JPH0298642A - つりあい試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （＃業りの利用分野） 本発明は、クランクシャフト等の回転体のつりあい計測
に用いられるつりあい試験機に関する。

（従来の技術） Ｆ、述のようなつりあい試験機の一例として。

従来、弾性部材等を介して基台に一対の軸受を設けた振
動板を配置するとともに、該振動板の近傍に可動線輪形
ピックアップ等のセンサを設けたものがある（実開昭６
２−５８７２８号公＋１７参！！ｉｌり、このつりあい
試験機では軸受にワーク奢截せて回転し、ワークの不つ
りあいから発生実る振動板の振動を振動検出器で検出し
ワークの不つりあいを測定するようにしている。

ところで、このようなつりあい試験機では軸受に載せる
ときの衝撃や弾性部材の劣化により振動板が基準位置に
対して水平方向にずれる（以下、この状態を平行度のず
れという）ことがある。そして、このような状態でワー
クを回転し、不つりあいを計測した場合、振動板の平行
度のずれがワーク測定時の不つりあい精度に加算される
ため、得られるデータの精度は低くなってしまう、この
対東として振動板の平行度を検出すれば良いが、平行を
検出するセンサにはこの機能を備えていないため、新た
に平行度のずれを検出するセンサを軸受近傍に設け、つ
りあい試験に先立って該センサで平行度をチェックする
ことが考えられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、１−述したように平行度のずれのチェッ
クのためにセンサを設けるとその分軸受近傍が複雑にな
ってしまうという問題点があった・ 本発明は、」二足問題点の解決を課題としてなされたも
ので、簡易な構成で平行度のチェックを行なえるつりあ
い試験機を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、基台に設けた振
動台に取付けられ、かつワークを載置する軸受を有した
振動板と、前記基台に設けられ、かつ該振動板との距離
を検出する変位計と、該変位計の検出データに基づいて
前記ワークの不つりあい量を算出する不つりあい量演算
手段と、前記振動板と前記変位計の基準距離データをあ
らかじめ格納する記憶手段と、前記変位計の検出データ
と前記基準距離データとを比較して前記振動台の平行度
のずれをチェックする比較演算手段と、を備えたことを
特徴とする。

（作　用） 本発明は、上記構成によって不つりあいφ演算手段が変
位計の検出データに基づいてワークの不つりあいを算出
し、かつ該変位計の検出データを用いて、比較演算子役
が振動台の平行度のずれをチェックするので、不つりあ
いのチェックおよび平行度のチエ−７りを同一の変位計
で兼用でき、この結果、平行度のチェックのためのセン
サの設置が不要となって装置を簡素化できる。

（実施例） 以下゛に本発明の一実施例のつりあい試験機について添
付図面を参［卵して説明する。

第１図および第２図において、基台ｌには４人の繍ばね
２を介して四角形の振動台３が支えられており、振動ｆ
？３は基台ｌに勾して水乎方向に飼し変位自在となって
いる。振動台３の長Ｌｈ向のド部には軸受保持板４ａが
対向して取付けられている。該軸受保持板４ａには並ん
で配置された２個のローラからなる軸受４がそれぞれ設
けられている。これら軸受４にクランクシャフト５が回
動自在に載置される。クランクシャフト５は基台ｌに配
置されたモータ６によって回動される。

また、振動台３の下部における軸受４の近傍には振動板
７．８が取直に設けられている。

振動板７．８の下部近傍における基台１には支え板９．
１０が配置されている。支え板９゜ｌＯヒには振動板７
．８に対向し、かつ非接触状態で変位計１１゜１２が設
けられている。変位計１１．１２は振動板７，８との距
離（変位）ｘ、ｘ’（ｐｍ〕を検出し、これをｔ！！、
圧値で示されるデータ　Ｖｌ、Ｖ’、（ポルト〕に変換
して出力する。

また、モータ６近傍には近接スイッチ１３が設けられて
いる。該スイッチ１３はクランクシャフト５が１回転す
る毎に１個のパルスを発生する。

変位計１１　、１２．近接スイッチ１３には第１図に示
すように信号処理１４が接続されている。信号処理器１
４は、概略、不つりあい着演算手段としてのアナログ処
理回路１５．Ａ／Ｄ変換器１６およびマイコン１７から
成っている。

アナログ処理回路１５は、変位計１１．１２からそれぞ
れ信号Ｖ０．　Ｖ；を入力する二重積分回路１８．１９
と、近接スイッチ１３からパルス信号を入力する角度基
準信号発生回路２０と、二重積分回路１８．１９にそれ
ぞれ接続し、かつ角度基準信号発生回路２０に接続して
データを人力し、１偵入力データを乗算する乗算回路２
１．２２と１乗算回路２１．２２で得られたデータを積
分する積分回路２３．２４と、から成っている。

クランクシャフト５に不つりあい（この値をＵとする）
があり、該クランクシャフト５が回転（角速度ω）され
ると、振動板７が変位する。該変位をＸとすると、変位
Ｘは と表わせる。

変位計ｌｌは、ト述したように変位Ｘに対応して得られ
るデータＶ１を出力する。

、ＶデータＶ１は式（１）と同様にω・−に比例してい
る。二重積分回路１８はこの式（１）に対して二重積分
を行なって次式を ＼　二　、−＼　Ｃ０５ω１ ・−・（２） イ１＋、クランクシャフト５の回転速度に何ら影響を受
けず、かつノイズ分が除去されたデータＶ。

を算出するようになっている。

角度基準信号発生回路２０は、パルス１個を一周期とす
る階段状の擬似波を作り、これを整形して、回転速度に
同期したひずみのない正弦波、余弦波 ５ｌｎ（ｒ）ｔｃ（ｉｓ６Ｎ−（２ｊ を得ている。

９算回路２１は二重積分回路１８が得た式（１）および
角度基′ＭＰ、信号発生回路２０が得た式（２）を乗算
する。この東ｎ値は積分回路２３で積分され次式が得ら
れる。

（ｄ）二基準信号と変位計１１の出力信号との位相差）
この乗算回路２１および積分回路２３の演算処理によっ
て１回転速度と同期しない分を除去しくすなわちノイズ
分を消去し）、不つりあい量ＵＣｇｓｃｍ〕とその位置
（不つりあい角度）を検出し、これをデータ■、として
Ａ／Ｄ変換器１６に出力する。

このようにして得られた不つりあいＦｉＵおよび不つり
あい角度はＡ／Ｄ変換器１６でデジタル信号に変換され
、マイコン１７に人力されてマイコン１７の演算処理に
供せられる。またＡ／Ｄ変換器１６は変位計１１に接続
しており、変位計１１が検出した変位Ｘをデータｖ１と
して入力し、これをデジタル信号に変換１．てマイコン
１７へ出力する。

なお、振動板８、変位計１２、二重積分回路１９、乗算
回路２２および積分回路２４は、それぞれＬ述した振動
板７、変位計１１．二＠積分回路１８．乗算回路２１お
よび積分回路２０と回等に構成されている。

ト述したデータＶ＋、　Ｖ＝、　Ｖ３に対応するデータ
についてはダッシュを付し、データＶ１．Ｖ、、。

７号　として以ド説明する。

マイコン１７は、第３図（ａ）および第４図１−。

段部に示すように変位計１１．１２それぞれと塘動板７
との基準距離ＸＱ　を格納するメモリ２５と、Ａ／Ｄ変
換器１７に接続する入力ボート２６と、基鵡距１１１ｘ
ｏ　と変位計１１．１２が検出した　ｘ、ｘ’を比較し
、いずれか片方が一致していないとき、平行度のずれが
生じている旨の′Ｎ宇を行なう比較演算部２７と、該判
定データおよび入力ボート２６を介して得られる不つり
あいｌｄＵなどを出力する出力ボート２８と１．上記各
部位を制御するＣＰＵ２９と６を備えている。出力ボー
ト２８にはＣＲＴ３０が接続されており、平行度のずれ
のチェック結渠や不つりあいｉＵなどを表示できるよう
になっている。

また、入力ボート２６にはキーボード３１が接続されて
おり、不つりあい計測や平行度チェックのモード設定等
を行なえるようになっている。

以１−のように構成されたつりあい試験機の動作につい
て以下に説明する。

まず、クランクシャフト５が軸受４に載置されると、変
位計１１．１２のそれぞれは振動板７と変位計１１との
変位Ｘおよび振動板８と変位計１２との変位Ｘ゛を測定
し、この測定値をＡ　、／　Ｄ　変換器１６を介してマ
イコン１７に出力する。

マイコン１７の比較＠算部２７は変位Ｘ、Ｘそれぞれを
基準圧１ｔｘｏと比較する。Ｗ動板７が距１１ｘ１（ｘ
、　＞ｘ、）　）の位置あるいは距ａＸ。

（Ｘｌ、くＸｏ）の位置に平行移動したり（第３図（ｂ
）　、（ｃ）参照）、または振動台３が回動して振動板
７が距離Ｘ、（Ｘ３＞Ｘｏ）の箇所あるいは距離ｘ、（
ｘ４＞ｘｏ）の箇所に位置したり（第３図（ｄ）　、（
ｅ）参照）すると、比較演算部２７は、　　クランクシ
ャフト５が基準箇所に設定されず平行度のずれを生じて
いる”旨の判定データを生成し、これを出力ボート２６
に転送する。出力ボート２６はＬ記ｆ４定データをＣＲ
Ｔ３０に出力する。そして、ＣＲＴ３０はこの内容を表
示する。この表示によってオペレータはクランクシャフ
ト５の設定状態を補正する。

そして、クランクシャフト５が適ｉＥな状態で設定され
た後、モータ６を作動しクランクシャフト５を回転する
。クランクシャフト５に不つりあい量Ｕがある場合、該
回転に伴なって振動板７．８に変位が生じる０例えばク
ランクシャフト５の不つりあいによって第４図中段部あ
るいは同図下段部にそれぞれ示すように振、動板７（以
下、便宜上振動板７を例にする）はＸ準距離Ｘ。からず
れて変位Ｘ　あるいは変位Ｘ　振動することになる。

そして、変位計１１は変位Ｘ　あるいはＸを例えば第５
図に示すようにデータＶＩ　に変換して出力する。

この後、データＶ　に基づいてアナログ処理回路１５に
よって演算処理が行なわれ、不つりあい量Ｕおよび不つ
りあい角度が検出される。

この検出データはマイコン１７に入力した後、ＣＲＴ３
０に表示される。なお、変位計１１は、振動板７に飼し
て非接触状態で設けており、振動板７の振動に影響され
ないので、常に＾＋Ｅなデータを検出できる。また、つ
りあい計Ｘ１１に先立って平行度のずれをチェックして
おり、平行度を保ってつりあい計測を行なうことができ
るので、該つりあい計測によって得られるデータを精度
の高いものにできる。

該つりあい計測が終了すると、新たなりランクシャフト
５を前のものに代えて軸受４に載置し、つりあい計測に
先立って七本した平行度のチエニックを行なう、このよ
うにつりあい計測前にシ行度のチェックを行なうことに
よってつりあい計測データの精度を高めている。

以ｌ―のように変位計ＩＬ、１２の検出データを用いて
平行度のチエ−Ｉりおよびつりあい計測を行なっており
、変位計１１．１２を共通に利用でき、平行度のチェッ
クのためのセンサを設ける必要がなくなり、この分構成
をｆｌＶ素化できる。

なお１本実施例では振動板７．８がそれぞれ対応する変
位計１１．１２から同等距離ずれた場合を例にしたが、
別々にずれたりあるいは片方のみずれたりした場合にも
平行度のチエ−７りを行なえ、このチェックによって平
行度がずれていると判定できる。

（発明の効果） 以ト説明したように、本発明は、変位計の検出データを
ワークの不つりあいチェックおよび振動台の平行度のず
れチェックに兼用しており、専用のセンサを別個に設け
る必要がなくなるので、構成を簡素化でき、しかも振動
板の平行度を管理することにより不つりあいの測定精度
を向りできるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のつりあい試験機を示すブロ
ック図、 第２図は同試験機を示す斜視図。 第３図は同試験機の振動台の設定状態を示し、同図（ａ
）はＸ＆準状態を示す図、同図（Ｎ（ｃ）はそれぞれ水
平移動した状態を示す図 同図（ｄ）（ｅ）はそれぞれ傾いた状態を示す図、第４
図は同試験機の動作例を示す図、 第５図は同試験機の変位計の信号変換を示す特性図であ
る。 ｉ　、、、、、、基台 ３　、、、、、、振動台 ４・・・・・・軸受 ５、。１６１．クランクシャフト ？、８．．．．．．振動板 ＋１．１２．、、、、、変位計 ＋５．、、、、、アナログ処理回路 ２５、、、、、、メモリ ２７、、、、、、比較演算部 特許出願人　　　　トヨタ自動車株式会社代理人弁理士
　　　　萼　　　優　美 ほか２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基台に設けた振動台に取付けられ、かつワークを載置す
   る軸受を有した振動板と、 前記基台に設けられ、かつ振動板との距離を検出する変
   位計と、 該変位計の検出データに基づいて前記ワークの不つりあ
   い量を算出する不つりあい量演算手段と、 前記振動板と前記変位計の基準距離データをあらかじめ
   格納する記憶手段と、 前記変位計の検出データと前記基準距離データとを比較
   して前記振動台の平行度のずれをチェックする比較演算
   手段と、を備えたことを特徴とするつりあい試験機。