JPS6360563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械共振子、特に機械波器に用いら
れる共振子の共振周波数をレーザ又はサンドブラ
ストにより全自動的に調整し得る方法に関する。

機械波器は、搬送通信装置に多数使用されて
いる。特にFDM端局装置においては、その通話
路変換部に使用される場合と考えると、近時の大
容量通信では、通話路数は例えば900chと、大き
くなつていることから、この１通話路毎に機械
波器が使用されているので、使用される機械波
器の全数は相当量が必要となる。更に機械波器
は、その主構成素子である機械共振子を１波器
について数本有しており、しかも１波器に含ま
れる数本の機械共振子は、互いに少しずつ異る共
振周波数を有するように設計されている。

機械波器の特性は各機械共振子の有するかか
る共振周波数が、設計値に一致しているか否か
に、大きくかかわつている。

従つてこれまで、機械共振子の共振周波数を設
計値に調整することが必要であり、そのための調
整は粗調整と微調整の２段階の調整加工によつて
行われている。

粗調整を終えた機械共振子は、微調整の段階で
レーザ又はサンドブラスト加工機により精密調整
される。この微調整をレーザ又はサンドブラスト
加工機により行う方法の自動化システムについて
の一提案が特開昭51−92191によつて開示されて
いる。かかる開示に従う機械共振子の共振周波数
自動調整の方法は、第１図によつて概略説明され
る。

即ち、第１図で横軸は共振子の個数、たて軸に
共振周波数を示している。今、粗調整を終つた複
数の機械共振子がそれぞれ、固有の共振周波数を
有し、第１図Ａで示す分布曲線にそつて分布存在
すると考える。更に波器を構成する共振子のそ
れぞれの共振周波数の設計値が₁，₂……_oであ
ると考える。

従つて、粗調整された共振子を、かかる₁，₂
……_oの共振周波数を有するものが所定個数得ら
れるように加工調整することが微調整段階の目的
となる。

粗調整が終つた共振子はその固有共振周波数が
測定され、周波数領域，……Ｎのうちの、対
応する領域の捕促器に供給される。すなわち、粗
調整の終つた共振子は全て、固有共振周波数に応
じ、領域，……Ｎに分類される。

領域，……Ｎにはそれぞれ、調整目標周波
数₁，₂……_oが割り当てられている。

次いで分類された共振子の各々は、例えばそれ
が領域Ｎ−１に捕促された共振子であれば調整目
標周波数…_o−１となるように、レーザ又はサン
ドブラスト加工機により調整加工される。

加工機における調整加工は、共振子端面にレー
ザ又はサンドブラストを照射又は吹当て共振子を
削ることによりその質量を小さくし、固有共振周
波数を高くするような方法で行われる。かかるレ
ーザ又はサンドブラスト加工機における共振子の
周波数調整の実際は、それぞれ、特開昭50−
45593号、及び西独特許第1929994号の公報におい
て示されている。

以上の様な技術状況において、前述したように
特開昭51−92191号公報で示される方法は、粗調
整された共振子を微調整の前に複数の精密調整目
標周波数に対応した選別分類を行い、分類区分毎
に目標周波数に調整する方法である。従つて分類
区分毎に調整するため全自動調整が困難であり、
加工機の１回の共振子の配置設定において、１種
類の周波数に対してしか調整できず装置の経済的
運用、メカニカルフイルタの効率的製造が困難で
あるという欠点を有している。しかも、所定共振
周波数の共振子を必要数だけ調整加工して得ると
いうことに対する自動化の提案は示されていな
い。

従つて、本発明の目的は、かかる欠点を解決
し、短時間に、しかも高能率で全自動的に必要な
数の共振子を調整加工し得る機械共振子の周波数
自動調整方法を提供することにある。そして、本
発明に従う機械共振子の周波数自動調整方法は、
複数の機械共振子を収容する収容部より送出され
た機械共振子の共振周波数を測定し、測定された
共振周波数と、あらかじめ定めた複数の調整目標
周波数とを比較し、該測定された共振周波数より
も高く、且つ、差が最小となる調整目標周波数
を、該あらかじめ定めた複数の調整目標周波数か
ら選択し、次いでレーザ又はサンドブラストによ
る加工機の調整周波数を該選択された調整目標周
波数に設定することにより、該機械共振子の測定
された共振周波数を該選択された調整目標周波数
に加工調整し該加工調整された機械共振子の個数
を前記複数の調整目標周波数ごとに計数し複数の
調整目標周波数から選択された調整目標周波数に
対応する加工調整された機械共振子の前記計数さ
れた個数があらかじめ調整目標周波数毎に決めら
れた所定数と一致する時該あらかじめ定めた複数
の調整目標周波数の中から更に高い周波数を該選
択される調整目標周波数とすることも特徴とする
ものである。

以下本発明の詳細を、実施例図面を参照して説
明する。

第２図は本発明の実施例ブロツク図であり、第
３図はその実施動作フロー図である。第４図は、
第２図実施例においてバス線LOの動作を加え良
品共振子の個数管理を実現した実施態様に対する
動作フロー図である。第３図、第４図のフロー図
における数字は、第２図で対応する機能ブロツク
に付されたものと同じである。

第２図、第３図に戻り本発明の実施例を説明す
る。

１は粗調整を終えた複数の機械共振子の収容部
であり、かかる収容部は収容された複数の機械共
振子を順次一定時間毎に１つずつの機械共振子を
搬送路２に送り出す機能を有している。搬送路２
は、各種態様によつて実現できるものであり、例
えば単なる溝によつて形成されその溝を共振子が
流れるようにしてもよいし、あるいは、ターンテ
ーブル又はベルトコンベア上に共振子が乗せら
れ、テーブル又はコンベアも動きに伴い搬送され
るものであつてもよい。機械共振子の共振周波数
が磁界によつて測定されるものである場合は、測
定部４に至る途中に着磁部３が備えられ、ここを
共振子が通過される際に着磁される。次いで共振
子は測定部４に送られ、ここで共振子の固有共振
周波数が測定される。かかる共振子の測定の方法
は既に知られており、例えば、Tokin
Technical Review 第７巻第１号（昭和49年５
月発行）の第105頁乃至109頁にメカニカルフイル
タ用ねじりモード共振子の測定法と題する論文に
示された測定原理を用いることが可能である。

測定部４において測定された共振周波数の値_r
は線Ｌ１を介して制御部５に送られる。制御部５
は後に説明する第３図のフロー図５で示される破
線で囲まれたフロー部分の５−１，５−２の機能
を有するものであつて、比較器及びレジスタで基
本的には構成し得るが、機能の拡張あるいは融通
性を考えた場合、LSI化されたマイクロプロセツ
サによつて実現することが有利である。制御部５
において、あらかじめ設定されている調整目標周
波数₁，₂……_r（₁＜₂＜……＜_r）と測定部
４
より送られた測定共振周波数_rとの比較が行われ
る。この比較において、共振周波数_rが最大調整
目標周波数_oより大きい場合及び、最小調整目標
周波数₁より、調整すべき周波数偏差_lだけ低い
周波数₁−_lよりも更に低い時、即ち、_r＞_o及
び_r＜₁−_lとなる時線Ｌ２に制御信号を送出す
る。周波数調整の方法は、前述の如く共振子の質
量を小さくして、その共振周波数を順次上げてい
くことにより実現される。従つて粗調整を終えた
共振子の共振周波数が_rが既に最大調整目標周波
数_oを越えている場合には、もはやレーザ又はサ
ンドブラストによる微調整はできない。更にレー
ザ又はサンドブラストによる加工機での調整は、
レーザ又はサンドブラストの出力エネルギーの限
界により加工時間の短縮を考える時、調整限界量
が存在し、その大きさを_lと考えると、_r＜₁−
_lの時も、レーザ又はサンドブラストによる微調
整に不適合である。この場合、再度粗調整を行
い、調整すべき周波数偏差を_lより小さくするこ
とが必要である。

加工時間との関係でかかる調整限界量が存在す
ることは、レーザ調整機に関して前述した特開昭
50−45593号公報において詳しく述べられている。
従つて、第２図の線Ｌ２に制御信号が存在するこ
とは、測定された共振子はレーザ又はサンドブラ
ストによる微調整に不適であることを意味してい
る。

６は、ゲート又は送路切替器であつて、線Ｌ２
に制御信号が現われた時は、測定部４を通過した
共振子は微調整の対象とするのに不適なものとし
て、捕促器７に捕えられるように送路を切替える
働きをする。

一方、制御部５における比較の結果、測定共振
周波数_rが_r＞_o、_r＜₁−_lに該当するもので
な
い時は、測定共振周波数_rより高く、且つ、差が
最小となる調整目標周波数_iが、あらかじめ設定
されている複数の調整目標周波数₁，₂……_oの
中から求められる。

そしてこの時、線Ｌ２には制御信号が現われ
ず、測定部４からの共振子はゲート６を通過し
て、レーザ又はサンドブラストによる加工機８に
導かれることになる。同時に制御部５から、線Ｌ
３を介して、加工機８の制御回路８２及び排出先
制御部１１に_i設定信号が出される。加工機８
は、前述の特開昭50−45593号公報に示されるレ
ーザによる調整装置がそのまま使用できる。加工
機８の制御回路８２は発振器及び励振信号発生器
を含むもので、線Ｌ３を介して送られた_i設定信
号により発振器は_iの調整目標周波数信号を発生
し、比較器８３に送出する。同時に、励振信号発
生器より励振信号を線Ｌ４を介して調整部８１に
送出する。調整部８１は実際に加工を行う部分で
あり、レーザ発生、照射を行う機構、レーザ照射
位置を制御する機構、加工する間、調整されてい
る共振子を、線Ｌ４を介して送られる励振信号に
より励振し、遂次調整変化するその共振周波数を
測定する回路とを含んでいる。調整部８１から調
整加工中測定されている共振周波数_rの値が線Ｌ
５を介して、比較器８３に導かれる。比較器８３
は制御部８２より送られた_i調整目標周波数信号
と調整部８１より送られた共振周波数_rとの周波
数比較を行い、その差周波数_i−_rを線Ｌ６を介
して調整部８１に帰還する。従つて、制御部８１
は帰還された差周波数_i−_rに対応する量の調整
加工を行うことになる。

以上の説明から理解される通り、加工機８の制
御系はフイードバツクループを構成しており、調
整オフセツト量を無視し得ない。従つて加工機８
の最終調整値は_i±△（△は許容誤差）となる。
線Ｌ６より送られる差周波数_i−_rが零となるよ
う調整部８１の調整が行われ、_i−_rが前記許容
誤差△内に入つた時に、調整が終了し、ゲート９
を介して排出先制御部１１に送られる。

ゲート９はゲート６と同様の機能を有するもの
であるが線Ｌ７に現われる比較器８３からの制御
信号は２種類の制御信号Ａ，Ｂが存在し、この制
御信号Ａ，Ｂに応じて二つの動作を行う。制御信
号Ａは調整が終了した時に現われるもので、この
時前述の様にゲート９は調整済の共振子を排出先
制御部１１に送るように動作する。

一方、制御信号Ｂは比較器８３の比較におい
て、_r＞_i＋△となつた時、発生される信号であ
る。_r＞_i＋△は、調整量が大き過ぎ調整目標周
波数_iを、許容誤差△以上に共振周波数が越えた
状態を意味している。

かかる状態が生ずる主要因は調整加工中共振子
自身の温度が上昇しており、この時の共振周波数
と、平温時の共振周波数とに差が生ずることに基
づくものと考えられる。又、このような状態から
制御信号Ｂが線Ｌ７に現われた時は、共振子はも
はや、調整目標周波数_rに調整することはできな
いことになる。このためゲート９は共振子を搬送
路１０を介して収容部１に帰還させるよう動作す
る。即ち共振子は収容部１に帰還されることによ
り、次に搬送路２に送り出される時は、自動的に
_iより高い調整目標周波数の共振周波数を有する
ように、調整加工される。

排出先制御部１１に送られた共振子は_iの共振
周波数を有しており、一方制御部５から線Ｌ３を
介して_i設定信号が排出先制御部１１に送られて
いる。従つて、排出先制御部１１は基本的機構は
ゲート６，９と同様であつて_i設定信号に対応す
る。１２１，１２２……１２ｎの捕捉器の中での
捕捉器１２ｉに_iの共振周波数の共振子を導びく
ように送路の切替え動作を行う。

以上述べたようにして、本発明によつて収容部
１に収容される粗調整を終えた機械共振子は、全
自動的にその固有共振周波数に応じて、₁，₂…
…_oのいずれかの調整目標周波数に加工調整され
ることが可能となる。

ここでメカニカルフイルタは共振周波数が異な
る機械共振子を複数個組合せて製造するものであ
るため、メカニカルフイルタの製造個数がわかれ
ば、各目標周波数当り何本の機械共振子が必要で
あるかがわかる。

このため本発明では各目標周波数毎に目標個数
を設定し、この個数を自動的に得る様にしてい
る。

すなわち、第２図において、破線で示したバス
線Ｌ０により上記目的の実施態様が得られる。そ
して、これに対し、第４図動作フロー図において
第３図と比較して太線フローの追加が対応してい
る。

周波数₁，₂……_oに対応する捕捉器１２１，
１２２……１２ｎの各々から調整済の良品の共振
子が捕捉されるごとにパルス信号を発生する機構
を存在させることは容易であり、制御部５では、
バス線Ｌ０を介して送られる各捕捉器からのパル
ス信号を捕捉器ごとに計数する機能を有すること
ができる。従つて制御部５では常に各周波数ごと
に何個n₁，n₂，……n_oの良品調整済共振子が得ら
れているかが把握される。更に、各調整目標周波
数ごとに必要とする共振子個数N₁，N₂……N_oが
設定されている。

第４図において、調整すべき共振子の共振周波
数が測定され、調整目標周波数_iが設定される
と、（フロー５−１，５−２）次いで、制御部５
では、設定された調整目標周波数_iについて既に
得られている共振子の個数n_iと、あらかじめ設定
されている必要とする個数N_iとの比較が行われ
（フロー５−３）、N_i＞n_iの時は、既に説明した方
法で共振子は調整目標周波数_iとなるよう加工機
８で調整加工される。一方比較の結果N_i＝n_iであ
る時、更に調整目標周波数_iの共振子を得る必要
がないことが判定される。従つてこの時はフロー
５−４に従い_i＋１に調整目標周波数が変更さ
れ、再びフロー５−３では変更された_i＋１に対
応する必要個数N_i＋１について、得られている
個数N_i＋１との比較がなされる。この様にして
順次比較がなされ、必要個数に達していない調整
目標周波数が求められる。この場合、実際の共振
周波数_rと最終的に求められた調整目標周波数_i
との差が大きくなりその差が前述の調整限界量_l
を越えている場合があり、これはフロー５−５に
より検出され、_r＜_i−_lの時ゲート６により捕
捉器７に排出され、微調整の対象からはずされ
る。

_r＜_i−_lの条件にない場合は加工機８に送ら
れ共振子は、前記最終に求められた調整目標周波
数_iに調整加工される。かくして、第４図フロー
に従う本発明実施態様によつて、良品調整済共振
子の個数管理まで自動的に行えるシステムが得ら
れる。

以上述べたように、本発明により、レーザ又は
サンドブラストを用いた機械振動子の周波数調整
において、短時間で高精度に、しかも高効率で調
整が可能で、更に必要とする周波数の共振子を必
要な数だけ自動的に調整加工し得るシステムが提
供される。従つて、機械波器用共振子を大量に
精度よく、調整加工する要求に対して、大いに寄
与し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法についての説明のための図。
第２図は本発明実施例ブロツクダイヤグラム。第
３図は機械共振子の共振周波数を調整するための
動作フロー図。第４図は各目標周波数毎に目標個
数の共振子を得るための動作フロー図である。 １は収容部、３は着磁部、４は測定部、５は制
御部、６，９はゲート、１１は排出先制御部、８
は加工機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の機械共振子を収容する収容部より送出
   された機械共振子の共振周波数を測定し、測定さ
   れた共振周波数と、あらかじめ定めた複数の調整
   目標周波数とを比較し、該測定された共振周波数
   よりも高く、且つ、差が最小となる調整目標周波
   数を該あらかじめ定めた複数の調整目標周波数か
   ら選択し次いでレーザ又はサンドブラストによる
   加工機の調整周波数を該選択された調整目標周波
   数に設定することにより、該機械共振子の測定さ
   れた共振周波数を該選択された調整目標周波数に
   加工調整し該加工調整された機械共振子の個数を
   前記複数の調整目標周波数ごとに計数し複数の調
   整目標周波数から選択された調整目標周波数に対
   応する加工調整された機械共振子の前記計数され
   た個数があらかじめ調整目標周波数毎に決められ
   た所定数と一致する時該あらかじめ定めた複数の
   調整目標周波数の中から更に高い周波数を該選択
   される調整目標周波数とすることを特徴とする機
   械共振子の周波数自動調整方法。