固有頻率測(cè)量裝置、帶張力計(jì)算程序和帶張力計(jì)算方法、以及帶固有頻率計(jì)算程序和帶固 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種:測(cè)量帶的固有頻率(固有振動(dòng)的頻率)的技術(shù)；計(jì)算帶的張力的技術(shù)；以及計(jì)算用于帶的張力設(shè)定的固有頻率的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在帶傳動(dòng)裝置中張?jiān)O(shè)在帶輪之間來(lái)使用的帶，若在使用時(shí)未被施予適當(dāng)?shù)膹埩Γ瑒t帶輪旋轉(zhuǎn)力的傳遞效率會(huì)降低、帶本身的壽命會(huì)縮短。于是，迄今為止，在使用帶時(shí)會(huì)進(jìn)行張力檢查，在該張力檢查中，測(cè)量使用于帶傳動(dòng)裝置的帶的張力，并檢查該帶是否被施予適當(dāng)?shù)膹埩Α?br>[0003]由于聲波式帶張力測(cè)量裝置能夠以非接觸的方式簡(jiǎn)便地測(cè)量張力，因此在帶的張力檢查中經(jīng)常使用聲波式帶張力測(cè)量裝置。聲波式帶張力測(cè)量裝置以如下方式構(gòu)成，即，具備固有頻率測(cè)量裝置，該固有頻率測(cè)量裝置利用傳聲器檢測(cè)出起因于張?jiān)O(shè)在帶輪之間的帶被激振時(shí)的帶振動(dòng)而產(chǎn)生的聲波，并從利用該傳聲器檢測(cè)出的聲波來(lái)測(cè)量固有頻率，聲波式帶張力測(cè)量裝置按照規(guī)定的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算出與利用該固有頻率測(cè)量裝置測(cè)得的固有頻率相對(duì)應(yīng)的帶張力(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本公開(kāi)特許公報(bào)特開(kāi)平6-137932號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008]但是，就利用傳聲器進(jìn)行檢測(cè)的固有頻率測(cè)量裝置來(lái)說(shuō)，檢測(cè)出的聲波內(nèi)含有來(lái)自背景噪音的噪聲，由此，固有頻率的測(cè)量精度受該噪聲妨礙而容易降低。來(lái)自背景噪音的該噪聲特別是在高頻區(qū)域容易產(chǎn)生，因此當(dāng)帶振動(dòng)為高頻振動(dòng)時(shí)，測(cè)量精度就不佳。另一方面，當(dāng)帶振動(dòng)為低頻振動(dòng)時(shí)，則由于該振動(dòng)不容易被轉(zhuǎn)換為聲波，因此多無(wú)法利用傳聲器檢測(cè)出來(lái)。
[0009]基于這些情況，就利用傳聲器進(jìn)行檢測(cè)的固有頻率測(cè)量裝置來(lái)說(shuō)，能夠有效地進(jìn)行測(cè)量的高可靠性振動(dòng)頻率被限制在狹窄的范圍內(nèi)，當(dāng)作為測(cè)量對(duì)象的帶的振動(dòng)為高頻振動(dòng)或低頻振動(dòng)時(shí)，測(cè)量精度并不足夠。
[0010]此外，為了計(jì)算帶的張力，需要有帶的單位質(zhì)量的數(shù)據(jù)。帶有V型帶、同步帶等種類，相同種類的帶中也存在有非常多的類型。針對(duì)各種類的帶，為了預(yù)先存儲(chǔ)單位質(zhì)量或者是計(jì)算張力時(shí)的校正所使用的數(shù)據(jù)等，需要容量相當(dāng)大的存儲(chǔ)器。因此，如果要以一個(gè)裝置來(lái)進(jìn)行所有用于測(cè)量張力的處理，那么裝置的成本就會(huì)變高。
[0011]本發(fā)明的目的為:在廣范圍的頻率中高精度地測(cè)量帶的固有頻率，并且高精度而低成本地求取帶的張力。
[0012]用以解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
[0013]本發(fā)明的固有頻率測(cè)量裝置，在至少兩個(gè)帶輪上張?jiān)O(shè)有帶的帶傳動(dòng)裝置中，從對(duì)所述帶位于相鄰的帶輪之間的部分進(jìn)行激振時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)來(lái)測(cè)量所述帶的固有頻率，該固有頻率測(cè)量裝置具有:加速度傳感器，其安裝在所述帶的所述部分，并檢測(cè)來(lái)自于所述帶的振動(dòng)的加速度；以及測(cè)量器，其根據(jù)由所述加速度傳感器檢測(cè)出的加速度來(lái)測(cè)量所述帶的固有頻率。所述測(cè)量器將所述固有頻率發(fā)送至帶張力計(jì)算裝置，該帶張力計(jì)算裝置根據(jù)所述固有頻率進(jìn)行求取所述帶的張力的計(jì)算。
[0014]根據(jù)上述固有頻率測(cè)量裝置，由于是根據(jù)安裝在帶上的加速度傳感器檢測(cè)出的加速度來(lái)測(cè)量該帶的固有頻率，因此帶的振動(dòng)由加速度傳感器直接檢測(cè)出來(lái)。由此，測(cè)量結(jié)果不會(huì)像利用傳聲器的非接觸式固有頻率測(cè)量裝置那樣受到背景噪音等外部環(huán)境的妨礙，并且低頻振動(dòng)也能夠高精度地檢測(cè)出來(lái)，所以不管作為測(cè)量對(duì)象的帶的振動(dòng)是高頻振動(dòng)或低頻振動(dòng)，都能夠進(jìn)行高精度的測(cè)量。因此，能夠在廣范圍的頻率中高精度地測(cè)量帶的固有頻率。并且，固有頻率被發(fā)送至帶張力計(jì)算裝置，在帶張力計(jì)算裝置進(jìn)行張力的計(jì)算。由于能夠使用通用的計(jì)算裝置作為帶張力計(jì)算裝置，因此能夠使用低成本的固有頻率測(cè)量裝置高精度地求取帶的張力。
[0015]本發(fā)明的帶張力計(jì)算程序，其使計(jì)算機(jī)執(zhí)行:接收帶的跨距、以及所述帶的種類或類型的處理；從測(cè)量所述帶的固有頻率的固有頻率測(cè)量裝置接收所述固有頻率的處理；根據(jù)所述固有頻率、所述跨距、以及從存儲(chǔ)器讀出的所述帶的單位質(zhì)量，利用規(guī)定的計(jì)算式進(jìn)行求取所述帶的張力的計(jì)算的處理；以及使所述求得的張力顯示在顯示器的處理。當(dāng)所述跨距在與所述帶相對(duì)應(yīng)的規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，所述規(guī)定的計(jì)算式被校正為使得起因于所述帶的彎曲剛性的誤差變小。
[0016]根據(jù)上述帶張力計(jì)算程序，由于是從固有頻率測(cè)量裝置接收固有頻率來(lái)求取張力，因此能夠容易地求取帶的張力。并且，由于是進(jìn)行校正處理使起因于帶的彎曲剛性的誤差變小后再求取張力，因此能夠更正確地求取張力。由于在固有頻率測(cè)量裝置中不必進(jìn)行用于求取張力的計(jì)算，因此能夠使用低成本的固有頻率測(cè)量裝置。
[0017]本發(fā)明的帶固有頻率計(jì)算程序，其使計(jì)算機(jī)執(zhí)行:接收帶的目標(biāo)張力、所述帶的跨距、以及所述帶的種類或類型的處理；根據(jù)所述目標(biāo)張力、所述跨距、以及從存儲(chǔ)器讀出的所述帶的單位質(zhì)量，利用規(guī)定的計(jì)算式進(jìn)行求取所述帶的目標(biāo)固有頻率的計(jì)算的處理；使所述求得的目標(biāo)固有頻率顯示在顯示器的處理；以及將所述求得的目標(biāo)固有頻率發(fā)送至測(cè)量所述帶的固有頻率的固有頻率測(cè)量裝置的處理。當(dāng)所述跨距在與所述帶相對(duì)應(yīng)的規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，所述規(guī)定的計(jì)算式被校正為使得起因于所述帶的彎曲剛性的誤差變小。
[0018]根據(jù)上述帶固有頻率計(jì)算程序，由于進(jìn)行校正處理使起因于帶的彎曲剛性的誤差變小，因此能夠更正確地求取目標(biāo)固有頻率。由于將求得的目標(biāo)固有頻率發(fā)送至固有頻率測(cè)量裝置，因此能夠在固有頻率測(cè)量裝置上顯示目標(biāo)固有頻率。由此，帶的張力的設(shè)定變得容易進(jìn)行。由于在固有頻率測(cè)量裝置中不必進(jìn)行用于求取目標(biāo)固有頻率的計(jì)算，因此能夠使用低成本的固有頻率測(cè)量裝置。
[0019]本發(fā)明的帶張力計(jì)算方法，其特征在于:接收帶的跨距、以及所述帶的種類或類型；從測(cè)量所述帶的固有頻率的固有頻率測(cè)量裝置接收所述固有頻率；根據(jù)所述固有頻率、所述跨距、以及從存儲(chǔ)器讀出的所述帶的單位質(zhì)量，利用規(guī)定的計(jì)算式進(jìn)行求取所述帶的張力的計(jì)算；以及使所述求得的張力顯示在顯示器。當(dāng)所述跨距在與所述帶相對(duì)應(yīng)的規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，所述規(guī)定的計(jì)算式被校正為使得起因于所述帶的彎曲剛性的誤差變小。
[0020]根據(jù)上述帶張力計(jì)算方法，由于是從固有頻率測(cè)量裝置接收固有頻率來(lái)求取張力，因此能夠容易地求取帶的張力。并且，由于是進(jìn)行校正處理使起因于帶的彎曲剛性的誤差變小后再求取張力，因此能夠更正確地求取張力。由于在固有頻率測(cè)量裝置中不必進(jìn)行用于求取張力的計(jì)算，因此能夠使用低成本的固有頻率測(cè)量裝置。
[0021]本發(fā)明的帶固有頻率計(jì)算方法，其特征在于:接收帶的目標(biāo)張力、所述帶的跨距、以及所述帶的種類或類型；根據(jù)所述目標(biāo)張力、所述跨距、以及從存儲(chǔ)器讀出的所述帶的單位質(zhì)量，利用規(guī)定的計(jì)算式進(jìn)行求取所述帶的目標(biāo)固有頻率的計(jì)算；使所述求得的目標(biāo)固有頻率顯示在顯示器；以及將所述求得的目標(biāo)固有頻率發(fā)送至測(cè)量所述帶的固有頻率的固有頻率測(cè)量裝置。當(dāng)所述跨距在與所述帶相對(duì)應(yīng)的規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，所述規(guī)定的計(jì)算式被校正為使得起因于所述帶的彎曲剛性的誤差變小。
[0022]根據(jù)上述帶固有頻率計(jì)算方法，由于進(jìn)行校正處理使起因于帶的彎曲剛性的誤差變小，因此能夠更正確地求取目標(biāo)固有頻率。由于將求得的目標(biāo)固有頻率發(fā)送至固有頻率測(cè)量裝置，因此能夠在固有頻率測(cè)量裝置上顯示目標(biāo)固有頻率。由此，帶的張力的設(shè)定變得容易進(jìn)行。由于在固有頻率測(cè)量裝置中不必進(jìn)行用于求取目標(biāo)固有頻率的計(jì)算，因此能夠使用低成本的固有頻率測(cè)量裝置。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，由于帶的振動(dòng)是由加速度傳感器直接檢測(cè)出來(lái)的，因此能夠在廣范圍的頻率中高精度地測(cè)量帶的固有頻率。因?yàn)闇y(cè)量值等在固有頻率測(cè)量裝置與計(jì)算裝置之間傳輸，所以沒(méi)有必要在固有頻率測(cè)量裝置進(jìn)行求取張力的計(jì)算，能夠使用低成本的固有頻率測(cè)量裝置。因此，能夠高精度而低成本地求取帶的張力等。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的系統(tǒng)的概念圖。
[0026]圖2為示出帶傳動(dòng)裝置的例子的圖。
[0027]圖3為示出圖1的固有頻率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
[0028]圖4為流程圖，其示出根據(jù)圖3的固有頻率測(cè)量裝置進(jìn)行的帶的固有頻率的測(cè)量方法的例子。
[0029]圖5為曲線圖，其示出以圖3的固有頻率測(cè)量裝置測(cè)得的、來(lái)自于帶的振動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化的例子。
[0030]圖6為從比較長(zhǎng)時(shí)間地收集了加速度信號(hào)時(shí)的加速度數(shù)據(jù)求得的功率譜的例子。
[0031]圖7為從以圖3的固有頻率測(cè)量裝置收集的加速度數(shù)據(jù)求得的功率譜的例子。
[0032]圖8為示出圖1的計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
[0033]圖9為流程圖，其示出圖8的計(jì)算裝置中的處理的流程的例子。
[0034]圖10為說(shuō)明圖，其示出用于求取帶張力與固有頻率之間的關(guān)系的測(cè)量裝置的例子。
[0035]圖11為曲線圖，其對(duì)于某個(gè)類型的V型帶，示出跨距與測(cè)得的張力之間的關(guān)系的例子。
[0036]圖12為曲線圖，其示出與圖11的情況相對(duì)應(yīng)的、跨距與系數(shù)A之間的關(guān)系的例子。
[0037]圖13為曲線圖，其示出考慮到加速度傳感器質(zhì)量而求得的帶的固有頻率fS與帶的理論上的固有頻率fT之間的關(guān)系的例子。
[0038]圖14為曲線圖，其示出帶的單位質(zhì)量與系數(shù)B之間的關(guān)系的例子。
[0039]圖15為流程圖，其示出在圖8的計(jì)算裝置中進(jìn)行張力設(shè)定時(shí)的處理流程的例子。
[0040]圖16為流程圖，其示出在圖8的計(jì)算裝置中顯示帶單位質(zhì)量和建議張力時(shí)的處理流程的例子。
[0041]圖17為概念圖，其示出圖1的系統(tǒng)的其它例。
[0042]圖18為示出圖17的固有頻率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在附圖中以相同附圖標(biāo)記表示的構(gòu)件為相同或類似的構(gòu)件。附圖中的功能方框之間的實(shí)線表示電連接。
[0044]圖1為示出本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的系統(tǒng)的概念圖。圖1中的系統(tǒng)具有固有頻率測(cè)量裝置40和計(jì)算裝置10。該系統(tǒng)基本上按照下述方式運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0045]固有頻率測(cè)量裝置40經(jīng)由通信電纜49接收由安裝在帶上的加速度傳感器48檢測(cè)出的帶的振動(dòng)，并且以測(cè)量器30求取帶的固有頻率。測(cè)量器30例如通過(guò)無(wú)線的方式將求得的固有頻率發(fā)送到計(jì)算裝置10。計(jì)算裝置10從接收的固有頻率計(jì)算出帶的張力且顯示該張力。并且，也可以是計(jì)算裝置10將計(jì)算出的帶的張力發(fā)送到測(cè)量器30，測(cè)量器30顯示接收的帶的張力。也可以是計(jì)算裝置10將其它計(jì)算結(jié)果等發(fā)送到測(cè)量器30，測(cè)量器30顯示接收的信息。在通常情況下，固有頻率測(cè)量裝置40與計(jì)算裝置10之間利用電波通過(guò)無(wú)線的方式進(jìn)行通信。具體而言，使用藍(lán)牙、無(wú)線LAN(local area network:局域網(wǎng)絡(luò))等技術(shù)。
[0046]—固有頻率測(cè)量裝置一
[0047]圖2為示出帶傳動(dòng)裝置50的例子的圖。帶傳動(dòng)裝置50具有:至少兩個(gè)(在圖2所示的例子中為兩個(gè))帶輪52、54;以及作為測(cè)量對(duì)象的帶56。帶傳動(dòng)裝置50用于驅(qū)動(dòng)例如汽車的輔助機(jī)械。在像這樣的、帶56張?jiān)O(shè)于至少兩個(gè)帶輪52、54上的帶傳動(dòng)裝置50中，固有振動(dòng)測(cè)量裝置40從使用錘子或手指對(duì)帶56位于相鄰的帶輪52、54之間的部分進(jìn)行激振時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)來(lái)測(cè)量該帶56的固有頻率。
[0048]在帶56上安裝有加速度傳感器48，加速度傳感器48檢測(cè)來(lái)自帶56的振動(dòng)的加速度。加速度傳感器48與測(cè)量器30之間通過(guò)通信電纜49以有線的方式(例如通過(guò)USB (universal serial bus:通用串行總線))連接在一起。固有頻率測(cè)量裝置40根據(jù)由加速度傳感器48檢測(cè)出的加速度來(lái)測(cè)量帶56的固有頻率。利用固有頻率測(cè)量裝置40測(cè)得的固有頻率作為用來(lái)測(cè)量帶傳動(dòng)裝置50中的帶56的張力的信息使用。
[0049]在帶傳動(dòng)裝置50中，加速度傳感器48如圖2所示那樣裝設(shè)在帶56位于相