JP7249243B2 - Damper inspection data error estimation system and damper inspection data error estimation method - Google Patents
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Description
本発明は、ダンパ検査データの誤差推定システムおよびダンパ検査データの誤差推定方法に関する。 The present invention relates to a damper inspection data error estimation system and a damper inspection data error estimation method.
検査装置は、コントローラと、コントローラからの入力に応じてダンパへ出力を与える出力部とを備え、ダンパの性能を検査する。コントローラは、出力部の出力をフィードバックしてダンパに予め決められた検査条件通りに検査装置を制御してダンパに振動を与える。 The inspection device includes a controller and an output section that provides an output to the damper according to an input from the controller, and inspects the performance of the damper. The controller feeds back the output of the output unit and controls the inspection device according to predetermined inspection conditions to the damper to vibrate the damper.
このような検査装置としては、たとえば、振動検査装置があり、振動検査装置は、出力部として加振器を備えており、機械部品やダンパといった検体に対して加振器で振動を与える。この場合、振動検査装置の出力は、検体に与える荷重、速度や変位といった物理量となり、コントローラから操作量を指示する入力が与えられると、振動検査装置は、検体に検査条件通りの荷重、速度或いは変位を与える(たとえば、特許文献1参照)。 As such an inspection device, for example, there is a vibration inspection device. The vibration inspection device has a vibration exciter as an output unit, and vibrates a specimen such as a mechanical part or a damper with the vibration exciter. In this case, the output of the vibration inspection apparatus is physical quantities such as the load, velocity, and displacement applied to the specimen. Displacement is given (see, for example, Patent Document 1).
このような検査装置でダンパを検査して得られたダンパ検査データは、検査オペレータのダンパの合否判定に供される。合否判定は、ダンパ検査データの値が製品合格基準を満たしているか否かで判断されることになる。 Damper inspection data obtained by inspecting a damper with such an inspection apparatus is used by an inspection operator to determine whether the damper is acceptable. Pass/fail judgment is made based on whether the value of the damper inspection data satisfies the product acceptance criteria.
前述したように、検査装置はフィードバック制御されて検査条件に従った理想的な振動をダンパに与えようとするが、ノイズや外乱等によって理想的な振動を与えれず検査装置の出力に誤差が生じる場合があり、検体であるダンパの性能のばらつきも相俟ってダンパ検査データに無視できない誤差を含んでいる場合がある。 As described above, the inspection device is feedback-controlled and tries to apply ideal vibration to the damper according to the inspection conditions, but due to noise, disturbance, etc., the ideal vibration cannot be applied, and an error occurs in the output of the inspection device. In some cases, the damper inspection data may include non-negligible errors due to variations in the performance of the dampers, which are the specimens.
このような誤差を含んだダンパ検査データを利用した場合、ダンパの等価減衰係数、最大荷重や最小荷重が製品合格基準を満たしているか否かを正確に判断できなくなるので、ダンパの検査結果であるダンパ検査データがどの程度の誤差を含んでいるかについて認識する必要があるものの、そのような誤差を求めるシステム或いは方法がなかった。 When damper inspection data containing such errors is used, it becomes impossible to accurately judge whether the equivalent damping coefficient, maximum load, and minimum load of the damper meet the product acceptance criteria. While there is a need to know how much error damper test data contains, there has been no system or method for determining such error.
そこで、本発明は、ダンパ検査データに含まれる誤差を推定可能なダンパ検査データの誤差推定システムおよびダンパ検査データの誤差推定方法の提供を目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a damper inspection data error estimation system and a damper inspection data error estimation method capable of estimating an error contained in the damper inspection data.
上記した目的を達成するため、本発明のダンパ検査データの誤差推定システムは、ダンパに振動を与える振動検査によって得られるダンパ検査データの誤差推定システムであって、ダンパ検査データを処理する処理装置を備え、処理装置がダンパを表現する粘弾性モデルに対してダンパに振動を与えた際に得られたダンパ検査データを入力してダンパの等価減衰係数の推定値を求める等価減衰係数算出部と、粘弾性モデルにダンパの検査条件が指示する正弦波振動を与えた場合の粘弾性モデルの等価減衰係数の理論値と推定値との差を減衰係数誤差として求める減衰係数誤差推定部とを備えている。また、本実施の形態のダンパ検査データの誤差推定方法は、ダンパに振動を与える振動検査によって得られるダンパ検査データの誤差推定方法であって、ダンパを表現する粘弾性モデルに対してダンパに振動を与えた際に得られたダンパ検査データを入力してダンパの等価減衰係数の推定値を求める等価減衰係数算出過程と、粘弾性モデルにダンパの検査条件が指示する正弦波振動を与えた場合の粘弾性モデルの等価減衰係数の理論値と推定値との差を減衰係数誤差として求める減衰係数誤差推定過程とを含んで構成されている。 To achieve the above object, a damper inspection data error estimation system according to the present invention is a damper inspection data error estimation system obtained by a vibration inspection in which a damper is vibrated, and includes a processor for processing the damper inspection data. an equivalent damping coefficient calculation unit for obtaining an estimated value of the equivalent damping coefficient of the damper by inputting damper inspection data obtained when the processing device applies vibration to the damper to a viscoelastic model representing the damper; a damping coefficient error estimator that obtains, as a damping coefficient error, the difference between the theoretical value and the estimated value of the equivalent damping coefficient of the viscoelastic model when a sinusoidal vibration indicated by the damper inspection conditions is applied to the viscoelastic model; there is The method of estimating the error of the damper inspection data according to the present embodiment is a method of estimating the error of the damper inspection data obtained by the vibration inspection in which the damper is vibrated. Equivalent damping coefficient calculation process in which the estimated value of the equivalent damping coefficient of the damper is obtained by inputting the damper inspection data obtained when given and a damping coefficient error estimation process for obtaining the difference between the theoretical value and the estimated value of the equivalent damping coefficient of the viscoelastic model as a damping coefficient error.
このように構成されたダンパ検査データの誤差推定システムおよびダンパ検査データの誤差推定方法では、ダンパ検査データから得られる等価減衰係数が包含すると思われる減衰係数誤差を求めており、減衰係数誤差はダンパ検査データに含まれる誤差の大きさを示す指標として利用できる。また、検査オペレータは、減衰係数誤差の値からダンパ検査データに含まれる誤差を把握できるとともに、ダンパ検査データの信頼度も把握できる。 In the damper inspection data error estimation system and damper inspection data error estimation method configured as described above, the damping coefficient error that is assumed to be included in the equivalent damping coefficient obtained from the damper inspection data is obtained. It can be used as an index indicating the magnitude of the error contained in the inspection data. Further, the inspection operator can grasp the error contained in the damper inspection data from the value of the damping coefficient error, and can also grasp the reliability of the damper inspection data.
そして、ダンパ検査データの誤差推定システムでは、処理装置がさらにダンパ検査データの荷重と速度の波形の乱れを取り除くフィルタ処理するフィルタ処理部と、フィルタ処理前の波形における荷重の最大値および最小値と、フィルタ処理後の波形における荷重の最大値および最小値とに基づいて荷重誤差を推定する荷重誤差推定部とを備えていてもよい。このように構成されたダンパ検査データの誤差推定システムでは、ダンパ検査データから得られる荷重の最大値および最小値が包含すると思われる荷重誤差を求めており、荷重誤差はダンパ検査データに含まれる誤差の大きさを示す指標として利用できる。よって、ダンパ検査データの誤差推定システムによれば、ダンパ検査データに含まれる誤差を推定できる。また、検査オペレータは、荷重誤差の値からダンパ検査データに含まれる誤差を把握できるとともに、ダンパ検査データの信頼度も把握できる。 In the damper inspection data error estimating system, the processing unit further filters the load and velocity waveform disturbances of the damper inspection data, and the maximum and minimum values of the load in the waveform before filtering. and a load error estimator for estimating the load error based on the maximum and minimum values of the load in the filtered waveform. In the damper inspection data error estimation system configured in this way, the load error that is assumed to be included in the maximum and minimum values of the load obtained from the damper inspection data is obtained. can be used as an indicator of the size of Therefore, according to the damper inspection data error estimation system, the error contained in the damper inspection data can be estimated. Moreover, the inspection operator can grasp the error contained in the damper inspection data from the value of the load error, and can also grasp the reliability of the damper inspection data.
さらに、ダンパ検査データの誤差推定システムでは、処理装置が減衰係数誤差および荷重誤差にそれぞれ設定される閾値と比較してダンパの製品合否に対する警告の要否を判断する判断部を備えていてもよい。このように構成されたダンパ検査データの誤差推定システムによれば、ダンパ検査データに含まれると考えられる誤差が看過できないと判断した場合に警告を必要と判断でき、ダンパの合否判定を行う検査オペレータに注意を喚起できる。 Furthermore, in the damper inspection data error estimation system, the processing device may include a determination unit that compares the damping coefficient error and the load error with threshold values respectively set to determine whether or not a warning regarding the damper product acceptance or rejection is necessary. . According to the damper inspection data error estimation system configured in this way, when it is determined that an error that is considered to be included in the damper inspection data cannot be overlooked, it is possible to determine that a warning is necessary, and the inspection operator who determines whether the damper is acceptable or not. can draw attention to
また、ダンパ検査データの誤差推定システムでは、判断部がダンパ検査データから求めたダンパの等価減衰係数、ダンパの荷重の最大値および最小値のそれぞれに設定される製品合格範囲を画定する上限値および下限値と、等価減衰係数、荷重の最大値および最小値との差のうち小さい値に基づいて各閾値を設定してもよい。このように構成されたダンパ検査データの誤差推定システムによれば、ダンパの製品合格判定に誤りがある可能性を予見でき、警告の要否を正確に判断できる。 In the damper inspection data error estimation system, the equivalent damping coefficient of the damper obtained from the damper inspection data by the judgment unit, the upper limit value and the Each threshold value may be set based on the smaller value of the difference between the lower limit value, the equivalent damping coefficient, and the maximum and minimum values of the load. According to the damper inspection data error estimation system configured in this way, it is possible to foresee the possibility that there is an error in the product acceptance determination of the damper, and to accurately determine whether or not a warning is necessary.
そして、ダンパ検査データの誤差推定システムでは、等価減衰係数算出部は、粘弾性モデルをマクスウェルモデルとし、推定値をCexとし、ダンパの荷重をFとし、ダンパの変位をXとして、以下の式(1)を演算して推定値Cexを求めてもよい。 Then, in the damper inspection data error estimation system, the equivalent damping coefficient calculation unit uses the Maxwell model as the viscoelastic model, Cex as the estimated value, F as the load of the damper, and X as the displacement of the damper, and the following equation ( 1) may be calculated to obtain the estimated value Cex.
本発明のダンパ検査データの誤差推定システムおよびダンパ検査データの誤差推定方法によれば、ダンパ検査データに含まれる誤差を推定できる。 According to the damper inspection data error estimation system and the damper inspection data error estimation method of the present invention, the error contained in the damper inspection data can be estimated.
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1に示すように、一実施の形態におけるダンパ検査データの誤差推定システムは、ダンパ検査データを処理する処理装置1を備え、ダンパに振動を与える検査装置Tによって得られるダンパ検査データの誤差を推定する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings. As shown in FIG. 1, the damper inspection data error estimation system in one embodiment includes a
検査装置Tは、図2に示すように、検体としてのダンパDに対して振動を与える振動検査装置とされている。検体としてのダンパDは、シリンダ5と、シリンダ5内に出入りするロッド6とを備えたテレスコピック型のダンパとされており、シリンダ5に対してロッド6が軸方向に変位する伸縮時に減衰力を発揮する。
The inspection device T, as shown in FIG. 2, is a vibration inspection device that vibrates a damper D as a specimen. A damper D as a specimen is a telescopic damper having a
検査装置Tは、図2に示すように、コントローラCTLと、加振器VMと、ダンパDの荷重F、伸縮における速度Vおよび伸縮における変位Xを検知するセンサ2とを備えている。加振器VMは、架台10と、架台10に設けられて図2中左右方向へ移動可能であってダンパDの一端を保持する保持部11と、架台10に設けられてダンパDの他端に接続されてダンパDに振動を与えるアクチュエータ13とを備えている。
The inspection apparatus T, as shown in FIG. 2, includes a controller CTL, a vibrator VM, and a
アクチュエータ13は、シリンダ11aと、シリンダ11a内に移動自在に挿入されてシリンダ11a内を図示しない伸側室と圧側室とに区画する図外のピストンと、シリンダ11a内に移動自在に挿入されて前記ピストンに連結されるロッド11bと、図外のポンプから供給される圧油を前記伸側室と前記圧側室とに選択的に送り込むサーボ弁11cとを備えている。
The
サーボ弁11cは、詳細には図示はしないが、中空なハウジングと、ハウジング内に移動自在に挿入されるスプールと、スプールを駆動するソレノイドと、スプールを中立位置に位置決めするばねと、外部からの入力を受け取ってソレノイドを駆動する駆動回路とを備えている。ソレノイドは、駆動回路から供給される電流量に応じてスプールに与える推力を変更でき、スプールの位置を調節できる。そして、サーボ弁11cは、スプールの位置に応じて、前記伸側室へ圧油を供給するポジションと、前記圧側室へ圧油を供給するポジションと、両者への圧油の供給を遮断するポジションとに切り替わり、前記伸側室或いは前記圧側室へ圧油を供給するポジションではソレノイドへ供給される電流量に応じて流量を調節する。 Although not shown in detail, the servo valve 11c includes a hollow housing, a spool that is movably inserted into the housing, a solenoid that drives the spool, a spring that positions the spool at a neutral position, and a spring that positions the spool at a neutral position. and a drive circuit that receives an input and drives the solenoid. The solenoid can change the thrust applied to the spool according to the amount of current supplied from the drive circuit, and can adjust the position of the spool. Depending on the position of the spool, the servo valve 11c has a position that supplies pressure oil to the expansion side chamber, a position that supplies pressure oil to the compression side chamber, and a position that cuts off the supply of pressure oil to both. , and the flow rate is adjusted according to the amount of current supplied to the solenoid at the position where pressure oil is supplied to the expansion side chamber or the compression side chamber.
本実施の形態では、サーボ弁11cは、入力として電流指令Iを受けとるとソレノイドの推力を調整して、スプールのハウジングに対する位置を調節して、前記伸側室と前記圧側室のうち入力が指示する室に対して入力が指示する流量の圧油を供給する。アクチュエータ13は、伸側室と圧側室のうちサーボ弁11cから圧油の供給を受けた室を拡大させるとともに圧油の供給のない室を縮小させて、伸縮駆動する。このように、加振器VMは、コントローラCTLから入力を受けるとアクチュエータ13を伸縮駆動させてダンパDの一端を加振して、ダンパDに振動を与える。なお、駆動回路は、ソレノイドに流れる電流を検知する電流センサを備えており、電流センサで検知する電流をフィードバックして、コントローラCTLから入力される電流指令I通りにソレノイドへ電流を与える。なお、駆動回路は、サーボ弁11c側ではなく、コントローラCTLに内包されていてもよい。
In this embodiment, when the servo valve 11c receives a current command I as an input, it adjusts the thrust of the solenoid, adjusts the position of the spool with respect to the housing, and either the expansion side chamber or the compression side chamber is instructed by the input. The chamber is supplied with pressurized oil at the rate indicated by the input. The
コントローラCTLは、検査装置TによるダンパDの検査にあたって、検査条件に従って加振器VMにおけるアクチュエータ13を所定周期の正弦波で伸縮させる電流指令Iをアクチュエータ13へ繰り返し与える。このように、検査条件は、アクチュエータ13を駆動して検体であるダンパDへ繰り返し正弦波の振動を与えるものとなっており、コントローラCTLは、検査条件通りにアクチュエータ13を駆動する電流指令Iをアクチュエータ13に与えるようになっている。したがって、検査条件が指示する加振器VMがダンパDに与えるべき理想荷重、理想速度および理想変位の各波形、つまり、理想波形Waは、図3に示すように、所定周期の正弦波で変化する波形となる。なお、所定周期は、検査条件にしたがって設定される。
When the damper D is inspected by the inspection apparatus T, the controller CTL repeatedly gives the
つづいて、センサ2は、コントローラCTLから加振器VMに与えられる電流指令IによってダンパDに振動を与える検査中にダンパDの荷重F、速度Vおよび変位Xを検知する。このように、本実施の形態では、ダンパ検査データがダンパDの荷重F、速度Vおよび変位Xとされている。したがって、センサ2は、アクチュエータ13とダンパDとの間に設置されてアクチュエータ13がダンパDに与える荷重を検知するロードセル2aと、アクチュエータ13のロッド11bに装着されてダンパDの伸縮速度の速度を検知する速度センサ2bと、アクチュエータ13の伸縮変位を検知することでダンパDの変位Xを検知するストロークセンサ2cとを備えている。
Subsequently, the
そして、センサ2は、所定のサンプリング周期で検知した荷重F、速度Vおよび変位Xを検知し、検査装置Tは、荷重F、速度Vおよび変位Xのデータ群をCSVファイルに一纏めにして、これをダンパ検査データとして検査オペレータが利用する図外の端末へ送信する。また、ダンパ検査データは、処理装置1に入力される。ダンパ検査データは、前記センサ2から直接に処理装置1に入力されてもよいし、前記端末や他の経路から処理装置1に入力されてもよい。なお、検査装置Tは、印刷装置を有していて、ダンパ検査データの値やダンパ検査データをグラフ化して紙媒体へ印刷出力してもよい。なお、速度センサ2bは、ロッド11bの加速度を検知し、検知し加速度を積分することで検査装置Tの速度Vを検知するが、ストロークセンサ2cが検知した変位Xを微分して速度Vを検知するようにしてもよい。また、速度の検知に当たり、ロッド11bに設けた加速度センサで検知したダンパDの伸縮における加速度を処理装置1に入力して、処理装置1にて加速度を積分してロッド11bの速度Vを検知してもよい。
Then, the
処理装置1は、図4に示すように、コンピュータシステムであり、演算処理装置1aと、処理装置1の制御と処理に必要なプログラムを記憶するとともに演算処理装置1aが当該プログラムの実行に必要となる記憶領域を提供する記憶装置1bと、ロードセル2a、速度センサ2bおよびストロークセンサ2cからの信号を受け取るインターフェース1cと、キーボードやマウスといった入力装置1dと、表示装置1eと、補助記憶装置1fと、印刷装置としてのプリンタ1gと、これら装置を互いに通信可能に接続するバス1hとを備えている。なお、処理装置1は、検査オペレータが利用する端末を兼ねてもよい。
The
演算処理装置1aは、演算処理を行うCPU等であって、オペレーティングシステムおよび他のプログラムの実行によって処理装置1の各部の制御を行うとともに、ダンパDのダンパ検査データにおける荷重F、速度Vおよび変位Xに基づいてダンパDの等価減衰係数の推定値Cexを求め、減衰係数誤差ΔCを推定する処理、ダンパ検査データの荷重と速度の波形の乱れを取り除くフィルタ処理および荷重誤差ΔFを推定する処理、さらには、ダンパDの製品合否に対する警告の要否を判断する処理を行う。記憶装置1bは、ROMおよびRAMを備える他、ハードディスクを備えている。インターフェース1cは、検査装置Tから入力されるアナログ信号を演算処理装置1aで読み取り可能なデジタル信号へ変換する。表示装置1eは、演算処理装置1aが処理したデータ等を表示する画面を備えており、たとえば、液晶ディスプレイ等である。補助記憶装置1fは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体と記憶媒体のドライブ装置とで構成されており、記憶媒体は、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等である。また、処理装置1は、ロードセル2a、速度センサ2bおよびストロークセンサ2cが検知した荷重F、速度Vおよび変位Xの値や、値をプロットしたグラフ、推定値Cex、減衰係数誤差ΔC、荷重誤差ΔFおよび警告表示を表示装置1eの画面上に表示して閲覧を可能とするとともに、推定値Cex、減衰係数誤差ΔC、荷重誤差ΔFを求めるためのアプリケーションプログラムを記憶装置1bに記憶している。
The arithmetic processing unit 1a is a CPU or the like that performs arithmetic processing, and controls each part of the
そして、本実施の形態では、推定値Cex、減衰係数誤差ΔC、荷重誤差ΔFを求めるプログラムを処理装置1の演算処理装置1aが実行して実行することで、ダンパDの等価減衰係数の推定値Cexを求める等価減衰係数算出部1a1と、減衰係数誤差ΔCを求める減衰係数誤差推定部1a2と、ダンパ検査データの荷重Fと速度Vの波形の乱れを取り除くフィルタ処理するフィルタ処理部1a3と、荷重誤差ΔFmax,ΔFminを推定する荷重誤差推定部1a4と、ダンパDの製品合否に対する警告の要否を判断する判断部1a5とを実現している。
In the present embodiment, the arithmetic processing device 1a of the
以下、処理装置1における処理について詳しく説明する。まず、等価減衰係数算出部1a1について詳細に説明する。等価減衰係数算出部1a1は、図3の実線で示した理想波形Waの振動をダンパDの等価減衰係数の理論値を求める。この理論値を求めるにあたり、図5に示すように、ダンパDを表現する粘弾性モデルをマクスウェルモデルとして、このマクスウェルモデルで表現された仮想ダンパに理想波形Waの荷重Fおよび変位Xを入力することを考える。
Processing in the
マクスウェルモデルでは、減衰係数Cのダッシュポッド20と、ばね定数Kのばね21とでダンパDが表現される。ダッシュポッド20は、ダンパDの変位によって減衰力を発揮する減衰要素を、ばね21は、ダンパD内の油およびダンパDを構成する部品の全体の剛性、つまり、装置剛性を表現している。
In Maxwell's model, a damper D is represented by a
マクスウェルモデルで表現されたダンパDの左端を不動端とし右端を自由端として、自由端に検査条件が指示する振動を与えることを考える。ダッシュポッド20の右端の変位をYdとし、ばね21の右端の変位をXdとすると、マクスウェルモデルの運動方程式は、以下の式(2)で表現される。
Let the left end of the damper D represented by the Maxwell model be the stationary end and the right end be the free end, and let the vibration indicated by the inspection conditions be given to the free end. Assuming that the displacement of the right end of the
式(7)からマクスウェルモデルで表現されたダンパDに振動を入力して荷重Fdと速度Vdを観測すれば、Fd×Vdの値の積分値と、Vd2の値の積分値を求めることができるので、等価減衰係数Ceqを算出できる。 From the equation (7), if vibration is input to the damper D represented by the Maxwell model and the load Fd and the velocity Vd are observed, the integral value of Fd×Vd and the integral value of Vd2 can be obtained. Therefore, the equivalent damping coefficient Ceq can be calculated.
そこで、等価減衰係数算出部1a1は、理想波形Waの振動、具体的には、理想速度と理想変位をマクスウェルモデルで表現されたダンパDに入力した場合の荷重Fdと速度Vdとをシミュレーションによってセンサ2のサンプリング周期毎に求める。すると、求めた荷重Fdと速度Vdとの組の値がサンプリング周期毎に求められるので、等価減衰係数算出部1a1は、求めた荷重Fdと速度Vdとの組の値を順次代入してFd×Vdの値を求めて加算するとともに、Vd2の値を求めて加算して、式(7)の分子と分母の値を算出して、等価減衰係数Ceqを求める。こうして得られた等価減衰係数Ceqは、理想的な振動の入力によるマクスウェルモデルで表現されたダンパDの等価減衰係数の理論値Crefである。なお、等価減衰係数算出部1a1は、検査条件が一定であれば予め理論値Crefを求めておけばよいので、減衰係数誤差ΔCの推定の度に理論値Crefを求める必要はない。 Therefore, the equivalent damping coefficient calculation unit 1a1 simulates the vibration of the ideal waveform Wa, specifically the load Fd and the velocity Vd when the ideal velocity and ideal displacement are input to the damper D represented by the Maxwell model. It is obtained every two sampling periods. Then, since the value of the set of the calculated load Fd and the speed Vd is obtained for each sampling period, the equivalent damping coefficient calculator 1a1 successively substitutes the values of the set of the obtained load Fd and the speed Vd to obtain Fd× The value of Vd is obtained and added, and the value of Vd2 is obtained and added to calculate the values of the numerator and denominator of equation (7) to obtain the equivalent damping coefficient Ceq. The equivalent damping coefficient Ceq obtained in this manner is the theoretical value Cref of the equivalent damping coefficient of the damper D represented by Maxwell's model based on the ideal vibration input. Note that the equivalent damping coefficient calculator 1a1 may obtain the theoretical value Cref in advance if the inspection conditions are constant, so there is no need to obtain the theoretical value Cref each time the damping coefficient error ΔC is estimated.
つづいて、等価減衰係数算出部1a1は、前述のマクスウェルモデルに対してダンパDに検査装置Tが振動を与えた際にセンサ2で得られたダンパ検査データを入力してダンパDの等価減衰係数の推定値Cexを求める。具体的には、等価減衰係数算出部1a1は、ダンパDを検査した際に得られたダンパ検査データの速度Vと変位Xをマクスウェルモデルで表現されたダンパDに入力した場合の荷重Fmと速度Vmとをシミュレーションによってセンサ2のサンプリング周期毎に求める。そして、等価減衰係数算出部1a1は、求めた荷重Fmと速度Vmとの組の値を順次代入してFm×Vmの値を求めて加算するとともに、Vm2の値を求めて加算して、式(7)の分子と分母の値を算出して、等価減衰係数の推定値Cexを求める(等価減衰係数算出過程)。こうして得られた推定値Cexは、実測値(ダンパ検査データ)に基づいたマクスウェルモデルで表現されたダンパDの等価減衰係数となる。
Subsequently, the equivalent damping coefficient calculation unit 1a1 inputs the damper inspection data obtained by the
一般に、ダンパDの実測値からダンパDの吸収エネルギEは、ダンパDの減衰係数をC1とし、ダンパDの装置剛性をK1とし、検査装置TがダンパDに与える振動の周波数をf1とし、振動の振幅をAとすると、以下の式(8)で示せる。よって、吸収エネルギEを式(4)の左辺に代入し、右辺dx/dtにダンパ検査データの速度Vの値を代入すれば、ダンパ検査データからダンパDの等価減衰係数Ceqを求めることができる。しかしながら、実際のダンパ検査データのダンパDの荷重Fと変位Xの波形には外乱やノイズによって高周波成分が重畳するので、周波数fをパラメータとした式(8)を利用したのでは正確に等価減衰係数を求めることができない。 In general, the absorbed energy E of the damper D from the measured value of the damper D is obtained by setting the damping coefficient of the damper D to C1, the device rigidity of the damper D to K1, the frequency of the vibration given to the damper D by the inspection device T to f1, and the vibration is represented by the following equation (8). Therefore, the equivalent damping coefficient Ceq of the damper D can be obtained from the damper inspection data by substituting the absorbed energy E into the left side of the equation (4) and substituting the value of the velocity V of the damper inspection data into the right side dx/dt. . However, since high-frequency components are superimposed on the waveforms of the load F and the displacement X of the damper D in the actual damper inspection data due to disturbance and noise, the equivalent damping cannot be accurately achieved by using the equation (8) with the frequency f as a parameter. Coefficients cannot be obtained.
前述した理論値Crefは、理想的な振動が与えられてダンパDが理想的に伸縮する場合の等価減衰係数を表している。他方の等価減衰係数の推定値Cexは、実際に得られたダンパ検査データをマクスウェルモデルで表現したダンパDの等価減衰係数である。よって、理論値Crefと推定値Cexとの差を採れば、ダンパDに起因した外乱を含まず、検査装置Tが検査条件から逸脱した振動を与えた結果によって生じた等価減衰係数の推定誤差を求めることができる。 The aforementioned theoretical value Cref represents an equivalent damping coefficient when ideal vibration is given and the damper D expands and contracts ideally. The other estimated value Cex of the equivalent damping coefficient is the equivalent damping coefficient of the damper D expressed by the Maxwell model of actually obtained damper inspection data. Therefore, if the difference between the theoretical value Cref and the estimated value Cex is taken, it does not include the disturbance caused by the damper D, and the estimated error of the equivalent damping coefficient caused by the vibration deviating from the inspection conditions by the inspection device T is calculated. can ask.
よって、等価減衰係数算出部1a1が推定値Cexを求めたら、減衰係数誤差推定部1a2は、理論値Crefと推定値Cexとの差を演算し、この差を減衰係数誤差ΔCとする(減衰係数誤差推定過程)。 Therefore, when the equivalent damping coefficient calculator 1a1 obtains the estimated value Cex, the damping coefficient error estimator 1a2 calculates the difference between the theoretical value Cref and the estimated value Cex, and uses this difference as the damping coefficient error ΔC (damping coefficient error estimation process).
なお、ダンパDを表現する粘弾性モデルは、マクスウェルモデルに限られず、ケルビン・フォークトモデルや標準線形固体モデルとしてもよく、その場合でも、運動方程式と吸収エネルギを求める式から等価減衰係数を求めることができる。 The viscoelastic model that expresses the damper D is not limited to the Maxwell model, and may be a Kelvin Voigt model or a standard linear solid model. can be done.
つづいて、フィルタ処理部1a3について説明する。図6に示すように、ダンパDが速度Va,-Vaにおいて減衰係数が変化する特性を持つ場合、ダンパDに正弦波振動を与えて検査すると、得られるダンパ検査データの荷重Fと速度Vの特性は、図7に示すような波形Wを描く。図7において、荷重Fと速度Vの特性線が原点を通らないのはダンパDがヒステリシスを持っているからである。そして、ノイズや外乱の影響やその他の影響により検査装置Tが理想的な正弦波振動をダンパDに与えられなかった場合、この特性の波形Wに乱れZが現れることがある。 Next, the filter processing section 1a3 will be described. As shown in FIG. 6, when the damper D has the characteristic that the damping coefficient changes at the velocities Va and -Va, when the damper D is subjected to sinusoidal vibration and inspected, the load F and the velocity V of the obtained damper inspection data are The characteristic describes a waveform W as shown in FIG. In FIG. 7, the characteristic line of the load F and the velocity V does not pass through the origin because the damper D has hysteresis. If the inspection apparatus T cannot give an ideal sinusoidal vibration to the damper D due to noise, disturbance, or other influences, a disturbance Z may appear in the waveform W of this characteristic.
このように特性の波形に乱れZが現れた際に、乱れZ部分の値が荷重Fの最大値Fmaxや最小値Fminを採ってしまうと、これをダンパDの最大荷重或いは最少荷重として認識してしまう場合がある。乱れZは、何らかの影響によって突発的に荷重が過大或いは過少に検知された際に生じるものであるから、乱れZ部分の値をダンパDの最大荷重或いは最少荷重として評価すると、ダンパDの実際の最大荷重或いは最少荷重を誤って認識してしまう。 When the disturbance Z appears in the characteristic waveform in this way, if the value of the disturbance Z portion takes the maximum value Fmax or minimum value Fmin of the load F, this is recognized as the maximum load or minimum load of the damper D. may be lost. The turbulence Z occurs when the load is suddenly detected to be too large or too small due to some influence. Incorrectly recognize the maximum or minimum load.
そこで、フィルタ処理部1a3は、荷重Fと速度Vの特性の波形Wから乱れZを取り除くフィルタ処理を行って、図8に示すような乱れZを取り除いた波形Wcを得る。フィルタは、ローパスフィルタを利用してもよいが、メディアンフィルタを用いると、滑らかに連続する波形Wcが得られる。 Therefore, the filter processing unit 1a3 performs filter processing to remove the disturbance Z from the waveform W of the characteristics of the load F and the velocity V, and obtains a waveform Wc from which the disturbance Z is removed as shown in FIG. A low-pass filter may be used as the filter, but if a median filter is used, a smoothly continuous waveform Wc can be obtained.
フィルタ処理部1a3によってフィルタ処理された波形Wcは、特性線から振動的な成分が取り除かれて乱れZが取り除かれた波形となっている。よって、この波形Wcの荷重Fにおける最大値Fcmaxと最小値Fcminは、ダンパDの実際の最大荷重および最小荷重に近似した値と看做せる。 The waveform Wc filtered by the filter processing unit 1a3 is a waveform in which the turbulence Z is removed by removing the vibration component from the characteristic line. Therefore, the maximum value Fcmax and the minimum value Fcmin of the load F of this waveform Wc can be regarded as values approximate to the actual maximum load and minimum load of the damper D.
このように、波形Wcの荷重Fにおける最大値Fcmaxと最小値Fcminは、ダンパDの実際の最大荷重および最小荷重に近似した値と看做せるから、乱れZを含んでいるフィルタ処理前の波形Wから得た荷重Fの最大値Fmaxと最小値Fminから乱れZが取り除かれてフィルタ処理後の最大値Fcmaxと最小値Fcminとそれぞれ差し引けば、検査装置Tが検査条件から逸脱した振動を与えた結果によって生じた荷重Fの推定誤差を求めることができる。 In this way, the maximum value Fcmax and the minimum value Fcmin of the load F of the waveform Wc can be regarded as values approximate to the actual maximum load and minimum load of the damper D. If the turbulence Z is removed from the maximum value Fmax and minimum value Fmin of the load F obtained from W and the maximum value Fcmax and minimum value Fcmin after filtering are subtracted, the inspection apparatus T gives vibration that deviates from the inspection conditions. It is possible to obtain an estimation error of the load F caused by the result of the calculation.
そこで、荷重誤差推定部1a4は、フィルタ処理前の波形W中の荷重Fの最大値Fmaxと最小値Fminと、フィルタ処理後の波形Wc中の荷重Fの最大値Fcmaxと最小値Fcminとを抽出し、最大値Fmax,Fcmax同士の差と最小値Fmin,Fcmin同士の差とを求める。そして、荷重誤差推定部1a4は、求めた最大値Fmax,Fcmax同士の差を最大値側の荷重誤差ΔFmaxとし、求めた最小値Fmin,Fcmin同士の差を最小値側の荷重誤差ΔFminとする。 Therefore, load error estimator 1a4 extracts maximum value Fmax and minimum value Fmin of load F in waveform W before filtering, and maximum value Fcmax and minimum value Fcmin of load F in waveform Wc after filtering. Then, the difference between the maximum values Fmax and Fcmax and the difference between the minimum values Fmin and Fcmin are obtained. The load error estimator 1a4 sets the difference between the maximum values Fmax and Fcmax as the maximum load error ΔFmax, and the difference between the minimum values Fmin and Fcmin as the minimum load error ΔFmin.
判断部1a5は、減衰係数誤差ΔCおよび最大値側と最小値側の各荷重誤差ΔFmax,ΔFminにそれぞれ設定される閾値t1,t2,t3と比較してダンパDの製品合否に対する警告の要否を判断する。 The determination unit 1a5 compares the damping coefficient error ΔC and the threshold values t1, t2, and t3 set for the load errors ΔFmax and ΔFmin on the maximum and minimum values, respectively, and determines whether or not to issue a warning regarding the acceptance/rejection of the damper D as a product. to decide.
具体的には、判断部1a5は、減衰係数誤差ΔCの絶対値が減衰係数誤差ΔCに設定される閾値t1を超えるとダンパ検査データに含まれる誤差が大きく、ダンパDの検査結果であるダンパ検査データの信憑性が低いため、検査オペレータへダンパDの製品合否に対し警告が必要であると判断する。他方、判断部1a5は、減衰係数誤差ΔCの絶対値が減衰係数誤差ΔCに設定される閾値t1以下である場合、ダンパ検査データに含まれる誤差が小さく、ダンパDの検査結果であるダンパ検査データの信憑性が低いため、検査オペレータへダンパDの製品合否に対し警告が必要であると判断する。減衰係数誤差ΔCに設定される閾値t1は、任意の値に設定できるが、たとえば、ダンパDの減衰係数の設計値の0.5%から1%程度の値に設定されるとダンパ検査データに看過しがたい誤差が含まれて適正な検査が行われていないので警告が必要と判断できる。 Specifically, when the absolute value of the damping coefficient error ΔC exceeds a threshold value t1 set for the damping coefficient error ΔC, the determination unit 1a5 determines that the damper inspection data, which is the inspection result of the damper D, indicates that the damper inspection data contains a large error. Since the credibility of the data is low, it is determined that it is necessary to warn the inspection operator regarding the acceptance or rejection of the damper D as a product. On the other hand, when the absolute value of the damping coefficient error ΔC is equal to or less than the threshold value t1 set for the damping coefficient error ΔC, the determination unit 1a5 determines that the error included in the damper inspection data is small and the damper inspection data, which is the inspection result of the damper D Since the credibility of the Dumper D is low, it is determined that it is necessary to warn the inspection operator about the acceptance/rejection of the damper D as a product. The threshold t1 set for the damping coefficient error ΔC can be set to any value. It can be judged that a warning is necessary because an error that cannot be overlooked is included and an appropriate inspection is not performed.
また、判断部1a5は、ダンパDの等価減衰係数Ceqと、等価減衰係数Ceqに設定される製品合格範囲を画定する下限値α1と上限値α2との差のうち小さな値を閾値t1としてもよい。ダンパDの検査の結果、ダンパDが製品として合格するか否かを判断するには、ダンパDに要求される等価減衰係数を含んだ製品合格範囲内にダンパ検査データから得られる等価減衰係数が入っているか否かで判断される。製品合格範囲は、下限値α1と上限値α2で画定される。等価減衰係数Ceqは、前述したようにダンパ検査データから式(4)および式(8)を利用して求めればよい。 Further, the determination unit 1a5 may set the smaller value of the difference between the equivalent damping coefficient Ceq of the damper D and the lower limit value α1 and the upper limit value α2 that define the product acceptable range set in the equivalent damping coefficient Ceq as the threshold value t1. . As a result of the inspection of the damper D, in order to judge whether the damper D passes as a product, the equivalent damping coefficient obtained from the damper inspection data must be within the product acceptance range including the equivalent damping coefficient required for the damper D. It is judged whether it is included or not. The acceptable product range is defined by the lower limit value α1 and the upper limit value α2. The equivalent damping coefficient Ceq can be obtained from the damper inspection data using the equations (4) and (8) as described above.
判断部1a5は、等価減衰係数Ceqと下限値α1との差、等価減衰係数Ceqと上限値α2との差をそれぞれ求めて、そのうち小さな値を持つ差を閾値t1に設定する。たとえば、等価減衰係数の設計値が4×107N・s/mで下限値α1が4.4×107N・s/mと上限値α2が3.6×107N・s/mに設定されている場合に、ダンパ検査データから求められた等価減衰係数Ceqが4.3×107N・s/mである場合、等価減衰係数Ceqと下限値α1との差は0.1×107N・s/mとなり、等価減衰係数Ceqと上限値α2との差は0.7×107N・s/mとなる。よって、この場合、判断部1a5は、前記二つの差の値のうち小さな値である0.1×107N・s/mを閾値t1とする。ここで、減衰係数誤差ΔCが0.2×107N・s/mであった場合、減衰係数誤差ΔCの絶対値が閾値t1を超えているので警告が必要と判断する。等価減衰係数Ceqは、製品合格範囲内であるので、ダンパDは合格判定されることになるが、求めた等価減衰係数Ceqに0.2×107N・s/mの減衰係数誤差ΔCが含まれていると考えられるので、実際の等価減衰係数が製品合格範囲外の4.5×107N・s/mのダンパDが誤差によって、4.3×107N・s/mの等価減衰係数CeqのダンパDと判定されて不合格のダンパDが合格判定されている可能性がある。 Determining unit 1a5 obtains the difference between equivalent damping coefficient Ceq and lower limit value α1 and the difference between equivalent damping coefficient Ceq and upper limit value α2, and sets the difference having a small value as threshold value t1. For example, the design value of the equivalent damping coefficient is 4×10 7 N·s/m, the lower limit α1 is 4.4×10 7 N·s/m, and the upper limit α2 is 3.6×10 7 N·s/m. and the equivalent damping coefficient Ceq obtained from the damper inspection data is 4.3×10 7 N·s/m, the difference between the equivalent damping coefficient Ceq and the lower limit value α1 is 0.1 ×10 7 N·s/m, and the difference between the equivalent damping coefficient Ceq and the upper limit value α2 is 0.7 × 10 7 N·s/m. Therefore, in this case, the determination unit 1a5 sets the smaller value of 0.1×10 7 N·s/m among the two difference values as the threshold value t1. Here, when the damping coefficient error ΔC is 0.2×10 7 N·s/m, it is determined that a warning is necessary because the absolute value of the damping coefficient error ΔC exceeds the threshold value t1. Since the equivalent damping coefficient Ceq is within the product acceptance range, the damper D is determined to be acceptable. Therefore, the damper D with an actual equivalent damping coefficient of 4.5×10 7 N·s/m, which is outside the product acceptance range, is 4.3×10 7 N·s/m due to an error. There is a possibility that the damper D, which has been determined to be the damper D with the equivalent damping coefficient Ceq and has been rejected, has been determined to be acceptable.
このように減衰係数誤差ΔCが閾値t1を超えると、等価減衰係数Ceqが製品合格範囲内であっても実際の等価減衰係数が製品合格範囲外となっている可能性があり、或いは、逆に、等価減衰係数Ceqが製品合格範囲外であっても実際の等価減衰係数が製品合格範囲内に収まっている可能性ある。 When the damping coefficient error ΔC exceeds the threshold value t1 in this way, even if the equivalent damping coefficient Ceq is within the product acceptable range, the actual equivalent damping coefficient may be outside the product acceptable range. , even if the equivalent damping coefficient Ceq is out of the product acceptable range, the actual equivalent attenuation coefficient may be within the product acceptable range.
よって、等価減衰係数Ceqと下限値α1との差、等価減衰係数Ceqと上限値α2との差をそれぞれ求めて、そのうち小さな値を持つ差を閾値t1に設定する場合には、ダンパ検査データの誤差推定システムは、ダンパDの製品合格判定に誤りがある可能性を予見でき、警告の要否を正確に判断できる。 Therefore, when the difference between the equivalent damping coefficient Ceq and the lower limit value α1 and the difference between the equivalent damping coefficient Ceq and the upper limit value α2 are obtained, and the difference having a small value among them is set as the threshold value t1, the damper inspection data The error estimation system can foresee the possibility that there is an error in the product acceptance determination of the damper D, and can accurately determine whether or not a warning is necessary.
判断部1a5は、減衰係数誤差ΔCに対して行った処理と同様の処理を行って、最大値側と最小値側の各荷重誤差ΔFmax,ΔFminについても閾値t2,t3と比較してダンパDの製品合否に対する警告の要否を判断する。 The determination unit 1a5 performs the same processing as that performed on the damping coefficient error ΔC, and compares the load errors ΔFmax and ΔFmin on the maximum and minimum values with the threshold values t2 and t3 to determine the damper D Determines whether a warning is required for product pass/fail.
判断部1a5は、最大値側の荷重誤差ΔFmaxの絶対値がこの荷重誤差ΔFmaxに設定される閾値t2を超えるとダンパ検査データに含まれる誤差が大きく、ダンパDの検査結果であるダンパ検査データの信憑性が低いため、検査オペレータへダンパDの製品合否に対し警告が必要であると判断する。また、判断部1a5は、最小値側の荷重誤差ΔFminの絶対値がこの荷重誤差ΔFminに設定される閾値t3を超えるとダンパ検査データに含まれる誤差が大きく、ダンパDの検査結果であるダンパ検査データの信憑性が低いため、検査オペレータへダンパDの製品合否に対し警告が必要であると判断する。他方、判断部1a5は、最大値側の荷重誤差ΔFmaxの絶対値が閾値t2以下であって、最小値側の荷重誤差ΔFminの絶対値が閾値t3以下である場合、ダンパ検査データに含まれる誤差が小さく、ダンパDの検査結果であるダンパ検査データの信憑性が低いため、検査オペレータへダンパDの製品合否に対し警告が必要であると判断する。最大値側と最小値側の各荷重誤差ΔFmax,ΔFminにそれぞれ設定される閾値t2,t3は、任意の値に設定できるが、たとえば、ダンパDの最大荷重の設計値の5%程度の値に設定されるとダンパ検査データに看過しがたい誤差が含まれて適正な検査が行われていないので警告が必要と判断できる。 If the absolute value of the load error ΔFmax on the maximum value side exceeds the threshold value t2 set for this load error ΔFmax, the determination unit 1a5 determines that the error included in the damper inspection data is large and that the damper inspection data, which is the inspection result of the damper D, is Since the credibility is low, it is determined that it is necessary to warn the inspection operator about the acceptance or rejection of the damper D as a product. Further, when the absolute value of the load error ΔFmin on the minimum value side exceeds the threshold value t3 set for this load error ΔFmin, the determination unit 1a5 determines that the error included in the damper inspection data is large, and the damper inspection result, which is the inspection result of the damper D, is detected. Since the credibility of the data is low, it is determined that it is necessary to warn the inspection operator regarding the acceptance or rejection of the damper D as a product. On the other hand, when the absolute value of the load error ΔFmax on the maximum value side is equal to or less than the threshold value t2 and the absolute value of the load error ΔFmin on the minimum value side is equal to or less than the threshold value t3, the determination unit 1a5 determines the error included in the damper inspection data. is small, and the credibility of the damper inspection data, which is the inspection result of the damper D, is low. The threshold values t2 and t3 set for the maximum and minimum load errors ΔFmax and ΔFmin can be set to arbitrary values. If set, it can be judged that a warning is necessary because the damper inspection data contains an unacceptable error and proper inspection is not performed.
また、判断部1a5は、減衰係数誤差ΔCを利用した警告の要否判断と同様に、ダンパDの検査で得られたダンパ検査データ中の荷重Fの最大値Fmaxに設定される製品合格範囲を画定する下限値β1と上限値β2との差のうち小さな値を閾値t2としてもよい。さらに、判断部1a5は、減衰係数誤差ΔCを利用した警告の要否判断と同様に、ダンパDの検査で得られたダンパ検査データ中の荷重Fの最小値Fminに設定される製品合格範囲を画定する下限値γ1と上限値γ2との差のうち小さな値を閾値t3としてもよい。このように閾値t2,t3を設定すると、減衰係数誤差ΔCに対する閾値t1を等価減衰係数Ceqと下限値α1との差、等価減衰係数Ceqと上限値α2との差をそれぞれ求めてそのうち小さな値を持つ差を閾値t1に設定する場合と同様の理由により、製品合格判定に誤りがある可能性を予見でき、警告の要否を正確に判断できる。 Further, the judgment unit 1a5 determines the product acceptance range set to the maximum value Fmax of the load F in the damper inspection data obtained by the inspection of the damper D, similarly to the necessity judgment of the warning using the damping coefficient error ΔC. A smaller value of the difference between the defined lower limit value β1 and upper limit value β2 may be set as the threshold value t2. Further, the determination unit 1a5 determines the product acceptance range set to the minimum value Fmin of the load F in the damper inspection data obtained by the inspection of the damper D, similarly to the necessity determination of the warning using the damping coefficient error ΔC. A smaller value of the difference between the defined lower limit value γ1 and upper limit value γ2 may be set as the threshold value t3. When the threshold values t2 and t3 are set in this way, the threshold value t1 for the damping coefficient error ΔC is obtained by obtaining the difference between the equivalent damping coefficient Ceq and the lower limit value α1, and the difference between the equivalent damping coefficient Ceq and the upper limit value α2, and then calculating the smaller value. For the same reason as in the case of setting the difference between them as the threshold value t1, it is possible to foresee the possibility that there is an error in the product acceptance determination, and to accurately determine whether or not a warning is necessary.
判断部1a5では、減衰係数誤差ΔCの等価減衰係数Ceqで割った値がこの値に設定される閾値を超える場合に警告が必要であると判断してもよく、また、荷重誤差ΔFを荷重Fの最大値Fmaxで割った値がこの値に設定される閾値を超える場合、或いは荷重誤差ΔFを荷重Fの最大値Fmaxで割った値がこの値に設定される閾値を超える場合に警告が必要であると判断してもよい。 If the value obtained by dividing the damping coefficient error ΔC by the equivalent damping coefficient Ceq exceeds a threshold set for this value, the determination unit 1a5 may determine that a warning is necessary. A warning is required if the value divided by the maximum value Fmax of exceeds the threshold set for this value, or if the value obtained by dividing the load error ΔF by the maximum value Fmax of the load F exceeds the threshold set for this value may be determined to be
そして、判断部1a5で警告が必要と判断されると、処理装置1は、表示装置1eに減衰係数誤差ΔC、最大値側の荷重誤差ΔFmaxおよび最小値側の荷重誤差ΔFminを表示するとともに警告表示を表示させる。たとえば、減衰係数誤差ΔCが閾値t1を超えている場合、「減衰係数誤差が過大」等といった警告文を表示する。なお、警告は、処理装置1の表示装置1eの画面上に検査オペレータの注意を惹く態様で行われればよく、警告が必要な誤差について警告不要な誤差と異なる色で表示してもよい。また、処理装置1がスピーカを備えている場合には、警告音を発して検査オペレータへ注意を促すのを警告としてもよいし、プリンタ1gで紙媒体へ減衰係数誤差ΔC、最大値側の荷重誤差ΔFmaxおよび最小値側の荷重誤差ΔFminを印刷するとともに、警告が必要な場合に3つの誤差のうち警告が必要な誤差について警告文を印刷してもよい。
When the determination unit 1a5 determines that a warning is necessary, the
以上までのダンパ検査データの誤差推定システムの処理を図9に示したフローチャートに即して説明する。検査装置Tに検体であるダンパDを取り付け、コントローラCTLから電流指令Iを繰り返し入力してアクチュエータ13を駆動し、ダンパDへ振動を与える(ステップST1)、ダンパDの荷重F、速度Vおよび変位Xをそれぞれロードセル2a,速度センサ2bおよびストロークセンサ2cで検知してダンパ検査データを得る(ステップST2)。得られたダンパ検査データは、検査装置Tから処理装置1の演算処理装置1aへ入力される。
The processing of the damper inspection data error estimation system described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. A damper D, which is a specimen, is attached to the inspection apparatus T, and a current command I is repeatedly input from the controller CTL to drive the
処理装置1は、ダンパDを表現するマクスウェルモデルにダンパ検査データ中の速度Vおよび変位Xの値を入力してシミュレーションを行って、マクスウェルモデルで表現されたダンパDの荷重Fmと速度Vmを求め、求めた荷重Fmと速度Vmからから等価減衰係数の推定値Cexを求める(ステップST3)。また、処理装置1は、推定値Cexと理論値Crefとの差を減衰係数誤差ΔCとして求める(ステップST4)。
The
さらに、処理装置1は、ダンパ検査データ中の荷重Fと速度Vの波形Wをフィルタ処理して波形Wcを得て(ステップST5)、波形W中の荷重Fの最大値Fmaxと波形Wc中の荷重Fcの最大値Fcmaxとの差、および、波形W中の荷重Fの最小値Fminと波形Wc中の荷重Fcの最小値Fcminとの差をそれぞれ最大値側と最小値側の荷重誤差ΔFmax,ΔFminとして求める(ステップST6)。
Further, the
そして、処理装置1は、減衰係数誤差ΔCおよび各荷重誤差ΔFmax,ΔFminとこれらにそれぞれ設定される閾値t1,t2,t3とを比較して警告が必要か否か判断する(ステップST7)。ステップST7の判断で、警告が必要な場合には、表示装置1eの画面に減衰係数誤差ΔCおよび各荷重誤差ΔFmax,ΔFminを表示するとともに警告文を表示する(ステップST8)。他方、ステップST7の判断で、警告が不要な場合には、表示装置1eの画面に減衰係数誤差ΔCおよび各荷重誤差ΔFmax,ΔFminを表示する(ステップST9)。
Then, the
ダンパ検査データの誤差推定システムは、以上のように動作して、減衰係数誤差ΔC、最大値側と最小値側の荷重誤差ΔFmax,ΔFminを求めて、ダンパ検査データから得られる等価減衰係数Ceq、荷重Fの最大値Fmaxおよび最小値Fminが包含すると思われる誤差を推定して可視化する。 The damper inspection data error estimation system operates as described above to find the damping coefficient error ΔC and the load errors ΔFmax and ΔFmin between the maximum value side and the minimum value side, and the equivalent damping coefficient Ceq obtained from the damper inspection data, Estimate and visualize the error that the maximum value Fmax and the minimum value Fmin of the load F might contain.
このように本実施の形態のダンパ検査データの誤差推定システムは、ダンパDに振動を与える検査装置Tによって得られるダンパ検査データの誤差推定システムであって、ダンパ検査データを処理する処理装置1を備え、処理装置1がダンパDを表現する粘弾性モデルに対してダンパDに振動を与えた際に得られたダンパ検査データを入力してダンパDの等価減衰係数の推定値Cexを求める等価減衰係数算出部1a1と、粘弾性モデルにダンパDの検査条件が指示する正弦波振動を与えた場合の粘弾性モデルの等価減衰係数の理論値Crefと推定値Cexとの差を減衰係数誤差ΔCとして求める減衰係数誤差推定部1a2とを備えている。また、本実施の形態のダンパ検査データの誤差推定方法は、ダンパDに振動を与える振動検査によって得られるダンパ検査データの誤差推定方法であって、ダンパDを表現する粘弾性モデルに対してダンパDに振動を与えた際に得られたダンパ検査データを入力してダンパDの等価減衰係数の推定値Cexを求める等価減衰係数算出過程と、粘弾性モデルにダンパDの検査条件が指示する正弦波振動を与えた場合の粘弾性モデルの等価減衰係数の理論値Crefと推定値Cexとの差を減衰係数誤差ΔCとして求める減衰係数誤差推定過程とを含んで構成されている。
As described above, the damper inspection data error estimation system of the present embodiment is an error estimation system for damper inspection data obtained by the inspection device T that vibrates the damper D, and includes the
このように構成されたダンパ検査データの誤差推定システムでは、ダンパ検査データから得られる等価減衰係数Ceqが包含すると思われる減衰係数誤差ΔCを求めており、減衰係数誤差ΔCはダンパ検査データに含まれる誤差の大きさを示す指標として利用できる。よって、ダンパ検査データの誤差推定システムによれば、ダンパ検査データに含まれる誤差を推定できる。また、検査オペレータは、減衰係数誤差ΔCの値からダンパ検査データに含まれる誤差を把握できるとともに、ダンパ検査データの信頼度も把握できる。 In the damper inspection data error estimation system configured in this manner, the damping coefficient error ΔC that is assumed to be included in the equivalent damping coefficient Ceq obtained from the damper inspection data is obtained, and the damping coefficient error ΔC is included in the damper inspection data. It can be used as an index showing the magnitude of the error. Therefore, according to the damper inspection data error estimation system, the error contained in the damper inspection data can be estimated. Further, the inspection operator can grasp the error contained in the damper inspection data from the value of the damping coefficient error ΔC, and can also grasp the reliability of the damper inspection data.
そして、本実施の形態のダンパ検査データの誤差推定システムでは、処理装置1がさらにダンパ検査データの荷重Fと速度Vの波形の乱れZを取り除くフィルタ処理するフィルタ処理部1a3と、フィルタ処理前の波形Wにおける荷重Fの最大値Fmaxおよび最小値Fminと、フィルタ処理後の波形Wcにおける荷重Fcの最大値Fcmaxおよび最小値Fcminとに基づいて荷重誤差ΔFmax,ΔFminを推定する荷重誤差推定部1a4とを備えていてもよい。このように構成されたダンパ検査データの誤差推定システムでは、ダンパ検査データから得られる荷重Fの最大値Fmaxおよび最小値Fminが包含すると思われる荷重誤差ΔFmax,ΔFminを求めており、荷重誤差ΔFmax,ΔFminはダンパ検査データに含まれる誤差の大きさを示す指標として利用できる。よって、ダンパ検査データの誤差推定システムによれば、ダンパ検査データに含まれる誤差を推定できる。また、検査オペレータは、荷重誤差ΔFmax,ΔFminの値からダンパ検査データに含まれる誤差を把握できるとともに、ダンパ検査データの信頼度も把握できる。ダンパDの検査には、等価減衰係数Ceqおよび荷重Fの最大値Fmaxおよび最小値Fminが製品合格基準を満たしているかで判定される場合があるが、等価減衰係数Ceqについてだけでなく荷重Fの最大値Fmaxおよび最小値Fminについても誤差を推定するので、検査オペレータは、ダンパDの検査中に検査条件に従った振動を与えているか否かを把握でき、ダンパDの合否判定を正確に行えるようになる。
In the damper inspection data error estimating system of the present embodiment, the
さらに、本実施の形態のダンパ検査データの誤差推定システムでは、処理装置1が減衰係数誤差ΔCおよび荷重誤差ΔFmax,ΔFminにそれぞれ設定される閾値t1,t2,t3と比較してダンパDの製品合否に対する警告の要否を判断する判断部1a5を備えていてもよい。このように構成されたダンパ検査データの誤差推定システムによれば、ダンパ検査データに含まれると考えられる誤差が看過できないと判断した場合に警告を必要と判断でき、ダンパDの合否判定を行う検査オペレータに注意を喚起できる。
Further, in the damper inspection data error estimation system of the present embodiment, the
また、本実施の形態のダンパ検査データの誤差推定システムでは、判断部1a5がダンパ検査データから求めたダンパDの等価減衰係数Ceq、ダンパDの荷重Fの最大値Fmaxおよび最小値Fminのそれぞれに設定される製品合格範囲を画定する下限値α1,β1,γ1および上限値α2,β2,γ2と、等価減衰係数Ceq、荷重Fの最大値Fmaxおよび最小値Fminとの差のうち小さい値に基づいて各閾値t1,t2,t3を設定してもよい。このように構成されたダンパ検査データの誤差推定システムによれば、ダンパDの製品合格判定に誤りがある可能性を予見でき、警告の要否を正確に判断できる。 Further, in the damper inspection data error estimation system of the present embodiment, each of the equivalent damping coefficient Ceq of the damper D obtained from the damper inspection data by the determination unit 1a5 and the maximum value Fmax and minimum value Fmin of the load F of the damper D is Based on the smaller value of the difference between the lower limit values α1, β1, γ1 and upper limit values α2, β2, γ2 that define the set product acceptance range, the equivalent damping coefficient Ceq, the maximum value Fmax and the minimum value Fmin of the load F Each threshold value t1, t2, t3 may be set by According to the damper inspection data error estimation system configured in this way, it is possible to foresee the possibility of an error in the product acceptance determination of the damper D, and to accurately determine whether a warning is required.
そして、本実施の形態のダンパ検査データの誤差推定システムでは、等価減衰係数算出部1a1は、粘弾性モデルをマクスウェルモデルとし、推定値をCexとし、ダンパDの荷重をFとし、ダンパDの変位をXとして、以下の式(9)を演算して推定値Cexを求めてもよい。 In the damper inspection data error estimation system of the present embodiment, the equivalent damping coefficient calculator 1a1 uses the Maxwell model as the viscoelastic model, the estimated value as Cex, the load of the damper D as F, and the displacement of the damper D as may be calculated as X, and the estimated value Cex may be obtained by calculating the following equation (9).
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。 Although preferred embodiments of the invention have been described in detail above, modifications, variations, and changes are possible without departing from the scope of the claims.
1・・・処理装置、1a1・・・等価減衰係数算出部、1a2・・・減衰係数誤差推定部、1a3・・・フィルタ処理部、1a4・・・荷重誤差推定部、1a5・・・判断部
Claims (6)
前記ダンパ検査データを処理する処理装置を備え、
前記処理装置は、
前記ダンパを表現する粘弾性モデルに対して前記ダンパに振動を与えた際に得られた前記ダンパ検査データを入力して前記ダンパの等価減衰係数の推定値を求める等価減衰係数算出部と、
前記粘弾性モデルに前記ダンパの検査条件が指示する正弦波振動を与えた場合の前記粘弾性モデルの前記等価減衰係数の理論値と前記推定値との差を減衰係数誤差として求める減衰係数誤差推定部とを有する
ことを特徴とするダンパ検査データの誤差推定システム。 An error estimation system for damper inspection data obtained by a vibration inspection that vibrates a damper,
A processing device for processing the damper inspection data,
The processing device is
an equivalent damping coefficient calculator for obtaining an estimated value of an equivalent damping coefficient of the damper by inputting the damper inspection data obtained when the damper is vibrated to a viscoelastic model representing the damper;
Damping coefficient error estimation for obtaining, as a damping coefficient error, the difference between the theoretical value and the estimated value of the equivalent damping coefficient of the viscoelastic model when a sinusoidal vibration indicated by the damper inspection conditions is applied to the viscoelastic model A damper inspection data error estimation system characterized by comprising:
前記ダンパ検査データの荷重と速度の波形の乱れを取り除くフィルタ処理するフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理前の前記波形における前記荷重の最大値および最小値と、前記フィルタ処理後の前記波形における前記荷重の最大値および最小値とに基づいて荷重誤差を推定する荷重誤差推定部とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載のダンパ検査データの誤差推定システム。 The processing device further comprises:
a filter processing unit that performs filter processing to remove disturbances in the load and velocity waveforms of the damper inspection data;
a load error estimator for estimating a load error based on the maximum and minimum values of the load in the waveform before the filtering and the maximum and minimum values of the load in the waveform after the filtering; The error estimation system for damper inspection data according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項2に記載のダンパ検査データの誤差推定システム。 3. The processing device according to claim 2, further comprising a determination unit that compares the damping coefficient error and the load error with threshold values respectively set to determine whether or not to issue a warning regarding product acceptability of the damper. damper inspection data error estimation system.
ことを特徴とする請求項3に記載のダンパ検査データの誤差推定システム。 The determination unit determines an upper limit value and a lower limit value that define a product acceptance range set for the equivalent damping coefficient of the damper obtained from the damper inspection data, the maximum value and the minimum value of the load of the damper, respectively; The system for estimating the error of damper inspection data according to claim 3, wherein each of the threshold values is set based on the smaller value of the difference between the equivalent damping coefficient and the maximum value and minimum value of the load.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のダンパ検査データの誤差推定システム。
前記ダンパを表現する粘弾性モデルに対して前記ダンパに振動を与えた際に得られた前記ダンパ検査データを入力して前記ダンパの等価減衰係数の推定値を求める等価減衰係数算出過程と、
前記粘弾性モデルに前記ダンパの検査条件が指示する正弦波振動を与えた場合の前記粘弾性モデルの等価減衰係数の理論値と前記推定値との差を減衰係数誤差として求める減衰係数誤差推定過程とを含む
ことを特徴とするダンパ検査データの誤差推定方法。 A method for estimating an error in damper inspection data obtained by a vibration inspection that vibrates a damper,
an equivalent damping coefficient calculation process for obtaining an estimated value of an equivalent damping coefficient of the damper by inputting the damper inspection data obtained when the damper is vibrated to a viscoelastic model expressing the damper;
A damping coefficient error estimating process for obtaining, as a damping coefficient error, the difference between the theoretical value and the estimated value of the equivalent damping coefficient of the viscoelastic model when a sinusoidal vibration indicated by the damper inspection conditions is applied to the viscoelastic model. An error estimation method for damper inspection data, comprising:
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