JP2005069985A - Inspection device for vibration characteristics - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被測定物を加振し、前記被測定物を構成する1又は複数の測定対象部に取り付けられた振動センサからの各検出信号を振動解析手段で解析して前記被測定物の振動特性を検査する振動特性検査装置に関するものである。 In the present invention, the object to be measured is vibrated, and each detection signal from a vibration sensor attached to one or a plurality of measurement target parts constituting the object to be measured is analyzed by vibration analysis means. The present invention relates to a vibration characteristic inspection apparatus for inspecting vibration characteristics.
従来、製品の試作工程とか出荷前において、振動検査が行われるのが一般的である。特に、製品を構成する部材の有する固有振動が許容レベル以上の振動を生じる場合には、製品の品質保持等の観点からして制振構造の採用乃至は制振部材の付設を行うなどの手当てが必要となる。かかる振動特性検査装置として、複数種類の周波数で正弦振動を発生する加振装置が知られている。この加振装置は、加振源からの正弦振動を被測定物としての製品に機械的に伝達するための市販の加振ロッドを備える。そして、この振動特性検査装置は製品を構成する1又は複数の所要の部材に取り付けられた振動センサを有し、各振動センサからの検出信号を取り出して解析し、製品の振動特性を検査する振動解析手段であるFFT(Fast Fourier Transform)アナライザーが採用される。そして、加振ロッドとして直径8mm、長さ300mmのステンレス製のものが専用的に用いられている現状にある。 Conventionally, a vibration inspection is generally performed before a product prototype process or before shipment. In particular, when the natural vibrations of the members that make up the product cause vibrations that exceed the allowable level, measures such as adopting a damping structure or attaching damping members from the standpoint of maintaining product quality, etc. Is required. As such a vibration characteristic inspection device, a vibration device that generates sinusoidal vibrations at a plurality of types of frequencies is known. This vibration device includes a commercially available vibration rod for mechanically transmitting sinusoidal vibration from a vibration source to a product as an object to be measured. This vibration characteristic inspection apparatus has a vibration sensor attached to one or a plurality of required members constituting the product, and detects and analyzes the detection signal from each vibration sensor to detect the vibration characteristic of the product. An FFT (Fast Fourier Transform) analyzer, which is an analysis means, is employed. In addition, a stainless steel rod having a diameter of 8 mm and a length of 300 mm is exclusively used as the vibration rod.
加振ロッドは、加振源から製品に振動を伝達するものの、同時に加振ロッド自身も固有振動数で振動を励起され、この振動が製品側に伝達されてしまうことから、加振ロッドの固有振動数が振動検査上問題となる。すなわち、従来の加振ロッドは直径及び長さが固定されたものが採用されているため、被測定物の種類によっては製品内の振動測定部位が有する種々の固有振動数範囲内に加振ロッド自身の固有振動数が混在してしまう場合があり、この場合には製品からの振動か否かの判断が困難になる。特に、製品が写真処理装置の場合、この装置を構成する各部の有する固有振動数は2000Hz以下である一方、市販の加振ロッドは直径8mm、長さ300mmのステンレス製で、その固有共振振動数は212Hz,375Hz、625Hz近辺にあるため、加振ロッドの固有振動数が写真処理装置に対する検査範囲の周波数帯内に含まれてしまうこととなる。 The vibration rod transmits vibrations from the vibration source to the product, but at the same time, the vibration rod itself is excited at the natural frequency, and this vibration is transmitted to the product side. The frequency becomes a problem in vibration inspection. In other words, since a conventional vibration rod having a fixed diameter and length is adopted, depending on the type of the object to be measured, the vibration rod is within various natural frequency ranges of the vibration measurement site in the product. In some cases, its own natural frequency is mixed, and in this case, it is difficult to determine whether the vibration is from a product. In particular, when the product is a photographic processing apparatus, each component constituting this apparatus has a natural frequency of 2000 Hz or less, while a commercially available excitation rod is made of stainless steel having a diameter of 8 mm and a length of 300 mm, and its natural resonance frequency. Is in the vicinity of 212 Hz, 375 Hz, and 625 Hz, the natural frequency of the excitation rod is included in the frequency band of the inspection range for the photographic processing apparatus.
本発明は、上記課題を解決するために、被測定物の振動検査結果を可及的に正確に得る簡易な振動特性検査装置を提供することを目的としている。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a simple vibration characteristic inspection apparatus that obtains a vibration inspection result of an object to be measured as accurately as possible.
請求項1に記載の発明は、加振手段によって被測定物を加振し、前記被測定物を構成する1又は複数の測定対象部に取り付けられた振動センサからの各検出信号を振動解析手段で解析して前記被測定物の振動特性を検査する振動特性検査装置であって、前記加振手段は、加振源の振動を前記被測定物の適所に機械的に伝達する棒状体を備え、前記棒状体は、固有振動数が前記被測定物の各測定対象部の有する固有振動数よりも高いものであることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the object to be measured is vibrated by the vibration means, and each detection signal from the vibration sensor attached to one or a plurality of measurement target parts constituting the object to be measured is vibration analysis means. The vibration characteristic inspection apparatus for analyzing the vibration characteristic of the object to be measured by analyzing the vibration source, wherein the vibration means includes a rod-like body that mechanically transmits the vibration of the vibration source to an appropriate position of the object to be measured. The rod-like body is characterized in that the natural frequency is higher than the natural frequency of each measurement target portion of the object to be measured.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の振動特性検査装置において、前記棒状体は、ピアノ線材からなることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the vibration characteristic inspection apparatus according to the first aspect, the rod-shaped body is made of a piano wire.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の振動特性検査装置において、前記棒状体は、前記測定対象部の固有振動数の全てが2000Hz以下である場合に、長さが略100mm以下で、直径が略4.5mm以上を満たすものであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the vibration characteristic inspection apparatus according to the first or second aspect, the length of the rod-shaped body is approximately when all of the natural frequencies of the measurement target portion are 2000 Hz or less. The diameter is 100 mm or less and the diameter is approximately 4.5 mm or more.
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の振動特性検査装置において、前記棒状体は、前記測定対象部の固有振動数の全てが2000Hz以下である場合に、長さが略80mm以下で、直径が略4.0mm以上を満たすものであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vibration characteristic inspection apparatus according to the first or second aspect, the rod-shaped body has a length of approximately when the natural frequency of the measurement target portion is 2000 Hz or less. It is 80 mm or less and has a diameter satisfying approximately 4.0 mm or more.
請求項5に記載の発明は、請求項1又は2に記載の振動特性検査装置において、前記棒状体は、前記測定対象部の固有振動数の全てが2000Hz以下である場合に、長さが略50mm以下で、直径が略2.9mm以上を満たすものであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vibration characteristic inspection apparatus according to the first or second aspect, the length of the rod-shaped body is approximately when the natural frequency of the measurement target portion is 2000 Hz or less. The diameter is 50 mm or less and the diameter satisfies about 2.9 mm or more.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の振動特性検査装置において、前記棒状体を両端で固定支持する一対の固定具を有し、前記固定具の少なくとも一方は、前記棒状体の固定部位を変更可能であることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the vibration characteristic inspection apparatus according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a pair of fixtures that fix and support the rod-like body at both ends, and at least one of the fixtures is The fixing part of the rod-shaped body can be changed.
請求項1に記載の発明によれば、加振手段によって被測定物が加振され、前記被測定物を構成する1又は複数の測定対象部に取り付けられた振動センサからの各検出信号が振動解析手段に取り出されて解析され、前記被測定物の振動特性が検査される。この場合に、加振源の振動は棒状体を介して前記被測定物の適所に機械的に伝達される。棒状体は、その固有振動数が前記被測定物の各測定対象部の有する固有振動数よりも高くなるものを採用したので、検査に際しての加振時に生じる棒状体の共振振動が被測定物に伝達されても、容易に識別乃至分離することが可能となり、これにより可及的に正確な検査結果を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the object to be measured is vibrated by the vibration means, and each detection signal from the vibration sensor attached to one or a plurality of measurement target parts constituting the object to be measured vibrates. It is taken out and analyzed by the analyzing means, and the vibration characteristic of the object to be measured is inspected. In this case, the vibration of the excitation source is mechanically transmitted to a proper position of the object to be measured through the rod-shaped body. Since the rod-shaped body has a natural frequency higher than the natural frequency of each measurement target portion of the object to be measured, the resonance vibration of the rod-shaped body generated during the vibration during the inspection occurs in the object to be measured. Even if it is transmitted, it becomes possible to easily identify or separate, thereby obtaining as accurate an inspection result as possible.
請求項2に記載の発明によれば、前記棒状体はピアノ線材からなるので、所要の長さ寸法の棒状体を容易に得ることができる。 According to invention of Claim 2, since the said rod-shaped body consists of a piano wire, the rod-shaped body of a required length dimension can be obtained easily.
請求項3に記載の発明によれば、前記測定対象部の固有振動数の全てが2000Hz以下である場合に、長さが略100mm以下で、直径が略4.5mm以上を満たすピアノ線材は、固有振動数が2000Hz以上であるので、検出信号内において棒状体自身の振動の信号か否かの判断が容易となる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、前記測定対象部の固有振動数の全てが2000Hz以下である場合に、長さが略80mm以下で、直径が略4.0mm以上を満たすピアノ線材は、固有振動数が2000Hz以上であるので、検出信号内において棒状体自身の振動の信号か否かの判断が容易となる。 According to the fourth aspect of the present invention, when all the natural frequencies of the measurement target part are 2000 Hz or less, the piano wire satisfying a length of about 80 mm or less and a diameter of about 4.0 mm or more is obtained. Since the natural frequency is 2000 Hz or more, it is easy to determine whether the detection signal is a vibration signal of the rod-shaped body itself.
請求項5に記載の発明によれば、前記測定対象部の固有振動数の全てが2000Hz以下である場合に、長さが略50mm以下で、直径が略2.9mm以上を満たすピアノ線材は、固有振動数が2000Hz以上であるので、検出信号内において棒状体自身の振動の信号か否かの判断が容易となる。
According to the invention described in
請求項6に記載の発明によれば、前記棒状体の固定部位を変更可能としたので棒状体長の調節、すなわち固有振動数を、前記被測定物の各測定対象部の有する固有振動数帯域より高い方にずらす作業も容易となる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the fixing part of the rod-shaped body can be changed, the adjustment of the rod-shaped body length, that is, the natural frequency is determined from the natural frequency band of each measurement target portion of the object to be measured. The work of shifting to a higher one is also easy.
以下、図1〜3を用いて、本発明に係る振動特性検査装置を、被測定物としての写真処理装置の固有振動周波数の検査に適用した場合の実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the vibration characteristic inspection apparatus according to the present invention is applied to the inspection of the natural vibration frequency of a photographic processing apparatus as an object to be measured will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の一実施の形態にかかる振動特性検査装置の構成図である。振動特性検査装置1は、所定周波数の例えば正弦波の周期信号を発生する信号発生器2と、信号発生器2から出力される周期信号を電力増幅して励振信号を生成するアンプ3と、増幅後の励振信号を磁力に変換して機械振動に変換するべく内蔵されている加振源及びこの加振源に連結される振動伝達部としてのロッド部41を有する加振装置4と、写真処理装置10のロッド部41から振動が伝達される部位での加振信号を検出するロードセル5と、写真処理装置10の所定部位(写真処理装置10を構成する1又は複数の測定対象とするべき注目部位)に配置され、各部位での振動を検出する振動センサ6と、振動センサ6からの検出信号を取り込み、それらの周波数解析を行う振動解析装置7(振動解析手段)とから構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a vibration characteristic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The vibration characteristic inspection apparatus 1 includes a signal generator 2 that generates a periodic signal of, for example, a sine wave having a predetermined frequency, an
信号発生器2は、1又は複数チャネル(周波数分)の正弦波信号である周期信号を選択的に切り換えて出力可能な信号発生源で、周波数の切り換えは、マニュアルにより、あるいは所定の順番で予め所定時間ごとに設定されているものが採用されている。信号発生器2は、被測定物の固有振動数として可能性のある周波数帯域で周期信号を発生可能なものであり、写真処理装置10の所定部位では0〜2000Hzの周波数帯域に固有振動数が一致すると推測されるため、かかる範囲の周波数帯域での周期信号を発生可能なものが用いられる。加振装置4は、アンプ3からの励振信号を受け、例えば電磁力を利用して該周波数での機械振動(往復振動)を発生する加振源を内蔵する。ロッド部41は、加振装置4の本体から延設され、すなわち基端が加振源に連結され、先端が写真処理装置10の適所に当接されるもので、加振源の振動を写真処理装置10に、当接位置を介して伝達する。ロッド部41の詳細については後述する。ロードセル5は、必要に応じてロッド部41の先端と写真処理装置10の当接部位との間に介設され、写真処理装置10に振動を伝達すると共に、写真処理装置10に入力される加振信号を検出し、振動解析装置7に出力する。
The signal generator 2 is a signal generation source capable of selectively switching and outputting a periodic signal that is a sine wave signal of one or a plurality of channels (for frequencies). The frequency switching is performed manually or in advance in a predetermined order. What is set every predetermined time is adopted. The signal generator 2 is capable of generating a periodic signal in a frequency band that may be a natural frequency of the object to be measured, and has a natural frequency in a frequency band of 0 to 2000 Hz in a predetermined part of the
写真処理装置10は、例えば電子写真技術が適用された装置であり、入力されたデジタル画像データを感光材に画像として印刷するもので、表面を構成する1又は複数枚からなるカバーフレーム、フィルム搬送部、フィルム画像の光学的な読取部、読取り画像をチェックするため及び入力操作部からの入力内容を確認するためのモニタ部を備えると共に、焼き付け用の感光材料の収納部、感光材料搬送部、露光部、現像処理(現像、漂白、定着、安定)部、乾燥部及び排出部などを構成部材として備える。
The
振動センサ6は、例えば加速度センサ等の振動検出センサや圧電素子で構成されたもので、写真処理装置10のフレーム及び所望する1又は複数の測定対象位置(各測定対象部)に取り付けられる。各振動センサ6は信号線を有し、この信号線は振動解析装置7に接続されている。
The
振動解析装置7は、例えばFFT(Fast Fourier Transform)アナライザー等を備え、ロードセル5や振動センサ6の信号線から接続部を介して検出信号を取り込み可能になっている。振動解析装置7は、ロードセル5や振動センサ6から入力される信号を所定のサンプリング周期で、A/D (アナログ―ディジタル)変換することにより取り込み、フーリエ変換処理を実行して周波数―レベルで表わされるデータとして解析し、写真処理装置10の所定部位の固有振動数を検査する。検査結果は、モニタ71を設けておいて、これに横軸を周波数、縦軸を検出レベルとして、個別に、または複数の検出信号を同一座標軸内で、あるいは所定数の小画面に区分けして表示するようにしてもよい。各検出信号に対しては時分割にサンプリングするなどの方法で、全ての信号を取り込むことが可能となる。プリンタを接続して、これに解析結果を打ち出す態様としてもよい。振動解析装置7からの解析結果を出力(モニタ71、プリンタへの出力を含む)することで、各部位における固有振動数を認識することが可能となる。従って、設計者乃至は出荷前における品質管理作業者は、共振レベルが特に高い部位に対しては、設計段階であれば設計変更したり、制振構造を採用したりし、あるいは出荷時であれば制振部材を付設したり、取り付けの不具合のチェックを行ったりするなどの改善策等が図れる。
The vibration analysis device 7 includes, for example, an FFT (Fast Fourier Transform) analyzer and the like, and can capture a detection signal from a signal line of the
図2は、図1に示すロッド部の構造図である。ロッド部41は、加振装置4の本体からボルト締め等で突設される、例えばステンレス製のロッド状を有する固定具411と、固定具411に締め付けにより取り付けられる、後述する条件を充足する長さ及び直径を有する線材(棒状体)、好ましくはピアノ線材410(SWP−B;JIS G 3522、及びJIS G 3502に規定)と、線材410の先端を同じく締め付けにより固定する固定具412とを有してなる。固定具411と固定具412とは一対構造であり、この固定具412の他端には必要に応じて設けられるロードセル5が取り付けられている。そして、線材410が(両端を固定具411、412に固定されて)張設されるように、写真処理装置10が加振装置に対して所定距離だけ離間して配置される。なお、被測定物である写真処理装置10は振動が効率的に(減衰を可及的に抑制して)検出し得るべく、吊り下げにより乃至は所要数の支持点部で持ち上げることにより支持されている。
FIG. 2 is a structural diagram of the rod portion shown in FIG. The
図3は、図2に示す長さ固定具の構造図で、(A)は締め付け前の状態を示す斜視図、(B)は締め付け後の状態を示す斜視図である。なお、固定具411,412は同一構造であるので、固定具411を代表して説明する。
FIG. 3 is a structural diagram of the length fixing tool shown in FIG. 2, (A) is a perspective view showing a state before fastening, and (B) is a perspective view showing a state after fastening. Since the
固定具411は、線材410を内嵌する孔を有する本体部411aと、本体部411aの先端部に小径に形成して延設され、線材410を内嵌する孔を有する雄ネジが螺刻された雄ネジ部411bと、雄ネジ部411bの先端面であって孔の外側周囲から周方向に分割された所用数本の、先端に向かって肉薄に形成された絞り突片部411cとを有すると共に、絞り突片部411cを外嵌する筒体を有し、基端側の適所寸法分だけ内表面に雄ネジ部411bと螺合する雌ネジが螺刻された締め付け部411dを有して構成されている。
The
線材410は、締め付け部411d、絞り突片部411c、雄ネジ部411b及び本体部411aの順で内嵌され、本体部411aへの挿入寸法を調整した状態で、締め付け部411dを回転させて雄ネジ部411bと螺合していくことで、締め付け部411dの筒面が絞り突片部411cを介して線材410を締め付け、固定具411に固定するようにしている。絞り突片部411cの厚みは基端から先端に向けて連続的に薄くなっていると共に、筒内面が小径とされているため、線材410の直径に応じて、締め付け部411dの絞り突片部411cに対する締め付け位置が変わることで、直径の多少異なる線材410に対しても好適に締め付け固定ができるようにしている。もっとも、直径の著しく異なる(例えば、倍近く異なる)線材410に対しても好適に締め付け固定ができるように、絞り突片部411cの筒内径及び締め付け部411dの絞り突片部411cに対する締め付け部位の径の異なる、複数種類の固定具411、412が用意され、用いる線材410の直径に応じて交換して使用される構成であってもよい。
The
一般に、線材410の固有振動数は、長さが短い程、また直径が大きい程を高くなる。すなわち、線材410の固有振動数が写真処理装置10の所定部位での固有振動数と一致乃至は近似すると、振動解析装置7に出力される検出信号が写真処理装置10の所定部位の共振によるものか、ロッド部41の共振によるものか判断できなくなり、写真処理装置10の固有振動数に対する正確な検査結果を得ることができなくなる。従って、線材410の固有振動数が写真処理装置10の所定部位の有する固有振動数よりも高くなるように、線材410の長さ寸法及び径が設定される。
In general, the natural frequency of the
以下に、振動特性検査装置1に用いるに好適な線材410の長さ及び直径を説明する。図2で示すロッド部で用いるに好適な線材の長さ及び直径を測定するための実験を行った。実験結果を表1で示す。なお、実験は、図1に示す振動特性検査装置1を用いて行い、写真処理装置10ではなく線材410の所定部位、例えば長さ方向の中間位置に振動センサ6を取り付けて、振動解析装置7でロッド部41の固有振動数を測定することで行った。実験において、加振周波数として、300Hz、500Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hzの正弦振動が、線材410としてピアノ線材(SWP−B)が用いられ、線長100mm、80mm、50mmのもの、線径2.0mm、2.9mm、3.2mm、4.0mm、0.5mmのものの、計15種類が用いられた。この実験において、表1に示すように下記(1)〜(4)の結論が得られた。
Hereinafter, the length and diameter of the
(1)線長100mmで線径2.0mmのピアノ線材は、300Hz、500Hzの周波数の加振に対して共振しなかった。このことから、線長100mmで線径2.0mmのピアノ線材の固有振動数は500Hzより高い。固有振動数は、ピアノ線の線長が短くなるほど、また直径が太くなるほど高くなるため、300〜500Hz付近の固有周波数を有する被測定物を測定する場合には、線径が2.0以上で、線長が100mm以下の線材410を用いることが好ましいことが判る。
(1) The piano wire having a wire length of 100 mm and a wire diameter of 2.0 mm did not resonate with respect to excitation with frequencies of 300 Hz and 500 Hz. From this, the natural frequency of a piano wire having a wire length of 100 mm and a wire diameter of 2.0 mm is higher than 500 Hz. The natural frequency increases as the length of the piano wire becomes shorter and the diameter becomes thicker. Therefore, when measuring an object to be measured having a natural frequency near 300 to 500 Hz, the wire diameter is 2.0 or more. It can be seen that it is preferable to use the
(2)線径2.0mmで線長100mmのピアノ線材は、1000Hzの周波数の加振に対しては共振し、線径2.0mmで線長50、80mmのピアノ線材は共振しなかった。このことから、線径2.0mmで線長100mmのピアノ線材の固有振動数は、1000Hz付近であり、線径2.0mmで線長50、80mmのピアノ線材の固有振動数は、1000Hz付近でない。従って、1000Hz付近の固有振動数を有する被測定物を測定する場合には、線材410として、線径で2.0以上、線長で80mm以下のピアノ線材を用いることが好ましいことが判る。
(2) The piano wire having a wire diameter of 2.0 mm and a wire length of 100 mm resonated with vibration at a frequency of 1000 Hz, and the piano wire having a wire diameter of 2.0 mm and a wire length of 50 and 80 mm did not resonate. Therefore, the natural frequency of a piano wire having a wire diameter of 2.0 mm and a wire length of 100 mm is around 1000 Hz, and the natural frequency of a piano wire having a wire diameter of 2.0 mm and a wire length of 50 and 80 mm is not around 1000 Hz. . Therefore, it can be seen that when measuring an object to be measured having a natural frequency around 1000 Hz, it is preferable to use a piano wire having a wire diameter of 2.0 or more and a wire length of 80 mm or less as the
また、線長100mmで線径2.9mmのピアノ線材は、1000Hzの周波数の加振に対して共振しなかった。このことから、線長100mmで線径2.9mmのピアノ線材の固有振動数は、1000Hz付近でない。従って、1000Hz付近の固有振動数を有する被測定物を測定する場合には、線材410として、線長で100mm以下、線径で2.9mm以上のピアノ線材を用いることが好ましいことが判る。
In addition, the piano wire having a wire length of 100 mm and a wire diameter of 2.9 mm did not resonate with respect to excitation with a frequency of 1000 Hz. From this, the natural frequency of the piano wire having a wire length of 100 mm and a wire diameter of 2.9 mm is not around 1000 Hz. Therefore, it is understood that when measuring an object having a natural frequency near 1000 Hz, it is preferable to use a piano wire having a wire length of 100 mm or less and a wire diameter of 2.9 mm or more as the
(3)線長100mmで線径3.2mmのピアノ線材は、1500Hzの周波数の加振に対して共振し、線長100mmで線径4.0mmのピアノ線材は共振しなかった。このことから、線長100mmで線径3.2mmのピアノ線材の固有振動数は、1500Hz付近であり、線長100mmで線径4.0mmのピアノ線材の固有振動数は、1500Hz付近でない。従って、1500Hz付近の固有振動数を有する被測定物を測定する場合には、線材410として、線長で100mm以下、線径で4.0mm以上のピアノ線材を用いることが好ましいことが判る。
(3) A piano wire with a wire length of 100 mm and a wire diameter of 3.2 mm resonated with vibration at a frequency of 1500 Hz, and a piano wire with a wire length of 100 mm and a wire diameter of 4.0 mm did not resonate. From this, the natural frequency of a piano wire having a wire length of 100 mm and a wire diameter of 3.2 mm is around 1500 Hz, and the natural frequency of a piano wire having a wire length of 100 mm and a wire diameter of 4.0 mm is not around 1500 Hz. Therefore, it can be seen that when measuring an object having a natural frequency near 1500 Hz, it is preferable to use a piano wire having a wire length of 100 mm or less and a wire diameter of 4.0 mm or more as the
また、線長80mmで線径2.9mmのピアノ線材は、1500Hzの周波数の加振に対して共振するが、線長80mmで線径3.2mmのピアノ線材は共振しなかった。このことから、線長80mmで線径2.9mmのピアノ線材の固有振動数は、1500Hz付近であり、線径3.2mmで線長80mmのピアノ線材の固有振動数は、1500Hz付近でない。従って、1500Hz付近の固有振動数を有する被測定物を測定する場合には、線材410として、線径で3.2mm以上、線長で80mm以下のピアノ線材を用いることが好ましいことが判る。
Also, the piano wire with a wire length of 80 mm and a wire diameter of 2.9 mm resonates with vibration at a frequency of 1500 Hz, but the piano wire with a wire length of 80 mm and a wire diameter of 3.2 mm did not resonate. Therefore, the natural frequency of a piano wire having a wire length of 80 mm and a wire diameter of 2.9 mm is around 1500 Hz, and the natural frequency of a piano wire having a wire diameter of 3.2 mm and a wire length of 80 mm is not around 1500 Hz. Therefore, it can be seen that when measuring an object to be measured having a natural frequency around 1500 Hz, it is preferable to use a piano wire having a wire diameter of 3.2 mm or more and a wire length of 80 mm or less as the
また、線長50mmで線径2.0mmのピアノ線材は、1500Hzの周波数の加振に対して共振しなかった。このことから、線長50mmで線径2.0mmのピアノ線材の固有振動数は、1500Hz付近でない。従って、1500Hz付近の固有振動数を有する被測定物を測定する場合には、線材410として、線長で50mm以下、線径で2.0mm以上のピアノ線材を用いることが好ましいことが判る。
Further, the piano wire having a wire length of 50 mm and a wire diameter of 2.0 mm did not resonate with respect to the vibration with a frequency of 1500 Hz. From this, the natural frequency of the piano wire having a wire length of 50 mm and a wire diameter of 2.0 mm is not around 1500 Hz. Therefore, it can be seen that when measuring an object to be measured having a natural frequency around 1500 Hz, it is preferable to use a piano wire having a wire length of 50 mm or less and a wire diameter of 2.0 mm or more as the
(4)線長100mmで線径4.0mmのピアノ線材は、2000Hzの周波数の加振に対して共振し、線長100mmで線径4.5mmのピアノ線は共振しなかった。このことから、線長100mmで線径4.0mmのピアノ線材の固有振動数は2000Hz付近であり、線長100mmで線径4.5mmのピアノ線材の固有振動数は2000Hz付近でない。従って、2000Hz付近の固有振動数を有する被測定物を測定する場合には、線材410として、線長で100mm以下、線径で4.5mm以上のピアノ線材を用いることが好ましいこと判る。
(4) The piano wire with a wire length of 100 mm and a wire diameter of 4.0 mm resonated with vibration at a frequency of 2000 Hz, and the piano wire with a wire length of 100 mm and a wire diameter of 4.5 mm did not resonate. Therefore, the natural frequency of a piano wire having a wire length of 100 mm and a wire diameter of 4.0 mm is around 2000 Hz, and the natural frequency of a piano wire having a wire length of 100 mm and a wire diameter of 4.5 mm is not around 2000 Hz. Therefore, when measuring an object having a natural frequency near 2000 Hz, it is understood that it is preferable to use a piano wire having a wire length of 100 mm or less and a wire diameter of 4.5 mm or more as the
また、線径3.2mmで線長80mmのピアノ線材は、2000Hz付近の周波数の加振に対して共振し、線径4.0mmで線長80mmのピアノ線材は共振しなかった。このことから、線径3.2mmで線長80mmのピアノ線材の固有振動数は2000Hz付近であり、線径4.0mmで線長80mmのピアノ線材の固有振動数は2000Hz付近である。従って、2000Hz付近の固有振動数を有する被測定物を測定する場合には、線材410として、線径で4.0mm以上、線長で80mm以下のピアノ線材を用いることが好ましいことが判る。
In addition, the piano wire with a wire diameter of 3.2 mm and a wire length of 80 mm resonated with vibration at a frequency near 2000 Hz, and the piano wire with a wire diameter of 4.0 mm and a wire length of 80 mm did not resonate. From this, the natural frequency of a piano wire having a wire diameter of 3.2 mm and a wire length of 80 mm is around 2000 Hz, and the natural frequency of a piano wire having a wire diameter of 4.0 mm and a wire length of 80 mm is around 2000 Hz. Therefore, it can be seen that when measuring an object having a natural frequency around 2000 Hz, it is preferable to use a piano wire having a wire diameter of 4.0 mm or more and a wire length of 80 mm or less as the
また、線長50mmで線径2.0mmのピアノ線材は、2000Hzの周波数の加振に対して共振するが、線長50mmで線径2.9mmのピアノ線材は共振しなかった。このことから、線長50mmで線径2.0mmのピアノ線材の固有振動数は2000Hz付近であり、線長50mmで線径2.9mmのピアノ線材の固有振動数は2000Hz付近である。従って、2000Hz付近の固有振動数を有する被測定物を測定する場合には、線材410として、線長で50mm以下、線径で2.9mm以上のピアノ線材を用いることが好ましいことが判る。
Also, the piano wire with a wire length of 50 mm and a wire diameter of 2.0 mm resonates with vibration at a frequency of 2000 Hz, but the piano wire with a wire length of 50 mm and a wire diameter of 2.9 mm did not resonate. From this, the natural frequency of a piano wire having a wire length of 50 mm and a wire diameter of 2.0 mm is around 2000 Hz, and the natural frequency of a piano wire having a wire length of 50 mm and a wire diameter of 2.9 mm is around 2000 Hz. Therefore, it can be seen that when measuring an object having a natural frequency of around 2000 Hz, it is preferable to use a piano wire having a wire length of 50 mm or less and a wire diameter of 2.9 mm or more as the
上記実験結果から、振動特性検査装置1では、写真処理装置10の固有振動数を検査し、一般的に写真処理装置10の所定部位の固有振動数が2000Hz以下であることから、線材410として、線径で4.5mm以上、線長で100mm以下のピアノ線材又は線径で4.0mm以上、線長で80mm以下のピアノ線材、若しくは線径で2.9mm以上、線長で50mm以下のピアノ線材を用いることが、写真処理装置10の固有振動数の検査結果に影響を与えることを効果的に防止可能であり好ましいことが示される。従って、振動特性検査装置1では、線材410としてかかる線長及び線径に設定されたものが用いられる。なお、線材410の線長及び線径は、これに限定されず、被測定物の固有振動数が含まれると推定される周波数帯域に応じて、ロッド部41が被測定物の固有振動数が含まれると推測される周波数帯域以上の固有振動数となるように設定されればよい。
From the above experimental results, the vibration characteristic inspection apparatus 1 inspects the natural frequency of the
上述した振動特性検査装置1の作用について説明する。まず、複数チャンネルのうち1のチャンネルが選択され、信号発生器2で所定の周波数の周期信号が発生され、アンプ3で信号発生器2から出力される周期信号を電力増幅して励振信号が生成されて、加振装置4に出力される。加振装置4の加振源では、励起信号の周波数に基づいた所定の周波数で機械振動が発生されて、ロッド部41を介してロードセル5に伝達され、ロードセル5に取り付けられている写真処理装置10に振動が伝達される。ここで、ロードセル5では、写真処理装置10に伝達される加振が加振信号として検出され、信号線を介して振動解析装置7に出力される。また、振動センサ6では、所定部位での写真処理装置10の振動が検出信号として検出され、該検出信号が信号線を介して振動解析装置7へ出力される。
The operation of the above-described vibration characteristic inspection apparatus 1 will be described. First, one of a plurality of channels is selected, a signal generator 2 generates a periodic signal having a predetermined frequency, and an
振動解析装置7では、ロードセル5や振動センサ6から入力される信号が所定のサンプリング周期でA/D変換することにより取り込まれ、フーリエ変換処理が実行されて周波数レベルで表されるデータとして解析され、解析結果がモニタ71に表示されて示される。次に、信号発生器2のチャンネルが切り換えられ、信号発生器2で異なった周波数の周期信号が発生され、加振装置4の加振源で異なった周波数の機械振動が発生される。この様にして、信号発生器2の所望のチャンネルに順次切り換えられて、加振装置4の加振源で0〜2000Hzの周波数帯域で複数種類の機械振動が発生されて写真処理装置10に伝達されることで、複数種類の加振に応じた写真処理装置10の振動が検出されるため、写真処理装置10の固有振動数が正確に測定される。
In the vibration analyzer 7, signals input from the
上述した本発明の一実施の形態にかかる振動特性検査装置1では、線材410の固有振動数が、写真処理装置10の所定部位の固有振動数が含まれると推測される周波数帯域(2000Hz)よりも高くなるように構成されているため、写真処理装置10が加振によって共振している際に、線材410が共振するということがなく、線材410の共振の影響を効果的に防止可能となり、写真処理装置10の固有振動数の検査結果を正確に測定することができる。
In the vibration characteristic inspection apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, the natural frequency of the
なお、本発明では、振動センサ6が複数用いられるに限られず、1個のみ用いて一箇所のみで写真処理装置10の振動を検出してもよい。また、ロッド部41の構成は上記に限定されず、例えば、固定具411、412の構成が線材410の長さを調節できない構成であってもよいが、固定具411、412のうち少なくとも1の部材が線材410の長さを調節可能である方が、線材410の固定周波数を微調整可能であるため好ましい。また、本発明では、線材410としてピアノ線材を用いたが、被測定物よりもロッド部41の固有振動数を高く設定することが可能である振動伝達媒体(加振装置4で発生した振動を被測定物へ伝達する媒体)であればよく、別の部材(すなわち、棒状体)が用いられても良い。また、被測定物は、写真処理装置に限定されず、写真処理装置内の個々の部品や、冷蔵庫やテレビ等の通常の使用による振動で共振することが好ましくない他の装置であってもよい。
In the present invention, the
1 振動特性検査装置
4 加振装置(加振手段)
410 線材(棒状体)
411、412 固定具
6 振動センサ
7 振動解析装置(振動解析手段)
10 写真処理装置(被測定物)
1 Vibration characteristic inspection device 4 Excitation device (excitation means)
410 Wire rod (rod-like body)
411, 412
10 Photo processing equipment (measurement object)
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- 2003-08-27 JP JP2003303305A patent/JP2005069985A/en not_active Withdrawn
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