JP3743476B2 - Line flow fan shape inspection apparatus and shape inspection method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラインフローファンの各フィンの外形形状取付ピッチ、傾斜角度およびラインフローファンの偏心を検査するためのラインフローファンの形状検査装置およびその形状検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ラインフローファンは空気調和機の送風手段として多用され、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配置し、これら各端板間に複数のフィンをそれぞれ配列して構成され、各端板間で一つの連を構成し例えば9連で一つの本体を構成している。
一方、上記のように構成されるラインフローファンにおいては、回転時の騒音を抑えるために各連のフィンの取付ピッチを不均等にしたもの、あるいは各連のフィンを回転軸に対して傾斜させたものが用いられている。
【0003】
したがって、上記のように各連のフィンの取付ピッチを不均等にしたり、各連のフィンを回転軸に対して傾斜させたクロスフローファンを製作する場合、出来上がったクロスフローファンが希望通りの取付ピッチや傾斜角度になっているか否かを検査する必要がある。
【0004】
そして、これらの検査を行う従来のクロスフローファンの形状検査装置としては、例えば特開平9−195990号公報に示されるように、クロスフローファンの外周に所定のピッチを介して複数の位置検出センサを配置し、これら各位置検出センサおよびクロスフローファンのいずれか一方を回転させつつ、各位置検出センサによりフィンまでの距離の変化を検出波形として検出するとともに、この検出波形に基づいて各フィンの形状および取付ピッチの合否判定を行うことにより、クロスフローファンのフィンの形状および取付ピッチ等を測定するものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクロスフローファンの形状検査装置は以上のように、所定のピッチを介して配置される複数の位置検出センサによりフィンまでの距離の変化を検出波形として検出し、この検出波形に基づいて各フィンの形状および取付ピッチの合否を行うようにしているので、各位置検出センサが配置されている位置での距離の変化を部分的に検出しているに過ぎず、各フィンの全面の形状を検出することができないため、各位置検出センサ間にフィンの欠損等がある場合、これを検出するのは困難であるという問題点があった。
【0006】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、フィン全面の形状を検出することが可能なラインフローファンの形状検査装置およびその形状検査方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係るラインフローファンの形状検査装置は、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させる回転駆動手段と、ラインフローファンのフィンの外周側に配設されラインフローファンの一つの連におけるフィンまでの距離を検出する検出手段と、ラインフローファンおよび検出手段のうちいずれか一方をラインフローファンの回転軸に沿って一定速度で移動させる移動手段と、検出手段によって検出される距離の変化を各フィンの全面において検出波形として検出し、検出波形におけるフィンの端部に位置する最上点を抽出するとともに、検出波形における最上点を各フィン毎に並べ換えて各フィン先端の外形形状を示す形状波形をそれぞれ算出し予め設定された基準の形状波形と比較することによりフィン先端の形状を示す形状波形の良否を判定する形状判定手段とを備えたものである。
【0008】
又、この発明の請求項2に係るラインフローファンの形状検査装置は、請求項1において、相隣なるフィンにおける検出波形の最上点間の時間差を抽出するようにしたものである。
【0009】
又、この発明の請求項3に係るラインフローファンの形状検査装置は、請求項1において、同一フィンにおける検出波形の最上点と一回転後の最上点との間の時間差を抽出するようにしたものである。
【0010】
又、この発明の請求項4に係るラインフローファンの形状検査装置は、請求項1ないし3のいずれかにおいて、各連に対応して検出手段を配設したものである。
【0011】
又、この発明の請求項5に係るラインフローファンの形状検査方法は、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させ、ラインフローファンのフィンの位置をラインフローファンの軸方向に沿って順次検出し、フィンの位置の変化を一つの連における各フィンの全面において検出波形として検出する工程と、検出波形におけるフィンの端部に位置する最上点を抽出し、検出波形における最上点を各フィン毎に並べ換えて各フィン先端の外形形状を示す波形形状を予め設定された基準の形状波形と比較する工程とを包含したものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の形態1におけるラインフローファンの形状検査装置の概略構成を示す図、図2は図1におけるラインフローファンの形状検査装置の要部の構成を示す概略図、図3は図1および図2におけるラインフローファンの形状検査装置の動作のフローチャートを示す図、図4は図1に示す形状判定手段によって検出される検出波形を示す波形図、図5は形状判定手段によって検出される検出波形およびこの検出波形より算出される形状波形を示す波形図、図6は形状判定手段によって検出される図5におけるとは異なる検出波形およびこの検出波形より算出される形状波形を示す波形図である。
【0013】
図において、1は回転軸方向に複数枚の端板1aを所定の間隔で平行に配置するとともに、これら各端板1a間に複数のフィン1bを配列して構成されるラインフローファンで、各端板1a相互間で一つの連を形成し、回転時の騒音を抑えるため、図2に示すように、各連毎のフィン1bの取付ピッチを不均等にしたり、回転軸に対し傾斜させて取り付けられている。2はラインフローファン1を回転自在に支持する支持枠3、およびコントローラ4により回転制御されるモータ5で構成される回転駆動手段である。
【0014】
6はラインフローファン1の外周側に各連に対応させてそれぞれ配置される例えばレーザ変位計等でなる複数の検出手段で、ラインフローファン1のフィン1aまでの距離、すなわち位置の変化をレーザ等の照射光を用いて非接触で検出している。7は各検出手段6をラインフローファン1の回転軸方向に一定速度で移動させる移動手段、8は各検出手段6によって検出された信号を解析して、各フィン1bの形状を示す形状波形を算出し、予め設定された基準の形状波形と比較することにより、フィン1bの形状の良否判定を行う形状判定手段で、例えば信号の増幅機能と誤差を取り除くためのフィルタ機能を有するアンプ回路8a、A/D変換回路8bおよびCPU8cで構成されている。
【0015】
次に、上記のように構成されるこの発明の実施の形態1におけるラインフローファンの形状検査装置の動作を図3に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、ラインフローファン1を支持枠3に支持してモータ5と連結させ、コントローラ4によりモータ5を制御してラインフローファン1を一定速度で回転駆動させる(ステップS1)。次いで、移動手段7により各検出手段6を各連に沿って一連分だけラインフローファン1の軸方向に移動させる(ステップS2)とともに、各検出手段6よりレーザ光を照射してフィン1bまでの距離、すなわちフィン1bの位置変化を図4に示すような検出波形として検出する(ステップS3)。
【0016】
ここで、図2および図4を用いてフィン1bの位置の変化の測定原理について説明する。
ラインフローファン1が回転するにつれて、検出手段6によりレーザ光が照射されているフィン1bが順次切り替わっていく。このフィン1bの切り替わり時には、図2のD1に示すようなフィン位置の落差が生じる。その結果、ステップS3で検出される検出波形は図4に示すように鋸状の波形となり、例えば図2におけるフィン切り替わり時の落差D1は、図4における検出波形の振幅D1として示される。
【0017】
次に、形状判定手段8によりステップS3で検出された検出波形の最上点を抽出する。この最上点はフィン端の位置に相当し、検出手段6が移動手段7により一連分定速移動されているので、図4における検出波形の最上点をa1、b1、c1、・・・とカウントしていき、ラインフローファン1が1回転した時の検出波形の最上点をa2、b2、c2、・・・とカウントしていく、そして、これら最上点を各フィン1b毎に並べ換え、a1、a2、a3、・・・、b1、b2、b3、・・・、c1、c2、c3、・・・、とすることにより、フィン1bの形状波形を算出する(ステップS4)。
【0018】
最後に、上記のようにして算出された形状波形は、予め設定された良品の形状波形と比較される(ステップS5)。そして、図5(A)に示すように形状波形の最上点にばらつきがない場合は、図5(B)に示すように規格範囲内に収まり、検査対象品であるラインフローファン1は良品と判定され(ステップS6)、又、フィン1bに欠損が存在する場合はフィン切り替わり時の落差D1が大きくなるので、図6(A)に示すように規格範囲内に収まらないため、検査対象品であるラインフローファン1は不良品と判定される(ステップS7)。なお、上記の良否判定はラインフローファン1の全ての連の全フィン1bに対して同時に実行される。
【0019】
このように上記実施の形態1によれば、ラインフローファン1を一定速度で回転させながら移動手段7により各検出手段6をラインフローファン1の軸方向に移動させ、検出手段6によって各フィン1bまでの距離を検出して、形状判定手段8により検出された距離の変化を各フィン1b全面において検出波形として検出するとともに、検出波形を各フィン毎に並べ換えて形状波形を算出し、予め設定された基準の形状波形と比較するようにしているので、フィン全面の形状の検査ができ、欠損等の検出も可能となる。
【0020】
尚、上記説明中では触れなかったが、相隣なるフィン1bにおける検出波形の最上点間の時間差(図4にT1で示す)を抽出し、予め設定された基準の時間差と比較することで、フィン1bの取付ピッチの良否判定を行うことが可能となり、又、同一フィン1bにおける検出波形の最上点と、一回転後の最上点との間の時間差(図4にT2で示す)を抽出し、予め設定された基準の時間差と比較することで、フィン1bの傾斜角度の良否判定を行うことが可能になる。
【0021】
又、例えばラインフローファン1が9連で構成されている場合、検出手段6を3連毎に1個ずつ計3個配置し、検出手段6を3連分ラインフローファン1の軸方向に移動させて検査を行うようにすれば、検出手段6の数を削減することが可能になるが、上記実施の形態1におけるように、全ての連に対応するように検出手段6を配置することにより、一連分の移動で全ての連の検査ができるため、より高速に検査を行うことが可能になる。
【0022】
実施の形態2.
図7はこの発明の実施の形態2におけるラインフローファンの形状検査装置の動作のフローチャートを示す図、図8は図1に示す形状判定手段によって検出される検出波形を示す波形図である。
実施の形態2におけるラインフローファンの形状検査装置は、上記実施の形態1において図1に示した装置と同様の構成を有したものである。なお、図8において、D2は偏心量、T3はラインフローファン1が1回転するのに要する時間である。
【0023】
次に、この発明の実施の形態2におけるラインフローファンの形状検査装置の動作を図7に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、ラインフローファン1を支持枠3に支持してモータ5と連結させ、コントローラ4によりモータ5を制御してラインフローファン1を一定速度で回転駆動させる(ステップS11)。次いで、移動手段7により各検出手段6をラインフローファン1の軸方向に移動させて各端板1aと対応する位置に設定する(ステップS12)。
【0024】
そして、各検出手段6によりレーザ光を照射して各端板1aまでの距離、すなわち各端板1aの位置の変化を図8に示すような検出波形として形状判定手段8により検出する(ステップS13)。次いで、この検出波形よりラインフローファン1の偏心量(図8にD2で示す)を算出する(ステップS14)。最後に、上記のようにして算出された偏心量は、予め設定された良品の偏心量と比較され(ステップS15)、検査対象品であるラインフローファン1の良否が判定される(ステップS16、S17)。
【0025】
このように上記実施の形態2によれば、検出手段6によって各端板1aまでの距離をそれぞれ検出し、検出された距離の変化を形状判定手段8により検出波形として検出するとともに、この検出波形を解析して偏心量を算出し、予め設定された基準の偏心量と比較するようにしているので、ラインフローファン1の偏心量を容易に検査することができる。
尚、上記各実施の形態1、2では、各検出手段6をラインフローファン1の軸方向に移動させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ラインフローファン1自身を軸方向に移動させても良く上記と同様の効果を発揮し得ることは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項1によれば、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させる回転駆動手段と、ラインフローファンのフィンの外周側に配設されラインフローファンの一つの連におけるフィンまでの距離を検出する検出手段と、ラインフローファンおよび検出手段のうちいずれか一方をラインフローファンの回転軸に沿って一定速度で移動させる移動手段と、検出手段によって検出される距離の変化を各フィンの全面において検出波形として検出し、検出波形におけるフィンの端部に位置する最上点を抽出するとともに、検出波形における最上点を各フィン毎に並べ換えて各フィン先端の外形形状を示す形状波形をそれぞれ算出し予め設定された基準の形状波形と比較することによりフィン先端の形状を示す形状波形の良否を判定する形状判定手段とを備えたので、フィン全面の形状を検出することが可能なラインフローファンの形状検査装置を提供することができる。
【0027】
又、この発明の請求項2によれば、請求項1において、相隣なるフィンにおける検出波形の最上点間の時間差を抽出するようにしたので、フィン全面の形状を検出することが可能であることは勿論、フィンの取付ピッチの良否を判定することが可能なラインフローファンの形状検査装置を提供することができる。
【0028】
又、この発明の請求項3によれば、請求項1において、同一フィンにおける検出波形の最上点と一回転後の最上点との間の時間差を抽出するようにしたので、フィン全面の形状を検出することが可能であることは勿論、フィンの傾斜角度の良否を判定することが可能なラインフローファンの形状検査装置を提供することができる。
【0029】
又、この発明の請求項4によれば、請求項1ないし3のいずれかにおいて、各連に対応して検出手段を配設したので、高速で検査を行うことが可能なラインフローファンの形状検査装置を提供することができる。
【0030】
又、この発明の請求項5によれば、回転軸方向に複数枚の端板を所定の間隔で平行に配するとともに、上記端板間に複数のフィンを配列して上記端板相互間で一つの連を形成したラインフローファンを一定速度で回転させ、ラインフローファンのフィンの位置をラインフローファンの軸方向に沿って順次検出し、フィンの位置の変化を一つの連における各フィンの全面において検出波形として検出する工程と、検出波形におけるフィンの端部に位置する最上点を抽出し、検出波形における最上点を各フィン毎に並べ換えて各フィン先端の外形形状を示す形状波形を予め設定された基準の形状波形と比較する工程とを包含したので、フィン全面の形状を検出することが可能なラインフローファンの形状検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1におけるラインフローファンの形状検査装置の概略構成を示す図である。
【図2】 図1におけるラインフローファンの形状検査装置の要部の構成を示す概略図である。
【図3】 図1および図2におけるラインフローファンの形状検査装置の動作のフローチャートを示す図である。
【図4】 図1に示す形状判定手段によって検出される検出波形を示す波形図である。
【図5】 形状判定手段によって検出される検出波形およびこの検出波形より算出される形状波形を示す波形図である。
【図6】 形状判定手段によって検出される図5におけるとは異なる検出波形およびこの検出波形より算出される形状波形を示す波形図である。
【図7】 この発明の実施の形態2におけるラインフローファンの形状検査装置の動作のフローチャートを示す図である。
【図8】 図1に示す形状判定手段によって検出される検出波形を示す波形図である。
【符号の説明】
1 ラインフローファン、1a 端板、1b フィン、2 回転駆動手段、
6 検出手段、7 移動手段、8 形状判定手段、
S1〜S7,S11〜S17 ステップ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a line flow fan shape inspection apparatus and a shape inspection method for inspecting the external shape mounting pitch, inclination angle, and line flow fan eccentricity of each fin of a line flow fan.
[0002]
[Prior art]
In general, a line flow fan is widely used as an air conditioner for an air conditioner, and a plurality of end plates are arranged in parallel at a predetermined interval in the rotation axis direction, and a plurality of fins are respectively arranged between the end plates. One end is formed between the end plates, and one main body is formed by, for example, nine ends.
On the other hand, in the line flow fan configured as described above, in order to suppress noise during rotation, the pitches of the fins of each series are made uneven or the fins of each series are inclined with respect to the rotation axis. Is used.
[0003]
Therefore, when the cross-flow fan is manufactured with the uneven pitches of the fins of each series as described above or with the fins of each series inclined with respect to the rotation axis, the completed cross-flow fan can be mounted as desired. It is necessary to inspect whether the pitch and the inclination angle are set.
[0004]
As a conventional cross flow fan shape inspection apparatus for performing these inspections, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-195990, a plurality of position detection sensors are arranged on the outer periphery of the cross flow fan via a predetermined pitch. The position detection sensor detects a change in the distance to the fin as a detection waveform while rotating either one of the position detection sensor or the crossflow fan, and based on the detection waveform, Some of them measure the shape and mounting pitch of the fins of the cross flow fan by determining whether the shape and the mounting pitch are acceptable.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional cross flow fan shape inspection apparatus detects a change in the distance to the fin as a detection waveform by a plurality of position detection sensors arranged at a predetermined pitch, and each of the detection waveforms is based on the detection waveform. Since the fin shape and mounting pitch are accepted or rejected, only the change in the distance at the position where each position detection sensor is located is only partially detected, and the shape of the entire surface of each fin is determined. Since it cannot be detected, there is a problem that it is difficult to detect a fin defect or the like between the position detection sensors.
[0006]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a line flow fan shape inspection apparatus and a shape inspection method thereof that can detect the shape of the entire fin surface. Is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the line flow fan shape inspection apparatus according to
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the line flow fan shape inspection apparatus, the time difference between the highest points of the detected waveforms in adjacent fins is extracted.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, the line flow fan shape inspection apparatus extracts the time difference between the highest point of the detected waveform and the highest point after one rotation in the same fin. Is.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a line flow fan shape inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein a detecting means is disposed corresponding to each station.
[0011]
In the line flow fan shape inspection method according to claim 5 of the present invention, a plurality of end plates are arranged in parallel at a predetermined interval in the rotation axis direction, and a plurality of fins are arranged between the end plates. The line flow fan that forms a single line between the end plates is rotated at a constant speed, and the fin position of the line flow fan is sequentially detected along the axial direction of the line flow fan to detect changes in the fin position. Detecting a detection waveform on the entire surface of each fin in one series, and extracting the top point located at the end of the fin in the detection waveform and rearranging the top point in the detection waveform for each fin And a step of comparing the waveform shape indicating the shape with a preset reference shape waveform.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a line flow fan shape inspection apparatus according to
[0013]
In the figure,
[0014]
[0015]
Next, the operation of the line flow fan shape inspection apparatus according to
First, ligated with the motor 5 in favor of the
[0016]
Here, the measurement principle of the change of the position of the
As the
[0017]
Then, to extract the highest point of the detected waveform detected in step S 3 by shape determination means 8. The uppermost point corresponds to the position of the fin end, and the detecting
[0018]
Finally, the shape waveform calculated as described above is compared with a preset good shape waveform (step S 5 ). Then, when there is no variation in the top point of the shape waveform as shown in FIG. 5A, the
[0019]
As described above, according to the first embodiment, each detecting means 6 is moved in the axial direction of the
[0020]
Incidentally, it was not touched in the above description, that extracts the time difference between the uppermost point of the detected waveform in the neighbors becomes the
[0021]
For example, when the
[0022]
FIG. 7 is a diagram showing a flowchart of the operation of the line flow fan shape inspection apparatus according to
The line flow fan shape inspection apparatus in the second embodiment has the same configuration as the apparatus shown in FIG. 1 in the first embodiment. Incidentally, in FIG. 8, D 2 is the eccentricity, T 3 is the
[0023]
Next, the operation of the line flow fan shape inspection apparatus according to
First, ligated with the motor 5 in favor of the
[0024]
Then, the shape determining means 8 detects the distance to each
[0025]
As described above, according to the second embodiment, the distance to each
In the first and second embodiments, the case where each detecting means 6 is moved in the axial direction of the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, a plurality of end plates are arranged in parallel at a predetermined interval in the direction of the rotation axis, and a plurality of fins are arranged between the end plates. Rotation drive means for rotating a line flow fan that forms one line between each other at a constant speed, and a distance to the fin in one line flow fan arranged on the outer peripheral side of the line flow fan fin. Detection means, moving means for moving one of the line flow fan and the detection means at a constant speed along the rotation axis of the line flow fan, and a change in distance detected by the detection means are detected on the entire surface of each fin. is detected as a waveform, extracts a highest point situated at the end of the fin in the detected waveform, each fin tip reorders highest point in the detected waveform in each fin A shape determining means for determining the quality of the shape waveform indicating the shape of the fin tip by calculating a shape waveform indicating the outer shape and comparing it with a preset reference shape waveform. It is possible to provide a line flow fan shape inspection device capable of detection.
[0027]
According to
[0028]
According to
[0029]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, since the detecting means is arranged corresponding to each series, the shape of the line flow fan capable of performing the inspection at a high speed An inspection device can be provided.
[0030]
According to claim 5 of the present invention, a plurality of end plates are arranged in parallel at a predetermined interval in the direction of the rotation axis, and a plurality of fins are arranged between the end plates so that the end plates are arranged between the end plates. The line flow fan that forms one series is rotated at a constant speed, and the position of the fins of the line flow fan is sequentially detected along the axial direction of the line flow fan, and the change in the position of the fins is detected for each fin in one series. A step of detecting as a detection waveform on the entire surface, and extracting the highest point located at the end of the fin in the detection waveform, rearranging the highest point in the detection waveform for each fin, and forming a shape waveform indicating the outer shape of each fin tip in advance Since the step of comparing with the set reference shape waveform is included, a line flow fan shape inspection method capable of detecting the shape of the entire fin surface can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a line flow fan shape inspection apparatus according to
FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of a main part of the line flow fan shape inspection apparatus in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a flowchart of the operation of the line flow fan shape inspection apparatus in FIGS. 1 and 2;
4 is a waveform diagram showing a detected waveform detected by the shape determining means shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a waveform diagram showing a detection waveform detected by a shape determination unit and a shape waveform calculated from the detection waveform.
6 is a waveform diagram showing a detected waveform different from that in FIG. 5 detected by the shape determining means and a shape waveform calculated from this detected waveform. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a flowchart of the operation of the line flow fan shape inspection apparatus according to
FIG. 8 is a waveform diagram showing a detected waveform detected by the shape determining means shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 line flow fan, 1a end plate, 1b fin, 2 rotation driving means,
6 detecting means, 7 moving means, 8 shape determining means,
S 1 ~S 7, S 11 ~S 17 step.
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