JP5433151B2 - 回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びx線ct装置の製造方法 - Google Patents

回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びx線ct装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5433151B2
JP5433151B2 JP2008001427A JP2008001427A JP5433151B2 JP 5433151 B2 JP5433151 B2 JP 5433151B2 JP 2008001427 A JP2008001427 A JP 2008001427A JP 2008001427 A JP2008001427 A JP 2008001427A JP 5433151 B2 JP5433151 B2 JP 5433151B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adjustment
movable base
weight
amplitude
rotating machine
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.)
Active
Application number
JP2008001427A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009162655A (ja
Inventor
健史 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2008001427A priority Critical patent/JP5433151B2/ja
Priority to US12/346,160 priority patent/US8200443B2/en
Priority to CN2009100020220A priority patent/CN101480340B/zh
Publication of JP2009162655A publication Critical patent/JP2009162655A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5433151B2 publication Critical patent/JP5433151B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • A61B6/035Mechanical aspects of CT
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/30Compensating imbalance
    • G01M1/36Compensating imbalance by adjusting position of masses built-in the body to be tested

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

本発明は、回転機械の回転時のバランス調整を行う回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びX線CT装置の製造方法に関し、特に、回転時のバランス調整を容易、かつ、高精度で行うことが可能なものに関する。
現在、医療現場において、例えばX線を用いた断層撮影にX線CT(Computed Tomography)装置が用いられている。このX線CT装置は、照射線(X線)を被写体にあらゆる方向から放射し、被写体を通過した後の投影データを観測し、被写体内の目的とする物理量の分布を投影データから再生する、というものである。実際には、X線管と検出器を有する可動ベースを、寝台に寝かせた被写体(患者等)の周囲で回転させることにより、患者の断層撮影を行う。
このようなX線CT装置に用いられる可動ベースは、スループットの向上や、患者への負担の低減のために、可動ベースの回転動作の高速化が図られている。また、可動ベースには、その断面撮影によっては、高速で回転動作を行うとともに、回転動作を行う際に、断層面を患者の体軸方向に傾斜させる場合もある。
しかし、このような可動ベース等の回転機械を回転させると、その構成や重量等により回転のバランスが各位置において同一でない、等の要因から、回転不釣合いが発生し、回転時に回転機械に振動が発生する。特に、回転動作が高速であるほど、振幅が大きい振動が発生する。
このような振動がX線CT装置を用いて断面撮影時に発生すると、X線管及び検出器が振動し、検出器により検出するX線に振れ等が発生するため、画像が悪くなるという問題があった。
そこで、アンバランスを除去する影響係数法により、アンバランスを除去し、回転不釣合いを低減する方法が用いられていた。この影響係数法は、回転機械に調整用の錘を取り付けて測定し、回転不釣合いを除去する、というものである。
影響係数法を用いる際には、例えば、図13に示す測定した振動データの振幅波形をFFT(Fast Fourier Transform)処理する。このFFT処理により、回転周期成分である回転数と同期した振動を求め、この振動の振幅の位相遅れにより、アンバランスベクトルEを求める。次に、試し錘を取り付け、同様の処理を行い、図14に示すように振幅波形を求め、回転周期成分である回転数と同期した振動の振幅と位相遅れによりアンバランスベクトルFを求める。
ここで、試し錘のベクトルをUとすると、Uが振動に及ぼした影響αは、α=(F−E)/Uとなる。これにより、修正錘量Vは、修正錘量Vを取り付けることでEが0になればいいので、V=−E*U/(F−E)となる。この修正錘量Vを取り付けることで、図15に示すように、回転機械の振動を低減させるというものである。
この影響係数法を用いて回転機械のアンバランスを除去し、振動を低減させた結果の波形を図16に示す。図16に示すように、影響係数法を用いることで、その振動のP−P振幅は約200μmから140μmまで低減することが可能となる。
このような影響係数法には、錘を可動ベース回転部の半径方向又は回転軸方向の少なくとも1つの方向や、可動ベースの回転中心の方向に移動可能に形成することで、精度の良いバランス調整を行う方法が知られている(例えば特許文献1、2参照)。
また、回転子の回転軸の端部、及び、回転軸を回転可能に支承する軸受けを支持する軸受けブラケット上のそれぞれにおける水平方向及び垂直方向の振動を測定し、演算式に基づいて、振動の最小化とする回転子のバランス調整を行う方法も知られている(例えば特許文献3参照)。
さらに、不釣合いを測定し、不釣合いを有するバランスリングを複数有する構成とし、不釣合い補償のための予め与えられたアルゴリズムに従ってバランスリングを位置調整するモータを制御する制御装置も知られている(例えば特許文献4参照)。
この他にも、各条件に基づいた式が成り立つよう角度又は距離を調整する方法(例えば特許文献5)や、試運転及び試験運転により、静的バランス及び動的バランスの追加に必要な重量及び重量の位置を決定するシステムを用いた方法(例えば特許文献6)も知られている。
特開2001−170038号公報 実開平5−70506号公報 特開平8−214512号公報 特開2005−211662号公報 特願2004−65477号公報 特開平2005−40604号公報
上述した影響係数法を用いたバランスの調整方法及び調整装置では問題があった。即ち、影響係数法を用いた際に、回転不釣合いを除去するために適した錘の位置や重量を求めるためには、回転機械毎に錘を取り付けて試運転を行い、修正錘量を求め、修正錘を取り付けて運転し、測定を行う必要がある。このように試運転が必要であり、振動を低減させるための作業に時間が掛かる。
また、図17に示すように、回転不釣合いを除去しても、調整後の振幅波形に示すように、P−V(Peak To Valley)振幅において、振幅が増加する虞がある。即ち、回転不釣合いを除去しても、各部(例えばベアリング部)の剛性や、回転時の空気抵抗による流体衝撃等の様々な要因により、振動が発生する場合がある。このように影響係数法は、回転不釣合いを除去する方法であり、回転不釣合いを除去しても、振動の低減を一定以上低減できない虞があった。
そこで本発明は、回転機械の回転時のバランス調整を行う回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びX線CT装置の製造方法であって、簡単な手法でより振動を低減させることが可能なものを提供することを目的としている。
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の回転機械のバランス調整方法及び調整装置は次のように構成されている。
本発明の一態様として、基準軸を中心に回転可能に形成された可動ベースを有する回転機械の調整装置において、前記可動ベースを回転させたときに、前記基準軸方向及び前記基準軸と直交する直交方向の前記回転機械の振動の振幅を測定可能に形成された振動測定器と、前記振幅に基づいて、前記可動ベースの前記振幅が最小となる、前記可動ベースに重量を調整可能、かつ、基準軸方向に沿って移動可能に設けられる調整錘の位置及び重量を算出する算出手段と、を備えることを特徴とする回転機械の調整装置が提供される。
本発明の一態様として、基準軸を中心に回転可能に形成された可動ベースを有する回転機械の調整方法において、前記可動ベースを回転させたときに、前記回転機械の振幅を前記基準軸方向及び前記基準軸と直交する直交方向で測定する工程と、前記可動ベースの周方向の任意の位置及び重量の前記調整錘を配設し、前記調整錘を有する前記可動ベースを回転させたときの、前記可動ベースの回転角度位置に対する第1調整振幅データと、前記調整錘を前記可動ベースの周方向に移動、又は、前記調整錘を増減により、前記調整錘を変化させ前記可動ベースを回転させたときの、前記直交方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第2調整振幅データとの差を算出することで第1影響波データを求める工程、前記影響波データ、及び、前記調整錘の変化に基いて、前記第1影響波データの近似式を導出する工程、並びに、前記調整錘の任意の位置及び重量の複数の条件を前記近似式に代入することで前記調整錘の各条件の第1近似影響波データを演算する工程により、前記測定された振幅に基づいて、前記可動ベースの前記振幅が最小となるよう、調整錘の位置及び重量を算出手段により算出する工程と、前記算出手段により算出された前記調整錘の位置及び重量に基づいて、前記調整錘を前記可動ベースに取り付ける工程と、を備えることを特徴とする回転機械の調整方法が提供される。
本発明の一態様として、X線管及び検出器を備え、回転可能に形成された可動ベースと、前記可動ベースを支える固定ベースとを有するX線CT装置を組み立てる工程と、組み立てられた前記X線CT装置を前記回転機械の調整方法により調整する工程と、を備えることを特徴とするX線CT装置の製造方法が提供される。
本発明によれば、回転機械の回転時のバランス調整を行う回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びX線CT装置の製造方法であって、簡単な手法でより振動を低減させることが可能となる。
以下、本発明の一実施の形態に係る調整装置1を、図1〜12を用いて説明する。
図1は本発明の一実施の形態に係る調整装置1の構成を示す説明図、図2は同調整装置1の構成を示す説明図、図3は同調整装置1に用いられる錘30の取り付け位置を示す説明図、図4は同錘30の取り付け位置を示す説明図である。
図1、2に示すように、調整装置1は、後述する回転機械50の左右振動及び前後振動を測定する複数(本実施の形態では2つ)の振動ピックアップ10と、振動ピックアップ10に信号線Sにより接続されたパーソナルコンピュータ(以下「PC」)20と、回転機械50の調整のための錘(以下「調整錘」)30と、を備えている。
回転機械50は、例えばX線CT装置であって、可動ベース51と固定ベース52とを備えており、被写体の断層が撮影可能に形成されている。
可動ベース51は、中空部53を有する円環状であって、この中空部53に被写体(患者等)を移動させることで、被写体の周囲を覆うことが可能に形成されている。可動ベース51には、X線管と、可動ベース51の中心を介してX線管に対向する検出器とを備えている。可動ベース51の外周部には、後述する調整錘30が複数設けられている。なお、可動ベース51は、ダイレクトドライブ方式やベルト方式等により可動可能に形成されている。
また、可動ベース51は、可動ベース51の中心を通る水平線上であって、その厚み方向の中心から一方側に偏心した位置に支軸54を備えている。図3、4に示すように、可動ベース51は、調整錘30を固定させる収納部60を複数備えている。
固定ベース52は、例えば床面に設置される面ベース55と、面ベース55の両端に設けられたスタンド56と、このスタンド56の上方に設けられ、支軸54を支持する支持部57とを備えている。
回転機械50は、可動ベース51及び固定ベース52により、回転機械50の運転時に、可動ベース51の中空部53に被写体を移動させるとともに、X線管から被写体を介してX線を検出器へと放射可能に形成されている。このとき、各角度位置において、例えばX線を透過させ断面を形成するため、可動ベース51は、例えば0.35sec以下〜1.0secで一回転可能に形成されている。
図3、4に示すように、収納部60は、可動ベース51のある頂点を0度としたとき、120度、180度、240度の3箇所に設けられている。また、これら3箇所の収納部60は、さらに可動ベース51の厚み方向に一定の距離t、例えばt=0.1m離間してそれぞれ2箇所ずつ設けられている。
振動ピックアップ10は、例えば非接触型であって、回転機械50の一方の支持部57及び回転機械50の可動ベース51の一方の面の下端にそれぞれ近接して設けられ、回転機械50の振幅をピックアップ可能に形成されている。なお、回転機械50の各位相(角度)での振幅が計測可能であれば、接触型でもよく、また、計測場所も適宜設定可能である。また、説明の便宜上、振動ピックアップ10が設けられている可動ベース51の一方の面側を回転機械50の後方、他方の面側を前方とする。
PC20は、CPU(Central Processing Unit)等の制御部21を備えている。また、PC20は、記憶部22と、波形データ等の情報を表示するディスプレイ等の表示部(出力手段)23と、アンプ(増幅器)24と、外部情報を入力するキーボードやマウス等の入力装置25とを備え、これら構成品は、制御部21にアドレスバス、データバス等のバスラインBにより接続されている。なお、PC20は、制御部21、記憶部22及びアンプ24により、振動測定器、算出手段(導出手段及び演算手段)の機能を有する構成に形成されている。なお、PC20でなくとも、算出手段を有していれば他の構成でもよい。
記憶部22は、プログラム等の固定的データが予め格納されたROM(Read Only Memory)や、所定の関数等の必要なデータの格納エリアが形成されたRAM(Random Access Memory)を備えている。表示部23は、後述する各影響波データや調整錘30の変化量等を適宜表示可能に形成されている。
アンプ24は、インターフェイス(以下「I/F」)26により信号線Sに接続され、振動ピックアップ10の信号を信号線S及びI/F26を介して受信するとともに、信号を増幅、変換可能に形成されている。
調整錘30は、可動ベース51の収納部60に複数設けられ、調整錘30の移動及び増減可能に形成されている。なお、可動ベース51の製造時に、調整錘30は、収納部60に予め所定の量配置されている。
このように構成された調整装置1を用いた回転機械50の調整方法について図5〜8の流れ図を用いて説明する。なお、この調整方法は、回転機械50運転時、可動ベース51の回転により発生する左右及び前後の振動を低減させる左右バランス及び前後バランスの調整である。ここで、左右振動は、可動ベース51の半径方向に発生する振動であり、前後振動は、可動ベース51の厚み方向に発生する振動である。また、本調整方法は、左右振動について調整を行なった後、前後振動の調整を行なうものとする。また、振動の低減、即ち、振動の評価基準として、振動波形(振動データ)の際頂点(Peak)から最下点(Valley)のPeak−to−Valley振幅(以下「P−V振幅」)を評価の対象とする。
まず、可動ベース51の左右振動調整として、製造された回転機械50に電源を供給し、可動ベース51を回転させる。次に、可動ベース51の回転により発生する振動(各位相における振幅)のデータ(以下「振動データ」、第1調整振動データに対応)Aを、回転機械50の一方の支持部57に設けられた振動ピックアップ10により測定する(ステップST11)。
振動ピックアップ10で測定された振幅データの信号は、信号線Sを介してPC20のアンプ24に送信される。PC20の制御部21は、この信号をアンプ24で受信すると、この信号を増幅させる指示をアンプ24に行い、さらに増幅させた信号を記憶部22の格納エリアに格納(記憶)する。制御部21は、記憶部22に記憶された振幅データを、記憶部22に設けられたプログラムを起動し、さらにこのプログラムで波形処理を行なうことで、図9に示すような回転機械50の波形を形成する。
図9に示す回転機械50の振動波形は、縦軸に変位(μm)が、横軸に位相(度)が、示されている。なお、ここでの、調整錘30は、製造時に配置された状態であり、初期状態の回転機械50の調整錘30を備えた回転機械50の振動データAとなる。なお、nは、調整錘30の移動や設置の回数を示している。このため、この状態(ステップST11)での振動データAnは、可動ベース51の調整錘30が、製造時に設けられたものであり、調整錘30の移動や設置は行なわれておらず、n=0であることから、この振動データはAとなる。
次に、可動ベース51の収納部60のいずれかに配置されている調整錘30を、任意に移動させる、又は、いずれかの収納部60に新たに調整錘30を配置させる(ステップST12)。即ち、任意の重量xの調整錘30を、任意の角度θA0に配置させる。ここで、調整錘30を一回調整したため、調整錘30の移動・設置回数n=1となる(ステップST13)。
この状態で、回転機械50の振動データA(第2調整振動データに対応)を上述した振動データAと同様に測定する(ステップST14)。測定した振動データAも、振動データAと同様に制御部21により波形処理が行われ、図10に示す波形が形成される。
このような振動データ(波形)は、調整錘30の変化前後(例えば振動データA,A)の差により、調整錘30の変化量xと位置(角度)θの関数、即ち調整錘30の変化量x及び位置θによる影響の波形データ(以下「影響波」、第1影響波データに対応)は関数f(x、θ)で表すことが出来る。
調整錘30の変動前波形をAn−1、変動後波形をAとすると、影響波(関数)f(x、θ)は
(x、θ)=A−An−1
の式で表され、PC20の制御部21は、この式より関数f(x、θ)を算出する(ステップST15)。このとき、制御部21は、この関数f(x、θ)を左右バランス調整のST11、14で求めた振動データA,Aにより算出することとなる。次に、制御部21は、
(x、θ)=A−A
により求められた左右バランスの関数f(x、θ)を記憶部22に格納するとともに、図11に示すような波形データに波形処理する。
尚、関数f(x、θ)は、一例として、α、αの係数を用いた
(x、θ)=α・x・cos(ω+α+θ
により近似させることが可能であり、この近似式により、関数f(x、θ)を近似させることで、制御部21は、各変化量x及び位置θにおける影響波データ(第1近似影響波データに対応)の波形処理が可能となる。なお、α、αは、各状態で変更させる係数であり、可動ベース51の形状、使用条件等により適宜設定可能となっている。本実施の形態では、5kgの調整錘30が、可動ベース51の120度に設けられた収納部60に追加された場合には、変化量x=5(kg)、位置(角度)θ=120(°)となる。即ち、実測した関数f(x、θ)から近似式を求める(導出する)。
次に、制御部21は、求めた関数f(x、θ)に振動データAを足し合わせた際に、P−V振幅が最小となる変数として、近似式から変化量xmin及び位置(角度)θminを求める(演算する)(ステップST16)。
これらP−V振幅が最小となる変化量xmin及び位置(角度)θminを導出する流れを、図6の変数決定フローにより説明する。
図6に示すように、まず、制御部21は、記憶部22に記憶されている、近似式により変数を求める変数決定プログラム(演算手段)を起動させ、調整錘30の移動及び増減可能となる重量のいずれか最小値(又は最大値)の変化量x、及び、P−V振幅Sminの任意の値を初期値として入力する(ステップST31)。次に、調整錘30の位置(角度)θを入力する(ステップST32)。なお、変数決定プログラムは、ST31〜ST40(また、後述するST71〜80)の処理を行なうものである。
ここで、一例として、調整錘30の変化量の最小値及び最大値をx=−10〜+10kg、位置θ=0〜360°、P−V振幅Sminを1000と設定する。即ち、制御部21は、これら変化量x及び位置θの範囲において、最小となるP−V振幅Sminを変数決定プログラム、即ち近似式を用いて算出する。このため、変数決定プログラムの各初期値として、変化量x=−10、位置θ=0、Smin=1000が入力されることとなる。
次に、制御部21は、変数決定プログラムにより、合成波Aを算出する(ステップST33)。尚、合成波Aは、A=A+f(x、θ)で表さる。この式より、合成波Aを求め、合成波AのP−V振幅Sを測定する。
制御部21は、求められたP−V振幅Sと、初期値として代入したP−V振幅Sminとを比較する(ステップST34)。ここで、SがSminよりも小さい場合には、ST34のYESとして、P−V振幅Smin、変化量xmin、位置θminをそれぞれ、Pmin=P、xmin=x、θmin=θに、それぞれ置き換える(ステップST35)。なお、SがSminよりも大きい場合には、ST34のNOとして、P−V振幅Smin、変化量xmin、位置θminの置き換えは行なわない。
次に、位置(角度)θに刻み幅aを足したものを新たな位置θ(θ←θ+a)とすることで、位置θを新たに設定(再設定)する(ステップST36)。なお、刻み幅aは、例えば5度とすると、一回目のST36の場合、θ=0+5=5度となる。
θの再設定後、θ>360度であるか否かの判断を行なう(ステップST37)。この判断により、θが360度以下の場合には、ST37のNOとして、再度、ST33に戻り、新たな位置θの設定で、合成波Aを算出し、以下同一処理がなされる。この処理を、位置θAが360度まで同一処理を繰り返す。なお、ここでの判断基準にθ>360度としたが、これは、変数θの最大値である。
次に、θが360度より大きくなった場合には、ST37のYESとなり、次に、変化量xに、刻み幅bを足ししたものを新たな変化量x(x←x+b)とすることで、変化量xを新たに設定(再設定)する(ステップST38)。なお、刻み幅bは、例えば1kgとする。即ち、一回目のST38の場合、x=−10+1=−9となる。
xの再設定後、x>10kgであるか否かの判断を行なう(ステップST39)。この判断により、xが10kg以下の場合には、ST39のNOとして、再度、ST32に戻り、新たな変化量xの設定で、合成波Aを算出し、以下同一処理がなされる。この新たな変化量xであって、位置θが360度まで同一処理を繰り返した後、さらに変化量xを再設定し、X>10以上となるまで繰り返される。尚、ここで、判断基準にx>10kgとしたが、これは、変化量xの最大値であり、この判断基準は、変化量xの最小値又は最大値のいずれか一方であれば良い。
次に、xが10kgより大きくなった場合には、ST39のYESとなり、置き換えられた最小P−V振幅Smin時のxmin及びθminが導出されることとなる(ステップST40)。
このように、変化量xmin及び位置θminの最小値が導出されたら、図5の流れ図に戻り、これら変化量xmin及び位置θminに基いた調整錘30を可動ベース51に配置させる調整錘30の調整を行なう(ステップST17)。このような可動ベース51の左右振動調整のための調整錘30の配置手順を、以下に説明する。
左右振動を調整する調整錘30の配置手順として、まず、上述したST16によりP−V振幅Sminが最小となる影響波f(xmin、θAmin)の変化量xmin及び位置(角度)θAminのパラメータを、PC20の表示部23に表示させる。次に、これら変化量及び位置のパラメータを、可動ベース51に設けられている複数の収納部60の少なくとも2つの位置によりベクトル分解する。
例えば、上述したST16により導出されたパラメータが、変化量xmin=−3kg、位置(角度)θAmin=165度であった場合では、調整錘30の収納部60は、165度を挟む位置にある、120度及び180度の位置に設けられた収納部60の調整錘30を調整する。このため、120度及び180度に設けられた収納部60に対して、165度に設けられた−3kgをベクトル分解すると、(−3kg、165度)=(−0.9kg、120度)+(−2.45kg、180度)となる。
即ち、予め設けられたそれぞれの収納部60内の調整錘30は、120度の位置に設けられた収納部60においては、調整錘30を−0.9kg、180度の位置に設けられた収納部60においては、調整錘30を−2.45kgとする。即ち、120度の調整錘30を0.9kg除去するとともに、180度の調整錘30を2.45kg除去することで、165度の位置の調整錘を3kg除去した事となる。尚、ここで、調整錘30の変化量xの符号+は、調整錘30の追加、符号−は除去を示している。
このようにしてST17の調整錘30の調整後、調整錘30を再配置したためn=n+1とする(ステップST18)。なお、ST17の調整錘30の調整がST12以降、一回目ならn=1+1=2となる。
次に、ST14と同様に、振動データA(n=2)を測定する(ステップST19)。振動データAを測定後、この振動データAが許容範囲内であるか否かの判断を行なう(ステップST20)。ここで、許容範囲内であるか否かの判断内容としては、例えば振動データAのP−V振幅と、所定(各回転機械50で設定された目標振幅)のP−V振幅とを比較する。ここで振動データAのP−V振幅が所定のP−V振幅より小さい場合には、許容範囲内と判断し(ステップST20のYES)、左右振動の調整が完了する。
振動データAのP−V振幅が、所定のP−V振幅より大きい場合には、許容範囲外と判断し(ステップST20のNO)、ST15へと戻り、調整したことにより算出されたA(n=2)の変化量x及び位置θを基に、f(x、θ)=A−An−1から関数f(x、θ)を再度算出する。なお、上述したST15〜19と同一の処理をST20のYESとなるまで繰り返される。
次に、ST20のYESとして、振動データAのP−V振幅が、所定のP−V振幅よりも小さくなり、左右バランス調整が完了したら、次に、図7の流れ図に示す前後振動の調整を行なう。
まず、可動ベース51の前後振動調整として、上述した左右バランス調整後の回転機械50の可動ベース51を回転させる。次に、可動ベース51の回転により発生する振動データ(第3調整振動データに対応)Bを、回転機械50の可動ベース51の一方の面の下端にそれぞれ近接して設けられた振動ピックアップ10により測定する(ステップST51)。なお、nは、調整錘30の移動や設置の回数を示している。このため、この状態(ステップST51)での振動データBは、可動ベース51の調整錘30が、製造時に設けられたものであるため、調整錘30の移動や設置は行なわれておらず、n=0であることから、この振動データはBとなる。
振動ピックアップ10で測定された振幅データの信号は、信号線Sを介してPC20のアンプ24に送信される。PC20の制御部21は、この信号をアンプ24で受信すると、この信号を増幅させる支持をアンプ24に行い、さらに増幅させた信号を記憶部22の格納エリアに記憶させる。制御部21は、記憶部22に記憶された振幅データを、記憶部22に設けられたプログラムを起動し、さらにこのプログラムで波形処理を行なうことで波形を形成する。
ここで、調整錘30を移動させておらず、上述した前後振動調整時に配置された回転機械50の調整錘30を備えた回転機械50の振動データBとなる。なお、nは、調整錘30の移動や設置回数を示している。このため、この状態での振動データBは、調整錘30を左右バランス調整時に設けたものであるため、調整錘30の移動や設置は行なわれておらず、n=0であり、この振動データはBとなる。
次に、回転機械50の可動ベース51に配置されている調整錘30を可動ベース51の軸心方向に任意に移動させる(ステップST52)。この移動は、各角度に設けられた収納部60のいずれか一箇所の調整錘30を軸心方向に移動させるものとする。即ち、任意の角度θB0の調整錘30を、任意の変化量y分変化させる。なお、変化量yは、ある重量wの調整錘30を軸心方向にある距離lだけ移動させた変数であり、変化量yの単位は例えばy(kg・m)となる。ここで、調整錘30を一回調整したこととなるため、n=1となる(ステップST53)。
この状態で、回転機械50の振動データ(第4調整振動データに対応)B(n=1)を上述した振動データBと同様に測定する(ステップST54)。測定した振動データBも、振動データBと同様に制御部21により波形処理が行なわれ、PC20により波形が形成される。
このような振動データは、調整錘30の変化前後(例えば振動データB、B)の差により、調整錘の変化量yと位置(角度)θの関数、即ち調整錘30の変化量y及び位置θによる影響波(第2影響波データ)は関数f(y、θ)で表すことが出来る。
調整錘30の変動前波形をB−1、変動後波形をBとすると、影響波データ(関数)f(y、θ)は、
(y、θ)=B−Bn−1
の式で表され、PC20の制御部21は、この式より関数f(y、θ)を算出する(ステップST55)。このとき、制御部21は、この関数f(y、θ)を前後振動調整のST51、54で求めた振動データB、Bにより算出することとなる。次に、制御部21は、
(y、θ)=B−B
により求められた前後バランスの関数f(y、θ)を波形データに波形処理する。
尚、関数f(y、θ)は、一例として、β、βの係数を用いた
(y、θ)=β・y・cos(ω+β+θ
により近似可能であり、この近似式により、関数f(y、θ)を近似させることで、制御部21は、変化量y及び位置θBにおける影響波データ(第2近似影響波データに対応)の波形処理が可能となる。尚、β、βは、各状態で変更させる係数であり可動ベース51の形状等により適宜設定可能となっている。
また、調整錘30の軸心方向の移動距離が一定である場合は、係数βに移動距離工を含め、変化量yの次元を重量kgとすることも可能となる。これは、例えば、本実施例の可動ベース51の各位置(角度)に設けられ、軸心方向に複数の設けられた収納部60の軸心方向の距離がすべて一定である場合に可能となる。収納部60の軸心方向の離間距離が0.1mであった場合には、変化量y(kg・m)は重量wと距離lによる変化量であって、係数βに移動距離項を含めることで、
β=β・l=0.1β
y´=y/β
となる。これにより、関数f(y´、θ)は、
(y´、θ)=β・y´・cos(ω+β+θ
となる。本実施例においては、収納部60間の距離t=0.1mであるため、変化量y´=10yとなる。
即ち、5kgの調整錘30が、可動ベース51の120度に設けられた収納部60のうち、後部から前部へと0.1m移動した場合には、変化量y´=5kg、位置(角度)θB=120度となる。
次に、制御部21は、関数f(y´、θ)に振動データBを足し合わせた際に、P−V振幅が最小となる変数として、変化量y´min及び位置(角度)θBminをもとめる(ステップST56)。
これらP−V振幅が最小となる変化量y´min及び位置(角度)θBminを導出する流れを、図8の変数決定フローにより説明する。
まず、制御部21は、記憶部22に記憶されている変数決定プログラムを起動させ、調整錘30の移動及び増減可能となる重量のいずれか最小値(又は最大値)、及び、P−V振幅Sminの任意の値を初期値として入力する(ステップST71)。次に、調整錘30の位置(角度)θを入力する(ステップST72)。
ここで、一例として、調整錘30の変化量yの最小値及び最大値をy=−1kg・m〜+1kg・m、位置θB=0〜360°、P−V振幅Sminを1000と設定する。なお、各位置の収納部60間の距離は0.1mとすると、調整錘30は0.1m固定で移動することとなるため、変化量y´=−10kg〜+10kgとなる。また、位置θBの刻み幅c=5°、変化量y´の刻み幅d=1kgとする。
これにより、PC20の変数決定プログラムの各初期値には、変化量y´=−10、位置θ=0、Smin=1000が入力されることとなる。
制御部21は、変数決定プログラムにより、合成波Bを算出する(ステップST73)。尚、合成波Bは、B=B+f(x、θ)で表さる。この式より、合成波Bを求め、合成波BのP−V振幅Sを測定する。
次に、制御部21は、求められたP−V振幅Sと、初期値として代入したP−V振幅Sminとを比較する(ステップST74)。ここで、SがSminよりも小さい場合には、ST74のYESとして、P−V振幅Smin、変化量y´min、位置θminをそれぞれ、Smin=S、y´min=y´、θmin=θに、それぞれ置き換える(ステップST75)。なお、SがSminよりも大きい場合には、ST74のNOとして、P−V振幅Smin、変化量y´min、位置θminの置き換えは行なわない。
次に、位置(角度)θに刻み幅dを足したものを新たな位置θ(θ←θ+c)とすることで、位置θを新たに設定(再設定)する(ステップST76)。なお、刻み幅cは、例えば5度とすると、一回目のST76の場合、θ=0+5=5度となる。
θの再設定後、θ>360度であるか否かの判断を行なう(ステップST77)。この判断により、θが360度以下の場合には、ST77のNOとして、再度、ST73に戻り、新たな位置θの設定で、合成波Bを算出し、以下同一処理がなされる。この処理を、位置θが360度まで同一処理を繰り返す。なお、ここでの判断基準にθ>360度としたが、これは、変数θの最大値である。
次に、θが360度より大きくなった場合には、ST77のYESとなり、次に、変化量y´に、刻み幅dを足ししたものを新たな変化量y´(y´←y´+d)とすることで、変化量y´を新たに設定(再設定)する(ステップST78)。即ち、一回目のST78の場合、y´=−10+1=−9kgとなる。
y´の再設定後、y´>10kgであるか否かの判断を行なう(ステップST79)。この判断により、y´が10kg以下の場合には、ST79のNOとして、再度、ST72に戻り、新たな変化量y´の設定で、合成波Bを算出し、以下同一処理がなされる。この新たな変化量y´であって、位置θBが360度まで同一処理を繰り返した後、さらに変化量y´を再設定し、y´>10以上となるまで繰り返される。尚、ここで、判断基準にy´>10kgとしたが、これは、変化量y´の最大値である。この判断基準は、変化量y´の最小値又は最大値のいずれか一方であれば良い。
次に、y´が10kgより大きくなった場合には、ST79のYESとなり、置き換えられた最小P−V振幅Smin時のy´min及びθBminが導出されることとなる(ステップST80)。
このように、変化量y´min及び位置θBminの最小値が導出されたら、図7の流れ図に戻り、これら変化量y´min及び位置θBminに基いた調整錘30を可動ベース51に配置させる調整錘30の調整を行なう(ステップST57)。このような可動ベース51前後振動調整の調整錘30の配置手順を、以下に説明する。
前後振動を調整する調整錘30の配置手順として、まず、上述したST56により算出されたP−V振幅Sminが最小となる影響波f(y´min、θBmin)の変化量y´min及び位置(角度)θBminのパラメータを、PC20の表示部23に表示させる。次に、これら変化量y´min及び位置θBminのパラメータを、可動ベース51に設けられている複数の収納部60の少なくとも2つの位置によりベクトル分解する。
例えば、上述したST56により導出されたパラメータが、変化量y´min=5kg、位置(角度)θBmin=220度であった場合では、調整錘30の収納部60は、220度を挟む位置にある、180度及び240度の位置に設けられた収納部60の調整錘30を調整する。このため、180度及び240度に設けられた収納部60に対して、220度に設けられた5kgをベクトル分解すると、(5kg、220度)=(2kg、180度)+(3.7kg、240度)となる。
即ち、予め設けられたそれぞれの収納部60内の調整錘30は、180度の位置に設けられた収納部60においては、調整錘30を2kg移動させ、240度の位置に設けられた収納部60においては、調整錘30を3.7kg移動させる。即ち、180度の2kgの調整錘30を前方に0.1m移動させるとともに、240度の3.7kgの調整錘30を前方に0.1m移動させることで、220度の位置の調整錘を5kg除去した事となる。尚、ここで、調整錘30の変化量y´の符号+は、調整錘30の前方移動、符号−は後方移動を示している。
このようにしてST57の調整錘30の調整を行なったら、調整錘30を再配置したためn=n+1となる(ステップST58)。なお、ST58の調整錘30の調整が一回目の場合には、n=1+1=2となる。
次に、ST54と同様に、振動データBn(n=2)を測定する(ステップST59)。振動データBを測定後、この振動データBが許容範囲内であるか否かの判断を行なう(ステップST60)。ここで、許容範囲内であるか否かの判断内容としては、例えば振動データB2のP−V振幅と、所定のP−V振幅とを比較する。ここで振動データBのP−V振幅が所定のP−V振幅より小さい場合には、許容範囲内と判断し(ステップST60のYES)、前後バランスの調整が完了する。
振動データBのP−V振幅が、所定のP−V振幅より大きい場合には、許容範囲外と判断し(ステップST60のNO)、ST55へと戻り、調整したことにより算出されたB(n=1)の変化量x及び位置θを最大値としてf(x、θ)=B−Bn−1から関数f(x、θ)を再度算出する。なお、ST55から以下は、上述したST55〜60と同一の処理をST60のYESとなるまで繰り返される。
次に、ST60において、振動データBのP−V振幅が、所定のP−V振幅よりも小さくなり、左右バランス調整が完了したら、回転機械50の可動ベース51の調整が終了となる。
このような本実施の形態の調整装置1の調整方法を用いてバランス調整を行なった回転機械50の振幅を図12に示す。なお、図12の振幅波形は、図15に示す従来の影響係数法を用いて振幅を低減させた回転機械50を、さらに本発明の調整装置1を用いて調整したものである。
図15に示すように、製造後、調整を行なわない回転機械50のP−V振幅は、約200μmとなっており、従来の影響係数法を用いて振幅を低減させると、P−V振幅は、140μmとなる。さらに、従来の影響係数法を用いて振幅を低減させた回転機械50を調整装置1を用いて調整を行なうと、P−V振幅は54μmまで低減させることが可能となる。即ち、本実施の調整法によれば、従来の影響係数法より振幅を低減させることが可能となる。
このように構成された回転機械50及び回転機械50の調整装置1によれば、回転機械50の回転時に発生する左右振動の振幅を、PC20により、関数から波形を近似的に表し、最適な調整錘30の重量及び位置(角度)を算出する。この算出した最適な調整錘30を可動ベース51に配置させるとともに、同様に前後振動の振幅から、最適な調整錘30の重量、移動量及び位置(角度)を算出し、最適な調整錘30を可動ベース51に配置させる。
これにより、PC20の表示部23に表示された調整錘30の変化量及び位置(角度)に従って、調整錘30を配置するだけでよく、回転機械50の調整が容易となる。また、調整錘30の配置も、可動ベース51に設けられた収納部60間で増減及び移動させればよいため、調整が容易となり、作業性の向上にもなる。
また、調整錘30の着脱も、最適な調整錘30をPC20等の調整装置1により算出するため、調整錘30の着脱も数回(1〜2回程度)でよく、作業性の向上となり、調整工程の低減になる。これにより、調整時間を減少させることが可能となり、調整コストの低減にもなる。また、調整装置1により最適な調整錘30を算出し、配置させる工程を繰り返すことで、バランス調整を高精度にすることも可能となる。
また、回転機械50の振動調整によりST11〜ST14及びST51〜ST54により算出した振動データA、Bの影響波関数f(x、θ)及びf(y´、θ)は、同一形状の回転機械50でも用いることが可能となる。即ち、同一形状の回転機械50では、寸法精度等によるばらつき以外は、略同一であるため、影響波関数の算出工程を省略することができる。
このように、同一の影響波関数を用いることで、調整工程の低減となり、量産時の調整工程の減少、生産性の向上、及び、調整コストの低減とすることが可能となる。
さらに、回転機械50を回転させた場合であっても、バランス以外の要因、即ち、影響波関数から振幅波形を近似的に算出し、振幅波形が低減するように調整錘30を求め、この求めた調整錘30に移動・増減させることで、振動を低減をしている。このため、回転機械50を高回転数で運転した場合の振幅の増大に対しても、効果的に振動を低減させることが可能となる。また、振動を低減させた回転機械50を、X線CT装置に用いることで、振動による断層画像の振れを低減ることが可能となり、高画質の画像を出力することが可能となる。
また、振動調整は、回転機械50の左右方向及び前後方向の振動を調整することで、回転機械50の前後左右の振動を低減することが可能となる。振動調整の順番としては、左右振動を調整後、前後振動を調整することで、後の調整錘30の移動が軸心方向となるため、左右振動の調整により低減させた振動を増大させることがない。
上述したように、本実施の形態に係る回転機械50の調整装置1及び調整方法によれば、調整精度を向上させ、効果的に振動を低減させることが可能となり、さらに、作業性、生産性の向上とすることも可能となる。これにより、製造コストの低減とすることも可能となる。
なお、上述した発明の形態以外の変形例について説明する。例えば、上述した例では、回転機械50をX線CT装置に用いると説明したが、これはX線CT装置に限定されるものではない。例えば、ホイールであってもよいし、ステアリングでもよい。即ち、回転により振動が発生する回転体であれば、その大小や形状が限定されることなく振動を低減することが可能となる。
さらに、上述した例では、振動測定器及び算出手段としてPC20を用いるとしたが、これはPC20に限定されるものではない。例えば、振動ピックアップ10から信号線Sを介して振動測定器、例えばアンプ付き波形出力器等を用い、さらにこの振動測定器にPCやその他算出装置を介する構成としてもよい。振動ピックアップ10と振動測定器が一体となっているものを用いても適用できる。
また、上述した例では、収納部60が、可動ベース51のある頂点を0度としたとき、120度、180度、240度の3箇所それぞれに、可動ベース51の一定の距離t離間して2箇所ずつ設けられている構成としたが、これらの位置関係に限定されるものではない。例えば、0〜360度までの間に、60度等間隔に設けられても良いし、可動ベースの厚み方向に2箇所以上設けても良い。即ち、調整錘30を各位置により移動及び増減可能であれば適用できる。
また、上述したST16のP−V振幅が最小となる変化量x、θ(及び、y´、θ)を求める際に、ステップST34のYES〜ST35において、SとSminとの比較をPC20により行い、各値を置き換える構成を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ST34でP−V振幅の比較をPC20により比較するのではなく、近似式から求められた影響波データ等の一覧を表示部23で表示させ、調整する作業者がそれに基いて判断する構成としてもよい。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 基準軸を中心に回転可能に形成された可動ベースを有する回転機械の調整装置において、
前記可動ベースを回転させたときに、前記基準軸方向及び前記基準軸と直交する直交方向の前記回転機械の振動の振幅を測定可能に形成された振動測定器と、
前記振幅に基づいて、前記可動ベースの前記振幅が最小となる、前記可動ベースに重量を調整可能、かつ、基準軸方向に沿って移動可能に設けられる調整錘の位置及び重量を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする回転機械の調整装置。
[2] 前記算出手段は、
前記可動ベースの周方向の任意の位置及び重量の前記調整錘を配設し、前記調整錘を有する前記可動ベースを回転させたときに、前記振動測定器により前記直交方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第1調整振幅データと、前記調整錘を前記可動ベースの周方向に移動、又は、前記調整錘の増減により、前記調整錘を変化させ前記可動ベースを回転させたときに、前記振動測定器により前記直交方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第2調整振幅データとの差から第1影響波データを求める影響波算出手段と、
前記影響波データ、及び、前記調整錘の変化に基いて、前記第1影響波データの近似式を求める導出手段と、
前記調整錘の任意の位置及び重量の複数の条件を前記近似式に代入することで前記調整錘の各条件の第1近似影響波データを演算する演算手段と、
を具備することを特徴とする[1]に記載の回転機械の調整装置。
[3] 前記影響波算出手段は、前記可動ベースの周方向の任意の位置及び重量の前記調整錘を配設し、前記調整錘を有する前記可動ベースを回転させたときに、前記振動測定器により前記基準軸方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第3調整振幅データと、前記調整錘を前記可動ベースの基準軸方向に移動させ、前記可動ベースを回転させたときに、前記振動測定器により前記基準軸方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第4調整振幅データとの差から第2影響波データを算出し、
前記導出手段は、前記第2影響波データ、及び、前記調整錘の移動により変化した変化量に基いて、前記第2影響波データの近似式を導出し、
前記演算手段は、前記調整錘の変化量から前記第2影響波データの近似式を用いて第2近似影響波データを演算することを特徴とする[2]に記載の回転機械の調整装置。
[4] 基準軸を中心に回転可能に形成された可動ベースを有する回転機械の調整方法において、
前記可動ベースを回転させたときに、前記回転機械の振幅を前記基準軸方向及び前記基準軸と直交する直交方向で測定する工程と、
前記測定された振幅に基づいて、前記可動ベースの前記振幅が最小となるよう、調整錘の位置及び重量を算出手段により算出する工程と、
前記算出手段により算出された前記調整錘の位置及び重量に基いて、前記調整錘を前記可動ベースに取り付ける工程と、
を備えることを特徴とする回転機械の調整方法。
[5] 前記算出する工程は、
前記可動ベースの周方向の任意の位置及び重量の前記調整錘を配設し、前記調整錘を有する前記可動ベースを回転させたときの、前記可動ベースの回転角度位置に対する第1調整振幅データと、前記調整錘を前記可動ベースの周方向に移動、又は、前記調整錘を増減により、前記調整錘を変化させ前記可動ベースを回転させたときの、前記直交方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第2調整振幅データとの差を算出することで第1影響波データを求める工程と、
前記影響波データ、及び、前記調整錘の変化に基いて、前記第1影響波データの近似式を導出する工程と、
前記調整錘の任意の位置及び重量の複数の条件を前記近似式に代入することで前記調整錘の各条件の第1近似影響波データを演算する工程と、を具備することを特徴とする[4]に記載の回転機械の調整方法。
[6] 前記算出する工程は、
前記可動ベースの周方向の任意の位置及び重量の前記調整錘を配設し、前記調整錘を有する前記可動ベースを回転させたときの、前記可動ベースの回転角度位置に対する第3調整振幅データと、前記調整錘を前記可動ベースの基準軸方向に移動させ、前記可動ベースを回転させたときの、前記可動ベースの回転角度位置に対する第4調整振幅データとの差を算出することで第2影響波データを求める工程と、
前記第2影響波データ、及び、前記調整錘の移動により変化した変化量に基いて、前記第2影響波データの近似式を導出する工程と、
前記調整錘の変化量から前記第2影響波データの近似式を用いて第2近似影響波データを演算する工程と、をさらに具備することを特徴とする[5]に記載の回転機械の調整方法。
[7] X線管及び検出器を備え、回転可能に形成された可動ベースと、前記可動ベースを支える固定ベースとを有するX線CT装置を組み立てる工程と、
組み立てられた前記X線CT装置を、[4]乃至[6]に記載された回転機械の調整方法により調整する工程と、
を備えることを特徴とするX線CT装置の製造方法。
本発明の一実施の形態に係る調整装置の構成を示す正面図。 同調整装置の構成を示す側面図。 同調整装置に用いられる錘の取り付け位置を示す説明図。 同錘の取り付け位置を示す説明図。 同調整装置による左右振動調整のフローを示す流れ図。 同左右振動調整における調整錘の変化量及び位置の導出フローを示す流れ図。 同調整装置による前後振動調整のフローを示す流れ図。 同前後振動調整における調整錘の変化量及び位置の導出フローを示す流れ図。 同回転機械の調整時の振動波形の一例を示す説明図。 同回転機械の調整時の振動波形の一例を示す説明図。 同回転機械の調整時の振幅波形の一例を示す説明図。 同回転機械の調整時の振幅波形の一例を示す説明図。 従来の回転機械の調整時の振幅波形の一例を示す説明図。 同回転機械の調整時の振幅波形の一例を示す説明図。 同回転機械の調整時の振幅波形の一例を示す説明図。 同回転機械の調整時の振幅波形の一例を示す説明図。 同回転機械の調整時の振幅波形の一例を示す説明図。
符号の説明
1…調整装置、10…振動ピックアップ、20…PC(振動測定器及び算出手段)、21…制御部、22…記憶部、23…表示部、24…アンプ、25…入力装置、26…I/F、30…調整錘、50…回転機械、51…可動ベース、52…固定ベース、53…中空部、54…支軸、55…面ベース、56…スタンド、57…支持部、60…収納部、B…バスライン、C…軸心(基準軸)、S…信号線。

Claims (8)

  1. 基準軸を中心に回転可能に形成された可動ベースを有する回転機械の調整装置において、
    前記可動ベースを回転させたときに、前記基準軸方向及び前記基準軸と直交する直交方向の前記回転機械の振動の振幅を測定可能に形成された振動測定器と、
    前記振幅に基づいて、前記可動ベースの前記振幅が最小となる、前記可動ベースに重量を調整可能、かつ、基準軸方向に沿って移動可能に設けられる調整錘の位置及び重量を算出する算出手段と、
    を備えることを特徴とする回転機械の調整装置。
  2. 前記算出手段は、
    前記可動ベースの周方向の任意の位置及び重量の前記調整錘を配設し、前記調整錘を有する前記可動ベースを回転させたときに、前記振動測定器により前記直交方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第1調整振幅データと、前記調整錘を前記可動ベースの周方向に移動、又は、前記調整錘の増減により、前記調整錘を変化させ前記可動ベースを回転させたときに、前記振動測定器により前記直交方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第2調整振幅データとの差から第1影響波データを求める影響波算出手段と、
    前記影響波データ、及び、前記調整錘の変化に基いて、前記第1影響波データの近似式を求める導出手段と、
    前記調整錘の任意の位置及び重量の複数の条件を前記近似式に代入することで前記調整錘の各条件の第1近似影響波データを演算する演算手段と、
    を具備することを特徴とする請求項1に記載の回転機械の調整装置。
  3. 前記影響波算出手段は、前記可動ベースの周方向の任意の位置及び重量の前記調整錘を配設し、前記調整錘を有する前記可動ベースを回転させたときに、前記振動測定器により前記基準軸方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第3調整振幅データと、前記調整錘を前記可動ベースの基準軸方向に移動させ、前記可動ベースを回転させたときに、前記振動測定器により前記基準軸方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第4調整振幅データとの差から第2影響波データを算出し、
    前記導出手段は、前記第2影響波データ、及び、前記調整錘の移動により変化した変化量に基いて、前記第2影響波データの近似式を導出し、
    前記演算手段は、前記調整錘の変化量から前記第2影響波データの近似式を用いて第2近似影響波データを演算することを特徴とする請求項2に記載の回転機械の調整装置。
  4. 前記可動ベースは、円環状に形成され、その内部を対象物が移動可能に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転機械の調整装置。
  5. 基準軸を中心に回転可能に形成された可動ベースを有する回転機械の調整方法において、
    前記可動ベースを回転させたときに、前記回転機械の振幅を前記基準軸方向及び前記基準軸と直交する直交方向で測定する工程と、
    前記可動ベースの周方向の任意の位置及び重量の前記調整錘を配設し、前記調整錘を有する前記可動ベースを回転させたときの、前記可動ベースの回転角度位置に対する第1調整振幅データと、前記調整錘を前記可動ベースの周方向に移動、又は、前記調整錘を増減により、前記調整錘を変化させ前記可動ベースを回転させたときの、前記直交方向で測定された、前記可動ベースの回転角度位置に対する第2調整振幅データとの差を算出することで第1影響波データを求める工程、前記影響波データ、及び、前記調整錘の変化に基いて、前記第1影響波データの近似式を導出する工程、並びに、前記調整錘の任意の位置及び重量の複数の条件を前記近似式に代入することで前記調整錘の各条件の第1近似影響波データを演算する工程により、前記測定された振幅に基づいて、前記可動ベースの前記振幅が最小となるよう、調整錘の位置及び重量を算出手段により算出する工程と、
    前記算出手段により算出された前記調整錘の位置及び重量に基づいて、前記調整錘を前記可動ベースに取り付ける工程と、
    を備えることを特徴とする回転機械の調整方法。
  6. 前記算出する工程は、
    前記可動ベースの周方向の任意の位置及び重量の前記調整錘を配設し、前記調整錘を有する前記可動ベースを回転させたときの、前記可動ベースの回転角度位置に対する第3調整振幅データと、前記調整錘を前記可動ベースの基準軸方向に移動させ、前記可動ベースを回転させたときの、前記可動ベースの回転角度位置に対する第4調整振幅データとの差を算出することで第2影響波データを求める工程と、
    前記第2影響波データ、及び、前記調整錘の移動により変化した変化量に基いて、前記第2影響波データの近似式を導出する工程と、
    前記調整錘の変化量から前記第2影響波データの近似式を用いて第2近似影響波データを演算する工程と、をさらに具備することを特徴とする請求項5に記載の回転機械の調整方法。
  7. 前記可動ベースは、円環状に形成され、その内部を対象物が移動可能に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の回転機械の調整方法。
  8. X線管及び検出器を備え、回転可能に形成された可動ベースと、前記可動ベースを支える固定ベースとを有するX線CT装置を組み立てる工程と、
    組み立てられた前記X線CT装置を、請求項5乃至7に記載された回転機械の調整方法により調整する工程と、
    を備えることを特徴とするX線CT装置の製造方法。
JP2008001427A 2008-01-08 2008-01-08 回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びx線ct装置の製造方法 Active JP5433151B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008001427A JP5433151B2 (ja) 2008-01-08 2008-01-08 回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びx線ct装置の製造方法
US12/346,160 US8200443B2 (en) 2008-01-08 2008-12-30 Adjustment device of rotary machine, adjustment method of rotary machine, and manufacturing method of rotary machine
CN2009100020220A CN101480340B (zh) 2008-01-08 2009-01-08 旋转机械的调整装置、方法及x射线ct装置的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008001427A JP5433151B2 (ja) 2008-01-08 2008-01-08 回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びx線ct装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009162655A JP2009162655A (ja) 2009-07-23
JP5433151B2 true JP5433151B2 (ja) 2014-03-05

Family

ID=40845261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008001427A Active JP5433151B2 (ja) 2008-01-08 2008-01-08 回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びx線ct装置の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8200443B2 (ja)
JP (1) JP5433151B2 (ja)
CN (1) CN101480340B (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014200085C5 (de) 2014-01-08 2018-03-22 Siemens Healthcare Gmbh Computertomograph
JP2015231516A (ja) 2014-05-12 2015-12-24 株式会社東芝 X線ct装置
CN104792459A (zh) * 2015-03-24 2015-07-22 合肥工业大学 基于模糊控制的转子动平衡变步长寻优方法
DE102018104846B3 (de) * 2018-03-02 2019-08-01 Schenck Rotec Gmbh Verfahren zur Kalibrierung einer Auswuchtmaschine
CN108634976B (zh) * 2018-04-27 2022-09-02 东软医疗系统股份有限公司 一种图像校正方法和装置
DE102018209466A1 (de) * 2018-06-13 2019-08-22 Siemens Healthcare Gmbh Computertomographiegerät mit Beschleunigungssensor
CN109323799B (zh) * 2018-10-25 2022-01-25 上海联影医疗科技股份有限公司 自动平衡调节装置及方法
CN113925523B (zh) * 2020-06-29 2024-03-26 通用电气精准医疗有限责任公司 医疗成像系统的状态检测方法和装置以及ct成像系统检测
WO2023058112A1 (ja) * 2021-10-05 2023-04-13 ファナック株式会社 演算装置および演算方法
CN116098644B (zh) * 2023-04-14 2023-06-30 赛诺威盛科技(北京)股份有限公司 基于ct扫描设备的动平衡测量架构、方法及ct系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0570506A (ja) 1991-04-05 1993-03-23 Ricoh Co Ltd 非水系樹脂の製造方法
JPH07128176A (ja) * 1993-11-05 1995-05-19 Nissan Altia Co Ltd 車輪のアンバランス測定方法
JPH08214512A (ja) 1995-02-01 1996-08-20 Toshiba Corp 回転電機のバランス調整方法及びバランス調整装置
JP2001170038A (ja) 1999-12-22 2001-06-26 Ge Yokogawa Medical Systems Ltd ガントリの回転バランス調整装置
DE10108065B4 (de) 2001-02-20 2005-09-15 Siemens Ag Computertomograph
JP2003079610A (ja) * 2001-09-11 2003-03-18 Toshiba Corp 医療診断装置
ITBO20010560A1 (it) * 2001-09-17 2003-03-17 Marposs Spa Metodo e apparecchiatura per l'equilibratura dinamica di una struttura rotante
JP2004065477A (ja) 2002-08-06 2004-03-04 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 回転バランス調整方法およびx線ct装置
JP4078193B2 (ja) * 2002-11-28 2008-04-23 有限会社デジアネット バランス測定機およびバランス調整機
US6890100B2 (en) 2003-07-18 2005-05-10 Ge Medical Systems Global Technology, Inc. CT gantry balance system
DE102004004301B4 (de) 2004-01-28 2013-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Bildgebendes Tomographie-Gerät mit Ausgleichsringen zur Kompensation einer Unwucht
DE102004004299B4 (de) * 2004-01-28 2012-04-05 Siemens Ag Bildgebendes Tomographie-Gerät mit Auswuchtvorrichtung
US7581929B2 (en) * 2005-10-13 2009-09-01 Hamilton Sundstrand Corporation Rotational airfoil balance system
JP2007236778A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Toshiba Corp X線ct装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101480340A (zh) 2009-07-15
JP2009162655A (ja) 2009-07-23
US8200443B2 (en) 2012-06-12
US20090177419A1 (en) 2009-07-09
CN101480340B (zh) 2011-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5433151B2 (ja) 回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びx線ct装置の製造方法
JP4639199B2 (ja) 磁気位置決め装置の測定値補正
CN105556253B (zh) 减小旋转设备的误差的方法和设备
JP5214188B2 (ja) X線断層撮影装置
JP4726504B2 (ja) 画像形成断層撮影装置
US8128286B2 (en) X-ray CT apparatus
US7346143B2 (en) Computer tomography scanner having an adjustable rotational speed
JP2008029845A6 (ja) X線断層撮影装置
CN102202577B (zh) 受控的机架不平衡
CN100473347C (zh) X射线ct系统
US8817945B2 (en) Air bearing dynamic Z-axis balancing
JP2005211654A (ja) 不つりあい補償方法
CN105605697B (zh) 空调器及空调器的降噪控制方法和降噪控制装置
US6430992B1 (en) Device for measuring the forces generated by a rotor Imbalance
KR20080005377A (ko) 회전 양극을 구비한 엑스레이 생성장치
JP3631884B2 (ja) 工作機械用スピンドルの動剛性測定方法および測定装置
US20050213700A1 (en) Imaging tomography apparatus with out-of-balance compensation
CN112307426A (zh) 转动轴线的确定方法及系统
JP4525415B2 (ja) エンジンバランス測定装置および方法
JP2006290290A (ja) タイヤバランス装置およびタイヤバランス調整方法
JP2981465B1 (ja) 慣性モーメントを測定する方法とその装置
JP4192016B2 (ja) 釣合い試験機
CN113925523A (zh) 医疗成像系统的状态检测方法和装置以及ct成像系统检测
JP3943410B2 (ja) 釣合い試験機、および修正面分離の影響係数の算出方法
CN111714146A (zh) 基于记录的辐射数据对失衡进行校正

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130319

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130520

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131209

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5433151

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350