JP3694829B2 - 振動試験機の振動台位置決め装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気供給系から圧縮された空気が供給されると共に空気排出系から前記空気が排出されるように形成された空気支持部の前記空気の圧力によって支持される振動台を備えた振動試験機の振動台位置決め装置に関し、特にエアーサスペンション支持式振動試験機の振動台の位置決め技術として好都合に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
振動試験機では、振動台は通常空気バネで支持されるが、振動試験時に振動台に乗せられる対象物の重量によって振動台の位置が変動するので、対象物が乗せられたときに振動台が振動の中心位置になるように、従来では、試験時に対象物毎に操作者が振動台の位置表示計に表示された現在位置を見ながら空気バネの空気圧力を調整するようにしていた。
【０００３】
しかしながら、このような振動台の位置決め方法では、空気圧を適正に変動させるのが難しく、振動台の中心位置が容易に定まらず位置決め操作が難しかったこと、従って、位置決めに技術を要すると共に位置決めするまでに相当の時間がかかること、省力化が図れないこと、等の問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術に於ける上記問題を解決し、特別の技術を必要とすることなく、容易に且つ短時間で振動台の中心位置を決められる振動試験機の振動台位置決め装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明は、空気供給系から圧縮された空気が供給されると共に空気排出系から前記空気が排出されるように形成された空気支持部の前記空気の圧力によって支持される振動台を備えた振動試験機の振動台位置決め装置において、
前記空気排出系に設けられた弁と、該弁を開閉駆動する駆動手段と、前記振動台の停止時に振動方向の位置を検出して該位置と前記振動方向の振動許容範囲の中心位置との差に対応した位置信号を発信可能な検出手段と、前記位置信号を受信して該位置信号に対応して前記位置が前記中心位置に近い一定範囲の位置になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、前記弁が全開位置及び全閉位置に到達する前の位置であって到達に近い位置をそれぞれ検出する全開前位置検出手段及び全閉前位置検出手段と、該全開前位置検出手段又は前記全閉前位置検出手段の何れかが前記近い位置を検出するとその信号を受けて前記弁のそれぞれ開方向又は閉方向への前記開閉駆動を停止させるように制御する全開全閉前開閉停止制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用した振動試験機１の振動台１１の位置決め装置の全体構成の一例を示し、図２はその位置検出部分を拡大して示した図である。
本装置は、矢印で示す如く、空気供給系２から圧縮空気が供給されると共に空気排出系３から圧縮空気が排出されるように形成された空気支持部である空気室１２の圧縮空気の圧力によって支持される振動台１１を備えた振動試験機１の振動台位置決め装置であり、空気排出系３に設けられた弁である空気流量制御弁３１（以下単に「制御弁３１」と略す）、この弁を開閉駆動する駆動手段であるモータ４１及び減速歯車４２を備えた駆動機構４、検出手段としての変位センサ５、モータ４１を制御する制御手段である制御装置６、等によって構成されている。
【０００８】
空気供給系２は、圧縮機とタンクが一体化された圧縮空気ユニット２１や工場の圧縮空気配管系等で構成され、例えば０．５ＭＰａ程度の圧力の圧縮空気を供給する。
【０００９】
変位センサ５は、振動台１１が振動することなく停止しているときに、振動台の振動方向である上下のＺ方向の位置を検出し、この位置とＺ方向の振動許容範囲の中心位置との差に対応した位置信号Ｓを発信することができる。図２ではこの位置を仮に振動台１１の上端面１１ａの位置Ｐとして示している。制御装置６は、この位置信号Ｓを受信し、この信号に対応して位置Ｐが前記中心位置に近い一定範囲の位置になるようにモータ４１を制御する。
【００１０】
即ち、振動台１１及びその上端面１１ａの図２の実線の状態が振動許容範囲の中心位置になっていて、上下に示す二点鎖線の状態が振動許容範囲であるとすれば、上端面１１ａの位置で見ると、振動許容範囲はＨ1 からＨ2 の範囲でその中心位置はＨo であり、位置センサ５は、位置Ｐと中心位置Ｈo とに位置の差（図示の状態では０）に対応した位置信号Ｓを発信し、制御回路６はこの位置信号Ｓに対応して位置Ｐが中心位置Ｈo に近い一定範囲の位置になるようにモータ４１を制御し、減速歯車４２を介して制御弁３１の開度を制御する。Ｈ1 からＨ2 までの位置の範囲は例えば５０mm〜１００mm程度であり、Ｈ1 〜Ｈo 及びＨ2 〜Ｈo は共に２５mm〜５０mm程度である。そして、中心位置Ｈo に近い一定範囲の位置は、通常±１mm程度の範囲にされる。
【００１１】
本例の変位センサ５は渦電流式のものであり、図２に示す如く、センサ部５１、振動台１１に取り付けられた傾斜板５２、検出回路５３、検出値を発信する信号線５４等を備えていて、前記位置Ｐとして、センサ部５１の中心線Ｃと交差する傾斜板５２の点Ｐc の位置を検出している。図では分かりやすくするために鉛直からの傾斜角を大きくして示しているが、傾斜板５２の勾配は例えば１００／１程度にされる。そして、渦電流式位置センサにより、傾斜板５２までの距離を至近距離から極めて高精度に測定することができる。
【００１２】
この位置検出において、変位センサ５の位置は固定されていて、位置センサ５は、図の実線で示す如く、振動台１１の上端面１１ａがＨo の位置で振動台１１が振動の中心位置にあるときにおける中心線Ｃと傾斜板５２との交点である傾斜板５２の中心位置Ｐｃo を基準として、図において二点鎖線で示す如く、振動台１１が上下し傾斜板５２が上下したときの前記中心線Ｃとの交点Ｐc とＰｃo 間の距離δ及び−δを振動台１１の位置として検出している。そして、変位センサ５は、信号Ｓをこの距離δ及び−δに対応した位置信号Ｓc とし、検出回路５３を介して信号線５４からＳc を電圧値Ｖc として制御装置６に発信する。ＰｃがＰｃo になれば、δは０で、Ｓ、Ｓｃ及びＶｃも０になる。
【００１３】
本例の制御装置６は、モータ４１を直接制御する駆動回路部６１と共に、操作部分として発停部６２及び調整部６３を備えている。発停部６２は発停用のスイッチや押しボタン等で構成され、これらによって位置決め制御を開始及び停止することができる。位置決め制御の停止は、発停部６２で人の操作によって行われてもよいが、通常自動的に行われる。即ち、上記δが十分小さい値になって電圧値Ｖｃが０に近い一定範囲に入り、傾斜板５２が中心位置Ｐｃo から±１mm程度の十分中心に近い位置に位置決めされると、駆動回路部６１がオフになる。
【００１４】
調整部６３では、前記距離δが０のとき、即ち、振動台１１が中心位置にあって変位センサ５が傾斜板５２の中心位置Ｐｃo までの距離を検出しているときに、電圧値Ｖｃが０になるように駆動回路部６１を調整して設定することができる。その結果、駆動回路部６１では、変位センサ５が検出した距離δに比例した電圧値Ｖｃが発信されるようになる。
【００１５】
振動試験機１には、電源供給や発停動作や諸運転条件の設定等のための操作制御盤１００が設けられるが、上記制御装置６はこの操作制御盤１００と電気的に接続される。そして、操作制御盤１００に設けられた発停スイッチ１０１をＯＮにして、振動台１１に加振力を与えて振動試験を開始するときには、振動台位置決めの制御装置６の駆動回路部６１が停止される。
【００１６】
但し、通常の操作によれば、このときには位置決め制御が完了していて駆動回路部６１はオフになっている。なお、本例では位置決め制御装置６の発停部６２で人の操作によって位置決め制御を開始するようにしているが、操作制御盤１００の電源投入と同時に自動的に位置決め制御を開始させるようにしてもよい。
【００１７】
図３は振動試験機１の構造例を示す。
振動試験機１は、三次元にエアーサスペンション状態に支持される空気軸受式のものであり、中心部分がシリンダ状の前記振動台１１、振動台を構成しシリンダ状部分に放射状に本例では８枚からなる複数枚の中間板１１ｂ、前記空気室１２、振動台１１を支持する筒体１３、中間板１１ｂに取り付けられた駆動コイル１４、駆動コイル１４を上下方向に振動させるように磁界を発生させる上下の励磁コイル１５、１６、これらのコイルを収納している本体１７、本体１７と中間板１１ｂとを連絡し駆動コイル１４に電源を供給する給電機構１８、同様に本体１７と中間板１１ｂに取り付けられ回り止め板１９ａやこれに接触し回転自在に支持されたローラ１９ｂ等を有する振動台の回り止め機構１９、主としてコイル類を冷却するように取り入れた外気を空気供給系２から供給された圧縮空気の一部分の排気と共に排出するように導設された空気通路１７ａ、接続部１７ｂ及び接続管１７ｃ、等によって構成されている。
【００１８】
振動台１１には、試料台３０を取り付けるための結合部材１１c がねじ止めによって装着されている。筒体１３には、振動台１１のシリンダ内壁部分との間に形成された周囲隙間１３ａ、周囲隙間１３ａに通じるように穿設された多数の空気孔１３ｂ、空気供給系２が接続される空気供給路１３ｃ、これから空気室１２に供給された圧縮空気を排出する空気排出路１３ｄ、等が形成されていて、振動台１１を振動可能なように支持すると共に振動方向の動きを案内する。
【００１９】
以上のような振動台位置決め装置は次のように運転され、その作用効果を発揮する。
試料Ｗの振動試験を行うときには、まず振動台１１の試料台３０に試料Ｗを装着する。この状態では、振動試験機１は電源供給が遮断された状態で停止していて、空気供給系２からの圧縮空気の供給はなく、従って振動台１１は振動許容範囲より下の位置で本体１７によって支持されている。
【００２０】
試料Ｗの装着が完了すると、振動試験機１の電源を入れると共に、空気供給系２及び空気排出系３を作動させて振動台１１を空圧支持状態にする。但しこの状態では、通常制御弁３１が開いた状態になっていて、空気供給系２から圧縮空気が供給されても、空気の排出量が多く従って空気室１２内の圧力が低く、試験を行うときの試料Ｗの重量に対応した中心支持状態よりも振動台１１が下がった状態になっている。
【００２１】
この状態から位置決めの制御装置６の発停部６２のスタートスイッチをＯＮにして振動台１１の位置決め制御を開始することになる。その結果、空気室１２内の圧力が低くなっていたり試料Ｗが標準重量より重いようなときに図２において二点鎖線で示すように振動台１１が中心位置Ｐｃo より低いＰ1 に対応するＰｃ1 の位置になっていたとすると、変位センサ５がこれを検出し、位置Ｐｃo −Ｐｃ1 間の距離−δに対応した電圧信号Ｖｃ1 を制御装置６の駆動回路部６１に発信する。
【００２２】
これにより、制御回路部６１は電圧信号Ｖｃ1 に対応した角度だけモータ４１を制御弁閉側に回転させるように制御する。その結果、その角度に対応した角度だけ制御弁３１が閉じ、圧縮空気の排出抵抗が大きくなって排出量が減少し、空気室１２の内圧が過大になって試料Ｗを支持する力より大きくなり、シリンダ容積が膨張した状態になって振動台１１が上に押し上げられる。なお、上記においてδとＶｃとの対応関係は調整部６３で予め調整されている。
【００２３】
振動台１１が上昇して中心位置Ｐｃo を越えると、距離δ2 が＋になり、変位センサ１１がこれを検出してＶｃ2 を発信し、これを駆動回路部６１が受信すると、今度はモータ４１をＶｃ2 に対応した開度がけ逆転させて制御弁３１を開く。これにより、過大になっていた圧力が試料支持力に近い圧力に復元し、振動台１１を中心位置Ｖｃo に接近させる。
【００２４】
中心位置を境にしてこのように制御動作が何回か繰り返えされると、振動台１１が中心位置Ｖｃo から一定の許容範囲とし例えば±１mm程度以内の位置に調整され、制御弁３１の開度も一定になって一定量の圧縮空気を排出し、制御弁を含む全体の排圧抵抗値が一定になり、空気室１２に丁度試料Ｗを支持するだけの内圧を発生させることになる。この状態になると、制御回路部６１の作動が自動的に停止する。なお、人が振動台１１の位置表示を見て発停部６２を操作して制御を停止させてもよい。
【００２５】
振動台１１の位置決めが完了すると、振動試験機１の操作制御盤１００の発停スイッチ１０１をＯＮにして試料Ｗの振動試験を開始する。なお、このときまでに、試料Ｗを振動させるべき周波数や加速度等の振動条件を設定しておく。これにより、振動試験機１の駆動コイル１４や励磁コイル１５、１６が作動し、試料Ｗに目的とする振動条件が付与され、振動の振幅も定まる。このとき、振動台１１が中心位置Ｐｃo に設定されているので、例えば±２５mmの最大振動範囲までの振幅が確実に許容され、振動試験機１を安全に且つ効果的に使用することができる。
【００２６】
以上のような位置決め装置によれば、圧縮空気の排出量を加減し、それによって振動台１１を上下方向に位置変動させ、更に、変動させて中心位置になった状態でその位置を保持できる圧縮空気排出量に設定するという、困難で経験と技量を必要としかなりの時間を要する操作を、簡単に短時間で容易に且つ確実に行うことができる。その結果、省力化や試験の能率化や必要振幅範囲の確保や試験時の安全性等を達成することができる。
【００２７】
図４は、本発明を適用した位置決め装置の他の例を示す。
本例の装置は、全開前位置検出手段及び全閉前位置検出手段としてのリミットスイッチ７（以下「ＬＳ７」と略す）及び全開全閉前開閉停止制御手段である付加回路部６４を備えている。本例では付加回路部６４も制御装置６に設けられている。ＬＳ７は、制御弁３１の駆動軸３１ａに取り付けられた検知板７１及びこれを検知する光学センサ等からなるセンサ７２等で構成されていて、制御弁３１が全開位置及び全閉位置に到達する前の位置であって到達に近い位置をそれぞれ検出する。
【００２８】
本例の制御弁３１は駆動軸３１ａがほぼ１回転すると全開から全閉になるように構成されていて、検知板７１は、例えば全開及び全閉位置からそれぞれ４５°の角度までの範囲に設けられ、全開・全閉に近い位置として、制御弁３１の開閉角がそれぞれ全開・全閉前４５°の角度に到達すると、センサ７２で検出されるようになっている。
【００２９】
付加回路部６４は、センサ７２が全開又は全閉前４５°の角度を検出すると、この検出信号を受けて、制御弁３１のそれぞれ開方向又は閉方向へのモータ４１による開閉駆動を停止させるように制御する。即ち、制御弁のモータ４１を回転制御する駆動回路部６１に加えてこの付加回路部６４を設けて、駆動回路部６１の同方向への制御弁３１の開閉制御を強制的に停止させるようにしている。逆転方向への開閉制御は拘束されない。
【００３０】
図５は、本例の位置決め装置の制御フローの一例を示す。
制御装置６の発停部６２を操作することにより、又は振動試験機１の操作制御晩１００の電源を投入することによって自動的に位置決め制御が開始されると、変位センサ５及びＬＳ７の検出信号が付加回路部６４を介して駆動回路部６１に送られ（Ｓ−１、２、３）、前記検出信号に対応してモータ４１に制御信号が送られ（Ｓ−４）、モータが回転して制御弁３１が開閉され（Ｓ−５）、振動台１１が昇降され（Ｓ−６）、昇降後の振動台１１の位置が再び変位センサ５で検出される（Ｓ−７）と共に、ＬＳ７によって再び制御弁３１の全開又は全閉前位置への到達の有無が検出される（Ｓ−８）。
【００３１】
図６は上記のような制御を行ったときの振動台１１の位置及び各構成部分の動作状態を示す。この図では、説明を分かり易くするために動作状態を仮に一定の経過時間で段階的に９段階に分けている。各段階毎に説明する。なお、この制御でも、ＬＳ７と付加回路部６４による流量弁３１の一定方向への全開全閉前開閉停止制御部分の他は図１の装置と同様である。
【００３２】
状態（１）：
位置決め制御開始後の状態であり、開始前には、空気供給系２から圧縮空気が供給されているが制御弁３１が開いていて空気室１２の圧力が低く、振動台１１が下がった位置にあり、これから位置決め制御が開始されて状態１に移行する。即ち、変位センサ５は振動台１１の低位置を検出してＶｃとして−信号を駆動回路部６１に送る（▲１▼）。これによってモータ４１及び制御弁３１が閉方向に動き（▲２▼）、空気室１２の圧力が上がって振動台１１が上昇に向かう（▲３▼）。このときには制御弁３１の閉方向への回転位置が全閉前位置に到達してないく、ＬＳ７はオフ状態を維持している。
【００３３】
状態（２）：
振動台１１はある程度上昇するがまだ中心位置Ｐｃo より低い位置にあり、位置センサ５はこの位置を検出し、駆動回路部６１に継続して−信号を送る（▲１▼）。これによってモータ４１及び制御弁３１が更に閉方向に動き（▲２▼）、空気室１２の圧力も更に上がって振動台１１が継続して上昇する（▲３▼）。一方、制御弁３１は継続的な閉動作によって全閉前位置（最大閉位置）に到達し、これをＬＳ７が検出し（▲４▼）、付加回路部６４を作動させる。その結果、駆動回路部６１の制御が停止し、モータ４１の閉方向への回転が停止して制御弁３１の閉動作が停止する（▲５▼、▲６▼）。
【００３４】
図１に示す如く、制御弁３１は通常減速歯車を介してモータ４１で駆動されるため、弁が完全に全開又は全閉するまで弁軸を回転させると、モータの慣性力や停止時の最大トルクによって歯車が噛み込み、逆転しようとした時に逆転トルクが過大になってモータの始動トルクが不足し、円滑な逆転動作ができなくなるおそれがある。一方、制御弁３１によって空気流量を制御し、本来的には試料Ｗの重量に対応して一定値であれよい空気室１２の圧力を変動させ、それによって振動台１１の位置を昇降させて位置制御する場合には、必ずしも制御弁３１を全開又は全閉まで作動させる必要はなく、前記のような逆転時に弁が不作動になるおそれは一応なさそうである。
【００３５】
しかしながら、制御状態によってはモータがオーバーランして制御弁３１を全開又は全閉させる可能性もあり、又、振動台１１の中心位置への位置決めを迅速に行うためには、弁不作動の発生を回避するために生ずる制御条件の余分な束縛を解消し、位置センサ５の検出値に対応して自由にモータを正逆両方向に回転させ、迅速に位置決めを完了することが望ましい。そのため、本実施例では、モータを必要なだけ十分回転させ、ＬＳ７と付加回路部６４とによって全開・全閉への到達を阻止し、確実な制御の下に迅速な位置決めを可能にしている。
【００３６】
状態（３）：
ＬＳ７が作動してモータ４１及び制御弁３１が最大閉位置で停止していて（▲１▼）、空気室１２の継続的高圧状態により振動台１１が中心位置を越えて上昇すると、位置センサ５がこれを検出し今度はＶｃとして＋信号を駆動回路部６１に送る（▲２▼）。これによってモータ４１及び制御弁３１が今度は開方向に動き（▲３▼）、空気室１２の圧力を下げて振動台１１を下降に向かわせる（▲４▼）。この場合、ＬＳ７が最大閉位置を検出して付加回路部６４がモータ４１を停止させる制御をしていても、反対側の全開前位置を検出しているわけではないから、開方向へのモータの逆転は可能になっている。
【００３７】
状態（４）：
上記状態（３）の継続により、状態（３）と同様な動作状態になる。但しこの状態では、制御弁３１は全閉前位置を脱出してＬＳ７がオフになっている。又、振動台１１は中心位置に接近している。
【００３８】
状態（５）：
上記状態（４）の継続により、状態（２）と同様な動作状態になる。但し今回は、ＬＳ７は制御弁３１の全開前位置を検出してＯＮになっている（▲４▼）。又、振動台１１は中心位置に更に接近するがなお下降動作中で、変位センサ５の信号はまだ＋になっている。
【００３９】
状態（６）：
上記状態（５）の継続により、振動台１１が中心位置より下に下がり、状態（１）と同様な動作状態になる。但し今回は、振動台１１の低下量が小さくなっている。ＬＳ７は制御弁３１の全開前位置を検出してＯＮ状態を持続している（▲４▼）。又、全開前位置を検出しているが閉方向へのモータの逆転は可能になっていて、モータが回転し制御弁３１は閉方向に動き（▲２▼）、振動台１１は上昇を開始する（▲３▼）。
【００４０】
状態（７）：
上記状態（６）が継続していて、振動台１１が中心位置に近づいている。このときには、モータ及び制御弁３１が閉方向に動いでいるため（▲２▼）、これらは全開前位置を脱出していると共に全閉前位置までには到達していなく、従ってＬＳ７はオフになっている（▲４▼）。
【００４１】
状態（８）：
振動台１１が再び中心位置を越えて上昇し、状態（３）と同様の動作状態になっている。但し、振動台１１の中心越え状態は大幅に減少していると共に、モータ４１及び制御弁３１は全閉前位置までは到達せず、従ってＬＳ７はオフになっている（▲５▼）。
【００４２】
状態（９）：
状態（８）が短い時間だけ緩やかに継続して振動台１１が中心位置に更に近づき、位置センサ５が中心位置近傍でこれを検出して電圧値Ｖｃ＝０の信号を発生させる（▲１▼）。これにより、駆動回路部６１がモータ４１及び制御弁３１を停止させ（▲２▼）、振動台１１を中心位置から±１mm以内程度の一定範囲に位置決めし、その動きを停止させる（▲３▼）。
【００４３】
以上のような制御によれば、運転者が特別な操作をすることなく、自動的に迅速且つ確実に振動台１１を位置決めすることができる。その結果、操作に不慣れな作業者では、振動台を精度良く位置決めするのが難しいと共に、位置決めのためにかなりの時間を費やしていたという従来の装置の問題点を完全に解決することができる。
【００４４】
なお以上では、変位センサ５が渦電流式のものである例を示したが、変位センサとしては、例えば図７に示す如く、振動台１１の上端面１１ａの近くの適当な位置に水平方向に向いた検知板５２´を設け、超音波式やその他の適当な距離センサ５１´によって直接振動台１１の上下方向位置を検出するようにした変位センサ５´等、公知の適当なセンサを使用することも可能である。又、以上では本発明をエアーサスペンション支持式振動試験機に適用した例を示したが、本発明は通常の空気バネ支持式振動試験機にも適用可能であることは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、請求項１の発明においては、空気供給系から空気支持部に供給された圧縮空気が排出される弁と、これを開閉駆動する駆動手段と、振動台の停止時に振動方向の位置を検出してこの位置と振動方向の振動許容範囲の中心位置との差に対応した位置信号を発信可能な検出手段と、この位置信号を受信してこれに対応して振動台が中心位置に近い一定範囲の位置になるように駆動手段を制御する制御手段とを設けるので、振動台の中心位置に対するずれ量を検出し、これに対応して駆動手段を介して弁の開度を調整し、弁を流れる圧縮空気の流量を調整し、それによって弁を含む空気系の通過抵抗を変化させて空気支持部の空気圧を変化させ、振動台の中心位置への追い込みを自動的に行うと共に、空気支持部の空気圧を振動台支持のために必要となる空気圧に自動的に調整し、迅速・確実に振動台の位置決めをすることができる。その結果、従来熟練者が行っていた難しく時間のかかる操作を省略でき、省力化や試験の能率化を達成することができる。
【００４６】
又、弁が全開位置及び全閉位置に到達する前の到達に近い位置をそれぞれ検出する全開前位置検出手段及び全閉前位置検出手段を設けると共に、全開前位置検出手段又は全閉位置検出手段の何れかが近い位置を検出するとその信号を受けて弁のそれぞれ開方向又は閉方向への開閉駆動を停止させるように制御する全開全閉前開閉停止制御手段を設けるので、弁の全開又は全閉状態への到達を確実に防止することができる。
【００４７】
これにより、モータ等の通常の弁駆動手段を用いる場合に、弁とモータ等との間に通常介在する減速歯車が存在しても、弁の全開・全閉時にモータの回転慣性力や停止時の過大トルクを減速歯車に加えることがなくなる。その結果、歯車の噛み込みによりモータ及び弁が逆転不能状態になるおそれを確実に防止することができる。その結果、弁の全開・全閉状態への到達の有無に配慮することなく、振動台の位置に対応した制御信号を用いて自由に弁を制御でき、一層確実に且つ迅速に振動台の位置決め調整をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した振動台位置決め装置の全体構成の一例を示す説明図である。
【図２】上記装置の位置検出部分を拡大して示した説明図である。
【図３】上記装置が適用される振動試験機の一例の断面状態を示す説明図である。
【図４】本発明を適用した振動台位置決め装置の全体構成の他の例を示す説明図である。
【図５】上記装置の制御のフローを示す説明図である。
【図６】上記装置の各構成部分の動作状態を示す説明図である。
【図７】変位センサ部分の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 振動試験機
２ 空気供給系
３ 空気排出系
４ 駆動機構（駆動手段）
５ 変位センサ（検出手段）
６ 制御装置（制御手段）
７ ＬＳ、リミットスイッチ（全開前位置検出手段、全閉前位置
検出手段）
１１ 振動台
１２ 空気室（空気支持部）
３１ 制御弁、空気流量制御弁（弁）
４１ モータ（駆動手段）
４２ 減速歯車（駆動手段）
６４ 付加回路部（全開全閉前開閉停止制御手段）
Ｈ0 中心位置
Ｐｃ0 中心位置
Ｚ 上下方向（振動方向）
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気供給系から圧縮された空気が供給されると共に空気排出系から前記空気が排出されるように形成された空気支持部の前記空気の圧力によって支持される振動台を備えた振動試験機の振動台位置決め装置に関し、特にエアーサスペンション支持式振動試験機の振動台の位置決め技術として好都合に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
振動試験機では、振動台は通常空気バネで支持されるが、振動試験時に振動台に乗せられる対象物の重量によって振動台の位置が変動するので、対象物が乗せられたときに振動台が振動の中心位置になるように、従来では、試験時に対象物毎に操作者が振動台の位置表示計に表示された現在位置を見ながら空気バネの空気圧力を調整するようにしていた。
【０００３】
しかしながら、このような振動台の位置決め方法では、空気圧を適正に変動させるのが難しく、振動台の中心位置が容易に定まらず位置決め操作が難しかったこと、従って、位置決めに技術を要すると共に位置決めするまでに相当の時間がかかること、省力化が図れないこと、等の問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術に於ける上記問題を解決し、特別の技術を必要とすることなく、容易に且つ短時間で振動台の中心位置を決められる振動試験機の振動台位置決め装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明は、空気供給系から圧縮された空気が供給されると共に空気排出系から前記空気が排出されるように形成された空気支持部の前記空気の圧力によって支持される振動台を備えた振動試験機の振動台位置決め装置において、
前記空気排出系に設けられた弁と、該弁を開閉駆動する駆動手段と、前記振動台の停止時に振動方向の位置を検出して該位置と前記振動方向の振動許容範囲の中心位置との差に対応した位置信号を発信可能な検出手段と、前記位置信号を受信して該位置信号に対応して前記位置が前記中心位置に近い一定範囲の位置になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、前記弁が全開位置及び全閉位置に到達する前の位置であって到達に近い位置をそれぞれ検出する全開前位置検出手段及び全閉前位置検出手段と、該全開前位置検出手段又は前記全閉前位置検出手段の何れかが前記近い位置を検出するとその信号を受けて前記弁のそれぞれ開方向又は閉方向への前記開閉駆動を停止させるように制御する全開全閉前開閉停止制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用した振動試験機１の振動台１１の位置決め装置の全体構成の一例を示し、図２はその位置検出部分を拡大して示した図である。
本装置は、矢印で示す如く、空気供給系２から圧縮空気が供給されると共に空気排出系３から圧縮空気が排出されるように形成された空気支持部である空気室１２の圧縮空気の圧力によって支持される振動台１１を備えた振動試験機１の振動台位置決め装置であり、空気排出系３に設けられた弁である空気流量制御弁３１（以下単に「制御弁３１」と略す）、この弁を開閉駆動する駆動手段であるモータ４１及び減速歯車４２を備えた駆動機構４、検出手段としての変位センサ５、モータ４１を制御する制御手段である制御装置６、等によって構成されている。
【０００８】
空気供給系２は、圧縮機とタンクが一体化された圧縮空気ユニット２１や工場の圧縮空気配管系等で構成され、例えば０．５ＭＰａ程度の圧力の圧縮空気を供給する。
【０００９】
変位センサ５は、振動台１１が振動することなく停止しているときに、振動台の振動方向である上下のＺ方向の位置を検出し、この位置とＺ方向の振動許容範囲の中心位置との差に対応した位置信号Ｓを発信することができる。図２ではこの位置を仮に振動台１１の上端面１１ａの位置Ｐとして示している。制御装置６は、この位置信号Ｓを受信し、この信号に対応して位置Ｐが前記中心位置に近い一定範囲の位置になるようにモータ４１を制御する。
【００１０】
即ち、振動台１１及びその上端面１１ａの図２の実線の状態が振動許容範囲の中心位置になっていて、上下に示す二点鎖線の状態が振動許容範囲であるとすれば、上端面１１ａの位置で見ると、振動許容範囲はＨ1 からＨ2 の範囲でその中心位置はＨo であり、位置センサ５は、位置Ｐと中心位置Ｈo とに位置の差（図示の状態では０）に対応した位置信号Ｓを発信し、制御回路６はこの位置信号Ｓに対応して位置Ｐが中心位置Ｈo に近い一定範囲の位置になるようにモータ４１を制御し、減速歯車４２を介して制御弁３１の開度を制御する。Ｈ1 からＨ2 までの位置の範囲は例えば５０mm〜１００mm程度であり、Ｈ1 〜Ｈo 及びＨ2 〜Ｈo は共に２５mm〜５０mm程度である。そして、中心位置Ｈo に近い一定範囲の位置は、通常±１mm程度の範囲にされる。
【００１１】
本例の変位センサ５は渦電流式のものであり、図２に示す如く、センサ部５１、振動台１１に取り付けられた傾斜板５２、検出回路５３、検出値を発信する信号線５４等を備えていて、前記位置Ｐとして、センサ部５１の中心線Ｃと交差する傾斜板５２の点Ｐc の位置を検出している。図では分かりやすくするために鉛直からの傾斜角を大きくして示しているが、傾斜板５２の勾配は例えば１００／１程度にされる。そして、渦電流式位置センサにより、傾斜板５２までの距離を至近距離から極めて高精度に測定することができる。
【００１２】
この位置検出において、変位センサ５の位置は固定されていて、位置センサ５は、図の実線で示す如く、振動台１１の上端面１１ａがＨo の位置で振動台１１が振動の中心位置にあるときにおける中心線Ｃと傾斜板５２との交点である傾斜板５２の中心位置Ｐｃo を基準として、図において二点鎖線で示す如く、振動台１１が上下し傾斜板５２が上下したときの前記中心線Ｃとの交点Ｐc とＰｃo 間の距離δ及び−δを振動台１１の位置として検出している。そして、変位センサ５は、信号Ｓをこの距離δ及び−δに対応した位置信号Ｓc とし、検出回路５３を介して信号線５４からＳc を電圧値Ｖc として制御装置６に発信する。ＰｃがＰｃo になれば、δは０で、Ｓ、Ｓｃ及びＶｃも０になる。
【００１３】
本例の制御装置６は、モータ４１を直接制御する駆動回路部６１と共に、操作部分として発停部６２及び調整部６３を備えている。発停部６２は発停用のスイッチや押しボタン等で構成され、これらによって位置決め制御を開始及び停止することができる。位置決め制御の停止は、発停部６２で人の操作によって行われてもよいが、通常自動的に行われる。即ち、上記δが十分小さい値になって電圧値Ｖｃが０に近い一定範囲に入り、傾斜板５２が中心位置Ｐｃo から±１mm程度の十分中心に近い位置に位置決めされると、駆動回路部６１がオフになる。
【００１４】
調整部６３では、前記距離δが０のとき、即ち、振動台１１が中心位置にあって変位センサ５が傾斜板５２の中心位置Ｐｃo までの距離を検出しているときに、電圧値Ｖｃが０になるように駆動回路部６１を調整して設定することができる。その結果、駆動回路部６１では、変位センサ５が検出した距離δに比例した電圧値Ｖｃが発信されるようになる。
【００１５】
振動試験機１には、電源供給や発停動作や諸運転条件の設定等のための操作制御盤１００が設けられるが、上記制御装置６はこの操作制御盤１００と電気的に接続される。そして、操作制御盤１００に設けられた発停スイッチ１０１をＯＮにして、振動台１１に加振力を与えて振動試験を開始するときには、振動台位置決めの制御装置６の駆動回路部６１が停止される。
【００１６】
但し、通常の操作によれば、このときには位置決め制御が完了していて駆動回路部６１はオフになっている。なお、本例では位置決め制御装置６の発停部６２で人の操作によって位置決め制御を開始するようにしているが、操作制御盤１００の電源投入と同時に自動的に位置決め制御を開始させるようにしてもよい。
【００１７】
図３は振動試験機１の構造例を示す。
振動試験機１は、三次元にエアーサスペンション状態に支持される空気軸受式のものであり、中心部分がシリンダ状の前記振動台１１、振動台を構成しシリンダ状部分に放射状に本例では８枚からなる複数枚の中間板１１ｂ、前記空気室１２、振動台１１を支持する筒体１３、中間板１１ｂに取り付けられた駆動コイル１４、駆動コイル１４を上下方向に振動させるように磁界を発生させる上下の励磁コイル１５、１６、これらのコイルを収納している本体１７、本体１７と中間板１１ｂとを連絡し駆動コイル１４に電源を供給する給電機構１８、同様に本体１７と中間板１１ｂに取り付けられ回り止め板１９ａやこれに接触し回転自在に支持されたローラ１９ｂ等を有する振動台の回り止め機構１９、主としてコイル類を冷却するように取り入れた外気を空気供給系２から供給された圧縮空気の一部分の排気と共に排出するように導設された空気通路１７ａ、接続部１７ｂ及び接続管１７ｃ、等によって構成されている。
【００１８】
振動台１１には、試料台３０を取り付けるための結合部材１１c がねじ止めによって装着されている。筒体１３には、振動台１１のシリンダ内壁部分との間に形成された周囲隙間１３ａ、周囲隙間１３ａに通じるように穿設された多数の空気孔１３ｂ、空気供給系２が接続される空気供給路１３ｃ、これから空気室１２に供給された圧縮空気を排出する空気排出路１３ｄ、等が形成されていて、振動台１１を振動可能なように支持すると共に振動方向の動きを案内する。
【００１９】
以上のような振動台位置決め装置は次のように運転され、その作用効果を発揮する。
試料Ｗの振動試験を行うときには、まず振動台１１の試料台３０に試料Ｗを装着する。この状態では、振動試験機１は電源供給が遮断された状態で停止していて、空気供給系２からの圧縮空気の供給はなく、従って振動台１１は振動許容範囲より下の位置で本体１７によって支持されている。
【００２０】
試料Ｗの装着が完了すると、振動試験機１の電源を入れると共に、空気供給系２及び空気排出系３を作動させて振動台１１を空圧支持状態にする。但しこの状態では、通常制御弁３１が開いた状態になっていて、空気供給系２から圧縮空気が供給されても、空気の排出量が多く従って空気室１２内の圧力が低く、試験を行うときの試料Ｗの重量に対応した中心支持状態よりも振動台１１が下がった状態になっている。
【００２１】
この状態から位置決めの制御装置６の発停部６２のスタートスイッチをＯＮにして振動台１１の位置決め制御を開始することになる。その結果、空気室１２内の圧力が低くなっていたり試料Ｗが標準重量より重いようなときに図２において二点鎖線で示すように振動台１１が中心位置Ｐｃo より低いＰ1 に対応するＰｃ1 の位置になっていたとすると、変位センサ５がこれを検出し、位置Ｐｃo −Ｐｃ1 間の距離−δに対応した電圧信号Ｖｃ1 を制御装置６の駆動回路部６１に発信する。
【００２２】
これにより、制御回路部６１は電圧信号Ｖｃ1 に対応した角度だけモータ４１を制御弁閉側に回転させるように制御する。その結果、その角度に対応した角度だけ制御弁３１が閉じ、圧縮空気の排出抵抗が大きくなって排出量が減少し、空気室１２の内圧が過大になって試料Ｗを支持する力より大きくなり、シリンダ容積が膨張した状態になって振動台１１が上に押し上げられる。なお、上記においてδとＶｃとの対応関係は調整部６３で予め調整されている。
【００２３】
振動台１１が上昇して中心位置Ｐｃo を越えると、距離δ2 が＋になり、変位センサ１１がこれを検出してＶｃ2 を発信し、これを駆動回路部６１が受信すると、今度はモータ４１をＶｃ2 に対応した開度がけ逆転させて制御弁３１を開く。これにより、過大になっていた圧力が試料支持力に近い圧力に復元し、振動台１１を中心位置Ｖｃo に接近させる。
【００２４】
中心位置を境にしてこのように制御動作が何回か繰り返えされると、振動台１１が中心位置Ｖｃo から一定の許容範囲とし例えば±１mm程度以内の位置に調整され、制御弁３１の開度も一定になって一定量の圧縮空気を排出し、制御弁を含む全体の排圧抵抗値が一定になり、空気室１２に丁度試料Ｗを支持するだけの内圧を発生させることになる。この状態になると、制御回路部６１の作動が自動的に停止する。なお、人が振動台１１の位置表示を見て発停部６２を操作して制御を停止させてもよい。
【００２５】
振動台１１の位置決めが完了すると、振動試験機１の操作制御盤１００の発停スイッチ１０１をＯＮにして試料Ｗの振動試験を開始する。なお、このときまでに、試料Ｗを振動させるべき周波数や加速度等の振動条件を設定しておく。これにより、振動試験機１の駆動コイル１４や励磁コイル１５、１６が作動し、試料Ｗに目的とする振動条件が付与され、振動の振幅も定まる。このとき、振動台１１が中心位置Ｐｃo に設定されているので、例えば±２５mmの最大振動範囲までの振幅が確実に許容され、振動試験機１を安全に且つ効果的に使用することができる。
【００２６】
以上のような位置決め装置によれば、圧縮空気の排出量を加減し、それによって振動台１１を上下方向に位置変動させ、更に、変動させて中心位置になった状態でその位置を保持できる圧縮空気排出量に設定するという、困難で経験と技量を必要としかなりの時間を要する操作を、簡単に短時間で容易に且つ確実に行うことができる。その結果、省力化や試験の能率化や必要振幅範囲の確保や試験時の安全性等を達成することができる。
【００２７】
図４は、本発明を適用した位置決め装置の他の例を示す。
本例の装置は、全開前位置検出手段及び全閉前位置検出手段としてのリミットスイッチ７（以下「ＬＳ７」と略す）及び全開全閉前開閉停止制御手段である付加回路部６４を備えている。本例では付加回路部６４も制御装置６に設けられている。ＬＳ７は、制御弁３１の駆動軸３１ａに取り付けられた検知板７１及びこれを検知する光学センサ等からなるセンサ７２等で構成されていて、制御弁３１が全開位置及び全閉位置に到達する前の位置であって到達に近い位置をそれぞれ検出する。
【００２８】
本例の制御弁３１は駆動軸３１ａがほぼ１回転すると全開から全閉になるように構成されていて、検知板７１は、例えば全開及び全閉位置からそれぞれ４５°の角度までの範囲に設けられ、全開・全閉に近い位置として、制御弁３１の開閉角がそれぞれ全開・全閉前４５°の角度に到達すると、センサ７２で検出されるようになっている。
【００２９】
付加回路部６４は、センサ７２が全開又は全閉前４５°の角度を検出すると、この検出信号を受けて、制御弁３１のそれぞれ開方向又は閉方向へのモータ４１による開閉駆動を停止させるように制御する。即ち、制御弁のモータ４１を回転制御する駆動回路部６１に加えてこの付加回路部６４を設けて、駆動回路部６１の同方向への制御弁３１の開閉制御を強制的に停止させるようにしている。逆転方向への開閉制御は拘束されない。
【００３０】
図５は、本例の位置決め装置の制御フローの一例を示す。
制御装置６の発停部６２を操作することにより、又は振動試験機１の操作制御晩１００の電源を投入することによって自動的に位置決め制御が開始されると、変位センサ５及びＬＳ７の検出信号が付加回路部６４を介して駆動回路部６１に送られ（Ｓ−１、２、３）、前記検出信号に対応してモータ４１に制御信号が送られ（Ｓ−４）、モータが回転して制御弁３１が開閉され（Ｓ−５）、振動台１１が昇降され（Ｓ−６）、昇降後の振動台１１の位置が再び変位センサ５で検出される（Ｓ−７）と共に、ＬＳ７によって再び制御弁３１の全開又は全閉前位置への到達の有無が検出される（Ｓ−８）。
【００３１】
図６は上記のような制御を行ったときの振動台１１の位置及び各構成部分の動作状態を示す。この図では、説明を分かり易くするために動作状態を仮に一定の経過時間で段階的に９段階に分けている。各段階毎に説明する。なお、この制御でも、ＬＳ７と付加回路部６４による流量弁３１の一定方向への全開全閉前開閉停止制御部分の他は図１の装置と同様である。
【００３２】
状態（１）：
位置決め制御開始後の状態であり、開始前には、空気供給系２から圧縮空気が供給されているが制御弁３１が開いていて空気室１２の圧力が低く、振動台１１が下がった位置にあり、これから位置決め制御が開始されて状態１に移行する。即ち、変位センサ５は振動台１１の低位置を検出してＶｃとして−信号を駆動回路部６１に送る（▲１▼）。これによってモータ４１及び制御弁３１が閉方向に動き（▲２▼）、空気室１２の圧力が上がって振動台１１が上昇に向かう（▲３▼）。このときには制御弁３１の閉方向への回転位置が全閉前位置に到達してないく、ＬＳ７はオフ状態を維持している。
【００３３】
状態（２）：
振動台１１はある程度上昇するがまだ中心位置Ｐｃo より低い位置にあり、位置センサ５はこの位置を検出し、駆動回路部６１に継続して−信号を送る（▲１▼）。これによってモータ４１及び制御弁３１が更に閉方向に動き（▲２▼）、空気室１２の圧力も更に上がって振動台１１が継続して上昇する（▲３▼）。一方、制御弁３１は継続的な閉動作によって全閉前位置（最大閉位置）に到達し、これをＬＳ７が検出し（▲４▼）、付加回路部６４を作動させる。その結果、駆動回路部６１の制御が停止し、モータ４１の閉方向への回転が停止して制御弁３１の閉動作が停止する（▲５▼、▲６▼）。
【００３４】
図１に示す如く、制御弁３１は通常減速歯車を介してモータ４１で駆動されるため、弁が完全に全開又は全閉するまで弁軸を回転させると、モータの慣性力や停止時の最大トルクによって歯車が噛み込み、逆転しようとした時に逆転トルクが過大になってモータの始動トルクが不足し、円滑な逆転動作ができなくなるおそれがある。一方、制御弁３１によって空気流量を制御し、本来的には試料Ｗの重量に対応して一定値であれよい空気室１２の圧力を変動させ、それによって振動台１１の位置を昇降させて位置制御する場合には、必ずしも制御弁３１を全開又は全閉まで作動させる必要はなく、前記のような逆転時に弁が不作動になるおそれは一応なさそうである。
【００３５】
しかしながら、制御状態によってはモータがオーバーランして制御弁３１を全開又は全閉させる可能性もあり、又、振動台１１の中心位置への位置決めを迅速に行うためには、弁不作動の発生を回避するために生ずる制御条件の余分な束縛を解消し、位置センサ５の検出値に対応して自由にモータを正逆両方向に回転させ、迅速に位置決めを完了することが望ましい。そのため、本実施例では、モータを必要なだけ十分回転させ、ＬＳ７と付加回路部６４とによって全開・全閉への到達を阻止し、確実な制御の下に迅速な位置決めを可能にしている。
【００３６】
状態（３）：
ＬＳ７が作動してモータ４１及び制御弁３１が最大閉位置で停止していて（▲１▼）、空気室１２の継続的高圧状態により振動台１１が中心位置を越えて上昇すると、位置センサ５がこれを検出し今度はＶｃとして＋信号を駆動回路部６１に送る（▲２▼）。これによってモータ４１及び制御弁３１が今度は開方向に動き（▲３▼）、空気室１２の圧力を下げて振動台１１を下降に向かわせる（▲４▼）。この場合、ＬＳ７が最大閉位置を検出して付加回路部６４がモータ４１を停止させる制御をしていても、反対側の全開前位置を検出しているわけではないから、開方向へのモータの逆転は可能になっている。
【００３７】
状態（４）：
上記状態（３）の継続により、状態（３）と同様な動作状態になる。但しこの状態では、制御弁３１は全閉前位置を脱出してＬＳ７がオフになっている。又、振動台１１は中心位置に接近している。
【００３８】
状態（５）：
上記状態（４）の継続により、状態（２）と同様な動作状態になる。但し今回は、ＬＳ７は制御弁３１の全開前位置を検出してＯＮになっている（▲４▼）。又、振動台１１は中心位置に更に接近するがなお下降動作中で、変位センサ５の信号はまだ＋になっている。
【００３９】
状態（６）：
上記状態（５）の継続により、振動台１１が中心位置より下に下がり、状態（１）と同様な動作状態になる。但し今回は、振動台１１の低下量が小さくなっている。ＬＳ７は制御弁３１の全開前位置を検出してＯＮ状態を持続している（▲４▼）。又、全開前位置を検出しているが閉方向へのモータの逆転は可能になっていて、モータが回転し制御弁３１は閉方向に動き（▲２▼）、振動台１１は上昇を開始する（▲３▼）。
【００４０】
状態（７）：
上記状態（６）が継続していて、振動台１１が中心位置に近づいている。このときには、モータ及び制御弁３１が閉方向に動いでいるため（▲２▼）、これらは全開前位置を脱出していると共に全閉前位置までには到達していなく、従ってＬＳ７はオフになっている（▲４▼）。
【００４１】
状態（８）：
振動台１１が再び中心位置を越えて上昇し、状態（３）と同様の動作状態になっている。但し、振動台１１の中心越え状態は大幅に減少していると共に、モータ４１及び制御弁３１は全閉前位置までは到達せず、従ってＬＳ７はオフになっている（▲５▼）。
【００４２】
状態（９）：
状態（８）が短い時間だけ緩やかに継続して振動台１１が中心位置に更に近づき、位置センサ５が中心位置近傍でこれを検出して電圧値Ｖｃ＝０の信号を発生させる（▲１▼）。これにより、駆動回路部６１がモータ４１及び制御弁３１を停止させ（▲２▼）、振動台１１を中心位置から±１mm以内程度の一定範囲に位置決めし、その動きを停止させる（▲３▼）。
【００４３】
以上のような制御によれば、運転者が特別な操作をすることなく、自動的に迅速且つ確実に振動台１１を位置決めすることができる。その結果、操作に不慣れな作業者では、振動台を精度良く位置決めするのが難しいと共に、位置決めのためにかなりの時間を費やしていたという従来の装置の問題点を完全に解決することができる。
【００４４】
なお以上では、変位センサ５が渦電流式のものである例を示したが、変位センサとしては、例えば図７に示す如く、振動台１１の上端面１１ａの近くの適当な位置に水平方向に向いた検知板５２´を設け、超音波式やその他の適当な距離センサ５１´によって直接振動台１１の上下方向位置を検出するようにした変位センサ５´等、公知の適当なセンサを使用することも可能である。又、以上では本発明をエアーサスペンション支持式振動試験機に適用した例を示したが、本発明は通常の空気バネ支持式振動試験機にも適用可能であることは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、請求項１の発明においては、空気供給系から空気支持部に供給された圧縮空気が排出される弁と、これを開閉駆動する駆動手段と、振動台の停止時に振動方向の位置を検出してこの位置と振動方向の振動許容範囲の中心位置との差に対応した位置信号を発信可能な検出手段と、この位置信号を受信してこれに対応して振動台が中心位置に近い一定範囲の位置になるように駆動手段を制御する制御手段とを設けるので、振動台の中心位置に対するずれ量を検出し、これに対応して駆動手段を介して弁の開度を調整し、弁を流れる圧縮空気の流量を調整し、それによって弁を含む空気系の通過抵抗を変化させて空気支持部の空気圧を変化させ、振動台の中心位置への追い込みを自動的に行うと共に、空気支持部の空気圧を振動台支持のために必要となる空気圧に自動的に調整し、迅速・確実に振動台の位置決めをすることができる。その結果、従来熟練者が行っていた難しく時間のかかる操作を省略でき、省力化や試験の能率化を達成することができる。
【００４６】
又、弁が全開位置及び全閉位置に到達する前の到達に近い位置をそれぞれ検出する全開前位置検出手段及び全閉前位置検出手段を設けると共に、全開前位置検出手段又は全閉位置検出手段の何れかが近い位置を検出するとその信号を受けて弁のそれぞれ開方向又は閉方向への開閉駆動を停止させるように制御する全開全閉前開閉停止制御手段を設けるので、弁の全開又は全閉状態への到達を確実に防止することができる。
【００４７】
これにより、モータ等の通常の弁駆動手段を用いる場合に、弁とモータ等との間に通常介在する減速歯車が存在しても、弁の全開・全閉時にモータの回転慣性力や停止時の過大トルクを減速歯車に加えることがなくなる。その結果、歯車の噛み込みによりモータ及び弁が逆転不能状態になるおそれを確実に防止することができる。その結果、弁の全開・全閉状態への到達の有無に配慮することなく、振動台の位置に対応した制御信号を用いて自由に弁を制御でき、一層確実に且つ迅速に振動台の位置決め調整をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した振動台位置決め装置の全体構成の一例を示す説明図である。
【図２】上記装置の位置検出部分を拡大して示した説明図である。
【図３】上記装置が適用される振動試験機の一例の断面状態を示す説明図である。
【図４】本発明を適用した振動台位置決め装置の全体構成の他の例を示す説明図である。
【図５】上記装置の制御のフローを示す説明図である。
【図６】上記装置の各構成部分の動作状態を示す説明図である。
【図７】変位センサ部分の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 振動試験機
２ 空気供給系
３ 空気排出系
４ 駆動機構（駆動手段）
５ 変位センサ（検出手段）
６ 制御装置（制御手段）
７ ＬＳ、リミットスイッチ（全開前位置検出手段、全閉前位置
検出手段）
１１ 振動台
１２ 空気室（空気支持部）
３１ 制御弁、空気流量制御弁（弁）
４１ モータ（駆動手段）
４２ 減速歯車（駆動手段）
６４ 付加回路部（全開全閉前開閉停止制御手段）
Ｈ0 中心位置
Ｐｃ0 中心位置
Ｚ 上下方向（振動方向）
Claims (1)
- 空気供給系から圧縮された空気が供給されると共に空気排出系から前記空気が排出されるように形成された空気支持部の前記空気の圧力によって支持される振動台を備えた振動試験機の振動台位置決め装置において、
前記空気排出系に設けられた弁と、該弁を開閉駆動する駆動手段と、前記振動台の停止時に振動方向の位置を検出して該位置と前記振動方向の振動許容範囲の中心位置との差に対応した位置信号を発信可能な検出手段と、前記位置信号を受信して該位置信号に対応して前記位置が前記中心位置に近い一定範囲の位置になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、前記弁が全開位置及び全閉位置に到達する前の位置であって到達に近い位置をそれぞれ検出する全開前位置検出手段及び全閉前位置検出手段と、該全開前位置検出手段又は前記全閉前位置検出手段の何れかが前記近い位置を検出するとその信号を受けて前記弁のそれぞれ開方向又は閉方向への前記開閉駆動を停止させるように制御する全開全閉前開閉停止制御手段と、を有することを特徴とする振動試験機の振動台位置決め装置。
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