(57)【要約】【課題】  機械装置等から発生する音または振動の波形を判定する波形判定方法および波形異常検出装置を提供する。【解決手段】  ねじ山転造装置から発生する振動の振幅値Ｐを所定分割区間毎に小計し、これら小計値Ｐｓと１回のねじ山転造工程中の振幅値Ｐの合計値Ｐｔとの比から波形異常を検出する。そのため、少々の検出タイミングの狂いや細かな変動があっても波形を比較的正確に把握でき、効率よく波形を判定することができる。また、波形の異常を検出する時も、波形の比較回数が少なくて済み、短時間で効率よく、しかも比較的正確に異常判定をすることができる。さらに、異常判定を検査対象物の１工程中の振幅値の合計値Ｐｔと前記小計値Ｐｓとから波形係数Ｋｉを算出し、この波形係数Ｋｉにより波形異常を検出しているため、周囲温度の変動があっても、その影響を受けることなく、波形異常を検出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物から発生する音または振動を検出して、これを読み込み、その値Ｐを所定分割時間により区切られる分割区間毎に小計し、この小計値Ｐｓから音または振動の波形を判定するようにしたことを特徴とする音または振動の波形判定方法。
【請求項２】
検査対象物から発生する音または振動を検出して、これを読み込み、その値Ｐを所定分割時間により区切られる分割区間毎に小計し、この小計値Ｐｓとあらかじめ設定された異常判定条件とにより波形異常を検出するように構成したことを特徴とする波形異常検出装置。
【請求項３】
検査対象物の１工程中に検出される値Ｐの合計値Ｐｔに対する分割区間毎に検出される値Ｐの小計値Ｐｓの比を波形係数Ｋｉとして算出し、この波形係数Ｋｉにより波形異常を検出するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の波形異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械装置から発生する音や、ねじの頭部成形あるいはねじ山転造の際等に使用される工具の破損、取付け異常により発生する振動を検出してその波形を効率よく判定する波形判定方法および波形異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機械装置等の異常の有無を異常音または異常振動から検出する方法としては、各種開発されている。その一つに、再公表特許第WO００／７３０１８号に示すように検査対象物から検出した検出信号を所定周期で検出して各周期でのピークが発生する回数をカウントしてこのカウント値から波形を判定するとともに、このカウント値を所定の値と比較して波形異常を検出するようにした装置がある。
【０００３】
【特許文献１】再公表特許第WO００／７３０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の波形異常検出装置では、検出された音または振動の特徴点を知り、波形異常を検出することができるが、音または振動の波形を判定するには誤差の大きなものとなっており、この種の情報からは音または振動の波形が波形異常であるか否か検出するのは難しいものとなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題の解決を目的として本発明は、検査対象物から発生する音または振動を検出して、これを読み込み、その値を所定分割時間により区切られる分割区間毎に小計し、この小計値Ｐｓから音または振動の波形を判定するように構成されている。
【０００６】
また、本発明は検査対象物から発生する音または振動を検出して、これを読み込み、その値を所定分割時間により区切られる分割区間毎に小計し、この小計値Ｐｓとあらかじめ設定された異常判定条件とにより波形異常を検出するように構成されている。
【０００７】
さらに、本発明は検査対象物の１工程中に検出される値Ｐの合計値Ｐｔに対する分割区間毎に検出される値Ｐの小計値Ｐｓの比を波形係数Ｋｉとして算出し、この波形係数Ｋｉにより波形異常を検出するように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
そのため、本発明によれば、読み込んだ検出信号を所定分割区間毎に小計してこの小計値で波形を判定できるので、少々の検出タイミングの狂いや細かな変動があっても波形を比較的正確に把握でき、効率よく波形を判定することができる。また、波形の異常を検出する時も、波形の比較回数が少なくて済み、短時間で効率よく、しかも比較的正確に異常判定をすることができる。さらに、本発明は異常判定を検査対象物の１工程中に検出される値Ｐの合計値Ｐｔと分割区間毎の小計値Ｐｓとから波形係数Ｋｉを算出し、この波形係数Ｋｉにより波形異常を検出しているため、周囲温度の変動があっても、その影響を受けることなく、検出信号の波形異常を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は検査対象物の一例であるねじ山転造装置(図示せず)に付設される波形異常検出装置であり、ねじブランク（図示せず）にねじ山を転造する転造工具(図示せず)の振動を検出する振動センサ２を有している。この振動センサ２は転造工具の振動を検出すると、その検出信号がローパスフィルタ３、Ａ−Ｄ変換部４を介して制御部５に送られるように構成されている。この制御部５にはモード切替スイッチ(図示せず)およびテンキー部(図示せず)並びに操作開始スイッチ(図示せず)を備えた操作部６、各種情報を記憶する記憶部７およびＯＫ表示あるいはＮＧ表示をする表示部８が接続されている。
【００１０】
前記操作部６は、モード切替スイッチにより各種データを設定する設定モード選択信号、サンプリングデータを収集するサンプリングモード選択信号、あるいは検査モード選択信号等各種指令信号を出力するように構成されている。また、操作部６は設定モード選択時、ねじ山転造を開始してからねじ山転造が完了するまでの時間を複数の区間に分割する所定分割時間、サンプリングデータのサンプリング回数を設定するカウンタ(図示せず)の設定値、その他必要なデータがテンキー部から入力可能に構成されている。
【００１１】
前記記憶部７には、設定モード時に入力される分割時間並びにカウンタの設定値が、またサンプリングモード時には後記する基準波形係数Ｋｓが、さらに検査モード時には後記するピーク値Ｐ、小計値Ｐｓ、合計値Ｐｔ並びに波形係数Ｋｉが記憶されるように構成されている。
【００１２】
前記制御部５は、サンプリングモード時に操作開始スイッチからの操作開始信号を受けると、カウンタをリセットし（初期値＝１）、図２に示すように、
１）検出信号を読み込む。
２）検出フラグ＝１か否かを判断し、検出フラグ＝１である時、５）にジャンプする。
３）検出信号の振幅値Ｐがねじ山転造開始タイミングを示すレベルであるか否かを判断し、これがそのレベルに達してない時、１)に戻る。
４）検出フラグ＝１
５）検出信号の振幅値Ｐを記憶部に記憶する。
６）所定分割時間経過したか否かを判断し、所定分割時間が経過してない時、１）に戻る。
７）振幅値Ｐを合算して小計値Ｐｓを算出し、これを所定分割時間により区切られる分割区間毎に記憶する。
８）ねじ山の転造が終了したか否かを判定し、これが終了してない時、１)に戻る。
９）検出フラグ＝０
１０）各分割区間の小計値Ｐｓを合算して合計値Ｐｔを算出するとともに、各分割区間の小計値Ｐｓと合計値Ｐｔとから波形係数Ｋ＝Ｐｓ/Ｐｔを算出してこれを分割区間毎に記憶する。
１１）カウンタを+1インクリメントする。
１２）カウンタ値が設定値すなわちサンプリング回数に達したか否かを判定し、これがサンプリング回数に達してない時、１）に戻る。
１３）分割区間毎に波形係数Ｋの平均値を算出して基準波形係数Ｋｓを得て、これらを分割区間毎の異常判定条件として記憶部に記憶する。
１４）エンド。
となるように構成されている。
【００１３】
また、制御部５は、検査モード時、操作開始スイッチからの操作開始信号を受けると、図３に示すように、
１）検出信号を読み込む。
２）検出フラグ＝１か否かを判断し、検出フラグ＝１である時、５）にジャンプする。
３）検出信号の振幅値Ｐがねじ山転造開始タイミングを示すレベルであるか否かを判断し、これがそのレベルに達してない時、１)に戻る。
４）検出フラグ＝１
５）検出信号の振幅値Ｐを記憶部に記憶する。
６）所定分割時間経過したか否かを判断し、所定分割時間が経過してない時、１）に戻る。
７）検出信号の振幅値Ｐを合算して小計値Ｐｓを算出し、これを所定分割時間により区切られる分割区間毎に記憶する。
８）ねじ山の転造が終了したか否かを判定し、これが終了してない時、１)に戻る。
９）検出フラグ＝０
１０）各分割区間の小計値Ｐｓを合算して合計値Ｐｔを算出するとともに、各分割区間の小計値Ｐｓと合計値Ｐｔとから波形係数Ｋｉ＝Ｐｓ/Ｐｔを算出してこれを分割区間毎に記憶する。
１１）記憶部から異常判定条件として各分割区間の基準波形係数Ｋｓを呼出す。
１２）分割区間毎に基準波形係数Ｋｓと算出された各分割区間の波形係数Ｋｉとを比較し、両者に差がない時、波形は正常と判断され、ＯＫ表示指令信号を表示部に出力し、  １５)にジャンプする（この比較に際し、所定の幅を設けてもよい）。
１３）ねじ山転造装置停止指令信号を出力する。
１４）ＮＧ表示指令信号を表示部に出力する。
１５）エンド。
となるように構成されている。                          
【００１４】
上記波形異常検出装置では、検査開始前に操作部６で設定モードが選択され、１回のねじ山転造工程中に発生する振動を複数区間に分割する分割時間およびサンプリング回数を設定するカウンタの設定値がテンキー部から入力される。その後、操作部６でサンプリングモードが選択され、操作開始スイッチからの操作開始信号によりねじ山転造装置作動中の転造工具の振動が振動センサ２で検出される。振動センサ２の検出信号の振幅値Ｐがねじ山転造開始タイミングを示すレベルに達すると、このねじ山転造開始タイミングからその振幅値Ｐが記憶部７に記憶される。これが所定分割時間に達するまで繰り返された後、その振幅値Ｐが合算されて小計値Ｐｓが算出され、この小計値Ｐｓが所定分割時間により区切られる分割区間毎に記憶部７で記憶される。この小計値Ｐｓの算出が１回のねじ山転造工程が完了するまで繰り返された後、各分割区間の小計値Ｐｓが合算されて合計値Ｐｔが算出され、この合計値Ｐｔと各分割区間の小計値Ｐｓとから各波形係数Ｋが算出され、これらが記憶部７で記憶される。この作業がカウンタの設定回数すなわち所定サンプリング回数繰り返された後、各分割区間の波形係数Ｋの平均値が算出され、これらが分割区間毎に基準波形係数Ｋｓとして記憶される。
【００１５】
前記操作部６で検査モードが選択され、操作開始スイッチにより操作開始信号が出力されると、振動センサ２の検出信号が読み込まれる。この検出信号の振幅値Ｐがねじ山転造開始タイミングを示すレベルに達すると、検出信号の振幅値Ｐが記憶部７に記憶される（図４および図５参照）。この振幅値Ｐの検出が繰り返されて所定分割時間が経過すると、振幅値Ｐの小計値Ｐｓが算出され、これらが分割区間毎に一時記憶される（図６参照）。この時、検査開始タイミングが狂っていたり、振幅値Ｐに細かな変動があっても、これらが吸収される。その後、１回のねじ山転造が完了すると、一時記憶された各分割区間の小計値Ｐｓからその合計値Ｐｔおよび分割区間毎の波形係数Ｋｉ＝Ｐｓ/Ｐｔが算出される。続いて、あらかじめ記憶された各分割区間の波形異常判定条件となる基準波形係数Ｋｓが呼び出され、これらが前記波形係数Ｋｉと比較される。この時、両者に差がある時もしくは所定幅以上の差がある時には、波形異常と判断され、ＮＧ表示が表示部８でなされるとともに、ねじ山転造装置に停止指令信号が出力される。また、両者に差がない時もしくは所定幅内の差があるのみである時には、波形は同形状と判断され、ＯＫ表示が表示部８でなされる。
【００１６】
なお、本実施態様ではねじ山転造装置の転造工具の振動が検出されるように構成されているが、製造装置が発生する音を検出するように構成しても同様の効果がある。また、本実施態様では異常判定条件として波形係数が使用されているが、周囲の温度変化を無視できる場合、分割区間に発生する波形のピーク値が異常判定条件として使用されてもよい。さらに、本実施態様では検出信号は振幅ー時間の関数としているが、これを周波数スペクトルとしても同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のサンプリングモード時の動作を説明するフローチャートで            ある。
【図３】本発明の検査モード時の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明に係る検出信号の波形１を示す信号波形図である。
【図５】本発明に係る検出信号の別の波形２を示す信号波形図である。
【図６】本発明に係る波形の異常判定を説明するデータ表である。
【符号の説明】
【００１８】
１  波形異常検出装置
２  振動センサ
３  ローパスフィルタ
４  A／D変換部
５  制御部
６  操作部
７  記憶部
８  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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