JPH05288599A - 機械の作動音検査装置 - Google Patents
機械の作動音検査装置Info
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- JPH05288599A JPH05288599A JP4091240A JP9124092A JPH05288599A JP H05288599 A JPH05288599 A JP H05288599A JP 4091240 A JP4091240 A JP 4091240A JP 9124092 A JP9124092 A JP 9124092A JP H05288599 A JPH05288599 A JP H05288599A
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Abstract
する作動音検査装置に関し、特別な防音室を必要とせ
ず、機械に異常音が発生しているか否かを正確に判定す
ることを目的とする。 【構成】直流モータ1に当接可能となり、該直流モータ
1の作動音を振動信号として検出を行う加速度センサ2
6a〜26cと、前記加速度センサ26a〜26cから
の検出信号を所定の周波数帯或に分離するバンドパスフ
ィルタ28a〜28fと、前記バンドパスフィルタ28
a〜28fから出力される所定の周波数帯或の振動信号
に基づいて振動レベルを演算するコントローラ32と、
前記コントローラ32の演算結果に基づく演算値と予め
定められた所定値とを比較し、前記直流モータ1の作動
音が異常音であるか否かを判断するコントローラ32と
を備えた。
Description
機械の作動音が異常音となっていないかを判定する機械
の作動音検査装置に関するものである。
室内の静粛性が向上している。そのため、室内に使用さ
れる回転機(ファンモータ等)の作動音(特に、可聴帯
或)を抑えることが望まれている。
て作動音検査が行われている。この作動音検査は聴感検
査、即ち検査員が回転機単体の作動音を耳で聞き、その
作動音が所定レベル異常となっていないかを判定する方
法が通常行われている。この検査方法は、防音構造とな
る検査室内に回転機を設置して回転機を作動させる。こ
の状態で、回転機の作動音を熟練された検査員が聞き分
けて異常音となっていないかを検査し、回転機の合否を
判定を行う。又、単発的に発生する作動音が異常音とな
っていないかをその変動量に基づいて合否の判定をした
り、回転機を作業員が手で持った状態で動かして負荷を
かけ、そのときに発生する作動音が異常音となっていな
いかの合否の判定を行う。ところが、人間の耳による聴
覚検査では検査員の個人差や熟練度又は疲労度の違いに
よって判定にばらつきがあるという問題がある。
となっていないかを確実に判定するため、コンデンサマ
イクロホンにより作動音を検出し、この検出した信号を
FFTアナライザーで検査する検査装置が提案されてい
る。
査装置のFFTアナライザーはサンプリング回数が少な
いため、瞬間的に発生する異常音を検出することができ
ず、サンプリングのタイミングが合わないと正確な検査
を行うことができないという問題がある。又、仮に検査
回数を増やしたり、サンプリング回数を多くして精度を
上げたとしても、検査の判断として作動音の大きさの平
均レベルによって検査を行っている。そのため、平均レ
ベルが低くなって判断レベルを越えることがなく、聴感
検査なら明らかに不合格と判定できる回転機であって
も、この検査装置による検査では合格の判定を行ってし
まう場合がある。
合、騒音の高い組付けラインでは正確な測定を行うこと
ができない。そのため、特殊な防音室が必要となる。し
かし、検査を行う毎に回転機を前記防音室に搬入又は搬
出しなければならず、検査が大変面倒であるという問題
がある。又、防音室を使用した場合、暗騒音の影響を避
けることが困難であるという問題もある。
れたものであって、その目的は特別な防音室を必要とせ
ず、機械に異常音が発生しているか否かを正確に判定す
ることができる機械の作動音検査装置を提供することに
ある。
決するため、第1発明においては、機械の作動音を検出
し、この検出信号を所定の周波数帯或の信号に分離し、
各分離した信号に基づいて機械の作動音を異常音と判定
する機械の作動音検査装置において、前記機械に当接可
能となり、該機械の作動音を振動信号として検出を行う
作動音検出手段と、前記作動音検出手段からの検出信号
を所定の周波数帯或に分離する帯或フィルタと、前記帯
或フィルタから出力される所定の周波数帯或の振動信号
に基づいて振動レベルを演算する振動レベル演算手段
と、前記振動レベル演算手段の演算結果に基づく演算値
と予め定められた所定値とを比較し、前記機械の作動音
が異常音であるか否かを判断する異常音判定手段とを備
えたことをその要旨とする。
し、この検出信号を所定の周波数帯或の信号に分離し、
各分離した信号に基づいて機械の作動音を異常音と判定
する機械の作動音検査装置において、前記機械を装着可
能とし、該機械に対して動作を与えるシュミレーション
機構と、前記機械に当接可能となり、該機械の作動音を
振動信号として検出を行う作動音検出手段と、前記作動
音検出手段からの検出信号を所定の周波数帯或に分離す
る帯或フィルタと、前記帯或フィルタから出力される所
定の周波数帯或の振動信号に基づいて振動レベルを演算
する振動レベル演算手段と、前記振動レベル演算手段の
演算結果に基づく演算値と予め定められた所定値とを比
較し、前記機械の作動音が異常音であるか否かを判定す
る異常音判定手段とを備えたことをその要旨とする。
与えるシュミレーション機構は、一対の第1の支持軸に
より揺動可能に支持されたフレームと、前記一対の第1
の支持軸に対して直交状に前記フレームに回転可能に支
持された一対の第2の支持軸と、前記第2の支持軸に対
して揺動可能に支持され、前記機械を着脱可能に支持す
る支持板と、前記支持板を傾動させるとともに、該支持
板に回動及び回転を与えて旋回動作をさせる旋回駆動手
段とからなることをその要旨とする。
械の作動音を検出する作動音検出手段は圧電形加速度ピ
ックアップであることをその要旨とする。
当接させた状態で、該機械を作動させると、機械の作動
音を振動信号として作動音検出手段が検出する。作動音
検出手段からの振動信号から所定の周波数は数帯或の振
動信号を帯或フィルタは取り出す。所定の周波数帯或と
なる振動信号に基づいて振動レベル演算手段は振動レベ
ルを演算する。異常音判定手段は振動レベル演算手段の
演算結果に基づく演算値と予め定められた所定値とを比
較し、演算値が所定値を越えた場合、機械の作動音が異
常音となっていることを判定する。
械に当接させた状態で、該機械を作動させる。そして、
シュミレーション機構により機械に対して動作を与えて
負荷をかける。この状態の機械の作動音を作動音検出手
段が検出する。作動音検出手段からの振動信号から所定
の周波数帯或の振動信号を帯或フィルタは取り出す。所
定の周波数帯或となる振動信号に基づいて振動レベル演
算手段は振動レベルを演算する。異常音判定手段は振動
レベル演算手段の演算結果に基づく演算値と予め定めら
れた所定値とを比較し、演算値が所定値を越えた場合、
機械の作動音が異常音となっていると判定する。従っ
て、機械の使用状態(負荷をかけた状態)の異常音が検
出される。つまり、静止状態では発生しない異常音の検
出が可能となる。
支持板を傾動させた状態で、該支持板に回転を与える
と、支持板は一対の第1の支持軸により揺動可能に支持
されたフレームと、第1の支持軸に対して直交状にフレ
ームに回転可能に支持された一対の第2の支持軸とによ
り旋回動作を行う。そのため、支持板に機械を装着する
と、機械には使用状態に近い負荷をかけられ、静止状態
では発生しない異常音の検出が可能となる。
て加速度ピックアップを使用したことにより、機械の作
動音を振動信号として検出される。従って、周辺の騒音
の影響を受けることなく、確実に機械の作動音のみが検
出される。
に具体化した一実施例を図1〜図33に基づいて説明す
る。
音検査装置2は、機械としての直流モータ1が作動時に
異常音を発生するか否かを判定する。前記作動音検査装
置2は、前記直流モータ1に回動及び回転を与えて旋回
動作をさせるシュミレーション機構としての負荷機構部
3と、作動中の直流モータ1が発する作動音が異常音と
なっているかを判定する作動音処理判断部4とから構成
されている。
の上部には駆動機構部6が設けられている。前記本体ケ
ース5の内部には該本体ケース5に連結される支持ロッ
ド7を介して基台8が吊下支持されている。前記基台8
の上面には旋回駆動手段を構成する昇降装置9が設けら
れ、図示しない駆動シリンダにより昇降装置9及び基台
8を挿通する旋回駆動手段を構成する回転軸10を上下
に昇降させるようになっている。
端が回動可能に連結され、該連結棒11の他端は前記本
体ケース5の挿通孔5aを介して前記駆動機構部6に連
結されている。又、前記回転軸10は昇降装置9内の図
示しない駆動モータによって回転可能となっている。
を構成する支持ブロック12a,12bは本体ケース5
の上面に設けられ(図1において、紙面と直交する方
向)、この支持ブロック12a,12bには第1の支持
軸13a,13bが回動可能に支持されている。前記第
1の支持軸13a,13bには連結片14a,14bが
固着され、この連結片14a,14bの下面にはフレー
ム15が固着されている。従って、前記フレーム15は
第1の支持軸13a,13bによって回動可能な状態で
支持されている。
a,16bが前記第1の支持軸13a,13bに対して
直交状態となるように固着されている。前記支持片16
a,16bには第2の支持軸17a,17bが回動可能
に支持されている。この第2の支持軸17a,17bに
は連結ブロック18a,18bが連結固定され、この連
結ブロック18a,18bの下面には支持板としての円
形状のプレート19が固定されている。
0を介して筒状の受治具21が設けられている。この受
治具21に対して前記直流モータ1のフランジ1aを取
付固定することができるようになっている。前記プレー
ト19の中央に形成された透孔19aには筒部材22が
嵌め込まれ、この筒部材22はプレート19の下面に突
出されている。前記筒部材22の内部にはその下方から
回転軸23が挿入されている。前記回転軸23は一対の
ブッシュ24によって筒部材22に対して回転可能に支
持されている。前記回転軸23の下面にはクランク部材
25が固着され、このクランク部材25に前記連結棒1
1の他端が連結されている。
9の図示しない駆動シリンダにより回転軸10を上昇さ
せると、連結棒11、クランク部材25及び筒部材22
を介してプレート19を第2の支持軸17a,17bを
中心に回動させることができる。そのため、受治具21
に装着された直流モータ1を所定の角度θで傾斜させた
状態とすることができるようになっている。
動モータにより回転させると、連結棒11、クランク部
材25及び筒部材22を介してプレート19は第2の支
持軸17a,17bを中心に回動動作を行うとともに、
前記プレート19の回動動作によりフレーム15は第1
の支持軸13a,13bを中心に回動動作を行う。従っ
て、前記プレート19には回動及び回転が与えられるた
め、該支持板19は所定の旋回速度νにて旋回動作を行
うようになっている。この結果、前記負荷機構部3の受
治具21に取付固定された直流モータ1に使用状態に近
い負荷をかけることができるようになっている。
部6の受治具21に取付固定される直流モータ1の諸特
性について説明する。図4に示すように、本実施例にお
ける直流モータ1の本体ケース1bには整流収納突部1
cが形成され、この整流収納突部1c内には整流子及び
ブラシ等から構成される整流部が配設されている。又、
前記整流収納突部1cの上部と本体ケース1bの下部に
は軸受突部1d,1eが形成され、この軸受突部1d,
1eには直流モータ1の出力軸1fを回転可能に支持す
る軸受が配設されている。
ケース1bに設けられたマグネットにより電磁回路が形
成されたときに作動音(以下、電磁音という)が発生す
る。そして、整流収納突部1c内に配設されているブラ
シが出力軸1fの回転により整流子と摺接したときに作
動音(以下、ブラシ音という)が発生する。又、前記出
力軸1fが回転したとき、該出力軸1fが軸受突部1
d,1e内に配設された軸受と摺接したときに作動音
(以下、軸受音という)が発生する。更に、前記回転子
のスラスト受け部のワッシャ等が軸受のスラスト受け面
と摺接するとき作動音(以下、ワッシャ音という)が発
生する。又、直流モータ1が作動しているとき作動音
(以下、振動音という)が発生する。
な理由により作動音が異常音となると考えられる。ま
ず、聴感検査において良品として判定された直流モータ
1における軸受突部1d,1e及び整流収納突部1cの
振動測定をFFTアナライザーにて行った。そして、良
品の直流モータ1における可聴周波数帯或の振動特性を
図6,図9,図11にそれぞれ示す。横軸を周波数(k
Hz)、縦軸は振動の大きさの相対値を示している。
びワッシャ音の振動レベルが高いときの振動特性を図7
に示し、軸受突部1dに発生する軸受音の振動レベルが
高いときの振動特性を図8に示す。図6〜図8の振動特
性から明らかなように、良品となる直流モータ1の振動
レベルに対して不良品となる直流モータ1の振動レベル
が全般的に高いことが分かる。そして、図7の振動特性
から分かるように、振動音は50〜500〔Hz〕の周
波数帯或となり、ワッシャ音は1〜7〔kHz〕の周波
数帯或となっている。又、図8の振動特性から分かるよ
うに、軸受音は1〜7〔kHz〕の周波数帯或となって
いる。
及びブラシ音の振動レベルが高いときの振動特性を図1
0に示す。図9,図10の振動特性から明らかなよう
に、良品となる直流モータ1の振動レベルに対して不良
品となる直流モータ1の振動レベルが全般的に高いこと
が分かる。そして、図10の振動特性から分かるよう
に、電磁音は0.5〜5〔kHz〕の周波数帯或とな
り、ブラシ音は5〜14〔kHz〕の周波数帯或とな
る。
ッシャ音の振動レベルが高いときの振動特性を図12に
示し、軸受突部1eに発生する軸受音の振動レベルが高
いときの振動特性を図13に示す。図11〜図13の振
動特性から明らかなように、良品となる直流モータ1の
振動レベルに対して不良品となる直流モータ1の振動レ
ベルが全般的に高いことが分かる。そして、図12の振
動特性から分かるように、振動音は50〜500〔H
z〕の周波数帯或となり、ワッシャ音は2〜14〔kH
z〕の周波数帯或となっている。又、図13の振動特性
から分かるように、軸受音は2〜14〔kHz〕の周波
数帯或となっている。
突部1cの振動を測定し、作動音検査装置2はこの特定
の周波数のみの振動レベルに基づいて各軸受突部1d,
1e、整流収納突部1cの作動音が異常音となっている
かを判定するようになっている。
ける軸受突部1dの外周面には作動音検出手段としての
圧電形加速度ピックアップ(以下、加速度センサとい
う)26aが当接しており、この加速度センサ26aは
駆動機構部6に設けられた図示しない接続装置により接
離可能な状態となっている。この加速度センサ26aに
より軸受突部1dの作動音(異常音)を振動信号として
検出するようになっている。
加速度センサ26bが当接しており、この加速度センサ
26bは駆動機構部6に設けられた図示しない接続装置
により接離可能な状態となっている。この加速度センサ
26aにより整流収納部1cの作動音(異常音)を振動
信号として検出するようになっている。
速度センサ26cが当接しており、この加速度センサ2
6cは駆動機構部6に設けられた図示しない接続装置に
より接離可能な状態となっている。この加速度センサ2
6cにより軸受突部1eの作動音(異常音)を振動信号
として検出するようになっている。
d,1e、整流収納突部1cに異常音が発生しているか
を判定する前記作動音処理判断部4の電気的構成につい
て説明する。
加速度センサ26a〜26cは作動音処理判断部4を構
成するチャージアンプ27a〜27cにそれぞれ接続さ
れている。従って、加速度センサ26a〜26cからの
振動信号はチャージアンプ27a〜27cによって増幅
されるようになっている。
としてのバンドパスフィルタ28a,28bにそれぞれ
接続されている。前記バンドパスフィルタ28aからは
チャージアンプ27aにて増幅された振動信号の内、5
0〜500〔Hz〕の帯或の振動信号を取り出すことが
できるようになっている。従って、この振動信号に基づ
いて軸受突部1dの作動音(振動音)が異常音となって
いるかを判定する信号に使用されるようになっている。
ージアンプ27aにて増幅された振動信号の内、1〜7
〔kHz〕の帯或の振動信号を取り出すことができるよ
うになっている。従って、この振動信号に基づいて軸受
突部1dの作動音(軸受音及びワッシャ音)が異常音と
なっているかを判定する信号に使用されるようになって
いる。
ィルタ28c,28dにそれぞれ接続されている。前記
バンドパスフィルタ28cからはチャージアンプ27b
にて増幅された振動信号の内、0.5〜5〔kHz〕の
帯或の振動信号を取り出すことができるようになってい
る。従って、この振動信号に基づいて整流収納突部1c
の作動音(電磁音)が異常音となっているかを判定する
信号に使用されるようになっている。
ージアンプ27bにて増幅された振動信号の内、5〜1
4〔kHz〕の帯或の振動信号を取り出すことができる
ようになっている。従って、この振動信号に基づいて整
流収納突部1cの作動音(ブラシ音)が異常音となって
いるかを判定する信号に使用されるようになっている。
ィルタ28e,28fにそれぞれ接続されている。前記
バンドパスフィルタ28eからはチャージアンプ27c
にて増幅された振動信号の内、50〜500〔Hz〕の
帯或の振動信号を取り出すことができるようになってい
る。従って、この振動信号に基づいて軸受突部1eの作
動音(振動音)が異常音となっているかを判定する信号
に使用されるようになっている。
ージアンプ27fにて増幅された振動信号の内、2〜1
4〔kHz〕の帯或の振動信号を取り出すことができる
ようになっている。従って、この振動信号に基づいて軸
受突部1eの作動音(軸受音及びワッシャ音)が異常音
となっているかを判定する信号に使用されるようになっ
ている。
は実効値変換回路29a〜29eにそれぞれ接続されて
いる。前記各実効値変換回路29a〜29eは各バンド
パスフィルタ28a〜28fから出力された振動信号を
整流及び積分して実効値(直流)に変換するようになっ
ている。
/D変換回路30a〜30eにそれぞれ接続されてい
る。前記各A/D変換回路30a〜30eは各実効値変
換回路29a〜29eによって直流に変換された振動信
号を所定のサンプリング周期t(本実施例においては、
1〔ms〕)毎にデジタル値に変換してサンプリングデ
ータとしている。
理判定部31の振動レベル演算手段及び異常音判断手段
としてのコントローラ32に接続されている。前記コン
トローラ32には記憶部32aが設けられ、作動音を異
常音として判定するためのしきい値(所定値)が記憶で
きるようになっている。前記コントローラ32にはキー
ボード33が接続され、前記記憶部32aに予め記憶さ
せるしきい値を入力することができるようになってい
る。
4が接続され、該コントローラ32によって直流モータ
1の判定結果を表示することができるようになってい
る。更に、前記コントローラ32にはプリンタ35が接
続され、コントローラ32によって直流モータ1の判定
結果を印字することができるようになっている。
によって検出された振動信号に基づいて直流モータ1の
作動音が異常音となっているかを判定する判定基準の説
明を行う。
れた整流収納突部1cの振動信号はチャージアンプ27
bによって増幅され、バンドパスフィルタ28c,28
dに出力される。前記バンドパスフィルタ28cからは
0.5〜5〔kHz〕帯或の振動信号が図14に示すよ
うに出力される。この振動信号は図15に示すように、
実効値変換回路29cによって直流に変換される。そし
て、図16に示すように、A/D変換回路30cは実効
値変換回路29cによって直流に変換された振動信号の
振動レベルをサンプリング周期t毎にデジタル値に変換
し、サンプリングデータとして処理判定部31のコント
ローラ32に出力する。
例においては2秒)内におけるサンプリング周期t毎に
デジタル値に変換されたサンプリングデータの振動レベ
ルに基づいて電磁音平均値Dを演算し、この電磁音平均
値Dが記憶部32aに予め記憶された電磁音比較値Di
以下であるか否かを判定する。そして、コントローラ3
2は電磁音平均値Dが電磁音比較値Di以上の場合、電
磁音が異常音であると判定し、電磁音平均値Dが電磁音
比較値Di以下の場合、電磁音が正常音であると判定す
る。この判定結果をコントローラ32はディスプレイ3
4及び/又はプリンタ35に出力することができるよう
になっている。
5〜14〔kHz〕帯或の振動信号が図17に示すよう
に出力される。この振動信号は図18に示すように、実
効値変換回路29dによって直流に変換される。そし
て、図19に示すように、A/D変換回路30dは実効
値変換回路29dによって直流に変換された振動信号の
振動レベルをサンプリング周期t毎にデジタル値に変換
し、サンプリングデータとして処理判定部31のコント
ローラ32に出力する。
内におけるサンプリング周期t毎にデジタル値に変換さ
れたサンプリングデータの振動レベルに基づいて最大ブ
ラシ音BMAX 及び最小ブラシ音BMIN を求める。
を求める。 B=BMAX +k(BMAX −BMIN )…(1) 但し、kは定数(本実施例においては0.5としてい
る) 前記ブラシ音は直流モータ1の回転子の1回転中に数回
突出した異常振動が発生するものである。又、検査では
その突出した異常音となる振動レベルだけではなく、そ
の変動量を考慮して評価しているため、ブラシ音計測値
Bはブラシ音最大値BMAX に変動量k(BMAX −BMIN
)を加算したものと設定している。
たブラシ音計測値Bが記憶部32aに予め記憶されたブ
ラシ音比較値Bi以下であるか否かを判定する。そし
て、コントローラ32はブラシ音計測値Bがブラシ音比
較値Bi以上の場合、ブラシ音が異常音であると判定
し、ブラシ音計測値Bがブラシ音比較値Bi以下の場
合、ブラシ音が正常音であると判定する。この判定結果
をコントローラ32はディスプレイ34及び/又はプリ
ンタ35に出力することができるようになっている。
って検出された軸受突部部1d,1eの振動信号はチャ
ージアンプ27a,27cによって増幅され、バンドパ
スフィルタ28a,28eに出力される。前記バンドパ
スフィルタ28a,28eからは50〜500〔Hz〕
帯或の振動信号が図26に示すように出力される。この
振動信号は図27に示すように、実効値変換回路29
a,29eによって直流に変換される。そして、図28
に示すように、A/D変換回路30a,30eは実効値
変換回路29a,29eによって直流に変換された振動
信号の振動レベルをサンプリング周期t毎にデジタル値
に変換し、サンプリングデータとして処理判定部31の
コントローラ32に出力する。
t毎にデジタル値に変換されたサンプリングデータの振
動レベルに基づいて振動音平均値S1,S2をそれぞれ
演算し、この振動音平均値S1,S2が記憶部32aに
予め記憶された振動音比較値Si以下であるか否かを判
定する。そして、コントローラ32は振動音平均値S
1,S2が振動音比較値Si以上の場合、振動音が異常
音であると判定し、振動音平均値S1,S2が振動音比
較値Si以下の場合、振動音が正常音であると判定す
る。この判定結果をコントローラ32はディスプレイ3
4及び/又はプリンタ35に出力することができるよう
になっている。
機構部6により旋回動作を行っている状態において、前
記加速度センサ26a,26cによって検出された軸受
突部1d,1eの振動信号はチャージアンプ27a,2
7cによって増幅され、バンドパスフィルタ28b,2
8fに出力される。前記バンドパスフィルタ28bから
は1〜7〔kHz〕帯或の振動信号が図20又は図23
に示すように出力される。一方、前記バンドパスフィル
タ28fからは2〜14〔kHz〕帯或の振動信号が図
20又は図23に示すように出力される。
帯或が同じであるため、どちらの音であるかを判定する
ため、次のように軸受音とワッシャ音との判定を行って
いる。
から出力された振動信号は実効値変換回路29b,29
fによって直流に変換される。そして、A/D変換回路
30b,30fによってサンプリング周期t毎に振動レ
ベルがデジタル値に変換され、サンプリングデータとし
てコントローラ32に出力される。コントローラ32は
前記デジタル値に変換されたサンプリングデータの振動
レベルの内、その振動レベルの最大値MMAX を求めた
後、その前後のサンプリングデータ(本実施例において
は前後合わせて40)から振動レベルの最小値MMIN を
求める。
数帯或となるため、次式の変動率MH にて軸受音とワッ
シャ音との判定を行う。 MH =MMAX /MMIN …(2) この変動率MH が予め設定されている比較変動率MHi
(本実施例においてはMHi=1.7)と比較し、MH ≦
MHiならばワッシャ音とコントローラ32は判定するよ
うになっている。このとき、バンドパスフィルタ28
b,28fから出力された振動信号は図23に示す振動
信号となることが判定される。
MAX から前後所定数(本実施例においては40)の振動
レベルに基づいてワッシャ音平均値Wを演算する。そし
て、コントローラ32はワッシャ音平均値Wが予め記憶
部32aに記憶されたワッシャ音比較値Wi以下である
か否かを判定する。つまり、コントローラ32はワッシ
ャ音平均値Wがワッシャ音比較値Wi以上の場合、ワッ
シャ音が異常音であると判定し、ワッシャ音平均値Wが
ワッシャ音比較値Wi以下の場合、ワッシャ音が正常音
であると判定する。この判定結果をコントローラ32は
ディスプレイ34及び/又はプリンタ35に出力するこ
とができるようになっている。
軸受音とコントローラ32は判定するようになってい
る。つまり、このときバンドパスフィルタ28b,28
fから出力される振動信号は図20に示す振動信号とな
ることが判定される。
ング周期t毎にデジタル値に変換されたサンプリングデ
ータの振動レベルに基づいて最大値MMAX 及び最小値M
MINを求める。その後、次式に基づいて軸受音計測値M
を求める。
る) ところで、前記FFTアナライザーの測定に基づく周波
数特性により、軸受音とワッシャ音の発生する場所が非
常に接近しているため、周波数帯或がほぼ一致してい
る。そこで、検査ではこの2つの作動音が異常音である
ことを判定するのに直流モータ1の回転子が1回転する
ときの変動率MH に基づいて判定している。つまり、回
転子が1回転するときに連続して発生する作動音をワッ
シャ音として判定し、断続的に発生する作動音を軸受音
として判定している。又、ワッシャ音と軸受音は駆動機
構部6の旋回動作中に断続的に発生することがあるた
め、(3)式に基づいて軸受音計測値Mを求めている。
受音計測値Mが記憶部32aに予め記憶された軸受音比
較値Mi以下であるか否かをコントローラ32は判定す
る。コントローラ32は軸受音計測値Mが軸受音比較値
Mi以上の場合、軸受音が異常音であると判定し、軸受
音計測値Mが軸受音比較値Mi以下の場合、軸受音が正
常音であると判定する。この判定結果をコントローラ3
2はディスプレイ34及び/又はプリンタ35に出力す
ることができるようになっている。
装置2の作用について説明する。まず、作動音検査装置
2における駆動機構部6のプレート19を水平状態と
し、受治具21に対して直流モータ1を装着固定させ
る。又、処理判定部31のキーボード33にてコントロ
ーラ32の記憶部32aに電磁音比較値Di、ブラシ音
比較値Bi、振動音比較値Si、比較変動率MHi、ワッ
シャ音比較値Wi、軸受音比較値Mi、定数kをそれぞ
れ記憶させる。
センサ26a〜26cを直流モータ1における軸受突部
1d,1e及び整流収納突部1cにそれぞれ当接させ
る。そして、直流モータ1の図示しない電源端子に対し
て駆動機構部6に設けられた図示しない電源供給装置の
接続端子を接続し、該直流モータ1を駆動させる。
ーチャートに基づいて動作を行い電磁音が異常音である
か否かを判定する。つまり、加速度センサ26bにて直
流モータ1における整流収納突部1cの電磁音が振動信
号として検出される(STEP100、以下STEPを
単にSという)。前記加速度センサ26bによって検出
された整流収納突部1cの振動信号は作動音処理判断部
4のチャージアンプ27bによって増幅される(S10
1)。
幅された振動信号はバンドパスフィルタ28cに出力さ
れる。このバンドパスフィルタ28cは振動信号の内、
0.5〜5〔kHz〕帯或の振動信号を取り出す(S1
02)。前記バンドパスフィルタ28cによって0.5
〜5〔kHz〕帯或の振動信号は実効値変換回路29c
に出力される。そして、この0.5〜5〔kHz〕帯或
の振動信号は実効値変換回路29cによって直流に変換
される(S103)。
変換された振動信号の振動レベルはA/D変換回路30
cによってサンプリング周期t毎にデジタル値に変換さ
れ(S104)、サンプリングデータとして判定処理部
31のコントローラ32に出力される。そして、前記A
/D変換回路30cによりサンプリング周期t毎にデジ
タル値に変換されたサンプリングデータをコントローラ
32は所定時間(本実施例においては2秒)の間取り込
み、この取り込まれたサンプリングデータに基づいて電
磁音平均値Dを演算する(S105)。
Dと記憶部32aに予め記憶された電磁音比較値Diと
を比較する(S106)。この比較の結果、電磁音平均
値Dが電磁音比較値Diを越えなかった場合、前記加速
度センサ26bによって検出された電磁音は正常音とし
てコントローラ32は判定する(S107)。
比較値Diを越えた場合、前記加速度センサ26bによ
って検出された電磁音は異常音としてコントローラ32
は判定する(S108)。
ローチャートに基づいて動作を行い、ブラシ音が異常音
であるか否かを判定する。つまり、加速度センサ26b
にて直流モータ1における整流収納突部1cのブラシ音
が振動信号として検出される(S200)。前記加速度
センサ26bによって検出された整流収納突部1cの振
動信号は作動音処理判断部4のチャージアンプ27bに
よって増幅される(S201)。そして、チャージアン
プ27bによって増幅された振動信号はバンドパスフィ
ルタ28dに出力される。このバンドパスフィルタ28
dは振動信号の内、5〜14〔kHz〕帯或の振動信号
を取り出す(S202)。前記バンドパスフィルタ28
dによって5〜14〔kHz〕帯或の振動信号は実効値
変換回路29dに出力される。そして、この5〜14
〔kHz〕帯或の振動信号は実効値変換回路29dによ
って直流に変換される(S203)。
変換された振動信号の振動レベルはA/D変換回路30
dによってサンプリング周期t毎にデジタル値に変換さ
れ(S204)、サンプリングデータとして判定処理部
31のコントローラ32に出力される。前記A/D変換
回路30dによりサンプリング周期t毎にデジタル値に
変換されたサンプリングデータをコントローラ32は所
定時間(本実施例においては2秒)の間取り込み、この
取り込まれたサンプリングデータに基づいて最大ブラシ
音BMAX 及び最小ブラシ音BMIN を求める(S20
5)。そして、この最大ブラシ音BMAX 及び最小ブラシ
音BMIN 及び前記(1)式に基づいてコントローラ32
はブラシ音計測値Bを演算する(S206)。
て求められたブラシ音計測値Bと記憶部32aに予め記
憶されたブラシ音比較値Biとを比較する(S20
7)。この比較の結果、ブラシ音平均値Bがブラシ音比
較値Biを越えなかった場合、前記加速度センサ26b
によって検出されたブラシ音は正常音とコントローラ3
2は判定する(S208)。
シ音比較値Biを越えた場合、前記加速度センサ26b
によって検出されたブラシ音は異常音とコントローラ3
2は判定する(S209)。
ローチャートに基づいて動作し、振動音が異常音である
か否かを判定する。つまり、加速度センサ26a,26
cにて直流モータ1における軸受突部1d,1eの振動
音が振動信号としてそれぞれ検出される(S300)。
前記加速度センサ26a,26cによって検出された軸
受突部1d,1eのそれぞれの振動信号は作動音処理判
断部4のチャージアンプ27a,27cによってそれぞ
れ増幅される(S301)。そして、チャージアンプ2
7a,27cによってそれぞれ増幅された振動信号はバ
ンドパスフィルタ28a,28eに出力される。各バン
ドパスフィルタ28a,28eはそれぞれの振動信号の
内、50〜500〔Hz〕帯或の振動信号を取り出す
(S302)。前記バンドパスフィルタ28a,28e
によって50〜500〔Hz〕帯或のそれぞれの振動信
号は実効値変換回路29a,29eに出力される。そし
て、この50〜500〔Hz〕帯或の振動信号は実効値
変換回路29a,29eによって直流にそれぞれ変換さ
れる(S303)。前記実効値変換回路29a,29e
によってそれぞれ直流に変換された振動信号の振動レベ
ルはA/D変換回路30a,30eによってサンプリン
グ周期t毎にデジタル値に変換され(S304)、サン
プリングデータとして判定処理部31のコントローラ3
2に出力される。そして、前記A/D変換回路30a,
30eによりサンプリング周期t毎にデジタル値に変換
されたそれぞれのサンプリングデータをコントローラ3
2は、所定時間(本実施例においては2秒)の間取り込
み、この取り込まれたサンプリングデータに基づいて振
動音平均値S1,S2をそれぞれ演算する(S30
5)。
動音平均値S1,S2と記憶部32aに予め記憶された
振動音比較値Siとを比較する(S306)。この比較
の結果、それぞれの振動音平均値S1,S2が振動音比
較値Siを越えなかった場合、前記加速度センサ26
a,26cによって検出された振動音は正常音としてコ
ントローラ32は判定する(S307)。
S1,S2が振動音比較値Siを越えた場合、前記加速
度センサ26a,26cによって検出された振動音は異
常音としてコントローラ32は判定する(S308)。
音が異常音であるか否かを判定する。このとき、ワッシ
ャ音及び軸受音は直流モータ1が静止した状態では発生
することはなくても、該直流モータ1を振ったり負荷を
かけたりすることにより発生することがあるため、コン
トローラ32は図示しない駆動シリンダにより回転軸1
0を上昇させる。すると、連結棒11が上昇して駆動機
構部6のプレート19は第2の支持軸17a,17bを
中心に回動し、所定の角度θを持った傾斜状態で姿勢が
保持される。
0を回転させると、連結棒11を介してプレート19に
は回転力が伝達される。そのため、プレート19は第
1,2の支持軸13a,13a、17a,17bの回動
動作により、所定の速度νにて旋回動作を行う。従っ
て、受治具21に装着固定された直流モータ1に対して
使用状態に等しい負荷がかけられる。
回行う間、作動音検査装置2は図32,図33のフロー
チャートに基づいて動作し、軸受音又はワッシャ音が異
常音であるか否かを判定する。
にて直流モータ1の軸受突部1d,1eの振動信号が検
出される(S400)。前記加速度センサ26a,26
cによって検出された軸受突部1d,1eのそれぞれの
振動信号は作動音処理判断部4のチャージアンプ27
a,27cによってそれぞれ増幅される(S401)。
そして、チャージアンプ27a,27cによってそれぞ
れ増幅された振動信号はバンドパスフィルタ28b,2
8fに出力される。
の内、1〜7〔kHz〕帯或の振動信号を取り出す(S
402)。又、前記バンドパスフィルタ28fは振動信
号の内、2〜14〔kHz〕帯或の振動信号を取り出す
(S403)。そして、前記各バンドパスフィルタ28
b,28fによってに1〜7〔kHz〕及び2〜14
〔kHz〕帯或のそれぞれの振動信号は実効値変換回路
29b,29fにそれぞれ出力される。
〔kHz〕帯或のそれぞれの振動信号は実効値変換回路
29b,29fによって直流にそれぞれ変換される(S
404)。前記実効値変換回路29b,29fによって
それぞれ直流に変換された振動信号はA/D変換回路3
0b,30fによってサンプリング周期t毎にデジタル
値に変換され(S405)、サンプリングデータとして
それぞれ判定処理部31のコントローラ32に出力され
る。そして、前記プレート19が旋回動作を1回行う
間、コントローラ32はサンプリングデータを取り込
み、このサンプリングデータに基づいてコントローラ3
2は最大値MMAX となるサンプリングデータを求める
(S406)。又、その最大値MMAX となるサンプリン
グデータを基準に前後40のサンプリングデータに基づ
いてコントローラ32は最小値MMIN となるサンプリン
グデータを求める(S407)。
、最小値MMIN 及び式(2)に基づいて変動率MH を
演算する(S408)。前記コントローラ32はこの変
動率MH が予め記憶部32aに記憶されている比較変動
率MHi(1.7)と比較し(S409)、変動率MH ≦
比較変動率MHiならばワッシャ音であるとコントローラ
32は判定する。
を基準に前後40のサンプリングデータに基づいてワッ
シャ音平均値Wを演算する(S410)。そして、コン
トローラ32はワッシャ音平均値Wと予め記憶部32a
に記憶されたワッシャ音比較値Wiと比較する(S41
1)。前記ワッシャ音平均値Wがワッシャ音比較値Wi
を越えなかった場合、コントローラ32はワッシャ音が
正常音であることを判定する(S412)。又、前記ワ
ッシャ音平均値Wがワッシャ音比較値Wiを越えた場
合、コントローラ32はワッシャ音が異常音であること
を判定する(S413)。
MH が予め記憶部32aに記憶されている比較変動率M
Hiと比較し(S409)、変動率MH >比較変動率MHi
ならば軸受音であるとコントローラ32は判定する。そ
して、コントローラ32は最大値MMAX 、最小値MMIN
及び式(3)に基づいて軸受音計測値Mを演算する(S
414)。
て求められた軸受音計測値Mと記憶部32aに予め記憶
された軸受音比較値Miとを比較する(S415)。こ
の比較の結果、軸受音平均値Mが軸受音比較値Miを越
えなかった場合、前記加速度センサ26a,26cによ
って検出された軸受音は正常音とコントローラ32は判
定する(S416)。
比較値Miを越えた場合、前記加速度センサ26a,2
6cによって検出された軸受音は異常音とコントローラ
32は判定する(S417)。
基づいて直流モータ1が合格か否かをディスプレイ34
及び/又はプリンタ35にコントローラ32は出力す
る。又、直流モータ1に異常音が発生している場合に
は、不合格とどこに異常音が発生しているかをディスプ
レイ34及び/又はプリンタ35にコントローラ32は
出力する。
における電磁音、振動音、ブラシ音、軸受音、ワッシャ
音を加速度センサ26a〜26cがそれぞれ振動信号と
して検出するため、周囲の雑音の影響を受けず、電磁
音、振動音、ブラシ音、軸受音、ワッシャ音をのみを確
実に検出することができる。その結果、直流モータ1の
合否の判定の精度を確実に向上させることができる。
とから、生産ライン上にこの作動音検査装置2を容易に
設置することができ、生産ライン工程上で直流モータ1
の合否の判定検査を行うことが可能となる。更に、防音
室に直流モータ1をわざわざ搬入、搬出する作業が不用
となり、検査工程を簡便にすることができる。
断部4により、常に一定の基準によって直流モータ1の
合否の判定を行うため、作業員の聴感検査に比べて高精
度な検査を行うことができる。
ョン機構となる負荷機構部3により受治具21に装着さ
れる直流モータ1に使用条件下に等しい負荷を与えるこ
とができる。そのため、直流モータ1が実際使用されて
いる条件下に等しい状態で異常音の判定を行うことがで
きる。この結果、直流モータ1の固定状態では検出が難
しいワッシャ音及び軸受音の検出を容易にすることがで
き、より正確な異常音の検査を行うことができる。
タ1の合否の判定を行っていたが、不合格となる直流モ
ータ1のどの部分に異常音が発生するかを正確に知るこ
とができなかった。しかし、この発明においては、加速
度センサ26a〜26cによって検出された振動信号を
バンドパスフィルタ28a〜28fによって所望の周波
数となる振動信号のみを取り出し、この振動信号に基づ
いて各作動音が異常音であるか否かを判定するため、不
合格となる直流モータ1のどこの作動音が異常音である
かを正確に検出することができる。従って、異常音が発
生する原因を正確に追求することができる。
の聴感検査は異常音の大きさだけでなく、その変動量の
大きさの大小によっても判定している。従って、本発明
においてもブラシ音及び軸受音における異常音判定とし
て、特定の周波数帯或に関する聴感検査に適合した計測
値を用いた比較判定を行っているので、直流モータ1の
ブラシ音及び軸受音の異常判定を正確に行うことができ
る。
度ピックアップ)を使用したが、周囲の音圧の影響を受
けず、作動音のみを検出することができるセンサであれ
ばどのようなセンサを使用してもよい。
変動率HHiは必要に応じて数値を変更することも可能で
ある。そして、電磁音比較値Di、振動音比較値Si、
ブラシ音比較値Bi、軸受音比較値Mi、ワッシャ音比
較値Wiは必要に応じて変更してもよい。更には、異常
音の判定検査の順序は上記実施例に限定されるものでな
く、必要に応じて変更することも可能である。
期tの時間及びサンプリングデータの数も必要に応じて
変更することも可能である。そして、プレート19が1
回旋回した間のサンプリングデータの数に基づいて作動
音を異常音として判定していたが、プレート19の旋回
数も任意に変更することも可能である。
音、ブラシ音、軸受音、ワッシャ音が異常音となってい
るか否かを判定する作動音検査装置2に具体化したが、
直流モータ1の構成においては、ワッシャ音が発生しな
い直流モータもあり、その場合はワッシャ音が異常音で
あるか否かを判定するプログラムを無効にしておけばよ
い。
においては、その作動音を判定する判定プログラムを作
動音処理判断部4のコントローラ32に追加して異常音
の判定を行うように構成することも可能である。
音が異常音であるか否かを判定する作動音検査装置2に
具体化したが、この他の機械の異常音を検査を行う装置
として適用することも可能である。
別な防音室を必要とせず、機械に異常音が発生している
か否かを正確に判定することができる優れた効果があ
る。
部及び駆動機構部の構成を示す断面図である。
機構部のプレートを所定の角度で傾斜させた状態を示す
断面図である。
理判断部の電気的構成を示す電気ブロック図である。
波数に対する振動の大きさを示す特性図である。
タの軸受突部1dを測定した周波数に対する振動の大き
さを示す特性図である。
dを測定した周波数に対する振動の大きさを示す特性図
である。
周波数に対する振動の大きさを示す特性図である。
タの軸受突部1cを測定した周波数に対する振動の大き
さを示す特性図である。
周波数に対する振動の大きさを示す特性図である。
ータの軸受突部1eを測定した周波数に対する振動の大
きさを示す特性図である。
1eを測定した周波数に対する振動の大きさを示す特性
図である。
ドパスフィルタ28cから出力される振動信号の特性図
である。
動信号が実効値変換回路29cにより直流に変換された
特性図である。
グ周期tにて検出し、その振動信号をデジタル値に変換
して電磁音平均値Dを演算する説明図である。
ドパスフィルタ28dから出力される振動信号の特性図
である。
動信号が実効値変換回路29dにより実効値変換された
特性図である。
グ周期tにて検出し、その中から最大ブラシ音BMAX 、
最小ブラシ音BMIN を求め、ブラシ音計測値Bを演算す
る説明図である。
れ、バンドパスフィルタ28b,28fから出力される
振動信号の特性図である。
された振動信号が実効値変換回路29b,29fにより
実効値変換された特性図である。
グ周期tにて検出し、その中から軸受音の最大値MMAX
及び最小値MMIN を求め、軸受音計測値Mを演算する説
明図である。
れ、バンドパスフィルタ28b,28fから出力される
振動信号の特性図である。
された振動信号が実効値変換回路29b,29fにより
実効値変換された特性図である。
グ周期tにて検出し、ワッシャ音平均値Wを演算する説
明図である。
れ、バンドパスフィルタ28a,28eから出力される
振動信号の特性図である。
された振動信号が実効値変換回路29a,29eにより
実効値変換された特性図である。
グ周期tにて検出し、振動音平均値S1,S2を演算す
る説明図である。
より電磁音が異常音であるか否かを判定するフローチャ
ート図である。
よりブラシ音が異常音であるか否かを判定するフローチ
ャート図である。
より振動音が異常音であるか否かを判定するフローチャ
ート図である。
よりワッシャ及び又は軸受音が異常音であるか否かを判
定するフローチャート図である。
よりワッシャ及び又は軸受音が異常音であるか否かを判
定するフローチャート図である。
構としての負荷機構部、9…旋回駆動手段を構成する昇
降装置、10…旋回駆動手段を構成する回転軸、13
a,13b…第1の支持軸、15…フレーム、17a,
17b…第2の支持軸、19…プレート、26a〜26
c…作動音検出手段としての加速度センサ、28a〜2
8f…帯或フィルタとしてのバンドパスフィルタ、32
…振動レベル演算手段としてのコントローラ、32…異
常音判断手段としてのコントローラ
Claims (4)
- 【請求項1】 機械の作動音を検出し、この検出信号を
所定の周波数帯或の信号に分離し、各分離した信号に基
づいて機械の作動音を異常音と判定する機械の作動音検
査装置において、 前記機械に当接可能となり、該機械の作動音を振動信号
として検出を行う作動音検出手段と、 前記作動音検出手段からの検出信号を所定の周波数帯或
に分離する帯或フィルタと、 前記帯或フィルタから出力される所定の周波数帯或の振
動信号に基づいて振動レベルを演算する振動レベル演算
手段と、 前記振動レベル演算手段の演算結果に基づく演算値と予
め定められた所定値とを比較し、前記機械の作動音が異
常音であるか否かを判断する異常音判定手段とを備えた
ことを特徴とする機械の作動音検査装置。 - 【請求項2】 機械の作動音を検出し、この検出信号を
所定の周波数帯或の信号に分離し、各分離した信号に基
づいて機械の作動音を異常音と判定する機械の作動音検
査装置において、 前記機械を装着可能とし、該機械に対して動作を与える
シュミレーション機構と、 前記機械に当接可能となり、該機械の作動音を振動信号
として検出を行う作動音検出手段と、 前記作動音検出手段からの検出信号を所定の周波数帯或
に分離する帯或フィルタと、 前記帯或フィルタから出力される所定の周波数帯或の振
動信号に基づいて振動レベルを演算する振動レベル演算
手段と、 前記振動レベル演算手段の演算結果に基づく演算値と予
め定められた所定値とを比較し、前記機械の作動音が異
常音であるか否かを判定する異常音判定手段とを備えた
ことを特徴とする機械の作動音検査装置。 - 【請求項3】 機械に対して動作を与えるシュミレーシ
ョン機構は、 一対の第1の支持軸により揺動可能に支持されたフレー
ムと、 前記一対の第1の支持軸に対して直交状に前記フレーム
に回転可能に支持された一対の第2の支持軸と、 前記第2の支持軸に対して揺動可能に支持され、前記機
械を着脱可能に支持する支持板と、 前記支持板を傾動させるとともに、該支持板に回動及び
回転を与えて旋回動作をさせる旋回駆動手段とからなる
ことを特徴とする請求項2記載の機械の作動音検査装
置。 - 【請求項4】 機械に当接して該機械の作動音を検出す
る作動音検出手段は圧電形加速度ピックアップであるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の機械の作動音検査
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4091240A JP2667760B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 機械の作動音検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4091240A JP2667760B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 機械の作動音検査装置 |
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JPH05288599A true JPH05288599A (ja) | 1993-11-02 |
JP2667760B2 JP2667760B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=14020902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4091240A Expired - Lifetime JP2667760B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 機械の作動音検査装置 |
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