JPH11257935A - 回転軸のねじれ計測装置及び計測方法 - Google Patents
回転軸のねじれ計測装置及び計測方法Info
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- JPH11257935A JPH11257935A JP7837498A JP7837498A JPH11257935A JP H11257935 A JPH11257935 A JP H11257935A JP 7837498 A JP7837498 A JP 7837498A JP 7837498 A JP7837498 A JP 7837498A JP H11257935 A JPH11257935 A JP H11257935A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
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- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 稼働中の回転軸の状態をリアルタイムで確認
する。 【解決手段】 回転軸の両端側表面に反射率相違区域を
設けると共に、光線の照射手段４、５及び反射光の受光
手段６、７を設け、各受光手段６、７で反射率相違区域
からの反射光を検知した際の時間差によりねじれ角を算
出する演算手段を設ける。そして、回転軸の１回転の所
要時間を計測して回転軸の単位時間当たりの回転角度を
算出し、又照射手段からの光線の、稼働状態の回転軸に
おける反射率相違区域からの反射光を受光手段６、７で
検知した際の時間差と上記回転角度を乗じてねじれ角を
算出する。
する。 【解決手段】 回転軸の両端側表面に反射率相違区域を
設けると共に、光線の照射手段４、５及び反射光の受光
手段６、７を設け、各受光手段６、７で反射率相違区域
からの反射光を検知した際の時間差によりねじれ角を算
出する演算手段を設ける。そして、回転軸の１回転の所
要時間を計測して回転軸の単位時間当たりの回転角度を
算出し、又照射手段からの光線の、稼働状態の回転軸に
おける反射率相違区域からの反射光を受光手段６、７で
検知した際の時間差と上記回転角度を乗じてねじれ角を
算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種伝動機構に使
用される回転自在な金属円柱（本明細書中、回転軸と称
する）のねじれを稼働中にリアルタイムで計測可能にし
た回転軸のねじれ計測装置及び計測方法に関する。
用される回転自在な金属円柱（本明細書中、回転軸と称
する）のねじれを稼働中にリアルタイムで計測可能にし
た回転軸のねじれ計測装置及び計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に回転軸は、一端側を動力側に接
続すると共に、他端側に伝動手段を設けているため、稼
働中に極微小なねじれが発生する。そして、稼働時の振
動も相俟って金属疲労が蓄積し、最悪のケースとして回
転軸が破損する可能性を否定出来ず、定期点検を行う必
要があった。
続すると共に、他端側に伝動手段を設けているため、稼
働中に極微小なねじれが発生する。そして、稼働時の振
動も相俟って金属疲労が蓄積し、最悪のケースとして回
転軸が破損する可能性を否定出来ず、定期点検を行う必
要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、回転軸はほと
んど機械に組み込まれおり、外部露出していることが少
ないため、機械を分解して点検せねばならず、甚だ面倒
であった。又、回転軸の破損は稼働中に発生するもので
あり、稼働中の回転軸の状態を把握出来る装置が望まれ
ていた。
んど機械に組み込まれおり、外部露出していることが少
ないため、機械を分解して点検せねばならず、甚だ面倒
であった。又、回転軸の破損は稼働中に発生するもので
あり、稼働中の回転軸の状態を把握出来る装置が望まれ
ていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
に基づく、稼働中の回転軸の状態を把握出来ない課題に
鑑み、回転軸の両端側表面に、該回転軸表面と反射率が
相違する区域を１箇所又は複数箇所設け、又回転軸の両
端側表面への光線の照射手段を設けると共に、当該表面
からの反射光の受光手段を設け、而も各受光手段で反射
率相違区域からの反射光を検知し電気信号化した２つの
波形を表示、比較する手段と、各受光手段で反射率相違
区域からの反射光を検知した際の時間差又は一方の照射
手段からの光線の、稼働状態の回転軸における検知開始
点からの反射光を一方の受光手段で検知してから、他方
の照射手段からの光線の、稼働状態の回転軸における検
知開始点からの反射光を他方の受光手段で検知するまで
の、一方の受光手段で検知し演算手段でカウントした反
射率相違区域からの反射光の検知回数によりねじれ角を
算出する演算手段を設ける。そして、回転軸の１回転の
所要時間を計測して回転軸の単位時間当たりの回転角度
を算出し、又は反射率相違区域の中心間距離及び回転軸
の半径を入力して、前者を後者で除した定数を算出し、
又照射手段からの光線の、稼働状態の回転軸における反
射率相違区域からの反射光を受光手段で検知した際の時
間差、又は一方の照射手段からの光線の、稼働状態の回
転軸における検知開始点からの反射光を一方の受光手段
で検知してから、他方の照射手段からの光線の、稼働状
態の回転軸における検知開始点からの反射光を他方の受
光手段で検知するまでの、一方の受光手段で検知し演算
手段でカウントした反射率相違区域からの反射光の検知
回数と上記回転角度又は上記定数を乗じてねじれ角を算
出することによって、稼働状態における回転軸の状態を
波形化又は数値化し、その変化を目視可能にして、上記
課題を解決する。
に基づく、稼働中の回転軸の状態を把握出来ない課題に
鑑み、回転軸の両端側表面に、該回転軸表面と反射率が
相違する区域を１箇所又は複数箇所設け、又回転軸の両
端側表面への光線の照射手段を設けると共に、当該表面
からの反射光の受光手段を設け、而も各受光手段で反射
率相違区域からの反射光を検知し電気信号化した２つの
波形を表示、比較する手段と、各受光手段で反射率相違
区域からの反射光を検知した際の時間差又は一方の照射
手段からの光線の、稼働状態の回転軸における検知開始
点からの反射光を一方の受光手段で検知してから、他方
の照射手段からの光線の、稼働状態の回転軸における検
知開始点からの反射光を他方の受光手段で検知するまで
の、一方の受光手段で検知し演算手段でカウントした反
射率相違区域からの反射光の検知回数によりねじれ角を
算出する演算手段を設ける。そして、回転軸の１回転の
所要時間を計測して回転軸の単位時間当たりの回転角度
を算出し、又は反射率相違区域の中心間距離及び回転軸
の半径を入力して、前者を後者で除した定数を算出し、
又照射手段からの光線の、稼働状態の回転軸における反
射率相違区域からの反射光を受光手段で検知した際の時
間差、又は一方の照射手段からの光線の、稼働状態の回
転軸における検知開始点からの反射光を一方の受光手段
で検知してから、他方の照射手段からの光線の、稼働状
態の回転軸における検知開始点からの反射光を他方の受
光手段で検知するまでの、一方の受光手段で検知し演算
手段でカウントした反射率相違区域からの反射光の検知
回数と上記回転角度又は上記定数を乗じてねじれ角を算
出することによって、稼働状態における回転軸の状態を
波形化又は数値化し、その変化を目視可能にして、上記
課題を解決する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１に示す様に、半径Ｒの回転軸Ａ
のねじれ計測装置１にあっては、主に回転軸Ａの両端部
表面に設けた、幅Ｗの反射体２、３と、回転軸Ａの両端
部表面に光線を照射する、例えばレーザーの様な光線Ｌ
ｉの照射手段４、５と、回転軸Ａの両端部表面からの反
射光Ｌｏを検知して電気信号化する受光手段６、７とに
より構成されている。又、受光手段６、７をオシロスコ
ープ等のディスプレイ８に接続して、受光手段６、７か
らの２つの電気信号を波形化して表示、比較したり、或
いは受光手段６、７を演算手段９に接続して、受光手段
６、７からの２つの電気信号、即ちデータを演算処理し
ねじれ角Δθを算出して、その数値を表示、記録及び保
存する様にしている。又、受光手段６、７及びディスプ
レイ８を演算手段９に接続して、２つの波形の比較する
と共に、算出したねじれ角Δθの表示する様にしても良
い。よって、ディスプレイ８で２つの波形の比較、又は
演算手段９で算出し数値化したねじれ角Δθの表示のど
ちらか一方又は両方を行って、稼働状態の回転軸Ａの状
態を目視可能にしている。
基づいて説明する。図１に示す様に、半径Ｒの回転軸Ａ
のねじれ計測装置１にあっては、主に回転軸Ａの両端部
表面に設けた、幅Ｗの反射体２、３と、回転軸Ａの両端
部表面に光線を照射する、例えばレーザーの様な光線Ｌ
ｉの照射手段４、５と、回転軸Ａの両端部表面からの反
射光Ｌｏを検知して電気信号化する受光手段６、７とに
より構成されている。又、受光手段６、７をオシロスコ
ープ等のディスプレイ８に接続して、受光手段６、７か
らの２つの電気信号を波形化して表示、比較したり、或
いは受光手段６、７を演算手段９に接続して、受光手段
６、７からの２つの電気信号、即ちデータを演算処理し
ねじれ角Δθを算出して、その数値を表示、記録及び保
存する様にしている。又、受光手段６、７及びディスプ
レイ８を演算手段９に接続して、２つの波形の比較する
と共に、算出したねじれ角Δθの表示する様にしても良
い。よって、ディスプレイ８で２つの波形の比較、又は
演算手段９で算出し数値化したねじれ角Δθの表示のど
ちらか一方又は両方を行って、稼働状態の回転軸Ａの状
態を目視可能にしている。
【０００６】次に、第２の発明に係るねじれ計測装置１
にあっては、上記と同様に照射手段４、５、受光手段
６、７、ディスプレイ８及び演算手段９を有している。
又、回転軸Ａの両端部表面に幅Ｗの複数個の反射体10、
10a …、11、11a …及び非反射体12、12a …、13、13a
…を、回転軸Ａの円周方向に交互に配列している。即
ち、反射率が相違する区域を交互に配列することで、受
光手段６、７で検知される反射光Ｌｏの電気信号を略正
弦波形にする様にしている。又、反射体10、10a …、1
1、11a …及び非反射体12、12a …、13、13a …を回転
軸Ａの全周にわたる様に配列する必要はなく、回転軸Ａ
のねじれ許容範囲を計測可能であれば良く、この場合、
回転軸Ａの回転方向の最前方側の反射体10、11を受光手
段６、７による検知開始点Ｓ、Ｓａとしている。又、仮
に反射体10、10a …、11、11a …及び非反射体12、12a
…、13、13a …を全周にわたって配列する場合、反射体
10、10a …、11、11a …の任意の１個を配置すべき位置
に、反射率の異なる反射体14、15を配置して、該反射体
14、15を受光手段６、７による検知開始点Ｓ、Ｓａとし
ている。又、反射体10、10a …、11、11a …及び非反射
体12、12a …、13、13a …は、それらを接着テープの表
面に配列して回転軸Ａに貼り付ける形式とするのが望ま
しい。
にあっては、上記と同様に照射手段４、５、受光手段
６、７、ディスプレイ８及び演算手段９を有している。
又、回転軸Ａの両端部表面に幅Ｗの複数個の反射体10、
10a …、11、11a …及び非反射体12、12a …、13、13a
…を、回転軸Ａの円周方向に交互に配列している。即
ち、反射率が相違する区域を交互に配列することで、受
光手段６、７で検知される反射光Ｌｏの電気信号を略正
弦波形にする様にしている。又、反射体10、10a …、1
1、11a …及び非反射体12、12a …、13、13a …を回転
軸Ａの全周にわたる様に配列する必要はなく、回転軸Ａ
のねじれ許容範囲を計測可能であれば良く、この場合、
回転軸Ａの回転方向の最前方側の反射体10、11を受光手
段６、７による検知開始点Ｓ、Ｓａとしている。又、仮
に反射体10、10a …、11、11a …及び非反射体12、12a
…、13、13a …を全周にわたって配列する場合、反射体
10、10a …、11、11a …の任意の１個を配置すべき位置
に、反射率の異なる反射体14、15を配置して、該反射体
14、15を受光手段６、７による検知開始点Ｓ、Ｓａとし
ている。又、反射体10、10a …、11、11a …及び非反射
体12、12a …、13、13a …は、それらを接着テープの表
面に配列して回転軸Ａに貼り付ける形式とするのが望ま
しい。
【０００７】又、光線Ｌｉの反射体２、３、10、10a
…、11、11a …への照射面の半径ｄと、反射体２、３、
10、10a …、11、11a …の幅Ｗは、ｄ≦Ｗとするのが望
ましい。
…、11、11a …への照射面の半径ｄと、反射体２、３、
10、10a …、11、11a …の幅Ｗは、ｄ≦Ｗとするのが望
ましい。
【０００８】次に、第１の発明に係るねじれ計測装置１
による回転軸Ａのねじれ計測方法について説明する。照
射手段４、５から回転軸Ａの両端側の表面に照射した光
線Ｌｉが、回転軸Ａの回転に伴い移動し照射位置に到達
した反射体２、３により反射して、かかる反射光Ｌｏを
受光手段６、７で検知する。次に、２つの反射光Ｌｏは
受光手段６、７により２つの電気信号に変換されて、図
３に示す様に、ディスプレイ８上に２つの波形が表示さ
れ、その波形のずれ、即ち時間差Δｔにより回転軸Ａが
ねじれていることが確認出来、ずれ（時間差Δｔ）の大
小によりねじれ角Δθの大小を判別出来る。
による回転軸Ａのねじれ計測方法について説明する。照
射手段４、５から回転軸Ａの両端側の表面に照射した光
線Ｌｉが、回転軸Ａの回転に伴い移動し照射位置に到達
した反射体２、３により反射して、かかる反射光Ｌｏを
受光手段６、７で検知する。次に、２つの反射光Ｌｏは
受光手段６、７により２つの電気信号に変換されて、図
３に示す様に、ディスプレイ８上に２つの波形が表示さ
れ、その波形のずれ、即ち時間差Δｔにより回転軸Ａが
ねじれていることが確認出来、ずれ（時間差Δｔ）の大
小によりねじれ角Δθの大小を判別出来る。
【０００９】又、受光手段６、７からの電気信号を演算
手段９に入力して、ねじれ角Δθを算出し、数値として
表示、記録、保存する。具体的には、回転数ｐの回転軸
Ａのねじれ角Δθは次式（１）で算出される。 Δθ＝２πｐ・Δｔ……（１） 又、回転数ｐは、回転軸Ａの１回転の所要時間をＴとす
ると、ｐ＝１／Ｔとなるため、ねじれ角Δθは次式
（２）で算出される。 Δθ＝２π・Δｔ／Ｔ……（２） 尚、回転軸Ａの稼働時における振動により時間差Δｔに
誤差δが生じるため、このままでは誤差δを含めたまま
ねじれ角Δθが算出されてしまう。そこで、反射光Ｌｏ
を受光手段６、７で検知した際の時間差Δｔの任意回数
の平均値Δt1を次式（３）で算出する。
手段９に入力して、ねじれ角Δθを算出し、数値として
表示、記録、保存する。具体的には、回転数ｐの回転軸
Ａのねじれ角Δθは次式（１）で算出される。 Δθ＝２πｐ・Δｔ……（１） 又、回転数ｐは、回転軸Ａの１回転の所要時間をＴとす
ると、ｐ＝１／Ｔとなるため、ねじれ角Δθは次式
（２）で算出される。 Δθ＝２π・Δｔ／Ｔ……（２） 尚、回転軸Ａの稼働時における振動により時間差Δｔに
誤差δが生じるため、このままでは誤差δを含めたまま
ねじれ角Δθが算出されてしまう。そこで、反射光Ｌｏ
を受光手段６、７で検知した際の時間差Δｔの任意回数
の平均値Δt1を次式（３）で算出する。
【数１】 しかし、振動は正負両側の値を略均等にとることから、
（３）式の右辺第２項は「０」になるため、次式（４）
で平均値Δt1を算出する。
（３）式の右辺第２項は「０」になるため、次式（４）
で平均値Δt1を算出する。
【数２】 つまり、ねじれ角Δθは次式（５）で算出するのが望ま
しい。 Δθ＝２π・Δt1／Ｔ……（５）
しい。 Δθ＝２π・Δt1／Ｔ……（５）
【００１０】次に、第２の発明に係るねじれ計測装置１
による回転軸Ａのねじれ計測方法について説明する。照
射手段４、５から回転軸Ａの両端側の表面に照射した光
線Ｌｉが、回転軸Ａの回転に伴い順次移動し照射位置に
到達した反射体10、10a …、11、11a …により反射し
て、かかる反射光Ｌｏを受光手段６、７で検知する。次
に、２つの反射光Ｌｏは受光手段６、７により２つの電
気信号に変換されるが、反射体10、10a …、11、11a …
及び非反射体12、12a …、13、13a …が交互に配列され
ていることから、受光手段６、７で検知される光束量が
経時変化するため、図６、９に示す様に、ディスプレイ
８上に２つの略正弦波形が表示され、その波形のずれに
より回転軸Ａがねじれていることが確認出来、そのずれ
の大小によりねじれ角Δθの大小を判別出来る。
による回転軸Ａのねじれ計測方法について説明する。照
射手段４、５から回転軸Ａの両端側の表面に照射した光
線Ｌｉが、回転軸Ａの回転に伴い順次移動し照射位置に
到達した反射体10、10a …、11、11a …により反射し
て、かかる反射光Ｌｏを受光手段６、７で検知する。次
に、２つの反射光Ｌｏは受光手段６、７により２つの電
気信号に変換されるが、反射体10、10a …、11、11a …
及び非反射体12、12a …、13、13a …が交互に配列され
ていることから、受光手段６、７で検知される光束量が
経時変化するため、図６、９に示す様に、ディスプレイ
８上に２つの略正弦波形が表示され、その波形のずれに
より回転軸Ａがねじれていることが確認出来、そのずれ
の大小によりねじれ角Δθの大小を判別出来る。
【００１１】又、受光手段６、７からの電気信号を演算
手段９に入力し、一方の受光手段６での検知開始点Ｓの
検知から、他方の受光手段７での検知開始点Ｓａの検知
までの、一方の受光手段６での反射体10、10a …からの
反射光Ｌｏの検知回数ｎをカウントしてねじれ角Δθを
算出し、数値として表示、記録、保存する。具体的に
は、半径Ｒで各反射体10、10a …、11、11a …及び各非
反射体12、12a …、13、13a …の幅Ｗの回転軸Ａのねじ
れ角Δθは次式（６）で算出される。 Δθ＝２ｎＷ／Ｒ……（６） 尚、半径Ｒと幅Ｗは予め演算手段９に入力されるため、
２Ｗ／Ｒは定数となり、非常に簡単にねじれ角Δθを算
出出来るが、幅Ｗを極めて狭く設定しないと正確なねじ
れ角Δθを算出出来ない。例えば、π／１８０ラジアン
（１度）単位でねじれ角Δθを算出するためには、Ｗ＝
２πＲ／７２０とせねばならず、よってこの計測方法は
半径Ｒの小さい回転軸Ａには不向きである。又、２Ｗは
隣接する反射体10、10a …、11、11a …の中心間距離に
相当する。
手段９に入力し、一方の受光手段６での検知開始点Ｓの
検知から、他方の受光手段７での検知開始点Ｓａの検知
までの、一方の受光手段６での反射体10、10a …からの
反射光Ｌｏの検知回数ｎをカウントしてねじれ角Δθを
算出し、数値として表示、記録、保存する。具体的に
は、半径Ｒで各反射体10、10a …、11、11a …及び各非
反射体12、12a …、13、13a …の幅Ｗの回転軸Ａのねじ
れ角Δθは次式（６）で算出される。 Δθ＝２ｎＷ／Ｒ……（６） 尚、半径Ｒと幅Ｗは予め演算手段９に入力されるため、
２Ｗ／Ｒは定数となり、非常に簡単にねじれ角Δθを算
出出来るが、幅Ｗを極めて狭く設定しないと正確なねじ
れ角Δθを算出出来ない。例えば、π／１８０ラジアン
（１度）単位でねじれ角Δθを算出するためには、Ｗ＝
２πＲ／７２０とせねばならず、よってこの計測方法は
半径Ｒの小さい回転軸Ａには不向きである。又、２Ｗは
隣接する反射体10、10a …、11、11a …の中心間距離に
相当する。
【００１２】又、ディスプレイ８上に表示された波形の
ずれが、予め設定しておいた許容範囲を越えたり、ねじ
れ角Δθが許容範囲を越えた場合、回転軸Ａを停止させ
る。
ずれが、予め設定しておいた許容範囲を越えたり、ねじ
れ角Δθが許容範囲を越えた場合、回転軸Ａを停止させ
る。
【００１３】尚、回転軸Ａを無負荷状態で回転させた場
合に、反射体２、３又は検知開始点Ｓ、Ｓａからの反射
光Ｌｏを両方の受光手段６、７で同時に検知する様に、
反射体２、３、照射手段４、５及び受光手段６、７をセ
ットするのが望ましい。しかし、同時に検知出来なくて
も、予めディスプレイ８上の時間軸を、２つの波形のピ
ークが一致する様に補正しておいたり、或いは無負荷状
態での回転時に計測された時間差又は検出回数により算
出されたずれ角を補正値とし、算出されたねじれ角Δθ
から減ずる様に予めプログラムしておけば良い。又、上
記全てのねじれ角Δθの単位はラジアン（ｒａｄ）であ
り、度（ｄｅｇ）で表示する場合、算出された数値に１
８０／πを乗ずる様にプログラムすれば良い。
合に、反射体２、３又は検知開始点Ｓ、Ｓａからの反射
光Ｌｏを両方の受光手段６、７で同時に検知する様に、
反射体２、３、照射手段４、５及び受光手段６、７をセ
ットするのが望ましい。しかし、同時に検知出来なくて
も、予めディスプレイ８上の時間軸を、２つの波形のピ
ークが一致する様に補正しておいたり、或いは無負荷状
態での回転時に計測された時間差又は検出回数により算
出されたずれ角を補正値とし、算出されたねじれ角Δθ
から減ずる様に予めプログラムしておけば良い。又、上
記全てのねじれ角Δθの単位はラジアン（ｒａｄ）であ
り、度（ｄｅｇ）で表示する場合、算出された数値に１
８０／πを乗ずる様にプログラムすれば良い。
【００１４】
【発明の効果】要するに本発明は、回転軸Ａの両端側表
面の一部に、該回転軸Ａの表面と反射率が相違する区域
（反射体２、３）を設け、又回転軸Ａの両端側表面への
光線Ｌｉの照射手段４、５を設けると共に、当該表面か
らの反射光Ｌｏの受光手段６、７を設け、而も各受光手
段６、７で反射率相違区域（反射体２、３）からの反射
光Ｌｏを検知し電気信号化した２つの波形を表示、比較
する手段（ディスプレイ８）、又は各受光手段６、７で
反射率相違区域（反射体２、３）からの反射光Ｌｏを検
知した際の時間差Δｔによりねじれ角Δθを算出する演
算手段９のどちらか一方又は両方を設けたので、回転軸
Ａに反射率が相違する区域（反射体２、３）、照射手段
４、５、受光手段６、７、電気信号の波形表示・比較手
段（ディスプレイ８）及び演算手段９をセットするだけ
で、従来の様な分解点検をせず、而も稼働中の回転軸Ａ
のねじれを数値、波形で目視確認することが出来、よっ
て回転軸Ａの破損事故を確実に防止し、安全に稼働させ
ることが出来る。
面の一部に、該回転軸Ａの表面と反射率が相違する区域
（反射体２、３）を設け、又回転軸Ａの両端側表面への
光線Ｌｉの照射手段４、５を設けると共に、当該表面か
らの反射光Ｌｏの受光手段６、７を設け、而も各受光手
段６、７で反射率相違区域（反射体２、３）からの反射
光Ｌｏを検知し電気信号化した２つの波形を表示、比較
する手段（ディスプレイ８）、又は各受光手段６、７で
反射率相違区域（反射体２、３）からの反射光Ｌｏを検
知した際の時間差Δｔによりねじれ角Δθを算出する演
算手段９のどちらか一方又は両方を設けたので、回転軸
Ａに反射率が相違する区域（反射体２、３）、照射手段
４、５、受光手段６、７、電気信号の波形表示・比較手
段（ディスプレイ８）及び演算手段９をセットするだけ
で、従来の様な分解点検をせず、而も稼働中の回転軸Ａ
のねじれを数値、波形で目視確認することが出来、よっ
て回転軸Ａの破損事故を確実に防止し、安全に稼働させ
ることが出来る。
【００１５】又、回転軸Ａの両端側表面の円周方向に所
定間隔毎に配列した、相互間部分と反射率が相違する複
数の区域（反射体10、10a …、11、11a …）を設けると
共に、その一部に検知開始点Ｓ、Ｓａを設定し、上記と
同様の照射手段４、５及び受光手段６、７を設け、一方
の受光手段６での検知開始点Ｓの検知から、他方の受光
手段７での検知開始点Ｓａの検知までの、一方の受光手
段６での反射率相違区域（反射体10、10a …）からの反
射光Ｌｏの検知回数ｎをカウントしてねじれ角Δθを算
出する演算手段９を設けたので、上記と同様の効果の他
に、演算手段９による数値処理を簡略化することが出来
る。
定間隔毎に配列した、相互間部分と反射率が相違する複
数の区域（反射体10、10a …、11、11a …）を設けると
共に、その一部に検知開始点Ｓ、Ｓａを設定し、上記と
同様の照射手段４、５及び受光手段６、７を設け、一方
の受光手段６での検知開始点Ｓの検知から、他方の受光
手段７での検知開始点Ｓａの検知までの、一方の受光手
段６での反射率相違区域（反射体10、10a …）からの反
射光Ｌｏの検知回数ｎをカウントしてねじれ角Δθを算
出する演算手段９を設けたので、上記と同様の効果の他
に、演算手段９による数値処理を簡略化することが出来
る。
【００１６】又、回転軸Ａの１回転の所要時間Ｔを計測
して、回転軸Ａの単位時間当たりの回転角度を算出し、
又照射手段４、５からの光線Ｌｉの、稼働状態の回転軸
Ａにおける反射率相違区域（反射体２、３）からの反射
光Ｌｏを受光手段６、７で検知し、その際の時間差Δｔ
と上記回転角度を乗じてねじれ角Δθを算出する様にし
たので、稼働中の回転軸Ａの状態を数値化することが出
来る。
して、回転軸Ａの単位時間当たりの回転角度を算出し、
又照射手段４、５からの光線Ｌｉの、稼働状態の回転軸
Ａにおける反射率相違区域（反射体２、３）からの反射
光Ｌｏを受光手段６、７で検知し、その際の時間差Δｔ
と上記回転角度を乗じてねじれ角Δθを算出する様にし
たので、稼働中の回転軸Ａの状態を数値化することが出
来る。
【００１７】又、稼働中の回転軸Ａには振動も作用する
ことから、上記時間差Δｔの任意回数の平均値Δt1を上
記回転角度と乗じてねじれ角Δθを算出する様にしたの
で、振動による誤差δも任意回数とることで「０」にな
るため、より正確なねじれ角Δθを算出することが出来
る。
ことから、上記時間差Δｔの任意回数の平均値Δt1を上
記回転角度と乗じてねじれ角Δθを算出する様にしたの
で、振動による誤差δも任意回数とることで「０」にな
るため、より正確なねじれ角Δθを算出することが出来
る。
【００１８】又、反射率相違区域（反射体10、10a …、
11、11a …）の中心間距離及び回転軸Ａの半径Ｒを入力
して、前者を後者で除した定数を算出し、又一方の照射
手段４からの光線Ｌｉの、稼働状態の回転軸Ａにおける
一端側の検知開始点Ｓからの反射光Ｌｏを一方の受光手
段６で検知してから、他方の照射手段５からの光線Ｌｉ
の、他端側の検知開始点Ｓａからの反射光Ｌｏを他方の
受光手段７で検知するまでの、一方の受光手段６で検知
し演算手段９でカウントした反射率相違区域（反射体1
0、10a …、11、11a …）からの反射光Ｌｏの検知回数
ｎと上記定数を乗じてねじれ角Δθを算出する様にした
ので、上記検知回数ｎをカウントするだけでねじれ角Δ
θを算出可能なため、複雑な演算が不要で簡単にねじれ
角Δθを算出することが出来る等その実用的効果甚だ大
である。
11、11a …）の中心間距離及び回転軸Ａの半径Ｒを入力
して、前者を後者で除した定数を算出し、又一方の照射
手段４からの光線Ｌｉの、稼働状態の回転軸Ａにおける
一端側の検知開始点Ｓからの反射光Ｌｏを一方の受光手
段６で検知してから、他方の照射手段５からの光線Ｌｉ
の、他端側の検知開始点Ｓａからの反射光Ｌｏを他方の
受光手段７で検知するまでの、一方の受光手段６で検知
し演算手段９でカウントした反射率相違区域（反射体1
0、10a …、11、11a …）からの反射光Ｌｏの検知回数
ｎと上記定数を乗じてねじれ角Δθを算出する様にした
ので、上記検知回数ｎをカウントするだけでねじれ角Δ
θを算出可能なため、複雑な演算が不要で簡単にねじれ
角Δθを算出することが出来る等その実用的効果甚だ大
である。
【図１】第１の発明に係るねじれ計測装置の概略図であ
る。
る。
【図２】図１の端面の要部拡大図である。
【図３】図１のねじれ計測装置により表示された波形を
示す図である。
示す図である。
【図４】第２の発明に係るねじれ計測装置の概略図であ
る。
る。
【図５】図４の端面の要部拡大図である。
【図６】図４のねじれ計測装置により表示された波形を
示す図である。
示す図である。
【図７】反射率相違区域を回転軸全周にわたり設けたね
じれ計測装置の概略図である。
じれ計測装置の概略図である。
【図８】図７の端面の要部拡大図である。
【図９】図７のねじれ計測装置により表示された波形を
示す図である。
示す図である。
【符号の説明】 ２、３ 反射体 ４、５ 照射手段 ６、７ 受光手段 ８ ディスプレイ ９ 演算手段 10、10a …、11、11a … 反射体 Ａ 回転軸 Ｌｉ 光線 Ｌｏ 反射光 Ｒ 半径 Ｓ、Ｓａ 検知開始点 Ｔ 所要時間 ｎ 検知回数 Δｔ 時間差 Δt1 平均値 Δθ ねじれ角
Claims (5)
- 【請求項１】 回転軸の両端側表面の一部に、該回転軸
表面と反射率が相違する区域を設け、又回転軸の両端側
表面への光線の照射手段を設けると共に、当該表面から
の反射光の受光手段を設け、而も各受光手段で反射率相
違区域からの反射光を検知し電気信号化した２つの波形
を表示、比較する手段、又は各受光手段で反射率相違区
域からの反射光を検知した際の時間差によりねじれ角を
算出する演算手段のどちらか一方又は両方を設けたこと
を特徴とする回転軸のねじれ計測装置。 - 【請求項２】 回転軸の両端側表面の円周方向に所定間
隔毎に配列した、相互間部分と反射率が相違する複数の
区域を設けると共に、その一部に検知開始点を設定し、
又回転軸の両端側表面への光線の照射手段を設けると共
に、当該表面からの反射光の受光手段を設け、而も受光
手段で反射率相違区域からの反射光を検知し電気信号化
した２つの波形を表示、比較する手段、又は一方の受光
手段での検知開始点の検知から、他方の受光手段での検
知開始点の検知までの、一方の受光手段での反射率相違
区域からの反射光の検知回数をカウントしてねじれ角を
算出する演算手段のどちらか一方又は両方を設けたこと
を特徴とする回転軸のねじれ計測装置。 - 【請求項３】 請求項１のねじれ計測装置を使用する計
測方法であって、 回転軸の１回転の所要時間を計測して、回転軸の単位時
間当たりの回転角度を算出し、又照射手段からの光線
の、稼働状態の回転軸における反射率相違区域からの反
射光を受光手段で検知し、その際の時間差と上記回転角
度を乗じてねじれ角を算出する様にしたことを特徴とす
る回転軸のねじれ計測方法。 - 【請求項４】 上記時間差の任意回数の平均値を上記回
転角度と乗じる様にしたことを特徴とする請求項３の回
転軸のねじれ計測方法。 - 【請求項５】 請求項２のねじれ計測装置を使用する計
測方法であって、 反射率相違区域の中心間距離及び回転軸の半径を入力し
て、前者を後者で除した定数を算出し、又一方の照射手
段からの光線の、稼働状態の回転軸における検知開始点
からの反射光を一方の受光手段で検知してから、他方の
照射手段からの光線の、稼働状態の回転軸における検知
開始点からの反射光を他方の受光手段で検知するまで
の、一方の受光手段で検知し演算手段でカウントした反
射率相違区域からの反射光の検知回数と上記定数を乗じ
てねじれ角を算出する様にしたことを特徴とする回転軸
のねじれ計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07837498A JP3369958B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 回転軸のねじれ計測装置及び計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07837498A JP3369958B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 回転軸のねじれ計測装置及び計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11257935A true JPH11257935A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3369958B2 JP3369958B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=13660252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07837498A Expired - Fee Related JP3369958B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 回転軸のねじれ計測装置及び計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3369958B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102032879A (zh) * | 2010-10-18 | 2011-04-27 | 北京理工大学 | 基于高速摄像机的桅杆系统扭转角度测试装置及设计方法 |
| JP2020109384A (ja) * | 2019-01-07 | 2020-07-16 | 株式会社Ｉｈｉ検査計測 | ねじれ計、軸馬力計、トルク計及び弾性係数測定装置 |
| CN114046917A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-15 | 浙江大学 | 一种可实时监测的非接触型驱动轴扭矩光电传感系统 |
-
1998
- 1998-03-11 JP JP07837498A patent/JP3369958B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102032879A (zh) * | 2010-10-18 | 2011-04-27 | 北京理工大学 | 基于高速摄像机的桅杆系统扭转角度测试装置及设计方法 |
| JP2020109384A (ja) * | 2019-01-07 | 2020-07-16 | 株式会社Ｉｈｉ検査計測 | ねじれ計、軸馬力計、トルク計及び弾性係数測定装置 |
| CN114046917A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-15 | 浙江大学 | 一种可实时监测的非接触型驱动轴扭矩光电传感系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3369958B2 (ja) | 2003-01-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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