JP3997936B2 - Rotational accuracy measuring method and rotational accuracy measuring device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸を中心として回転する回転体の回転精度を測定する回転精度測定方法及び回転精度測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
転がり軸受又は流体軸受等に支持されて回転する回転体(例えばモータによって回転するスピンドル等)の回転精度を測定する回転精度測定装置では、従来、回転体の変位を示す時系列データを、回転体の回転とは無関係に採取して大量の変位データを収集し、その大量の変位データに対して一括してデータ処理を行っていた。このデータ処理では、例えば、時系列的に得られた変位データ(以下「採取データ」と記述)に対して高速フーリエ変換(以下「FFT」と記述)を施すことにより、周波数スペクトルを示すデータ(以下「スペクトルデータ」と記述)を算出する。次に、そのスペクトルデータにおいて同期振れ誤差(RRO;Repeatable Run Out)を除去することにより、1回転毎に繰り返されない回転体の変位に相当する非同期振れ誤差(NRRO;Non Repeatable Run Out)を求めている。
【0003】
特許文献1には、簡単な操作により玉軸受単品のNRROが測定できる玉軸受の回転精度検査方法及び検査装置が開示されている。また、特許文献2には、ラジアル転がり軸受の回転非同期振れと動トルクとを、互いに関連付けて、正確に測定自在とするラジアル転がり軸受用回転精度及び動トルク測定装置が開示されている。また、特許文献3には、転がり軸受のラジアル、アキシアル両方向の回転非同期振れと動トルクとを、互いに関連付けて、正確に測定自在とする転がり軸受用回転精度及び動トルク測定装置が開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−311588号公報
【特許文献2】
特開2000−155073号公報
【特許文献3】
特開2001−194270号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の回転精度測定装置では、回転体を回転させるモータ等の回転ムラが測定に大きな影響を与えていた。また、上記の採取データは、回転体の回転とは無関係に採取された時系列データであるので、上記データ処理においてFFTが施される際には、採取データが所定区間外で滑らかに0になるように、予め窓関数によって採取データに対して適当な重み付けがなされていた。一般に窓関数が使用されると、FFTによって得られるスペクトルが拡散するので、この関数の使用も、従来の回転精度測定装置による測定に大きな影響を与えることになる。このように、従来の測定装置では、モータの回転ムラや窓関数の影響が大きい為、回転精度についての高度な測定、即ちRRO,NRRO及び真円度等の正確な算出は困難であった。
【0006】
本願出願人は、上述したような事情に鑑みて、上記の時系列データを回転体の回転周期毎に分割してブロック化することにより、複数のデータブロックからなるブロック化データを作成し、作成したブロック化データに基づき、回転体の回転精度を示す指標を算出し、モータの回転ムラ等の影響及び上記窓関数の影響を小さく出来る回転精度測定装置を、特願2002−018402、特願2002−036777において提案している。
【0007】
この回転精度測定装置では、モータの回転ムラによる1回転毎の位相ズレの補正は可能であるが、1回転内の位相ズレの補正が出来ないという問題がある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、1回転内の位相ズレの補正が出来る回転精度測定方法及び回転精度測定装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係る回転精度測定方法は、軸を中心として回転する回転体の半径方向又は軸方向の変位を示す所定周期の標本化値からなる時系列データを、前記回転体の回転周期毎に分割しブロック化して複数のデータブロックを作成し、作成した複数のデータブロックの前記回転周期毎の位相のズレを補正し、該位相のズレを補正した複数のデータブロックに基づき、前記回転体の回転精度を示す指標を算出する回転精度測定方法であって、前記データブロックの前記回転体の回転周期内の位相のズレを、前記標本化値の極大点及び/又は極小点の位相に基づき検出し、検出したズレを前記データブロックの前記極大点及び/又は極小点前後の所定範囲の標本化値に配分し、配分したズレに基づき、前記標本化値毎の位相のズレを補正することを特徴とする。
【0009】
第2発明に係る回転精度測定装置は、軸を中心として回転する回転体の半径方向又は軸方向の変位を示す所定周期の標本化値からなる時系列データを取得する手段と、該手段が取得した時系列データを、前記回転体の回転周期毎に分割しブロック化して複数のデータブロックを作成する手段と、該手段が作成した複数のデータブロックの前記回転周期毎の位相のズレを補正する手段と、該手段がズレを補正した複数のデータブロックに基づき、前記回転体の回転精度を示す指標を算出する手段とを備える回転精度測定装置であって、前記データブロックの前記回転体の回転周期内の位相のズレを、前記標本化値の極大点及び/又は極小点の位相に基づき検出する検出手段と、該検出手段が検出したズレを前記データブロックの前記極大点及び/又は極小点前後の所定範囲の標本化値に配分する配分手段と、該配分手段が配分したズレに基づき、前記標本化値毎の位相のズレを補正する手段とを備えることを特徴とする。
【0010】
第1発明に係る回転精度測定方法及び第2発明に係る回転精度測定装置では、取得手段が、回転する回転体の半径方向又は軸方向の変位を示す所定周期の標本化値からなる時系列データを取得し、作成する手段が、その取得した時系列データを、回転体の回転周期毎に分割しブロック化して複数のデータブロックを作成する。補正する手段が、その作成した複数のデータブロックの回転周期毎の位相のズレを補正し、算出する手段が、その補正した複数のデータブロックに基づき、回転体の回転精度を示す指標を算出する。
【0011】
検出手段が、データブロックの回転体の回転周期内の位相のズレを、標本化値の極大点及び/又は極小点(極大点及び極小点の両方又は何れか)の位相に基づき検出し、配分手段が、その検出したズレをデータブロックのその極大点及び/又は極小点前後の所定範囲の標本化値に配分する。補正する手段は、配分手段が配分したズレに基づき、標本化値毎の位相のズレを補正する。
これにより、1回転内の位相ズレの補正を行うことが出来ると共に、1回転内の位相ズレの補正を、標本化値が急激に変動する部分を避けて行うことが出来、位相ズレの補正精度が向上する回転精度測定方法及び回転精度測定装置を実現することが出来る。
【0012】
第3発明に係る回転精度測定装置は、前記配分手段は、前記標本化値の前記データブロック内の順番に基づき、前記検出手段が検出したズレを前記所定範囲の標本化値に配分すべくなしてあることを特徴とする。
【0013】
この回転精度測定装置では、配分手段は、標本化値のデータブロック内の順番に基づき、検出手段が検出したズレを所定範囲の標本化値に配分するので、1回転内の位相ズレの補正を行うことが出来ると共に、1回転内の位相ズレの補正を、標本化値が急激に変動する部分を避けて、また、標本化値毎のズレの大きさに応じて行うことが出来、位相ズレの補正精度が向上する回転精度測定方法及び回転精度測定装置を実現することが出来る。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る回転精度測定装置の実施の形態の構成を模式的に示す説明図であり、図2は、この回転精度測定装置が回転体を測定するときの状態を示す平面図である。回転精度測定装置は、軸受により支持され、所定の回転軸11を中心としてモータ(図示せず)により回転する回転体10の回転精度を測定する測定装置であり、回転体10の半径方向の変位を検出する非接触式の変位センサ20と、変位センサ20の検出信号Sdに基づき回転体10の半径方向の変位を示す標本化値からなる時系列データを収集し、その時系列データである採取データを処理するデータ収集処理装置30とを備えている。
【0015】
変位センサ20は、回転体10の外周面近傍に配置され、その外周面と変位センサ20との距離を検出し、その検出結果を回転体10の半径方向の変位を示す検出信号Sdとして出力する。尚、回転体10の軸方向の変位を検出し、軸方向の変位についての回転精度を測定する場合には、図1において破線で示すように、回転体10の上面近傍に回転体10の軸方向の変位を検出する非接触式の変位センサ21を配置し、その変位センサ21から出力される信号、即ち回転体10の上面と変位センサ21との距離を示す信号を検出信号Sdとして使用すれば良い。
【0016】
データ収集処理装置30は、中央処理装置としてのCPU31、入力インタフェース部32、メモリ33及び表示制御部34をバスで接続した構成となっており、表示制御部34には表示部36が接続されている。変位センサ20からの検出信号Sdは、入力インタフェース部32に入力される。入力インタフェース部32はA/D変換器を有し、検出信号Sdは、これにより標本化されたディジタルデータとしてメモリ33に一時的に格納される(以下、このディジタルデータを「原データ」と記述)。入力インタフェース部32は、変位センサ20と共に、回転体10の変位を表す時系列データを取得する手段を構成する。
【0017】
CPU31は、予めメモリ33に格納された所定プログラムを実行することにより、原データに対し、後述するDCカット処理、周期分割処理、位相補正、レート変換及びFFT等のデータ処理を順次施す。これにより、データ収集処理装置30は、図3に示すような、DCカット部111(時系列データを取得する手段)、周期分割部112(複数のデータブロックを作成する手段)、位相補正部113(位相のズレを補正する手段)、レート変換部114及び信号処理部115(指標を算出する手段)を備える装置として作動する。
【0018】
DCカット部111は、変位センサ20から出力された検出信号Sdから直流成分を除去するものであり、具体的には、検出信号Sdを表すディジタルデータである原データに対する信号処理により、検出信号Sdから直流成分を除去した信号を表すディジタルデータを採取データDaとして作成する(この信号処理を「DCカット処理」という)。尚、DCカット部111は、ソフトウェア的に実現されているが、入力インタフェース部32に直流成分遮断回路を設け、これにより検出信号Sdから直流成分を除去した後に、A/D変換器により採取データDaを作成するようにしても良い。この場合、DCカット部111は、ハードウェアとして実現されることになり、入力インタフェース部32の一部を構成する。
【0019】
周期分割部112は、DCカット部111により作成された採取データDaを回転体10の回転周期毎に分割してブロック化することにより、複数のデータブロックからなるブロック化データDbを作成する(この処理を「周期分割処理」という)。具体的には、検出信号Sdを表すディジタルデータである採取データDaから、Sd=0に相当する時点であるゼロ点を求め、このゼロ点に基づき、採取データDaを回転周期毎に分割してブロック化データDbを得る。例えば、検出信号Sdの内、図4に示すような区間に相当する採取データDaがDCカット部111から得られた場合には、この採取データDaから検出されたゼロ点に基づき、図5に示すような4個のデータブロックDb1,Db2,Db3,Db4からなるブロック化データDbを得る。
【0020】
これら4個のデータブロックDb1,Db2,Db3,Db4のそれぞれを構成するディジタル信号値(回転体10の変位を示す標本化値)の個数(以下「データ数」と記述、1回転周期のサンプリング点数に相当)は、モータの回転ムラ等の為、通常、全て等しくはならず、例えば、図6に示すように、データブロックDb1,Db2,Db3,Db4のデータ数は、それぞれn1個、n2個、n3個、n4個となる。尚、回転体10を回転させるモータを含む駆動部(図示せず)から回転周期に同期した信号(例えば1回転毎に1個パルスが現れる信号)がインデックスパルスSipとして出力される場合には、上述したゼロ点検出に代えて、そのインデックスパルスSipに基づき周期分割処理を行うようにしても良い。
【0021】
位相補正部113は、周期分割部112により分割されてブロック化されたブロック化データDbの各データブロックDb1,Db2,Db3,Db4毎の位相のずれを補正すると共に、各データブロックDb1,Db2,Db3,Db4内の位相のズレ(サンプリング点毎の位相のズレ)を補正し、補正したブロック化データDcを出力する。サンプリング点毎の位相のズレの補正の詳細については後述する。
【0022】
レート変換部114は、上述したようにデータ数がばらつく複数のデータブロックからなるブロック化データDcに対して補間処理(再サンプリング、再標本化)を行うことにより、各データブロックのデータ数を同一にする。即ち、レート変換により各データブロックのサンプリング点数を同一にする。
このとき、信号処理部115で実行されるFFT(高速フーリエ変換)を考慮して、各データブロックのデータ数を2のべき乗とする。例えば、図6に示すようなブロック化データDb(Dc)に対してレート変換を施すことにより、データ数が全て2m であるデータブロックからなるブロック化データDdが得られる。
【0023】
信号処理部115は、回転精度を示す指標を算出する手段であって、レート変換後のブロック化データDdに対して、窓関数を使用することなくFFTを施すことにより、スペクトルデータを算出する。そして、算出したスペクトルデータに基づき、従来と同様の手法により、RRO,NRRO及び真円度等を求める。このようにして得られたRRO,NRRO及び真円度等、回転体10の回転精度を示す指標は、測定結果としてメモリ33に格納されると共に、他の所定プログラムに基づき、表示制御部34に送られ、表示制御部34により表示部36に表示される。
【0024】
以下に、このような回転精度測定装置の位相補正部113におけるデータブロック内(回転体10の回転周期内)の位相のズレ(サンプリング点毎の位相のズレ)を補正する動作を、それを示す図7のフローチャートを参照しながら説明する。
位相補正部113は、先ず、各データブロック内の標本化値の極大点及び極小点を検出し、図8に例示するような、各データブロック内の先頭から極小点迄のサンプリング点数E1,E2,E3,E4、及び極大点迄のサンプリング点数F1,F2,F3,F4、を求めて(S2)、その平均値を算出し、これにより各極大点及び各極小点の各平均位相を算出する(S4)。
【0025】
位相補正部113は、次に、注目するデータブロック内の極大点とその平均位相(S4)との位相のズレ、及び極小点とその平均位相(S4)との位相のズレを算出し(S6)、次いで、それらの位相のズレを各標本化値(の位相)に配分する(S8)。
位相補正部113は、位相のズレを各標本化値に配分するに際して(S8)、図9に示すように、極小点の位相のズレは、極小点の前後夫々Sp/4(Spは1データブロック内のサンプリング点数(標本化値数))の範囲の各標本化値に配分し、極大点の位相のズレは、極大点の前後夫々Sp/4の範囲の各標本化値に配分する。また、その配分では、標本化値のそのデータブロックの先頭からの順番N(1,2,‥‥Sp)に応じた重み付けを行う。
【0026】
例えば、注目するデータブロック内の極小点の位相のズレZsを配分する場合、サンプリング点N(=Sp/8〜3Sp/8)に配分するズレZNは、
ZN=4N×Zs/Spとする。
同様に、注目するデータブロック内の極大点の位相のズレZdを配分する場合、サンプリング点N(=5Sp/8〜7Sp/8)に配分するズレZNは、
ZN=4N×Zd/Spとする。
【0027】
位相補正部113は、次に、各サンプリング点に配分した位相のズレ(S8)を、各サンプリング点の位相から差し引いて、各サンプリング点の位相を補正する(S10)。
次いで、位相補正部113は、次に各サンプリング点の位相を補正すべきデータブロックが有れば(S12)、そのデータブロック内の極大点とその平均位相(S4)との位相のズレ、及び極小点とその平均位相(S4)との位相のズレを算出し(S6)、次いで、それらの位相のズレを各標本化値(の位相)に配分する(S8)。位相を補正すべきデータブロックが無ければ(S12)リターンする。
尚、上述した実施の形態では、極大点及び極小点の各位相のズレに基づき補正しているが、極大点又は極小点の何れかの位相のズレに基づき補正しても良い。
【0028】
【発明の効果】
第1発明に係る回転精度測定方法及び第2発明に係る回転精度測定装置によれば、1回転内の位相ズレの補正を行うことが出来ると共に、1回転内の位相ズレの補正を、標本化値が急激に変動する部分を避けて行うことが出来、位相ズレの補正精度が向上する回転精度測定方法及び回転精度測定装置を実現することが出来る。また、標本化値が急激に変動する部分の変位のばらつきが減少する。
【0029】
第3発明に係る回転精度測定装置によれば、1回転内の位相ズレの補正を行うことが出来ると共に、1回転内の位相ズレの補正を、標本化値が急激に変動する部分を避けて、また、標本化値毎のズレの大きさに応じて行うことが出来、位相ズレの補正精度が向上する回転精度測定方法及び回転精度測定装置を実現することが出来る。また、標本化値が急激に変動する部分の変位のばらつきが減少する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回転精度測定装置の実施の形態の構成を模式的に示す説明図である。
【図2】本発明に係る回転精度測定装置が回転体を測定するときの状態を示す平面図である。
【図3】本発明に係る回転精度測定装置のデータ収集処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図4】本発明に係る回転精度測定装置の採取データの例を示す説明図である。
【図5】本発明に係る回転精度測定装置の動作を示す説明図である。
【図6】本発明に係る回転精度測定装置の動作を示す説明図である。
【図7】本発明に係る回転精度測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明に係る回転精度測定装置の動作を示す説明図である。
【図9】本発明に係る回転精度測定装置の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
10 回転体
11 回転軸
20,21 変位センサ
30 データ収集処理装置
31 CPU
32 入力インタフェース部
33 メモリ
36 表示部
111 DCカット部(時系列データを取得する手段)
112 周期分割部
113 位相補正部(位相のズレを補正する手段)
114 レート変換部
115 信号処理部(指標を算出する手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation accuracy measuring method and a rotation accuracy measuring device for measuring the rotation accuracy of a rotating body that rotates about an axis.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a rotational accuracy measuring device that measures rotational accuracy of a rotating body (for example, a spindle that is rotated by a motor) that is supported by a rolling bearing or a fluid bearing and rotates, time series data indicating the displacement of the rotating body is conventionally used. A large amount of displacement data was collected regardless of the rotation of the sensor, and data processing was performed on the large amount of displacement data. In this data processing, for example, fast Fourier transform (hereinafter referred to as “FFT”) is applied to displacement data (hereinafter referred to as “collected data”) obtained in a time series, whereby data indicating a frequency spectrum ( Hereinafter described as “spectral data”). Next, by removing a synchronous run-out error (RRO) from the spectrum data, an asynchronous run-out error (NRRO) corresponding to the displacement of the rotating body that is not repeated every rotation is obtained. ing.
[0003]
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-311588 [Patent Document 2]
JP 2000-155073 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-194270
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional rotational accuracy measuring device, rotation unevenness of a motor or the like that rotates the rotating body has a great influence on the measurement. Further, since the collected data is time-series data collected regardless of the rotation of the rotating body, when the FFT is performed in the data processing, the collected data is smoothly set to 0 outside a predetermined interval. As shown, appropriate weighting is performed on the collected data by a window function in advance. In general, when a window function is used, the spectrum obtained by the FFT is diffused. Therefore, the use of this function also greatly affects the measurement by the conventional rotational accuracy measuring device. As described above, in the conventional measuring apparatus, since the influence of the rotation unevenness of the motor and the window function is large, it is difficult to perform high-level measurement on the rotation accuracy, that is, accurate calculation of RRO, NRRO, and roundness.
[0006]
In view of the circumstances as described above, the applicant of the present application creates block data consisting of a plurality of data blocks by dividing the time-series data into blocks divided by the rotation period of the rotating body. Based on the block data, an index indicating the rotational accuracy of the rotating body is calculated, and a rotational accuracy measuring device capable of reducing the influence of the rotation unevenness of the motor and the influence of the window function is disclosed in Japanese Patent Application Nos. 2002-018402 and 2002. Proposed in -036777.
[0007]
This rotational accuracy measuring device can correct a phase shift for each rotation due to uneven rotation of the motor, but has a problem that a phase shift within one rotation cannot be corrected.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotation accuracy measuring method and a rotation accuracy measuring device capable of correcting a phase shift within one rotation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The rotational accuracy measuring method according to the first aspect of the present invention provides time series data consisting of sampling values of a predetermined period indicating a radial or axial displacement of a rotating body rotating about an axis for each rotation period of the rotating body. Dividing into blocks to create a plurality of data blocks, correcting the phase shift for each rotation period of the plurality of generated data blocks, and based on the plurality of data blocks corrected for the phase shift, A rotational accuracy measurement method for calculating an index indicating rotational accuracy, wherein a phase shift within a rotation period of the rotating body of the data block is detected based on a phase of a maximum point and / or a minimum point of the sampled value. Then, the detected deviation is distributed to the sampling values in a predetermined range around the maximum point and / or minimum point of the data block, and the phase deviation for each sampling value is corrected based on the allocated deviation. And features.
[0009]
The rotational accuracy measuring apparatus according to the second aspect of the invention acquires means for acquiring time-series data consisting of sampling values of a predetermined period indicating a radial or axial displacement of a rotating body rotating about an axis, and the means The time-series data is divided into blocks for each rotation cycle of the rotating body to create a plurality of data blocks, and the phase shift for each rotation cycle of the plurality of data blocks created by the device is corrected. A rotation accuracy measuring apparatus comprising: means; and means for calculating an index indicating the rotation accuracy of the rotating body based on a plurality of data blocks in which the deviation is corrected, wherein the rotation of the rotating body of the data block Detection means for detecting a phase shift within a period based on the phase of the maximum point and / or the minimum point of the sampled value, and a shift detected by the detection unit and the maximum point of the data block Or a distribution means for distributing the sampled values in a predetermined range around the minimum point, based on the deviation 該配 partial unit is allocated, characterized in that it comprises a means for correcting the deviation of the sampled values every phase.
[0010]
In the rotational accuracy measuring method according to the first invention and the rotational accuracy measuring device according to the second invention, the acquisition means includes time-series data comprising sampling values of a predetermined period indicating the radial or axial displacement of the rotating rotating body. The means for obtaining and creating the data divides the obtained time-series data into each rotation cycle of the rotating body and creates a plurality of data blocks. The correcting means corrects the phase shift for each rotation cycle of the created plurality of data blocks, and the calculating means calculates an index indicating the rotational accuracy of the rotating body based on the corrected data blocks. .
[0011]
The detection means detects and distributes the phase shift within the rotation period of the rotating body of the data block based on the phase of the maximum point and / or minimum point (both maximum point and / or minimum point) of the sampled value. The means distributes the detected deviation to a predetermined range of sampling values around the local maximum and / or local minimum of the data block. The correcting means corrects the phase shift for each sampling value based on the shift distributed by the distributing means.
As a result, the phase shift within one rotation can be corrected, and the phase shift within one rotation can be corrected while avoiding the portion where the sampling value fluctuates rapidly. It is possible to realize a rotational accuracy measuring method and a rotational accuracy measuring device that improve the speed.
[0012]
In the rotation accuracy measuring apparatus according to a third aspect of the invention, the distribution means should distribute the deviation detected by the detection means to the sampling values within the predetermined range based on the order of the sampling values in the data block. It is characterized by being.
[0013]
In this rotational accuracy measuring device, the distributing means distributes the deviation detected by the detecting means to the sampling values within a predetermined range based on the order of the sampled values in the data block, and therefore corrects the phase deviation within one rotation. In addition, the phase deviation within one rotation can be corrected by avoiding the portion where the sampled value fluctuates abruptly and according to the magnitude of the deviation for each sampled value. It is possible to realize a rotational accuracy measuring method and a rotational accuracy measuring device that improve the correction accuracy of the rotation.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of an embodiment of a rotational accuracy measuring device according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing a state when the rotational accuracy measuring device measures a rotating body. It is. The rotational accuracy measuring device is a measuring device that measures the rotational accuracy of a
[0015]
The
[0016]
The data
[0017]
The
[0018]
The DC cut unit 111 removes a direct current component from the detection signal Sd output from the
[0019]
The period dividing unit 112 divides the collection data Da created by the DC cut unit 111 for each rotation period of the
[0020]
Each of these four data blocks Db1, Db2, Db3, Db4 is described as the number of digital signal values (sampled values indicating the displacement of the rotating body 10) (hereinafter referred to as “data number”), and the number of sampling points in one rotation cycle Are normally not equal because of the rotation irregularity of the motor. For example, as shown in FIG. 6, the number of data in the data blocks Db1, Db2, Db3, and Db4 is n1 and n2, respectively. , N3 and n4. When a signal synchronized with the rotation period (for example, a signal in which one pulse appears every rotation) is output as an index pulse Sip from a drive unit (not shown) including a motor that rotates the
[0021]
The
[0022]
The
At this time, considering the FFT (Fast Fourier Transform) executed by the
[0023]
The
[0024]
The operation for correcting the phase shift (phase shift for each sampling point) in the data block (within the rotation period of the rotating body 10) in the
First, the
[0025]
Next, the
When the
[0026]
For example, in the case where the phase shift Zs of the minimum point in the data block of interest is allocated, the shift ZN allocated to the sampling points N (= Sp / 8 to 3Sp / 8) is
It is assumed that ZN = 4N × Zs / Sp.
Similarly, when the phase shift Zd of the maximum point in the data block of interest is allocated, the shift ZN allocated to the sampling points N (= 5Sp / 8 to 7Sp / 8) is
It is assumed that ZN = 4N × Zd / Sp.
[0027]
Next, the
Next, if there is a data block for which the phase of each sampling point is to be corrected next (S12), the
In the above-described embodiment, the correction is performed based on the phase shift between the local maximum point and the local minimum point. However, the correction may be performed based on the phase shift between the local maximum point and the local minimum point.
[0028]
【The invention's effect】
According to the rotational accuracy measuring method according to the first invention and the rotational accuracy measuring device according to the second invention, it is possible to correct the phase shift within one rotation and to sample the correction of the phase shift within one rotation. A rotation accuracy measurement method and a rotation accuracy measurement device that can be performed while avoiding a portion where the value fluctuates rapidly and improve the phase shift correction accuracy can be realized. In addition, the variation in the displacement of the portion where the sampling value changes rapidly is reduced.
[0029]
According to the rotation accuracy measuring apparatus according to the third aspect of the invention, the phase shift within one rotation can be corrected, and the phase shift within one rotation can be corrected while avoiding the portion where the sampling value fluctuates rapidly. In addition, it is possible to implement a rotation accuracy measuring method and a rotation accuracy measuring device that can be performed according to the amount of deviation for each sampling value, and the phase deviation correction accuracy is improved. In addition, the variation in the displacement of the portion where the sampling value changes rapidly is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of an embodiment of a rotational accuracy measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a state when the rotational accuracy measuring apparatus according to the present invention measures a rotating body.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a data collection processing device of the rotational accuracy measuring device according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of collected data of the rotational accuracy measuring device according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing the operation of the rotation accuracy measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing the operation of the rotation accuracy measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the rotation accuracy measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the rotational accuracy measuring device according to the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view showing the operation of the rotation accuracy measuring apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
32
112
114
Claims (3)
前記データブロックの前記回転体の回転周期内の位相のズレを、前記標本化値の極大点及び/又は極小点の位相に基づき検出し、検出したズレを前記データブロックの前記極大点及び/又は極小点前後の所定範囲の標本化値に配分し、配分したズレに基づき、前記標本化値毎の位相のズレを補正することを特徴とする回転精度測定方法。A plurality of data blocks are created by dividing the time-series data consisting of sampling values of a predetermined period indicating the radial direction or axial direction displacement of the rotating body rotating about the axis into blocks by dividing each rotating body rotation period. Rotational accuracy measurement for correcting a phase shift for each rotation period of the plurality of created data blocks and calculating an index indicating the rotation accuracy of the rotating body based on the plurality of data blocks corrected for the phase shift A method,
A phase shift of the data block within the rotation period of the rotating body is detected based on the phase of the maximum point and / or minimum point of the sampled value, and the detected shift is detected as the maximum point of the data block and / or A method for measuring rotational accuracy, comprising: distributing to a predetermined range of sampled values before and after a minimum point, and correcting a phase shift for each sampled value based on the allocated shift.
前記データブロックの前記回転体の回転周期内の位相のズレを、前記標本化値の極大点及び/又は極小点の位相に基づき検出する検出手段と、該検出手段が検出したズレを前記データブロックの前記極大点及び/又は極小点前後の所定範囲の標本化値に配分する配分手段と、該配分手段が配分したズレに基づき、前記標本化値毎の位相のズレを補正する手段とを備えることを特徴とする回転精度測定装置。Means for acquiring time-series data comprising sampling values of a predetermined period indicating a radial direction or axial displacement of a rotating body rotating about an axis, and the time-series data acquired by the means for rotating the rotating body Means for dividing each period into blocks and creating a plurality of data blocks; means for correcting a phase shift for each rotation period of a plurality of data blocks created by the means; and a plurality of means for correcting the shift by the means A rotation accuracy measuring device comprising: means for calculating an index indicating the rotation accuracy of the rotating body based on the data block of
Detection means for detecting a phase shift within the rotation period of the rotating body of the data block based on a phase of a maximum point and / or a minimum point of the sampling value, and a shift detected by the detection means in the data block Distribution means for allocating to a predetermined range of sampled values before and after the local maximum point and / or minimum point, and means for correcting a phase shift for each sampled value based on the shift distributed by the distribution means. Rotational accuracy measuring device characterized by that.
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