JP2002071506A - 振動試験装置 - Google Patents
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Abstract
動試験内で、定点加振と掃引加振を組合せた複合的な加
振が可能な振動試験装置を提供することである。 【解決手段】 振動試験装置1は、被試験体を保持する
振動台5と、振動数、加速度等の諸条件に基づいて、定
点加振と掃引加振の各加振条件を設定する加振条件設定
部3と、加振条件設定部3により設定された各加振条件
に従って、振動台5を振動制御する制御部2と、を備え
て構成され、加振条件設定部3は、前記定点加振と掃引
加振の各加振条件を、一連の振動試験の加振条件として
一括して設定し、制御部2は、前記一連の振動試験内で
各加振条件に基づく前記定点加振と掃引加振とを、組合
せて複合的に振動制御する。
Description
振の各加振条件に従って、被試験体の振動試験を行う振
動試験装置に関する。
術を駆使して小型化、高機能化が追求されていると共
に、高い信頼性が求められている。このため、製品の試
作段階や製造段階において、被試験体に所定の振動波を
与えて過酷な条件下で多様な振動試験を行うことによ
り、輸送時や使用環境の変化に伴う振動耐性を評価する
振動試験装置が開発されている。
は、連続振動波と不連続振動波に大別され、更に連続振
動波には、正弦波、ランダム波、実波等が挙げられる。
この内、例えば所定の振幅(変位)を有する正弦波によ
る振動試験を行う振動試験装置は、一般的に定点加振、
掃引加振の2種類の加振モードを有するものが利用され
ている。
同一の振動数(周波数)を一定の加振レベル(加速度)
で連続加振するモードである。すなわち、図6(a)の
加振特性図に示す様に、定点加振モードでは、振動数と
加速度は共に一定値を示す。また、図6(b)に示す様
に、加速度は時系列変化せず、振動数に対応付けて設定
された一定値を維持する。この場合、設定を要する加振
条件としては、振動数、加速度、加振時間等が挙げられ
る。
対して一定のスイープレート(周波数の変化率)で振動
数を経時的にスイープ(変化)させるモードである。す
なわち、図6(c)の加振特性図に示す様に、掃引加振
モードでは、振動数をその高低により複数の帯域に分割
し、該複数帯域の各境界点でスロープ(加速度の変化
率)を可変的に制御する。同様に、図6(d)に示す様
に、加速度は経時的に増大すると共に、上記各境界点で
その増加率を減少させる。
振動試験装置では、定点加振、掃引加振の各モード毎に
設定された振動数、加速度等の複数の加振条件の設定情
報を、所定の振動数帯域が終了する都度読込むことによ
り、加振条件を適宜変更制御して試験台を振動させてい
た。この様に、同一の被試験体に対して所定の加振時間
で振動試験を行う際に、加振条件をモード毎に個別に設
定することにより、定点加振と掃引加振の切替制御を行
うため、操作者は一連の振動試験を一括して管理できな
かった。
的な加振制御ができず、加振条件の設定範囲も限られて
いた。また、加振モードの切替時における設定情報の再
読込に伴うタイムラグが加振条件の時系列変化に影響を
与え、振動試験自体の信頼性を損なう事もあった。
体に対する一連の振動試験内で、定点加振と掃引加振を
組合せた複合的な加振が可能な振動試験装置を提供する
ことである。
決するため、以下の様な特徴を備えている。なお、以下
に示す手段の説明中、括弧書きにより実施の形態に対応
する構成を例示する。また、符号等は、後述する図面参
照符号に対応する。
ば、被試験体W)を保持する保持手段(例えば、図1の
振動台5)と、振動数、加速度等の諸条件に基づいて、
定点加振と掃引加振の各加振条件を設定する設定手段
(例えば、図1の加振条件設定部3)と、前記設定手段
により設定された各加振条件に従って、前記保持手段を
振動制御する制御手段(例えば、図1の制御部2)と、
を備える振動試験装置(例えば、図1の振動試験装置
1)において、前記設定手段は、前記定点加振と掃引加
振の各加振条件を、一連の振動試験の加振条件として一
括して設定し、前記制御手段は、前記一連の振動試験内
で前記各加振条件に基づく前記定点加振と掃引加振と
を、組合せて複合的に振動制御することを特徴とする。
段と、前記設定手段と、前記制御手段と、を備え、前記
制御手段は、一連の同一試験内で前記定点加振と掃引加
振を組合せて複合的に振動制御するため、異なる加振モ
ードを組合せた多様な条件下で振動試験を行う事ができ
る。また、加振モードの切替時における設定情報の再読
込に伴うタイムラグを軽減することが可能となり、振動
試験装置の信頼性を向上できる。更に、上記設定情報の
再読込を省略して振動試験の効率化を図る事ができる。
明において、例えば、前記設定手段が同一の振動数で異
なる複数の加振条件を設定することを特徴とする。
振の2種類の加振モードを組合せて実行する事が可能と
なり、加速度、スイープレート、スロープ等の異なるよ
り多様な条件下における振動試験を実現できる。
明において、例えば、前記設定手段は、前記一連の振動
試験内で加速度が非連続的に変化する加振を含む加振条
件を設定することを特徴とする。
加振条件下での振動試験を実行制御する事が可能とな
り、加速度の急激な増加または減少時における被試験体
の振動耐性を適確に評価できる。このため、振動試験装
置の機能及び信頼性をより向上できる。
明において、例えば、前記設定手段は、加速度が経時的
に減少する加振を含む加振条件を設定することを特徴と
する。
件下での振動試験を実行制御する事が可能となり、保持
手段の加速時のみならず減速時における被試験体の振動
耐性を適確に評価できる。このため、振動試験装置の機
能及び利便性をより向上できる。
明において、例えば、前記設定手段は、振動数、加振時
間、加速度の諸条件の中から指定された、少なくとも1
つの条件に基づいて、前記定点加振または前記掃引加振
の加振条件を設定することを特徴とする。
度の全条件を指定しなくても、該条件に対応する加振条
件を自動設定することが可能となり、加振条件の構成要
素となる複数の条件を指定する場合に比べて、容易かつ
迅速に加振条件を設定できる。このため、振動試験装置
の利便性及び高速性を向上できる。
明の一実施の形態における振動試験装置1について説明
する。
部構成を説明する。図2は、振動試験装置1の機能的構
成を示すブロック図である。図2に示す様に、振動試験
装置1は、制御部2、入力部3aを有する加振条件設定
部3、記憶部4、振動台5、加振部6、振動検出部7、
表示部8より概略構成され、各部はバス9により接続さ
れる。
essing Unit)等の各ブロックの動作を統一的に制御す
る中央演算処理装置であり、記憶部4に予め記憶されて
いる各種プログラムの中から指定されたプログラム、入
力部3aから入力される各種信号、及びデータを記憶部
4内のワークエリア4cに展開し、上記プログラムに従
って入力信号、及びデータに基づく各種処理を実行し、
その処理結果を記憶部4の所定領域に格納すると共に、
表示部7に表示させる。また、制御部2は、設定された
加振条件に対応する振動台に対する加振を制御するた
め、後述する加振制御処理(図3参照)を実行制御す
る。
構成され、操作者による入力部3aの指示操作に従って
入力される条件入力信号に基づいて、加振条件を設定す
る。ここで、加振条件とは一連の振動試験における加振
制御を指示する基本条件であり、振動数、加振時間等の
各条件から成る1または複数の加振パターンを複合的に
組合せて生成される。
用の操作キー若しくは釦であり、操作者の入力操作に応
じた各種入力信号を制御信号として制御部2へ出力す
る。
しくは不揮発性のROM(Read Only Memory)、RAM
(Random Access Memory)等の半導体メモリであり、振
動試験装置1を実行制御するための各種プログラム、条
件データ、検出データ等を所定の格納領域に記憶する。
また、記憶部4は、加振条件を構成する各種条件データ
を記憶する加振条件テーブル4aを有し、該加振条件に
従って生成された加振データを記憶する加振データメモ
リ4b、後述する加振制御処理の実行に際して上記プロ
グラムを一時的に展開するワークエリア4cを形成す
る。
予め格納される加振パターンの一例を示す図である。図
2に示す様に、加振条件テーブル4aは、6種類の加振
パターン毎に各種条件データ格納領域として、振動数格
納領域41a、加振時間格納領域42a、スイープレー
ト格納領域43a、加振レベル格納領域44a、スロー
プ格納領域45aを備えて構成される。
1〜6に対応する振動数として、最低振動数10Hzか
ら10Hz間隔で60Hzまでの振動数データ(表中の
10,20,30,40,50,60Hz)を予め記憶する振動数デー
タの格納領域である。すなわち、後述する加振部6は、
該振動数データに基づいて例えば加振パターン1に対応
する1秒間に10周期の正弦波振動を振動台5に対して
加える。
ン1〜6に対応する加振時間として、10秒を1単位と
した加振時間データ(150,60,120,180,120,60s)
を予め記憶する加振時間データの格納領域である。すな
わち、加振部6は、該加振時間データに基づいて、例え
ば加振パターン2に対応する60秒間の正弦波振動を振
動台5に対して継続的に与える。
パターン1〜6に対応するスイープレートとして、小数
点第1位までのスイープレートデータ(3.0,0,2.0,
0.6,0,2.5oct/min)を予め記憶するスイープレートデ
ータの格納領域である。すなわち、加振部6は、該スイ
ープレートデータに基づいて、例えば加振パターン3に
対応する2.0oct/minの正弦波振動を振動台5に対し
て継続的に与える。なお、スイープレートとは1分間当
りの振動数の変化倍率を示す値であり、例えばスイープ
レートが2.0oct/minの場合、振動数は1分間に2倍
まで増加する。
ーン1〜6に対応する加振レベル(加速度)として、1
0m/s2を1単位とした加振レベルデータ(30,40,8
0,50,60,40m/s2)を予め記憶する加振レベルデータ
の格納領域である。すなわち、加振部6は、該加振レベ
ルデータに基づいて、例えば加振パターン4に対応する
加速度50m/s2の正弦波振動を振動台5に対して加
える。
ン1〜6に対応するスロープ(加速度の変化率)とし
て、5(m/s2/min)を1単位とした正負のスロープデ
ータ(+40,-30,+15,-15 m/s2/min)を予め記憶する
スロープデータの格納領域である。すなわち、加振部6
は、該スロープデータに基づいて、例えば加振パターン
5に対応するスロープ−15(m/s2/min)の正弦波振
動を振動台5に対して継続的に与える。
加振部6の振動に伴って正弦波振動をする周知の振動台
である。すなわち、振動台5は、所定の加振条件に基づ
く加振部6の振動を被試験体Wに伝達し、被試験体Wを
振動または停止させる。
要部構成される機構部である。すなわち、加振部6は、
制御部2から入力される制御信号に従って振動台5を振
動制御する。該振動制御は、所定の振動数、加振時間、
スイープレート、加振レベル、スロープ等の各種条件
(パラメータ)を構成要素とする加振パターンを、複合
的に組合せて構成される加振条件に従って実行される。
あり、上記加振条件に基づく振動台5の振動状態に応じ
て出力される電圧信号を検出し、検出信号として制御部
2へ出力する。また、表示部8は、LCD(Liquid Cry
stal Display)等により構成され、制御部2から入力さ
れる上記検出信号を表示信号に変換し、加振条件、振動
検出結果等の各種データを表示する。
る動作を説明する。図3は、加振制御処理を示すフロー
チャートである。振動試験装置1の加振開始釦が押下さ
れると、電源部より各部に電力が供給され、以下に説明
する加振制御処理を実行するプログラムを記憶部4から
読み出してワークエリア4cに展開すると共に、図3の
フローチャートに従った動作を実行する。
して下さい。」等のメッセージと共に、振動数の入力項
目を表示部8に画面表示させ、操作者に加振パターンの
特定条件となる振動数の入力を促す(ステップS1)。
なお、ここで入力されるパラメータは「振動数」に限ら
ず、加振パターンを特定可能な構成要素であれば任意で
ある。すなわち、「加振時間」、「スイープレート」、
「加振レベル」、「スロープ」の何れでもよい。
構成としたが、選択候補となる複数のパラメータを表示
部8にプルダウン表示し、その中から択一的に選択する
構成としてもよい。これにより、誤入力を防止した効率
かつ迅速な条件設定が可能となる。
モリ(図示略)に、加振パターンの指定回数の計数値n
として”1”を設定する(ステップS2)。次に、入力
部3aから1回目の加振パターンのパラメータとなる振
動数が入力指定されると(ステップS3)、制御部2は
加振条件テーブル4a(図2参照)に格納された6種類
の加振パターン1〜6の中から、指定された振動数に対
応する加振パターンを抽出して記憶する(ステップS
4)。
は終了しましたか。」等のメッセージを表示部8に画面
表示させ、操作者による加振条件の入力終了指示の待機
状態に入り、当該指示入力の有無を監視する(ステップ
S5)。ここで、加振条件の入力終了指示が無ければ
(ステップS5;No)、制御部2はカウンタメモリの
加振パターンの指定回数の計数値nに”1”を追加
し、”n+1”とする(ステップS6)。そして、再度
ステップS3に戻り、加振条件の入力終了指示が有るま
でステップS3〜S6までの各処理を繰り返し実行す
る。
入力終了指示が有れば(ステップS5;Yes)、制御
部2はステップS3〜S6で抽出された1または複数の
加振パターンを抽出順に組み合せて、後述する一連の加
振データを生成する(ステップS7)。なお、抽出され
る複数の加振パターンは重複していてもよい。
た加振データに従って加振部6に制御信号を送信し、実
際に振動台5を振動制御する(ステップS8)。そし
て、振動検出部7に被試験体Wの振動状態を検出させる
と共に、検出結果を加振条件と共に表示部8に表示させ
(ステップS9)、加振制御処理を終了する。
御処理に基づく具体的処理例について詳述する。まず、
図4は加振制御処理(ステップS7)の実行に伴って生
成される加振データの一例を示す図である。
加振条件テーブル4aから加振パターン2→5→4を順
次抽出して生成される加振データである。すなわち、加
振データ4bは、加振時間データ領域41b、振動数デ
ータ領域42b、加振レベルデータ領域43bを有し、
1秒単位で記憶された加振時間データに対応する振動数
データ、及び加振レベルデータが夫々の対応領域に記憶
されて構成される。この様に、加振データ4bは加振制
御に必要な最小限のデータ群が時系列形式で機能的に整
列されるため、制御部2はデータ選択や並替処理等の負
荷を抑えた容易な加振制御を実行する。
応する加振条件の特性図であり、(a)は対振動数加速
度の特性図、(b)は同時間加速度の特性図である。図
5(a)において、該特性図が示す加振制御は、「a→
b」、「c→d」の様な加速レベルの変化を伴う定点加
振と、「e→f」の様な掃引加振が、一連の振動試験内
に複合的に組み合わされて形成されている。また、「c
→d」と「e→f」の様に同一の振動数で定点加振と掃
引加振の2種類の異なる加振モードを実行する事も可能
となる。
振動試験では「a→b」と「c→d」、及び「c→d」
と「e→f」の境界点で、加速度が経時的に非連続変化
する加振条件下における振動試験が実行される。また、
「c→d」の線分に示す様に、加速度が経時的に減少す
る加振条件下での振動試験を実行制御する事も可能であ
る。
振動試験装置1によれば、被試験体Wを保持する振動台
5と、振動数、加速度等の諸条件に基づいて定点加振と
掃引加振の各加振条件を設定する加振条件設定部3と、
加振条件設定部3により設定された各加振条件に従って
振動台5を振動制御する制御部2と、を備えて構成され
る。また、加振条件設定部3は、定点加振と掃引加振の
各加振条件を一連の振動試験の加振条件として一括して
設定し、制御部2は、一連の振動試験内で各加振条件に
基づく定点加振と掃引加振とを、組合せて複合的に振動
制御する。
な条件下で振動試験を行う事ができる。また、加振モー
ドの切替時における設定情報の再読込に伴うタイムラグ
を軽減することが可能となり、振動試験装置の信頼性を
向上できる。更に、上記設定情報の再読込を省略して振
動試験の効率化を図る事ができる。また、指定された振
動数をパラメータとして加振パターンを決定するため、
操作者は加振時間、加速度等の条件を指定しなくても、
該条件に対応する加振条件を自動設定することが可能と
なり、複数の条件を指定する場合に比べて、容易かつ迅
速に加振条件を設定できる。このため、振動試験装置の
利便性及び高速性を向上できる。この様に、振動試験装
置1によれば、操作者の条件設定時の容易な操作性を維
持しつつ、多様な条件下で振動試験を行う事ができる。
は、本発明に係る振動試験装置の好適な一例であり、こ
れに限定されるものではない。例えば、図2の加振条件
テーブル4aに格納される各条件データの種類(例え
ば、振幅、波長等)、既定値及びその間隔は任意であ
る。また、操作者が各条件値を任意に入力または選択す
る構成としてもよい。更に、スイープレート、スロープ
の変化率は定数でなくてもよい。これにより、操作者は
設定条件を所望の値に変更することが可能となり、より
多様な条件下で振動試験を行うことができる。このた
め、振動試験の信頼性を向上できる。
細動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない
範囲で適宜変更可能である。
持手段と、前記設定手段と、前記制御手段と、を備え、
前記制御手段は、一連の同一試験内で前記定点加振と掃
引加振を組合せて複合的に振動制御するため、異なる加
振モードを組合せた多様な条件下で振動試験を行う事が
できる。また、加振モードの切替時における設定情報の
再読込に伴うタイムラグを軽減することが可能となり、
振動試験装置の信頼性を向上できる。更に、上記設定情
報の再読込を省略して振動試験の効率化を図る事ができ
る。
載の発明の効果に加えて、同一の振動数で定点加振と掃
引加振の2種類の加振モードを組合せて実行する事が可
能となり、加速度、加速率(加速度の変化率)、振幅等
の異なるより多様な条件下における振動試験を実現でき
る。
載の発明の効果に加えて、加速度が経時的に非連続変化
する加振条件下での振動試験を実行制御する事が可能と
なり、加速度の急激な増加または減少時における被試験
体の振動耐性を適確に評価できる。このため、振動試験
装置の機能及び信頼性をより向上できる。
載の発明の効果に加えて、加速度が経時的に減少する加
振条件下での振動試験を実行制御する事が可能となり、
保持手段の加速時のみならず減速時における被試験体の
振動耐性を適確に評価できる。このため、振動試験装置
の機能及び利便性をより向上できる。
載の発明の効果に加えて、必ずしも振動数、加振時間、
加速度の全条件を指定しなくても、該条件に対応する加
振条件を自動設定することが可能となり、加振条件の構
成要素となる複数の条件を指定する場合に比べて、容易
かつ迅速に加振条件を設定できる。このため、振動試験
装置の利便性及び高速性を向上できる。
験装置1の機能的構成を示すブロック図である。
パターンの一例を示す図である。
を示すフローチャートである。
加振データの一例を示す図である。
図であり、(a)は対振動数加速度の特性図、(b)は
同時間加速度の特性図である。
であり、(a)は定点加振時における対振動数加速度の
特性図、(b)は同時間加速度の特性図、(c)は掃引
加振時における対振動数加速度の特性図、(d)は同時
間加速度の特性図である。
Claims (5)
- 【請求項1】被試験体を保持する保持手段と、 振動数、加速度等の諸条件に基づいて、定点加振と掃引
加振の各加振条件を設定する設定手段と、 前記設定手段により設定された各加振条件に従って、前
記保持手段を振動制御する制御手段と、 を備える振動試験装置において、 前記設定手段は、前記定点加振と掃引加振の各加振条件
を、一連の振動試験の加振条件として一括して設定し、 前記制御手段は、前記一連の振動試験内で前記各加振条
件に基づく前記定点加振と掃引加振とを、組合せて複合
的に振動制御することを特徴とする振動試験装置。 - 【請求項2】前記設定手段は、同一の振動数で異なる複
数の加振条件を設定することを特徴とする請求項1記載
の振動試験装置。 - 【請求項3】前記設定手段は、前記一連の振動試験内で
加速度が非連続的に変化する加振を含む加振条件を設定
することを特徴とする請求項1記載の振動試験装置。 - 【請求項4】前記設定手段は、加速度が経時的に減少す
る加振を含む加振条件を設定することを特徴とする請求
項1記載の振動試験装置。 - 【請求項5】前記設定手段は、振動数、加振時間、加速
度の諸条件の中から指定された、少なくとも1つの条件
に基づいて、前記定点加振または前記掃引加振の加振条
件を設定することを特徴とする請求項1記載の振動試験
装置。
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