JPH1137835A - 振動検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良否判別に必要な周波数帯域及びその規格値
等の条件を自動的に算出し、この条件に基づく判別を行
なうことができる振動検査装置を提供する。 【解決手段】 動作モード切替手段15を有し、動作モー
ドが規格設定モードの場合には、良品構成部品及び不良
品構成部品の平均振動周波数特性から良否判別に必要な
周波数帯域及びその規格値等の条件を自動的に算出する
フィルタ演算手段11を備えた構成とし、動作モードが検
査モードの場合には、特定の条件下で変動する構成部品
の振動を検知して、この検知した振動と前記周波数帯域
及びその規格値等の条件に基づき良否を判別する良否判
別手段14を備えた構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、ビデオ
カメラや小型カメラに使用されるアクチュエータを使用
した鏡筒等、振動発生源を持つ構成部品の駆動振動を検
査する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の振動検査装置について図面
を参照しながら説明する。図８は従来の振動検査装置の
構成を示す概略図であり、図中、81は被検物であるレン
ズや小型モータなどで構成されている鏡筒、82は鏡筒81
を固定する鏡筒保持台、83は所定の振動周波数を減衰さ
せる除震台、84は鏡筒81の構成部品である小型モータ等
を駆動するアクチュエータ駆動手段、85は振動量を電気
信号に変換する振動検知素子、86は振動検知素子85を鏡
筒81の所定の位置に所定の圧力で接触させる加圧手段、
87は振動検知素子85の出力信号を所定値だけ増幅する増
幅手段、88はハードウェア構成のバンドパスフィルタ、
89は鏡筒81の良品，不良品の規格値が記憶してある規格
値記憶手段、810はバンドパスフィルタ88の出力レベル
と規格値記憶手段89の値を比較して良否判別をする良否
判別手段である。

【０００３】以下、この従来の振動検査装置の動作例に
ついて説明する。検査する際には、鏡筒81は鏡筒保持台
82によって固定され、周辺の振動などの影響を受けない
ように除震台83上に載せられる。載せられた鏡筒81の構
成部品である小型モータはアクチュエータ駆動手段84に
よって駆動され、そのときに所定の圧力で鏡筒81の所定
の位置に固定された振動検知素子85によって駆動時の振
動が電気信号に変換され、増幅手段87により所定値だけ
増幅されてバンドパスフィルタ88に入力される。入力さ
れた信号はバンドパスフィルタ88によって特定の周波数
信号だけが取り出され、その信号レベルとあらかじめ規
格値記憶手段89に記憶されている規格値とを良否判別手
段810によって比較し、所定の規格レベルを超えている
場合には不良品と判別される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成では、あらかじめ規格値を設定するのに市販の計
測器を使い、良品と不良品を区別するときに必要な周波
数帯域やその信号レベルを解析し、規格値の設定やバン
ドパスフィルタの数、周波数特性を決定しているために
機種などの変更やアクチュエータの変更などが発生した
場合には、即時に対応できず時間を要し、対応できるよ
うになるまでの間は人間による官能検査によって対応し
なければならない。また、ハードウェアでバンドパスフ
ィルタを構成しているために周波数特性の変更は容易で
はなく、多大なコストが発生し検査コストがアップする
要因になるという問題があり、さらに良否判別する際に
単なる一意に決められた時間間隔での所定周波数のレベ
ルのみで良品及び不良品を判別しているために振動のタ
イプによっては判別できないなど多くの問題点があっ
た。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、良否判別に必要な周波数帯域及びその規格値等
の条件を自動的に算出し、この条件に基づく判別を行な
うことができる振動検査装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の振動検査装置
は、被検物である構成部品を保持する保持台と、所定の
振動周波数を減衰させる除震台と、前記構成部品のアク
チュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段と、前記
アクチュエータの駆動に基づく構成部品の振動量を電気
信号に変換する振動検知素子と、前記振動検知素子を所
定の圧力で前記構成部品の所定の位置に接触させる加圧
手段と、前記振動検知素子の出力信号を増幅する増幅手
段と、前記増幅手段の出力信号の所定周波数成分を通過
させるローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出
力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ
／Ｄ変換手段の出力信号を記憶するメモリと、前記メモ
リに記憶された信号を演算し、複数の周波数帯域に分割
するフィルタ演算手段と、前記フィルタ演算手段の周波
数特性を決定する係数が記憶されている係数記憶手段
と、前記構成部品の良品または不良品の規格値が記憶さ
れている規格値記憶手段と、前記規格値記憶手段の規格
値と前記フィルタ演算手段の出力とを比較して構成部品
の良否を判断する良否判別手段と、動作モードを規格設
定モードと検査モードとに切り替える動作モード切替手
段を具備し、良否判別に必要な周波数帯域及びその良否
判別規格等の条件を自動的に設定すると共に、この設定
された条件と構成部品の振動量に基づき構成部品の良否
判別を行なうようにしたものである。

【０００７】この発明によれば、良否判別に必要な周波
数帯域及びその規格値等の条件を自動的に算出すること
ができ、これに基づく的確な良否判別を迅速かつ容易に
行なうことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。

【０００９】（実施の形態１）図１は本発明の振動検査
装置の実施の形態１における構成を示すブロック図であ
る。図中、１はレンズや小型モータなどを含みビデオカ
メラ等に用いられる鏡筒等の構成部品で本実施の形態に
おける被検物である。２は構成部品１を固定する保持
台、３は所定の振動を減衰させる除震台、４は構成部品
１のアクチュエータ(小型モータ等)を駆動するアクチュ
エータ駆動手段、５は、振動を検知し、振動の加速度を
電気信号に変換する振動検知素子、６は振動検知素子５
を構成部品１の所定の位置に所定の加圧力で固定する加
圧手段、７は振動検知素子５の出力信号を所定値だけ増
幅するアンプ等の増幅手段、８は所定の周波数以上を遮
断するローパスフィルタ、９はローパスフィルタ８の出
力アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手
段、10はＡ／Ｄ変換手段９から出力されるデジタル信号
を所定の時間分記憶するメモリ、11はメモリ10に記憶さ
れているデジタル信号を演算し、信号を周波数ごとに分
割するフィルタ演算手段、12は構成部品(鏡筒)が良品の
時の振動周波数特性の規格値を記憶する規格値記憶手
段、13はフィルタ演算手段11の係数を設定及び記憶する
係数記憶手段、14は規格値記憶手段12に記憶されている
規格値とフィルタ演算手段11の出力とを比較し構成部品
の良否を判別する良否判別手段、15は動作モードを規格
設定モードと検査モードとに切り替える動作モード切替
手段である。

【００１０】次にその動作を説明する。構成部品１は鏡
筒保持台２に固定されて周囲の振動の影響を受けないよ
うに除震台３上へと設置され、アクチュエータ駆動手段
４により、構成部品１のアクチュエータが所定スピード
で駆動される。それと同時に、加圧手段６によって構成
部品１の所定の位置へ所定の加圧力で接触されている振
動検知素子５が構成部品１の駆動振動を検知し、これを
アナログ電気信号に変換する。駆動検知素子５から出力
される前記アナログ電気信号は、増幅手段７によって所
定値レベルまで増幅され、ローパスフィルタ８を経由
し、Ａ／Ｄ変換手段９へと入力され、デジタル信号に変
換されてメモリ10に記憶される。ローパスフィルタ８で
はアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換のサンプリング周波数
のナイキスト周波数以下に帯域を制限し、偽サンプリン
グを防止している。このとき、動作モード切替手段15が
検査モードのときには、係数記憶手段13に記憶されてい
る検査用の係数に基づいてフィルタ演算手段11によって
所定周波数成分が分離され、その出力と規格値記憶手段
12に設定されている良品構成部品の規格値とを良否判別
手段14によって比較し、良否判別される。

【００１１】また、動作モード切替手段15が規格設定モ
ードのときには、フィルタ演算手段11に使用される係数
が係数記憶手段13に記憶されている規格設定用の係数に
切り替わり、フィルタ演算手段11によって０〜15ｋＨｚ
の帯域で所定の周波数分割を行いフィルタ演算を行な
う。このとき良品の構成部品及び不良品の構成部品を各
ｎ個測定し、各々の平均振動周波数特性を導き出して、
これらから良否判別に必要な周波数帯域、フィルタの係
数、規格値を算出し、それぞれ係数記憶手段13及び規格
値記憶手段12に記憶させる。

【００１２】図２は本発明の振動検査装置の実施の形態
１における動作概念図であり、規格設定モードにおける
規格値及びフィルタ周波数特性を導出する時の動作を示
している。それぞれｎ個の良品構成部品、不良品構成部
品を測定し、符号21に示す良品構成部品ｎ個の平均振動
周波数特性及び符号22に示す不良品構成部品のｎ個の平
均振動周波数が求められ、不良品構成部品のｎ個の平均
振動周波数から良品構成部品ｎ個の平均振動周波数特性
を減算し、符号23に示す良否判別に必要な周波数帯域23
a，23b，23c，23d及び符号に示すその帯域の良品構成部
品の規格値21a，21b，21c，21dが算出される。ここで算
出された必要周波数帯域23a，23b，23c，23dを通過させ
る符号24に示すバンドパスフィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３，
Ｆ４が導出され、そのフィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４
のフィルタの係数が係数記憶手段13に記憶され、動作モ
ード切替手段15が検査モードの場合に使用される検査用
のフィルタの係数とされる。また、符号21に示す規格値
21at，21bt，21ct，21dtは規格値記憶手段12に記憶され
る。

【００１３】以上のように本実施の形態によれば、検査
モードのときには、記憶されている検査用の係数に基づ
いて分離された所定周波数成分の振動特性と規格値記憶
手段に設定されている良品構成部品の規格値の振動特性
とを比較して良否判別を行なうことにより、検知された
振動特性の情報から被検物である構成部品の改善箇所の
早期導出等が可能となる。また、規格設定モードのとき
には、良品の構成部品及び不良品の構成部品の測定に基
づく各々の平均振動周波数特性から良否判別に必要な周
波数帯域、フィルタの係数、規格値を自動的に算出する
ことにより、検査対象機種の切り替えや新機種を検査す
る際に、設備的な変更をすることなしに即時に対応する
ことができる。

【００１４】（実施の形態２）図３は本発明の振動検査
装置の実施の形態２における要部の構成を示すブロック
図であり、本実施の形態は前記実施の形態１における良
否判別手段の部分を変更したものである。図３におい
て、31はフィルタ演算手段11から出力される信号のレベ
ルを検知する第１レベル検知手段で、32はフィルタ演算
手段11から出力される信号の所定時間の平均値レベルを
検知する第２レベル検知手段である。なお、この良否判
別手段14以外の部分は前記実施の形態１と同様であるか
ら、その詳細な説明は省略する。

【００１５】その動作としては、フィルタ演算手段11か
ら出力されるサンプリング時間間隔の値のレベルを第１
レベル検知手段31で検知し、その値と規格値記憶手段12
に記憶されている規格値と比較することにより、パルス
的な振動を検知し、また、第２レベル検知手段32によっ
てフィルタ演算手段11から出力される信号の所定時間の
平均値レベルを検知し、その値と規格値記憶手段12に記
憶されている規格値と比較することにより、所定時間で
変動する振動を検知することができる。

【００１６】図４は本発明の振動検査装置の実施の形態
２における動作概念図であり、検知されるフィルタ演算
手段11の出力例を示す。Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は良否
判別に使用されるフィルタである。時間軸はサンプリン
グ時間を基準としており、時間ｎの時のフィルタ演算手
段11の出力を符号41、時間ｎ＋１の時のフィルタ演算手
段11の出力を符号42、時間ｎ＋２の時のフィルタ演算手
段11からの出力を符号43で示してある。このような信号
が良否判別手段14に入力された場合には、第１レベル検
知手段31ではＦ２のようなサンプリング時間で変動する
パルス的振動を検知し、第２レベル検知手段32では時間
ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２の出力レベルから算出される平均値
のレベルを検知し、第１レベル検知手段31、第２検知レ
ベル手段32の出力と、規格値記憶手段12に記憶されてい
る各々の規格値とを比較し良否判別される。このとき、
平均値を求める時間間隔は所定値に設定することができ
る。

【００１７】以上のように本実施の形態によれば、検査
モードのときに、第１レベル検知手段で検知したサンプ
リング時間間隔の値のレベルと第２レベル検知手段によ
って検知した所定時間の平均値レベルと記憶されている
規格値とを比較し、パルス的な振動および所定時間で変
動する振動を検知して良否判別を行なうことにより、検
知された振動特性の情報から被検物である構成部品の改
善箇所の早期導出等が可能となる。

【００１８】（実施の形態３）図５は本発明の振動検査
装置の実施の形態３における要部の構成を示すブロック
図であり、本実施の形態は前記実施の形態１における良
否判別手段の部分を変更したものである。図５におい
て、51はフィルタ演算手段11の出力に対して時間軸方向
のフィルタリングを行う時系列フィルタ演算手段であ
り、52は前記時系列フィルタの出力レベルを検知する第
３レベル検知手段である。なお、この良否判別手段14以
外の部分は前記実施の形態１と同様であるから、その詳
細な説明は省略する。

【００１９】その動作としては、フィルタ演算手段11か
ら出力される所定周波数帯域の値について、時系列フィ
ルタ演算手段51で演算され、時系列方向の所定周波数を
抜き取り、第３レベル検知手段52によってその出力レベ
ルを検知し、その値と規格値記憶手段12に記憶されてい
る規格値と比較することにより、時間的周期で変動する
振動特性を検知することができ、良否判別を行なうこと
ができる。

【００２０】図６は本発明の振動検査装置の実施の形態
３において検知する信号例を示す概念図であり、符号61
で示すものは良品構成部品における所定周波数帯域の時
間変化を示しており、符号62で示すものは不良品構成部
品における所定周波数帯域の時間変化を示している。61
t，62tは良品構成部品の平均周波数特性から算出した所
定周波数における規格値であり同値である。ここで良品
構成部品の所定周波数の出力レベルも不良品構成部品の
所定周波数の出力レベルも規格値61t，62t以下である
が、不良品構成部品の所定周波数帯域の出力は大きく波
を打っており異常振動である。この時間的変動特性を時
系列フィルタ演算手段51で分離し、そのレベルを第３レ
ベル検知手段52によって検出し、規格値記憶手段12に記
憶されている規格値と比較することによって良否判別す
ることができる。

【００２１】以上のように本実施の形態によれば、検査
モードのときに、時系列フィルタ演算手段により時系列
方向の所定周波数を抜き取り、第３レベル検知手段によ
ってその出力レベルを検知し、これを記憶されている規
格値と比較することにより、時間的周期で変動する振動
特性を検知して良否判別を行なうことにより、検知され
た振動特性の情報から被検物である構成部品の改善箇所
の早期導出等が可能となる。

【００２２】（実施の形態４）図７は本発明の振動検査
装置の実施の形態４における要部の構成を示すブロック
図であり、本実施の形態は前記実施の形態１における良
否判別手段の部分を変更したものである。図７におい
て、第１レベル検知手段31，第２レベル検知手段32，時
系列フィルタ演算手段51，第３レベル検知手段52の構成
は実施の形態２及び実施の形態３と同様である。なお、
前記各実施の形態と同様、この良否判別手段14以外の部
分は前記実施の形態１と同様であるから、その詳細な説
明は省略する。

【００２３】その動作としては、フィルタ演算手段11か
ら出力されるサンプリング時間間隔の値レベルを第１レ
ベル検知手段31で検知し、その値と規格値記憶手段12に
記憶されている規格値と比較することにより、フィルタ
演算手段11から出力されるパルス的な振動を検知し、ま
た、第２レベル検知手段32によってフィルタ演算手段11
から出力される信号の所定時間の平均値レベルを検知
し、その値と規格値記憶手段12に記憶されている規格値
と比較することにより、所定時間で変動する振動を検知
することができる。また、それと同時にフィルタ演算手
段11から出力される所定周波数帯域の値について、時系
列フィルタ演算手段51を通すことによって、時系列方向
の所定周波数を抜き取り、第３レベル検知手段52によっ
てその出力レベルを検知し、その値と規格値記憶手段12
に記憶されている規格値と比較することにより、時間的
に変動する振動を検知し良否判別することができる。

【００２４】以上のように本実施の形態によれば、検査
モードのときに、第１レベル検知手段で検知したサンプ
リング時間間隔の値のレベルと、第２レベル検知手段に
よって検知した所定時間の平均値レベルと、所定周波数
帯域の値について時系列フィルタ演算手段を通すことに
よって、時系列方向の所定周波数を抜き取り、第３レベ
ル検知手段によって検知した出力レベルとを記憶されて
いる規格値と比較することにより、パルス的な振動およ
び所定時間で変動する振動ならびに時間的に変動する振
動を検知して良否判別を行なうことにより、検知された
振動特性の情報から被検物である構成部品の改善箇所の
早期導出等が可能となる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、動作モー
ド切替手段を有し、動作モードが規格設定モードの場合
には、良品構成部品及び不良品構成部品の平均振動周波
数特性から良否判別に必要な周波数帯域及びその規格値
を自動的に算出することができるので、検査対象機種の
切り替えや新機種を検査する際に、設備的な変更をする
ことなしに即時に対応でき、構成部品の検査コストを抑
えることができる。また、動作モードが検査モードの場
合には、特定の条件下で変動する構成部品の振動につい
て検知することが可能な良否判別手段を用いることによ
って、構成部品の良否の誤判別を低減し、またこれらの
検知された振動特性の情報から被検物である構成部品の
改善箇所の早期導出が可能となり、迅速な対応ができる
等の有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の振動検査装置の実施の形態１における
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の振動検査装置の実施の形態１における
動作概念図である。

【図３】本発明の振動検査装置の実施の形態２における
要部の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の振動検査装置の実施の形態２における
動作概念図である。

【図５】本発明の振動検査装置の実施の形態３における
要部の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の振動検査装置の実施の形態３において
検知する信号例を示す概念図である。

【図７】本発明の振動検査装置の実施の形態４における
要部の構成を示すブロック図である。

【図８】従来の駆動振動検査装置の構成を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１…構成部品、 ２…保持台、 ３…除震台、 ４…ア
クチュエータ駆動手段、５…振動検知素子、 ６…加圧
手段、 ７…増幅手段、 ８…ローパスフィルタ、 ９
…Ａ／Ｄ変換手段、 10…メモリ、 11…フィルタ演算
手段、 12…規格値記憶手段、 13…係数記憶手段、
14…良否判別手段、 15…動作モード切替手段、 31…
第１レベル検知手段、 32…第２レベル検知手段、 51
…時系列フィルタ演算手段、 52…第３レベル検出手
段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータを有する構成部品の振動
   を検査する振動検査装置であって、被検物である構成部
   品を保持する保持台と、所定の振動周波数を減衰させる
   除震台と、前記構成部品のアクチュエータを駆動するア
   クチュエータ駆動手段と、前記アクチュエータの駆動に
   基づく構成部品の振動量を電気信号に変換する振動検知
   素子と、前記振動検知素子を所定の圧力で前記構成部品
   の所定の位置に接触させる加圧手段と、前記振動検知素
   子の出力信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出
   力信号の所定周波数成分を通過させるローパスフィルタ
   と、前記ローパスフィルタの出力をデジタル信号に変換
   するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号
   を記憶するメモリと、前記メモリに記憶された信号を演
   算し、複数の周波数帯域に分割するフィルタ演算手段
   と、前記フィルタ演算手段の周波数特性を決定する係数
   が記憶されている係数記憶手段と、前記構成部品の良品
   または不良品の規格値が記憶されている規格値記憶手段
   と、前記規格値記憶手段の規格値と前記フィルタ演算手
   段の出力とを比較して構成部品の良否を判断する良否判
   別手段と、動作モードを規格設定モードと検査モードと
   に切り替える動作モード切替手段を具備し、良否判別に
   必要な周波数帯域及びその良否判別規格等の条件を自動
   的に設定すると共に、この設定された条件と構成部品の
   振動量に基づき構成部品の良否判別を行なうことを特徴
   とする振動検査装置。
2. 【請求項２】 良否判別手段は、前記フィルタ演算手段
   の出力レベルを検知する第１レベル検知手段と、前記フ
   ィルタ演算手段の出力の所定時間内の平均値レベルを検
   知する第２レベル検知手段とで構成され、前記第１レベ
   ル検知手段の出力と前記第２レベル検知手段の出力とを
   前記規格値記憶手段の規格値と比較することにより構成
   部品の良否判別を行うことを特徴とする請求項１記載の
   振動検査装置。
3. 【請求項３】 良否判別手段は、前記フィルタ演算手段
   の出力を演算し、時系列方向の変化を検知する時系列フ
   ィルタ演算手段と、前記時系列フィルタ演算手段の出力
   レベルを検知する第３レベル検知手段とで構成され、第
   ３レベル検知手段の出力により構成部品の良否判別を行
   うことを特徴とする請求項１記載の振動検査装置。
4. 【請求項４】 良否判別手段は、前記フィルタ演算手段
   の出力レベルを検知する前記第１レベル検知手段と、前
   記フィルタ演算手段の出力の所定時間内の平均値レベル
   を検知する前記第２レベル検知手段と、前記第１フィル
   タ演算手段の出力を演算し、時系列方向の変化を検知す
   る前記時系列フィルタ演算手段と、前記時系列フィルタ
   演算手段の出力レベルを検知する前記第３レベル検知手
   段とで構成され、前記規格値記憶手段の規格値と、前記
   第１レベル検知手段、前記第２レベル検知手段および前
   記第３レベル検知手段の出力により構成部品の良否判別
   を行うことを特徴とする請求項１記載の振動検査装置。