JPS59109831A - 振動・騒音検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、振動または騒音によって、たとえばモータ
等の電気機器の良否判定を行なう検査装置に関するもの
である。

第１図は従来のこの種振動・騒音検査装置のうち、騒音
によって機器の良否判定を行なう騒音検査装置を示すブ
ロック図で、（１）は良否判定の対象であるたとえばモ
ータ等の被検査機器、（２）はマイクロフォンで、振動
検査の場合は振動ピックアップを用いる。（３）は増幅
器、（４）は周波数分析器、（５）は比較のための基準
スペクトル（Ｂ）を記憶するメモリ、（６）は差分回路
、（力は絶対値回路、（８）は累積器、（９）は判定回
路、αＯ）は制御回路である。

従来の振動・騒音検査装置は上記のように構成されてい
るので、被検査機器（１）から発する騒音は、マイクロ
フォン（２）により電気信号に変換され、そして増幅器
（３）により増幅されたのち、周波数分析器（４）によ
って周波数スペクトル（Ａ）を求める。

この周波数スペクトル（Ａ）とは、被検査機器（１）が
発する騒音の周波数成分の強度分布を意味するもので、
周波数分析器（４）によって得られたこの周波数スペク
トル（Ａ）は、差分回路（６）によりメモリ（５）に登
録された基準スペクトル（Ｂ）との差がとられ、絶対値
回路（７）によって絶対値がとられたのち、累積器（８
）により全周波数の総和値、ずなわち偏差ｆｆ１（Ｃ）
を求める。

しかして、この偏差量（Ｃ）は２判定回路（９）におい
て一定の値と比較されて、被検査機器（１）の良否が判
定されるとともに、たとえはランプ表示によって判定結
果を表示するようになされている。

なお、上述した一連の動作は、制御回路ＱＯ）によって
コントロールされるようになされており、また、上記基
準スペクトル（Ｂ）としては、多数の良品の周波数スペ
クトルの平均を用いるか、あるいは設計データから算出
したものを用いればよい。

次に、第２図（Ｉ）（ｎ）は上述した従来装置による判
定例を示す特性図で、第２図（Ｉ）は良品の場合、第２
１ｆｌ（ＩＩ）は不良品の場合を示し、図中、実線波形
は被検前機器（１）の周波数スペクトル（Ａ）、点線波
形は比較判定用の基準スペクトル（Ｂ）で、第２図（Ｉ
）は被検査機器（１）の周波数スペクトル（Ａ）と、基
準スペクトル（Ｂ）の波形がほぼ一致して被検査機器（
１）が良品であることを示し、第２図（ｎ）は被検査機
器（１）の周波数スペクトル（Ａ）が著しい異常成分を
持っており、この第２図（ｎ）において、平行斜線を入
れた部分の面積か、上述した基準スペクｒル（Ｂ）との
偏差ｆｆ１（Ｃ）を表わしている。したかつて、第２図
（ｎ）に示す不良品の偏差量（Ｃ）のほうか、第２図（
Ｉ）に示す良品の偏差量（Ｃ）と比較して大きく、適当
な閾値を設定すれは、被検査機器（１）の良否判定を自
動的に行ない得ることはいうまでもない。

なお、上記累積器（８）は、単に全周波数の総和を求め
る機能だけでなく、周波数別に重みつげした和をとった
り、あるいは、各周波数別に２乗じた２乗和をとるなど
、被検査機器（１）に応じて棟々使い分けるようになさ
れている。

以上述べたように、従来の振動・騒音検査装置によれば
、被検査機器のたとえば騒音の周波数スペクトルと、基
準スペクトルとの偏差量を演算し、その大小によって被
検査機器の良否を判定するように構成されているが、実
際の被検査機器の騒音の周波数スペクトルは、同じ良品
の被検査機器であっても、「バ・ラッキ」があるため、
偏差量が大きい場合もあり、不良品であって特別な異常
成分を含むことによる偏差量と区別かつかす、正確に良
品と不良品の判定ができない場合が多い欠点がある。

この発明は、かかる点に着目してなされたもので、被検
査機器の良品の周波数スペクトルの「バラツキ」による
偏差量の増加を抑え、不良品の異常成分を強調すること
によって、常に正常に良品、不良品の判定を行なうこと
ができる振動・騒音検査装置を提供しようとするもので
ある。

すなわち、第６図はこの発明の一実施例を示すものであ
るが、上述した従来のもの（第１図）と同一符号は同一
構成部材につきその説明を省略する。

圓は各周波数における許容範囲を定めた偏差スペクトル
（Ｅ）を記憶する第２のメモリ、αツは第２の差分回路
、０９は入力が負の値のとき、出力を「０」とする非負
回路である。

いま、被検査機器（１）から発する騒音は、上述した従
来のものと同様にマイクロフォン（２）→増幅器（３）
を経て周波数分析器（４）により周波数スペクトル（Ａ
）が求められ、次いで差分回力（６）、絶対値回路（力
によって基準スペクトル（Ｂ）からの偏差か調へられる
。次に、第２のメモリ０１）は、各周波数における許容
範囲を定めた偏差スペクトルを定義して記憶されており
、第２の差分回ｈ０２）により、絶対値回路（力の出力
（Ｄ）から偏差スペクトル（Ｅ）を引き、非負回路α３
）と、累私器（８）とによって、その差か「正」の部分
のみの総和を求め、これを偏差量（Ｃ）として判定回路
（９）により判定し、そして表示するようにしたもので
ある。なお、偏差スペクトル（Ｅ）としては、たとえば
、多数の良品の周波数別の標準偏差を一定倍にして使用
すればよい。

第４１Ｎ（Ｉ）’（ｎ）は、この発明の検査装置による
判定例を示すもので、第４図（Ｉ）は良品の場合、第４
図（ｎ）は不良品の場合を示し、図中実線波形は被検査
機器（１）の周波数スペクトル（Ａ＼点線波形は比較判
定用の基準スペクトル（Ｂ）、上下方向に所定間隔をあ
けた２本の一点鎖線は、基準スペクトル（Ｂ）と、偏差
スペクトル（Ｅ）との和のスペクトルと、差のスペクト
ルで、第４図（ＩＩ）に平行斜線を入れた部分の面積が
偏差量であり、これは、不良品の場合にだけ発生してお
り、従来のように良品の「バラツキ」の影響を受けるこ
となく、正確に良否判定ができることがわかる。なお、
この第４１ｆｆｌ（Ｉ　）　（ＩＩ）においては、偏差
量を求めるために・、基準スペクトル（Ｂ）と、偏差ス
ペクトル（Ｅ）の和のスペクトルと、差のスペクトルに
対し、被検査機器（１）の周波数スペクトル（Ａ）がど
れだけ逸脱しているかを示しているが、被検査機器（１
）の周波数スペクトル（Ａ）と、基準スペクトル（Ｂ）
との差の絶対量から、偏差スペクトル（Ｅ）を引き、そ
の差が「正」の部分の総和を求めるようにしてもよい。

以上述べたように、この発明によれば、被検査機器（１
）の周波数スペクトル（Ａ）に対し、各周波数における
許容範囲を定めた偏差スペクトル（Ｅ）を第２のメモリ
αＤに記憶させておき、被検査機器（１）ノ周波数スペ
クトル（Ａ）と、メモリ（５）の基準スペクトル（Ｂ）
との差が、偏差スペクトル（Ｅ）よりも大きい周波数に
ついての総和を求めるようにしたので、被検査機器（１
）の良品の周波数スペクトル（Ａ）の「バラツキ」によ
る影響を受けることなく、常に良品、不良品の判定を行
なうことができる侵れた効果を有するものである。

なお、上述した一実施例においては、被検査機器（１）
の周波数スペクトル（Ａ）と、基準スペクトル（Ｂ）の
差の絶対値から、偏差スペク）ル（Ｅ）を引いて、その
差が「正」の部分の総和を求めるようにした場合につい
て述べたが、被検査機器（１）の周波数スペクトル（Ａ
）と、基準スペクトル（Ｂ）の差の絶対値を、偏差スペ
クトル（Ｅ）で割ったスペクトルを求め、その総和を求
めるようにしても良品の「バラツキ」による偏差量の増
大を抑え、正確に良品、不良品の判定を行なうことがで
きる。

また、上述した周波数分析器（４）の代りに、複数のバ
ントハスフィルタを用い、この各バンドパスフィルタの
出力に対し、基準値と、偏差値を定めて判定するように
しても同様の効果が得られることはいうまでもない。さ
らに、上述した一実施例においては、被検査機器（１）
としてモータを挙げたが、必ずしもこれに限定されるも
のでなく、また、マイクロフォン（２）の代りに、振動
ピックアップを用いれは、振動検査による被検査機器の
良品、不良品の判定を行なうことができることはいうま
でもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の振動・騒音検査装置を示すブロック図、
第２図は従来装置による判定例を示す特性図、第６図は
この発明の一実施例を示すブロック図、第４図は本発明
の装置にかかる判定例を示す特性図である。 文面中、（１）は被検査機器、（２）はマイクロフォン
、（３）は増幅器、（４）は周波数分析器、（５）はメ
モリ、（６）は差分回路、（力は絶対値回路、（８）は
累積器、（９）は判定回路、００）は制御回路、（１１
）は第２のメモリ、（１２）は第２の差分回路、（１３
）は非負回路、（Ａ）は周波数スペクトル、（Ｂ）は基
準スペクトル、（Ｃ）は偏差Ａ’Ｅ　、（Ｅ　）は偏差
スペクトルである。なお、図中同一符号は同一または相
当部分を示す。 代理人　葛　野　信　− 渠覇 狽糖 む 鵠セ 手続補正書（自発） ｔう”　ｉＦＩ”庁長官殿 １、事件の表示　　　　特願昭５７−２２２２６４　　
号２、発明の名称 振動・騒音検査・埃蕎 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　　　　東京δ［３千代Ｈ」区丸の内二丁１１
２番３号名　称（６０１）　　　三菱電機株式会社代表
者片山仁八部 ４、代理人 住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁ｇ２番３号
５、　補正の対奴 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細、！２：
説明」の谷４ド“５゜ ５、補正の内容 １）明細書の「特許請求の範囲」を別紙のとうり補正す
る。 ■明細書第６頁第２０行の「次に、」を削除する。 ６）明細書第４頁第４行〜第１７行の「点線波形は〜で
もない。」を次のとうり細工する。 「点線波形は比較判定用の基準スペクトル（Ｂ）、平行
斜線を入れた部分の面積は上述した偏差量（Ｃ）をそれ
ぞれ表している。−１第２１ン＋　＜′Ｃ）は被検査機
器山の周波数スペクトル囚と基準スペクトルＣＢ）の波
形がほぼ一致してち・す、１扁差量Ｃ）は小さいが、第
２図印〕では被検査機器は）の周波数スペクトル（５）
が著しい異常成分を持っており、偏差量（Ｃ）が犬さく
なっているすしたがって判定回路（９）においで適当な
閾値を設定す扛ば、被検査機器（１）の良否判定を自動
的にイテない得ることが理解さする。」 ４）明細書第５頁第１７行の「正常に」を［高い鞘厭で
」と補正する。 ω明細Ｖ第７頁第１１行〜第１２行の［差のスペクト「
１ルで、第４図」を「差のスペクトル２それぞれ表す。 ここで第４図」と補正する。 以上 （ （ 特許請求の範囲（イ市正ン ：１）　　被検査機器の振動または、騒音を変換した周
波・微スペクトルと基１ｖスペクトルとの差の１−差量
（′こよ、す、被検査機器の良品・不良品を判定するよ
うにしたものにおいて、各周波数における許容範囲を定
めた偏差スペクトルを記１意する手段と、被検査僚器の
周波数スペクトルと基準スペクトルとの差を偏差スペク
］・ルと比較する手段と、上記周波数スペクトルと基準
スペクトルとの差が偏差スペクトルよりも大きい周波数
の総和を求める手段とをｖ１５えＡ−ことを特徴とする
振動・騒音検査装置っ ２）被枚査退器の周波数スペクトルと基鴎スペクトルと
の差を偏差スペ、クトルで割る演算手段の出力の総和を
求める手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の振動・騒音検査装置。 ３）　周波数スペクトルを得るだめの手段を複数のバン
トパスフィルタで構成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項もしくは第２項記載の退動・騒音検査、ｌＳ
置。」

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査機器の振動または騒音を変換した周波数ス
   ペクトルと基準スペクトルとの差の偏差量により、被検
   査機器の良品・不良品を判定するようにしたものにおい
   て、各周波数における許容範囲を定めた偏差スペクトル
   を記憶する手段と、被検査機器の周波数スペクトルと基
   準スペクトルとの差を偏差スペクトルと比較する手段と
   、上記周波数スペクトルと基準スペクトルとの差が偏差
   スペクトルよりも大きい周波数の総和を求める手段とを
   備えたことを特徴とする振動・騒音検査装置。
2. （２）被検査機器の周波数スペクトルと基準スペクトル
   との差を偏差スペクトルで割る演算手段の出力の総和を
   求める手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の振動・騒音検査装置。
3. （３）　　周波数スペクトルを得るための手段を複数の
   バンドパスフィルタで構成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の振動・騒音検査装置。