JPH0387601A - 回転捩り試験機における捩り角度検出装置 - Google Patents
回転捩り試験機における捩り角度検出装置Info
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- JPH0387601A JPH0387601A JP22294089A JP22294089A JPH0387601A JP H0387601 A JPH0387601 A JP H0387601A JP 22294089 A JP22294089 A JP 22294089A JP 22294089 A JP22294089 A JP 22294089A JP H0387601 A JPH0387601 A JP H0387601A
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- voltage signal
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、捩り力が加わる回転状態で使用される例えば
自動車の駆動部品などのような試験片に対して捩りを繰
り返し加えて試験片の捩り特性を試験する回転捩り試験
機において、試験片に加えられる捩りの角度を検出する
捩り角度検出装置に関するものである。
自動車の駆動部品などのような試験片に対して捩りを繰
り返し加えて試験片の捩り特性を試験する回転捩り試験
機において、試験片に加えられる捩りの角度を検出する
捩り角度検出装置に関するものである。
[従来の技術〕
一般に回転捩り試験機は、第4図に示すように、試験片
T・Pを回転駆動するための駆動モータ1を有し、該駆
動モータ1の回転出力軸1aには、第1の連結手段とし
てのチャック2aを介して試験片T−Pの一端が連結さ
れている。試験片T・Pの他端には、第2の連結手段と
してのチャフ2bを介して捩り発生手段としてのローク
リアクチュエータ3の第1の回転軸3aが連結されてい
る。
T・Pを回転駆動するための駆動モータ1を有し、該駆
動モータ1の回転出力軸1aには、第1の連結手段とし
てのチャック2aを介して試験片T−Pの一端が連結さ
れている。試験片T・Pの他端には、第2の連結手段と
してのチャフ2bを介して捩り発生手段としてのローク
リアクチュエータ3の第1の回転軸3aが連結されてい
る。
上記駆動モータlの回転出力軸1aとロークリアクチュ
エータ3の第2の回転軸3bとは、連結歯車4a及び4
b、連結軸4c並びに連結歯車4d及び4eを介して連
結されて、駆動モータ1のトルクを伝える動力循環ルー
プが形成され、該動力循環ループに試験片T−Pと捩り
トルク発生手段3とが動力伝達的に直列状態で介在させ
た動力循環式回転捩り試験機が構成されている。
エータ3の第2の回転軸3bとは、連結歯車4a及び4
b、連結軸4c並びに連結歯車4d及び4eを介して連
結されて、駆動モータ1のトルクを伝える動力循環ルー
プが形成され、該動力循環ループに試験片T−Pと捩り
トルク発生手段3とが動力伝達的に直列状態で介在させ
た動力循環式回転捩り試験機が構成されている。
上記ロークリアクチュエータ3は制御装置5によって制
御されるサーボ弁3cを有し、例えば特開昭55−20
415号公報に開示されているように、制御装置5によ
る該サーボ弁3cのサーボ制御によって第1及び第2の
回転軸3a及び3b間に相対的な回転を付与するように
働く。
御されるサーボ弁3cを有し、例えば特開昭55−20
415号公報に開示されているように、制御装置5によ
る該サーボ弁3cのサーボ制御によって第1及び第2の
回転軸3a及び3b間に相対的な回転を付与するように
働く。
上記制御装置5は、試験片T−Pの両端間に力■えられ
る捩り量を検出し、該検出した捩り量と設定捩り量との
差を求め、該求めた偏差によって捩り量が設定値になる
ように上記ロークリアクチュエータ3のサーボ弁3Cを
サーボ制御し、試験片T−Pに予め定めた所定の捩り量
を加える制御を行う。
る捩り量を検出し、該検出した捩り量と設定捩り量との
差を求め、該求めた偏差によって捩り量が設定値になる
ように上記ロークリアクチュエータ3のサーボ弁3Cを
サーボ制御し、試験片T−Pに予め定めた所定の捩り量
を加える制御を行う。
上述のような回転捩り試験機を使用して試験片T−Pの
捩り試験を行うに当たって、第5図に示すように、試験
片T・Pに加える一定の静的捩り量θ、と、試験片T−
Pが一回転する間に該静的捩り量θ、に重畳して繰り返
し加えられる繰り返し周波数f3、最大捩り量θヨ、X
及び最小捩り量θ1,7の動的捩り信号波形θ、とがそ
れぞれ設定される。このような捩り量を加えるには、試
験片T−Pに実際に加えられた捩り量を検出し、この検
出捩り量と上記静的捩り量θ、及び動的捩り信号波形θ
。を加算した制御信号との偏差によって上記ロークリア
クチュエータ3のサーボ弁3aをサーボ制御する必要が
ある。
捩り試験を行うに当たって、第5図に示すように、試験
片T・Pに加える一定の静的捩り量θ、と、試験片T−
Pが一回転する間に該静的捩り量θ、に重畳して繰り返
し加えられる繰り返し周波数f3、最大捩り量θヨ、X
及び最小捩り量θ1,7の動的捩り信号波形θ、とがそ
れぞれ設定される。このような捩り量を加えるには、試
験片T−Pに実際に加えられた捩り量を検出し、この検
出捩り量と上記静的捩り量θ、及び動的捩り信号波形θ
。を加算した制御信号との偏差によって上記ロークリア
クチュエータ3のサーボ弁3aをサーボ制御する必要が
ある。
上述したように予め定められた静的捩り量θ。
及び動的捩り信号波形θ、に基づいて実際に試験片T・
Pに加えられた捩り量を検出するためには、第6図に示
すように変化する試験片T−Pの両端A及びBの回転角
度θ1及びθ2の差Δθ(=θ−θ2)を求めればよい
が、従来の上記制御装置5においては、試験片T−Pの
両端間の捩り角度を検出する装置として、第7図に示す
ような構成のものを使用していた。
Pに加えられた捩り量を検出するためには、第6図に示
すように変化する試験片T−Pの両端A及びBの回転角
度θ1及びθ2の差Δθ(=θ−θ2)を求めればよい
が、従来の上記制御装置5においては、試験片T−Pの
両端間の捩り角度を検出する装置として、第7図に示す
ような構成のものを使用していた。
すなわち、試験片T−Pの一端側Aと他端側Bの各端に
タイミングベルト6a及び6bをそれぞれ介してパルス
エンコーダ7a及び7bを連結して試験片T−Pの回転
に応じてパルス信号を発生させ、パルスエンコーダ7a
が発生スるパルス信号ヲインクリメントパルスとして、
パルスエンコーダ7bが発生するパルス信号をデクリメ
ントパルスとしてアップダウンカウンタ8にそれぞれ入
力し、アップダウンカウンタ8の出力に両パルスエンコ
ーダ7a及び7bが発生するパルス数の差に相当するデ
ジタル信号を出力させ、このアップダウンカウンタ8の
デジタル出力をデジタル/アナログCD/A)変換器9
でアナログ信号に変換して捩り量Δθを求めていた。こ
の求めた捩り量Δθを表す信号と上記設定した静的捩り
角度θ。
タイミングベルト6a及び6bをそれぞれ介してパルス
エンコーダ7a及び7bを連結して試験片T−Pの回転
に応じてパルス信号を発生させ、パルスエンコーダ7a
が発生スるパルス信号ヲインクリメントパルスとして、
パルスエンコーダ7bが発生するパルス信号をデクリメ
ントパルスとしてアップダウンカウンタ8にそれぞれ入
力し、アップダウンカウンタ8の出力に両パルスエンコ
ーダ7a及び7bが発生するパルス数の差に相当するデ
ジタル信号を出力させ、このアップダウンカウンタ8の
デジタル出力をデジタル/アナログCD/A)変換器9
でアナログ信号に変換して捩り量Δθを求めていた。こ
の求めた捩り量Δθを表す信号と上記設定した静的捩り
角度θ。
及び動的捩り量θ。を加算した上記制御信号との偏差に
よってロークリアクチュエータ3をサーボ制御するよう
にしている。
よってロークリアクチュエータ3をサーボ制御するよう
にしている。
上述した従来の装置においては、試験片T−Pの両端に
設けたパルスエンコーダ7a及び7bが発生するパルス
をアップダウンカウンタでアップダウンカウントし、常
時そのパルス数の差を求めることによって捩り角度Δθ
を検出するようにしているため、パルス性のノイズが外
部から混入してパルスカウント値に一度狂いが生しると
、これによってその後の捩り量Δθに誤差が含まれるこ
とになる。また、この誤差はパルス性のノイズが発生す
る毎に大きくなるため、サーボ制御によって試験片T、
Pに目標とする捩り量を加えて試験することができなく
なり、試験の信頼性が損なわれるようになる。
設けたパルスエンコーダ7a及び7bが発生するパルス
をアップダウンカウンタでアップダウンカウントし、常
時そのパルス数の差を求めることによって捩り角度Δθ
を検出するようにしているため、パルス性のノイズが外
部から混入してパルスカウント値に一度狂いが生しると
、これによってその後の捩り量Δθに誤差が含まれるこ
とになる。また、この誤差はパルス性のノイズが発生す
る毎に大きくなるため、サーボ制御によって試験片T、
Pに目標とする捩り量を加えて試験することができなく
なり、試験の信頼性が損なわれるようになる。
よって本発明は、上述した従来のものの問題点を解消し
て、試験片に加えられる捩り角度を正確に検出できるよ
うにした回転捩り試験機における捩り角度検出装置を提
供することを課題としている。
て、試験片に加えられる捩り角度を正確に検出できるよ
うにした回転捩り試験機における捩り角度検出装置を提
供することを課題としている。
上記課題を解決するため本発明により威された捩り角度
検出装置は、試験片に加える回転トルクを発生する駆動
モータと、試験片に加える動的捩りトルクを発生する捩
りトルク発生手段とを備える回転捩り試験機において、
前記試験片の一端の回転に応じて一回転に一個のタイご
ングバルスと一回転にN個のパルスとを発生する第1の
信号発生手段と、前記試験片の他端の回転に応じて該他
端の回転角度位置に対応して直線的に変化する電圧信号
を発生する第2の信号発生手段と、前記第1の信号発生
手段が発生するタイミングパルスによってリセットされ
ると共に前記第1の信号発生手段が発生するをカウント
するカウンタ手段と、前記カウンタ手段のカウント値を
アナログ電圧信号に変換するデジタルアナログ変換手段
と、前記第1の信号発生手段が発生ずるタイミングパル
スに応じて前記デジタルアナログ変換手段が出力するア
ナログ電圧信号をサンプルホールドするサンプルホール
ド手段と、前記デジタルアナログ変換手段が出力するア
ナログ電圧信号と前記第2の信号発生手段が発生する電
圧信号との差をとる第1の加算手段と、前記サンプルホ
ールド手段にホールドしたアナログ電圧信号と前記デジ
タルアナログ変換手段が出力するアナログ電圧信号とを
加算する第2の加算手段と、該第2の加算手段の出力信
号と前記第2の信号発生手段が発生する電圧信号との差
をとる第3の加算手段とを備え、前記第2の信号発生手
段が発生する電圧信号の立下りから前記タイミングパル
スの発生までの期間は前記第りの加算手段の出力信号を
、前記タイミングパルスの発生から前記第2の信号発生
手段が発生する電圧信号が立下るまでの期間は前記第3
の加算手段の出力信号をそれぞれ選択して出力し、該出
力信号によって試験片に加えられている捩り角度を検出
するようにしたことを特徴としている。
検出装置は、試験片に加える回転トルクを発生する駆動
モータと、試験片に加える動的捩りトルクを発生する捩
りトルク発生手段とを備える回転捩り試験機において、
前記試験片の一端の回転に応じて一回転に一個のタイご
ングバルスと一回転にN個のパルスとを発生する第1の
信号発生手段と、前記試験片の他端の回転に応じて該他
端の回転角度位置に対応して直線的に変化する電圧信号
を発生する第2の信号発生手段と、前記第1の信号発生
手段が発生するタイミングパルスによってリセットされ
ると共に前記第1の信号発生手段が発生するをカウント
するカウンタ手段と、前記カウンタ手段のカウント値を
アナログ電圧信号に変換するデジタルアナログ変換手段
と、前記第1の信号発生手段が発生ずるタイミングパル
スに応じて前記デジタルアナログ変換手段が出力するア
ナログ電圧信号をサンプルホールドするサンプルホール
ド手段と、前記デジタルアナログ変換手段が出力するア
ナログ電圧信号と前記第2の信号発生手段が発生する電
圧信号との差をとる第1の加算手段と、前記サンプルホ
ールド手段にホールドしたアナログ電圧信号と前記デジ
タルアナログ変換手段が出力するアナログ電圧信号とを
加算する第2の加算手段と、該第2の加算手段の出力信
号と前記第2の信号発生手段が発生する電圧信号との差
をとる第3の加算手段とを備え、前記第2の信号発生手
段が発生する電圧信号の立下りから前記タイミングパル
スの発生までの期間は前記第りの加算手段の出力信号を
、前記タイミングパルスの発生から前記第2の信号発生
手段が発生する電圧信号が立下るまでの期間は前記第3
の加算手段の出力信号をそれぞれ選択して出力し、該出
力信号によって試験片に加えられている捩り角度を検出
するようにしたことを特徴としている。
上記構成において、第1の信号発生手段が試験片の一端
の回転に応じて一回転に一個のタイミングパルスと一回
転にN個のパルスとを発生する。
の回転に応じて一回転に一個のタイミングパルスと一回
転にN個のパルスとを発生する。
上記第1の信号発生手段が発生するパルスはカウンタ手
段によってカウントされ、また該カウンタ手段のカウン
ト値は第1の信号発生手段が発生するタイミングパルス
によってリセットされる。そして、上記カウンタ手段の
カウント値はデジタルアナログ変換手段によってアナロ
グ電圧信号に変換される。したがって、デジタルアナロ
グ変換手段が出力するアナログ電圧信号は、タイミング
パルスが発生される位置を基準にした試験片の一端の回
転角度位置を表す。
段によってカウントされ、また該カウンタ手段のカウン
ト値は第1の信号発生手段が発生するタイミングパルス
によってリセットされる。そして、上記カウンタ手段の
カウント値はデジタルアナログ変換手段によってアナロ
グ電圧信号に変換される。したがって、デジタルアナロ
グ変換手段が出力するアナログ電圧信号は、タイミング
パルスが発生される位置を基準にした試験片の一端の回
転角度位置を表す。
一方、第2の信号発生手段が試験片の他端の回転に応じ
て該他端の回転角度位置に対応して直線的に変化する電
圧信号を発生し、この第2の信号発生手段が発生する電
圧信号は試験片の他端の回転角度位置を表す。
て該他端の回転角度位置に対応して直線的に変化する電
圧信号を発生し、この第2の信号発生手段が発生する電
圧信号は試験片の他端の回転角度位置を表す。
上記デジタルアナログ変換手段が出力するアナログ電圧
信号と上記第2の信号発生手段が発生する電圧信号とは
第1の加算手段によって差がとられ、この差によって試
験片の両端の相対的な角度位置の差、すなわち捩り量が
検出される。
信号と上記第2の信号発生手段が発生する電圧信号とは
第1の加算手段によって差がとられ、この差によって試
験片の両端の相対的な角度位置の差、すなわち捩り量が
検出される。
更に、上記デジタルアナログ変換手段が出力するアナロ
グ電圧信号は、上記第1の信号発生手段が発生するタイ
ミングパルスに応じてサンプルホールド手段によってサ
ンプルホールドされ、該ホールドされたアナログ電圧信
号は第2の加算手段において上記デジタルアナログ変換
手段が出力するアナログ電圧信号とを加算され、該第2
の加算手段の出力信号は第3の加算手段において上記第
2の信号発生手段が発生する電圧信号との差がとられる
。上記第3の加算手段が出力する出力信号は、上記カウ
ンタ手段がリセットされた後筒2の信号発生手段が発生
する電圧信号が立下るまでに試験片の両端間の捩り量を
表す信号である。
グ電圧信号は、上記第1の信号発生手段が発生するタイ
ミングパルスに応じてサンプルホールド手段によってサ
ンプルホールドされ、該ホールドされたアナログ電圧信
号は第2の加算手段において上記デジタルアナログ変換
手段が出力するアナログ電圧信号とを加算され、該第2
の加算手段の出力信号は第3の加算手段において上記第
2の信号発生手段が発生する電圧信号との差がとられる
。上記第3の加算手段が出力する出力信号は、上記カウ
ンタ手段がリセットされた後筒2の信号発生手段が発生
する電圧信号が立下るまでに試験片の両端間の捩り量を
表す信号である。
そして、上記第2の信号発生手段が発生する電圧信号の
立下りから上記タイミングパルスの発生までの期間に上
記第1の加算手段が出力する出力信号と、上記タイミン
グパルスの発生から上記第2の信号発生手段が発生する
電圧信号が立下るまでの期間に上記第3の加算手段が出
力する出力信号とにより試験片に加えられた捩り角度を
検出するようにしているので、パルス性のノイズが発生
してこれがカウンタ手段によってカウントされ、そのカ
ウント値が誤ったものとなっても一時的なものであり、
これが継続的に検出捩り量を狂わせることがない。
立下りから上記タイミングパルスの発生までの期間に上
記第1の加算手段が出力する出力信号と、上記タイミン
グパルスの発生から上記第2の信号発生手段が発生する
電圧信号が立下るまでの期間に上記第3の加算手段が出
力する出力信号とにより試験片に加えられた捩り角度を
検出するようにしているので、パルス性のノイズが発生
してこれがカウンタ手段によってカウントされ、そのカ
ウント値が誤ったものとなっても一時的なものであり、
これが継続的に検出捩り量を狂わせることがない。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明による回転捩り試験機における捩り角度
検出装置の一実施例を示す図であり、同図において、第
7図について上述した従来のものと同等の部分には同一
の符号を付している。
検出装置の一実施例を示す図であり、同図において、第
7図について上述した従来のものと同等の部分には同一
の符号を付している。
第1図において、先端にチャック2aが取付けられてい
る駆動モータ(第4図、1)の回転出力軸1aには、第
1の信号発生手段としてのロータリエンコーダを含むパ
ルス発生器11が設けられている。このパルス発生器1
1は、回転出力軸1aが一回転する毎に回転出力軸1a
の基準点を示す一個の基準信号としてのタイミングパル
スP。
る駆動モータ(第4図、1)の回転出力軸1aには、第
1の信号発生手段としてのロータリエンコーダを含むパ
ルス発生器11が設けられている。このパルス発生器1
1は、回転出力軸1aが一回転する毎に回転出力軸1a
の基準点を示す一個の基準信号としてのタイミングパル
スP。
を発生すると共に、回転出力軸1aの正逆方向の回転に
応じて一回転当たりN個の正回転パルスとしてのアップ
パルスPυ及び−回転当たりN個の逆回転パルスとして
のダウンパルスP0を発生する。すなわち、回転出力軸
1aの360”/Nの正逆回転毎にアップパルス及びダ
ウンパルスをそれぞれ一個発生する。
応じて一回転当たりN個の正回転パルスとしてのアップ
パルスPυ及び−回転当たりN個の逆回転パルスとして
のダウンパルスP0を発生する。すなわち、回転出力軸
1aの360”/Nの正逆回転毎にアップパルス及びダ
ウンパルスをそれぞれ一個発生する。
また、ロークリアクチュエータ(第4図、3)の第1の
回転軸3aには、タイミングベルト12を介してポテン
ショメータにより構成された第2の信号発生手段として
のアブソリュート形エンコーダ13が連結されている。
回転軸3aには、タイミングベルト12を介してポテン
ショメータにより構成された第2の信号発生手段として
のアブソリュート形エンコーダ13が連結されている。
このアブソリュート形エンコーダ13は、ロークリアク
チュエータ(第4図、3)の第1の回転軸3aの一回転
に応してOvから所定の電圧まで連続的に変化する角度
位置信号としての電圧信号Evを発生する。
チュエータ(第4図、3)の第1の回転軸3aの一回転
に応してOvから所定の電圧まで連続的に変化する角度
位置信号としての電圧信号Evを発生する。
上記ロークリアクチュエータ(第4図、3)の第1及び
第2の回転軸3a及び3bの間に相対的な回転がないと
き、上記タイミングパルスPI+は上記電圧信号Evが
Ovのときに発生されるように、各回転出力軸1aに設
けられたパルス発生器11と、回転軸3aに連結された
アブソリュート形エンコーダ13との位置がそれぞれ設
定されている。
第2の回転軸3a及び3bの間に相対的な回転がないと
き、上記タイミングパルスPI+は上記電圧信号Evが
Ovのときに発生されるように、各回転出力軸1aに設
けられたパルス発生器11と、回転軸3aに連結された
アブソリュート形エンコーダ13との位置がそれぞれ設
定されている。
上記パルス発生器11が発生するパルスPR1Pt+及
びPoと、上記アブソリュート形エンコーダ13が発生
する電圧信号E、とを入力して、これらに基づいて演算
処理してテストピースT−Pに実際に加えられている捩
り角度Δθを求める演算処理回路14が設けられている
。この演算処理回路14によって求めた捩り角度Δθは
、サーボ制御系の加算器15の第1の入力にフィードバ
ック信号として入力され、ここで静的捩り信号発生器1
6及び動的捩り信号発生器17がそれぞれ発生する静的
捩り信号θ、及び動的捩り信号θ、との偏差がとられる
。加算器15が出力する偏差信号は、上記ロークリアク
チュエータ(第4図、3)をサーボ制御するためサーボ
弁3cに印加される。
びPoと、上記アブソリュート形エンコーダ13が発生
する電圧信号E、とを入力して、これらに基づいて演算
処理してテストピースT−Pに実際に加えられている捩
り角度Δθを求める演算処理回路14が設けられている
。この演算処理回路14によって求めた捩り角度Δθは
、サーボ制御系の加算器15の第1の入力にフィードバ
ック信号として入力され、ここで静的捩り信号発生器1
6及び動的捩り信号発生器17がそれぞれ発生する静的
捩り信号θ、及び動的捩り信号θ、との偏差がとられる
。加算器15が出力する偏差信号は、上記ロークリアク
チュエータ(第4図、3)をサーボ制御するためサーボ
弁3cに印加される。
第2図は第1図中の演算処理回路14の具体的な回路構
成の一例を示すブロック図である。同図において、演算
処理回路14は、パルス発生器11がそれぞれ発生する
基準タイミングパルスPR、アップパルスPU及びダウ
ンパルスPDをリセット人力R,,UP入力及びDOW
N人力にそれぞれ入力するアップダウンカウンタ141
を有する。
成の一例を示すブロック図である。同図において、演算
処理回路14は、パルス発生器11がそれぞれ発生する
基準タイミングパルスPR、アップパルスPU及びダウ
ンパルスPDをリセット人力R,,UP入力及びDOW
N人力にそれぞれ入力するアップダウンカウンタ141
を有する。
このアップダウンカウンタ141は基準タイミングパル
スP、lが人力されるとカウント値がリセットされ、ア
ップパルスPυの入力に応じてアップカウント、ダウン
パルスP。の入力に応じてダウンカウントする。よって
、このアップダウンカウンタ141のカウント値によっ
て、回転出力軸laの基準位置に対する回転位置を表す
。このアップダウンカウンタ141が出力するカウント
値はデジタルアナログ(D/A)変換器142に入力さ
れ、ここでアナログ電圧信号に変換される。
スP、lが人力されるとカウント値がリセットされ、ア
ップパルスPυの入力に応じてアップカウント、ダウン
パルスP。の入力に応じてダウンカウントする。よって
、このアップダウンカウンタ141のカウント値によっ
て、回転出力軸laの基準位置に対する回転位置を表す
。このアップダウンカウンタ141が出力するカウント
値はデジタルアナログ(D/A)変換器142に入力さ
れ、ここでアナログ電圧信号に変換される。
上記D/A変換器142によってアナログ電圧信号に変
換されたアンプダウンカウンタ141のカウント値は、
サンプルホールド回路143と、該サンプルホールド回
路143の出力信号が一方の十入力に印加されている第
2の加算器145の他方の十入力と、−人力に上記アブ
ソリュート形エンコーダ13が発生する電圧信号Evが
入力されている第1の加算器144の十入力とにそれぞ
れ人力される。
換されたアンプダウンカウンタ141のカウント値は、
サンプルホールド回路143と、該サンプルホールド回
路143の出力信号が一方の十入力に印加されている第
2の加算器145の他方の十入力と、−人力に上記アブ
ソリュート形エンコーダ13が発生する電圧信号Evが
入力されている第1の加算器144の十入力とにそれぞ
れ人力される。
上記第2の加算器145の出力信号は、−人力に上記ア
ブソリュート形エンコーダ13が発生する電圧信号Ev
が入力されている第3の加算器146の十入力に印加さ
れている。
ブソリュート形エンコーダ13が発生する電圧信号Ev
が入力されている第3の加算器146の十入力に印加さ
れている。
上記第1及び第3の加算器144及び146の出力信号
は切換えスイッチ147の第1及び第2の固定接点a及
びbに入力され、切換えスイッチ147の可動接点Cの
切換えによって、加算器144又146の一方の出力信
号が選択されて捩り検出信号Δθとして出力される。上
記切換えスイッチ147の可動接点Cはその制御人力が
Hレベルのとき固定接点a側に、Lレベルの時固定接点
す側に切り換わるように動作する。この切換えスイッチ
147の制御信号はRSフリップフロップ(FF)1.
49のQ出力に発生される。このR3−FF149は、
パルス発生器11からのタイミングパルスP、かりセッ
ト人力Rに、アブソリュート形−エンコーダ13が発生
する電圧信号Evの0■への立下りを検出してEv立下
り検出回路148が発生する検出信号がセット人力Sに
それぞれ入力されている。
は切換えスイッチ147の第1及び第2の固定接点a及
びbに入力され、切換えスイッチ147の可動接点Cの
切換えによって、加算器144又146の一方の出力信
号が選択されて捩り検出信号Δθとして出力される。上
記切換えスイッチ147の可動接点Cはその制御人力が
Hレベルのとき固定接点a側に、Lレベルの時固定接点
す側に切り換わるように動作する。この切換えスイッチ
147の制御信号はRSフリップフロップ(FF)1.
49のQ出力に発生される。このR3−FF149は、
パルス発生器11からのタイミングパルスP、かりセッ
ト人力Rに、アブソリュート形−エンコーダ13が発生
する電圧信号Evの0■への立下りを検出してEv立下
り検出回路148が発生する検出信号がセット人力Sに
それぞれ入力されている。
以上構成を説明した捩り角度検出装置の動作を第3図の
タイミングチャート図を参照して以下説明する。
タイミングチャート図を参照して以下説明する。
先ず、試験片T・Pを回転捩り試験機のチャック2a及
び2b間に図示のように連結する。その後、静的捩り信
号発生器16によって静的捩り信号θ、を、動的捩り信
号発生器17によって動的捩り信号θ。をそれぞれ設定
し、この状態で駆動モータ(第4図、1)を回転して回
転出力軸1a及び第1の回転軸3aを回転させる。これ
ら軸の回転に応じてパルス発生器11がタイミングパル
スP R%アップパルスPU及びダウンパルスPDを、
アブソリュート形エンコーダ13が電圧信号Evをそれ
ぞれ発生し、これらのパルス及び電圧信号は演算処理回
路14に供給される。
び2b間に図示のように連結する。その後、静的捩り信
号発生器16によって静的捩り信号θ、を、動的捩り信
号発生器17によって動的捩り信号θ。をそれぞれ設定
し、この状態で駆動モータ(第4図、1)を回転して回
転出力軸1a及び第1の回転軸3aを回転させる。これ
ら軸の回転に応じてパルス発生器11がタイミングパル
スP R%アップパルスPU及びダウンパルスPDを、
アブソリュート形エンコーダ13が電圧信号Evをそれ
ぞれ発生し、これらのパルス及び電圧信号は演算処理回
路14に供給される。
上記演算処理回路14に供給されたアップパルスPu及
びダウンパルスPI+は、アップダウンカウンタ141
のアップ入力PU及びダウン入力DOWNにそれぞれ入
力されてカウントアツプ及びカウントダウンされ、この
アップダウンカウンタ141のカウント値はD/A変換
器142によってアナログ電圧信号に変換される。D/
A変換器142のアナログ電圧信号は、ロークリアクチ
ュエータ(第4図、3)による動的捩りが加えられてい
ないとき第3図(a)に−点破線で示すように直線的に
増加し、動的捩りが加えられているとき第3図(b)に
実線で示すように動的捩りに応じて変化しながら増加す
る。
びダウンパルスPI+は、アップダウンカウンタ141
のアップ入力PU及びダウン入力DOWNにそれぞれ入
力されてカウントアツプ及びカウントダウンされ、この
アップダウンカウンタ141のカウント値はD/A変換
器142によってアナログ電圧信号に変換される。D/
A変換器142のアナログ電圧信号は、ロークリアクチ
ュエータ(第4図、3)による動的捩りが加えられてい
ないとき第3図(a)に−点破線で示すように直線的に
増加し、動的捩りが加えられているとき第3図(b)に
実線で示すように動的捩りに応じて変化しながら増加す
る。
上記D/A変換器142が出力するアナログ電圧信号は
加算器144の十入力に供給され、ここで−人力にアブ
ソリュート形エンコーダ13から供給されている第3図
(a)に示すように鋸歯状に変化する電圧信号Evと加
算され、加算器144の出力信号が切換えスイッチ14
7の固定接点aに人力される。
加算器144の十入力に供給され、ここで−人力にアブ
ソリュート形エンコーダ13から供給されている第3図
(a)に示すように鋸歯状に変化する電圧信号Evと加
算され、加算器144の出力信号が切換えスイッチ14
7の固定接点aに人力される。
上記タイミングパルスPiは、第3図(C)に示すタイ
ミングで発生され、アップダウンカウンタ141のリセ
ット人力R、サンプルホール回路143及びR3−FF
149のリセット人力Rにそれぞれ印加されている。
ミングで発生され、アップダウンカウンタ141のリセ
ット人力R、サンプルホール回路143及びR3−FF
149のリセット人力Rにそれぞれ印加されている。
リセット人力RにタイミングパルスP、lが人力された
アップダウンカウンタ141は、そのカウント値がリセ
ットされ、このカウント値が入力されている上記D/A
変換器142のアナログ電圧信号はリセット原点のOv
になる。
アップダウンカウンタ141は、そのカウント値がリセ
ットされ、このカウント値が入力されている上記D/A
変換器142のアナログ電圧信号はリセット原点のOv
になる。
上記タイミングパルスPRが印加されたサンプルホール
ド回路143は、タイミングパルスPRによってリセッ
トされる直前のD/A変換器142の出力のアナログ電
圧信号の値E、をサンプルホールドする。このサンプル
ホールド回路143にサンプルホールドされた電圧値E
、は、加算器145においてD/A変換器142の出力
電圧信号と加算される。この加算器145の出力信号は
加算器146の十人力に供給され、ここで−入力に供給
されているアブソリュート形エンコーダ13からの電圧
信号Evと加算され、この加算器146の出力信号は切
換えスイッチ147の固定接点すに供給される。
ド回路143は、タイミングパルスPRによってリセッ
トされる直前のD/A変換器142の出力のアナログ電
圧信号の値E、をサンプルホールドする。このサンプル
ホールド回路143にサンプルホールドされた電圧値E
、は、加算器145においてD/A変換器142の出力
電圧信号と加算される。この加算器145の出力信号は
加算器146の十人力に供給され、ここで−入力に供給
されているアブソリュート形エンコーダ13からの電圧
信号Evと加算され、この加算器146の出力信号は切
換えスイッチ147の固定接点すに供給される。
上記タイミングパルスP、かりセット人力Rに人力され
るR3−FFI49は、そのセット人力Sへのパルスの
入力によりセットされてそのQ出力がHレベルになり、
そのリセット人力Rに上記タイミングパルスPiが入力
されるとリセットされてそのQ出力がLレベルになる。
るR3−FFI49は、そのセット人力Sへのパルスの
入力によりセットされてそのQ出力がHレベルになり、
そのリセット人力Rに上記タイミングパルスPiが入力
されるとリセットされてそのQ出力がLレベルになる。
R3−FFI49のセット人力Sに人力されるパルスは
Ev立下り検出回路14日によって発生される。すなわ
ち、第3図(a)に示すように鋸歯状に変化するアブソ
リュート形エンコーダ13からの電圧信号EvがOvに
立下ったことをEv立下り検出回路■48が検出して発
生する検出パルスである。上記R3−FF14.9のQ
出力は、切換えスイッチ147の制御信号として切換え
スイッチに印加され、Q出力がHレベルのとき切換えス
イッチ147はその可動接点Cが固定接点a側に、Lレ
ベルのとき固定接点す側にそれぞれ切換えられる。
Ev立下り検出回路14日によって発生される。すなわ
ち、第3図(a)に示すように鋸歯状に変化するアブソ
リュート形エンコーダ13からの電圧信号EvがOvに
立下ったことをEv立下り検出回路■48が検出して発
生する検出パルスである。上記R3−FF14.9のQ
出力は、切換えスイッチ147の制御信号として切換え
スイッチに印加され、Q出力がHレベルのとき切換えス
イッチ147はその可動接点Cが固定接点a側に、Lレ
ベルのとき固定接点す側にそれぞれ切換えられる。
このことにより、タイミングパルスP、lが発生される
までの期間T1及びT2 (第3図)では、R5−F
F 149はセット状態にありそのQ出力がHレベルと
なり、切換えスイッチ147が固定接点a側に切換えら
れている。したがって、切換えスイッチ147の出力に
は、加算器144の出力信号、すなわちアブソリュート
形エンコーダ13からの電圧信号Evの反転したものと
D/A変換器142のアナログ電圧信号とを加算したも
のが、第3図(d)に実線で示すようにΔθ(=θ、十
θゎ)として出力される。
までの期間T1及びT2 (第3図)では、R5−F
F 149はセット状態にありそのQ出力がHレベルと
なり、切換えスイッチ147が固定接点a側に切換えら
れている。したがって、切換えスイッチ147の出力に
は、加算器144の出力信号、すなわちアブソリュート
形エンコーダ13からの電圧信号Evの反転したものと
D/A変換器142のアナログ電圧信号とを加算したも
のが、第3図(d)に実線で示すようにΔθ(=θ、十
θゎ)として出力される。
これに対し、タイミングパルスPRが発生されてからE
v立下り検出回路148がその出力に検出パルスを発生
するまでの期間ΔT(第3図)では、タイミングパルス
P8によってR3−FFI49はリセット状態にありそ
のQ出力がLレベルとなり、切換えスイッチ147が固
定接点す側に切換えられている。したがって、切換えス
イッチ147の出力には、加算器146の出力信号、す
なわちアブソリュート形エンコーダ13からの電圧信号
E vの反転したものとサンプルホールド回路143に
ホールドされている電圧値E、及びD/A変換器145
の出力信号を加算したものとを加算したものが、第3図
(d)に点線で示すようにΔθ(=θ、+θ。)として
出力される。
v立下り検出回路148がその出力に検出パルスを発生
するまでの期間ΔT(第3図)では、タイミングパルス
P8によってR3−FFI49はリセット状態にありそ
のQ出力がLレベルとなり、切換えスイッチ147が固
定接点す側に切換えられている。したがって、切換えス
イッチ147の出力には、加算器146の出力信号、す
なわちアブソリュート形エンコーダ13からの電圧信号
E vの反転したものとサンプルホールド回路143に
ホールドされている電圧値E、及びD/A変換器145
の出力信号を加算したものとを加算したものが、第3図
(d)に点線で示すようにΔθ(=θ、+θ。)として
出力される。
上記切換えスイッチ147を通過された信号は試験片T
−Pに実際に加えられた捩り量の検出信号Δθ(=83
+θ。)であり、これが第1図の加算器15に印加され
、ここで静的捩り信号発生器16で設定された静的捩り
信号θ、の設定値と動的捩り信号発生器17で設定され
た動的捩り信号θ。の設定値とを加算したものとの偏差
が求められてロークリアクチュエータ(第4図、3)の
サーボ弁3cがサーボ制御される。
−Pに実際に加えられた捩り量の検出信号Δθ(=83
+θ。)であり、これが第1図の加算器15に印加され
、ここで静的捩り信号発生器16で設定された静的捩り
信号θ、の設定値と動的捩り信号発生器17で設定され
た動的捩り信号θ。の設定値とを加算したものとの偏差
が求められてロークリアクチュエータ(第4図、3)の
サーボ弁3cがサーボ制御される。
以上説明したように本発明によれば、第2の信号発生手
段が発生する電圧信号の立下りからタイミングパルスの
発生までの期間に第1の加算手段が出力する出力信号と
、タイミングパルスの発生から第2の信号発生手段が発
生する電圧信号が立下るまでの期間に第3の加算手段が
出力する出力信号とにより試験片に加えられた捩り角度
を検出するようにしているので、パルス性のノイズが発
生してこれによってカウント手段のカウント値が誤るこ
とがあっても、カウンタ手段はタイ旦ングバルスによっ
て試験片の一端が1回転する毎にリセットされることに
より一時的なものであって、これが継続的に検出捩り量
を狂わせることがなく、試験片に加えられる捩り角度を
正確に検出できる。
段が発生する電圧信号の立下りからタイミングパルスの
発生までの期間に第1の加算手段が出力する出力信号と
、タイミングパルスの発生から第2の信号発生手段が発
生する電圧信号が立下るまでの期間に第3の加算手段が
出力する出力信号とにより試験片に加えられた捩り角度
を検出するようにしているので、パルス性のノイズが発
生してこれによってカウント手段のカウント値が誤るこ
とがあっても、カウンタ手段はタイ旦ングバルスによっ
て試験片の一端が1回転する毎にリセットされることに
より一時的なものであって、これが継続的に検出捩り量
を狂わせることがなく、試験片に加えられる捩り角度を
正確に検出できる。
第1図は本発明による回転捩り試験機における捩り角度
検出装置の一実施例を示す図、第2図は第1図の演算処
理回路の具体的な構成例を示すブロック図、 第3図は装置の各部の状態を示すタイミングチャート図
、 第4図は回転捩り試験機の一般的な構成を示す図、 第5図は試験片に重畳して加えられる静的捩り及び動的
捩りを示す波形図、 第6図は第5図に示す波形の捩りを加えたときの試験片
の両端の回転角度を示す図、 第7図は従来の捩り角度検出装置の一例を示す図である
。 T−P・・・試験片、1・・・駆動モータ、3・・・ロ
ークリアクチュエータ(捩りトルク発生手段)、11・
・・第1の信号発生手段(パルス発生器、13・・・第
2の信号発生手段(アブソリュート形エンコーダ)、1
4・・・演算処理回路、141・・・カウンタ手段(ア
ップダウンカウンタ)、142・・・デジタルアナログ
変換手段(D/A変換器)、143・・・サンプルホー
ルド手段(サンプルホールド回路)、144・・・第1
の加算手段(第1の加算器)、145・・・第2の加算
手段(第2の加算器)、146・・・第3の加算手段(
第3の加算器)、147・・・切換えスイッチ、148
・・・Ev立下り検出回路、149・・・R3−FF。
検出装置の一実施例を示す図、第2図は第1図の演算処
理回路の具体的な構成例を示すブロック図、 第3図は装置の各部の状態を示すタイミングチャート図
、 第4図は回転捩り試験機の一般的な構成を示す図、 第5図は試験片に重畳して加えられる静的捩り及び動的
捩りを示す波形図、 第6図は第5図に示す波形の捩りを加えたときの試験片
の両端の回転角度を示す図、 第7図は従来の捩り角度検出装置の一例を示す図である
。 T−P・・・試験片、1・・・駆動モータ、3・・・ロ
ークリアクチュエータ(捩りトルク発生手段)、11・
・・第1の信号発生手段(パルス発生器、13・・・第
2の信号発生手段(アブソリュート形エンコーダ)、1
4・・・演算処理回路、141・・・カウンタ手段(ア
ップダウンカウンタ)、142・・・デジタルアナログ
変換手段(D/A変換器)、143・・・サンプルホー
ルド手段(サンプルホールド回路)、144・・・第1
の加算手段(第1の加算器)、145・・・第2の加算
手段(第2の加算器)、146・・・第3の加算手段(
第3の加算器)、147・・・切換えスイッチ、148
・・・Ev立下り検出回路、149・・・R3−FF。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 試験片に加える回転トルクを発生する駆動モータと、
試験片に加える動的捩りトルクを発生する捩りトルク発
生手段とを備える回転捩り試験機において、 前記試験片の一端の回転に応じて一回転に一個のタイミ
ングパルスと一回転にN個のパルスとを発生する第1の
信号発生手段と、 前記試験片の他端の回転に応じて該他端の回転角度位置
に対応して直線的に変化する電圧信号を発生する第2の
信号発生手段と、 前記第1の信号発生手段が発生するタイミングパルスに
よってリセットされると共に前記第1の信号発生手段が
発生するパルスをカウントするカウンタ手段と、 前記カウンタ手段のカウント値をアナログ電圧信号に変
換するデジタルアナログ変換手段と、前記第1の信号発
生手段が発生するタイミングパルスに応じて前記デジタ
ルアナログ変換手段が出力するアナログ電圧信号をサン
プルホールドするサンプルホールド手段と、前記デジタ
ルアナログ変換手段が出力するアナログ電圧信号と前記
第2の信号発生手段が発生する電圧信号との差をとる第
1の加算手段と、前記サンプルホールド手段にホールド
したアナログ電圧信号と前記デジタルアナログ変換手段
が出力するアナログ電圧信号とを加算する第2の加算手
段と、 該第2の加算手段の出力信号と前記第2の信号発生手段
が発生する電圧信号との差をとる第3の加算手段とを備
え、 前記第2の信号発生手段が発生する電圧信号の立下りか
ら前記タイミングパルスの発生までの期間は前記第1の
加算手段の出力信号を、前記タイミングパルスの発生か
ら前記第2の信号発生手段が発生する電圧信号が立下る
までの期間は前記第3の加算手段の出力信号をそれぞれ
選択して出力し、該出力信号によって試験片に加えられ
ている捩り角度を検出するようにした、 ことを特徴とする捩り角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22294089A JPH0387601A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 回転捩り試験機における捩り角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22294089A JPH0387601A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 回転捩り試験機における捩り角度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0387601A true JPH0387601A (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=16790256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22294089A Pending JPH0387601A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 回転捩り試験機における捩り角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0387601A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013084869A1 (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | 国際計測器株式会社 | ねじり試験機及び機械試験機 |
| CN104155193A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-19 | 浙江巨人控股有限公司 | 一种电梯主轴测试装置 |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP22294089A patent/JPH0387601A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013084869A1 (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | 国際計測器株式会社 | ねじり試験機及び機械試験機 |
| CN104155193A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-19 | 浙江巨人控股有限公司 | 一种电梯主轴测试装置 |
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