JPS5975161A - スリツプリング検査装置 - 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、スリップリング構造物の回転中における接
触抵抗値の測定、及び回転ノイズの迎１定方法の改良に
関するものである。

スリップリングの用途例としては、固定構造物の上部に
設置されて、旋回する１／−ダシステム等の様に、絶え
ず回転している装置と固定部との間で、電気信号の授受
を行なう為の中継装置として用いられる。

まず、被測定物であるスリップリングの構造とその測定
内容について説明する。

第１図は、被測定物ｆｉｌであるスリップリングの外観
図である。

第２図は、被測定物（１）の断面をモデル化して現わし
たものであり、（２）は外筒、（３）は円筒であり。

これらは相対的にどちらか一方が回転する構造となって
いる。（４ａ）〜（４ｎ）は内部リングであり、導電性
を持ち複数個配置されている。（５ａ）〜（５ｎ）は内
部リング（４ａ）−、（＋ｎ）に取付けされているリー
ド端子であり、コネクタ（７）の信号をリード線（８）
を経由して個々のリング（４ａ）〜（４ｎ）に伝えてい
る。

（６ａ）〜（６ｂ）は絶縁リングであり、複数個の中継
回路を構成する為、内部リング（４８）〜（４ｎ）を個
々に絶縁している。（９ａ）〜（９ｎ）は接触子であり
、バネ構造によって内部リング（４ａ）〜（４ｎ）に接
触しており、内筒（３）に配置されている個々の内部リ
ング（４ａ）〜（４ｎ）の信号を、外筒（２）に取付け
られた個々の端子（＋Ｏａ）〜（１０ｎ）に電気的に接
続する。

被測定物ｆｉｌは上記の構造である為、固定構造物から
回転構造物に、複数個の電気信号を伝えることができる
。

次に被測定物（１）に対する測定内容について説明する
。被測定物（１）は複数個の電気信号を中継するように
構成されているが９説明の便宜上、内部リング（４ａ）
と接触子（９ａ）について説明する。他の中継部も全く
同様に考えることができる。

才ず、接訓抵抗の測定であるが、外筒（２）が回転中に
おいて内部リンク（４ａ）と接触子（９ａ、）　ＩＨＩ
の接触部分に生ずる微少抵抗を測定するものであり、す
なわち、接触具合を接触抵抗値として測定するものであ
る。

次に１回転ノイズの測定であるが、内部リング（４ａ）
への異物の付着、キズ等が生じている場合。

及び外筒（２）と円筒（３１の軸の偏心等によって発生
する回転時の信号のとぎれ時間、すなわち、瞬時の信号
遮断時間を回転ノイズとして測定するものである。

これらは、測定において最大許容値が定められている。

さて、従来のこの種の迎１定方法について、第３図によ
って説明する。まず、被測定物（１）の外筒（２１は、
この釉の測定を行なう間９回転している為。

接触子（９ａ）、　（９１））の出力は短絡用リード＆
！（ｔｌａ）により短絡し９円筒（３）のコネクタ（７
）に出力する様に配線を加える。次に、試験用モータに
より、被測定物＋１１０外筒（２１を規定の回転数で回
転をせる。

セ１／クトスイッチｆ１３ｔ　ｆ１４１により接触抵抗
を測定すべく内部リング（４ａ）、　（４ｂ）を選択す
る。

接触抵抗値を重圧降下法により求める為、定電圧電源＋
１２より被測定物ｆｉｌのリング（４１１，）、　（４
ｂ）に試験電圧を印刀口し、被御１定物ｆ１１の接触抵
抗によって生ずる電圧降下ＶＱを、オシロスコープ等で
測定する。又１回転ノイズの測定はこの時、同時に行な
い、オシロスコープ上の電圧波形■ｏがとぎれないこと
を確認するものである。抵抗Ｒは、電流制限用に挿入さ
れている。

ところで、従来σ）この柚の測定においては、定電圧電
源Ｏ２が用いられており、測定すべく被測定物ｆｌ＋の
接触抵抗ｒ（Ω）とした時、接触抵抗ｒによって発生す
る観副市圧ＶＱとｒとの関係は、第（１１式で表わせる
。

ＶＯ”’　Ｒ−４−ｒ・Ｖ工　　　　　　　　・・・（
１）但し ｖｏ：観測霜′圧 ｖ工：定霜圧電源の出力電圧（一定） Ｒ：電流制限抵抗値 ｒ：被測定物の接触抵抗値 ゆえに、■０はｒ／Ｒ−４−ｒに比例するが、ＶＱとｒ
は比例せず、よって、観測電圧ｖＯより被測定物（１）
の接触抵抗値を算出するには。換算表が必要となり測定
値の換算及び記録に時間がかかるという欠点があった。

又、電流制限抵抗値Ｒを大きくすれば、第ｆｉ１式の分
母のｒは無視され、　ｖｏとｒは近似的に比例するが、
観１１１１１電圧ＶＯは小さくなり測定精度が悪くなる
という欠点がある。

又、セレクトスイッチ＋＋３１　＋＋４１の接恢接触抵
抗が。

観測電圧ｖｏに含まれる為、この値を補正する必要があ
るという欠点があった。

次に０回転中に発生する回転ノイズの棋１１定において
は、オシロスコープによって、　Ｑ３１１１重圧波形ｖ
Ｏを常時観察していなければならず、さらには。

回転ノイズが発生した時にそのノイズ幅を、目視により
瞬時に読みとり、許容値との判定を行う等。

作業者の疲労も太きかった。

又、被測定物（１）１台について９士数個以上の中継部
がある為、測定チャネルの切換、さらには。

くり返えし測定の連続であり９作業者の疲労と共に、？
１１１１定に時間がかかるという欠点も有していた。

この発明は、このような従来の測定方法による問題点を
解消し、自動的に接触抵抗及び回転ノイズを測定し得る
方法を提案するもので、以下１図を用いて詳述する。

第４図は、この発明の実施例を示すスリップリング検査
装置の接続ブロック図である。

図において、　Ｃ５１は操作開始を４ド示するキーボー
ド、０６１は本装置全体の制御及び演算を行なう計讐磯
、　Ｃ７１は本装置を運転する為の計測プログラムの書
込まれているメモリであり、測定値の記ｉＭＫも利用さ
れる。ＯＦｊは被測定物（１）の外筒（２１を回転させ
る為のモータ、　１１ｇ１は回転基準検出器であり、外
筒（２）の回転中における基準位置０°を検出する。０
１１１は論理積回路であり１回転基準検出器（１匂の出
力信号と計算４Ｍ　＋＋６１から出力される測定開始信
号（イ）との同期をとる回路であり、その出力信号は、
１１１１１定１ρ１路をリセットする為に用いられる。

ｆ２Ｚは定電流電源であり１本装置の測定用電源である
。（至）はディジタル電圧計であり、観測電圧ＶＱをＡ
／Ｄ変換する為に用いられる。（２４１は電磁オシロス
コープであり、電磁オシロ選択スイッチ（５）の選択に
よって。

すなわち、観測電圧ＶＱの波形記録が必要な時。

作動する。（財）は電磁オシロスコープの停止０作動を
制御するドライブ信号である。抵抗Ｒは測定回路の電流
制限用、Ｒ１−Ｒｎ　は擬似抵抗であり。

接触抵抗測定における判定値、すなわち、最大許容値と
同じ値に定めである。Ｋ１１〜Ｋｎ１及びに１２〜ｘｎ
２はリレーであり、観測電圧Ｖ、）測定ラインに、被測
定物（１）の個々の測定端子又は個々の擬似抵抗を接続
する。Ｋ１３〜Ｋｎ３は同様にリレーであり、　　Ｖｏ
ｍｌｌ定ラインに、擬似抵抗（Ｒ１）〜（Ｒｎ）か又は
被測定物＋１１の測定端子すなわちコネクタ（７ａ）。

（７ｂ）を接続する。これらリレーの開閉は、リレー制
御ライン（８）を通じ、計算ｍｔｔ６１によってｆｆｔ
制御される。

（２）は比較器Ａであり、被測定物（１）の観枳１１電
圧■０と基準電圧発生回路（イ）でつくられる基準電圧
、すなわち、接触抵抗測定時の判定値に相当する電圧と
を比較する。００）はタロツク発生回路であり、比較器
Ａ（ｆｉにおいて、被押１定物（１）の観測電圧ｖｏ　
が基準電圧発生回路□□□の出力電圧以上になっている
間のみ、クロックを発生する。Ｃ３１）はクロックカウ
ンタ回路である。□□□は比較器Ｂであり、クロックカ
ウンタ回路（３１）で計測した時間と基準時間設定回路
（ト）に設定されている回転ノイズ幅の判定値、すなわ
ち、許容ノイズ幅に相当する時間とをディジタル蓋にお
いて比較する。比較の結果、被測定物ｆｉ１のノイズ幅
が９判定値より大きい時のみ、クロックカウンタ０１１
の計測値を保持回路ＡＣ１５１に、又。

判定値以上のノイズ幅を検出したことを知らせる情報を
保持回路ＢＣ１４１にセットする。これらの情報は計算
機＋１６１の制御のもとに処理される。（至）はディレ
ー回路であり９時間遅れをとってクロックカウンタＣｌ
１１をリセットする。（ロ）は論理和回路であり。

論理積回路（イ）又は、ディレー回路（至）のいずれの
信号でも、クロックカウンタ（３１）のリセットができ
る。

（至）は測定結果を印字する為のプリンター、（３９は
これら外部回路と計算機０６）を接続する為のインタフ
ェイス回路である。

本発明は２以上の装置より構成されており、接触抵抗及
び回転ノイズの測定用電源に、定電流電源□□□を用い
ることによって、被測定物（１１の接触抵抗値を重圧降
下法によって求める。測定すべく被測定物（１）の接触
抵抗値をｒ（Ω）、定電流電源Ｑ２１より流れ出る回路
電流をＩ（Ａ）とした時、ｒによって発生する観測電圧
ｖｏとの関係は第（２１式で表わせる。

ＶＱ＝Ｉ・ｒ　　　　　　　　　　　　・・・（２１但
し ｖｏ；観測電圧 工：回路電流（一定） ｒ：被測定物の接触抵抗値 したかつて９回路電流■は一定であり、観測′電圧■ｏ
は被測定物（１）の接触抵抗値ｒに常に比例する。この
為、従来の定電圧電源（１２を用いた第（１１式に比べ
て、電流制限用抵抗Ｒの影響を受けない為。

（１１） 測定精度がより向上し、又、　　ＶＱとｒは比例する為
、観測電圧■０　から接触抵抗値ｒを算出するのが容易
になった。

次に、この発明の６１１１定手順について説１明する。

キーボードＯ茄より、測定開始の情報を計算機＋＋６＋
に与えると計算機０４ｉｌは、メモ１月１７１にあらか
じめ記憶されている処理プログラノ・に従って、制御を
開始する。まず、モータＱＩＫ起動指令を与え、被測定
物（１１の外筒（２）を規定回転数で回す。次に計算機
（１６（は、最初の測定を行なうべく、リレーに、１及
びに１２を閉じ、に１３を擬似抵抗：Ｒ１＠１１に世ｊ
す制御信号を出力する。以上の制御が完了したなら、計
算機＋１６１は観測電圧■ｏのＡ／Ｄ変換値をディジタ
ル′「け圧計（転））より、メモＩＪ　Ｏ’ｎｌに記憶
する。この値は、擬似抵抗Ｒ１すなわち接触抵抗測定に
おける判定値の電圧降下とリレー接点及び測定回路上の
微少抵抗値の電圧降下の総和を観測電圧■０として鶴用
定する。

矢に、計算機（１６）により、ＩＪＩノーに１３を被迎
１定物（１）仲に倒す信号を出力する。この制御によっ
て観（１２） 測定用■０には、被測定物（１）の測定すべく接触抵抗
値の電圧降下とリレー接虚及び測定回路上の微少抵抗値
の電圧降下の総和が出力される。ゆえに。

Ｋｉ３をＲ１９４１１と被測定物（１１伸にそれぞれ倒
した時に観測さｆＬるに１１１　”＋２１　ｘ、３のリ
レー接点及び測定回路上の微少抵抗値の電圧降下分は、
同条件でそれぞれの観測電圧Ｖ、）に含まわて測定され
る為、結果として、リレー接点抵抗及び測定回路上の微
少抵抗の補正が不要である。これらの測定が終了すると
計算機０６１により、２つ観測電圧Ｖ（、から判定値に
対する波計１定物ｆ１１の接触抵抗値の合否判定及び被
測定物（１）のコネクタ（７ａ）と（７ｂ叫の接触抵抗
値の真値を算出し、メモＩＪ　０７１に記憶しておく。

次に９回転ノイズの測定を行なう。計算機０６）より論
理積回路艶に抑１定開始信号ｃ２１）を、被測定物＋１
１の外筒（２１か１回転するに見合う時間出力する。こ
の信号により、論理積回路固において９回転基準検出器
ａＳが回転の基準点を検出すると同時に、リセット信号
を出力し、クロック力つ二／タ印）、保持回路ＡＣ１５
１，保持回路ＢＣ３４１をリセットし、そくさに測定に
移る。計算機（１６１からの測定開始信号（２１）が止
まると９回転検出器朋が、以後の回転基準点を検出して
も、リセット信号は出力されず１回転ノイズの測定を続
ける。回転ノイズの測定は、最初に比較器Ａ（支）によ
って行なわれる。基準電圧発生回路−で発生される接触
抵抗値の判定値に相当する基準電圧と被測定物ｆ１１に
よって発生する観測電圧ＶＱ　　とを比較し、その結果
、基準電圧より観測電圧ｖＯが大きい時のみ、比較器Ａ
ｃｌ！８１の出力が論理的にＨレベルになり９次段のク
ロック発生回路Ｃ３０）は、このＨレベルの間、クロッ
ク発生すなわち。

時間の発振を行なう。クロックの発揚は比較器Ａ■比出
力ＨからＬレベルになると停止する。ゆえに被測定物（
１）に発生した接触抵抗の判定値以上の値をノイズとし
て検出できる。ノイズの発生している間、クロックカウ
ンタＣＩｌ＋は、計数を続け、その値は９比較器Ａ■出
力がＨからＬレベルに変化した時点で、比較器ＢＣＩＺ
に送られ、そくさに基準時間設定回路（２）に設定され
ている時間、すなわち。

ノイズ幅の最太許芥値である判定値と比較される。

比較の結果９判定値を超えるノイズか発生［７た時。

比較器ＢＧ３より出力される判定信号によって、保持回
路Ｂｔ３４１にノイズの発生を知らせるデータをセット
すると同時に、保持回路Ａ　ｃ１５１にクロックカウン
タ０１）の値を読み込む。

又、比較器Ａのの出力がＨからＬレベルになる時、ディ
レー回路（ト）が働き、保持回路Ａ　ｃ１５１が値を読
み込む時間を待ち合せて、論理和回路（３７１を介して
クロックカウンタ０１１はリセットされる。

計算機（１６）は、これら回転ノイズの測定の行なわれ
る間１時間待ちを行ない、その後保持回路Ｂ　Ｃ（４１
の出力信号を読み取り１回転ノイズの合否１定の処理を
する。判定の結果１合格であるなら、計算機ｆ＋６１は
リレーに１１１　Ｋ１２を開き、被測定物［＋１の次の
測定箇所のす１／−を閉じ、同様に、測定を行なう。も
し、不良が発生している場合は、保持回路ＢＣｌ３１に
保持されているノイズ幅に相当する時間をメモＩＪ　ａ
７１に読み込み、不良処理をする。この時。

計算機００は、電磁オシロ選択スイッチ（２５１の信号
を（１５） 読み取り、スイッチが選択されていれは、市′（！Ｂオ
シロスコープ１２４）により観測重圧ＶＱの波形を記録
する制御を行なう。すなわち、上記に詩、明したと同様
に、すｌ／−に＋＋、　Ｋ１２をＩｌｌ、、　　Ｋ１３
をＲ１イｌ川に倒し、電（ＩＢオシロドライブ信号（イ
）を介して、電磁オシロスコープ（２４）を運転し、接
触抵抗σ）ｆｉ定価である観６川市゛圧ＶＱの波形を記
録し、続いてに＋３ヲ被ａｌｌ　宝物ｊ＋＋　ｌｉ１ニ
倒し、被測定物（１１のＷ　１ｌｌｌｌ　’ｒｔ、ｒ圧
■。

を記録する。この時１回転基準検出器ｆ１１の信号。

すなわち１回転基準点信号も合せて９記録する。

以上によって、ノイズ波形の記録もできる。

この様な制御を計算機（１６）によって繰り返し行ない
波計１定物（１１の全測定が終了したなら、測定結果す
なわち測定チャンネル、接触抵抗値及びその合否判定１
回転ノイズの合否判定、又、不１隻時のみノイズ幅の値
をそれぞれ、プリンター（２））に印字する。

以上＊説明した様に０本発明は、定市流布諒ｅ１２＋が
用いられている為、測定精度がより同上し、又。

観ｌ１ｌ１軍圧ｖＯと被測定物ｆｌｌのＷｉｌｌ定すべ
く接触抵抗（１６） 値が比例関係にある為、接触抵抗の算出が容易である。

又、接触抵抗の判定値である擬似抵抗（Ｒ１）〜（Ｒｎ
）が測定回路上に組み込１れている為、接触抵抗値の合
否判定レベルを計Ｘ機叫、さらには。

電４Ｂオシロスコープ（財）に容易に入力できる。従っ
て、計ｎ　ａ　（１６１による測定値の判定が容易であ
り。

又、′重砲オシロスコープにおいては、　ｉａｎ定値の
合否判定が一目瞭然にできる長所がある。

さらには、リレー（Ｋ１３）〜（Ｋｎｓ）を擬似抵抗側
と被測定物側に世１して測定を行なう為、リレー接璋抵
抗及び測定回路上の微少抵抗の影響は、部側＝圧ＶＯに
共通して含捷れて測定される。ゆえに、測定回路上の抵
抗値補正が革装である長所がある。

又１回転ノイズ測定においては、ノイズの出現をスコー
プ等によって、常時観察している必要はなく１回路上に
設けられた比較器Ａ■を始めとする回路によって、ノイ
ズの発生を検出すると同時に、そのノイズ発生が停止す
るまで、ノイズ幅の時間測定を行ない、さらには、ノイ
ズ幅の合否判定値と瞬時に比較する情態等によって、自
動的に回転ノイズのｌ１１１１定が付なえる長所がある
。

又、装置全体の制御及び測定値の処理、さらには、被測
定物ｆｉ＋の測定箇所を選択するＩＪ　ｌ／−制御。

そして、沖１定結果の印字指令に至る贅で、計算機（１
６）の−貫した制御のもとに行なわれる。従って。

被測定物（］１の接触抵抗及び回転ノイズの泪１１定中
は。

人手が全くいらず、さらに検査時間を短靴できる長所が
ある。

【図面の簡単な説明】 第１図は、波計１定物の外観を示す図、第２図は。 被測定物の断面構造を示す図、第３図は、従来の測定力
法を示す図、第４図は、この発明の実施例を示すブロッ
ク図である。 図中、（１）は被測定物、（２）は外筒、（３）は円筒
、（４ａ）〜（４ｎ）は内部リング、　　（５ａ）〜（
５ｎ）はリード端子、　　（６ａ）〜（６ｎ）は絶縁リ
ング、（７）はコネクタ、（８）はリード線、　　（９
ａ）〜（９ｎ）は接触子、　　（１ｏａ）〜（＋ｏｎ）
は端子、　　（＋１ａ、）　〜（＋ｔｎ）は短絡用リー
ドＭｌ　ｏｚは定電圧電源、　１：１１及び＋１４１は
セレクトスイッチ、口５はギーｙｙ−ト、　＋＋ｅ＋は
計算ａｅ、　＋１７はメモリ、０槌はモータ。 ０９１は回転基準検出器、＠）は論理積回路、Ｑｌ）は
測定開始信号、（２２（は定電流電源、Ｅはディジタル
電圧計、Ｃ心は電磁オシロスコープ、□□□は電磁オシ
ロ選択スイッチ、　　（２Ｉｉ＋は電磁オシロドライブ
信号、（イ）はリレー制御ライン、（支）１は比較器Ａ
、いは基準重圧発生回路、００１はクロック発生回路、
　Ｃ（ＩＩはクロックカウンタ、（至）は比較器Ｂ、Ｃ
’１３１は基準時間設定回路。 ０４）は保持回路Ｂ、ｔ３５）は保持回路Ａ、Ｃ１６１
はディレー回路、　１３７１は論理和回路、（支）はプ
リンター、　１３１はインクフェイス回路である。 なお図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人　葛　野　信　− 第１図 第２図 （１９） ゛第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スリップリング構造品の回転時における接触抵抗イ１１
   １と回転ノイズ測定を行なうスリップリング検査装置？
   ｉ？において、被測定物を所定の回転数で回転略せる為
   のモータと、被測定物の回転基準位置を検出する為の回
   転基準検出器と、被測定物に試験η１流を流す為の定電
   流電源と、上記試験電流を被測定物の複数の試験箇所に
   加える為の回路切換を行なうす１／−と、被測定物の接
   触抵抗値の合否判定値に相当する抵抗値を持つ複数個の
   抵抗と、上記抵抗及び被測定物によって発生する電圧な
   Ａ／Ｄ変換するディジタル電圧計と、被測定物が回転す
   ることによって発生するノイズを検出する比較器と、上
   記比較器の基準電圧に用いるべく接触抵抗値の判定値に
   相当する電圧を発生する基準電圧発生回路と、上記比較
   器の出力を利用してノイズの発生Ｉ−ている間のみ動作
   するクロック発生回路と。 上記クロック発生回路のクロックを計測するクロックカ
   ウンタと、上記カウンタで計δ１１１シたノイズ時間と
   回転ノイズの合否判定値とを比較する為の比較器と、上
   記ノイズの合否判定値を設定しておく基準時間設定回路
   と、上記判定値以上のノイズを検出したことを知らせる
   情報を保持する保持回路と、上記判定値以上のノイズを
   検出した時、上記クロックカウンタの計測値を保持する
   保持回路と、上記クロックカウンタ及び保持回路の値を
   リセットする為に必要な論理積回路及び、ディレー回路
   、そして、論理和回路と、被測定物の接触抵抗値及び回
   転ノイズ波形を記録する商値オシロスコープと、上記オ
   シロスコープの運転要求を計算機に知らせる上記オシロ
   スコープ選択スイッチと。 上記電圧計及び保持回路の測定情報及び一連の計測プロ
   グラムを記憶するメモリーと、上記メモリー内のプログ
   ラムに従って、上記の個々の回路及び装置の制御、そし
   て、測定値の取り込み、さらには、測定値の処理及び測
   定結果の印字指令を行なう計算機と、上記計算機に測定
   開始指令を与えるキーボードと、測定結果を印字するプ
   リンターとを備え、被測定物の回転時における接触抵抗
   値の測定と判定値を超える回転ノイズの検出とを自動的
   に行なえるようにしたことを特徴とするスリップリング
   検査装置。