JPH03175312A - Measuring method for vibration of work piece and apparatus therefor - Google Patents

Measuring method for vibration of work piece and apparatus therefor

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JPH03175312A
JPH03175312A JP1313988A JP31398889A JPH03175312A JP H03175312 A JPH03175312 A JP H03175312A JP 1313988 A JP1313988 A JP 1313988A JP 31398889 A JP31398889 A JP 31398889A JP H03175312 A JPH03175312 A JP H03175312A
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長濱 耕作
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Abstract

PURPOSE:To correctly detect the vibration of a work piece by detecting the roughness on the surface of the rotating work piece as a signal, and multiplying the detecting signal with a reference signal generated in synchronization with the rotation of the work piece. CONSTITUTION:A detecting output of a first roughness sensor 8 for detecting the roughness in the radial direction of a work piece 7 is inputted to a first multiplier circuit 20, where the output is multiplied with a reference rotation signal applied from a reference rotation signal outputting device 10. The output of the circuit 20 is fed to an operating circuit 21 and operated to obtain the angle and amount of the vibration of the piece 7 in the radial direction. An output of a second roughness detecting sensor 9 for detecting the roughness in the lateral direction of the piece 7 is multiplied with the output of the outputting device 10 in a second multiplier circuit 22 and the result is fed to the circuit 21. The circuit 21 operates the output, thereby obtaining and outputting the angle and amount of the vibration of the piece 7 in the lateral direction.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、自動車用ホイール付タイヤその他のワーク
ピースの振れを測定する振れ測定方法および装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a runout measuring method and apparatus for measuring runout of a tire with an automobile wheel or other workpiece.

〈従来の技術〉 ホイール付タイヤの特性が自動車の振動特性に大きく関
わることはよく知られている。弾性体としてのタイヤの
反力が均一であるか否かや、ホイール付タイヤにおける
質量分布が一様であるか否か等は、それぞれ、ユニフォ
ーミティ試験機および動釣合い試験機で計測される。
<Prior Art> It is well known that the characteristics of tires with wheels are significantly related to the vibration characteristics of automobiles. Whether the reaction force of the tire as an elastic body is uniform, whether the mass distribution in the wheeled tire is uniform, etc. are measured using a uniformity tester and a dynamic balance tester, respectively.

さらに、ホイール付タイヤの特性において基本的でかつ
重要な要素として、仕上り寸法に関する要件がある。こ
の要件は、ホイール付タイヤのラジアル方向の振れおよ
びラジアル方向と直角なラテラル方向(タイヤの側壁面
)の振れに分けることができる。ここに言う「振れ」と
は、ホイール付タイヤの表面に生じている単なる凹凸の
程度を言うのではなく、ホイール付タイヤ1周全体にお
いて存在するうねりのようなもののことである。
Furthermore, as a fundamental and important element in the characteristics of wheeled tires, there are requirements regarding finished dimensions. This requirement can be divided into runout of the wheeled tire in the radial direction and runout in the lateral direction (tire side wall surface) perpendicular to the radial direction. The term "runout" referred to here does not simply refer to the degree of unevenness that occurs on the surface of the wheeled tire, but rather refers to something like undulations that exist around the entire circumference of the wheeled tire.

この振れは、もちろん少ないほど好ましく、理想的には
振れがないのがよい。
Of course, the smaller the amount of wobbling, the better, and ideally, there should be no wobbling.

ホイール付タイヤにおける振れを測定するための測定方
法や測定装置として、従来より次のようなものが提案さ
れている。
BACKGROUND ART Conventionally, the following methods and devices have been proposed for measuring runout in wheeled tires.

実開昭62−170544号公報には、ディスクホイー
ルの振れを接触方式の検出手段で検出し、検出された振
れをマーキングするようにしたディスクホイール振れ検
査マーキング装置が開示されている。
Japanese Utility Model Application Publication No. 62-170544 discloses a disc wheel runout inspection and marking device that detects the runout of a disc wheel using a contact type detection means and marks the detected runout.

また、特開昭63−140902号公報には、自動車用
ホイールの横振れおよび縦振れをレーザを利用した非接
触検査装置で測定するようにした非接触振れ測定装置お
よび方法が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 140902/1983 discloses a non-contact run-out measuring device and method for measuring the lateral run-out and vertical run-out of an automobile wheel using a non-contact inspection device using a laser.

さらに、特開昭63−191947号公報には、タイヤ
側壁の凹凸を検査するための検査装置が開示されている
。この装置は静電容量の変化を利用した非接触検査装置
によってタイヤ側壁の凹凸検査をするものである。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-191947 discloses an inspection device for inspecting irregularities on a tire sidewall. This device uses a non-contact inspection device that utilizes changes in capacitance to inspect tire sidewall irregularities.

また、実開平1−104540号公報には、動釣合い試
験機においてワークの面振れを測定するようにした装置
が開示されている。
Further, Japanese Utility Model Application Publication No. 1-104540 discloses an apparatus for measuring surface runout of a workpiece in a dynamic balance tester.

〈発明が解決しようとする課題〉 従来の振れ測定方法または装置は、いずれも、ワークピ
ース(ホイール付タイヤ等)を比較的ゆっくりと回転さ
せる(たとえば30rpm程度で回転させる)ことによ
りワークピース表面の凹凸を検出し、それを電気信号に
変換している。変換された電気信号には、ワークピース
表面の部分的な凹凸(たとえばタイヤ外周面に形成され
たトレードマーク、製品番号、トレッドパターン等)に
対応する変化成分も含まれているので、それを除去する
ために、ローパスフィルタを通して、ワークピースの回
転に同期した信号のみを取出して、振れを測定する仕組
みになっている。
<Problems to be Solved by the Invention> Conventional runout measuring methods and devices all measure the surface of the workpiece by rotating the workpiece (tire with wheels, etc.) relatively slowly (for example, at about 30 rpm). It detects irregularities and converts them into electrical signals. The converted electrical signal also contains variation components corresponding to local irregularities on the workpiece surface (for example, trademarks formed on the outer circumferential surface of the tire, product numbers, tread patterns, etc.), so these can be removed. In order to do this, only the signals synchronized with the rotation of the workpiece are extracted through a low-pass filter and the runout is measured.

ところが、ローパスフィルタにより信号のノイズを取除
き、ワークピースの回転に同期した信号成分だけを取出
そうとしても、必要な条件を満足する性能のローパスフ
ィルタを作ることが難しく、ノイズを完全に除去できな
いという欠点があった。
However, even if you try to remove signal noise using a low-pass filter and extract only the signal components that are synchronized with the rotation of the workpiece, it is difficult to create a low-pass filter with performance that satisfies the necessary conditions, and the noise cannot be completely removed. There was a drawback.

また、振れ測定時間を短縮するためには、ワークピース
を従来のように低速回転ではなく、もっと高速回転させ
るのが好ましいが、従来技術ではそれが困難であった。
In addition, in order to shorten the runout measurement time, it is preferable to rotate the workpiece at a higher speed rather than at a lower speed as in the conventional method, but this has been difficult with the prior art.

そこでこの発明は、ワークビスの凹凸検出信号からノイ
ズ成分を完全に除くことができ、ワークピースの回転に
同期した信号成分だけを取出すことができ、ワークピー
スの振れを正確に測定できる振れ測定方法および装置を
提供することを主たる目的とする。
Therefore, the present invention provides a run-out measurement method that can completely remove noise components from the unevenness detection signal of a workpiece screw, extract only signal components synchronized with the rotation of the workpiece, and accurately measure the run-out of the workpiece. The main purpose is to provide equipment.

また、この発明の他の目的は、ワークピースを高速回転
させて振れの測定が可能な振れ測定方法および装置を提
供することである。
Another object of the present invention is to provide a runout measuring method and apparatus that can measure runout by rotating a workpiece at high speed.

この発明のさらに他の目的は、釣合い試験機において、
釣合い試験のためにワークピースを回転させる際に、ワ
ークピースの振れを同時に検出することができる振れ測
定装置を提供することを目的とする。
Still another object of the present invention is to provide a balance tester that includes:
An object of the present invention is to provide a runout measuring device that can simultaneously detect runout of a workpiece when rotating the workpiece for a balance test.

く課題を解決するための手段〉 この発明は、ワークピースの振れを測定するための方法
であって、ワークピースを回転させ、回転するワークピ
ース表面の凹凸を信号として検出し、該凹凸検出信号を
ワークピースの回転と同期して生じる基準信号と掛算し
て、掛算結果に基づいて振れを測定することを特徴とす
るワークピースの振れ測定方法である。
Means for Solving the Problems> The present invention is a method for measuring runout of a workpiece, in which the workpiece is rotated, unevenness on the surface of the rotating workpiece is detected as a signal, and the unevenness detection signal is This workpiece runout measuring method is characterized in that the runout is measured based on the multiplication result by multiplying the reference signal generated in synchronization with the rotation of the workpiece.

また、この発明は、ワークピースの振れを測定するため
の装置であって、ワークピースを回転させるためのワー
クピース保持回転手段、回転されるワークピース表面の
凹凸を信号として検出するための凹凸検出信号出力手段
、ワークピースの回転と同期した基準回転信号を出力す
る手段、凹凸検出信号を基準回転信号と掛算する掛算手
段、および掛算結果に基づいて振れを算出する振れ算出
手段、を含むことを特徴とするワークピースの振れ測定
装置である。
The present invention also provides a device for measuring run-out of a workpiece, including a workpiece holding and rotating means for rotating the workpiece, and an unevenness detector for detecting unevenness on the surface of the rotated workpiece as a signal. A signal output means, a means for outputting a reference rotation signal synchronized with the rotation of the workpiece, a multiplication means for multiplying the unevenness detection signal by the reference rotation signal, and a runout calculation means for calculating the runout based on the multiplication result. This is a workpiece run-out measurement device with special features.

上述のワークピースの振れ測定装置は、凹凸検出信号出
力手段が非接触状態で凹凸を検出できるものであり、ワ
ークピース保持回転手段は、ワークピースを任意の回転
数で回転させるものであることを特徴とする。
In the workpiece runout measuring device described above, the unevenness detection signal output means is capable of detecting unevenness in a non-contact state, and the workpiece holding and rotating means is capable of rotating the workpiece at an arbitrary rotation speed. Features.

この発明は、また、上述のワークピースの振れ測定装置
に、さらに、ワークピースの不釣合いを測定するための
構成を含め、振れ測定が釣合い試験と同一の回転数で行
われることを特徴とするものである。
The present invention is also characterized in that the workpiece runout measuring device described above further includes a configuration for measuring unbalance of the workpiece, and the runout measurement is performed at the same rotational speed as the balance test. It is something.

く作用〉 この発明によれば、ワークピースを回転させ、回転する
ワークピース表面の凹凸を信号として検出し、凹凸検出
信号をワークピースの回転と同期して生じる基準信号と
掛算して、掛算結果に基づいて振れを測定する。
According to the present invention, the workpiece is rotated, the unevenness on the surface of the rotating workpiece is detected as a signal, the unevenness detection signal is multiplied by a reference signal generated in synchronization with the rotation of the workpiece, and the multiplication result is calculated. Measure the runout based on.

また、この発明は、ワークピース保持回転手段でワーク
ピースを回転させ、回転されるワークピース表面の凹凸
を信号として検出し、その信号をワークピースの回転と
同期した基準回転信号と掛算する掛算手段を含み、掛算
結果に基づいて振れを算出することを特徴とするワーク
ピースの振れ測定装置である。さらに、凹凸検出信号を
回転に同期した基準信号と掛算するので、回転数は任意
の回転数を選択することができる。
The present invention also provides a multiplication means for rotating the workpiece by the workpiece holding and rotating means, detecting irregularities on the surface of the rotated workpiece as a signal, and multiplying the signal by a reference rotation signal synchronized with the rotation of the workpiece. A workpiece runout measuring device is characterized in that the workpiece runout is calculated based on the multiplication result. Furthermore, since the unevenness detection signal is multiplied by a reference signal synchronized with rotation, an arbitrary number of rotations can be selected.

上述のワークピースの振れ測定装置において、凹凸検出
信号出力手段を非接触タイプとすれば、測定時にワーク
ピースを比較的高速で回転させることができる。
In the workpiece runout measuring device described above, if the unevenness detection signal output means is of a non-contact type, the workpiece can be rotated at a relatively high speed during measurement.

また、この発明によれば、振れ測定および釣合い試験を
同時に行うことができる。
Further, according to the present invention, runout measurement and balance test can be performed simultaneously.

〈実施例〉 以下には、図面を参照して、この発明の実施例について
詳細に説明をする。
<Embodiments> Examples of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第2図は、この発明の一実施例に係るホイール付タイヤ
等のワークピースの振れを測定するための振れ測定装置
の機械的な構成を示す図解図である。この振れ測定装置
は、動釣合い試験機と兼用されており、ワークピースの
振れと同時に、不釣合いの測定が可能にされている。
FIG. 2 is an illustrative diagram showing the mechanical configuration of a runout measuring device for measuring runout of a workpiece such as a wheeled tire according to an embodiment of the present invention. This runout measuring device is also used as a dynamic balance tester, and is capable of measuring workpiece runout and unbalance at the same time.

第2図を参照して説明すると、下端が固定された保持フ
レーム1には一対の板ばね2を介してスピンドル3が垂
直方向に取付けられている。スピンドル3は回転自在な
回転軸3aを備えており、また、スピンドル3は一対の
板ばね2によって紙面に対して垂直方向に振動可能に設
けられている。
Referring to FIG. 2, a spindle 3 is vertically attached to a holding frame 1 whose lower end is fixed via a pair of leaf springs 2. As shown in FIG. The spindle 3 is provided with a rotatable shaft 3a, and is provided so as to be able to vibrate in a direction perpendicular to the plane of the paper by means of a pair of leaf springs 2.

保持フレーム1には、また、駆動モータ5が取付けられ
ており、駆動モータ5の回転力はベルト6によってスピ
ンドル3の回転軸3aへ伝達されるようにされている。
A drive motor 5 is also attached to the holding frame 1, and the rotational force of the drive motor 5 is transmitted to the rotating shaft 3a of the spindle 3 via a belt 6.

スピンドル3の回転軸3a上部には、ワークピースとし
てのたとえばホイール付タイヤ7が取付けられるように
されている。そして、取付けられたホイール付タイヤ7
のラジアル方向の凹凸を、非接触状態で、光学的に検出
するための第1凹凸検出センサ8およびラテラル方向の
凹凸を、非接触状態で、光学的に検出するための第2凹
凸検出センサ9が設けられている。第1および第2の凹
凸検出センサ8および9は、この実施例では、それぞれ
、レーザ出力素子8a、9aおよび受光素子8b、9b
を含んだものにされている。なお、出力素子および受光
素子の寸法(長さ)は、たとえば20mm程度である。
A workpiece such as a tire with a wheel 7, for example, is attached to the upper part of the rotating shaft 3a of the spindle 3. And the attached wheel tire 7
a first unevenness detection sensor 8 for optically detecting unevenness in the radial direction in a non-contact state; and a second unevenness detection sensor 9 for optically detecting unevenness in the lateral direction in a non-contact state. is provided. In this embodiment, the first and second unevenness detection sensors 8 and 9 are laser output elements 8a, 9a and light receiving elements 8b, 9b, respectively.
It is made to include. Note that the dimensions (length) of the output element and the light receiving element are, for example, about 20 mm.

この寸法で不十分な場合は、出力素子および受光素子の
位置を移動させることのできる機構を設ければよい。
If this dimension is insufficient, a mechanism that can move the positions of the output element and the light receiving element may be provided.

なお、第1凹凸検出センサ8および第2凹凸検出センサ
9は、図示しない保持部材によって保持されており、そ
の保持部材は保持フレーム1と同様に、その一部が固定
されている。
The first unevenness detection sensor 8 and the second unevenness detection sensor 9 are held by a holding member (not shown), and like the holding frame 1, a part of the holding member is fixed.

スピンドル3の回転軸3a下方部には、回転軸3aの基
準回転信号を出力するための基準回転信号出力器10が
連結されている。この出力器10から出力される基準回
転信号には、後述するように、位相が90度ずれた等し
い振幅の2種類の信号が含まれている。
A reference rotation signal output device 10 for outputting a reference rotation signal of the rotation shaft 3a is connected to a lower portion of the rotation shaft 3a of the spindle 3. The reference rotation signal outputted from the output device 10 includes two types of signals having the same amplitude and whose phases are shifted by 90 degrees, as will be described later.

さらに、この装置は動釣合い試験機としても機能するた
め、スピンドル3が振動可能な状態において、スピンド
ル3の振動成分を検出するための上面用ピックアップ1
1および下面用ピックアップ12が設けられている。
Furthermore, since this device also functions as a dynamic balance tester, the upper surface pickup 1 is used to detect the vibration component of the spindle 3 when the spindle 3 is in a state where it can vibrate.
1 and a lower surface pickup 12 are provided.

第1A図は、上述の第2図を参照して説明したこの装置
における振れ測定のための電気的な構成を示す回路ブロ
ック図である。また、第1B図は、第2図の装置におけ
る例えばラジアル方向の振れを測定するための電気的な
回路構成を示すプロ・ツク図であり、第3図は、第1B
図の回路における種々の段階の出力信号の波形を表わす
波形図である。
FIG. 1A is a circuit block diagram showing an electrical configuration for measuring runout in this apparatus described with reference to FIG. 2 above. Further, FIG. 1B is a process diagram showing the electrical circuit configuration for measuring, for example, the runout in the radial direction in the device shown in FIG. 2, and FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram representing waveforms of output signals at various stages in the circuit shown in the figure.

第3図の各波形■〜■は、第1B図に記入された■〜■
の出力波形と対応している。
Each waveform ■~■ in Figure 3 is the same as ■~■ written in Figure 1B.
corresponds to the output waveform of

第1A図において、ワークピース7のラジアル方向の凹
凸を検出するための第1凹凸検出センサ8の検出出力は
第1掛算回路20へ与えられ、この第】、掛算回路20
において基準回転信号出力器10から与えられる基準回
転信号と掛算される。
In FIG. 1A, the detection output of the first unevenness detection sensor 8 for detecting the unevenness of the workpiece 7 in the radial direction is given to the first multiplication circuit 20;
The reference rotation signal is multiplied by the reference rotation signal provided from the reference rotation signal output device 10 in the reference rotation signal output device 10 .

そして、その出力は演算回路21へ与えられて演算され
、振れの角度および量が求められる。
Then, the output is given to the arithmetic circuit 21 for calculation, and the angle and amount of deflection are determined.

また、ワークピース7のラテラル方向の凹凸を検出する
ための第2凹凸検出センサ9の出力は第2掛算回路22
において基準回転信号出力器10の出力と掛算され、演
算回路21へ与えられる。
Further, the output of the second unevenness detection sensor 9 for detecting unevenness in the lateral direction of the workpiece 7 is transmitted to a second multiplication circuit 22.
, the output is multiplied by the output of the reference rotation signal output device 10 and provided to the arithmetic circuit 21 .

そして、演算回路21において演算がなされ、ワークピ
ース7のラテラル方向の振れの角度および量が出力され
る。
Then, calculation is performed in the calculation circuit 21, and the angle and amount of the deflection of the workpiece 7 in the lateral direction are output.

第1A図におけるラジアル方向の振れの測定およびラテ
ラル方向の振れの測定は、実質的に等しい処理回路およ
び処理手順によって行われるため、以下に説明する詳細
な振れの測定回路および振れ測定処理手順の説明につい
ては、ラジアル方向の振れ測定を取上げて説明する。
Since the radial run-out measurement and the lateral run-out measurement in FIG. 1A are performed by substantially the same processing circuit and processing procedure, detailed description of the run-out measurement circuit and run-out measurement processing procedure will be provided below. will be explained by taking up the measurement of runout in the radial direction.

次に、第1B図および第3図を参照して説明すると、第
1凹凸検出センサ8の検出出力は、たとえば第3図■の
ような波形である。すなわち、第1凹凸検出センサ8に
はレーザ出力素子および受光素子が含まれているので、
受光素子が受光した受光量の変化が第1凹凸検出センサ
8の出力波形となる。■の波形における周期の短い細か
な振幅は、ワークピース7表面の凹凸に対応するノイズ
成分であり、■の波形における全体のうねりが検出すべ
き振れであるから、以下に説明するように、掛算処理に
よって、このノイズ成分が除去される。
Next, referring to FIG. 1B and FIG. 3, the detection output of the first unevenness detection sensor 8 has a waveform as shown in FIG. 3, for example. That is, since the first unevenness detection sensor 8 includes a laser output element and a light receiving element,
The change in the amount of light received by the light receiving element becomes the output waveform of the first unevenness detection sensor 8. The small amplitude with a short period in the waveform (■) is a noise component corresponding to the unevenness on the surface of the workpiece 7, and the overall waviness in the waveform (■) is the shake that should be detected, so as explained below, the multiplication This noise component is removed through processing.

第1掛算回路20には、オフセ・ソト電圧変更機能付増
幅回路201、ならびに、それぞれ2つずつ設けられた
掛算器202,204および平滑器203.205が含
まれている。オフセット電圧変更機能付増幅器201で
は、第1凹凸検出センサ8から与えられる第3図■の信
号のオフセット電圧を変えると共に、■の信号を適当な
増幅率で増幅して、第3図■の信号にする。そしてこの
増幅器201の出力は掛算器202の一方入力端子に与
えられる。掛算器202の他方入力端子には、基準回転
信号出力器10から第3図■に示す基準回転信号が与え
られる。よって、掛算器202において■の信号と■の
信号とが掛算され、掛算器202からは■に示す波形の
信号が出力される。
The first multiplication circuit 20 includes an amplifier circuit 201 with an offset/soto voltage change function, and two multipliers 202, 204 and smoothers 203, 205, respectively. The amplifier 201 with an offset voltage changing function changes the offset voltage of the signal shown in FIG. 3 given from the first unevenness detection sensor 8, and also amplifies the signal shown in FIG. Make it. The output of this amplifier 201 is applied to one input terminal of a multiplier 202. The other input terminal of the multiplier 202 is supplied with the reference rotation signal shown in FIG. 3 from the reference rotation signal output device 10. Therefore, the multiplier 202 multiplies the signal ``■'' and the signal ``■'', and the multiplier 202 outputs a signal having the waveform shown in ``■''.

つまり、掛算器202で、第1凹凸検出センサ8の増幅
出力と基準回転信号出力器10の出力とが掛算されるこ
とによってワークピース7の回転に同期したワークピー
ス7の振れを検出することができる。そして、この場合
において、ワークピース7の表面にランダムに生じてい
る細かな凹凸に対応するノイズ成分(第3図■■に含ま
れている小さな振幅波形)は、ワークピース7の回転に
同期していないため、換言すれば基準回転信号出力器1
0の基準回転信号と同期していないために、全て除去さ
れるのである。
That is, the multiplier 202 multiplies the amplified output of the first unevenness detection sensor 8 by the output of the reference rotation signal output device 10, thereby detecting the runout of the workpiece 7 in synchronization with the rotation of the workpiece 7. can. In this case, the noise component corresponding to the fine irregularities randomly occurring on the surface of the workpiece 7 (the small amplitude waveform included in Figure 3) is synchronized with the rotation of the workpiece 7. In other words, the reference rotation signal output device 1
Since they are not synchronized with the reference rotation signal of 0, they are all removed.

このように、凹凸検出センサの出力を基準回転信号と掛
算する処理を含むことが、この実施例における特徴の1
つである。
One of the features of this embodiment is that it includes the process of multiplying the output of the unevenness detection sensor by the reference rotation signal.
It is one.

また、凹凸検出信号を回転に同期した基準信号と掛算す
るので、回転数は任意の回転数を選択することができる
ことも、この実施例における特徴の1つである。
Another feature of this embodiment is that since the unevenness detection signal is multiplied by a reference signal synchronized with rotation, an arbitrary number of rotations can be selected.

平滑器203は■の信号を平滑するので、その出力は一
定の電圧信号■となる。。
Since the smoother 203 smoothes the signal (2), its output becomes a constant voltage signal (2). .

また、オフセット機能付増幅器201の出力信号■はも
う1つの掛算器204の一方入力端子にも与えられる。
Furthermore, the output signal ■ of the amplifier with offset function 201 is also applied to one input terminal of another multiplier 204 .

この掛算器204の他方入力端子には基準回転信号出力
器10から第3図■に示す基準回転信号が与えられる。
The other input terminal of this multiplier 204 is supplied with a reference rotation signal shown in FIG. 3 from the reference rotation signal output device 10.

基準回転信号■と基準回転信号■とは、振幅が等しく位
相が互いに90度ずれた信号である。掛算器204では
■の信号と■の信号とが掛算されるので、その出力信号
の波形は■に示すようになり、それが平滑器205で平
滑されると、■に示す一定レベルの電圧信号が得られる
The reference rotation signal (2) and the reference rotation signal (2) are signals having the same amplitude and having phases shifted by 90 degrees from each other. Since the multiplier 204 multiplies the signal ■ and the signal ■, the waveform of the output signal becomes as shown in ■, and when it is smoothed by the smoother 205, it becomes a constant level voltage signal shown in ■. is obtained.

演算回路21では、平滑器203から与えられる■の電
圧信号と平滑器205から与えられる■の電圧信号とに
基づいてベクトル演算が行われる。
The arithmetic circuit 21 performs a vector operation based on the voltage signal (2) given from the smoother 203 and the voltage signal (2) given from the smoother 205.

すなわち、第4図に示すように、平滑器203の出力信
号■および平滑器205の出力信号■を、互いに90度
の角度差を有する信号としてベクトル演算が行われ、振
れの角度θおよび量が算出される。
That is, as shown in FIG. 4, a vector calculation is performed on the output signal (2) of the smoother 203 and the output signal (2) of the smoother 205 as signals having an angular difference of 90 degrees from each other, and the angle θ and amount of runout are calculated. Calculated.

演算回路21で算出された振れの量は量メータ23へ与
えられてオペレータに認識可能な状態で表示されると共
に、比較器24へ与えられ、予め定められた振れ基準量
と比較されて、ワークピース(ホイール付タイヤ)7が
検査に合格したか否かが判定される。
The amount of runout calculated by the arithmetic circuit 21 is provided to the quantity meter 23 and displayed in a state that is recognizable to the operator, and is also provided to the comparator 24 where it is compared with a predetermined reference amount of runout and the workpiece is It is determined whether the piece (tire with wheel) 7 has passed the inspection.

また、演算回路21で算出された振れの角度θは、角度
メータ25へ与えられてオペレータに認識可能な状態で
表示されると共に、位置決め制御装置26へ与えられる
。位置決めと制御装置26では、与えられる角度信号に
基づいて図示しないマーキング装置を作動させて、ホイ
ール付タイヤ7における振れの存在する角度に所定のマ
ークを付させたり、あるいは、ホイール付タイヤ7の停
止角度が制御される。
Further, the deflection angle θ calculated by the arithmetic circuit 21 is provided to the angle meter 25 and displayed in a state that can be recognized by the operator, and is also provided to the positioning control device 26. The positioning and control device 26 operates a marking device (not shown) based on the supplied angle signal to attach a predetermined mark to the angle at which runout exists in the wheeled tire 7, or to mark the wheeled tire 7 at a stop. The angle is controlled.

なお、上述の説明におけるアナログ信号とアナログ信号
とを掛算する掛算器202,204は、たとえば特公昭
58−39355号公報の第1図に記載のものを利用す
ることができる。
Note that the multipliers 202 and 204 for multiplying the analog signals by the analog signals in the above description may be those shown in FIG. 1 of Japanese Patent Publication No. 58-39355, for example.

ラテラル方向の振れも同様の回路および信号処理によっ
て測定される。
Lateral deflection is also measured using similar circuitry and signal processing.

上述の実施例においては、掛算回路20において、第1
凹凸検出センサ8の出力信号(第3図■)のオフセット
電圧が変更されることによって第3図■のようにされて
いるが、第1凹凸検出センサ8の出力がそのまま直接掛
算器202へ与えられるようにして、基準回転信号発生
器10の出力信号■と掛算されるようにしてもよい。
In the embodiment described above, in the multiplication circuit 20, the first
By changing the offset voltage of the output signal of the unevenness detection sensor 8 (■ in FIG. 3), the output signal shown in FIG. It may also be configured such that it is multiplied by the output signal (2) of the reference rotation signal generator 10.

あるいは、第1凹凸検出センサ8の検出出力が所定の増
幅率で増幅された後、すなわちオフセット電圧は変更さ
れることなく増幅だけが行われ、その信号が掛算器20
2および204へ与えられるようにしてもよい。
Alternatively, after the detection output of the first unevenness detection sensor 8 is amplified by a predetermined amplification factor, that is, only the amplification is performed without changing the offset voltage, and the signal is sent to the multiplier 20.
2 and 204.

また、第1凹凸検出センサ8の出力が、まず、アナログ
信号からディジタル信号に変換されるようにし、かつ、
基準回転信号出力器1oの出力もアナログ信号からディ
ジタル信号に変換されるようにし、ディジタル信号同士
を掛算器202で掛算するようにしてもよい。このよう
な掛算器としては、たとえば特公昭56−49292号
公報の第1図のものを利用することができる。
Further, the output of the first unevenness detection sensor 8 is first converted from an analog signal to a digital signal, and
The output of the reference rotation signal output device 1o may also be converted from an analog signal to a digital signal, and the digital signals may be multiplied by the multiplier 202. As such a multiplier, for example, the one shown in FIG. 1 of Japanese Patent Publication No. 56-49292 can be used.

さらに上述の場合において、基準回転信号出力器10の
構成を、たとえば特公昭56−49292号公報の第3
図に記載のようなものとすれば、基準回転信号出力器1
oがらはディジタル信号が直接出力されるので、基準回
転信号出力器1oの出力をアナログ信号からディジタル
信号に変換するための変換回路を省略することができる
Furthermore, in the above-mentioned case, the configuration of the reference rotation signal output device 10 may be modified, for example, by
If it is as shown in the figure, the reference rotation signal output device 1
Since a digital signal is directly output from the reference rotation signal output device 1o, a conversion circuit for converting the output of the reference rotation signal output device 1o from an analog signal to a digital signal can be omitted.

第5図は、第2図に示す装置全体の電気的な回路構成を
示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the electrical circuit configuration of the entire apparatus shown in FIG. 2.

前述したように、この装置はワークピース7の振れおよ
び動釣合いの測定が可能な装置とされている。そのため
に、上述した振れ測定のための電気的な回路構成に加え
て、動釣合い測定のための電気的な回路が設けられてい
る。
As mentioned above, this device is capable of measuring the runout and dynamic balance of the workpiece 7. For this purpose, in addition to the electrical circuit configuration for measuring runout described above, an electrical circuit for measuring dynamic balance is provided.

具体的には、ピックアップ11の検出信号を基準回転信
号と掛算するための掛算回路41、ピックアップ12の
検出信号を基準回転信号と掛算するための掛算回路42
ならびに両掛算回路41゜42の出力を演算するための
演算回路43、演算回路43の出力に基づいてベクトル
演算を行い、ワークピース7の上面不釣合いの量および
角度を算出するための上面不釣合い算出回路44ならび
にワークピース7の下面不釣合いを算出するための下面
不釣合い算出回路45が含まれている。
Specifically, a multiplication circuit 41 for multiplying the detection signal of the pickup 11 by the reference rotation signal, and a multiplication circuit 42 for multiplying the detection signal of the pickup 12 by the reference rotation signal.
and an arithmetic circuit 43 for calculating the outputs of both multiplication circuits 41 and 42, and a top surface unbalance for calculating the amount and angle of the top surface unbalance of the workpiece 7 by performing vector calculation based on the output of the calculation circuit 43. A calculation circuit 44 and a bottom surface unbalance calculation circuit 45 for calculating the bottom surface imbalance of the workpiece 7 are included.

掛算回路41.42の基本的な構成については、先に説
明した振れ測定回路の掛算回路と同等である。
The basic configuration of the multiplication circuits 41 and 42 is the same as the multiplication circuit of the shake measurement circuit described above.

なお、この回路ブロック図では、動釣合い測定のだめの
演算回路43ならびに算出回路44および45か振れ測
定のための演算回路と別個の構成とされているが、たと
えばマイクロコンピュータを用いてこの演算回路を構成
する場合においては、各処理を時分割のサブルーチン処
理等で並列処理できるようにすれば、演算回路を共通の
回路とすることができる。
In this circuit block diagram, the calculation circuit 43 for dynamic balance measurement and calculation circuits 44 and 45 are configured separately from the calculation circuit for runout measurement, but this calculation circuit can be implemented using, for example, a microcomputer. In this case, if each process can be processed in parallel by time-sharing subroutine processing or the like, the arithmetic circuit can be a common circuit.

以上の実施例においては、ワークピースを比較的高速回
転させるようにした振れ測定装置を例にとって説明した
が、この発明の技術的思想は、ワークピースを比較的低
速回転(たとえば30rpm)で回転させるような場合
にも利用することができる。
In the above embodiments, a runout measuring device that rotates a workpiece at a relatively high speed was explained as an example, but the technical idea of the present invention is to rotate a workpiece at a relatively low speed (for example, 30 rpm). It can also be used in such cases.

係る場合においては、ワークピース7の表面の凹凸を検
出するための検出センサとして、第6図に示すような接
触タイプのものを用いることもできる。つまり、支持部
材61によって揺動自在に保持されたローラ62をワー
クピースの表面に当接させる。すると、測定時において
、ローラ62によってワークピースの表面の凹凸が検出
され、それが支持部材61の揺動に変換されるので、そ
れを差動トランス63によって検出できるうな構成にし
てもよい。
In such a case, a contact type sensor as shown in FIG. 6 may be used as a detection sensor for detecting irregularities on the surface of the workpiece 7. That is, the roller 62, which is swingably held by the support member 61, is brought into contact with the surface of the workpiece. Then, at the time of measurement, the unevenness on the surface of the workpiece is detected by the roller 62 and converted into rocking motion of the support member 61, so the configuration may be such that it can be detected by the differential transformer 63.

上述の実施例および説明では、ワークピースとしてホイ
ール付タイヤを例にとって主として説明したが、ワーク
ピースとしては、ディスクホイール、ホイール単体、ク
ランクシャフト、スピンドルその他であっても構わない
。また、釣合い試験試験機としては、ハードタイプ、ソ
フトタイプ、横型等いずれの形式であっても構わない。
In the above embodiments and explanations, the workpiece was mainly explained using a wheeled tire as an example, but the workpiece may be a disk wheel, a single wheel, a crankshaft, a spindle, or the like. The balance test machine may be of any type, such as a hard type, a soft type, or a horizontal type.

〈発明の効果〉 この発明は、以上のように構成されているので、信号号
の掛算処理によって検出信号からノイズ成分を確実に除
去でき、ワークピースの振れを正確に検出できる振れ測
定方法および装置とすることができる。
<Effects of the Invention> Since the present invention is configured as described above, there is provided a runout measuring method and device that can reliably remove noise components from the detection signal through signal signal multiplication processing and accurately detect workpiece runout. It can be done.

また、検出センサに非接触方式のセンサを用いた場合、
ワークピースを高速回転させながら振れの測定ができる
ので、振れ測定を短時間で行うことができる。
In addition, if a non-contact type sensor is used as the detection sensor,
Since runout can be measured while rotating the workpiece at high speed, runout can be measured in a short time.

さらに、釣合い試験機におけるワークピースの不釣合い
測定回転と同時にワークピースの振れを検出てきるので
、両者を組合わせることによって合理的でかつ全体とし
て部品点数の少ない不釣合いおよび振れ測定装置を作る
ことができる。
Furthermore, since the runout of the workpiece can be detected at the same time as the unbalance measurement rotation of the workpiece in the balance testing machine, by combining the two, it is possible to create a rational unbalance and runout measuring device with a small number of parts as a whole. I can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図および第1B図は、この発明の一実施例に係る
振れ測定装置の電気的な回路構成を示すブロック図であ
る。 第2図は、この発明の一実施例に係る振れ測定装置の機
械的な概略構成を示す図解図であり、動釣合い試験機と
兼用された装置の例が示されている。 第3図は、振れ測定装置の電気的な回路図の各段階で出
力される信号波形を表わす波形図である。 第4図は、演算回路において行われるベクトル演算の内
容を説明するための図である。 第5図は、この発明の一実施例に係る装置全体の電気的
な構成を示すブロック図である。 第6図は、凹凸検出センサの他の例であり、接触型セン
サの一例を示す図である。 図において、7・・・ワークピースとしてのタイヤ付ホ
イール、8・・・第1凹凸検出センサ、9・・・第2凹
凸検出センサ、10・・・基準回転信号出力器、11.
12・・・ピックアップ、20・・・第1掛算回路、2
1・・・演算回路、22・・・第2掛算回路、202゜
204・・・掛算器を示す。
FIG. 1A and FIG. 1B are block diagrams showing the electrical circuit configuration of a runout measuring device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an illustrative diagram showing a schematic mechanical configuration of a runout measuring device according to an embodiment of the present invention, and shows an example of the device that is also used as a dynamic balance tester. FIG. 3 is a waveform diagram showing signal waveforms output at each stage of the electrical circuit diagram of the runout measuring device. FIG. 4 is a diagram for explaining the contents of vector computation performed in the arithmetic circuit. FIG. 5 is a block diagram showing the electrical configuration of the entire device according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is another example of the unevenness detection sensor, and is a diagram showing an example of a contact type sensor. In the figure, 7... a wheel with a tire as a workpiece, 8... a first unevenness detection sensor, 9... a second unevenness detection sensor, 10... a reference rotation signal output device, 11.
12...Pickup, 20...First multiplication circuit, 2
1... Arithmetic circuit, 22... Second multiplication circuit, 202° 204... Multiplier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ワークピースの振れを測定するための方法であって
、 ワークピースを回転させ、回転するワーク ピース表面の凹凸を信号として検出し、該凹凸検出信号
をワークピースの回転と同期して生じる基準信号と掛算
して、掛算結果に基づいて振れを測定することを特徴と
するワークピースの振れ測定方法。 2、ワークピースの振れを測定するための装置であって
、 ワークピースを回転させるためのワークピ ース保持回転手段、 回転されるワークピース表面の凹凸を信号 として検出するための凹凸検出信号出力手段ワークピー
スの回転と同期した基準回転信 号を出力する手段、 凹凸検出信号を基準回転信号と掛算する掛 算手段、および 掛算結果に基づいて振れを算出する振れ算 出手段、 を含むことを特徴とするワークピースの振れ測定装置。 3、請求項第2項記載のワークピースの振れ測定装置で
あって、 凹凸検出信号出力手段は、非接触状態で凹 凸を検出できるものであり、 ワークピース保持回転手段は、ワークピー スを任意の回転数で回転させるものであることを特徴と
する。 4、請求項第2項または第3項記載のワークピースの振
れ測定装置は、さらに、 ワークピースの不釣合いを試験するための 構成を含み、 振れ測定が不釣合い試験と同一の回転数で 行われることを特徴とするものである。
[Claims] 1. A method for measuring runout of a workpiece, which comprises rotating the workpiece, detecting irregularities on the surface of the rotating workpiece as a signal, and using the irregularity detection signal as a signal for measuring the rotation of the workpiece. A method for measuring runout of a workpiece, characterized by multiplying the runout by a reference signal generated in synchronization with the runout, and measuring runout based on the multiplication result. 2. A device for measuring runout of a workpiece, which includes: a workpiece holding/rotating means for rotating the workpiece; an unevenness detection signal outputting means for detecting the unevenness of the surface of the rotated workpiece as a signal; A workpiece characterized by comprising: means for outputting a reference rotation signal synchronized with the rotation of the piece; multiplication means for multiplying the unevenness detection signal by the reference rotation signal; and runout calculation means for calculating runout based on the multiplication result. Runout measuring device. 3. The workpiece runout measuring device according to claim 2, wherein the unevenness detection signal output means is capable of detecting unevenness in a non-contact state, and the workpiece holding and rotating means allows the workpiece to be rotated in any direction. It is characterized in that it rotates at a rotational speed. 4. The workpiece runout measuring device according to claim 2 or 3 further includes a configuration for testing unbalance of the workpiece, and the runout measurement is performed at the same rotation speed as the unbalance test. It is characterized by being
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