JPS6147660B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は２個のアンバランスウエイトの回転
によつて振動を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う
にアンバランスウエイトの進み角または回転数も
しくは進み角を変化させることによつて変化する
加振力（以下加振力と記載する。）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を最適
値に保つて工作物を加工する事は重要な事であつ
たが、これらの測定は目視のようなカンに頼つて
いた。この振動振幅はアンバランスウエイトの進
み角または回転数もしくは加振力を変化させる事
により変動する。しかるに本願は振動振幅をセン
サーによつて検知し、あらかじめ定めた設定値も
しくは極大値になるようアンバランスウエイトの
進み角または回転数、もしくは重量をプロセツサ
ーによつて制御したものである。アンバランスウ
エイトの回転数は公知のインバーターによつて制
御でき、またアンバランスウエートの重量は本願
の出願人の特願昭56−126902号又は特願昭56−
156401号の発明の装置により制御できる。

次にアンバランスウエイ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。

一般に振動バレル加工機におけるアンバランス
ウエイトの進み角は固定であり、これを変更する
には加工機の運転を停止しておこなうのが通例で
あつた。最近、エレクトロニツクスの進歩によつ
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つてこれをつねに最適
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、振動槽の振動振幅を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イアの表面状態
の変化又はコンパウンドの量の変化などによつて
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く、メデイアや
工作物を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を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
１６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１９を有するバレル槽１
８が振動可能に懸架されている。前記内心筒１９
内には２箇の汎用交流電動機１，２が回転軸が一
直線上に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エイト４，
５が固定されている。上記２箇の電動機は商用周
波数電源１０に対し、周波数変換装置３，３ａを
経て接続され可変回転数で回転される。前記バレ
ル槽１８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２０が固定してあ
る。加速度計の出力は一般に振幅と関連があるこ
とが知られており、前記加速度計２０の信号は電
子式自動制御装置（プロセツサーと略称する）８
に入力される。一方前記アンバランスウエイト
４，５には夫々感応子１２，１３が固定してあ
り、その軌道と同心円状に多数の近接スイツチを
配置してなる上下の近接スイツチ群６，７の各近
接スイツチに感応して信号を発生するようにして
ある。この信号は夫々プロセツサー８へ入力され
る。これによりプロセツサー８では各電動機１，
２のアンバランスウエイト４，５がどの位置で回
転しているか、すなわちアンバランスウエイト
４，５の回転角位相を検知することができる。前
記プロセツサー８の出力は前記周波数変換装置
３，３ａに接続されており、後述するように電動
機１，２の回転を制御する。

尚表示盤９には必要とする指示値、たとえば各
電動機の回転数、アンバランスウエイトの位相
角、入力電圧、電動機電流、インバーターの発生
する電流周波数などを表示するための計器を付設
する。

尚上記においてはセンサーとして加速度計２０
を用いたが、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
ツチ群６，７に代えてパルス発生装置を用い、ア
ンバランスウエイトの各位相に相当したパルスを
発生するようにしてもよい。

上記において、パルス槽１８の振動振幅（加速
度計２０よりの信号値Ｇとしてプロセツサーへ入
力される）とアンバランスウエイト４，５の回転
角位相（下先）（近接スイツチ群６，７よりの信
号値よりプロセツサーで検出される）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、この位置においては加工能率は最高とな
る。このときＧを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
図によつ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_０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を増大
する。もし逆にβを増加したときＧが減少すれ
ば、βを減少し下降するまでβを減少する。下降
したならば一つ戻し極大値とし、適当な時間々隔
をおいてチエツクをくりかえす。またＧを設定値
にセツトするための流れ図を第４図に示す。この
場合はＧが設定値Ｇに近くなるまで第３図の場
合と同一の操作をくりかえす。またＧ位を初期に
は大きな値（または極大値）に設定しておき、一
定時間経過後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、能率の向上をはかることができ
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100を加えて記
載してある。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１１６上に多数
のスプリング１１７が配置され、該スプリング上
に内心筒１１９を有するバレル槽１１８が振動可
能に懸架されている。前記内心筒１１９には二個
の汎用交流電動機１０１，１０２が回転軸を縦一
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エイト１０４，１０５が固定
されている。上記２箇の電動機１０１，１０２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。前記アンバランスウエイ
ト１０４，１０５の回転角位相を検出する為に第
５図に示すように、アンバランスウエイト１０
４，１０５の先端側には近接スイツチに対する感
応子１１２，１１３を固定しその外周部に多数の
近接スイツチよりなる近接スイツチ群１０６，１
０７が環状に配置してあつて、その感応によつて
信号を発するようになつている。この信号はプロ
セツサーに入力され、プロセツサーでは各電動機
のアンバランスウエイト１０４，１０５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
つて一定の進み角に制御することができるのであ
る。第５図中１０９は回転堰、１１は篩、１２０
はバレル槽１１８の振動振幅を検出するための加
速度計である。

なお進み角の変換装置は次のとおりである。近
接スイツチ群６，７の発する信号によつてプロセ
ツサー８は各アンバランスウエイト４，５の位置
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）る信号を周波数変換装置に与え、両者が規定
の進み角となつたならば、両電動機を規定の回転
数で回転し、以後つねに同一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３，３ａ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
センサーによつて検知し、その出力をプロセツサ
ーに伝え、当該出力が極大値又は設定値になるよ
うに振動振幅を制御したので、自動的にアンバラ
ンスウエイトの進み角、回転数又は重量を制御
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
御を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図はこの発明の実施例の説明図、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
を示す図、第３図はセンサーの信号値Ｇを極大に
保持するためプロセツサーの動作を示す流れ図、
第４図は同じくセンサーの信号値Ｇを設定値に保
存するためのプロセツ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。 １，２，１０１，１０２……汎用交流電動機、
３，３ａ……周波数変換装置、４，５，１０４，
１０５……アンバランスウエイト、６，７，１０
６，１０７……近接スイツチ群、８……プロセツ
サー、９……表示盤、１０……商用周波数電源、
１０９……回転堰、１１……篩、１２，１３，１
１２，１１３……感応子、１６，１１６……基
台、１７，１１７……スプリング、１８，１１８
……バレル槽、１９，１１９……内心筒、２０，
１２０……加速度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バレル槽の振動振幅をセンサーによつて検出
   し、該センサーの出力信号をプロセツサーに入力
   し、前記センサーの出力信号が極大値又は設定値
   になるように振動振幅を制御することを特徴とし
   た振動バレル加工機の振動制御方法。 ２ 振動振幅の制御は振動バレル加工機のアンバ
   ランスウエイトの進み角を変化させることによつ
   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。 ４ 設定値は２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
   １項記載の振動バレル加工機の振動制御方法。 ５ バレル槽の中央下方に２台の交流電動機を同
   一軸線上に併置固定し、かつ各々の電動機の回転
   軸の先端にアンバランスウエイトを取付け、前記
   両電動機の回転軸を回転してアンバランスウエイ
   トにより発生する遠心力によつてバレル槽に振動
   を与え、該バレル槽内の工作物を加工する振動バ
   レル加工機において、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、かつ前記バレ
   ル槽に近接してバレル槽の振動振幅を検知するセ
   ンサーを設置するととに、前記アンバランスウエ
   イトの回転角位置を検出するための検出装置を前
   記アンバランスウエイトの外方に固定し、前記検
   出装置の出力を制御装置に入力できるようにし、
   両電動機の回転速度を検出して、両者の相違によ
   り生ずる信号電圧を周波数変換装置に入力できる
   ようにし、一方の電動機の回転速度の変化によ
   り、両電動機の回転速度が同期できるようにし、
   前記の振動振幅を検知するためのセンサーよりの
   出力を前記制御装置に入力すべく接続し、振動振
   幅が極大値又は設定値になるように前記周波数変
   換装置へ加える制御装置よりの出力電圧が制御さ
   れ、前記電動機の回転速度は可変にしてあり、振
   動振幅が規定値になつた後は再び前記同期速度を
   もつて回転させるように構成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 バレル槽の振動振幅を検知するセンサーは加
   速度計又は変位計としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第５項記載の振動バレル加工機の振動制
   御装置。