JPH11287703A - 振動検出部と振動検査装置 - Google Patents

振動検出部と振動検査装置

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JPH11287703A
JPH11287703A JP10091312A JP9131298A JPH11287703A JP H11287703 A JPH11287703 A JP H11287703A JP 10091312 A JP10091312 A JP 10091312A JP 9131298 A JP9131298 A JP 9131298A JP H11287703 A JPH11287703 A JP H11287703A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種装置が発生する振動の振動検出装置とそ
の方法で、特に、製造工場での製造組立ラインの最終検
査工程で行われる振動検査で、不規則に発生する暗振動
を除去して正確に振動を検出し異常状態を判定する振動
検出装置と方法を提供する。 【解決手段】 振動検出装置1の振動検出器に、防振材
17を挟んで防振材17の対向する面の対称位置に相互
に逆の姿勢になるように2つの振動検出部3を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種装置が発生す
る振動の振動検出装置とその方法に関し、特に、製造工
場での製造組立ラインの最終検査工程で行われる振動検
査で、不規則に発生する暗振動を除去して正確に振動を
検出し異常状態を判定する振動検出装置と方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】通常、製造工場の製造組立ラインの最終
検査工程では、被検査体である組立てられた各種装置の
振動を検出して適正値と比較し、その内部状況の異常の
有無を検査している。
【0003】しかし、一般に、製造組立ラインでは様々
な装置が稼動しているため暗振動(ライン振動) が存在
する。そのため、検査するにあたっては、通常、被検査
体の下と振動検出部とに防振材を入れて防振構造にした
振動検出装置により、暗振動の影響を受けないようにし
てから振動を検出し異常判定を行っている。これらに用
いられている振動検査装置の概要は以下の通りである。
【0004】図5は振動検出装置の全体構成を示す構成
図で、振動検出部21は被検査体7に接触して振動を検
出する振動検出器22とそれからの出力を増幅する電荷
増幅器23とで構成されている。電荷増幅器23からの
出力により異常判定する異常判定部24が接続されてい
る。
【0005】図5は振動検出器の構成を示す構成図で、
振動検出器22は図示しない振動検出装置の駆動アーム
25の先端に防振材26を介して振動センサ15が固着
され、その先端には被検査体7に接触するチップ27が
設けられている。
【0006】また、これらに多少関連する技術としては
特許第2562708号に開示された技術が存在する。
これは、ノイズキャンセルに関する技術で、閉空間での
外部からのノイズをマイクロホンで検出し、その検出し
た外部ノイズ信号を予め記憶した遮音特性で補正してか
ら位相反転した疑似信号を音声信号ラインに供給してス
ピーカから出力するようにしたもので、これにより、高
騒音の下でも音声がスピーカからよく聞こえるようにし
たものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】工場の検査工程で被測
定体から発生する振動を精密な振動測定装置で振動検出
しても、通常、工場内の製造ラインでは、物の落下や衝
突などが不規則に起こり、それらにより突発的に発生す
る暗振動の影響は避けることは困難である。このため、
振動検出装置は結果的に誤判定になってしまう場合が多
い。
【0008】また、特許第2562708号公報に記載
された技術は、目的と技術課題が全く異なっており、本
発明のように振動の検出方法については開示されていな
い。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の手段に
よれば、被検査体の振動を振動検出部で被検査体に接触
して検出し、その検出結果にもとづいて異常判定部で振
動の異常判定を行う振動検出装置において、前記振動検
出部は駆動機構に保持され、前記被検査体に接触するた
めの先端に所定の曲率を持つチップが設けられて防振材
に固着されていると共にその出力が加算器に接続された
第1の振動検査部と、この第1の振動検査部と逆姿勢で
前記防振材の反対面の対称位置に固着され、先端に前記
チップと同様のチップが設けられていると共にその出力
がデジタルフィルタを介して前記加算器に接続された第
2の振動検査部とを具備し、かつ、前記異常判定部は、
前記加算器からの出力によって振動の異常を判定するこ
とを特徴とする振動検出装置にある。
【0010】請求項2の発明の手段によれば、前記防振
材は、外部との振動絶縁を行うものであることを特徴と
する振動検出装置にある。
【0011】請求項3の発明の手段によれば、前記第1
の振動検出部の先端に設けられているチップの所定の曲
率は、前記被検査体に点接触する曲率であることを特徴
とする振動検出装置にある。
【0012】請求項4の発明の手段によれば、前記第2
の振動検出部及びその先端に設けられているチップと、
前記第1の先導検出部及びその先端に設けられているチ
ップとは、その質量とばね定数とが等しいことを特徴と
する振動検出装置にある。
【0013】請求項5の発明の手段によれば、前記デジ
タルフィルタは、減衰特性の伝達関数が第2の振動検査
器から防振材を含めた第1の振動検出部までの伝達関数
と等しくなるように予め係数が設定されていることを特
徴とする振動検出装置にある。
【0014】請求項6の発明の手段によれば、第1の振
動検出部が被検査体に接触して被検査体の振動を検出す
る工程と、前記第1の振動検出部と防振材の対称位置に
設けられた第2の振動検出部によって振動を検出する工
程と、前記前記第1の振動検出部からの検出出力と、前
記第2の振動検出部からの検出出力がデジタルフィルタ
を介しての出力とを加算する加算工程と、前記加算工程
の結果によって異常を判定する異常判定工程とを有する
ことを特徴とする振動検出方法にある。
【0015】請求項7の発明の手段によれば、前記デジ
タルフィルタは、減衰特性の伝達関数が第2の振動検査
器から防振材を含めた第1の振動検出部までの伝達関数
と等しくなるように予め係数が設定されていることによ
り、その出力が入力される前記加算器によって外部から
の振動をキャンセルすることを特徴とする振動検出方法
にある。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0017】図1は本発明の振動検出装置の概要を示す
概要図で、図2は本発明の振動検出装置の全体の構成を
示す説明図であり、図3は本発明の振動検出器の要部の
構造を示す側面図である。
【0018】振動検出装置1の全体構造は、大別すると
測定構造部2と振動検出部3とデジタルフィルタ4と加
算器5と異常判定部6とで構成されている。
【0019】測定構造部2は、被測定物を載置する水平
面を有する測定台8の端部に測定柱9が立設されてい
る。測定柱9の上端にはシリンダ10が取付けられ測定
台8に向かって、図示しない駆動機構によってシリンダ
10から駆動アーム11が下降する構造を形成してい
る。この駆動アーム11の先端には振動測定器12が固
着されている。
【0020】振動検出器は図2に示すように、第1の振
動検出部13と第2の振動検出部14とで構成されてい
る。この両振動検出部は図3に示すように、それぞれ振
動センサ15とこの振動センサ15の先端に設けられた
チップ16を有し防振材17を介して配置される。
【0021】振動センサ15は、一般に用いられている
圧伝素子型振動センサ(圧電型加速度ピックアップ)
で、変換された電圧はそれぞれ電荷増幅器18で増幅さ
れる。電荷増幅器18で増幅された出力は、第1の振動
検出部13の場合は加算器5に入力され、第2の振動検
出部14の場合はデジタルフィルタ4を介して加算器5
に入力される。
【0022】この振動検出器は構造的には、防振ゴム等
の円筒型の防振材17の対向面の対称位置に逆姿勢で、
第1の振動検出部13と第2の振動検出部14とが固着
して設けられている。これにより2つの振動検出部の出
力信号はそれそれ位相が180度異なった信号となる。
【0023】また、第2の振動検出部14は振動検出装
置1の駆動アーム11に固定されているので、駆動アー
ム11の動きに伴って振動検出器は上下方向へ移動す
る。
【0024】また、第1の振動検出部13の振動センサ
15の先端に設けられたチップ16は、その先端が被検
査体に点接触するような曲面に形成されている。一方、
第2の振動検出部14及びその振動センサ15の先端に
設けられたチップ16は、第1の振動検出部13及びそ
の振動センサ15の先端に設けられたチップ16と同質
量に設定されている。
【0025】デジタルフィルタ4は、その減衰特性とし
て振動検出器を外部から加振して第2の振動検出部14
から防振材17を含めた第1の振動検出部3までの伝達
特性を求め、これと同等になる係数が設定されている。
なお、図4は防振材17の振動減衰特性の一例を示した
グラフである。
【0026】加算器5は、一般に用いられている加算回
路で構成されている。
【0027】異常判定処理部は、内部にFET周波数分
析処理や専用フィルタの組合わせや包絡線処理等を行う
図示しない回路を有している。
【0028】これらの構成による振動の測定方法を以下
に説明する。
【0029】被測定体7が、防振材17aを介して測定
台8の上に載置固定し、被測定体7の上方から先端に振
動測定器12が固着されたら駆動アーム11が徐々に下
降して被測定体7の上面に、振動測定器12の第1の振
動測定部13のチップ16が点接触するする状態にな
る。この状態で振動の検出が開始される。
【0030】すなわち、第1の振動検出部3は先端のチ
ップ16を介して接触している被検査体から伝達される
振動の検出を開始する。
【0031】一方、被測定体7の外部で様々な原因で発
生する突発的な振動は、被測定体7に外部から伝播して
きた場合は、まず、第2の振動検出部14で検出され
る。その結果、デジタルフィルタ4によって防振材17
を介して第1の振動検出部13に伝播したのと等しく、
かつ、第1の振動検出部13で検出された信号の位相と
180度異なる位相の信号が得られる。第1の振動検出
部3からの出力は電荷増幅器18により増幅された後、
加算器5へ入力にされる。
【0032】一方、第2の振動検出部14は同様に電荷
増幅器18により増幅されてからデジタルフィルタ4を
介して加算器5へ入力される。
【0033】デジタルフィルタ4では、その減衰特性が
予め振動検出部3を外部から加振して第2の振動検出部
14から第1の振動検出部3までの伝達特性を求め、こ
れと同等になる係数が設定されているので、第2の振動
検出部14で検出されて、デジタルフィルタ4によって
防振材17を介して第1の振動検出部13に伝播したの
と等しく、かつ、第1の振動検出部13で検出された信
号の位相と180度異なる信号が得られる。
【0034】こうして得られた信号と第1の振動検出部
3で検出された信号とを加算器5で加算することによっ
て相殺し、外部からの振動をキャンセルすることができ
る。
【0035】この際、被検査体の振動は、まず第1の振
動検出部3で検出され、電荷増幅器18で増幅されてお
り、また、第2の振動検出部14は防振材17で減衰し
た後の振動を検出し、電荷増幅器18で増幅された後、
デジタルフィルタ4によってさらに減衰されるのでデジ
タルフィルタ4の出力信号は非常に小さいものになって
いる。
【0036】したがって、加算器5で加算された後の信
号は、ほとんど第1の振動検出部3から電荷増幅器18
で得られた信号に等しく被検査体の振動を正確に検出で
きる。
【0037】こうして得られた加算機の出力信号は異常
判定処理部へと入力され、異常判定処理部の内部でFE
T周波数分析処理や専用フィルタの組合わせや包絡線処
理等によって異常の特徴が抽出される。その結果によ
り、異常判定処理が行われる。
【0038】なお、デジタルフィルタ4と加算器5はた
とえばDSP(Digital Sgnal Proc
essor)等を使うことにより両方の処理が可能であ
る。
【0039】また、デジタルフィルタ4の後で信号を遅
延させれば、第1の振動検出部13の信号に対して、さ
らに位相を正確に合わせることができるようになるので
キャンセルの効果を大きくすることができる。
【0040】
【発明の効果】本発明は以上に説明したように、振動検
出装置の振動検出器に防振材17を挟んで防振材17の
対向する面の対称位置に相互に逆の姿勢になるように2
つの振動検出部3を設けたので、工場の生産ライン内で
被検査体の振動検出を行っても、自動化ラインなどに存
在する部品の衝突、部品や工具の落下、台車、かしめ
機、プレスなどで生じる衝撃性の暗振動を被検査体の振
動測定に影響を与えることなくキャンセルすることがで
きるため、常に正確な振動検出を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の振動検出装置の概要を示す概要図。
【図2】本発明の振動検出装置の全体の構成を示す構成
図。
【図3】本発明の振動検出装置の振動検出器の要部の構
造を示す側面図。
【図4】防振材の振動減衰特性の一例を示したグラフ。
【図5】従来の振動検出装置の全体の構成を示す構成
図。
【図6】従来の振動検出装置の振動検出器の要部の構造
を示す側面図。
【符号の説明】
1…振動検出装置、2…測定器後部、3、21…振動検
出部、4…デジタルフィルタ、5…加算器、6、24…
異常判定部、7…被測定体、8…測定台、9…測定柱、
10…シリンダ、11、25…駆動アーム、12、22
…振動測定器、13…第1の振動検出部、14…第2の
振動検出部、15、28…振動センサ、16、27…チ
ップ、17、26…防振材、18、23…電荷増幅器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査体の振動を振動検出部で被検査体
    に接触して検出し、その検出結果にもとづいて異常判定
    部で振動の異常判定を行う振動検出装置において、 前記振動検出部は駆動機構に保持され、前記被検査体に
    接触するための先端に所定の曲率を持つチップが設けら
    れて防振材に固着されていると共にその出力が加算器に
    接続された第1の振動検査部と、この第1の振動検査部
    と逆姿勢で前記防振材の反対面の対称位置に固着され、
    先端に前記チップと同様のチップが設けられていると共
    にその出力がデジタルフィルタを介して前記加算器に接
    続された第2の振動検査部とを具備し、 かつ、前記異常判定部は、前記加算器からの出力によっ
    て振動の異常を判定することを特徴とする振動検出装
    置。
  2. 【請求項2】 前記防振材は、外部との振動絶縁を行う
    ものであることを特徴とする請求項1記載の振動検出装
    置。
  3. 【請求項3】 前記第1の振動検出部の先端に設けられ
    ているチップの所定の曲率は、前記被検査体に点接触す
    る曲率であることを特徴とする請求項1記載の振動検出
    装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の振動検出部及びその先端に設
    けられているチップと、前記第1の先導検出部及びその
    先端に設けられているチップとは、その質量とばね定数
    とが等しいことを特徴とする請求項1記載の振動検出装
    置。
  5. 【請求項5】 前記デジタルフィルタは、減衰特性の伝
    達関数が第2の振動検査器から防振材を含めた第1の振
    動検出部までの伝達関数と等しくなるように予め係数が
    設定されていることを特徴とする請求項1記載の振動検
    出装置。
  6. 【請求項6】 第1の振動検出部が被検査体に接触して
    被検査体の振動を検出する工程と、 前記第1の振動検出部と防振材の対称位置に設けられた
    第2の振動検出部によって振動を検出する工程と、 前記前記第1の振動検出部からの検出出力と、前記第2
    の振動検出部からの検出出力がデジタルフィルタを介し
    ての出力とを加算する加算工程と、前記加算工程の結果
    によって異常を判定する異常判定工程とを有することを
    特徴とする振動検出方法。
  7. 【請求項7】 前記デジタルフィルタは、減衰特性の伝
    達関数が第2の振動検査器から防振材を含めた第1の振
    動検出部までの伝達関数と等しくなるように予め係数が
    設定されていることにより、その出力が入力される前記
    加算器によって外部からの振動をキャンセルすることを
    特徴とする請求項6記載の振動検出方法。
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