JP2022094861A - Impact analyzer - Google Patents
Impact analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022094861A JP2022094861A JP2020207987A JP2020207987A JP2022094861A JP 2022094861 A JP2022094861 A JP 2022094861A JP 2020207987 A JP2020207987 A JP 2020207987A JP 2020207987 A JP2020207987 A JP 2020207987A JP 2022094861 A JP2022094861 A JP 2022094861A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- series data
- batter
- amplitude spectrum
- impact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 61
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 20
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、打撃分析装置に関し、特に、打撃装置の打撃を分析する打撃分析装置に関する。 The present invention relates to a hitting analyzer, and more particularly to a hitting analyzer that analyzes the hitting of the hitting device.
従来、打撃装置は、例えば、設計値が1800~3000vpmの打撃を対象物に対して行う。このような打撃装置は、使用を続けていると、構成部品の摩耗等により、打撃数が設計値より低下する場合があり、低下していれば、所定の性能を発揮するための修理等が必要になる。
このため、打撃装置において、適正な打撃が行われているかを分析する必要がある。
Conventionally, the hitting device hits an object with a design value of 1800 to 3000 vpm, for example. If such a hitting device continues to be used, the number of hits may be lower than the design value due to wear of components, etc., and if it is lower, repairs, etc. to achieve the specified performance may be performed. You will need it.
Therefore, it is necessary to analyze whether or not the batter is properly hit.
このような打撃装置の打撃を判定する装置として、ブレーカによる打撃のたびに発生する油圧圧力が逆止弁を介してアキュムレータに蓄圧され、蓄圧された油圧圧力が飽和した時の圧力を測定することによってブレーカの打撃力を判定する打撃力判定装置が提案されている(特許文献1参照)。 As a device for determining the impact of such a striking device, the hydraulic pressure generated each time the striking by the breaker is accumulated in the accumulator via the check valve, and the pressure when the accumulated hydraulic pressure is saturated is measured. Has proposed a striking force determining device for determining the striking force of a breaker (see Patent Document 1).
ところで、打撃装置は、対象物に対して、連続的に打撃を行う。
しかしながら、特許文献1の打撃力判定装置によれば、蓄圧された油圧圧力が飽和した時の圧力を測定することによって、ある時点におけるブレーカの打撃力を判定できるものの、連続的に打撃を行う打撃装置において、連続的な打撃を分析することはできない。
By the way, the hitting device continuously hits the object.
However, according to the hitting force determination device of
本発明は、打撃装置における、連続的な打撃を分析することが可能な打撃分析装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a batter analyzer capable of analyzing a continuous batter in a batter device.
(1) 打撃装置の打撃を分析する打撃分析装置であって、
所定間隔で、前記打撃装置における打撃によって変動する測定値を取得する測定値取得手段と、
前記所定間隔で連続的に取得された複数の前記測定値の時系列の変動を波形で示す時系列データを生成する時系列データ生成手段と、
前記時系列データに基づき、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成する振幅スペクトル生成手段と、を備える打撃分析装置。
(1) A batter analyzer that analyzes the batter of a batter.
A measured value acquisition means for acquiring a measured value that fluctuates due to a hit in the hitting device at predetermined intervals, and
A time-series data generation means for generating time-series data showing a time-series variation of a plurality of the measured values continuously acquired at a predetermined interval as a waveform, and a time-series data generation means.
A striking analyzer comprising an amplitude spectrum generating means for generating an amplitude spectrum showing an cumulative value of amplitude for each frequency based on the time series data.
本発明の打撃分析装置の(1)の構成によれば、打撃分析装置は、測定値取得手段と、時系列データ生成手段と、振幅スペクトル生成手段と、を備え、打撃装置の打撃を分析する。
測定値取得手段は、所定間隔で、打撃装置における打撃によって変動する測定値を取得する。
時系列データ生成手段は、所定間隔で連続的に取得された複数の測定値の時系列の変動を波形で示す時系列データを生成する。
振幅スペクトル生成手段は、時系列データに基づき、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成する。
According to the configuration of (1) of the impact analyzer of the present invention, the impact analyzer includes a measured value acquisition means, a time series data generation means, and an amplitude spectrum generation means, and analyzes the impact of the impact analyzer. ..
The measured value acquisition means acquires measured values that fluctuate due to impact in the striking device at predetermined intervals.
The time-series data generation means generates time-series data showing the time-series fluctuations of a plurality of measured values continuously acquired at predetermined intervals in a waveform.
The amplitude spectrum generation means generates an amplitude spectrum showing the cumulative value of the amplitude for each frequency based on the time series data.
このように、所定間隔(例えば、5ms等)で、打撃装置における打撃によって変動する測定値(例えば、打撃による圧力値、や打撃力の計測値等)を取得する。
次に、所定間隔で連続的に取得された複数の測定値の時系列の変動を波形で示す時系列データを生成する。
そして、この波形で示された時系列データに基づき、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成する。
In this way, at predetermined intervals (for example, 5 ms, etc.), the measured values (for example, the pressure value due to the hitting, the measured value of the hitting force, etc.) that fluctuate due to the hitting in the hitting device are acquired.
Next, time-series data showing the time-series fluctuations of a plurality of measured values continuously acquired at predetermined intervals in a waveform is generated.
Then, based on the time-series data shown by this waveform, an amplitude spectrum showing the cumulative value of the amplitude for each frequency is generated.
ここで、打撃装置において、打撃を行うと、この打撃によって生じた振動等が打撃装置に残り、このような振動等が残った状態で、次の打撃が行われ、さらに複雑な振動等となっていき、この複雑な振動等が測定値に表れてくる。このため、打撃によって変動する測定値を、所定間隔で連続的に取得し、時系列の変動を波形で示す時系列データにしても、多様な振幅の波が、それぞれ多様な周波数で測定され、取得した測定値のままでは、どの波が、有効な打撃として生じたものかを判断するのは困難である。 Here, when a batter is hit in the hitting device, the vibration or the like generated by the hitting remains in the hitting device, and the next hit is performed with such vibration or the like remaining, resulting in more complicated vibration or the like. Then, this complicated vibration etc. appears in the measured value. Therefore, even if the measured values that fluctuate due to impact are continuously acquired at predetermined intervals and the time-series fluctuations are shown as waveforms, waves of various amplitudes are measured at various frequencies. With the obtained measurements, it is difficult to determine which wave was the effective impact.
本発明によれば、時系列データに基づき、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成するので、振幅の累積値が最も多い周波数が明確になる。振幅の累積値が最も多い周波数が、有効な打撃の周期と推測することができる。例えば、振幅の累積値が最も多い周波数が、適正に整備された状態の打撃装置におけるものと、測定時におけるものとの相違が大きければ、測定時における打撃装置が適正に打撃を行えていないと判断することが可能となる。 According to the present invention, since the amplitude spectrum showing the cumulative value of the amplitude for each frequency is generated based on the time series data, the frequency having the largest cumulative value of the amplitude becomes clear. It can be inferred that the frequency with the highest cumulative amplitude is the effective striking cycle. For example, if the frequency with the highest cumulative amplitude is different between the one in the properly maintained batter and the one at the time of measurement, the batter at the time of measurement cannot hit properly. It becomes possible to judge.
したがって、打撃装置における、連続的な打撃を分析することが可能な打撃分析装置を提供できる。 Therefore, it is possible to provide a batter analysis device capable of analyzing a continuous batter in a batter device.
(2) 前記時系列データ生成手段は、前記測定値取得手段で取得された前記測定値の平均値を、前記測定値から減算した補正測定値で、前記時系列データを生成する(1)に記載の打撃分析装置。 (2) The time-series data generation means generates the time-series data with a corrected measurement value obtained by subtracting the average value of the measurement values acquired by the measurement value acquisition means from the measurement value (1). The impact analyzer described.
これにより、時系列データにおいて、測定値を、プラスの値(平均値より大きい値)とマイナスの値(平均値より小さい値)として示すことが可能となり、測定値の変化を波形とした分析しやすくなる。 This makes it possible to show the measured value as a positive value (value larger than the average value) and a negative value (value smaller than the average value) in the time series data, and analyze the change in the measured value as a waveform. It will be easier.
(3) 前記累積値が最も高い前記周波数に、所定値を乗算することで、前記打撃装置の所定時間当りの実効打撃回数を算出する実効打撃回数算出手段を、更に備える(1)又は(2)に記載の打撃分析装置。 (3) Further provided with (1) or (2) or (2) or (2) or (2) ). The impact analyzer.
これにより、振幅スペクトルにおいて、累積値が最も高い周波数から算出された実効打撃回数と、例えば、設計上の打撃回数(例えば、流体の圧力変動により駆動している打撃装置であれば、圧力変動回数等)と、を対比することで、測定時における打撃装置において、適正な打撃回数が維持されているかを判断することが可能となる。 As a result, in the amplitude spectrum, the effective number of hits calculated from the frequency with the highest cumulative value and, for example, the number of hits by design (for example, in the case of a hitting device driven by the pressure fluctuation of the fluid, the number of pressure fluctuations). Etc.) and), it is possible to determine whether the appropriate number of hits is maintained in the hitting device at the time of measurement.
(4) 前記振幅スペクトル生成手段により生成された前記振幅スペクトルを、記憶する記憶手段と、
前記振幅スペクトル生成手段により生成された前記振幅スペクトルを、表示手段に表示する制御を行う表示制御手段と、を更に備え、
前記記憶手段は、互いに異なるタイミングで生成された複数の前記振幅スペクトルを、それぞれ記憶し、
前記表示制御手段は、互いに異なるタイミングで生成された複数の前記振幅スペクトルを、重ねて表示する制御を行う(1)から(3)のいずれかに記載の打撃分析装置。
(4) A storage means for storing the amplitude spectrum generated by the amplitude spectrum generation means, and a storage means.
Further provided with a display control means for controlling the display of the amplitude spectrum generated by the amplitude spectrum generation means on the display means.
The storage means stores a plurality of the amplitude spectra generated at different timings from each other.
The impact analyzer according to any one of (1) to (3), wherein the display control means controls to superimpose and display a plurality of the amplitude spectra generated at different timings.
このように、互いに異なるタイミングで生成された複数の振幅スペクトルを、重ねて表示することで、例えば、整備直後の振幅スペクトルと、所定の点検期間後(例えば、1年後等)の振幅スペクトルと、を重ねて表示することで、全体的な周波数における振幅の累積値の変化が一覧的に確認できる。よって、打撃装置における、連続的な打撃の分析が容易になる。 In this way, by displaying a plurality of amplitude spectra generated at different timings in an overlapping manner, for example, an amplitude spectrum immediately after maintenance and an amplitude spectrum after a predetermined inspection period (for example, one year later) can be displayed. By overlaying and displaying, the change in the cumulative value of the amplitude at the overall frequency can be confirmed in a list. Therefore, it becomes easy to analyze the continuous hitting in the hitting device.
本発明によれば、打撃装置における、連続的な打撃を分析することが可能な打撃分析装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a hitting analyzer capable of analyzing continuous hitting in a hitting device.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、同一の構成には、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
図1は、本発明の実施形態に係る打撃分析装置を、打撃装置に取り付けた状態を説明する図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same configurations are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a batter analyzer according to an embodiment of the present invention is attached to a batter device.
(全体構成)
打撃分析装置1は、打撃装置100の打撃を検知する検知部5と、打撃装置100の打撃を分析する制御部10と、制御部10の分析結果を表示する表示手段20と、を備え、打撃装置100の打撃を分析する。
(overall structure)
The
ここで、打撃装置100は、通常、1800~3000vpmで打撃を繰り返しており、打撃力を計測すると、全て一定ではなく、増減を繰り返している。ただし、打撃力の増減は、周期的に起きており、規則性が認められた。
そこで、打撃分析装置1は、打撃装置100における打撃によって変動する測定値を取得し、この測定値に基づき、測定値の変動の傾向を分析することで、打撃装置の打撃の分析を可能とするものである。
Here, the
Therefore, the
本実施形態の打撃装置100は、例えば、枠体110にセットされた鋳造製品(図示無し)を、打撃部120により連続的に打撃する(図1に示す例では、打撃装置100の内部のピストン(図示無し)の上昇下降運動に伴い、下降時に打撃部120にピストンが衝突する)ことで、打撃部120の先端が、連続的に鋳造製品に衝撃荷重を加え、鋳造製品の中子砂を除去する。
図1に示す例では、鋳造製品を設置する位置(打撃部120により打撃が行われる位置)に、打撃分析装置1の検知部5を配置している。
The
In the example shown in FIG. 1, the
図1に示す例では、検知部5は、シリンダ51と、ピストン52と、交換可能部材53と、検知手段54と、を備える。
シリンダ51は、内部に非圧縮性流体が封入されている。
ピストン52は、シリンダ51にスライド移動自在に取り付けられており、打撃装置100の打撃部120によりスライド可能方向に移動し、打撃装置100の打撃部120による打撃による圧力を、シリンダ51の内部に伝える。
交換可能部材53は、ピストン52の打撃部120により打撃される部分に着脱自在に取り付けられ、打撃部120に直接打撃される。交換可能部材53は、打撃によって変形、磨耗した場合に交換可能である。
検知手段54は、シリンダ51の内部と流体接続されており、シリンダ51の内部の圧力を常時検出する圧力センサで構成されている。
In the example shown in FIG. 1, the
The
The piston 52 is slidably attached to the
The
The detection means 54 is fluidly connected to the inside of the
このような構成により、打撃装置100による打撃が行われると、打撃部120が検知部5の交換可能部材53を打撃(下方に移動)する。この打撃による打撃力が、ピストン52に伝達され、シリンダ51の内部の非圧縮性流体の圧力が高まる。そして、打撃装置100内部のピストン(図示無し)が上昇することにより、打撃部120へ衝撃荷重が加わらなくなると、検知部5のピストン52に加えられていた圧力が解放され、シリンダ51の内部の非圧縮性流体の圧力が下がる。
With such a configuration, when a batter is hit by the
検知手段54は、打撃装置100による連続的な打撃における、このような非圧縮性流体の連続的な圧力変動を常時検出する。
The detecting means 54 constantly detects such continuous pressure fluctuations of the incompressible fluid in the continuous striking by the
なお、図1に示す例では、検知部5は、打撃装置100における打撃によって変動する値を、圧力センサにより測定する構成としたが、これに限らず、打撃装置100の打撃部120による打撃によって変動する値を測定できれば、例えば、打撃装置100の打撃力をロードセル(ひずみゲージ)で測定する構成や、打撃装置100において打撃された部分の状態を加速度センサで測定する構成等の任意の構成とすることができる。
In the example shown in FIG. 1, the
(機能構成)
図2は、本発明の実施形態に係る打撃分析装置1の機能構成を説明する図である。
制御部10は、測定値取得手段11と、時系列データ生成手段12と、振幅スペクトル生成手段13と、実効打撃回数算出手段14と、表示制御手段15と、記憶手段50と、を備え、検知部5の検知手段54と表示手段20が接続されている。
(Functional configuration)
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the
The
測定値取得手段11は、検知部5の検知手段54に接続され、所定間隔で、打撃装置100における打撃によって変動する測定値を取得する。具体的には、測定値取得手段11は、検知手段54が検出したアナログ信号である値を、デジタル信号に変換して測定値を取得し、記憶手段50に記憶する。
The measured value acquisition means 11 is connected to the detection means 54 of the
測定値取得手段11において測定値を取得する所定間隔は、予め設定された間隔でもよいし、打撃装置100で設定されている打撃回数に基づき設定された間隔でもよく、打撃装置100の打撃間隔以下の間隔であることが望ましい。
例えば、打撃装置100の打撃回数が3000vpmに設定されていた場合、測定値取得手段11において測定値を取得する所定間隔は、1秒あたり50(3000vpm/60)回以上測定する間隔として、20ms(1000ms/50回)以下であることが望ましい。
The predetermined interval for acquiring the measured value in the measured value acquisition means 11 may be a preset interval or an interval set based on the number of hits set by the
For example, when the number of hits of the
時系列データ生成手段12は、所定間隔で連続的に取得された複数の測定値の時系列の変動を波形で示す時系列データを生成する。具体的には、時系列データ生成手段12は、記憶手段50に記憶された所定間隔で連続的に取得された複数の測定値を、予め設定された所定個数を読み出し、読み出した測定値の時系列の変動を波形で示す時系列データを生成し、記憶手段50に記憶する。 The time-series data generation means 12 generates time-series data showing the time-series fluctuations of a plurality of measured values continuously acquired at predetermined intervals in a waveform. Specifically, the time-series data generation means 12 reads out a predetermined number of measured values continuously acquired at predetermined intervals stored in the storage means 50, and reads out the measured values. Time-series data showing the variation of the series as a waveform is generated and stored in the storage means 50.
ここで、振幅スペクトル生成手段13は、公知の高速フーリエ変換により、時系列データ生成手段12が生成した時系列データに基づき、振幅スペクトルを生成するため、時系列データ生成手段12が読み出す測定値の所定個数は、2のn乗個(例えば、256個、512個等)であることが望ましい。 Here, the amplitude spectrum generation means 13 generates an amplitude spectrum based on the time-series data generated by the time-series data generation means 12 by a known fast Fourier transform, so that the measured value read by the time-series data generation means 12 The predetermined number is preferably 2 to the nth power (for example, 256 pieces, 512 pieces, etc.).
また、時系列データ生成手段12は、測定値取得手段11で取得された測定値の平均値を、測定値から減算した補正測定値で、時系列データを生成する。これにより、測定値取得手段11が取得した測定値の直流成分を除去し、連続的に取得された測定値の変動の周波数を分析することが可能となる。
Further, the time-series data generation means 12 generates time-series data with corrected measured values obtained by subtracting the average value of the measured values acquired by the measured value acquiring means 11 from the measured values. This makes it possible to remove the DC component of the measured value acquired by the measured
また、時系列データ生成手段12は、時系列データに、公知のハニング関数を乗算したハニング処理データを生成し、記憶手段50に記憶する。これにより、波形の連続性が向上し、データの分析の精度が向上する。 Further, the time-series data generation means 12 generates hanning processing data obtained by multiplying the time-series data by a known hanning function and stores it in the storage means 50. This improves the continuity of the waveform and improves the accuracy of data analysis.
振幅スペクトル生成手段13は、時系列データ生成手段12が生成した時系列データに基づき、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成する。具体的には、振幅スペクトル生成手段13は、時系列データ生成手段12が生成した時系列データ又はハニング処理データを、公知の高速フーリエ変換で処理することで、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成し、記憶手段50に記憶する。 The amplitude spectrum generation means 13 generates an amplitude spectrum showing an cumulative value of amplitude for each frequency based on the time series data generated by the time series data generation means 12. Specifically, the amplitude spectrum generation means 13 shows the cumulative value of the amplitude for each frequency by processing the time-series data or the Hanning-processed data generated by the time-series data generation means 12 by a known fast Fourier transform. An amplitude spectrum is generated and stored in the storage means 50.
実効打撃回数算出手段14は、振幅の累積値が最も高い周波数に、所定値を乗算することで、打撃装置の所定時間当りの実効打撃回数を算出する。具体的には、実効打撃回数算出手段14は、振幅スペクトル生成手段13が生成した振幅スペクトルを参照して、累積値が最も高い周波数を特定し、特定した周波数に、周波数(Hz)に打撃数(vpm)への換算率である60を乗算することで、実効打撃回数を算出する。
例えば、実効打撃回数算出手段14は、累積値が最も高い周波数が35Hzであった場合、実効打撃回数として2100vpmを算出する。
The effective hitting number calculation means 14 calculates the effective hitting number per predetermined time of the hitting device by multiplying the frequency having the highest cumulative value of the amplitude by a predetermined value. Specifically, the effective hit count calculation means 14 refers to the amplitude spectrum generated by the amplitude spectrum generation means 13, specifies the frequency having the highest cumulative value, and hits the specified frequency at the frequency (Hz). The effective number of hits is calculated by multiplying by 60, which is the conversion rate to (vpm).
For example, the effective batter count calculation means 14 calculates 2100 vpm as the effective batter count when the frequency with the highest cumulative value is 35 Hz.
表示制御手段15は、時系列データ生成手段12が生成した時系列データや、振幅スペクトル生成手段13により変換された振幅スペクトルや、実効打撃回数算出手段14が算出した実効打撃回数を、記憶手段50から読み出し、表示手段20(例えば、ディスプレイ等)に表示する制御を行う。
また、表示制御手段15は、記憶手段50に記憶された、振幅スペクトル生成手段13により、互いに異なるタイミングで変換された複数の振幅スペクトルを、重ねて表示する制御を行う。
The display control means 15 stores the time-series data generated by the time-series data generation means 12, the amplitude spectrum converted by the amplitude spectrum generation means 13, and the effective hit count calculated by the effective hit count calculation means 14. It is controlled to read from the display means 20 (for example, a display or the like).
Further, the display control means 15 controls to superimpose and display a plurality of amplitude spectra converted at different timings by the amplitude spectrum generation means 13 stored in the storage means 50.
記憶手段50は、測定値取得手段11で取得された測定値を一時的に記憶したり、時系列データ生成手段12が生成した時系列データや、振幅スペクトル生成手段13により生成された振幅スペクトルや、実効打撃回数算出手段14が算出した実効打撃回数を記憶する。
また、記憶手段50は、互いに異なるタイミングで、振幅スペクトル生成手段13により生成された振幅スペクトルを、それぞれ記憶する。
The storage means 50 temporarily stores the measured values acquired by the measured
Further, the storage means 50 stores the amplitude spectra generated by the amplitude spectrum generation means 13 at different timings from each other.
上記の制御部10の機能構成は、あくまで一例であり、1つの機能ブロック(データベース及び機能処理部)を分割したり、複数の機能ブロックをまとめて1つの機能ブロックとして構成したりしてもよい。各機能処理部は、装置に内蔵されたCPU(Central Processing Unit)が、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、SSD(Solid State Drive)、ハードディスク等の記憶装置(記憶手段50)に格納されたコンピュータ・プログラム(例えば、基幹ソフトや上述の各種処理をCPUに実行させるアプリ等)を読み出し、CPUにより実行されたコンピュータ・プログラムによって実現される。すなわち、各機能処理部は、このコンピュータ・プログラムが、記憶装置に格納されたデータベース(DB;Data Base)やメモリ上の記憶領域からテーブル等の必要なデータを読み書きし、場合によっては、関連するハードウェア(例えば、入出力装置、表示装置、通信インターフェース装置)を制御することによって実現される。また、本発明の実施形態におけるデータベース(DB)は、商用データベースであってよいが、単なるテーブルやファイルの集合体をも意味し、データベースの内部構造自体は問わないものとする。
The above-mentioned functional configuration of the
(処理フロー)
図3は、本発明の実施形態に係る打撃分析装置が実行する打撃分析処理フローを示す図である。図3の処理フロー図(フローチャート)においては、各ステップの入力と出力の関係を損なわない限り、各ステップの処理順序を入れ替えてもよい。
(Processing flow)
FIG. 3 is a diagram showing a hit analysis processing flow executed by the hit analysis device according to the embodiment of the present invention. In the processing flow chart (flow chart) of FIG. 3, the processing order of each step may be changed as long as the relationship between the input and the output of each step is not impaired.
ステップS1において、測定値取得手段11は、所定間隔で、打撃装置100における打撃によって変動する測定値を取得する。
In step S1, the measured value acquisition means 11 acquires measured values that fluctuate due to the impact of the
ステップS2において、時系列データ生成手段12は、ステップS1で、測定値取得手段11が所定間隔で連続的に取得した複数の測定値の時系列の変動を波形で示す時系列データを生成し、記憶手段50に記憶する。 In step S2, the time-series data generation means 12 generates time-series data showing the time-series variation of a plurality of measured values continuously acquired by the measured value acquisition means 11 at predetermined intervals in a waveform in step S1. It is stored in the storage means 50.
ステップS3において、振幅スペクトル生成手段13は、ステップS2で、時系列データ生成手段12が生成した時系列データに基づき、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成し、記憶手段50に記憶する。 In step S3, the amplitude spectrum generating means 13 generates an amplitude spectrum showing the cumulative value of the amplitude for each frequency based on the time-series data generated by the time-series data generating means 12 in step S2, and stores it in the storage means 50. do.
ステップS4において、実効打撃回数算出手段14は、ステップS3で、振幅スペクトル生成手段13が生成した振幅スペクトルを参照して、累積値が最も高い周波数に、所定値を乗算することで、打撃装置の所定時間当りの実効打撃回数を算出する。 In step S4, the effective hit count calculation means 14 refers to the amplitude spectrum generated by the amplitude spectrum generation means 13 in step S3, and multiplies the frequency having the highest cumulative value by a predetermined value to obtain the hitting device. Calculate the number of effective hits per predetermined time.
ステップS5において、表示制御手段15は、ステップS2で時系列データ生成手段12が生成した時系列データや、ステップS3で振幅スペクトル生成手段13により変換された振幅スペクトルを、記憶手段50から読み出し、表示手段20(例えば、ディスプレイ等)に表示する制御を行う。 In step S5, the display control means 15 reads out the time-series data generated by the time-series data generation means 12 in step S2 and the amplitude spectrum converted by the amplitude spectrum generation means 13 in step S3 from the storage means 50 and displays them. Control to display on the means 20 (for example, a display or the like).
図4は、本発明の実施形態に係る時系列データの表示例を示す図である。
時系列データの表示例では、横軸に、測定値取得手段11により、所定間隔で連続的に取得された測定値の個数(順番)が設定され、縦軸に、個々の測定値の大きさが設定された波形で示されている。
FIG. 4 is a diagram showing a display example of time-series data according to the embodiment of the present invention.
In the time-series data display example, the number (order) of the measured values continuously acquired by the measured
表示制御手段15は、例えば、図4に示すように、時系列データと、時系列データにハニング関数を乗算したハニング処理データと、を互いに異なる態様(例えば、輝度、色、太さ、線種等が異なる態様)で、重ねて表示してもよい。 For example, as shown in FIG. 4, the display control means 15 has different modes (for example, luminance, color, thickness, line type) between the time-series data and the Hanning processing data obtained by multiplying the time-series data by the Hanning function. Etc. may be displayed in different manners).
図5は、本発明の実施形態に係る振幅スペクトルの表示例を示す図である。
振幅スペクトルの表示例では、横軸に、周波数(Hz)が設定され、縦軸に、周波数毎の振幅の累積値が設定されたグラフ形態で示されている。
FIG. 5 is a diagram showing a display example of an amplitude spectrum according to an embodiment of the present invention.
In the display example of the amplitude spectrum, the frequency (Hz) is set on the horizontal axis, and the cumulative value of the amplitude for each frequency is set on the vertical axis.
表示制御手段15は、例えば、図5に示すように、互いに異なるタイミングで変換された複数の振幅スペクトルを、互いに異なる態様(例えば、輝度、色、太さ、線種等が異なる態様)で、重ねて表示してもよい。 For example, as shown in FIG. 5, the display control means 15 displays a plurality of amplitude spectra converted at different timings in different modes (for example, modes having different luminance, color, thickness, line type, etc.). It may be displayed in an overlapping manner.
(変形例)
図6は、本発明の実施形態の変形例に係る打撃分析装置を、打撃装置に取り付けた状態を説明する図である。
(Modification example)
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a batter analysis device according to a modified example of the embodiment of the present invention is attached to the batter device.
変形例に係る打撃分析装置1Aは、本実施形態に係る打撃分析装置1とは、検知部5Aの構成が異なる。
検知部5Aは、打撃装置100の打撃部120を駆動するための打撃用エアの回路に接続された管状体であり、打撃用エアが充填され、打撃用エアの回路内と同じ内圧となる接続部51Aと、検知手段54と、を備える。
The
The
検知手段54は、打撃装置100による連続的な打撃における、打撃用エアの連続的な圧力変動を常時検出する。
The detecting means 54 constantly detects the continuous pressure fluctuation of the striking air in the continuous striking by the
打撃装置100の打撃部120は、打撃装置100は、内部に打撃用エアを供給することで、内部のピストン(図示無し)を上下運動させ、下降時に打撃部120にピストンが衝突することで、打撃部120の先端が、連続的に鋳造製品に衝撃荷重を加える。このピストンは上昇側と下降側で面積が異なり、上昇側の面積を広くする事で、両側に等しい圧力が生じた際に、推力の差によってピストンを上昇させる。次にこれを下降させるため、内部機構により、一定の位置にて上昇側への打撃用エアの供給を停止し、排気する。これにより下降側の推力が勝り、ピストンは下降する。下降端(打撃部120に衝突する位置)に到達すると、再度打撃用エアの供給が行われ、ピストンは繰り返し上下運動する。
つまり、ピストン上昇時には排気された上昇側へ打撃用エアが流れ込むため、打撃1回毎に一時的な圧力低下が生じる。
The
That is, when the piston rises, the striking air flows into the exhausted rising side, so that a temporary pressure drop occurs for each striking.
変形例に係る打撃分析装置1Aによれば、このような圧力変動を分析することで、打撃装置100における、連続的な打撃を分析することが可能となる。
According to the
また、変形例に係る打撃分析装置1Aによれば、打撃装置100を通常使用しながら、打撃装置100における、連続的な打撃を分析できるので、工場のライン等設備の停止が困難な環境や、オートーメーション化された環境においても、打撃装置100の打撃を分析できる。
Further, according to the
以上、本実施形態に係る打撃分析装置1によれば、以下の作用効果を奏する。
打撃分析装置1によれば、所定間隔(例えば、5ms等)で、打撃装置100における打撃によって変動する測定値(例えば、打撃による圧力値、や打撃力の計測値等)を取得する。
次に、所定間隔で連続的に取得された複数の測定値の時系列の変動を波形で示す時系列データを生成する。
そして、この波形で示された時系列データに基づき、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成する。
これにより、時系列データに基づき、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成するので、振幅の累積値が最も多い周波数が明確になる。振幅の累積値が最も多い周波数が、有効な打撃の周期と推測することができる。例えば、振幅の累積値が最も多い周波数が、適正に整備された状態の打撃装置100におけるものと、測定時におけるものとの相違が大きければ、測定時における打撃装置100が適正に打撃を行えていないと判断することが可能となる。
したがって、打撃装置100における、連続的な打撃を分析することが可能な打撃分析装置を提供できる。
As described above, according to the
According to the
Next, time-series data showing the time-series fluctuations of a plurality of measured values continuously acquired at predetermined intervals in a waveform is generated.
Then, based on the time-series data shown by this waveform, an amplitude spectrum showing the cumulative value of the amplitude for each frequency is generated.
As a result, an amplitude spectrum showing the cumulative value of the amplitude for each frequency is generated based on the time series data, so that the frequency having the largest cumulative value of the amplitude becomes clear. It can be inferred that the frequency with the highest cumulative amplitude is the effective striking cycle. For example, if the frequency with the highest cumulative amplitude is different between the frequency in the properly maintained
Therefore, it is possible to provide a batter analyzer capable of analyzing continuous batters in the
また、打撃分析装置1によれば、時系列データ生成手段12は、測定値取得手段11で取得された測定値の平均値を、測定値から減算した補正測定値で、時系列データを生成するので、時系列データにおいて、測定値を、プラスの値(平均値より大きい値)とマイナスの値(平均値より小さい値)として示すことが可能となり、測定値の変化を波形とした分析しやすくなる。
Further, according to the
また、打撃分析装置1によれば、振幅スペクトルにおいて、累積値が最も高い周波数から算出された実効打撃回数と、例えば、設計上の打撃回数(例えば、流体の圧力変動により駆動している打撃装置100であれば、圧力変動回数等)と、を対比することで、測定時における打撃装置100において、適正な打撃回数が維持されているかを判断することが可能となる。
Further, according to the
また、打撃分析装置1によれば、互いに異なるタイミングで生成された複数の振幅スペクトルを、重ねて表示することで、例えば、整備直後の振幅スペクトルと、所定の点検期間後(例えば、1年後等)の振幅スペクトルと、を重ねて表示することで、全体的な周波数における振幅の累積値の変化が一覧的に確認できる。よって、打撃装置100における、連続的な打撃の分析が容易になる。
Further, according to the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like to the extent that the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
1、1A 打撃分析装置
5、5A 検知部
10 制御部
11 測定値取得手段
12 時系列データ生成手段
13 振幅スペクトル生成手段
14 実効打撃回数算出手段
15 表示制御手段
20 表示手段
50 記憶手段
51 シリンダ
51A 接続部
52 ピストン
53 交換可能部材
54 検知手段
100 打撃装置
110 枠体
120 打撃部
1,
Claims (4)
所定間隔で、前記打撃装置における打撃によって変動する測定値を取得する測定値取得手段と、
前記所定間隔で連続的に取得された複数の前記測定値の時系列の変動を波形で示す時系列データを生成する時系列データ生成手段と、
前記時系列データに基づき、周波数毎の振幅の累積値を示す振幅スペクトルを生成する振幅スペクトル生成手段と、を備える打撃分析装置。 A batter analyzer that analyzes the batter of a batter.
A measured value acquisition means for acquiring a measured value that fluctuates due to a hit in the hitting device at predetermined intervals, and
A time-series data generation means for generating time-series data showing a time-series variation of a plurality of the measured values continuously acquired at a predetermined interval as a waveform, and a time-series data generation means.
A striking analyzer comprising an amplitude spectrum generating means for generating an amplitude spectrum showing an cumulative value of amplitude for each frequency based on the time series data.
前記振幅スペクトル生成手段により生成された前記振幅スペクトルを、表示手段に表示する制御を行う表示制御手段と、を更に備え、
前記記憶手段は、互いに異なるタイミングで生成された複数の前記振幅スペクトルを、それぞれ記憶し、
前記表示制御手段は、互いに異なるタイミングで生成された複数の前記振幅スペクトルを、重ねて表示する制御を行う請求項1から3のいずれかに記載の打撃分析装置。 A storage means for storing the amplitude spectrum generated by the amplitude spectrum generation means, and a storage means.
Further provided with a display control means for controlling the display of the amplitude spectrum generated by the amplitude spectrum generation means on the display means.
The storage means stores a plurality of the amplitude spectra generated at different timings from each other.
The impact analyzer according to any one of claims 1 to 3, wherein the display control means controls to superimpose and display a plurality of the amplitude spectra generated at different timings.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020207987A JP2022094861A (en) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Impact analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020207987A JP2022094861A (en) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Impact analyzer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022094861A true JP2022094861A (en) | 2022-06-27 |
Family
ID=82162388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020207987A Pending JP2022094861A (en) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Impact analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022094861A (en) |
-
2020
- 2020-12-15 JP JP2020207987A patent/JP2022094861A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201965010U (en) | Device for measuring impact stiffness | |
US7404449B2 (en) | Pile driving control apparatus and pile driving system | |
JP6066195B2 (en) | Fixing force measuring device and fixing force measuring method | |
US11428248B2 (en) | Monitoring device and method for determining operating health of pressure medium operated device | |
JP2009192363A (en) | Vibration tester | |
JP7244179B2 (en) | Looseness detection system for axial force member and looseness detection method for axial force member | |
CN105387987A (en) | Manual high-frequency mechanical impact test apparatus | |
EP3480455A1 (en) | Wind turbine monitoring device, wind turbine monitoring method, wind turbine monitoring program, and storage medium | |
JP2020151567A (en) | Method for determining time behavior of cyclic motor process during use of electrical hair removal device, and hair removal device | |
CN105115690A (en) | Test device and test method for testing multidirectional impedance matrix and rigidity of vibration isolator | |
CN103048075A (en) | Impact force testing device | |
JP6911783B2 (en) | Test result evaluation method and material testing machine | |
EP3415894A1 (en) | Evaluation method of impact test and impact tester | |
JP2022094861A (en) | Impact analyzer | |
JP6240561B2 (en) | Status monitoring system, information processing apparatus, status monitoring method, program, and recording medium | |
JP3626363B2 (en) | Detection device that detects the need for maintenance of hydraulic crusher | |
US20200223025A1 (en) | System and method for controlling oil-injection of machine tool | |
CN106989880A (en) | Simulate ground seismic wave function lower member forces testing method and apparatus | |
JP2010210334A (en) | Method for determining scour around bridge pier and system for evaluating soundness of bridge pier base | |
JPH10153504A (en) | Method for testing dynamic loading of pile | |
CN110057695B (en) | Device and method for measuring damping ratio of concrete beam | |
JPH07209109A (en) | Tension measuring device | |
JP2022082224A (en) | Testing method for testing machine | |
CN102120256A (en) | Method for determining deflection displacement-time change relationship in mold vibration | |
JP2015078555A (en) | Bridge pier soundness evaluation device and bridge pier soundness evaluation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231128 |