JP2005214676A - Inspection device of motor thrust and its inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ推力の検査装置およびその検査方法に関するもので、より具体的には、出力軸を直線動作させる推力発生源について所定の負荷パターンにおける性能検査を行う方式の改良に関する。 The present invention relates to a motor thrust inspection apparatus and an inspection method thereof, and more specifically, to an improvement in a method for performing a performance test in a predetermined load pattern for a thrust generation source that linearly operates an output shaft.
よく知られるようにアクチュエータの一つに、出力軸を直線動作させる推力発生源がある。一例としては、ロータの回転動作をネジ機構により出力軸の直線動作に変換するようなモータシリンダがある。 As is well known, one of actuators is a thrust generation source that linearly moves an output shaft. As an example, there is a motor cylinder that converts a rotational operation of a rotor into a linear operation of an output shaft by a screw mechanism.
また、モータシリンダなどの推力発生源の用途の一つとして、図1に示すように、ヘッドライト100を姿勢制御する駆動源に使用するような用途がある。すなわち、トラック101などの車両等に装備することが行われている。この場合、ヘッドライト100を支持ロッド102に固着させて支持し、その支持ロッド102は縦姿勢の上端を回転自在に支持して、下端はモータシリンダ10の出力軸1の先端と連係させる。そして図示しない制御部により、路面に対する車体の姿勢変化に対応させてモータシリンダ10の駆動を制御し、ヘッドライト100は路面に対する姿勢を所定に保持する向きに上下に動かす。
Further, as one of the applications of the thrust generation source such as a motor cylinder, there is an application in which the
係る用途での製品検査では、実際の使用状況における性能データを検査したい要求があり、一般には、例えば図2に示すように、モータシリンダ10の実際の動作状況をモデル化した試験が採られている。つまり、支持ロッド102にはヘッドライトに相当するウエイト103を固着させて支持し、その支持ロッド102およびモータシリンダ10を固定台104に装着して試験用ダミーを構成し、これを加振台105に載せて性能検査を行う。
In the product inspection for such applications, there is a demand to inspect performance data in actual usage conditions. Generally, as shown in FIG. 2, for example, a test that models the actual operation status of the
支持ロッド102による構成では、モータシリンダ10の出力軸1には各機構部品の自重が負荷になり、他には軸部,連結部の摩擦抵抗や駆動による加速抵抗などが負荷になる。一方、実際の使用状況では車両の発進,停止による振動があり、走行中に地面の凸凹を拾う振動がある。また車両の加速による荷重が加わるなど様々な要因による外力が作用し、その結果、モータシリンダ10の出力軸1にかかる負荷が変動する。またこれらの負荷は、駆動部の取り付け姿勢によっても変動する。
In the configuration using the
すなわち、モータシリンダ10の出力軸1には、ヘッドライトの駆動負荷以外にも車両の走行状態により振動や姿勢の変化による負荷変動が加わるので、そうした負荷要因の全てを加振台105の振動によりシミュレートするという試験方法になっている。なお、係る試験方法についての公知文献は見つからなかった。
In other words, since the output shaft 1 of the
しかしながら、そうした従来のモータ推力の検査装置では以下に示すような問題がある。すなわち、上記したように、実際の使用状況ではモータシリンダ10の出力軸1には多数の負荷要因が作用し、その負荷パターンは複雑になり、これを再現することは容易ではなく、出力軸1に作用する負荷要因の全てを加振台105の振動によりシミュレートすることには困難がある。また、図2に示す試験用ダミーの構成は適用する実際の構成に合わせて専用に用意しなければならず、このため、性能検査の準備に非常に多くの時間と費用がかかる。
However, such a conventional motor thrust inspection apparatus has the following problems. That is, as described above, in an actual use situation, many load factors act on the output shaft 1 of the
この発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、試験用ダミーの構成変更がいらず、複雑な負荷パターンをシミュレートした運転条件を容易に再現でき、また複雑な負荷パターンを動的に変更して検査が行えるモータ推力の検査装置およびその検査方法を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-described problems. The purpose of the present invention is to change the configuration of the test dummy, easily reproduce the operating conditions simulating a complex load pattern, and dynamically It is an object of the present invention to provide a motor thrust inspection apparatus and an inspection method thereof that can be inspected by changing to the above.
上記した目的を達成するために、本発明に係るモータ推力の検査装置は、出力軸が直線動作するモータシリンダなどの推力発生源を測定対象とし、前記出力軸の推力,変位量等の性能検査を行うモータ推力の検査装置であって、前記測定対象に駆動信号を送り駆動を行う駆動回路と、前記出力軸に連結して荷重を検出するロードセルと、前記出力軸に連結して指令に応じた荷重を与える荷重手段と、前記出力軸に連結して変位量を検出する位置検出手段と、前記荷重および前記変位量の検出信号を入力し、予め与えられた所定のプロファイルに基づいて演算処理を行って前記駆動回路に駆動制御のための指令信号を送るとともに、前記荷重手段に荷重制御のための指令信号を送る演算処理部とを備えて構成した。 In order to achieve the above-described object, the motor thrust inspection apparatus according to the present invention uses a thrust generation source such as a motor cylinder in which an output shaft operates linearly as a measurement target, and performs performance inspection such as thrust and displacement of the output shaft. A motor thrust inspection device that performs driving by sending a drive signal to the measurement object, a load cell that is coupled to the output shaft and detects a load, and is coupled to the output shaft in response to a command. A load means for applying a load, a position detection means connected to the output shaft to detect a displacement amount, and a detection signal for the load and the displacement amount are input, and an arithmetic process is performed based on a predetermined profile given in advance. And an arithmetic processing unit that sends a command signal for drive control to the drive circuit and sends a command signal for load control to the load means.
また、前記荷重手段は、加圧した流体の供給源を有し、前記流体を導入して作用軸を直線動作するシリンダと、前記シリンダに導入する流体の圧力を調整する圧力制御弁と、前記シリンダに導入する流体の向きを切り替える方向切替弁とを備えて構成するとよい。 In addition, the load means has a pressurized fluid supply source, and a cylinder that linearly moves a working shaft by introducing the fluid; a pressure control valve that adjusts a pressure of the fluid introduced into the cylinder; A direction switching valve for switching the direction of the fluid introduced into the cylinder may be provided.
また、本発明に係るモータ推力の検査方法は、出力軸が直線動作するモータシリンダなどの推力発生源を測定対象とし、前記出力軸の推力,変位量等の性能検査を行うモータ推力の検査方法であって、前記出力軸には荷重を検出するロードセルと、指令に応じた荷重を与える荷重手段と、変位量を検出する位置検出手段とを連結して、前記ロードセルおよび前記位置検出手段の検出信号は演算処理部に送り、当該演算処理部では予め与えられた所定のプロファイルに基づいて演算処理を行い、前記測定対象の駆動回路に駆動信号を送って駆動を行わせるとともに、前記荷重手段に荷重制御のための指令信号を送るようにした。 Also, the motor thrust inspection method according to the present invention is a motor thrust inspection method in which a thrust generation source such as a motor cylinder whose output shaft is linearly operated is measured, and performance inspection such as thrust and displacement of the output shaft is performed. A load cell for detecting a load on the output shaft, a load means for applying a load according to a command, and a position detection means for detecting a displacement amount, and detecting the load cell and the position detection means. The signal is sent to the arithmetic processing unit, and the arithmetic processing unit performs arithmetic processing based on a predetermined profile given in advance, sends a driving signal to the driving circuit to be measured, drives it, and causes the load means to A command signal for load control was sent.
係る構成にすることにより本発明では、出力軸の直線動作が所定の運転パターンの動作になるように駆動回路に駆動信号を送り、実際の移動を位置検出手段により検出するとともに、ロードセルからの荷重の検出信号を入力し、予め与えられた所定のプロファイルに応じて荷重手段に対する圧力,方向を制御することになる。このため、実際の使用状況を再現した負荷パターン(所定プロファイル)を出力軸に加えることができる。したがって、ロードセルの検出信号は実際の使用状況における推力値と見なしてよく、推力および変位量について性能検査が行える。 With this configuration, in the present invention, a drive signal is sent to the drive circuit so that the linear movement of the output shaft becomes a predetermined operation pattern, the actual movement is detected by the position detection means, and the load from the load cell is detected. The detection signal is input, and the pressure and direction with respect to the load means are controlled in accordance with a predetermined profile given in advance. For this reason, a load pattern (predetermined profile) that reproduces the actual use situation can be added to the output shaft. Therefore, the detection signal of the load cell may be regarded as a thrust value in an actual use situation, and a performance test can be performed on the thrust and the displacement amount.
本発明に係るモータ推力の検査装置では、演算処理部により所定プロファイル(負荷パターン)の運転条件に駆動して出力軸の推力,変位量等の性能検査を行う構成なので、複雑な負荷パターンをシミュレートした運転条件を容易に再現できる。したがって、所定プロファイルの運転条件において直線動作の推力を定量的に検査でき、試験用ダミーの構成変更がいらず、そのことの費用を削減できて準備の時間も節約できる。また、例えばモータシリンダの空回り、脱調を招くような負荷条件を容易に設定でき、逆向き荷重をかける検査など複雑な負荷パターンを動的に変更して検査が行える。 The motor thrust inspection apparatus according to the present invention is configured to perform performance inspections such as the thrust and displacement of the output shaft by driving to the operating conditions of a predetermined profile (load pattern) by the arithmetic processing unit, so that a complicated load pattern is simulated. The operating conditions can be easily reproduced. Therefore, the thrust of the linear motion can be quantitatively inspected under the operating condition of the predetermined profile, the configuration of the test dummy is not changed, the cost of that can be reduced, and the preparation time can be saved. In addition, for example, load conditions that cause the motor cylinder to idle or step out can be easily set, and inspection can be performed by dynamically changing complicated load patterns such as inspection in which a reverse load is applied.
図3は、本発明の第1の実施の形態を示している。本実施の形態において、モータ推力の検査装置は、出力軸1が直線動作するモータシリンダ10などの推力発生源を測定対象とし、その出力軸1に接続部7を連結して後段にロードセル3,荷重手段4,位置検出手段5を順に連係させ、演算処理部6により所定プロファイルの運転条件に駆動して出力軸1の推力,変位量等の性能検査を行う構成になっている。
FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the motor thrust inspection apparatus uses a thrust generation source such as a
モータシリンダ10は、ロータの回転動作をネジ機構により出力軸1の直線動作に変換する構成であり、駆動回路2と接続し、駆動回路2が出力するステッピング動作の駆動信号を受けて出力軸1を前進動作あるいは後進動作する。
The
ロードセル3は、接続部7を介して出力軸1に連結する。そして、出力側は演算処理部6に接続してあり、出力軸1の荷重を受けてその検出信号を演算処理部6に取り込むように構成している。
The
荷重手段4は、加圧した流体の供給源40を有し、その供給源40からシリンダ41に至る流路を形成している。そして、シリンダ41は、作用軸42を前進動作あるいは後進動作する構成をとる。このため、シリンダ41に至る流路には、シリンダ41に導入する流体の圧力を調整する圧力制御弁43と、シリンダ41に導入する流体の向きを切り替える方向切替弁44とを配置している。さらに、圧力制御弁43から方向切替弁44に至る流路にはアキュムレータ45を連結してあり、流体圧力の急激な変動を緩衝し、圧力ノイズを除去するようにしている。流体は、例えばオイルや空気などとし、作用軸41の一方端をロードセル3と連結する。したがって、加圧した流体によりシリンダ41に力が発生し、測定対象(出力軸1)に荷重がかかり、圧力制御弁43により出力軸1に加える荷重を調整でき、荷重の向きを方向切替弁44により切り替える。
The load means 4 has a pressurized
位置検出手段5は、作用軸42の他方端に連結し、出力側は演算処理部6に接続してあり、出力軸1の先端の変位を受けてその検出信号を演算処理部6に取り込む構成である。演算処理部6は、ロードセル3から荷重の検出信号を入力するとともに、位置検出手段5から変位量の検出信号を入力する。そして、これらの検出信号と、予め与えられた所定のプロファイルに基づいて演算処理を行い、駆動回路2に駆動制御のための指令信号(駆動指令)を送るとともに、荷重手段4に対して荷重制御のための指令信号(圧力制御指令,方向切替指令)を送る。
The position detecting means 5 is connected to the other end of the
測定対象(出力軸1)にかける負荷は、図4に示す総負荷パターン4eであり、これには出力軸1の直線動作の変位量(変位パターン4a)に応じて荷重手段4に対する圧力,方向を制御することになる。つまり、図4において横軸が時間であり、演算処理部6は、駆動回路2に対して所定の運転パターンの駆動指令を出すが、これは例えば出力軸1の直線動作が変位パターン4aになるような駆動指令を出す。
The load applied to the measurement target (output shaft 1) is the
このとき実際の使用状況を考えると、出力軸1には振動の加速度による負荷パターン4bが作用する。そして、モータシリンダ10は常に動いているわけではなく、断続的に起動,停止するので、動き出す際に静摩擦の負荷がかかり静摩擦パターン4cが作用し、駆動中には動摩擦の負荷がかかり動摩擦パターン4dが作用する。これらの合成が総負荷パターン4eであり、この合成された力が実際に出力軸1にかかることから、ロードセル3からの荷重の検出信号を入力し、位置検出手段5からの検出信号(変位パターン4a)に応じて荷重手段4に対する圧力,方向を制御することにより、当該検査装置で総負荷パターン4eつまり所定のプロファイルを再現する。
Considering the actual usage situation at this time, a
このように、出力軸1の直線動作が所定の運転パターンの動作になるように駆動回路2に駆動信号を送り、実際の移動を位置検出手段5により検出するとともに、ロードセル3からの荷重の検出信号を入力し、変位パターン4aに応じて荷重手段4に対する圧力,方向を制御するので、実際の使用状況を再現した総負荷パターン4eを出力軸1に加えることができる。したがって、ロードセル3の検出信号は実際の使用状況における推力値とみなしてよく、推力および変位量について性能検査が行える。よって、本発明に係るモータ推力の検査装置によれば、試験用ダミーの構成変更がいらず、そのことの費用を削減できて準備の時間も節約できる。
In this way, the drive signal is sent to the
そして、演算処理部6により所定プロファイル(負荷パターン4e)の運転条件に駆動して出力軸1の推力,変位量等の性能検査を行う構成なので、複雑な負荷パターンをシミュレートした運転条件を容易に再現できる。また、例えばモータシリンダ10の空回り、脱調を招くような負荷条件を容易に設定でき、逆向き荷重をかける検査など複雑な負荷パターンを動的に変更して検査が行える。その結果、個別の良品検査はもちろんであり、所定プロファイルの運転条件において直線動作の推力を定量的に検査でき、耐久試験,スラストがたの定量測定,位置精度の定量測定などが容易に行える。
And since it is the structure which drives to the driving | running condition of a predetermined profile (
1 出力軸
2 駆動回路
3 ロードセル
4 荷重手段
5 位置検出手段
6 演算処理部
7 接続部
10 モータシリンダ
40 供給源
41 シリンダ
42 作用軸
43 圧力制御弁
44 方向切替弁
45 アキュムレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記測定対象に駆動信号を送り駆動を行う駆動回路と、
前記出力軸に連結して荷重を検出するロードセルと、
前記出力軸に連結して指令に応じた荷重を与える荷重手段と、
前記出力軸に連結して変位量を検出する位置検出手段と、
前記荷重および前記変位量の検出信号を入力し、予め与えられた所定のプロファイルに基づいて演算処理を行って前記駆動回路に駆動制御のための指令信号を送るとともに、前記荷重手段に荷重制御のための指令信号を送る演算処理部とを備えることを特徴とするモータ推力の検査装置。 A motor thrust inspection device for measuring a thrust generation source such as a motor cylinder in which an output shaft linearly operates and performing performance inspection such as thrust and displacement of the output shaft,
A drive circuit for sending and driving a drive signal to the measurement object;
A load cell connected to the output shaft to detect a load;
A load means connected to the output shaft to apply a load according to a command;
Position detecting means connected to the output shaft for detecting a displacement amount;
The load and the detection signal of the displacement amount are input, calculation processing is performed based on a predetermined profile given in advance, a command signal for drive control is sent to the drive circuit, and load control is performed to the load means. And an arithmetic processing unit for sending a command signal for the motor thrust inspection device.
前記出力軸には荷重を検出するロードセルと、指令に応じた荷重を与える荷重手段と、変位量を検出する位置検出手段とを連結して、前記ロードセルおよび前記位置検出手段の検出信号は演算処理部に送り、当該演算処理部では予め与えられた所定のプロファイルに基づいて演算処理を行い、前記測定対象の駆動回路に駆動信号を送って駆動を行わせるとともに、前記荷重手段に荷重制御のための指令信号を送ることを特徴とするモータ推力の検査方法。 A method for inspecting a motor thrust, in which a thrust generation source such as a motor cylinder in which an output shaft is linearly operated is measured, and a performance inspection such as thrust and displacement of the output shaft is performed,
A load cell that detects a load, a load unit that applies a load according to a command, and a position detection unit that detects a displacement amount are connected to the output shaft, and the detection signal of the load cell and the position detection unit is calculated. The calculation processing unit performs calculation processing based on a predetermined profile given in advance, sends a drive signal to the drive circuit to be measured, drives the load, and causes the load means to control the load. A method for inspecting a motor thrust, characterized by sending a command signal.
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JP2004019044A JP2005214676A (en) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Inspection device of motor thrust and its inspection method |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103207097A (en) * | 2013-04-03 | 2013-07-17 | 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 | Dynamic detection method of track stiffness |
JP2017040385A (en) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 住友重機械工業株式会社 | Cryogenic refrigerator |
KR102181627B1 (en) * | 2019-09-25 | 2020-11-23 | 유원산업(주) | Performance Tester for Rotary Vane Motor and Pump |
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2004
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