JP2011080894A - Unbalance measuring apparatus, standard vibration exciter and unbalance measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転機械のセッティングのアンバランスを計測するアンバランス計測装置、及び該アンバランス計測装置に装着されアンバランス計測装置の再現性を確認する為の基準加振機及び該基準加振機を用いたアンバランス計測方法に関するものである。 The present invention relates to an unbalance measuring device for measuring an unbalance of a setting of a rotating machine, a reference shaker mounted on the unbalance measuring device and confirming reproducibility of the unbalance measuring device, and the reference shaker The present invention relates to an unbalance measurement method using a slab.
回転機械、例えば過給器等では、前記アンバランスが高速回転時の振動を引起し、振動による騒音、製品寿命に大きく影響するので、アンバランス修正の為、過給器をアンバランス計測装置に装着し、過給器を高速運転させて、アンバランス量の検出、アンバランスの修正を行っている。 In a rotating machine such as a turbocharger, the unbalance causes vibration during high-speed rotation, which greatly affects noise and product life due to vibration. It is installed and the supercharger is operated at high speed to detect the unbalance amount and correct the unbalance.
先ず、図6に於いて、従来のアンバランス計測装置について概略を説明する。 First, referring to FIG. 6, an outline of a conventional unbalance measuring apparatus will be described.
図中、1は棒バネ2に支持された振動台であり、該振動台1に座板3を介して取付けマウント4が取付けられ、該取付けマウント4に回転機械、例えば過給器5が水平に取付けられる。
In the figure, reference numeral 1 denotes a vibration table supported by a
前記取付けマウント4は、タービン車室を兼ねており、前記取付けマウント4に高圧の圧縮空気を供給することで、タービン翼車6が回転し、更に回転軸7を介して連結されたコンプレッサ翼車8が回転する様になっている。
The
前記タービン翼車6、前記コンプレッサ翼車8が回転することで発する振動は、前記座板3に取付けた振動検出器、例えば加速度センサ9によって検出され、前記タービン翼車6、前記コンプレッサ翼車8の回転数は、前記回転軸7の軸端に対峙して設けられた回転検出器11により検出される様になっている。
The vibration generated by the rotation of the
前記加速度センサ9及び前記回転検出器11で検出された、振動、回転数は、それぞれ振動検出信号、回転数検出信号として演算器12に入力される様になっており、該演算器12は両検出信号に基づき、アンバランス量と位置を演算する。
The vibration and the rotation speed detected by the
上記アンバランス計測装置では、回転機械のアンバランス量を所定の精度で安定して検出する為、適宜校正を行う必要がある。又、計測の対象となる回転機械を変更する場合は、変更された回転機械に合わせて、取付けマウント4も変更する必要があり、該取付けマウント4の取付け状態、例えばボルトに締付け具合によって再現性に影響を与えることがある。この為、取付けマウント4が変更された場合にも、校正が必要である。
In the above-described unbalance measuring device, it is necessary to calibrate appropriately in order to stably detect the unbalance amount of the rotating machine with a predetermined accuracy. Further, when changing the rotating machine to be measured, it is necessary to change the
従来校正は、振動特性等、機械的特性が既知の基準回転体を前記取付けマウント4に取付け、基準回転体を回転させることで、アンバランス計測装置の校正を行っていた。
In the conventional calibration, an unbalance measuring device is calibrated by attaching a reference rotator having known mechanical characteristics such as vibration characteristics to the
然し乍ら、基準回転体の劣化や、基準回転体の取付け条件による振動状態の変化、バラツキが発生し、基準回転体の加振力の再現性が悪いという問題があった。この為、アンバランス計測装置で得られた計測結果が、基準回転体の加振力の再現性の悪さか、或はアンバランス計測装置の再現性の悪さなのかを分別して確認することが困難であった。 However, there has been a problem that the reproducibility of the excitation force of the reference rotator is poor due to deterioration of the reference rotator, changes in the vibration state due to the mounting conditions of the reference rotator, and variations. For this reason, it is difficult to identify whether the measurement results obtained with the unbalance measuring device are poor in reproducibility of the excitation force of the reference rotating body or poor in reproducibility of the unbalance measuring device. Met.
更に、回転機械の振動特性を計測した場合に、計測結果が回転機械の装着異常を含む場合があるが、従来のアンバランス計測装置によるアンバランス計測では、計測結果が装着異常を含んでいるかどうかを判断することが困難であり、又装着異常が確認された場合も、装着異常部位の特定は更に困難であった。 Furthermore, when measuring the vibration characteristics of a rotating machine, the measurement result may include abnormal mounting of the rotating machine, but in the unbalance measurement using the conventional unbalance measuring device, whether the measurement result includes abnormal mounting. It is difficult to determine the wearing abnormality, and even when the wearing abnormality is confirmed, it is further difficult to specify the wearing abnormality site.
本発明は斯かる実情に鑑み、アンバランス計測装置の再現性の向上を図ると共に、該アンバランス計測装置に取付ける基準加振機の加振力の再現性の向上を図り、更に、基準加振機に起因する再現性を低下される原因の判別を容易とし、基準加振機の適正な設置を容易とし、基準加振機に起因する再現性の低下を防止し、又、アンバランス計測に於ける作業性の向上を図るものである。 In view of such circumstances, the present invention aims to improve the reproducibility of the unbalance measuring device, to improve the reproducibility of the excitation force of the reference shaker attached to the unbalance measuring device, and to further improve the reference excitation. This makes it easy to determine the cause of reduced reproducibility caused by the machine, facilitates the proper installation of the reference shaker, prevents the drop in reproducibility caused by the reference shaker, and is used for unbalance measurement. It is intended to improve the workability in this.
本発明は、計測対象の回転機械又は既知の加振力を発する振動発生器が装着される取付けマウントと、該取付けマウントに取付けられた振動センサと、加振力を検出する力センサと、前記振動発生器に加振力を発生させる様制御する制御装置と、前記振動センサ、前記力センサからの検出信号に基づき前記取付けマウントの振動特性を演算する演算器とを具備し、前記取付けマウントに振動発生器が装着された状態で、前記制御装置は前記力センサ及び前記振動センサからの検出信号に基づき前記振動発生器が発生する加振力が所定値となる様前記振動発生器を制御する様構成したアンバランス計測装置に係るものである。 The present invention includes a mounting mount to which a rotating machine to be measured or a vibration generator that generates a known excitation force is attached, a vibration sensor attached to the attachment mount, a force sensor that detects the excitation force, A control device for controlling the vibration generator to generate an exciting force; and the vibration sensor, and a calculator for calculating vibration characteristics of the mounting mount based on a detection signal from the force sensor. With the vibration generator attached, the control device controls the vibration generator based on the force sensor and a detection signal from the vibration sensor so that the excitation force generated by the vibration generator becomes a predetermined value. The present invention relates to an unbalance measuring apparatus configured in the same manner.
又本発明は、前記振動発生器は、一方向の加振力を発生し、前記取付けマウントに対して直交する2姿勢で装着可能であり、前記演算器は前記振動発生器が各姿勢で発生した加振力に対する振動特性を演算すると共に、一方の姿勢で得られた一方の振動特性と他方の姿勢で得られた他方の振動特性とを位相を90゜ずらして合成するアンバランス計測装置に係るものである。 Further, according to the present invention, the vibration generator generates an oscillating force in one direction and can be mounted in two postures orthogonal to the mounting mount, and the calculator generates the vibration generator in each posture. An unbalance measuring device that calculates vibration characteristics with respect to the applied excitation force and synthesizes one vibration characteristic obtained in one posture and the other vibration characteristic obtained in the other posture with a phase shift of 90 °. It is concerned.
又本発明は、表示装置を更に具備し、前記演算器は、前記振動発生器を装着して得られた基準振動特性を有し、前記取付けマウントに計測対象の回転機械を装着して得られた計測振動特性と前記基準振動特性とを前記表示装置に表示するアンバランス計測装置に係るものである。 The present invention further includes a display device, wherein the computing unit has a reference vibration characteristic obtained by mounting the vibration generator, and is obtained by mounting a rotating machine to be measured on the mounting mount. Further, the present invention relates to an unbalance measuring device that displays the measured vibration characteristics and the reference vibration characteristics on the display device.
又本発明は、前記演算器は、前記回転機械のセッティング異常に対するサンプル振動特性を具備し、該サンプル振動特性及び前記基準振動特性と計測振動特性とを前記表示装置に表示するアンバランス計測装置に係るものである。 According to the present invention, there is provided an unbalance measuring device in which the computing unit has a sample vibration characteristic against an abnormal setting of the rotating machine, and displays the sample vibration characteristic, the reference vibration characteristic, and the measured vibration characteristic on the display device. It is concerned.
又本発明は、回転機械のアンバランスを計測するアンバランス計測装置に装着され、該アンバランス計測装置に再現性確認の為の加振力を発生する基準加振機であって、前記アンバランス計測装置の取付けマウントに装着され、一方向の加振力を発生する振動発生器と、前記取付けマウントに取付けられ、前記加振力の作用方向の振動を検出する振動センサと、加振力を検出する力センサと、前記振動発生器が発生する加振力を制御する制御装置とを具備し、該制御装置は前記振動センサが検出した信号と、前記加振力を検出する力センサが検出した信号とに基づき前記加振力が所定の値となる様、前記振動発生器を制御する様構成した基準加振機に係るものである。 The present invention is also a reference exciter that is mounted on an unbalance measuring device for measuring an imbalance of a rotating machine and generates an excitation force for confirming reproducibility in the unbalance measuring device. A vibration generator that is mounted on a mounting mount of a measuring device and generates a unidirectional vibration force, a vibration sensor that is mounted on the mounting mount and detects vibration in the direction of action of the vibration force, and a vibration force A force sensor for detecting, and a control device for controlling the excitation force generated by the vibration generator. The control device detects a signal detected by the vibration sensor and a force sensor for detecting the excitation force. The reference vibration exciter is configured to control the vibration generator so that the excitation force becomes a predetermined value based on the received signal.
又本発明は、前記振動発生器は前記取付けマウントに対して直交する2方向に取付け姿勢を変更可能であり、前記取付けマウントには前記振動発生器の取付け姿勢に対応して2つの振動センサが設けられ、前記振動発生器により直交する2方向で加振力を発生可能とした基準加振機に係るものである。 According to the present invention, the vibration generator can be mounted in two directions orthogonal to the mounting mount, and the mounting mount has two vibration sensors corresponding to the mounting position of the vibration generator. The present invention relates to a reference vibration exciter that is capable of generating an excitation force in two directions orthogonal to each other by the vibration generator.
又本発明は、上記したアンバランス計測装置により回転機械のアンバランスを計測するアンバランス計測方法に於いて、前記振動発生器を装着して基準振動特性を取得する工程と、計測対象の回転機械を装着して計測振動特性を取得する工程と、前記基準振動特性との比較により回転機械のセッティング異常を判断するアンバランス計測方法に係るものである。 According to the present invention, there is provided an unbalance measuring method for measuring an unbalance of a rotating machine by the above-described unbalance measuring apparatus, a step of acquiring a reference vibration characteristic by mounting the vibration generator, and a rotating machine to be measured And a step of acquiring the measured vibration characteristics by attaching to the unbalance measuring method of determining a setting abnormality of the rotating machine by comparison with the reference vibration characteristics.
又本発明は、前記回転機械のセッティング異常に対するサンプル振動特性を取得する工程と、前記基準振動特性、前記サンプル振動特性と前記計測振動特性との比較により回転機械のセッティング異常の種類、セッティング異常の部位を判断するアンバランス計測方法に係るものである。 The present invention also includes a step of obtaining a sample vibration characteristic for the setting abnormality of the rotating machine, and a comparison of the reference vibration characteristic, the sample vibration characteristic and the measured vibration characteristic to determine the type of setting abnormality of the rotating machine and the setting abnormality. The present invention relates to an unbalance measurement method for determining a part.
本発明によれば、計測対象の回転機械又は既知の加振力を発する振動発生器が装着される取付けマウントと、該取付けマウントに取付けられた振動センサと、加振力を検出する力センサと、前記振動発生器に加振力を発生させる様制御する制御装置と、前記振動センサ、前記力センサからの検出信号に基づき前記取付けマウントの振動特性を演算する演算器とを具備し、前記取付けマウントに振動発生器が装着された状態で、前記制御装置は前記力センサ及び前記振動センサからの検出信号に基づき前記振動発生器が発生する加振力が所定値となる様前記振動発生器を制御する様構成したので、前記振動発生器の共振点近傍で加振力が急激に増大することが抑制され、計測データの再現性、計測精度、信頼性が向上する。 According to the present invention, a mounting mount to which a rotating machine to be measured or a vibration generator for generating a known excitation force is attached, a vibration sensor attached to the attachment mount, a force sensor for detecting the excitation force, A control device that controls the vibration generator to generate an excitation force; and a calculator that calculates vibration characteristics of the mounting mount based on a detection signal from the vibration sensor and the force sensor. In a state where the vibration generator is mounted on the mount, the control device controls the vibration generator so that the excitation force generated by the vibration generator becomes a predetermined value based on the detection signal from the force sensor and the vibration sensor. Since it is configured to control, it is possible to suppress a sudden increase in excitation force in the vicinity of the resonance point of the vibration generator, thereby improving the reproducibility, measurement accuracy, and reliability of measurement data.
又本発明によれば、前記振動発生器は、一方向の加振力を発生し、前記取付けマウントに対して直交する2姿勢で装着可能であり、前記演算器は前記振動発生器が各姿勢で発生した加振力に対する振動特性を演算すると共に、一方の姿勢で得られた一方の振動特性と他方の姿勢で得られた他方の振動特性とを位相を90゜ずらして合成するので、一方向の加振力を発生する前記振動発生器により、回転による加振力を発生させた場合と同等の振動特性を計測でき、装置の簡略化、低コスト化を図ることができる。 Further, according to the present invention, the vibration generator generates a unidirectional excitation force and can be mounted in two postures orthogonal to the mounting mount. The vibration characteristics for the excitation force generated in step 1 are calculated, and one vibration characteristic obtained in one posture and the other vibration characteristic obtained in the other posture are synthesized with a phase shift of 90 °. The vibration generator that generates the directional excitation force can measure vibration characteristics equivalent to the case where the excitation force is generated by rotation, thereby simplifying the device and reducing the cost.
又本発明によれば、表示装置を更に具備し、前記演算器は、前記振動発生器を装着して得られた基準振動特性を有し、前記取付けマウントに計測対象の回転機械を装着して得られた計測振動特性と前記基準振動特性とを前記表示装置に表示するので、前記基準振動特性に対する計測振動特性の再現性、更に前記基準振動特性に対する計測振動特性の異常について容易に判断が可能となる。 According to the invention, it further comprises a display device, wherein the computing unit has a reference vibration characteristic obtained by mounting the vibration generator, and the mounting mount is mounted with a rotating machine to be measured. Since the measured vibration characteristics and the reference vibration characteristics obtained are displayed on the display device, the reproducibility of the measurement vibration characteristics with respect to the reference vibration characteristics and the abnormality of the measurement vibration characteristics with respect to the reference vibration characteristics can be easily determined. It becomes.
又本発明によれば、前記演算器は、前記回転機械のセッティング異常に対するサンプル振動特性を具備し、該サンプル振動特性及び前記基準振動特性と計測振動特性とを前記表示装置に表示するので、セッティング異常について、セッティング異常の種類、部位の判断が容易になり、セッティング異常を修正する場合の作業性が向上する。 According to the present invention, the computing unit has a sample vibration characteristic for a setting abnormality of the rotating machine, and displays the sample vibration characteristic, the reference vibration characteristic, and the measured vibration characteristic on the display device. Regarding the abnormality, it becomes easy to determine the type and part of the setting abnormality, and the workability in correcting the setting abnormality is improved.
又本発明によれば、回転機械のアンバランスを計測するアンバランス計測装置に装着され、該アンバランス計測装置に再現性確認の為の加振力を発生する基準加振機であって、前記アンバランス計測装置の取付けマウントに装着され、一方向の加振力を発生する振動発生器と、前記取付けマウントに取付けられ、前記加振力の作用方向の振動を検出する振動センサと、加振力を検出する力センサと、前記振動発生器が発生する加振力を制御する制御装置とを具備し、該制御装置は前記振動センサが検出した信号と、前記加振力を検出する力センサが検出した信号とに基づき前記加振力が所定の値となる様、前記振動発生器を制御する様構成したので、前記振動発生器が発生する加振力が安定し、計測データの再現性、計測精度、信頼性が向上する。 According to the present invention, there is provided a reference exciter that is attached to an unbalance measuring device for measuring an imbalance of a rotating machine and generates an excitation force for confirming reproducibility in the unbalance measuring device. A vibration generator that is mounted on the mounting mount of the unbalance measuring device and generates a unidirectional vibration force, a vibration sensor that is mounted on the mounting mount and detects vibration in the direction of action of the vibration force, A force sensor for detecting a force and a control device for controlling the excitation force generated by the vibration generator, the control device detecting a signal detected by the vibration sensor and a force sensor for detecting the excitation force The vibration generator is controlled so that the excitation force becomes a predetermined value based on the detected signal, so that the excitation force generated by the vibration generator is stabilized and the reproducibility of the measurement data Improved measurement accuracy and reliability That.
又本発明によれば、前記振動発生器は前記取付けマウントに対して直交する2方向に取付け姿勢を変更可能であり、前記取付けマウントには前記振動発生器の取付け姿勢に対応して2つの振動センサが設けられ、前記振動発生器により直交する2方向で加振力を発生可能としたので、回転による加振力に対する振動特性の計測を安価な装置で計測することができる。 Further, according to the present invention, the vibration generator can change the mounting posture in two directions orthogonal to the mounting mount, and the mounting mount has two vibrations corresponding to the mounting posture of the vibration generator. Since the sensor is provided and the vibration generator can generate the excitation force in two directions orthogonal to each other, the measurement of the vibration characteristic with respect to the excitation force due to the rotation can be measured with an inexpensive apparatus.
又本発明によれば、上記したアンバランス計測装置により回転機械のアンバランスを計測するアンバランス計測方法に於いて、前記振動発生器を装着して基準振動特性を取得する工程と、計測対象の回転機械を装着して計測振動特性を取得する工程と、前記基準振動特性との比較により回転機械のセッティング異常を判断するので、回転機械のセッティング異常の判断が容易であり、セッティング異常の状態で取得した計測結果を排除でき計測精度の向上、信頼性の向上が図れる。 According to the present invention, in the unbalance measuring method for measuring the unbalance of the rotating machine by the above-described unbalance measuring device, the step of acquiring the reference vibration characteristic by mounting the vibration generator, Since a rotating machine setting abnormality is determined by comparing the reference vibration characteristic with the process of obtaining the measured vibration characteristics by mounting the rotating machine, the setting abnormality of the rotating machine can be easily determined. Acquired measurement results can be eliminated and measurement accuracy and reliability can be improved.
又本発明によれば、前記回転機械のセッティング異常に対するサンプル振動特性を取得する工程と、前記基準振動特性、前記サンプル振動特性と前記計測振動特性との比較により回転機械のセッティング異常の種類、セッティング異常の部位を判断するので、セッティング異常があった場合にセッティング異常の種類、セッティング異常の部位の特定を迅速に行え、セッティング異常の修正が短時間で行え、計測作業の短縮、効率化が図れる等の優れた効果を発揮する。 According to the present invention, the step of obtaining the sample vibration characteristic for the setting abnormality of the rotating machine, the type of setting abnormality of the rotating machine, the setting by comparing the reference vibration characteristic, the sample vibration characteristic and the measured vibration characteristic Since the location of the abnormality is determined, the type of setting abnormality and the location of the setting abnormality can be quickly identified when there is a setting abnormality, and the setting abnormality can be corrected in a short time, thereby shortening the measurement work and improving efficiency. Exhibits excellent effects such as.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1、図2は、本発明が実施されるアンバランス計測装置の模式図であり、図1、図2中、図6中で示したものと同等のものには同符号を付してある。 1 and 2 are schematic views of an unbalance measuring apparatus in which the present invention is implemented. In FIG. 1 and FIG. 2, the same components as those shown in FIG. .
取付けマウント4が棒バネ2を介して設置されており、前記取付けマウント4には回転機械(図示せず)が着脱可能であると共に回転機械の代りに既知の加振力付与可能な基準加振機15が着脱可能となっている。尚、図示していないが、アンバランス計測装置は計測結果を表示する表示装置を具備している。
A mounting
該基準加振機15は、前記取付けマウント4に固定する為の固定ベース16を具備し、該固定ベース16には加振機本体17が取付けられ、更に該加振機本体17には力センサ18を介して振動発生器19が取付けられている。前記固定ベース16は水平軸線を中心に90°回転させ前記取付けマウント4に取付け可能であり、従って、前記加振機本体17は前記取付けマウント4に対して90°姿勢が変更可能であり、前記振動発生器19も水平位置と鉛直位置に設置可能となっている。
The
尚、前記加振機本体17を前記固定ベース16に対して90°回転可能としてもよく、或は前記振動発生器19を前記加振機本体17に対して水平位置、鉛直位置のいずれかに取付け変えられる様にしてもよい。
The vibrator
前記振動発生器19が水平位置に設置された状態(図1参照)では、前記振動発生器19は前記加振機本体17に水平方向の加振力を発生し、前記振動発生器19が鉛直位置に設置された状態(図2参照)では、前記加振機本体17に鉛直方向の加振力を発生する様になっている。又、前記振動発生器19が水平位置、鉛直位置のいずれの状態でも、前記振動発生器19の中心線、即ち加振力の作用線は前記回転軸7の中心を通過する様になっている。
In a state where the
尚、振動発生器19としては、偏心した回転体をモータにより高速で回転させて振動を発する回転型加振機、或は慣性マスが振動する反力で加振力を発生する慣性型加振機等が用いられる。又、本実施例では、安定した正弦波状の加振力を発する慣性型加振機を用いることが好ましい。
The
又、前記基準加振機15は前記振動発生器19の加振力を制御する為の、制御装置21を具備している。
The
該制御装置21は、制御部22、正弦波オシレータ23、振動発生駆動部24を具備し、前記振動発生器19が正弦波で加振力を発生する様、該振動発生器19の駆動を制御している。又、後述する水平方向振動センサ25、鉛直方向振動センサ26からのフィードバック信号に基づき前記振動発生器19の加振力が一定となる様に該振動発生器19の駆動を制御している。
The
前記取付けマウント4には、水平方向の振動を検出する水平方向振動センサ25、鉛直方向の振動を検出する鉛直方向振動センサ26がそれぞれ設けられ、前記水平方向振動センサ25、前記鉛直方向振動センサ26が検出した検出信号は演算器27に入力される。
The mounting
又、前記水平方向振動センサ25、前記鉛直方向振動センサ26が検出した検出信号は、フィードバック信号として前記制御装置21に入力される。
The detection signals detected by the horizontal
以下、前記基準加振機15を用いてアンバランス計測装置の再現性の確認及び校正をする作用について説明する。
Hereinafter, the operation of checking and calibrating the reproducibility of the unbalance measuring apparatus using the
先ず、図1に示される様に、前記振動発生器19が水平位置に設けられた場合を説明する。
First, as shown in FIG. 1, the case where the
前記正弦波オシレータ23により所定周波数の正弦波が発せられ、正弦波は前記振動発生駆動部24に入力される。該振動発生駆動部24は入力された正弦波に基づき正弦波状の加振力を発する様、前記振動発生器19を駆動する。
The
正弦波状の加振力が前記振動発生器19より前記加振機本体17に加えられる。従って、前記取付けマウント4には前記加振機本体17を介して水平方向で、正弦波状且つ所定周波数の加振力が付与される。
A sinusoidal excitation force is applied from the
前記水平方向振動センサ25は水平方向の振動を検出し、検出結果は前記演算器27及び前記制御部22に入力される。又、前記力センサ18は前記振動発生器19の加振力を検出し、検出結果は前記演算器27及び前記制御部22に入力される。前記鉛直方向振動センサ26は鉛直方向の振動を検出するので、前記振動発生器19によって水平方向の加振力が与えられている状態では、前記鉛直方向振動センサ26からの信号は、ないか無視できる状態である。更に、前記鉛直方向振動センサ26からの信号は、電気的に遮断する様にしてもよい。
The
前記演算器27は、検出された振動及び加振力に基づき前記取付けマウント4のインピーダンス(振動特性)を演算する。演算されたインピーダンスは、グラフ化されて、図示しない表示装置に表示される。
The
ここで、前記振動発生器19の加振力をFsinωt、前記水平方向振動センサ25の出力が加振力に対して位相φを持つαsin(ωt+φ)とすると、前記取付けマウント4の機械インピーダンスI(ω)は、
I(ω)=αsin(ωt+φ)/Fsinωt
で与えられる。
Here, if the excitation force of the
I (ω) = αsin (ωt + φ) / Fsinωt
Given in.
従って、計測した取付けマウント4の機械インピーダンスIが、その周波数での基準インピーダンスに一致しているか否か、或は許容できる誤差範囲内にあるか否かにより、水平方向についての再現性の確認が行える。
Therefore, the reproducibility in the horizontal direction can be confirmed depending on whether the measured mechanical impedance I of the mounting
又、前記水平方向振動センサ25からの振動の信号、及び前記力センサ18からの加振力の信号は、前記演算器27内部の記憶部(図示せず)に水平振動特性として記憶される。
The vibration signal from the
次に、前記振動発生器19を鉛直の位置に変更し、同様に前記制御装置21により前記振動発生器19を駆動制御する。該振動発生器19は前記取付けマウント4に鉛直方向の加振力を与える。
Next, the
鉛直方向の振動は、前記鉛直方向振動センサ26によって検出され、又この時の加振力は前記力センサ18によって検出され、両検出結果は前記演算器27に入力される。尚、この場合も、前記水平方向振動センサ25から発せられる信号は電気的に遮断してもよい。
Vertical vibration is detected by the
前記演算器27は、上記したと同様にして取付けマウント4の機械インピーダンスIを演算する。同様にして、計測した取付けマウント4の機械インピーダンスIが、その周波数での基準インピーダンスに一致しているか否か、或は許容できる誤差範囲内にあるか否かにより、鉛直方向についての再現性の確認が行える。
The
更に、前記鉛直方向振動センサ26からの振動の信号、及び前記力センサ18からの加振力の信号は、前記演算器27内部の記憶部(図示せず)に鉛直振動特性として記憶される。
Further, the vibration signal from the
上記した様に、前記振動発生器19の取付け位置を変更することで、水平方向、鉛直方向それぞれについての機械インピーダンスIを計測でき、又基準インピーダンスとの比較で再現性を確認することができる。
As described above, by changing the mounting position of the
次に、前記演算器27に記憶された、水平振動特性及び鉛直振動特性に基づき、取付けマウント4に回転する加振力、即ち高速回転体が回転して付与された加振力に対する振動特性を得ることができる。
Next, based on the horizontal vibration characteristics and the vertical vibration characteristics stored in the
即ち、前記水平振動特性に対して前記鉛直振動特性を90゜位相をずらして合成することで、高速回転体が回転して発する振動、該振動によって付与された加振力に対する、機械インピーダンス、振動特性が得られ、製品の計測により近い状態でアンバランス計測装置の再現性を確認、評価することができる。この時、想定される回転体の振動に応じて、位相をずらす量を90°以外の値としてもよい。 That is, by synthesizing the vertical vibration characteristic with a 90 ° phase shift with respect to the horizontal vibration characteristic, vibration generated by rotation of the high-speed rotating body, mechanical impedance, vibration against the excitation force applied by the vibration Characteristics can be obtained, and the reproducibility of the unbalance measuring device can be confirmed and evaluated in a state closer to the measurement of the product. At this time, the phase shift amount may be a value other than 90 ° in accordance with the assumed vibration of the rotating body.
前記振動発生器19は周波数を変更しながら加振力を前記加振機本体17に付与するが、前記振動発生器19自体共振点を有しており、共振点近傍で加振力を発生させた場合、図3に示される様に、加振力が急激に増大する。この為、計測データ再現性が損われる。
The
前記制御部22には、前記水平方向振動センサ25、前記鉛直方向振動センサ26から振動検出信号がフィードバックされていると共に前記力センサ18によって検出された加振力検出信号がフィードバックされている。
A vibration detection signal is fed back from the horizontal
前記制御部22は、フィードバックされた振動検出信号、加振力検出信号に基づき、加振力が一定となる様に、基準加振力に対する偏差信号を前記振動発生駆動部24に発し、該振動発生駆動部24では、偏差が0となる様に前記振動発生器19への駆動信号を制御する。
Based on the vibration detection signal and the excitation force detection signal fed back, the
図4は、加振力をフィードバック制御した場合の、加振力の状態を示しており、加振力をフィードバック制御することで、振動発生器19自体の共振点近傍でも、一定の加振力を発生することができる。
FIG. 4 shows the state of the excitation force when the excitation force is feedback-controlled, and a constant excitation force is obtained even in the vicinity of the resonance point of the
前記振動発生器19がどの様な周波数でも、一定の加振力を与えることで、アンバランス計測装置の振動特性の計測が安定し、精度の高い校正を実行することが可能となる。
When the
次に、アンバランス計測装置の校正が完了し、該アンバランス計測装置によって回転機械(以下ワークと称す)のアンバランスを計測する場合、ワークが適正にアンバランス計測装置に装着されなければ、計測結果がワークのアンバランスによるものか、或はワークの装着(セッティング)の影響を受けたものかが不明瞭となり、計測結果の信頼性、再現性が低下する。 Next, when calibration of the unbalance measuring device is completed and the unbalance of the rotating machine (hereinafter referred to as a workpiece) is measured by the unbalance measuring device, if the workpiece is not properly attached to the unbalance measuring device, the measurement is performed. It becomes unclear whether the result is due to workpiece imbalance or the effect of workpiece mounting (setting), and the reliability and reproducibility of the measurement results are reduced.
又、計測結果がセッティング異常であると判断された場合でも、どこの部位が不良であるかを特定するのは困難である。例えば、所要部位のボルトの再締めをし、アンバランス計測を行い、セッティングの状態を確認し、更にセッティング異常であると、他の部位についてボルトの再締めをし、アンバランス計測を再度行う等、試行錯誤的な方法で行っている。 Further, even when it is determined that the measurement result is a setting abnormality, it is difficult to specify which part is defective. For example, retighten the bolts at the required part, perform unbalance measurement, check the setting status, and if the setting is abnormal, retighten the bolt at other parts and perform unbalance measurement again. , In a trial and error manner.
本実施例では、アンバランス計測装置による計測結果からセッティング異常であるかどうか、更にどこの部位でセッティング異常があるかを判別できる様にし、セッティングの状態に影響されない計測結果を取得できる様にし、更にセッティング異常があった場合でも、容易に原因の推定ができ、迅速なセッティング異常の修正を可能とし、アンバランス計測の向上が図れる。以下、アンバランス計測装置に於けるワークのセッティング異常の判別について説明する。 In this embodiment, it is possible to determine whether there is a setting abnormality from the measurement result by the unbalance measuring device, and in which part the setting abnormality is present, so that a measurement result that is not affected by the setting state can be obtained, In addition, even if there is a setting abnormality, the cause can be easily estimated, the setting abnormality can be corrected quickly, and imbalance measurement can be improved. Hereinafter, determination of workpiece setting abnormality in the unbalance measuring apparatus will be described.
基準加振機15を用いて、アンバランス計測装置の振動特性のデータを取得し、基準振動特性データとして前記演算器27に格納しておく。
Using the
又、過去のセッティング異常があった場合の振動特性のデータに基づき、或は、更に、意図的にセッティング異常を起して振動特性のデータを取得し、セッティング異常の種類、部位に対応する振動特性を収集して、サンプル振動特性としてデータ化する。 Also, based on the vibration characteristic data when there is a past setting abnormality, or further intentionally causing a setting abnormality to acquire vibration characteristic data, the vibration corresponding to the type and part of the setting abnormality Characteristics are collected and converted into data as sample vibration characteristics.
図5(A)は、基準加振機15を用いて取得した基準振動特性30を示している。
FIG. 5A shows a reference vibration characteristic 30 acquired using the
次に、前記取付けマウント4にワークをセットし、計測して振動特性を取得し、その結果が図5(B)であったとする。計測で得られた計測振動特性と、基準振動特性とを同一画面に重合せて表示する。図5(B)に示す振動特性では、基準振動特性に対して計測振動特性のピーク値が低周波側にずれている。
Next, it is assumed that a workpiece is set on the mounting
ピーク値が低周波側にずれる原因としては、例えばワークの緩みに原因することが分かっていれば、サンプル振動特性のデータより、ワークの緩みであると判断される。 If it is known that the peak value is shifted to the low frequency side, for example, if it is known that the peak value is caused by looseness of the workpiece, it is determined from the sample vibration characteristic data that the workpiece is loosened.
又、図5(C)に示される様に、基準振動特性に対し、低周波側に小さなピークが計測されている。この場合は、同様に低周波側に小さなピークが計測される原因が取付けマウントの緩みであると分かっていれば、振動特性のデータと比較することで、取付けマウント4の緩み等が原因として考えられる。
In addition, as shown in FIG. 5C, a small peak is measured on the low frequency side with respect to the reference vibration characteristic. In this case, if it is known that the reason why a small peak is measured on the low frequency side is the looseness of the mounting mount, the looseness of the mounting
図5(D)は他の計測で得られた振動特性で、基準振動特性のピーク値より高周波側にピークが現れている。 FIG. 5D is a vibration characteristic obtained by other measurement, and a peak appears on the higher frequency side than the peak value of the reference vibration characteristic.
この高周波側のピークが、過給機のみで計測され、基準加振機15での計測で高周波側のピークが計測できない場合は、過給機のセッティング異常以外の原因、例えば流体による外乱であると考えられる。
If the high frequency side peak is measured only by the supercharger and the high frequency side peak cannot be measured by the measurement by the
上記した様に、基準振動特性を保存し、該基準特性と計測基準特性とを比較し、更に予め取得してあるサンプル振動特性と比較することで、セッティング異常の有無、更に設定不良の部位の特定、推測が可能となり、計測データに異常があった場合に迅速な対応が可能となる。 As described above, the reference vibration characteristic is stored, the reference characteristic is compared with the measurement reference characteristic, and further compared with the sample vibration characteristic acquired in advance, whether there is a setting abnormality, and further, the setting failure part. Identification and estimation are possible, and prompt response is possible when there is an abnormality in the measurement data.
尚、上記説明では前記振動発生器19の取付け姿勢を水平、鉛直としたが、水平、鉛直に限らず、直交する2方向の姿勢で取付けられればよい。
In the above description, the mounting posture of the
1 振動台
2 棒バネ
4 取付けマウント
15 基準加振機
16 固定ベース
17 加振機本体
18 力センサ
19 振動発生器
21 制御装置
22 制御部
23 正弦波オシレータ
24 振動発生駆動部
25 水平方向振動センサ
26 鉛直方向振動センサ
27 演算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaking table 2
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012132460A1 (en) | 2011-03-31 | 2012-10-04 | Unicharm Corporation | Water-absorbent article |
JP2015179005A (en) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社東芝 | Inspection device and abnormality detection method |
EP4163614A1 (en) * | 2021-10-07 | 2023-04-12 | Hofmann Mess- und Auswuchttechnik GmbH & Co. KG | Automatic calibration device for balancing machines and method for automatic calibration |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009119303A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 株式会社Ihi | Standard exciter |
-
2009
- 2009-10-08 JP JP2009234201A patent/JP2011080894A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009119303A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 株式会社Ihi | Standard exciter |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012132460A1 (en) | 2011-03-31 | 2012-10-04 | Unicharm Corporation | Water-absorbent article |
JP2015179005A (en) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社東芝 | Inspection device and abnormality detection method |
EP4163614A1 (en) * | 2021-10-07 | 2023-04-12 | Hofmann Mess- und Auswuchttechnik GmbH & Co. KG | Automatic calibration device for balancing machines and method for automatic calibration |
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