修正孔７００の対応する修正位置にバランスピン６００を装着し、回転体１００のバランス修正を行う。
【００２９】
以下、静アンバランス修正テーブル３０２の作成方法について説明する。
【００３０】
例えば、以下の修正条件を設定した時、
静アンバランス量ＵｓのベクトルをＸ成分とＹ成分とに分割する。
【００３１】
分割したＸ成分とＹ成分とが±２ｇｃｍ以内の静アンバランス量Ｕｓを０．０５ｇｃｍの精度で修正する。
【００３２】
±２ｇｃｍを０．０５ｇｃｍ間隔で分割すると、−２．００〜−１．９５，−１．９５〜−１．９０，…，−０．０５〜０，０〜０．０５，…，１．９５〜２．００の８０分割となる。このことから、静アンバランス修正テーブル３０２は、８０×８０の領域を持つ。そして、修正条件記憶部３０１を参照し、静アンバランス量ＵｓのベクトルのＸ成分とＹ成分とに対応する領域に所定の静アンバランス量Ｕｓを修正すべき修正孔７００と修正量との組み合わせを記憶させていく。この時、所定の静アンバランス量Ｕｓにおいて、修正すべき修正孔７００と修正量との組み合わせの情報が複数ある場合には、バランスピン６００の使用数が少ない方に高い優先順位を付けて記憶させる。
【００３３】
次に、修正量演算部３００で修正孔７００、修正量及び修正位置を求める処理手順を図２に示すフローチャートに基づき説明する。
【００３４】
ステップ１００では、アンバランス計測部２００で計測された回転体１００の右側動アンバランス量Ｕｒと左側動アンバランス量Ｕｌとを入力する。
【００３５】
ステップ２００では、ステップ１００で入力された右側動アンバランス量Ｕｒと左側動アンバランス量Ｕｌとから静／偶アンバランス量演算部３０３で静アンバランス量Ｕｓと偶アンバランス量Ｕｃとを演算して求める。
【００３６】
ステップ３００では、既に作成されている静アンバランス修正テーブル３０２を参照し、ステップ２００で求めた静アンバランス量Ｕｓを修正可能な修正孔７００と修正量との組み合わせを修正静アンバランス量選択部３０４で選択する。なお、選択する静アンバランス修正テーブル３０２の領域に複数の修正孔７００と修正量との組み合わせが記憶されている場合には、優先順位が高い修正孔７００と修正量との組み合わせを選択する。
【００３７】
ステップ４００では、ステップ３００で選択した修正孔７００及び修正量の組み合わせとステップ２００で求めた偶アンバランス量Ｕｃとに基づいて、修正位置を修正偶アンバランス演算部３０５で演算して求める。
【００３８】
例えば、図３に示すように、回転体１００の修正孔７００に装着した時に静アンバランス量Ｕｓだけ変化するバランスピン６００を回転体１００の重心位置とバランスピン６００の重心位置との距離がＸの位置に装着した時の回転体１００の重心位置から軸方向の左側計測基準までの距離Ｌの偶アンバランス量Ｕｃは、下記の式▲１▼で求められる。
【００３９】
Ｕｃ＝Ｕｓ×Ｘ／Ｌ・・・▲１▼
上記の式▲１▼により、修正孔７００における修正位置（回転体１００の重心位置とバランスピン６００の重心位置との距離Ｘ）を求める。
【００４０】
ステップ５００では、ステップ４００で求めた修正位置にバランスピン６００を装着した場合に修正条件の下で偶アンバランス量Ｕｃを修正可能であるかを判定する。そして、偶アンバランス量Ｕｃが修正可能であれば、処理を終了し、偶アンバランス量Ｕｃが修正不可能であれば、ステップ６００に進む。以下、具体的に説明する。
【００４１】
例えば、以下の修正条件を設定した時、
偶アンバランス量Ｕｃは、０．２ｇｃｍ以内の精度で修正する。
【００４２】
バランスピン６００を装着できる修正位置は、回転体１００の重心位置から１ｍｍ間隔である。
【００４３】
以上の条件の下で上記の式▲１▼により修正位置を求め、求めた修正位置が回転体１００の重心位置から２．７ｍｍであった場合には、バランスピン６００をその修正位置に装着することができない。そのため、バランスピン６００を回転体１００の重心位置から２．７ｍｍの位置から最も近い３．０ｍｍの修正位置に装着することになる。この場合には、偶アンバランス量Ｕｃを零にすることができない。
【００４４】
そして、再度偶アンバランス量を求め、求めた偶アンバランス量Ｕｃが０．１５ｇｃｍであった場合には、上記の修正条件に当てはまるため、偶アンバランス量Ｕｃが修正可能と判定される。また、求めた偶アンバランス量Ｕｃが０．３ｇｃｍであった場合には、上記の修正条件に当てはまらないため、偶アンバランス修正量Ｕｃが修正不可能と判定される。
【００４５】
ステップ６００では、ステップ５００で偶アンバランス量Ｕｃが修正不可能であることから、静アンバランス修正テーブル３０２を再度参照し、優先順位を１つ減らした修正孔７００と修正量との組み合わせを修正静アンバランス量選択部３０４で選択する。そして、ステップ４００に戻り、修正位置を修正偶アンバランス量演算部３０５で演算して求める。
【００４６】
このように、修正条件の下で偶アンバランス量Ｕｃを修正可能と判定されるまで以上処理を繰り返し、修正孔７００、修正量及び修正位置を求める。そして、求めた修正孔７００、修正量及び修正位置に基づいて、バランス修正部４００で回転体１００のバランス修正を行う。
【００４７】
（本実施形態の効果）
修正静アンバランス量選択部３０４で静アンバランス量Ｕｓを修正可能な修正孔７００と修正量とを演算して求め、求めた修正孔７００及び修正量に対応する偶アンバランス量Ｕｃを修正可能な修正位置を修正偶アンバランス量演算部３０５で演算して求めている。このことにより、全ての修正孔７００、修正量及び修正位置の組み合わせを演算して求める必要がなくなる。これにより、修正孔７００、修正量及び修正位置を求める際の演算時間の低減を図ることができる。
【００４８】
また、修正静アンバランス量演算工程は、静アンバランス量Ｕｓを修正すべき修正孔７００と修正量との情報が記憶されている静アンバランス修正テーブル３０２を参照することで、修正孔７００と修正量とを求めている。このことにより、静アンバランス修正テーブル３０２を参照することで修正孔７００と修正量との組み合わせを瞬時に求めることができる。これにより、修正孔７００及び修正量を求める際の演算時間の低減を図ることができる。
【００４９】
また、修正静アンバランス量選択部３０４において、修正孔７００の使用数が少ない方の修正孔７００と修正量との組み合わせを選択している。このことにより、最少の本数のバランスピン６００で静アンバランス量Ｕｓを修正できる。これにより、バランスピン６００は、高価であることからコストの増加を招かなくすることができる。また、最少の個数の修正孔７００を使用して静アンバランス量Ｕｓを修正できる。これにより、効率良く静アンバランス量Ｕｓを修正することができる。
【００５０】
また、静アンバランス修正テーブル３０２は、修正孔７００の使用数が少ない方に高い優先順位を付けられており、静アンバランス修正テーブル３０２を参照して優先順位が最も高い修正孔７００及び修正量に対応する修正位置を演算し、求められた修正位置における偶アンバランス量Ｕｃの修正が不可能である場合には、優先順位が１つ低い修正孔７００及び修正量に対応する修正位置を繰り返し演算している。このことにより、優先順位の高い順に修正孔７００と修正量との組み合わせを選択している。そのため、最少の本数のバランスピン６００で回転体１００のアンバランス量Ｕｒ，Ｕｌを修正できる。これにより、バランスピン６００は、高価であることからコストの増加を招かなくすることができる。また、最少の個数の修正孔７００を使用して回転体１００のアンバランス量Ｕｒ，Ｕｌを修正できる。これにより、効率良く回転体１００のアンバランス量Ｕｒ，Ｕｌを修正することができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、静アンバランス量Ｕｓを表わすために、静アンバランス量ＵｓのベクトルをＸ成分及びＹ成分に分割したが、静アンバランス量ＵｓのベクトルをＸ成分及びＹ成分に分割せずに、静アンバランス量Ｕｓの大きさそのものであってもよい。
【００５２】
なお、本実施形態での静アンバランス修正テーブル３０２は、修正条件記憶部３０１を参照して作成しているが、修正条件記憶部３０１をなくし、装置の製造時に静アンバランス修正テーブル３０２の情報を記憶させてもよい。
【００５３】
なお、本実施形態での静アンバランス修正テーブル３０２は、修正条件におけるバランスピン６００の最大使用数から１本ずつ減らして作成しているが、例えば、バランスピン６００の使用数を３本から１本ずつ減らして作成し、静アンバランス修正テーブル３０２を参照しても偶アンバランス量Ｕｃを修正できなく、バランスピン６００を４本以上使用する場合には、従来技術のバランス修正方法で回転体１００のバランス修正を行ってもよい。
【００５４】
なお、本実施形態では、回転体１００にバランスピン６００を装着しているが、コア８００の外周部分に修正量分付加してもよい。
【００５５】
なお、本実施形態では、回転体１００にバランスピン６００を装着するプラス修正方法で説明したが、コア８００の外周部分を修正量分除去するマイナス修正方法でも適用できる。この場合、静アンバランス修正テーブル３０２には、コア８００の外周部分をどれだけ除去すれば回転体１００の所定の静アンバランス量Ｕｓを修正可能な修正箇所及び修正量の組み合わせの情報を記憶させておく。そして、回転体１００の静アンバランス量Ｕｓを修正すべき修正箇所及び修正量の組み合わせを選択し、修正位置を演算して求める。そして、求めた修正位置で回転体１００の偶アンバランス量Ｕｃを修正可能であるかを判定し、修正できなければ、優先順位の一つ低い修正箇所及び修正量の組み合わせを選択し、修正位置を演算して求める。そして、偶アンバランス量Ｕｃを修正可能になるまで繰り返す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバランス修正工程を示す全体構成図である。
【図２】本発明に係る修正量演算部での処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る回転体にバランスピンを装着した状態を示した断面図である。
【符号の説明】
１００…回転体、
２００…アンバランス計測部、
３００…修正量演算部、
３０１…修正条件記憶部、
３０２…静アンバランス修正テーブル、
３０３…静／偶アンバランス演算部、
３０４…修正静アンバランス量選択部、
３０５…修正偶アンバランス量演算部、
４００…バランス修正部、
５００…シャフト、
６００…バランスピン、
７００…修正孔、
８００…コア、
Ｕｒ…右側動アンバランス量、
Ｕｌ…左側動アンバランス量、
Ｕｓ…静アンバランス量、
Ｕｃ…偶アンバランス量。
【図１】
2004012276.tif 000003
【図２】
2004012276.tif 000004
【図３】
2004012276.tif 000005