JP2010160060A - 回転バランス修正装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】より精度良く修正対象部の修正加工を行うことが可能な回転バランス修正装置を提供する。
【解決手段】N極とS極に2分して着磁された回転軸の軸端面に対向して設置された磁気センサと、高速回転体を高速回転可能に支持する回転支持体に設置された加速度センサと、磁気センサの出力信号及び加速度センサの出力信号に基づいて、修正対象部の修正量及び修正角度を算出すると共に、磁気センサの出力信号に含まれるオフセット量を算出するバランス演算処理部と、修正角度を基に回転軸の回転角を位置決めした後、修正量を基に修正対象部を修正加工するバランス修正加工部と、磁気センサの出力信号に前記オフセット量を加算する加算部と、オフセット量加算後の磁気センサの出力信号からバランス修正加工部による位置決め前の回転軸の原点復帰に必要な原点基準信号を生成する基準信号生成部とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】N極とS極に2分して着磁された回転軸の軸端面に対向して設置された磁気センサと、高速回転体を高速回転可能に支持する回転支持体に設置された加速度センサと、磁気センサの出力信号及び加速度センサの出力信号に基づいて、修正対象部の修正量及び修正角度を算出すると共に、磁気センサの出力信号に含まれるオフセット量を算出するバランス演算処理部と、修正角度を基に回転軸の回転角を位置決めした後、修正量を基に修正対象部を修正加工するバランス修正加工部と、磁気センサの出力信号に前記オフセット量を加算する加算部と、オフセット量加算後の磁気センサの出力信号からバランス修正加工部による位置決め前の回転軸の原点復帰に必要な原点基準信号を生成する基準信号生成部とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、高速回転体の回転バランスを修正する回転バランス修正装置及び方法に関する。
従来から、車両用過給機やガスタービン等の高速回転機械では、実運転時における振動を抑制するために、出荷前に高速回転体の回転バランスを修正することが一般的である。
このような回転バランスの修正は、高速回転体の回転軸と一体的に回転する修正対象部(例えば、回転軸に固定されたナット等)の一部を修正加工(切削)することで行う。修正対象部の修正量(切削量)及び修正角度(切削方位)は、高速回転体を実運転に近い速度で回転させた状態で、加速度センサによって高速回転体の振動成分を検出すると共に、回転センサによって高速回転体の回転角を検出し、これら高速回転体の振動成分と回転角との関係に基づいて算出する(例えば、下記特許文献1参照)。
このような回転バランスの修正は、高速回転体の回転軸と一体的に回転する修正対象部(例えば、回転軸に固定されたナット等)の一部を修正加工(切削)することで行う。修正対象部の修正量(切削量)及び修正角度(切削方位)は、高速回転体を実運転に近い速度で回転させた状態で、加速度センサによって高速回転体の振動成分を検出すると共に、回転センサによって高速回転体の回転角を検出し、これら高速回転体の振動成分と回転角との関係に基づいて算出する(例えば、下記特許文献1参照)。
ところで、本出願人は、図2に示すように、予め高速回転体10の回転軸11における軸端面11aをN極とS極に2分して着磁しておき、この軸端面11aに対向して設置された磁気センサ1の出力信号と、高速回転体10を高速回転可能に支持する回転支持体12に設置された加速度センサ2の出力信号とに基づいて、修正対象部(例えば、回転軸11に固定されたナット等:図示省略)の修正量及び修正角度を算出する発明を特願2007−109403として出願している。
図3は、特願2007−109403の発明(回転バランス計測装置)を示すブロック構成図である。磁気センサ1は、回転軸11の軸端面11aに対向する面内において直交配置された2つの磁気抵抗器を有しており、高速回転体10が回転すると、回転軸11の1回転(360°)を1周期とする正弦波信号と、該正弦波信号に対して位相が90°ずれた正弦波信号(つまり余弦波信号)の2つの信号を第1増幅器3に出力する。加速度センサ2は、高速回転体10の回転アンバランスによって発生する回転支持体12の振動を検出し、当該振動に応じた加速度信号を第2増幅器4に出力する。
第1増幅器3は、磁気センサ1から入力される正弦波信号及び余弦波信号を増幅した後、正弦波信号を比較器5に出力すると共に、正弦波信号及び余弦波信号をバランス演算処理部6(詳細には信号入力部6a)に出力する。第2増幅器4は、加速度センサ2から入力される加速度信号を増幅してバランス演算処理部6(詳細には信号入力部6a)に出力する。比較器5は、第1増幅器3から入力される正弦波信号が正の期間、つまり回転軸11の回転角θが0°〜180°の期間のみ所定電圧値となる回転パルス信号を生成してバランス修正加工部7(詳細には角度位置決め機構7a)に出力する。
バランス演算処理部6は、磁気センサ1の出力である正弦波信号及び余弦波信号と、加速度センサ2の出力である加速度信号とに基づいて、修正対象部の修正量及び修正角度を算出するものであり、信号入力部6aとデジタル演算部6bとから構成されている。信号入力部6aは、例えばA/Dコンバータであり、第1増幅器3を介して入力される正弦波信号及び余弦波信号と、第2増幅器4を介して入力される加速度信号とをデジタル信号に変換してデジタル演算部6bに出力する。
デジタル演算部6bは、正弦波信号(または余弦波信号でも良い)から高速回転体10の回転数を算出すると共に、正弦波信号及び余弦波信号に基づいて回転軸11の回転角θを算出し(回転角θ=tan-1(sinθ/cosθ))、所定の修正回転数(例えば実運転に近い回転数)における、回転角θと加速度信号(つまり振動成分)との関係に基づいて修正対象部の修正量及び修正角度を算出する。
このように算出された修正量及び修正角度は、一旦、デジタル演算部6bの内部メモリに格納される。そして、高速回転体10の回転が停止し、修正対象部の修正加工を開始する際において、デジタル演算部6bは、内部メモリから読み出した修正角度をバランス修正加工部7の角度位置決め機構7aに出力する一方、同じく内部メモリから読み出した修正量を修正加工機構7bに出力する。
バランス修正加工部7は、バランス演算処理部6(デジタル演算部6b)によって算出された修正量及び修正角度に基づいて修正対象部を修正加工するものであり、角度位置決め機構7aと修正加工機構7bとから構成されている。角度位置決め機構7aは、回転停止時において、回転軸11の回転角θを微調整するためのサーボモータ等からなる機構であり、回転軸11の回転角θをデジタル演算部6bから入力される修正角度に位置決めする。なお、この時、角度位置決め機構7aは、比較器5から入力される回転パルス信号を基に原点復帰を行って原点位置(回転角θ=0°)を確定し、その原点位置を基準として回転角θを修正角度に位置決めする。
修正加工機構7bは、修正対象部を修正加工(切削)するためのドリルや該ドリルの位置制御部等からなる機構であり、デジタル演算部6bから入力される修正量(切削量)に基づいてドリルを制御することにより、修正対象部を修正加工する。なお、修正加工機構7bは、角度位置決め機構7aによる回転角θの位置決めが完了した後に、修正対象部の修正加工を実施する。
以上のように、図3の構成では、磁気センサ1から出力される正弦波信号を基に、角度位置決め機構7aの原点復帰動作に使用される回転パルス信号を生成する。ここで、磁気センサ1から出力される正弦波信号は、磁気センサ1と回転軸11との位置関係や軸端面11aの着磁の強さのバラツキ等に起因してオフセットが生じてしまうことがある。図4(a)はオフセットが発生していない場合、図4(b)はオフセットが発生した場合の、磁気センサ1から出力される正弦波信号と、比較器5から出力される回転パルス信号との時間的な対応関係を示す図である。
デジタル演算部6bは、正弦波信号の負から正へのゼロクロス点を原点(0°)として修正角度を算出する一方、角度位置決め機構7aは、回転パルス信号の立ち上がりを原点(0°)として回転軸11の原点復帰動作を行う。従って、図4(a)のように、正弦波信号にオフセットが発生していない場合では、デジタル演算部6bで把握される原点(正弦波信号のゼロクロス点)と、角度位置決め機構7aで把握される原点(回転パルス信号の立ち上がり)とが一致するため、デジタル演算部6bで算出された修正角度に回転軸11の回転角θを正確に位置決めすることができる。
一方、図4(b)のように、正弦波信号にオフセットが発生した場合、正弦波信号のゼロクロス点は原点(0°)からずれることになる(実線)が、デジタル演算部6bはソフト的なオフセット補正処理によって、ゼロクロス点と原点(0°)とが一致する正弦波信号(点線)に補正し、このオフセット補正後の正弦波信号のゼロクロス点を原点(0°)として修正角度を算出する機能を有している。しかしながら、比較器5はハードウェアであるため、上記のようなオフセット補正を行うことはできず、正弦波信号にオフセットが発生してゼロクロス点が原点(0°)からずれると、回転パルス信号の立ち上がりも原点(0°)からずれてしまう。
すなわち、正弦波信号にオフセットが発生した場合、デジタル演算部6bで把握される原点(正弦波信号のゼロクロス点)と、角度位置決め機構7aで把握される原点(回転パルス信号の立ち上がり)との間にずれが生じてしまう。その結果、デジタル演算部6bで算出される修正角度に回転角θを正確に位置決めすることができず、修正対象部を正しく修正加工することができなくなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、より精度良く修正対象部の修正加工を行うことが可能な回転バランス修正装置及び方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では、回転バランス修正装置に係る第1の解決手段として、高速回転体の回転軸に設置された修正対象部を修正加工することにより前記高速回転体の回転バランスを修正する回転バランス修正装置であって、N極とS極に2分して着磁された回転軸の軸端面に対向して設置された磁気センサと、前記高速回転体を高速回転可能に支持する回転支持体に設置された加速度センサと、前記磁気センサの出力信号及び前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記修正対象部の修正量及び修正角度を算出すると共に、磁気センサの出力信号に含まれるオフセット量を算出するバランス演算処理部と、前記修正角度を基に前記回転軸の回転角を位置決めした後、前記修正量を基に前記修正対象部を修正加工するバランス修正加工部と、前記磁気センサの出力信号に前記オフセット量を加算する加算部と、前記オフセット量加算後の磁気センサの出力信号から前記バランス修正加工部による前記位置決め前の回転軸の原点復帰に必要な原点基準信号を生成する基準信号生成部とを備えることを特徴とする。
また、回転バランス修正装置に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記バランス演算処理部は、前記磁気センサの出力信号のオフセット補正処理を行い、該オフセット補正処理後の出力信号を用いて前記修正対象部の修正量及び修正角度を算出することを特徴とする。
また、回転バランス修正装置に係る第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、前記磁気センサの出力信号として前記回転軸の回転に応じた正弦波信号と余弦波信号が出力される場合において、前記バランス演算処理部は、前記正弦波信号または余弦波信号から高速回転体の回転数を算出すると共に、前記正弦波信号及び余弦波信号に基づいて回転軸の回転角を算出し、所定の修正回転数における回転角と加速度センサの出力信号との関係に基づいて前記修正対象部の修正量及び修正角度を算出することを特徴とする。
さらに、本発明では、回転バランス修正方法に係る解決手段として、高速回転体の回転軸に設置された修正対象部を修正加工することにより前記高速回転体の回転バランスを修正する回転バランス修正方法であって、N極とS極に2分して着磁された回転軸の軸端面に対向して設置された磁気センサの出力信号と、前記高速回転体を高速回転可能に支持する回転支持体に設置された加速度センサの出力信号とに基づいて、前記修正対象部の修正量及び修正角度を算出すると共に、磁気センサの出力信号に含まれるオフセット量を算出する第1工程と、前記磁気センサの出力信号に前記オフセット量を加算し、該オフセット量加算後の磁気センサの出力信号から前記回転軸の原点復帰に必要な原点基準信号を生成する第2工程と、前記原点基準信号を基に前記回転軸の原点復帰を行い、前記修正角度を基に前記回転軸の回転角を位置決めした後、前記修正量を基に前記修正対象部を修正加工する第3工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、バランス演算処理部にて算出した磁気センサの出力信号のオフセット量を加算部によって原出力信号に加算し、該オフセット量加算後の磁気センサの出力信号から回転軸の原点復帰に必要な原点基準信号を生成するため、バランス演算処理部で把握される原点と、バランス修正加工部で把握される原点とを一致させることができる。その結果、磁気センサの出力信号にオフセットが発生している場合であっても、本来位置決めすべき角度(バランス演算処理部で算出された修正角度)に回転軸の回転角を正確に位置決めすることができ、修正対象部を精度良く修正加工することが可能となる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図2及び図3と重複する構成要素には同一符号を付して説明する。
図1は、本実施形態に係る回転バランス修正装置のブロック構成図である。この図1に示すように、本実施形態に係る回転バランス修正装置は、磁気センサ1、加速度センサ2、第1増幅器3’、第2増幅器4、比較器5、バランス演算処理部6’及びバランス修正加工部7から構成されている。
図1は、本実施形態に係る回転バランス修正装置のブロック構成図である。この図1に示すように、本実施形態に係る回転バランス修正装置は、磁気センサ1、加速度センサ2、第1増幅器3’、第2増幅器4、比較器5、バランス演算処理部6’及びバランス修正加工部7から構成されている。
このような回転バランス修正装置は、図2に示すような、予め軸端面11aがN極とS極に2分して着磁された回転軸11を有する高速回転体10の回転バランスを修正するものであり、磁気センサ1は回転軸11の軸端面11aに対向して設置され、加速度センサ2は高速回転体10を高速回転可能に支持する回転支持体12に設置されている。
磁気センサ1は、回転軸11の軸端面11aに対向する面内において直交配置された2つの磁気抵抗器を有しており、高速回転体10が回転すると、回転軸11の1回転(360°)を1周期とする正弦波信号と、該正弦波信号に対して位相が90°ずれた正弦波信号(つまり余弦波信号)の2つの信号を第1増幅器3に出力する。加速度センサ2は、高速回転体10の回転アンバランスによって発生する回転支持体12の振動を検出し、当該振動に応じた加速度信号を第2増幅器4に出力する。
第1増幅器3’(加算部)は、磁気センサ1から入力される正弦波信号及び余弦波信号を増幅した後、これら増幅した正弦波信号と余弦波信号のそれぞれにデジタル演算部6b’から入力されるオフセット量を示すアナログ電圧値(以下、オフセット電圧値と称す)を加算し、オフセット電圧値加算後の正弦波信号を比較器5に出力すると共に、オフセット電圧値加算後の正弦波信号及び余弦波信号をバランス演算処理部6’(詳細には信号入力部6a)に出力する。なお、第1増幅器3’におけるオフセット電圧値の加算とは、正弦波信号に含まれるオフセット成分を除去する方向に加算するという意味であり、オフセット成分の正負符号によっては減算することも当然含まれる。
第2増幅器4は、加速度センサ2から入力される加速度信号を増幅してバランス演算処理部6’(詳細には信号入力部6a)に出力する。比較器5(基準信号生成部)は、第1増幅器3’から入力される正弦波信号が正の期間、つまり回転軸11の回転角θが0°〜180°の期間のみ所定電圧値となる回転パルス信号(原点基準信号)を生成してバランス演算処理部6’(詳細には信号入力部6a)及びバランス修正加工部7(詳細には角度位置決め機構7a)に出力する。
バランス演算処理部6’は、磁気センサ1から第1増幅器3’を介して入力される正弦波信号及び余弦波信号と、加速度センサ2から第2増幅器4を介して入力される加速度信号とに基づいて、修正対象部(例えば、回転軸11に固定されたナット等:図示省略)の修正量及び修正角度を算出するものであり、信号入力部6aとデジタル演算部6b’とから構成されている。信号入力部6aは、例えばA/Dコンバータであり、第1増幅器3’を介して入力される正弦波信号及び余弦波信号と、第2増幅器4を介して入力される加速度信号とをデジタル信号に変換してデジタル演算部6b’に出力する。
デジタル演算部6b’は、正弦波信号(または余弦波信号でも良い)から高速回転体10の回転数を算出すると共に、正弦波信号及び余弦波信号に基づいて回転軸11の回転角θを算出し(回転角θ=tan-1(sinθ/cosθ))、所定の修正回転数(例えば実運転に近い回転数)における、回転角θと加速度信号(つまり振動成分)との関係に基づいて修正対象部の修正量及び修正角度を算出する。
ここで、デジタル演算部6b’は、ソフト的なオフセット補正処理によって、正弦波信号におけるゼロクロス点と原点(0°)とが一致するように補正し、このオフセット補正後の正弦波信号のゼロクロス点を原点(0°)として修正角度を算出する機能を有している。さらに、デジタル演算部6b’は、本実施形態における特徴的な機能として、正弦波信号のオフセット量を算出し、当該オフセット量を示すアナログ電圧値(オフセット電圧値)を第1増幅器3’にフィードバックする機能を有している。
バランス修正加工部7は、バランス演算処理部6’(デジタル演算部6b’)によって算出された修正角度及び修正量に基づいて修正対象部を修正加工するものであり、角度位置決め機構7aと修正加工機構7bとから構成されている。角度位置決め機構7aは、高速回転体10の回転停止時において、回転軸11の回転角θを微調整するためのサーボモータ等からなる機構であり、デジタル演算部6b’から入力される修正角度を基に回転軸11の回転角θの位置決めを行う。なお、この時、角度位置決め機構7aは、比較器5から入力される回転パルス信号を基に原点復帰を行って原点位置(回転角θ=0°)を確定し、その原点位置を基準として回転角θの位置決めを行う。
修正加工機構7bは、修正対象部を修正加工(切削)するための切削ドリルや該切削ドリルの移動制御機構等からなる機構であり、デジタル演算部6bから入力される修正量(切削量)に基づいて切削ドリルを移動制御することにより修正対象部を修正加工する。なお、修正加工機構7bは、角度位置決め機構7aによる回転角θの位置決めが完了した後に、修正対象部の修正加工を実施する。
次に、上記のように構成された本実施形態に係る回転バランス修正装置の動作について説明する。
まず、高速回転体10を所定の修正回転数で回転させる。例えば、高速回転体10が車両用過給機のタービンである場合、圧縮空気を供給することで高速回転体10を回転させる。このように高速回転体10を回転させるための機構(圧縮空気供給装置等)は、回転バランス修正装置によって制御しても良いし、他の制御装置によって制御するようにしても良い。
まず、高速回転体10を所定の修正回転数で回転させる。例えば、高速回転体10が車両用過給機のタービンである場合、圧縮空気を供給することで高速回転体10を回転させる。このように高速回転体10を回転させるための機構(圧縮空気供給装置等)は、回転バランス修正装置によって制御しても良いし、他の制御装置によって制御するようにしても良い。
上記のように高速回転体10が回転すると、磁気センサ1から回転軸11の1回転(360°)を1周期とする正弦波信号と、該正弦波信号に対して位相が90°ずれた余弦波信号が出力される一方、加速度センサ2から高速回転体10の回転アンバランスによって発生する振動に応じた加速度信号が出力される。
磁気センサ1の出力である正弦波信号及び余弦波信号は、第1増幅器3’及び信号入力部6aを介して増幅及びデジタル変換された後、デジタル演算部6b’に入力される。なお、初期状態ではデジタル演算部6b’から第1増幅器3’にオフセット電圧値が出力されていないため、この時点では第1増幅器3’においてオフセット電圧値の加算は行われない。一方、加速度センサ2の出力である加速度信号は、第2増幅器4及び信号入力部6aを介して増幅及びデジタル変換された後、デジタル演算部6b’に入力される。
そして、デジタル演算部6b’は、正弦波信号から高速回転体10の回転数を算出すると共に、正弦波信号及び余弦波信号に基づいて回転軸11の回転角θを算出し、修正回転数における回転角θと加速度信号(振動成分)との関係に基づいて、修正対象部の切削量及び切削角度を算出する。ここで、デジタル演算部6b’は、図4(b)のように、正弦波信号にオフセットが存在する場合、ゼロクロス点と原点(0°)とが一致するように正弦波信号のオフセット補正を行い、このオフセット補正後の正弦波信号のゼロクロス点を原点(0°)として修正角度を算出する。
さらに、デジタル演算部6b’は、正弦波信号のオフセット量を算出し、当該オフセット量を示すオフセット電圧値を第1増幅器3’に出力する。なお、オフセット量の算出手法としては、正弦波信号から直流成分(オフセット成分)を抽出するためにローパスフィルタ(デジタルフィルタリング処理)を使用する等、公知の技術を採用することができる。
上記のように算出された修正角度及び修正量は、一旦、デジタル演算部6b’の内部メモリに格納される。そして、高速回転体10の回転が停止し、修正対象部の修正加工を開始する際において、デジタル演算部6b’は、内部メモリから読み出した修正角度を角度位置決め機構7aに出力する一方、同じく内部メモリから読み出した修正量を修正加工機構7bに出力する。
角度位置決め機構7aは、高速回転体10の回転停止時において、デジタル演算部6’から入力される修正角度を基に回転軸11の回転角θの位置決めを行う。この時、角度位置決め機構7aは、比較器5から入力される回転パルス信号を基に原点復帰を行って原点位置(回転角θ=0°)を確定し、その原点位置を基準として回転角θの位置決めを行う。
ここで、デジタル演算部6b’からオフセット電圧値が第1増幅器3’にフィードバックされているため、第1増幅器3’からはオフセット電圧値加算後の正弦波信号が比較器5に出力される。つまり、図4(a)に示す正弦波信号にオフセットが存在しない場合と同様に、立ち上がりタイミングが原点(0°)と一致する回転パルス信号が比較器5から出力されることになる。
従って、正弦波信号にオフセットが発生している場合であっても、デジタル演算部6b’で把握される原点(正弦波信号のゼロクロス点)と、角度位置決め機構7aで把握される原点(回転パルス信号の立ち上がり)とが一致するため、デジタル演算部6b’で算出された修正角度に回転軸11の回転角θを正確に位置決めされる。
そして、修正加工機構7bは、角度位置決め機構7aによる回転角θの位置決めが完了した後、デジタル演算部6bから入力される修正量に基づいて切削ドリルを移動制御することにより修正対象部を修正加工する。具体的には、修正対象部がナットである場合、ナット端面から修正量(切削量)に応じた移動量だけ切削ドリルをナットの深さ方向に前進させることでナットを切削する。
以上のように、本実施形態に係る回転バランス修正装置によれば、デジタル演算部6b’にて算出した正弦波信号のオフセット量を、第1増幅器3’によって原の正弦波信号に加算(若しくは減算)することにより、デジタル演算部6b’で把握される原点(正弦波信号のゼロクロス点)と、角度位置決め機構7aで把握される原点(回転パルス信号の立ち上がり)とを一致させることができる。その結果、正弦波信号にオフセットが発生している場合であっても、本来位置決めすべき角度(デジタル演算部6b’で算出された修正角度)に回転軸11の回転角θを正確に位置決めすることができ、修正対象部を精度良く修正加工することが可能となる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施形態では、第1増幅器3’にオフセット電圧値の加算機能を備える場合を例示したが、例えば第1増幅器3’には増幅機能だけを設け、第1増幅器3’の後段に、第1増幅器3’にて増幅された正弦波信号及び余弦波信号にオフセット電圧値を加算する加算器を別個に設けるような構成としても良い。また、磁気センサ1の出力信号が増幅する必要のない程度の振幅を有している場合には、第1増幅器3’を省略して、磁気センサ1の後段に、正弦波信号及び余弦波信号にオフセット電圧値を加算する加算器を直接設けるような構成としても良い。
(1)上記実施形態では、第1増幅器3’にオフセット電圧値の加算機能を備える場合を例示したが、例えば第1増幅器3’には増幅機能だけを設け、第1増幅器3’の後段に、第1増幅器3’にて増幅された正弦波信号及び余弦波信号にオフセット電圧値を加算する加算器を別個に設けるような構成としても良い。また、磁気センサ1の出力信号が増幅する必要のない程度の振幅を有している場合には、第1増幅器3’を省略して、磁気センサ1の後段に、正弦波信号及び余弦波信号にオフセット電圧値を加算する加算器を直接設けるような構成としても良い。
(2)上記実施形態では、高速回転体10として車両用過給器のタービンを想定したが、その他、ガスタービン等の高速回転機械の回転バランスを修正するために、本発明を適用することが可能である。
1…磁気センサ、2…加速度センサ、3’…第1増幅器、4…第2増幅器、5…比較器、6’…バランス演算処理部、6a…信号入力部、6b’…デジタル演算部、7…バランス修正加工部、7a… 角度位置決め機構、7b…修正加工機構、10…高速回転体、11…回転軸、11a…軸端面、12…回転支持体
Claims (4)
- 高速回転体の回転軸に設置された修正対象部を修正加工することにより前記高速回転体の回転バランスを修正する回転バランス修正装置であって、
N極とS極に2分して着磁された回転軸の軸端面に対向して設置された磁気センサと、
前記高速回転体を高速回転可能に支持する回転支持体に設置された加速度センサと、
前記磁気センサの出力信号及び前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記修正対象部の修正量及び修正角度を算出すると共に、磁気センサの出力信号に含まれるオフセット量を算出するバランス演算処理部と、
前記修正角度を基に前記回転軸の回転角を位置決めした後、前記修正量を基に前記修正対象部を修正加工するバランス修正加工部と、
前記磁気センサの出力信号に前記オフセット量を加算する加算部と、
前記オフセット量加算後の磁気センサの出力信号から前記バランス修正加工部による前記位置決め前の回転軸の原点復帰に必要な原点基準信号を生成する基準信号生成部と、
を備えることを特徴とする回転バランス修正装置。 - 前記バランス演算処理部は、前記磁気センサの出力信号のオフセット補正処理を行い、該オフセット補正処理後の出力信号を用いて前記修正対象部の修正量及び修正角度を算出することを特徴とする請求項1記載の回転バランス修正装置。
- 前記磁気センサの出力信号として前記回転軸の回転に応じた正弦波信号と余弦波信号が出力される場合において、
前記バランス演算処理部は、前記正弦波信号または余弦波信号から高速回転体の回転数を算出すると共に、前記正弦波信号及び余弦波信号に基づいて回転軸の回転角を算出し、所定の修正回転数における回転角と加速度センサの出力信号との関係に基づいて前記修正対象部の修正量及び修正角度を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の回転バランス修正装置。 - 高速回転体の回転軸に設置された修正対象部を修正加工することにより前記高速回転体の回転バランスを修正する回転バランス修正方法であって、
N極とS極に2分して着磁された回転軸の軸端面に対向して設置された磁気センサの出力信号と、前記高速回転体を高速回転可能に支持する回転支持体に設置された加速度センサの出力信号とに基づいて、前記修正対象部の修正量及び修正角度を算出すると共に、磁気センサの出力信号に含まれるオフセット量を算出する第1工程と、
前記磁気センサの出力信号に前記オフセット量を加算し、該オフセット量加算後の磁気センサの出力信号から前記回転軸の原点復帰に必要な原点基準信号を生成する第2工程と、
前記原点基準信号を基に前記回転軸の原点復帰を行い、前記修正角度を基に前記回転軸の回転角を位置決めした後、前記修正量を基に前記修正対象部を修正加工する第3工程と、
を有することを特徴とする回転バランス修正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009002532A JP2010160060A (ja) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | 回転バランス修正装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2009002532A JP2010160060A (ja) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | 回転バランス修正装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010160060A true JP2010160060A (ja) | 2010-07-22 |
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ID=42577325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009002532A Pending JP2010160060A (ja) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | 回転バランス修正装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2010160060A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145528A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Aisin Seiki Co Ltd | 回転検出センサ及びこれを備える振動機器 |
| JP2006226816A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Denso Corp | 回転角度検出装置 |
| JP2008267907A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Ihi Corp | 高速回転体の回転バランス計測装置及び方法 |
-
2009
- 2009-01-08 JP JP2009002532A patent/JP2010160060A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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