(57)【要約】【課題】検査員の経験や感性に頼ることなく均質で、周囲ノイズ等の影響を受けない高精度の検査を行うことができる打撃検査装置を提供する。【解決手段】バネ部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃで弾性的に支持する支持板４４の上面に加速度計４５を載置してベース部材４２の表面に複数個配設するとともに、各加速度計４５の上端を燃料電池Ｔに当接させて支持し、かかる状態で燃料電池ＴをハンマＨで叩いて加振し、このときの振動の周波数、基準に対する位相及び振動モード等を健全な燃料電池Ｔのデータと比較することにより、両者の相関に基づき検査対象である燃料電池Ｔの良否を判定するものである。【選択図】　図７
2004037287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板であるベース部材の表面に複数個配設した弾性部材、各弾性部材で弾性的に支持する支持板及び各支持板の上面にそれぞれ載置した加速度計を有し、各加速度計上に検査対象物を載置するように構成したセンサ部と、
前記検査対象物をセンサ部の各加速度計に当接させて支持した状態でこの検査対象物をハンマー等で叩くことにより加振し、これにより得る各加速度計の出力信号を処理してその周波数特性、位相特性を検出するとともに、さらに場合により特定の周波数における振動モードを検出する信号処理手段と、
健全性が保証されている基準検査対象物を上述の如く加振した場合の前記周波数特性及び位相特性、又は周波数特性、位相特性及び振動モードに基づく基準データと、実測する検査対象物を同様に加振した場合の前記周波数特性及び位相特性、又は周波数特性、位相特性及び振動モードに基づく実測データとを比較し、両データの相関関係に基づき前記検査対象の良否を判定する判定手段とを有することを特徴とする打撃検査装置。
【請求項２】
平板であるベース部材の表面に複数個配設した弾性部材、各弾性部材で弾性的に支持する支持板及び各支持板の上面にそれぞれ載置した荷重計を有し、各荷重計上に検査対象物を載置するように構成したセンサ部と、
前記検査対象物をセンサ部の各荷重計に当接させて支持した状態でこの検査対象物をハンマー等で叩くことにより加振し、これにより得る各荷重計の出力信号を処理してその周波数特性、位相特性及び当該検査対象物の重量を検出するとともに、さらに場合により特定の周波数における振動モードを検出する信号処理手段と、
健全性が保証されている基準検査対象物を上述の如く加振した場合の前記周波数特性、位相特性及び重量、又は前記周波数特性、位相特性、重量及び振動モードに基づく基準データと、実測する検査対象物を同様に加振した場合の前記周波数特性、位相特性及び重量、又は前記周波数特性、位相特性、重量及び振動モードに基づく実測データとを比較し、両データの相関関係に基づき前記検査対象の良否を判定する判定手段とを有することを特徴とする打撃検査装置。
【請求項３】
〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する打撃検査装置において、
加速度計又は荷重計を配設する各位置に凹部を形成したベース部材と、
前記凹部に嵌入し得るように形成した小片であるベース片、このベース片の表面に配設した弾性部材、この弾性部材で弾性的に支持する支持板及びこの支持板の上面に載置した加速度計又は荷重計を具備したセンサユニットとを有することを特徴とする打撃検査装置。
【請求項４】
〔請求項１〕乃至〔請求項３〕の何れか一つに記載する打撃検査装置において、
加速度計又は荷重計の先端部は錐体となっており、この錐体の先端で検査対象物の下方からこの検査対象物に点接触して支持するように構成したことを特徴とする打撃検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は打撃検査装置に関し、特に燃料電池、コンクリート試験片等の欠陥を、これらを打撃した場合の振動に基づき検査する場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池は、銅板とリンプル材とを接着により積層した多層構造物であり、各層の接着不良等の欠陥を検査する必要がある。このため、従来、燃料電池等の検査対象物を検査するために、打撃検査が行われてきた。具体的には、検査対象物である燃料電池を作業台の上に置き、検査員が燃料電池をハンマで打撃し、その打撃音を聞くことによって良否を判定していた。
【０００３】
一方、特開昭６１−２３９６６号公報には、鋳物等の検査試料を打撃し、この打撃によって生じた音をマイクロフォンで収音してバンドパスフィルタに通し、バンドパスフィルタからの出力データに基づいて試料の良・不良ランクを判別する自動感応検査装置が開示されている。また、特開平６−３４４３０号公報には、自動車部品等から発生する評価すべき音をマイクロフォンで検出し、検出された音を感応検査によって予め得られているメンバシップ関数に基づいて評価する音質評価装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
検査員が燃料電池等を打撃して、その打撃音を判断する打撃検査では、欠陥判別の判断は個人の経験、感性等に頼るため、評価が定量的でなく、結果にばらつきが生じる等の問題がある。
【０００５】
一方、特開昭６１−２３９６６号公報及び特開平６−３４４３０号公報に記載された検査装置では、マイクロフォンによって打撃音を検出しているので、暗騒音等の周囲のノイズの影響で判定結果の精度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、検査員の経験や感性に頼ることなく均質で、周囲ノイズ等の影響を受けない高精度の検査を行うことができると同時に、汎用性にも優れる打撃検査装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の構成は次の点を特徴とする。
【０００８】
１）　平板であるベース部材の表面に複数個配設した弾性部材、各弾性部材で弾性的に支持する支持板及び各支持板の上面にそれぞれ載置した加速度計を有し、各加速度計上に検査対象物を載置するように構成したセンサ部と、
前記検査対象物をセンサ部の各加速度計に当接させて支持した状態でこの検査対象物をハンマー等で叩くことにより加振し、これにより得る各加速度計の出力信号を処理してその周波数特性、位相特性を検出するとともに、さらに場合により特定の周波数における振動モードを検出する信号処理手段と、
健全性が保証されている基準検査対象物を上述の如く加振した場合の前記周波数特性及び位相特性、又は周波数特性、位相特性及び振動モードに基づく基準データと、実測する検査対象物を同様に加振した場合の前記周波数特性及び位相特性、又は周波数特性、位相特性及び振動モードに基づく実測データとを比較し、両データの相関関係に基づき前記検査対象の良否を判定する判定手段とを有すること。
【０００９】
２）　平板であるベース部材の表面に複数個配設した弾性部材、各弾性部材で弾性的に支持する支持板及び各支持板の上面にそれぞれ載置した荷重計を有し、各荷重計上に検査対象物を載置するように構成したセンサ部と、
前記検査対象物をセンサ部の各荷重計に当接させて支持した状態でこの検査対象物をハンマー等で叩くことにより加振し、これにより得る各荷重計の出力信号を処理してその周波数特性、位相特性及び当該検査対象物の重量を検出するとともに、さらに場合により特定の周波数における振動モードを検出する信号処理手段と、
健全性が保証されている基準検査対象物を上述の如く加振した場合の前記周波数特性、位相特性及び重量、又は前記周波数特性、位相特性、重量及び振動モードに基づく基準データと、実測する検査対象物を同様に加振した場合の前記周波数特性、位相特性及び重量、又は前記周波数特性、位相特性、重量及び振動モードに基づく実測データとを比較し、両データの相関関係に基づき前記検査対象の良否を判定する判定手段とを有すること。
【００１０】
３）　上記１）又は２）に記載する打撃検査装置において、
加速度計又は荷重計を配設する各位置に凹部を形成したベース部材と、
前記凹部に嵌入し得るように形成した小片であるベース片、このベース片の表面に配設した弾性部材、この弾性部材で弾性的に支持する支持板及びこの支持板の上面に載置した加速度計又は荷重計を具備したセンサユニットとを有すること。
【００１１】
４）　上記１）乃至３）の何れか一つに記載する打撃検　査装置において、
加速度計又は荷重計の先端部は錐体となっており、この錐体の先端で検査対象物の下方からこの検査対象物に点接触して支持するように構成したこと。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態による打撃検査装置を示す斜視図である。この打撃検査装置１は、ベース部材２と、ベース部材２に設けられた弾性部分４と、弾性部分４の四隅及び中央に取付けられたセンサである５つの加速度計６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅと、加速度計６ａ乃至６ｅによって検出された信号を処理するための信号処理装置８とを有する。ベース部材２に設けられた弾性部分４は、ゴム板、スポンジ等の任意適当な弾性部材で構成される。弾性部材４の材質、厚さ等は検査対象物に応じて適宜選択する。５つの加速度計６ａ乃至６ｅは、それらの上に検査対象物を支持することができるように、弾性部分４に取付けられる。各加速度計６ａ乃至６ｅの配置及び個数は、適用に応じて任意に変更することができる。また、ベース部材２の弾性部分４以外の部分を省略して、ベース部材２全体が弾性部材で構成されても良い。
【００１４】
各加速度計６ａ乃至６ｅの出力は、信号処理装置８に接続されている。信号処理装置８は、加速度計６ａ乃至６ｅの出力信号を周波数分析するための周波数分析部１２と、周波数分析部１２の分析結果に基づいて検査対象物の欠陥の有無を判定する判別部１４と、判別部１４の判別結果を表示するための表示部１０とを有する。
【００１５】
ここで、図２乃至図４を参照して、上記第１の実施の形態に係る打撃検査装置１の作用をその使用態様とともに説明する。
【００１６】
図２は、上記打撃検査装置１を用いる打撃試験の態様を概念的に示す説明図である。まず、打撃検査装置１を作業机Ｄの上に設置し、検査対象物である燃料電池Ｔを、打撃検査装置１の弾性部分４に取付けられた各加速度計６の上に置く。検査対象物が各加速度計６上に支持されると、検査対象物の重量によって加速度計６を取付けた弾性部分４が一定量変形し、その位置で検査対象物が支持される。次いで、検査員は、燃料電池Ｔの所定の位置をハンマＨで打撃し、燃料電池Ｔを加振する。検査対象物を打撃する位置は、後述する卓越周波数が明確に検出できるように、適用に応じて検査対象物の隅部、中央部等、適当な位置に設定する。
【００１７】
加振により振動が励起された燃料電池Ｔは、各加速度計６の上で変形・振動する。例えば、燃料電池Ｔの加速度計６ａによって支持されている部分が下方に振動すると、加速度計６ａは燃料電池Ｔによって下方に押圧され、その力によって弾性部分４が変形し、加速度計６ａは下方に移動させられる。逆に、燃料電池Ｔが上方に振動すると、燃料電池Ｔの自重によって下方に変形していた弾性部分４がもとの形状に復元するので、加速度計６ａは弾性部分４によって燃料電池Ｔに押付けられる。好ましくは、弾性部分４の材質や厚さは、検査対象物の振動の全周期に亘って、加速度計６が検査対象物に接触した状態になるように選択する。このように、各加速度計６は、燃料電池Ｔの変形・振動に従って、燃料電池Ｔに当接したまま上下に振動する。各加速度計６の出力信号は、信号処理装置８に送られる。
【００１８】
図３（ａ）は実際の打撃試験を行う前に、健全な検査対象物の基準データを取得するために行う基準データ採取作業の際の信号処理のフローチャートであり、図３（ｂ）は実際の打撃試験を行う際の信号処理のフローチャートである。
【００１９】
基準データを取得する場合には、従来の打撃検査方法等によって欠陥がないことが確認されている燃料電池Ｔを打撃検査装置に載せ、打撃を行う。それ以外の点は、実際の打撃試験の手順と同様である。すなわち、健全な燃料電池Ｔを打撃することによって振動を発生させ、これに伴う５つの加速度計６ａ乃至６ｅによる振動の経時的な波形を検出する。
【００２０】
ステップＳ１では、信号処理装置８に内蔵された周波数分析部１２が、それらの時刻歴波形を取得する。
【００２１】
次いで、ステップＳ２では、周波数分析部１２が各時刻歴波形の周波数スペクトルを計算する。周波数スペクトルの計算には当業者には良く知られたＦＥＴ演算（高速フーリエ演算）等を使用することができる。
【００２２】
ステップＳ３では、各周波数スペクトルがピークを示す周波数である卓越周波数を抽出する。図４（ａ）乃至（ｅ）は、各加速度計６ａ乃至６ｅによってそれぞれ取得された時刻歴波形の周波数スペクトルである。ここで、加速度計６ａに図４（ａ）の特性が対応し、以下同様に加速度計６ｂに図４（ｂ）の特性が、加速度計６ｃに図４（ｃ）の特性が、加速度計６ｄに図４（ｄ）の特性がそれぞれ対応している。図４（ａ）乃至（ｄ）に示す燃料電池Ｔの四隅における周波数スペクトルには、約１７５０Ｈｚに卓越周波数があり、図４（ｅ）に示す燃料電池Ｔの中央における周波数スペクトルには、約３０００Ｈｚに卓越周波数がある。
【００２３】
ステップＳ４では、これらの卓越周波数が信号処理装置８に内蔵された判別部１４に基準データとして記憶される。かくして、基準データの取得処理を終了する。
【００２４】
このとき、好ましくは、検査対象物の質量と、弾性部分４のばね特性とによって規定される固有振動数（剛体モードの固有振動数）が、測定すべき卓越周波数よりも十分に低くなるように、弾性部分４の材質及び厚さを選択して打撃検査装置を構成する。
【００２５】
次に、図３（ｂ）を参照して、実際の打撃試験におけるデータ処理手順を説明する。実際の打撃試験では、まず、検査すべき燃料電池Ｔを打撃検査装置１に載せ、ハンマＨで打撃する。図３（ｂ）のステップＳ１１の打撃波形データの取得から、ステップＳ１３の卓越周波数の把握までの処理は、図３（ａ）のステップＳ１乃至Ｓ３と同様であるので説明を省略する。
【００２６】
次いで、ステップＳ１４では、図３（ａ）のステップＳ４で判別部１４に記憶させておいた基準データの卓越周波数と、ステップＳ１３で抽出された検査すべき燃料電池Ｔの卓越周波数が、判別部１４によって比較される。各周波数スペクトルの卓越周波数が一致した場合には、ステップＳ１５に進み、燃料電池Ｔに欠陥がない旨が表示部１０に表示される。
【００２７】
一方、各卓越周波数の何れか一つでも基準データと一致しない場合には、ステップＳ１６に進み、燃料電池Ｔに欠陥がある旨が表示される。一例として、接着不良等の欠陥がある燃料電池Ｔにおいては、１７５０Ｈｚに存在した卓越周波数が約１５００Ｈｚに低下し、３０００Ｈｚに存在した卓越周波数が約２３００Ｈｚに低下する。本形態では、１７５０Ｈｚの卓越周波数が１５５０Ｈｚ以下に、又は３０００Ｈｚの卓越周波数が２３５０Ｈｚ以下に低下した場合に欠陥ありと判定している。ただ、かかる判定方法、及び閾値とする周波数は、検査対象等に合わせて適宜決定し得る。
【００２８】
本形態の打撃検査装置によれば、検査員の経験や感性に頼ることなく、均質な検査結果を得ることができ、また、周囲ノイズが大きい環境下にあっても、精度良く検査を行うことができる。更に、検査対象物の振動を複数の加速度計で測定するので、局部的な検査対象物の欠陥も検出することができる。また、本形態によれば、一般に、加速度計を使用して行われている振動試験のように、検査対象物に加速度計を貼り付ける必要がなく、迅速に検査を行うことができる。
【００２９】
＜第２の実施の形態＞
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る打撃検査装置を説明する。同図に示すように、本形態に係る打撃検査装置２０は、図１に示す加速度計６ａ乃至６ｅの代りに、センサとして荷重計を使用し、ベース部材が弾性部分を有しない点で第１の実施の形態と異なっているが、他の大部分の構成は第１の実施の形態と同様である。そこで、図１と同一部分には同一番号を付し、作用、効果も含め、重複する説明は省略する。
【００３０】
図５に示すように、本形態に係る打撃検査装置２０は、ベース部材２２と、ベース部材２２の四隅及び中央に取付けられた５つの荷重計２４と、各荷重計２４に接続された信号処理装置８とを有する。
【００３１】
次に、当該第２の実施の形態の作用を説明する。まず、第１の実施の形態と同様に、各荷重計２４の上に検査対象物である燃料電池Ｔを置き、所定の位置をハンマで打撃する。打撃により、検査対象物に振動が励起され、燃料電池Ｔの一部が下方に振動・変形すると、その部分を支持している荷重計に作用する力が増大する。逆に、燃料電池Ｔの一部が上方に振動・変形すると、その部分を支持している荷重計に作用する力は減少し、最小でゼロになる場合もある。このようにして、検査対象物の振動に応じた時刻歴波形が荷重計によって検出される。
【００３２】
このとき、各荷重計２４が検査対象物を支持する位置は、荷重計２４及びベース部材２２の変形量分しか移動しないので、その移動量は非常に小さい。従って、検査対象物の振動振幅も、一般に第１の実施の形態の場合に比べ小さくなる。各荷重計２４によって検出された信号の処理は、第１の実施の形態と同様である。
【００３３】
本形態では、荷重変化により卓越周波数を把握するため、検査対象物をゴムやスポンジ等の弾性体で浮かせる必要がなく、重量の大きな検査対象物にも適用することができる。
【００３４】
＜第３の実施の形態＞
次に、図６（ａ）及び（ｂ）を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る打撃検査装置３０を説明する。第３の実施の形態による打撃検査装置３０は、検査対象物を、ベース部材３２に設けられた弾性部分３４に載せて支持し、検査対象物の振動を非接触センサで検出する点が、第１の実施の形態と異なる。だた、多くの部分で第１の実施の形態と同様であるので、第１の実施の形態と同一部分には同一番号を付し、作用、効果も含め、重複する説明は省略する。
【００３５】
図６（ａ）は第３の実施の形態に係る打撃検査装置３０を示す斜視図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のｂ−ｂ断面を示す。同図に示すように、打撃検査装置３０は、センサを取付けるための５つの凹部３８を設けたベース部材３２と、ベース部材３２に設けられた弾性部分３４と、各凹部３８の中に夫々取付けられた非接触式センサ３６と、各非接触式センサに接続された信号処理装置８とを有する。
【００３６】
ここで、非接触式センサ３６としては、適用に応じて、レーザ変位計、レーザ振動計、静電容量式変位計、渦電流式変位計等を使用することができる。ベース部材３２の上部に設けられた弾性部分３４は、スポンジ、又は柔軟なゴム等で構成され、凹部３８を形成するために刳り貫かれた部分を除く全面で検査対象物である燃料電池Ｔを支持するように構成されている。また、弾性部分３４の厚さ及び材質は、検査対象物を弾性部分の上に置いた際に、非接触式センサと検査対象物との間に所定の隙間ができるように決定する。
【００３７】
次に、本形態の作用を説明する。まず、検査すべき燃料電池Ｔを、ベース部材３２の弾性部分３４の上に載せる。このとき、燃料電池Ｔは、弾性部分３４が燃料電池Ｔの重量により所定量、変形した状態で支持される。次いで、燃料電池Ｔを打撃すると、燃料電池Ｔは弾性部分３４の上で変形・振動する。この振動により、燃料電池Ｔと非接触式センサ３６との間の距離が変形し、この変化に応じた信号が、各非接触式センサ３６によって検出される。信号処理装置８による信号処理手順は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３８】
本形態では、センサと検査対象物が接触していないので、センサの重量の影響やセンサが接触することによる影響を排除することができ、精度良く判別を行うことができる。また、本形態では、検査対象物のほぼ全面を弾性部分によって支持するので、検査対象物に作用する圧力が小さく、検査対象物を傷つけることがない。
【００３９】
＜第４の実施の形態＞
図７は本発明の第４の実施の形態に係る打撃検査装置を示す図で、（ａ）は検出対象を載置した状態で示すそのセンサ部の斜視図、（ｂ）はそのセンサ部のみを抽出して示す斜視図、（ｃ）はその一つのセンサを抽出して示す正面図である。同図に示すように、本形態に係る打撃検査装置４１は、平板であるベース部材４２の表面に分散して複数個（本形態では９個）配設したセンサ部Ｉを有する。このセンサ部Ｉは、ベース部材４２の表面に直立させて配設した弾性部材であるバネ部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃを有している。このバネ部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃは３個で一組をなし、その上端で円板状の支持板４４を下方から弾性的に支持している。本形態の場合のセンサである加速度計４５は、各支持板４４の上面に載置してあり、その先端部は錐体（円錐）となっており、この錐体の先端で検査対象物である燃料電池Ｔの下方からこの燃料電池Ｔに点接触して支持するように構成してある。ここで、前記錐体は、例えば円錐形状のキャップ４５ａを円筒体４５ｂである加速度計４５の本体に固着することにより容易に形成することができる。
【００４０】
本形態においては、図７（ｂ）に示すセンサ部Ｉの加速度計４５のキャップ４５ａに接触させて燃料電池Ｔを載置する。燃料電池Ｔを載置した状態を図７（ａ）に示す。かかる状態でハンマＨでこの燃料電池Ｔの所定位置を叩き、加振する。この結果、燃料電池Ｔは上下方向のみならず、左右方向にも揺れるが、３点支持のバネ部材４３ａ乃至４３ｃが前記揺れを吸収して燃料電池Ｔがベース板４２の面に平行に移動させる。この結果、加速度計４５は、キャップ４５ａによる点接触支持の効果と相俟って高精度に燃料電池Ｔに発生した振動による加速度を検出し得る。
【００４１】
各加速度計４５の出力信号は、信号処理系に送出されて所定の手順で処理される。図８は、本形態に係る信号処理系を示すブロック線図である。同図に示すように、各加速度計４５の出力信号Ｓ１　はそれぞれに対応して設けた各アンプ４６及びフィルタ４７を介して信号処理・判定部４８に入力される。同時に、ハンマＨの荷重計の出力信号Ｓ２　もアンプ４６及びフィルタ４７を介して信号処理・判定部４８に入力される。ここで、フィルタ４７は加速度計４５の出力信号から所定の周波数帯域の成分を抽出するバンドパスである。信号処理・判定部４８は、各入力信号を処理して検査対象である燃料電池Ｔの良否を判定するものであるが、例えばパーソナルコンピュータで好適に構成することができる。この信号処理・判定部４８における信号処理の具体的手順及び良否判定処理の具体的手順は次の通りである。
【００４２】
図９は上記信号処理・判定部４８におけるデータ処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、本形態においても、先ず健全性が保証されている検査対象物である基準の燃料電池ＴをハンマＨで叩いて加振し、このときの各加速度計４５の出力信号を分析する。すなわち、健全性が保証されている燃料電池Ｔを打撃する（ステップＳ２１参照。）とともに、これにより発生する打撃波形データを取得する（ステップＳ２２参照。）。次に、打撃波形データの周波数分析を行うが、本形態においては振動数の算出のみならず、位相の算出も行っている（ステップＳ２３参照。）。かかる位相関係も検査対象物である燃料電池Ｔの良否判定の要素として判定精度を向上させるためである。ちなみに、本形態ではハンマＨに作用する衝撃を検出すベくこのハンマＨに内蔵する荷重計の出力信号も同時に入力して処理しているので、これを基準とした各加速度計４５の出力信号の位相を検出することができる。なお、かかる位相関係は、ハンマＨに作用する衝撃波形を基準とする必要は、必ずしもない。例えば、加速度計４５の内の一つを基準センサとしてその出力信号に対する位相関係を算出するようにしても勿論、良い。この場合には、当然ハンマＨに作用する衝撃を検出する必要はない。
【００４３】
さらに、本形態では、加振による燃料電池Ｔの各部の振動の様子を表す振動モードも算出している（ステップＳ２４参照。）。ステップＳ２３、２４の処理で算出したデータは基準データとしてデータベース化される（ステップＳ２５参照。）。
【００４４】
上述の如く基準データをデータベース化した後、実際の検査対象となる燃料電池Ｔについて、同様の加振を行い、ステップＳ２１乃至２４と同様の処理により実測データを作成する（（ステップＳ２６参照。）乃至（ステップＳ２９参照。）。
【００４５】
その後、データベース化した基準データと実測データとを比較して（ステップＳ３０参照。）、一致する場合は、健全であると判定するとともに（ステップＳ３１参照。）、不一致の場合は、欠陥ありと判定する（ステップＳ３２参照。）。
【００４６】
図１０乃至図１２は、検査対象物である燃料電池Ｔのそれぞれ異なる打撃点をハンマＨで打撃して加振した場合に各加速度計４５の出力信号に基づき得られる周波数特性及び位相特性並びに振動モードを示す特性図である。各図において、左上から順に並べた９個の周波数特性及び位相特性が、図７（ｂ）に記載する左上から順に並べた加速度計４５の出力信号の分析結果にそれぞれ対応している。これらは健全性が保証されている燃料電池Ｔに基づく基準データである。また、図１０の上部に示す振動モードは、図中に矢印で示す打撃点を叩いたときの振動数Ｅ（Ｈｚ）に関する振動モードであり、各加速度計４５の位置に対応する燃料電池Ｔの各点が図中の白丸と黒丸で示す点の間を振動していることを示している。同一の打撃点を叩き、振動数Ｅ（Ｈｚ）に関して収集したデータに基づく振動モードは、燃料電池Ｔが健全であれば図１０のものと一致する。このように、位相とともに振動モードも良否判定の要素とすることで当該良否判定の精度が飛躍的に向上する。図１１及び図１２も図１０に準じた特性を示しているが、図１１の場合は、同図に矢印で示す打撃点を叩いたときの振動数Ｆ（Ｈｚ）に関する振動モードであり、図１２の場合は、同図に矢印で示す打撃点を叩いたときの振動数Ｇ（Ｈｚ）に関する振動モードである。
【００４７】
＜第５の実施の形態＞
図１３は本発明の第５の実施の形態に係る打撃検査装置を示す図で、（ａ）は検出対象を載置した状態で示すそのセンサ部の斜視図、（ｂ）はそのセンサユニットのみを抽出して示す斜視図である。同図に示すように、本形態に係る打撃検査装置５１は、図７に示す第４の実施の形態に係るセンサ部Ｉのバネ部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、支持板４４及び加速度計４５を、円板上の小片であるベース片５２上に集積してユニット化したものである。同時に、ベース部材５０には、その加速度計４５を配設する各位置に凹部５０ａを形成し、各凹部５０ａに前記ユニットのベース片５２を嵌入するように構成してある。かかるユニットの複数及びベース部材５０でセンサ部ＩＩを構成している。
【００４８】
したがって、本形態においては、凹部５０ａに嵌入するユニットの数を適宜選択することにより、検査対象物の大きさに応じた、打撃検査装置ＩＩを構成することができる。すなわち、大きさが異なる複数種類の燃料電池Ｔの打撃検査装置として共通化を図ることができる。なお、信号処理系等、その他の構成は前記第４の実施の形態と全く同一である。そこで、重複する説明は省略する。
【００４９】
＜第６の実施の形態＞
図１４は本発明の第６の実施の形態に係る打撃検査装置を示す図で、（ａ）は検出対象を載置した状態で示すそのセンサ部の斜視図、（ｂ）はそのセンサ部のみを抽出して示す斜視図、（ｃ）はその一つのセンサを抽出して示す正面図である。本形態に係る打撃検査装置６１はそのセンサ部　ＩＩＩのセンサを荷重計６５で構成した点だけが、第４及び第５の実施の形態と異なるだけである。そこで、第４及び第５の実施の形態と同一部分については同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００５０】
本形態によれば、センサとして荷重計６５を用いているので、検査対象物を叩いて得る振動波形の周波数、位相及び振動モードのみならず、検査対象物の重量も計測することができる。したがって、この重量も良否判定の要素とすることができる。
【００５１】
図１５は本形態に係る打撃検査装置６１におけるデータ処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、本形態は、検査対象物の重量も良否判定の要素としているので、健全データの収集及び検査データの収集の際にそれぞれ検査対象の重量算出の処理が追加されている（（ステップＳ３３、３４参照。）。したがって、基準データと実測データとは周波数、位相及び振動モードとともに、燃料電池Ｔの重量も要素として比較する（ステップＳ３５参照。）。他の処理内容及び手順は、第４及び第５の実施の形態と全く同様である。そこで、図１５中、図９と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００５２】
上記第４乃至第６の実施の形態では、周波数特性、位相特性とともに振動モードも良否判定のデータとして考慮する構成としたが、必ずしもこの様にする必要はない。十分な判定精度が得られる場合には、振動モードを判定要素から省くこともできる。ただ、振動モードも考慮した場合が、より良好な判定精度が保証されることについては論をまたない。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において、開示した実施の形態に種々の変更をすることができる。特に、本発明の打撃検査装置は、上記各実施の形態で例示した燃料電池以外にも、可搬性のある任意の検査対象物を検査することができる。また、検査の目的は必ずしも欠陥の発見である必要はなく、本発明の打撃検査装置を製品のランク付けや、選別に使用することもできる。さらに、加振は、必ずしもハンマによるインパクト加振である必要はなく、電動式の加振機等によるインパクト加振、ランダム加振等、任意の加振方法を採用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上実施の形態とともに具体的に説明した通り、〔請求項１〕に記載する発明は、平板であるベース部材の表面に複数個配設した弾性部材、各弾性部材で弾性的に支持する支持板及び各支持板の上面にそれぞれ載置した加速度計を有し、各加速度計上に検査対象物を載置するように構成したセンサ部と、前記検査対象物をセンサ部の各加速度計に当接させて支持した状態でこの検査対象物をハンマー等で叩くことにより加振し、これにより得る各加速度計の出力信号を処理してその周波数特性、位相特性を検出するとともに、さらに場合により特定の周波数における振動モードを検出する信号処理手段と、健全性が保証されている基準検査対象物を上述の如く加振した場合の前記周波数特性及び位相特性、又は周波数特性、位相特性及び振動モードに基づく基準データと、実測する検査対象物を同様に加振した場合の前記周波数特性及び位相特性、又は周波数特性、位相特性及び振動モードに基づく実測データとを比較し、両データの相関関係に基づき前記検査対象の良否を判定する判定手段とを有するので、
検査員の経験や感性に頼ることなく、均質な検査結果を得ることができるばかりでなく、周囲ノイズが大きい環境下にあっても、精度良く検査を行うことができる。
また、検査対象物の振動を複数の加速度計で測定するので、局部的な検査対象物の欠陥も検出することができる。さらに、各加速度計が個別に弾性支持されているので、検査対象物の振動に忠実に追従する振動波形を検出することができ、このことによっても検査対象物の良否判定の精度の向上を図ることができる。
さらに、本発明は、検査対象物の振動周波数のみならず、位相特性も良否判定の際の要素としているので、より確実に良否判定の精度を向上させることができる。加えて、振動モードも良否判定の要素とした場合には、飛躍的に良否判定の精度が向上する。
【００５５】
〔請求項２〕に記載する発明は、平板であるベース部材の表面に複数個配設した弾性部材、各弾性部材で弾性的に支持する支持板及び各支持板の上面にそれぞれ載置した荷重計を有し、各荷重計上に検査対象物を載置するように構成したセンサ部と、前記検査対象物をセンサ部の各荷重計に当接させて支持した状態でこの検査対象物をハンマー等で叩くことにより加振し、これにより得る各荷重計の出力信号を処理してその周波数特性、位相特性及び当該検査対象物の重量を検出するとともに、さらに場合により特定の周波数における振動モードを検出する信号処理手段と、健全性が保証されている基準検査対象物を上述の如く加振した場合の前記周波数特性、位相特性及び重量、又は前記周波数特性、位相特性、重量及び振動モードに基づく基準データと、実測する検査対象物を同様に加振した場合の前記周波数特性、位相特性及び重量、又は前記周波数特性、位相特性、重量及び振動モードに基づく実測データとを比較し、両データの相関関係に基づき前記検査対象の良否を判定する判定手段とを有するので、
〔請求項１〕に記載する発明の作用・効果に加え、検査対象物の重量も良否判定の要素とすることができるので、さらに判定精度を向上させることができる。
【００５６】
〔請求項３〕に記載する発明は、〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する打撃検査装置において、加速度計又は荷重計を配設する各位置に凹部を形成したベース部材と、前記凹部に嵌入し得るように形成した小片であるベース片、このベース片の表面に配設した弾性部材、この弾性部材で弾性的に支持する支持板及びこの支持板の上面に載置した加速度計又は荷重計を具備したセンサユニットとを有するので、
〔請求項１〕及び〔請求項２〕に記載する発明の作用・効果に加え、凹部に嵌入するユニットの数を適宜選択することにより、検査対象物の大きさに応じた、打撃検査装置を構成することができる。すなわち、大きさが異なる複数種類の検査対象物の打撃検査装置として共通化を図ることができる。
【００５７】
〔請求項４〕に記載する発明は、〔請求項１〕乃至〔請求項３〕の何れか一つに記載する打撃検　査装置において、加速度計又は荷重計の先端部は錐体となっており、この錐体の先端で検査対象物の下方からこの検査対象物に点接触して支持するように構成したので、
〔請求項１〕乃至〔請求項３〕に記載する発明の作用・効果に加え、検査対象物を下方から点で支持することができるので、その振動に忠実に追従して、高精度に検査対象物の振動波形を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る打撃検査装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す打撃検査装置による打撃検査の態様を概念的に示す説明図である。
【図３】図１に示す打撃検査装置におけるデータ処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す打撃検査装置によって測定された周波数スペクトルの一例を示す特性図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る打撃検査装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る打撃検査装置のを示す図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はそのｂ−ｂ線断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る打撃検査装置を示す図で、（ａ）は検出対象を載置した状態で示すそのセンサ部の斜視図、（ｂ）はそのセンサ部のみを抽出して示す斜視図、（ｃ）はその一つのセンサを抽出して示す正面図である。
【図８】図７に示す打撃検査装置の信号処理系を示すブロック線図である。
【図９】図７に示す打撃検査装置におけるデータ処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】検査対象物の第１の加振点を加振した場合に各加速度計の出力信号に基づき得られる周波数特性及び位相特性並びに振動モードを示す特性図である。
【図１１】検査対象物の第２の加振点を加振した場合に各加速度計の出力信号に基づき得られる周波数特性及び位相特性並びに振動モードを示す特性図である。
【図１２】検査対象物の第３の加振点を加振した場合に各加速度計の出力信号に基づき得られる周波数特性及び位相特性並びに振動モードを示す特性図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る打撃検査装置を示す図で、（ａ）は検出対象を載置した状態で示すその７ンサ部の斜視図、（ｂ）はそのセンサユニットのみを抽出して示す斜視図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態に係る打撃検査装置を示す図で、（ａ）は検出対象を載置した状態で示すそのセンサ部の斜視図、（ｂ）はそのセンサ部のみを抽出して示す斜視図、（ｃ）はその一つのセンサを抽出して示す正面図である。
【図１５】図１４に示す打撃検査装置におけるデータ処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｉ、ＩＩ、　ＩＩＩ　　　　センサ部
Ｈ　　　　ハンマ
Ｔ　　　　燃料電池
４１、５１、６１　　　　打撃検査装置
４２、５０　　　　ベース部材
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ　　　　バネ部材、　　　　　　　　　　　　　　　　４４　　　　支持板
４５　　　　加速度計
４５ａ　　　　キャップ
５２　　　　ベース片
６５　　　　荷重計
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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