JPH11351199A - ファンバランス調整装置及びファンバランス調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】正確に、かつ、効率よく回転ファンのバランス
調整を行うことができるファンバランス調整装置を提供
すること。 【解決手段】横流ファン１０のアンバランス量を測定す
るコレットチャック５２ａを備えた動釣合い試験機５０
と、アンバランス量に基づいてバランスウエイトを取り
付けるフィン１４の位置データとフィン１４に取り付け
るバランスウエイトＷの重量データとを算出する制御部
１００と、この制御部１００によって得られたフィン１
４の位置データ及びバランスウエイトＷの重量データに
基づいてバランスウエイトＷをフィン１４に取り付ける
バランスウエイト装着装置６０とを備えるようにした。
この装置を用いて高精度の測定を実施し、維持するため
の９つの要因を明らかにし、本装置にそれを満たす機構
とアルゴリズムを組込んだ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気調和機
に組み込まれた横流ファン等の回転ファンにバランス調
整用のバランスウエイトを取り付けて回転バランスの調
整を行うファンバランス調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、空気調和機等に用いられる横
流ファン１０を示す図である。横流ファン１０は、複数
枚の仕切り板１１と、これら仕切り板１１の間に設けら
れたフィン部１２とを備えている。フィン部１２は、軸
部１３を中心とした同一円周上に沿って配置された複数
枚のフィン１４を備えている。

【０００３】このような横流ファン１０等の回転ファン
は、その製造工程において回転バランスの調整が行われ
ている。回転のバランス調整は、動釣合い試験機（不図
示）によって横流ファン１０を回転させてアンバランス
量の測定データを求める。そして、この測定データに基
づいて、作業者が横流ファン１０のフィン１４にバラン
スウエイトＷを取り付ける。

【０００４】バランスウエイトＷは、例えば幅が異なる
大、中、小の３種類のサイズのものが用意されており、
作業者が動釣合い試験機による測定データから経験的に
いずれかのバランスウエイトＷを選択し、フィン１４に
装着する。そして、バランスウエイトＷが装着された横
流ファン１０を再度動釣合い試験機にかけて残留アンバ
ランス量を表示する。許容値以上なら更にバランスウエ
イトＷを装着した後、再度測定し、残留アンバランス量
を確認し、最終的に許容値以下とするという手法が取ら
れていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の横流フ
ァン１０のファンバランスの調整においては、次のよう
な問題があった。第１に、動釣合い試験機からの測定デ
ータに基づいて、どのフィン１４にどのバランスウエイ
トＷを装着するべきかを判定する作業と、フィン１４に
バランスウエイトＷを取り付ける作業を全て作業者が行
っている。このため、動釣合い試験装置１台毎に１人の
作業者が必要となり、装置の稼動効率が低かった。

【０００６】また、測定データからどのフィン１４にど
のバランスウエイトＷを装着するべきかを判定する作業
は作業者の勘と経験に頼るところがあり、作業タクトを
早くしたり、残留アンバランス量を低く抑えるには熟練
が必要であった。

【０００７】第２に、フィン１４へのバランスウエイト
Ｗの取付作業を自動化した場合には、取付ロボットに複
数の種類のバランスウエイトＷを組合せて適正な重量と
なるようにバランスウエイトＷを供給する必要がある。
このため、供給装置において異種のバランスウエイトＷ
が混じる等のメカニカルトラブルが発生する虞があっ
た。

【０００８】さらに、バランスウエイト取付装置に各サ
イズ毎のバランスウエイト供給装置を用意すれば、上記
のような問題は回避できるものの、装着ロボットの移動
量が大きくなって作業効率が低下したり、システムが大
型化・複雑化するという問題もあった。

【０００９】また、バランスウエイト取付装置を複数用
意し、これらバランスウエイト取付装置に同時にバラン
スウエイトＷを供給することでバランスウエイト供給装
置の相対的な数を減らしてシステムの大型化を避けるこ
とも考えられるが、バランスウエイト取付装置とバラン
スウエイト供給装置相互間においてバランスウエイトＷ
を移送する移送手段が必要になり装置が複雑化するとい
う問題もあった。また、バランスウエイト取付装置を増
設する際のレイアウト変更が困難になるという問題もあ
った。

【００１０】さらに、バランスウエイト供給装置から所
定のサイズのバランスウエイトＷを受け取り、バランス
ウエイト取付装置に移送するロボットが、バランスウエ
イトＷのサイズが変わることで動作を変更する必要があ
る場合は、バランスウエイトＷのサイズ情報が計算され
て、ロボットに転送されてくるまでロボットは次の動作
に移れない。このため、作業効率が低くなるという問題
もある。

【００１１】一方、装着ロボットを用いてバランスウエ
イトＷをフィン１４に装着する場合には、次のような問
題があった。すなわち、バランスウエイトＷをフィン１
４に取り付ける作業を自動化するためには、装着ロボッ
トが必要となるが、フィンは効率のよい送風を行うため
に、また、バランスウエイトＷは脱落を防止するために
複雑な形状をしており、高精度の位置決めが必要であ
る。

【００１２】また、動釣合い試験機において、横流ファ
ン１０のアンバランス量を測定する際には、横流ファン
１０を高速回転させる必要がある。このため、横流ファ
ン１０に不要な振動を与えないようにするため、回転動
力の伝達に丸ベルトを用いている。このため、横流ファ
ン１０の回転角度位置決めの精度確保が困難となる。

【００１３】このため、フィンの位置決め精度は装着ロ
ボットが位置制御のみで挿入作業を行うことは相手のフ
ィンの位置決め精度の低さにより困難である。また、横
流ファン１０を動釣合い試験機に固定する際に、ボス部
に取り付けたネジによって固定していたが、この本来不
必要な付帯作業であるネジ締めによる固定時にネジの締
付時のトルクなどを正確に管理しないと測定値がばらつ
くという問題があった。

【００１４】そこで、本発明は、上述した問題を解決す
ることにより、正確に、かつ、効率よく回転ファンのバ
ランス調整を行うことができ、人員削減によるコストダ
ウンと、自動化されることによる製品品質向上と安定化
を達成することができるファンバランス調整装置を提供
することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載された発明は、所定軸
を中心とした同一円周上に沿って配置された複数枚のフ
ィンを備えた回転ファンに、バランスウエイトを装着し
てバランスを調整するファンバランス調整装置におい
て、上記回転ファンの軸部を固定するコレットチャック
を有し、上記回転ファンのアンバランス量を測定する動
釣合い試験機と、この動釣合い試験機により得られたア
ンバランス量に基づいて、上記複数枚のフィンのうちバ
ランスウエイトを取り付けるフィンの位置データと上記
フィンに取り付けるバランスウエイトの重量データとを
算出する演算部と、この演算部によって得られたフィン
の位置データ及びバランスウエイトの重量データに基づ
いて上記バランスウエイトを上記フィンに取り付けるバ
ランスウエイト装着装置とを備えるようにした。

【００１６】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、上記コレットチャックは、上
記バランスウエイトを上記フィンに取り付ける際に発生
する上記回転ファンの中心軸と上記コレットチャックの
中心軸との位置ずれに伴う上記アンバランス量の誤差範
囲が所定の範囲内となるような強度に形成されている。

【００１７】請求項３に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、上記動釣合い試験機は、上記
回転ファンを上記コレットチャックに脱着する際に、上
記コレットチャックの停止角度位置が所定の角度位置と
なるように制御されている。

【００１８】請求項４に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、上記コレットチャックは、上
記回転ファンの軸部との回転角度位置ずれ量が許容範囲
内となるような把持力で上記回転ファンの軸部を固定す
る。

【００１９】請求項５に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、上記動釣合い試験機は、上記
回転ファンを上記コレットチャックに固定する際に、上
記回転ファンの停止角度位置を所定の角度位置で行う。

【００２０】請求項６に記載された発明は、所定軸を中
心とした同一円周上に沿って配置された複数枚のフィン
を備えた回転ファンに、バランスウエイトを装着してバ
ランスを調整するファンバランス調整方法において、上
記回転ファンの軸部を固定するコレットチャックを有
し、上記回転ファンのアンバランス量を測定する動釣合
い試験工程と、上記アンバランス量に基づいて、上記複
数枚のフィンのうちバランスウエイトを取り付けるフィ
ンの位置データと上記フィンに取り付けるバランスウエ
イトの重量データとを算出する演算工程と、上記フィン
の位置データ及びバランスウエイトの重量データに基づ
いて上記バランスウエイトを上記フィンに取り付けるバ
ランスウエイト装着工程とを備えるようにした。

【００２１】請求項７に記載された発明は、上記動釣合
い試験工程は、上記回転ファンを上記コレットチャック
に脱着する際に、上記コレットチャックの停止角度位置
が所定の角度位置とするようにした。

【００２２】請求項８に記載された発明は、請求項１に
記載された発明において、上記動釣合い試験工程は、上
記回転ファンを上記コレットチャックに固定する際に、
上記回転ファンの停止角度位置を所定の角度位置で行う
ようにした。

【００２３】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。すなわち、請求項１に記載された発明では、コ
レットチャックによりネジによる固定を必要としなくな
った。回転ファンのアンバランス量を測定する動釣合い
試験機により得られたアンバランス量に基づいて、複数
枚のフィンのうちバランスウエイトを取り付けるフィン
の位置データとフィンに取り付けるバランスウエイトの
重量データとを算出する演算部と、この演算部によって
得られたフィンの位置データ及びバランスウエイトの重
量データに基づいてバランスウエイトをフィンに取り付
けるバランスウエイト装着装置とを備えるようにしたの
で、経験を必要とすることなく最適なフィンの位置デー
タとバランスウエイトの重量データとを得ることができ
る。

【００２４】また、動釣合い試験機は、回転ファンの軸
部を固定するコレットチャックを具備するようにしたの
で、複雑な機構を採用することなく、短時間で回転ファ
ンと動釣合い試験機の軸を一致させることができる。ま
た、回転ファンの固定に人手を介さなくなったことによ
り、人的な要因によるネジ締めトルクのばらつき等のば
らつきがなくなった。このため、容易に高精度な動釣合
い試験を行うことができる。

【００２５】請求項２に記載された発明では、バランス
ウエイトをフィンに取り付ける際に発生するコレットチ
ャックの回転軸と回転ファンの回転軸とのずれ量を最小
限に抑えることにより、アンバランス量の誤差範囲が所
定範囲内となり、アンバランス量の測定をより正確に行
うことができる。

【００２６】請求項３に記載された発明では、動釣合い
試験機は、回転ファンをコレットチャックに脱着する際
に、コレットチャックの停止角度位置が所定の角度位置
となるように制御されている。コレットチャックが回転
ファンの軸部と当接する位置を一定とすることができ、
測定毎のアンバランス量の測定のばらつきを抑えること
ができる。

【００２７】請求項４に記載された発明では、コレット
チャックと回転ファンの軸部とのすべりを防止でき、ア
ンバランス量の測定をより正確に行うことができる。請
求項５に記載された発明では、測定毎のアンバランス量
の測定のばらつきを抑えることができる。

【００２８】請求項６に記載された発明では、回転ファ
ンのアンバランス量に基づいて、複数枚のフィンのうち
バランスウエイトを取り付けるフィンの位置データとフ
ィンに取り付けるバランスウエイトの重量データとを算
出し、これらに基づいてバランスウエイトをフィンに取
り付けるようにしたので、経験を必要とすることなく最
適なフィンの位置データとバランスウエイトの重量デー
タとを得ることができる。

【００２９】請求項７に記載された発明では、測定毎の
アンバランス量の測定のばらつきを抑えることができ
る。請求項８に記載された発明では、測定毎のアンバラ
ンス量の測定のばらつきを抑えることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の一実施の形
態に係るファンバランス調整装置２０を示す図である。
図４はファンバランス調整装置２０に組込まれた動釣合
い試験機５０とファン１０を運び込むファン搬送ロボッ
ト９０のハンド部９３を示す図、図５はファンバランス
調整装置２０に組込まれたバランスウエイト供給装置７
０を示す図、図６はバランスウエイト装着ロボット８０
の要部を示す図、図７及び図８はバランスウエイト装着
ロボット８０におけるセンサ機能を示す説明図、図９は
ファンバランス調整装置２０の制御系統を示すブロック
図である。なお、これらの図中矢印ＸＹＺは互いに直交
する三方向を示しており、特に矢印ＸＹは水平方向、矢
印Ｚは鉛直方向を示している。また、これらの図におい
て図１３と同一機能部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。

【００３１】ファンバランス調整装置２０は、床面上に
設置された架台２１と、この架台２１上に配置され、架
台２１に対して横流ファン１０を搬出入するファン搬出
入装置３０と、横流ファン１０の回転位置決めを行うフ
ァン回転位置決め装置４０と、横流ファン１０の動釣合
いを測定する動釣合い試験機５０と、横流ファン１０に
バランスウエイトＷを装着するバランスウエイト装着装
置６０と、これら各装置間において横流ファンを搬送す
るファン搬送ロボット９０と、これら各装置を連携制御
する制御部１００とを備えている。

【００３２】ファン搬出入装置３０は、未調整の横流フ
ァン１０を搬入する搬入部３１と、調整済みの横流ファ
ン１０を搬出する搬出部３２とを備えている。なお、図
１中３３は、不良の横流ファン１０を搬出する搬出位置
を示している。

【００３３】ファン回転位置決め装置４０は、その回転
軸がそれぞれ図１中矢印Ｘ方向に沿って配置された一対
のローラ４１，４２、プーリ４３及び駆動モータ４４
と、これらローラ４１，４２、プーリ４３及び駆動モー
タ４４間に掛け渡された無端ベルト４５と、横流ファン
１０に設けられたマークＭを検出するセンサ４６とを備
えている。

【００３４】なお、ファン回転位置決め装置４０は、動
釣合い試験機５０による動釣合い試験を行う前に横流フ
ァン１０の回転位相を合わせる（位置ずれを補正する）
機能と、動釣合い試験を行った後に動釣合い試験機５０
におけるすべり量を測定する機能とを有している。

【００３５】動釣合い試験機５０は、横流ファン１０の
動釣合いを測定する測定機構５１と、横流ファン１０を
後述するコレットチャック５２ａ，シャフト受けローラ
ガイド５２ｂに取り付けるための支持機構５５と、横流
ファン１０の回転振れを検出する複数の振れセンサ５６
とを備えている。

【００３６】測定機構５１は、横流ファン１０を回転駆
動する駆動部５２と、この駆動部５２に取り付けられ横
流ファン１０の回転角度位置を検出する検出部５３と、
アンバランスデータを検出する検出部５４とを備えてい
る。

【００３７】駆動部５２は、横流ファン１０の軸部１３
（１３ａ：ボス，１３ｂ：シャフト）を軸支する一対の
コレットチャック５２ａと、反対側でシャフトを受ける
ベアリング式の受け台５２ｂと、コレットチャック５２
ａを回転駆動する駆動モータ５２ｃと、この駆動モータ
５２ｃを制御するドライバ５２ｄとを備えている。検出
部５４は、駆動モータ５２ｃに対し同軸に備えられたレ
ゾルバ５４ａと、横流ファン１０のアンバランスを検出
する差動変圧器５４ｂとを備えている。なお、レゾルバ
５４ａの出力は後述する第２シーケンサ１０４に接続さ
れており、差動変圧器５４ｂの出力は後述する動釣合い
測定部１０２に接続されている。

【００３８】支持機構５５は、シリンダ機構５５ａ、コ
レットチャック５２ａ、アンバランスを検出する差動変
圧器５４ｂとを備えている。また測定機構５１はこのシ
リンダ機構５５ｃにより上下動する支持台５５ｂと、フ
ァン１０をＸ方向に押してＸ方向位置出しを行う５５ｄ
とを備えている。

【００３９】バランスウエイト装着装置６０は、バラン
スウエイト供給装置７０と、バランスウエイト装着ロボ
ット８０とを備えている。バランスウエイト供給装置７
０は、図５に示すように、バランスウエイトＷがまとめ
て投入されるホッパ７１と、このホッパ７１の下方に配
置され、後述する供給機構７３へ移動する移動機構７２
と、この移動機構７２により移動されたバランスウエイ
トＷを後述する待機部７４に供給する供給機構７３と、
この供給機構７３により供給されたバランスウエイトＷ
を後述する爪機構８３ｄにより把持させるために待機さ
せる待機部７４とを備えている。なお、待機部７４はシ
リンダ機構７５により図５中矢印Ｙ方向に沿って位置決
めされる。

【００４０】バランスウエイト受渡ロボット７６は、ベ
ース７７と、このベース７７上に図５中矢印γ方向に回
転自在に設けられたハンド７８とを備えている。ハンド
７８には、バランスウエイトＷを把持する３つの把持爪
７９ａ〜７９ｃが設けられている。

【００４１】バランスウエイト装着ロボット８０は、図
中矢印Ｘ方向に沿って設けられたＸ方向ガイド部８１
と、このＸ方向ガイド部８１に案内されＹ方向に沿って
設けられたＹ方向ガイド部８２と、その上に図中矢印Ｚ
方向に沿って設けられたＺ方向ガイド８２ａと、このＺ
方向ガイド部８２ａに案内されたバランスウエイト装着
ハンド８３とを備えている。

【００４２】バランスウエイト装着ハンド８３は、図６
に示すように、Ｙ方向ガイド部８２ａに案内されたスラ
イダ８３ａと、Ｚ方向ガイド部８２ａに後述する回転コ
ンプライアンス機構８３ｆを介して回転自在に取り付け
られたハンド本体８３ｂと、このハンド本体８３ｂに取
り付けられた把持部８３ｃとを備えている。

【００４３】把持部８３ｃは、個別に開閉自在に設けら
れた３つの爪機構８３ｄと、フィン位置センサ８３ｅ
と、装着完了センサ８４とを備えている。なお、爪機構
８３ｄは、バランスウエイトＷをフィン１４に倣わせな
がら装着していき、装着安定性を高めることの出来るメ
カ的回転コンプライアンス機構８３ｆを有している。

【００４４】このフィン位置センサ８３ｅは、所定の範
囲Ｆ内で、バランスウエイト装着ハンド８３の移動方向
であるＸ方向ガイド部８１及びＹ方向ガイド部８２の敷
設方向とは直交する方向、すなわち図７中矢印Ｚ方向に
移動自在となっており、さらにエアシリンダ８３ｇによ
りＹ方向に２位置に前後するようになっている。

【００４５】ここで、フィン位置センサ８３ｅの機能に
ついて説明する。すなわち、フィン位置センサ８３ｅか
ら照射されたレーザ走査光Ｌを横流ファン１０の特定さ
れたフィン１４が受ける。また、フィン１４に当たった
レーザ光Ｌの一部は反射するが、その反射レーザ光Ｌ′
をまたフィン位置センサ８３ｅは受けるようになってい
る。

【００４６】フィン位置センサ８３ｅには、フィン１４
の位置情報を計測する検出回路８３ｆが接続されてい
る。そして、記憶回路８３ｇが備えられていて、検出回
路８３ｆとともに演算回路８３ｈに接続される。

【００４７】図７及び図８は、フィン位置センサ８３ｅ
によるフィン１４の位置検出の方法を示す説明図であ
る。すなわち、フィン位置センサ８３ｅでは特定したフ
ィン１４の外周側端部Ｗａを正確に位置検出しなければ
ならない。

【００４８】フィン１４の外周側端部Ｗａの位置検出を
なすにあたって、非接触式のフィン位置検出部８３ｅを
用いる。なお、このセンサ側面Ｐを基準位置とする。こ
のように、フィン１４を適用し、かつ基準位置としてフ
ィン位置検出部８３ｅの側面Ｐを設定し、ここから特定
したフィン１４の外周側端部Ｗａまでの距離ｙとＸを位
置検出しようとするものである。

【００４９】また、横流ファン１０にフィン１４が付い
ているので、フィン１４を含む断面を取るときの外周円
の中心軸と横流ファン１０の中心軸１３は一致する。ま
た、この中心軸１３は、測定機構５１に固定される際に
一致するように合わせられているから、ロボットに対し
て一定の位置関係に常にある。よって中心軸１３に対し
て、フィン１４の位置関係を求めれば、ロボットに対す
る位置関係が求まる。すなわち、中心軸１３は位置関係
計算のベースとなりうる。

【００５０】記憶回路８３ｇには、予め、横流ファン１
０に対するフィン外周端部Ｗａの設定条件Ｒと、横流フ
ァン１０と基準位置Ｐとの相対的な設定条件Ｄが記憶さ
れる。設定条件Ｒは、横流ファン１０の中心軸１３から
フィン外周端部Ｗａまでの距離であり、設定条件Ｄは、
横流ファン１０の中心軸１３から基準位置Ｐまでの距離
である。

【００５１】次に、特定したフィンの外周端部Ｗａ位置
を検出する手順について説明する。すなわち、フィン位
置センサ８３ｅは、フィン外周端部Ｗａに向けてレーザ
光Ｌを照射し、その反射レーザ光Ｌ′を受ける。このフ
ィン位置センサ８３ｅは所定の範囲Ｆ内で移動し、レー
ザ光Ｌを走査するのであるが、この移動方向は、基準位
置Ｐからフィン外周端部Ｗａまでの方向とは直交する方
向（図７のＺ方向）となる。

【００５２】検出回路８３ｆは、フィン位置センサ８３
ｅが受ける反射レーザ光Ｌ′から、その出力信号のレベ
ル変化を検出する。具体的には、出力波形の谷のピーク
を検出する。すなわち、ここに照射されるレーザ光Ｌの
一部は反射するものの，一部は吸収されて反射しない。
フィン位置センサ８３ｅには、必ず一部のレーザ光Ｌが
反射して戻り、検出回路８３ｆはこの反射レーザ光Ｌ′
の出力波形から谷のピークを求める。

【００５３】例えば、図８の（ａ）に示すように、１回
目の検出で、所定範囲Ｆ内における出力波形から、縦軸
であるレーザ出力Ｖがｈ値のところで谷のピークが求め
られる。このときの横軸である位置情報ｚは、ｋ値であ
る。

【００５４】ここで、検出の再現性を確認するため、今
度は、横流ファン１０ごと基準面であるセンサ側面Ｐか
ら１回目の検出よりも離間した位置に移動して、２回目
としてレーザ光Ｌを走査し、検出してみる。

【００５５】図８の（ｂ）に示すように、２回目の検出
であっても、所定範囲Ｆ内における出力波形から、レー
ザ出力Ｖがｉ値のところで谷のピークが求められる。ｉ
値は、先に検出したｈ値よりも小さい（ｈ＞ｉ）。そし
て、横軸である位置情報ｚは、ｋ値である。

【００５６】すなわち、基準位置ｐからフィン外周端部
Ｗａまでの距離が１回目より２回目の方が遠ざかった
分、レーザ出力Ｖが小さい値となる反面、位置情報ｚは
ほとんど変らないことが確認された。したがって、この
ように、出力波形の谷のピークの位置については再現性
が得られていることが確認された。

【００５７】再び図８に示すように、検出回路８３ｆが
谷のピークを検出することによって得られる位置情報ｚ
は、ベースの基準点１ａから基準位置Ｐ方向へ延出され
る基準線ｎを起点として、センサ８３ｅの出力波形のピ
ークが出る位置までの距離の計測値である。

【００５８】換言すれば、フィン外周端部Ｗａからフィ
ン位置センサ８３ｅの走査方向に沿う方向へ延出される
線分ｍの、横流ファン中心軸１３から基準位置Ｐ方向へ
延出される基準線ｎとの交差位置までの距離である。そ
して、演算回路８３ｈは、検出回路８３ｆが検出した位
置情報ｚすなわちＸと、記憶回路８３ｇが記憶する設定
条件Ｒから、横流ファン中心軸１３から垂直辺長さｚと
直交する位置までの距離ｄを算出する。

【００５９】すなわち、検出回路８３ｆによって得られ
る位置情報ｚは、直角三角形の垂直辺に相当する一方、
記憶回路８３ｇが記憶する設定条件Ｒは、フィン中心軸
１３からフィン外周端部Ｗａまでの距離であり、直角三
角形の斜辺に相当する。

【００６０】このように、直角三角形の垂直辺長さｚ
と、斜辺長さＲとが得られるところから、横流ファン中
心軸１３から垂直辺長さｚと直交する位置までの距離ｄ
を算出する。演算式は、以下の式（１）〜式（３）のよ
うになる。

【００６１】 ｚ² ＝ｄ² −Ｒ² …（１） ｄ² ＝Ｒ² −ｚ² …（２） ｄ² ＝ （Ｒ² −ｚ² ） …（３） 次に、演算回路８３ｈは、記憶回路８３ｇに予め記憶さ
れた横流ファン１０と基準位置Ｐとの間の相対的な位置
関係、すなわち横流ファン中心軸１３から基準位置Ｐま
での距離Ｄと、式（３）で得られた距離ｄとの差を算出
する。ここで得られる差は、基準位置Ｐからフィン外周
端部Ｗａまでの距離ｙである。すなわち、 ｙ＝Ｄ−ｄ …（４） すなわち、検出回路８３ｆが出力波形のピークを検出し
て位置情報ｚを計測できれば、あとは演算回路８３ｈが
比較的簡単な演算式を解いて、求めるところの距離ｙを
得られることになる。

【００６２】装着完了センサ８４は、図６に示すように
把持部８３ｃに取り付けられたセンサ本体８４ａと、こ
のセンサ本体８４ａに突没自在、かつ、突方向に付勢さ
れて取り付けられたピストン部８４ｂとを備えている。
なお、ピストン部８４ｂが付勢力に抗して没方向に移動
したときにスイッチ（不図示）がＯＮとなるように構成
されている。

【００６３】ファン搬送ロボット９０は、架台２１上に
設置されたフレーム９１と、このフレーム９１に設けら
れ図１中矢印Ｙ方向に沿って延設された水平ガイド９２
と、この水平ガイド９２に案内されて往復動し、横流フ
ァン１０を把持する２台の搬送機９３とを備えている。
搬送機９３は、横流ファン１０を把持するハンド９３ａ
と、このハンド９３ａを図２中矢印Ｚ方向に上下動させ
る上下動機構９３ｂとを備えている。

【００６４】制御部１００は、図９に示すように、制御
卓１０１と、動釣合い測定部１０２と、第１シーケンサ
１０３と、第２シーケンサ１０４と、ウエイト装着ロボ
ット制御部１０５とを備えている。

【００６５】制御卓１０１は、振れセンサ５６からの信
号が入力されるとともに、動釣合い測定部１０２、第１
シーケンサ１０３及びウエイト装着ロボット制御部１０
５と接続されている。

【００６６】動釣合い測定部１０２は、差動変圧器５４
ｂからの信号が入力されるとともに、制御卓１０１、第
１シーケンサ１０３及びウエイト装着ロボット制御部１
０５と接続されている。

【００６７】第１シーケンサ１０３は、ドライバ５２
ｄ、ファン搬送ロボット９０、ウエイト供給装置７０及
びファン回転位置決め装置４０に制御信号を出力すると
ともに、制御卓１０１、動釣合い測定部１０２、第２シ
ーケンサ１０４及びウエイト装着ロボット制御部１０５
と接続されている。

【００６８】第２シーケンサ１０４は、レゾルバ５４ａ
からの信号が入力されるとともに、動釣合い測定部１０
２及び第１シーケンサ１０３に接続されている。ウエイ
ト装着ロボット制御部１０５は、バランスウエイト装着
ロボット８０及び制御卓１０１、動釣合い測定部１０
２、第１シーケンサ１０３に接続されている。

【００６９】制御卓１０１では、作業者が各種設定を行
うための入力デバイス及び各データを表示するためのモ
ニタが設けられている。動釣合い測定部１０２では、差
動変圧器５４ｂによりアンバランス測定データとしてア
ナログの測定結果は計測器から例えばＲＳ２３２Ｃ等の
インタフェースを介して入力される。そして、このアン
バランス測定データに基づいてバランス調整に用いるバ
ランスウエイト量として、所定のバランスウエイトを用
いるとどのフィンに何個のバランスウエイトを装着すれ
ば、基準として定めた残留アンバランス量δ以下にする
事が出来るかを算出する。それをウエイト装着ロボット
制御部１０５側にデジタルＩ／Ｏを介して伝達する。

【００７０】なお、検出部５４からの得られる横流ファ
ン１０の不釣り合い量のデータは横流ファン１０の中心
軸１３を中心としてある基準位置（この場合はボス穴方
向）を原点（０度）とした場合の何度に何グラムという
アナログデータであるので、フィン１４の存在する角度
位置とバランスウエイトＷの１〜３個という実際の条件
下で量子化する必要がある。

【００７１】ここで、極座補正方式と分力補正方式につ
いて図１１及び図１２を用いて説明する。これら補正組
合せの中には、実はウエイト０の分力との組合せが考え
られる。

【００７２】すなわち、図１１に示すように測定されベ
クトルＡ（α度、βｇｃｍ）で示されるアンバランス量
を修正するためにアンバランス修正量、すなわちベクト
ルＡを相殺する大きさが同じで方向が逆向きのベクトル
Ｂを求める。そして、ベクトルＢと図１２に示すように
実際のフィン位置（Ｃ_n 〜Ｃ_n+4 ）と、ウエイトＷの種
類（ここでは１〜３個）の組合せで得られるベクトルＤ
との差分ベクトルを計算し、その差分ベクトルのうちの
大きさの量（即ち方向については特に定めない）が許容
値以下となる組合せを調べる。アナログデータであるベ
クトルＢを離散的な配置であるＣ_n ，ウエイト１〜３個
で置き換えるわけで、これを量子化と呼んでいる。

【００７３】すなわち、「分力」を合成するのではな
く、最も近いフィン（ベクトルＢが挟まれる両脇Ｃ
_n+2 ，Ｃ_n+3 のいずれか）上の片方にのみウエイトを付
けていく場合である。このような場合を極座補正方式と
呼ぶ。このようにウエイトを片側だけ付ける条件で補正
できれば、ウエイトの量と付ける作業を省略することが
でき、有利である。

【００７４】但し、ベクトル合成によらないため、補正
値は粗い限られたものとならざるを得ないため、必ずし
も毎回の計算で、残留アンバランス量が許容値以下とな
るとは限らない。

【００７５】これに対し、分力補正方式とは、通常のア
ナログ（本発明の量子化方式の反対という意味）方式で
は、残留アンバランス量が０又は０近傍になる補正ベク
トルを２つの方向の異なるベクトルの合成によって得る
方式であり、本発明中の量子化方式では、アルゴリズム
は異なるものの、目標とする残留アンバランス量に近い
２つの分力ベクトルの組合せを選び出す点で同じ分力補
正方式であるといえるが、これら方式はいずれも解を満
たしうる、すなわち目標値以下となる分力ベクトルの組
合せが得られる可能性は選びうるフィン位置が増えるこ
と、ウエイトとの組合せも増えることから極座標方式に
比べてはるかに高い。

【００７６】一方、分力補正方式のみで補正することを
考えると、複数の補正候補の中から、どれを選ぶかが問
題となる。通常これまでの一般的な分力補正方式では、
残留アンバランス量が最小となる組合せを選んでいたこ
のやり方は残留アンバランス量を最小に調整したいのな
らば確かな方法であるが、現実に要求されているのは残
留アンバランス量をある許容値以下にしたいというもの
であり、不都合が生じたら、その都度その許容値を見直
していけばよい。

【００７７】このように考えると、アルゴリズムの組み
方として、まず、極座補正方式で残留アンバランス量が
許容値以下となるかを計算して、許容値以下であれば極
座補正方式で補正して、ウエイト数の減少と、作業の能
率を上げ、許容値以下とならなければ、さらに分力補正
方式の計算を行い、例外条件（同一のフィンに重ねない
等）を加味して、最も取付ウエイト数が少なく、かつ、
許容値以下の補正可能という条件を満たす組合せを得る
のが最も合理的ということになる。

【００７８】したがって、演算は先に一旦極座補正方式
で行う。すなわち、求めるベクトルＢをはさむ両側のフ
ィンのいずれか一方にウエイトを１〜３個取り付けた場
合に生ずるベクトルを計算し、その各々のベクトルと、
ベクトルＢとの差分ベクトルを計算して、その大きさ、
すなわち残留アンバランス量δを計算する。このときの
残留アンバランス量が許容値以下となった場合には、算
出を終了する。

【００７９】一方、残留アンバランス量δが許容値以上
となった場合には、続いて分力補正方式により演算をお
こなう。すなわち、図１２によって一例を示せば、ベク
トルＢの両側にあるフィンＣ_n+2 ，Ｃ_n+3 に対応するベ
クトル方向に対して、ウエイト１〜３に相当する大きさ
を与え、この合成ベクトルとしてベクトルＤを得る。図
１２（ｂ）では例としてＣ_n+2 方向に１Ｗ（ウエイト１
個）分の大きさを持ち、Ｃ_n+3 方向に２Ｗ分の大きさを
もつ２つの分力ベクトルによって合成ベクトルＤが得ら
れる場合を示している。

【００８０】このようにして計算されるベクトルＤにつ
いて各々ベクトルＢとの差分ベクトルを計算し、その大
きさを残留アンバランス量δとして得る。このδが許容
値以下となるかどうかを判定することで、採用できる組
合せを選ぶ。また、複数の候補が見つかった場合は、ウ
エイト使用数の少ない方（すなわち、２つのベクトルの
開き角の狭い方）を選ぶことで、ウエイト使用数を必要
以上に増やさない配慮をしている。

【００８１】なお、極座補正方式及び分力補正方式のい
ずれについてもバランスウエイトＷが同一のフィン１４
に重ねて装着する場合や隣り合う２枚のフィン１４に装
着する等の不適当な組合せは例外条件として予め除外し
ておき、位置データ及び重量データを算出するようにす
る。

【００８２】このため、バランスウエイトＷが付いてい
るところに２重にバランスウエイトＷを付けるなどの不
具合を未然に防止することで、装着信頼性を高めること
ができる。したがって、横流ファン１０の回転中にバラ
ンスウエイトＷが脱落する虞がない。

【００８３】なお、バランス補正を行う際の目標となる
残留アンバランス量の設定値（この値以下の残留アンバ
ランス量になるような組合せを選ぶ）を１回目と２回目
とで各々別々に設定できるようにするようにしてもよ
い。

【００８４】１回目の計算を行う前のアンバランス量は
まだ補正を全くしていないので概して大きい。一方、２
回目の計算を行う前のアンバランス量は１回補正した残
り量なので概して小さい。この両者を同じ残留アンバラ
ンス量設定値にするのには現実的には無理がある。すな
わち、１回目の目標値を非常に小さくしすぎるため、補
正可能な組合せが見つからない可能性や２回目の目標値
が大きすぎて補正可能な組合せが見つからない可能性が
ある。２回の設定値を各々別々に定められるようにして
おけば、各場合の実態に合わせて、適正な目標値（設定
値）を個別に設定できるようになり、計算を収束しやす
くすることが可能となる。

【００８５】第１シーケンサ１０３及び第２シーケンサ
１０４は、予め記憶されたプログラムにしたがって、各
機構を動作させる機能を有している。ウエイト装着ロボ
ット制御部１０５は、第１シーケンサ１０３等からの指
令に基づいてウエイト装着ロボット８０を駆動する機能
を有している。

【００８６】このように構成されたファンバランス調整
装置２０は、次のようにして横流ファン１０のバランス
を調整する。なお、ファン搬出入装置３０の搬入部３１
により予め未調整の横流ファン１０が導入されている。

【００８７】最初に第１シーケンサ１０３からの指令に
したがって、ファン搬送ロボット９０が搬入部３１の横
流ファン１０を一方の搬送機９３によって把持し、水平
ガイド９２に沿ってファン回転位置決め装置４０まで搬
送する。

【００８８】ファン回転位置決め装置４０では、駆動モ
ータ４４を駆動することで、横流ファン１０を回転させ
る。このとき、マークＭをセンサ４６で検出し、横流フ
ァン１０の回転位相を所定の位置に合わせる。

【００８９】次に、ファン搬送ロボット９０により横流
ファン１０を動釣合い試験機５０まで搬送する。予め支
持機構５５のシリンダ５５ａを動作させて所定の高さ位
置まで上昇させておいた支持部５５ｂ上に横流ファン１
０を載置し、シリンダ５２ｅによりコレットチャック５
２ａ方向にシャフト１３ｂを押し、コレットチャック５
２ｂにボス１３ａを差し込む。このとき、前の横流ファ
ン１０が載置されている場合には、他方の搬送部９３に
よって把持し、上方へ待避させておく。なお、２つの搬
送部９３を有することで、搬送部９３の水平移動距離を
低減でき、全体的な作業効率を向上させることができ
る。

【００９０】コレットチャック５２ａ、シャフト受けロ
ーラガイド５２ｂにより横流ファン１０の軸部を支持
し、動釣合い試験機５０に取り付ける。なお、コレット
チャック５２ａ、シャフト受けローラガイド５２ｂを用
いているので、容易にコレットチャック５２ａ、シャフ
ト受けローラガイド５２ｂの軸心線を高精度に一致させ
ることができ、作業時間が短縮される。また、ネジ止め
式に比べてネジ締めトルク管理が不要となり、後述する
ように機差を低減することで動釣合いを正確に測定する
ことができる。

【００９１】駆動モータ５２ｃを駆動し、横流ファン１
０を低速で回転させる。このとき、振れセンサ５６によ
り横流ファン１０の軸回りの振れを検出する。この振れ
幅が許容値以上である場合には横流ファン１０が不良で
あるので、搬送機９３により搬出する。

【００９２】一方、振れ幅が許容値以下の場合には、駆
動モータ５２ｃを駆動し、横流ファン１０を高速回転さ
せ、差動変圧器５４ｂにより動釣合いを測定し、アンバ
ランス量を算出する。算出されたアンバランス量に基づ
いて動釣合い測定部１０２によりバランスウエイトＷを
取り付けるフィン１４の位置データと、フィン１４に取
り付けるバランスウエイトの重量データとを算出し、操
作卓１０１において表示する。

【００９３】このようにして算出されたバランスウエイ
トＷを取り付けるべきフィン１４の位置データは、動釣
合い試験機５０に送られる。動釣合い試験機５０では、
位置データに基づいて横流ファン１０の回転位置決めを
行う。このとき、横流ファン１０の回転角度位置は、レ
ゾルバ５４ａから第１シーケンサ１０３に入力される。
第１シーケンサ１０３内では目的の位置に相当するパル
ス数と実際に移動したパルス数の差を計算して、その差
がゼロになるように駆動モータ５２ｃにフィードバック
をかける。これにより所定の回転角度位置にフィン１４
を位置決めできる。また、動釣合い試験機５０は図１中
二点鎖線Ｓで示す位置まで移動する。

【００９４】一方、重量データは、バランスウエイト供
給装置７０及びバランスウエイト装着ロボット８０に送
られる。バランスウエイト供給装置７０では、予めホッ
パ７１内に同一形状同大のバランスウエイトＷがまとめ
て投入され、移動機構７２により供給機構７３に整列さ
れながら送られる。供給機構７３では、バランスウエイ
トＷが把持爪７９ａ〜７９ｃに対向するように待機部７
４に常に３つのバランスウエイトＷに対向するように不
足分を供給する。一方、バランスウエイト装着ロボット
８０は、図１中二点鎖線で示すようにバランスウエイト
装着ハンド８３をバランスウエイト受渡ハンド７６近傍
まで移動し待機する。

【００９５】そして、重量データに基づいて待機部７４
へ必要な数量のバランスウエイトＷが供給機構７３によ
って送られ、把持爪７９ａ〜７９ｃによって把持され
る。次にバランスウエイト受渡ハンド７６はバランスウ
エイト装着ハンド８３側に９０度回転し、バランスウエ
イト装着ハンド８３の爪機構８３ｄと対向する。ここで
爪機構８３ｄを閉じることでバランスウエイト装着ハン
ド８３はバランスウエイトＷを受け渡される。

【００９６】このようにバランスウエイト装着ロボット
８０が予め受け取り位置に移動して待機しているので、
移動時間を最小にすることができる。すなわち、異種の
バランスウエイトを用いて所望の重量を調整する場合に
比べて、受け取り位置は単一なので、バランスウエイト
装着ロボット８０を予め受け取り位置に移動しておくこ
とができるとともに動作距離も最小とすることができる
からである。

【００９７】バランスウエイト装着ロボット８０は、Ｘ
方向ガイド部８１及びＹ方向ガイド部８２によりバラン
スウエイト装着ハンド８３をバランスウエイト供給装置
７０から移動させ、横流ファン１０のフィン１４へ位置
決めする。

【００９８】バランスウエイト装着ハンド８３は、フィ
ン位置センサ８３ｅにより上述したようにして爪機構８
３ｄをフィン１４に位置決めし、バランスウエイトＷを
装着する。

【００９９】なお、バランスウエイトＷがフィン１４に
正常に装着できた場合には、図１０の（ａ）に示すよう
に装着完了センサ８４がフィン１４に押し込まれるため
スイッチがＯＮとなり、装着完了を検知することができ
る。

【０１００】一方、何らかの要因でバランスウエイトＷ
がフィン１４に正常に装着できなかった場合、例えば途
中でバランスウエイトＷが引っ掛かった場合（図１０
（ｂ））には、装着完了センサ８４がフィン１４に押し
込まれないためスイッチがＯＮとならない。このような
状態が所定時間経過した時点で装着動作を中止する。

【０１０１】なお、挿入時に掛ける力をどんどん大きく
していけば、挿入の確実性は増すが、フィン１４を傷め
る可能性も大きくなること、コレットチャック５２ａが
滑りを起こす可能性も大きくなるなど問題も発生するの
で、装着完了センサ８４の検知機能により万がーのエラ
ーに対処するようにした。

【０１０２】全てのバランスウエイトＷの装着が終了し
た時点で、再度動釣合い試験機５０でアンバランスデー
タを測定する。この測定を２回行って、２回とも残留ア
ンバランス量が所定の値を超えている場合には不良とし
て搬送機９３により搬出する。

【０１０３】一方、残留アンバランス量が許容値以下の
場合には、動釣合い試験機５０において横流ファン１０
が原点復帰された後、ファン搬送ロボット９０により横
流ファン１０をファン回転位置決め装置４０に移載す
る。ファン回転位置決め装置４０では、搬出される横流
ファン１０にバランス調整済みの検査合格印として日付
等を印字するために、一定角度回転させる。なお、マー
クＭの回転角度位置は位置決め精度のばらつき範囲内で
ほぼ一定になる。このとき、回転角が予め定められた範
囲から外れるどうかを監視すると、コレットチャック５
２ａが滑りを発生したかどうかが、間接的に監視できる
ことになる。

【０１０４】すなわち、横流ファン１０が動釣合い試験
機５０において急速に回転と停止を繰り返したことによ
って、コレットチャック５２ａ及び駆動機構の動作部分
がすり減って、コレットチャック５２ａと横流ファン１
０とが滑りを起こしたかどうかが判明する。

【０１０５】なお、完全に３６０度滑った場合は検出で
きないが、そのような場合は極めて稀であるため無視す
る。実用上はこの程度の監視機能がむしろタクトを延ば
すこともなく実現できているので十分である。

【０１０６】一方、横流ファン１０を動釣合い試験機５
０を用いた場合に発生する機差の発生要因は、主に以下
の第１〜第９の要因が考えられる。なお、図１３は上述
した動釣合い試験機５０における機差を低減するため
に、さらに改善した場合における改善状況を示す図であ
り、図１３中αは改善前の機差の範囲、βは改善後の機
差の範囲を示している。

【０１０７】第１の要因は、動釣合い試験機５０の設計
上の制約から生じる測定位置の差、すなわち横流ファン
１０の長手方向（図１４のＸ方向）の測定位置と実際に
ロボットハンドがウエイトを取り付ける位置とのずれに
よって発生するものである。

【０１０８】第２の要因は、バランスウエイトＷを装着
する際に、バランスウエイト装着ハンド８３の挿入力に
よって横流ファン１０を支持するコレットチャック５２
ａに歪みが生じ、その中心位置がずれるために発生する
ものである。

【０１０９】第３の要因は、動釣合い試験機の原器に基
づいて製作された較正用の横流ファンに製作上の誤差が
生じ、その較正用の横流ファンに基づいて本動釣合い試
験機５０を較正した場合に発生するものである。

【０１１０】第４の要因は、動釣合い試験機の原器にお
いて較正用の横流ファンを取り付ける際に、ネジ締めに
よる軸中心ずれによって生じる測定値のばらつきにより
発生するものである。

【０１１１】第５の要因は、軸部のつかみ角度位置によ
り発生するものである。すなわち、横流ファン１０は最
終的に空気調和機等にその軸部１３がボルトによって締
め付けられるため、軸部１３はボルトが挿入された位置
と反対側に僅かにオフセットが発生する。一方、コレッ
トチャック５２ａを用いた場合には上述したようなオフ
セットが発生しないため、実際の使用状態と同じ条件で
動釣合い試験を行う必要がある。したがって、予めソフ
トウエア的にオフセット量を加味した状態で動釣合い試
験を行っている。しかしながら、軸部のつかみ角度位置
がずれると、軸部１３とコレットチャック５２ａとの相
対角度位置がずれ、オフセットする方向がずれる。この
状態で動釣合い試験を行っても正確なデータを得ること
ができない。

【０１１２】第６の要因は、マスター機として用いる手
動機自体の測定値のバラツキにより発生するものであ
る。第７の要因は、横流ファン１０がコレットチャック
５２ａに取り付ける時の横流ファン１０の軸回りの角度
位置が所定の角度位置からずれることによって発生する
ものである。

【０１１３】第８の要因は、コレットチャック５２ａは
その中心軸を囲むように設けられた複数の保持部材を軸
部１３に押し付けて軸部１３を固定している。このた
め、コレットチャック５２ａと横流ファン１０との相対
的な角度位置が変わると、保持部材が軸部１３に当接す
る位置が変わり、動釣合い試験の結果が異なり、正確な
データが得られないことによって発生するものである。

【０１１４】第９の要因は、基礎固定方法及び外部から
のノイズにより発生するものがある。上述した第１〜第
９の要因を解決するために、次のような改善を行った。
すなわち、横流ファン１０の長手方向（図１４のＸ方
向）の測定位置と実際にウエイトを取り付ける位置との
ずれ分を計算によりソフト的に補正することで計算上測
定位置を一致させることで第１の要因による誤差を解消
した。

【０１１５】また、コレットチャック５２ａを一体形に
して剛性を向上させることで第２の要因による誤差を低
減した。また、コレットチャック５２ａの機械的設計見
直しによる把握力向上とコレットチャック５２ａによる
固定（チャッキング）を必ず横流ファン１０が原点位置
に復帰してから行うように動作アルゴリズムを改善する
ことで、第５の要因による誤差を低減した。

【０１１６】また、本装置の測定値基準（マスター）を
測定する装置として用いる従来型手動機において、ファ
ンの取付け軸の形状や寸法、軸公差をより厳しくしてネ
ジ締めによる軸中心ずれによって生ずる測定値のばらつ
きを抑えることができ、これにより発生する誤差を低減
した。

【０１１７】また、この軸の寸法公差はくり返し使用す
ることで、けずれたりするため、徐々に変わっていく。
これも定時測定により、公差（クリアランス）が規定よ
り大きくなったら交換するという管理規定を新たに設け
ることで改善でき、第３、第４及び第６の要因による誤
差を低減した。

【０１１８】また、横流ファン１０の角度割り出しセン
サと検出位置を角度測定センサを実用上問題無いレベル
まで低減できるまでセンサの種類の選定と取付け位置を
改善することで第７の要因による誤差が低減した。

【０１１９】また、横流ファン１０を払い出す時に必ず
原点位置が上部になるようにして停止した後に横流ファ
ン１０を払い出すようにアルゴリズムを改善することで
第８の要因による誤差が低減した。

【０１２０】また、装置２０を工場に据え付ける際に床
に固定する方法を測定に支障が起きないまで十分に剛性
の高い固定方法及び床の材質や平面度のチェックや改善
を行うことで剛性を高め、ノイズを減らすことができた
ので第９の要因による誤差が低減した。

【０１２１】上述したように本実施の形態に係るファン
バランス調整装置２０では、動釣合い試験機５０によっ
て得られたアンバランス量に基づいて適正なバランスウ
エイトＷを適正な位置のフィン１４に演算して取り付け
るようにしているので、作業者を減らすことができると
ともに、作業者の熟練を必要としなくなる。

【０１２２】また、単一の種類のバランスウエイトＷを
用いているので、供給装置において異種のバランスウエ
イトが混じる等のメカニカルトラブルの発生を防止する
ことができる。また、バランスウエイトＷを単一のバラ
ンスウエイト供給装置７０によって供給することができ
るので、バランスウエイト装着ハンド８０の移動時間を
短縮することができるとともに、システムの大型化を避
けることができる。また、レイアウト変更も容易とな
る。

【０１２３】さらに、フィン位置検出センサ８３ｅを用
いてフィン１４の位置を高精度に検出し、この検出結果
に基づいてバランスウエイト装着ハンド８３を調整する
ようにしているので、動釣合い試験機５０の横流ファン
１０の回転位置決めの精度が低くても、バランスウエイ
トＷを正確に目的のフィン１４に装着することができ
る。同時に、バランスウエイト装着ハンド８３はコンプ
ライアンス機能を有しているので、フィン１４に過大な
力を与えることなく僅かな位置決めのずれ等は吸収して
装着することができるので、装着時間を短縮することが
できる。

【０１２４】また、横流ファン１０を動釣合い機５０に
固定する際に、コレットチャック５２ａ，５２ｂを用い
るとともに、取り付ける際と取り外す際の回転角度位置
を一致させるようにしたので、横流ファン１０毎の変動
を最小限に抑えることができる。このため、高精度な動
釣合いの測定を行うことができる。

【０１２５】作業者の熟練を必要とする測定データから
どのバランスウエイトを装着するかを選択する作業を機
械化することにより、作業者の経験によらず、作業タク
トを安定させて、早くし、残留アンバランス量δを低く
抑える（品質向上）ことが出来るようになった。

【０１２６】なお、本発明は上述した各実施の形態に限
定されるものではない。すなわち実施の形態では、同時
装着できるバランスウエイト数を３つまでとしたが、ス
ペース等との関係で任意の数とすることができる。ま
た、ファンとしては横流ファンについて説明したが、同
様な形状を有するバランスウエイトを用いてバランス補
正を行うファンであれば横流ファンに限られない。この
ほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。

【０１２７】

【発明の効果】本発明によれば、コレットチャックによ
りネジによる固定を必要としなくなった回転ファンのア
ンバランス量を測定する動釣合い試験機により得られた
アンバランス量に基づいて、複数枚のフィンのうちバラ
ンスウエイトを取り付けるフィンの位置データとフィン
に取り付けるバランスウエイトの重量データとを算出す
る演算部と、この演算部によって得られたフィンの位置
データ及びバランスウエイトの重量データに基づいてバ
ランスウエイトをフィンに取り付けるバランスウエイト
装着装置とを備えるようにしたので、経験を必要とする
ことなく最適なフィンの位置データとバランスウエイト
の重量データとを得ることができる。

【０１２８】また、動釣合い試験機は、回転ファンの軸
部を固定するコレットチャックを具備するようにしたの
で、複雑な機構を採用することなく、短時間で回転ファ
ンと動釣合い試験機の軸を一致させることができる。こ
のため、容易に高精度な動釣合い試験を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るファンバランス調
整装置を示す正面図。

【図２】同ファンバランス調整装置を示す平面図。

【図３】同ファンバランス調整装置を示す側面図。

【図４】同ファンバランス調整装置に組込まれた動釣合
い試験機を示す側面図。

【図５】同ファンバランス調整装置に組込まれたバラン
スウエイト装着装置を示す斜視図。

【図６】同バランスウエイト装着装置に組込まれたバラ
ンスウエイト装着ロボットの要部を示す図。

【図７】同バランスウエイト装着ロボットにおけるセン
サ機能を示す説明図。

【図８】同バランスウエイト装着ロボットにおけるセン
サ機能を示す説明図。

【図９】同ファンバランス調整装置の制御系統を示すブ
ロック図。

【図１０】バランスウエイト装着ロボットに組込まれた
装着確認センサの動作を示す説明図。

【図１１】同ファンバランス調整装置におけるアンバラ
ンス量の補正方法を説明する図。

【図１２】同ファンバランス調整装置におけるアンバラ
ンス量の補正方法を説明する図。

【図１３】同ファンバランス調整装置に組込まれた動釣
合い試験機と従来の動釣合い試験機とにおける機差の範
囲を示す図。

【図１４】横流ファンを示す斜視図。

【符号の説明】

１０…横流ファン ２０…ファンバランス調整装置 ３０…ファン搬出入装置 ４０…ファン回転位置決め装置 ５０…動釣合い試験機 ６０…バランスウエイト装着装置 ７０…バランスウエイト供給装置 ８０…バランスウエイト装着ロボット ９０…ファン搬送ロボット １００…制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 哲巳 静岡県富士市蓼原336番地 株式会社東芝 富士工場内 (72)発明者 山崎 容稔 静岡県富士市蓼原336番地 株式会社東芝 富士工場内 (72)発明者 中山 義光 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定軸を中心とした同一円周上に沿って配
   置された複数枚のフィンを備えた回転ファンに、バラン
   スウエイトを装着してバランスを調整するファンバラン
   ス調整装置において、 上記回転ファンの軸部を固定するコレットチャックを有
   し、上記回転ファンのアンバランス量を測定する動釣合
   い試験機と、 この動釣合い試験機により得られたアンバランス量に基
   づいて、上記複数枚のフィンのうちバランスウエイトを
   取り付けるフィンの位置データと上記フィンに取り付け
   るバランスウエイトの重量データとを算出する演算部
   と、 この演算部によって得られたフィンの位置データ及びバ
   ランスウエイトの重量データに基づいて上記バランスウ
   エイトを上記フィンに取り付けるバランスウエイト装着
   装置とを備えていることを特徴とするファンバランス調
   整装置。
2. 【請求項２】上記コレットチャックは、上記バランスウ
   エイトを上記フィンに取り付ける際に発生する上記回転
   ファンの中心軸と上記コレットチャックの中心軸との位
   置ずれに伴う上記アンバランス量の誤差範囲が所定の範
   囲内となるような強度に形成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載のファンバランス調整装置。
3. 【請求項３】上記動釣合い試験機は、上記回転ファンを
   上記コレットチャックに脱着する際に、上記コレットチ
   ャックの停止角度位置が所定の角度位置となるように制
   御されていることを特徴とする請求項１に記載のファン
   バランス調整装置。
4. 【請求項４】上記コレットチャックは、上記回転ファン
   の軸部との回転角度位置ずれ量が許容範囲内となるよう
   な把持力で上記回転ファンの軸部を固定することを特徴
   とする請求項１に記載のファンバランス調整装置。
5. 【請求項５】上記動釣合い試験機は、上記回転ファンを
   上記コレットチャックに固定する際に、上記回転ファン
   の停止角度位置を所定の角度位置で行うことを特徴とす
   る請求項１に記載のファンバランス調整装置。
6. 【請求項６】所定軸を中心とした同一円周上に沿って配
   置された複数枚のフィンを備えた回転ファンに、バラン
   スウエイトを装着してバランスを調整するファンバラン
   ス調整方法において、 上記回転ファンの軸部を固定するコレットチャックを有
   し、上記回転ファンのアンバランス量を測定する動釣合
   い試験工程と、 上記アンバランス量に基づいて、上記複数枚のフィンの
   うちバランスウエイトを取り付けるフィンの位置データ
   と上記フィンに取り付けるバランスウエイトの重量デー
   タとを算出する演算工程と、 上記フィンの位置データ及びバランスウエイトの重量デ
   ータに基づいて上記バランスウエイトを上記フィンに取
   り付けるバランスウエイト装着工程とを備えていること
   を特徴とするファンバランス調整方法。
7. 【請求項７】上記動釣合い試験工程は、上記回転ファン
   を上記コレットチャックに脱着する際に、上記コレット
   チャックの停止角度位置が所定の角度位置とすることを
   特徴とする請求項６に記載のファンバランス調整装置。
8. 【請求項８】上記動釣合い試験工程は、上記回転ファン
   を上記コレットチャックに固定する際に、上記回転ファ
   ンの停止角度位置を所定の角度位置で行うことを特徴と
   する請求項６に記載のファンバランス調整装置。