JP3355310B2 - Tension measuring device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、2点間で支持され
たベルト等の帯状体の張力を測定する張力測定装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tension measuring device for measuring the tension of a belt such as a belt supported between two points.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、駆動側および従動側のプーリや
ローラ等の回転支持体に張設されたベルト等の帯状体
は、駆動側から従動側に駆動力を伝達する用途に使用さ
れたり、搬送物を載置して運搬する用途に使用される。
この際、帯状体の張力が過大であると、帯状体が早期に
磨耗して短命化する一方、帯状体の張力が過小である
と、帯状体が回転支持体に対して長手方向や幅方向にス
リップして回転支持体の駆動力(回転力)を効率良く伝
達できない。従って、帯状体の張設時や点検時において
は、帯状体が所定の張力範囲内で張設されているか否か
を検査することが必要になっており、近年においては、
帯状体が振動したときの固有振動数を基にして張力を測
定する方式の張力測定装置が多用されている。2. Description of the Related Art In general, belts such as belts stretched on rotating supports such as pulleys and rollers on a driving side and a driven side are used for transmitting driving force from a driving side to a driven side. It is used for placing and transporting a conveyed object.
At this time, if the tension of the band is excessive, the band is worn out early and the life is shortened. On the other hand, if the tension of the band is too small, the band is moved in the longitudinal direction and the width direction with respect to the rotating support. And the driving force (rotational force) of the rotating support cannot be transmitted efficiently. Therefore, at the time of stretching or inspection of the band, it is necessary to inspect whether or not the band is stretched within a predetermined tension range.
2. Description of the Related Art A tension measuring device of a type that measures tension based on a natural frequency when a band vibrates is widely used.
【0003】上記の張力測定装置は、固有振動数を正確
に得ることが張力の高精度な測定の実現にとって必要で
あるため、従来から固有振動数を正確に得るための各種
の構成が提案されている。例えば特公平7−11459
号公報には、帯状体であるベルトの表面側および裏面側
にトランスデューサをそれぞれ設置し、180°ずれた
位相でベルトの振動をそれぞれ検出した後、両振動を合
成することによりノイズ成分を除去しながら振動成分を
増幅する構成が提案されている。そして、この構成によ
れば、固有振動数の波形が大きな振幅となって抽出が簡
単になる結果、固有振動数を容易に求めることができ
る。Since it is necessary for the above-described tension measuring device to accurately obtain a natural frequency in order to realize a highly accurate measurement of tension, various configurations for accurately obtaining a natural frequency have been proposed. ing. For example, Japanese Patent Publication No. 7-11459
In the publication, transducers are respectively installed on the front side and the back side of the belt, which is a belt-shaped body, and after detecting the vibration of the belt with a phase shifted by 180 °, the noise component is removed by combining the two vibrations. A configuration for amplifying a vibration component while the vibration component has been proposed. According to this configuration, the waveform of the natural frequency has a large amplitude and the extraction is simplified, so that the natural frequency can be easily obtained.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、振動成分を増幅して固有振動数の波形を大
きな振幅にするだけの構成では、高精度に張力を測定し
ようとしたときに、測定結果を得るまでに長時間を要す
る場合が多くなるという問題がある。However, in a configuration in which the vibration component is amplified to increase the waveform of the natural frequency to a large amplitude as in the above-described conventional technique, when the tension is measured with high accuracy, There is a problem that it often takes a long time to obtain a measurement result.
【0005】即ち、ベルトに衝撃を加えて振動させた場
合には、振動を開始した直後はベルトが高調波成分や衝
撃成分を含んだ不規則な波形で振動しており、時間の経
過に伴って高調波成分等が減衰して徐々にベルトの固有
振動数の正弦波形で振動するようになる(図6(a)・
(b)参照)。従って、従来の構成においては、不規則
な波形を抽出して不正確な固有振動数を得ないようにす
るため、不規則な波形が減衰するまでの待機時間を実験
的や経験的に設定し、この待機時間が経過した後に、固
有振動数を得る処理を行うことが必要になる。ところ
が、この場合には、不規則な波形が確実に減衰するよう
に、待機時間を過剰に長く設定する傾向になるため、張
力の測定結果を得るまでに長時間を要することが多くな
る。That is, when the belt is vibrated by applying an impact, the belt vibrates in an irregular waveform including a harmonic component and an impact component immediately after the vibration is started, and the belt vibrates with time. As a result, harmonic components and the like are attenuated and gradually oscillate with a sinusoidal waveform of the natural frequency of the belt (FIG. 6A).
(B)). Therefore, in the conventional configuration, the waiting time until the irregular waveform is attenuated is set experimentally or empirically in order to extract the irregular waveform and not obtain an incorrect natural frequency. After the elapse of the standby time, it is necessary to perform processing for obtaining a natural frequency. However, in this case, the standby time tends to be set to be excessively long so as to surely attenuate the irregular waveform, so that it often takes a long time to obtain a tension measurement result.
【0006】そこで、特公平6−63825号公報に
は、上述の振動直後の不規則な波形と、固有振動数の規
則的な波形との違いに着目し、振動波形の1周期ごとの
波長が所定の変動範囲内において連続したときに、この
周波数を固有振動数とする構成が提案されている。そし
て、この構成によれば、予め待機時間を固定的に設定し
た場合よりも、待機時間を大幅に短縮することができ
る。ところが、この場合には、振動直後の不規則な波形
の形態によっては振動波形が略同一の周波数(周期)に
なる場合があるため、この場合における固有振動数の誤
検出により信頼性が不十分であるという問題がある。In view of the above, Japanese Patent Publication No. 63825/1994 focuses on the difference between the above-mentioned irregular waveform immediately after the vibration and the regular waveform of the natural frequency, and determines the wavelength of the vibration waveform for each period. A configuration has been proposed in which this frequency is used as a natural frequency when the frequency is continuous within a predetermined fluctuation range. According to this configuration, the standby time can be significantly reduced as compared with the case where the standby time is fixedly set in advance. However, in this case, the vibration waveform may have substantially the same frequency (period) depending on the shape of the irregular waveform immediately after the vibration, and thus the reliability is insufficient due to erroneous detection of the natural frequency in this case. There is a problem that is.
【0007】従って、本発明は、張力を十分に高い信頼
性でもって短時間のうちに測定することができる張力測
定装置を提供するものである。[0007] Accordingly, the present invention provides a tension measuring device capable of measuring tension in a short time with sufficiently high reliability.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、2点間に支持された帯状体を加
振したときの振動から固有振動数を求め、該固有振動数
を基にして張力を測定する張力測定装置において、前記
帯状体の振動を検出して波形信号を出力する振動検出手
段と、前記波形信号の立ち上がり周期と立ち下がり周期
とを、該波形信号の半周期ごとに交互に求める周期検出
手段と、交互に求められた前記立ち上がり周期と立ち下
がり周期との変動幅が所定範囲内において連続したとき
に、これら連続する交互に求められた周期の平均値を固
有振動数として求める固有振動数検出手段とを備えたこ
とを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to obtain a natural frequency from a vibration when a belt-like body supported between two points is vibrated, and obtain the natural frequency. In a tension measuring device for measuring a tension based on a number, a vibration detecting means for detecting a vibration of the band-like body and outputting a waveform signal, and a rising period and a falling period of the waveform signal, A cycle detecting means which is obtained alternately for every half cycle; and, when a variation width of the rising cycle and the falling cycle obtained alternately is continuous within a predetermined range, an average value of these successively obtained cycles. And a natural frequency detecting means for obtaining the natural frequency as a natural frequency.
【0009】上記の構成によれば、帯状体の振動を検出
した波形信号の交互に求められた立ち上がり周期と立ち
下がり周期とに基づいて固有振動数を求めるため、予め
待機時間を固定的に設定した場合よりも、固有振動数を
得るまでの待機時間を大幅に短縮することができ、結果
として張力を短時間で測定することができる。According to the above arrangement, the natural frequency is obtained based on the rising cycle and the falling cycle obtained alternately of the waveform signal obtained by detecting the vibration of the belt-like body, so that the standby time is fixedly set in advance. In this case, the waiting time for obtaining the natural frequency can be significantly reduced as compared with the case where the tension is obtained, and as a result, the tension can be measured in a short time.
【0010】さらに、帯状体が高調波成分や衝撃成分を
含んだ不規則な波形で振動しているときに、不規則な波
形の形態によっては振動波形が略同一の周波数(周期)
になる場合があるが、上記の構成によれば、立ち上がり
周期と立ち下がり周期とを半周期ごとに交互に求め、こ
れら交互に求められた周期の変動幅に基づいて固有振動
数を求めているため、波形信号の1周期ごとの変動幅を
基にして固有振動数を求める場合よりも高い信頼性でも
って固有振動数および張力を得ることができる。Further, when the band vibrates in an irregular waveform including a harmonic component and an impact component, the vibration waveform may have substantially the same frequency (period) depending on the form of the irregular waveform.
However, according to the above configuration, the rising cycle and the falling cycle are obtained alternately every half cycle, and the natural frequency is obtained based on the fluctuation width of these alternately obtained cycles. Therefore, the natural frequency and the tension can be obtained with higher reliability than when the natural frequency is obtained based on the fluctuation width of the waveform signal for each cycle.
【0011】請求項2の発明は、請求項1記載の張力測
定装置であって、前記固有振動数検出手段は、前記立ち
上がり周期と立ち下がり周期との変動幅が所定範囲内に
なったときに、これら周期の合計値を算出する周期加算
手段と、前記変動幅が所定範囲内で連続する回数を計数
して一致回数を求める計数手段と、前記合計値を一致回
数で除算して平均値を算出する平均値算出手段と、前記
一致回数が第1しきい値以上になったか否かを判定し、
第1しきい値以上になるまでは前記周期加算手段におけ
る合計値の算出のみを行わせ、第1しきい値以上になっ
たときに前記平均値算出手段における平均値の算出を行
わせる第1判定手段とを有していることを特徴としてい
る。According to a second aspect of the present invention, in the tension measuring device according to the first aspect, the natural frequency detecting means is provided when the fluctuation width between the rising period and the falling period falls within a predetermined range. A cycle addition means for calculating the total value of these cycles, a counting means for counting the number of times the variation width is continuous within a predetermined range to obtain the number of matches, and dividing the total value by the number of matches to obtain an average value. Means for calculating an average value, and determining whether the number of matches is equal to or greater than a first threshold value,
The first means is that only the total value is calculated by the period adding means until the average value is equal to or more than the first threshold value, and the average value is calculated by the average value calculating means when the average value is equal to or more than the first threshold value. And determining means.
【0012】上記の構成によれば、第1しきい値以上に
なるまでは平均値算出手段における平均値の算出を行わ
ないようにすることによって、立ち上がり周期と立ち下
がり周期とが偶然に一致した場合における無駄な計算処
理を防止することができるため、結果として張力測定装
置の処理能力を高めることができる。According to the above arrangement, the average value is not calculated by the average value calculating means until the average value becomes equal to or larger than the first threshold value, so that the rising period coincides with the falling period accidentally. Since unnecessary calculation processing in such a case can be prevented, the processing capacity of the tension measuring device can be increased as a result.
【0013】請求項3の発明は、請求項2記載の張力測
定装置であって、前記固有振動数検出手段は、さらに、
前記一致回数が第2しきい値以上になったか否かを判定
し、第2しきい値以上になるまでは前記平均値算出手段
における平均値の算出を継続させ、第2しきい値以上に
なったときに前記平均値を固有振動数とする第2判定手
段を有していることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the tension measuring device according to the second aspect, the natural frequency detecting means further comprises:
It is determined whether or not the number of matches is equal to or greater than a second threshold. Until the number of matches is equal to or greater than the second threshold, calculation of the average value by the average value calculator is continued. In this case, there is provided a second judging means for setting the average value to a natural frequency when it becomes true.
【0014】上記の構成によれば、所定範囲内の変動幅
が第2しきい値以上の回数を連続したときに、これら周
期の平均値を固有振動数とするため、より高い信頼性で
固有振動数および張力を求めることができる。According to the above configuration, when the fluctuation range within the predetermined range is equal to or greater than the second threshold value, the average value of these periods is used as the natural frequency. The frequency and tension can be determined.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1ないし
図9に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る張
力測定装置は、図1に示すように、トランスデューサ4
と、トランスデューサ4に接続された信号処理部20
と、信号処理部20に接続されたデータ処理部11と、
各種のスイッチ類を備えた図示しない操作部と、張力T
等を表示するLCD装置等の表示装置19とを一体的に
備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a tension measuring device according to the present embodiment
And the signal processing unit 20 connected to the transducer 4
A data processing unit 11 connected to the signal processing unit 20;
An operation unit (not shown) including various switches and a tension T
And a display device 19 such as an LCD device for displaying the same.
【0016】上記のトランスデューサ4は、図示しない
筐体に対して固定的または信号ケーブルを介して移動自
在に設けられており、駆動プーリ1および従動プーリ2
の2点間に張設されたベルト3の表面に対向配置された
ときに、ベルト3の振動により生じる音波を電気的な波
形信号aに変換して出力するようになっている。The transducer 4 is fixedly mounted on a housing (not shown) or movably via a signal cable, and includes a driving pulley 1 and a driven pulley 2.
When placed opposite to the surface of the belt 3 stretched between the two points, the sound wave generated by the vibration of the belt 3 is converted into an electric waveform signal a and output.
【0017】上記のトランスデューサ4は、信号処理部
20のフィルタ回路5に接続されている。フィルタ回路
5は、振動信号a中に含まれるノイズ成分を除去するよ
うに構成されている。そして、フィルタ回路5は、振動
信号aを波形成形して矩形波状のコンパレータ信号bを
出力するコンパレータ回路6に接続されており、コンパ
レータ回路6は、コンパレータ信号bの立ち上がり部分
および立ち下がり部分を検出してエッジ信号cを出力す
る微分回路等を含んだエッジ検出回路7に接続されてい
る。The transducer 4 is connected to the filter circuit 5 of the signal processing section 20. The filter circuit 5 is configured to remove a noise component included in the vibration signal a. The filter circuit 5 is connected to a comparator circuit 6 for shaping the waveform of the vibration signal a and outputting a comparator signal b having a rectangular waveform. The comparator circuit 6 detects a rising portion and a falling portion of the comparator signal b. And is connected to an edge detection circuit 7 including a differentiating circuit for outputting an edge signal c.
【0018】上記のエッジ検出回路7は、遅延回路8と
ラッチ回路9とデータ処理部11とに接続されている。
遅延回路8は、エッジ信号cが入力されてから遅延時間
Taの経過後に遅延信号dをカウンタ回路10に出力す
るように構成されている。カウンタ回路10は、クロッ
ク信号CLKの入力周期(例えば0.01ms)でカウ
ント値を繰り上げると共に、遅延信号dが入力される毎
にカウント値をゼロクリアするように構成されている。
そして、カウンタ回路10は、ラッチ回路9に接続され
ており、ラッチ回路9は、上述のエッジ検出回路7から
のエッジ信号cの入力タイミングでカウンタ回路10か
らのカウント信号e(カウント値)を取り込んでラッチ
信号fとして保持し、データ処理部11からの処理完了
信号gの入力タイミングで保持状態を解除するように構
成されている。The edge detection circuit 7 is connected to the delay circuit 8, the latch circuit 9, and the data processing unit 11.
The delay circuit 8 is configured to output the delay signal d to the counter circuit 10 after a lapse of the delay time Ta from the input of the edge signal c. The counter circuit 10 is configured to increment the count value in the input cycle of the clock signal CLK (for example, 0.01 ms) and to clear the count value to zero every time the delay signal d is input.
The counter circuit 10 is connected to the latch circuit 9, and the latch circuit 9 takes in the count signal e (count value) from the counter circuit 10 at the input timing of the edge signal c from the edge detection circuit 7 described above. And holds the latched signal f, and releases the held state at the input timing of the processing completion signal g from the data processing unit 11.
【0019】上記のデータ処理部11は、上述のラッチ
回路9やエッジ検出回路7、図示しない測定開始スイッ
チ等の操作部に接続されたI/O部12と、張力算出ル
ーチン等の各種の制御プログラムを格納した記憶部13
と、制御プログラムを実行する演算部14と、プリンタ
装置18に接続可能なプリンタ用IF部15と、表示装
置19に接続された表示用IF部16と、これら各部1
2〜16を相互に接続する信号バス17とを有してい
る。そして、データ処理部11は、図3の張力算出ルー
チンを演算部14において実行することによって、後述
する動作により固有振動数Fを求め、この固有振動数F
を基にして張力Tを求めてプリンタ装置18や表示装置
19に出力するようになっている。The data processing section 11 includes an I / O section 12 connected to an operation section such as the latch circuit 9 and the edge detection circuit 7 and a measurement start switch (not shown), and various controls such as a tension calculation routine. Storage unit 13 storing a program
An operation unit 14 for executing a control program; a printer IF unit 15 connectable to a printer device 18; a display IF unit 16 connected to a display device 19;
And a signal bus 17 for interconnecting 2-16. Then, the data processing unit 11 executes the tension calculation routine of FIG. 3 in the calculation unit 14 to obtain a natural frequency F by an operation described later, and this natural frequency F
Is calculated based on the calculated tension T and output to the printer device 18 and the display device 19.
【0020】上記の構成において、張力測定装置の動作
について説明する。張力測定装置の電源をON状態にす
る等の操作が行われることによって、演算部14が図3
の張力算出ルーチンを実行すると、先ず、オペレータに
対して初期値の入力を促すように、その旨を表示装置1
9に画面表示し、初期値の入力を受け付け可能な状態に
する(S1)。この後、オペレータにより測定対象とな
るベルト3のベルト線密度Aや軸間距離L等の初期値が
入力されると、これらの初期値を記憶部13に格納した
後、固有振動数決定処理を行う(S2)。In the above configuration, the operation of the tension measuring device will be described. By performing an operation such as turning on the power supply of the tension measuring device, the arithmetic unit 14 performs the operation shown in FIG.
When the tension calculation routine is executed, the display device 1 first informs the operator to input an initial value.
9 is displayed on the screen 9 so that input of an initial value can be accepted (S1). Thereafter, when the operator inputs initial values such as the belt linear density A and the inter-axis distance L of the belt 3 to be measured, the initial values are stored in the storage unit 13, and the natural frequency determination process is performed. Perform (S2).
【0021】即ち、図4に示すように、各種のパラメー
タ(立ち上がり周期Ti、立ち下がり周期Ti’等)を
初期設定した後(S11)、オペレータがベルト3に衝
撃を加えて振動させたことを検知するため、図示しない
測定開始スイッチからの測定開始指令の入力を受け付け
る(S12)。この後、測定開始指令の入力によって、
オペレータがベルト3を振動させたと判断すると、I/
O部12における入力状態を監視する。That is, as shown in FIG. 4, after initial setting of various parameters (rise cycle Ti, fall cycle Ti ', etc.) (S11), it is confirmed that the operator applied a shock to the belt 3 and caused it to vibrate. For detection, an input of a measurement start command from a measurement start switch (not shown) is received (S12). After that, by inputting the measurement start command,
When the operator determines that the belt 3 has been vibrated, I /
The input state in the O section 12 is monitored.
【0022】この際、I/O部12の上流側に位置する
信号処理部20においては、オペレータによりベルト3
が加振されることによって、以下のように動作してい
る。先ず、ベルト3の振動により発生した音波がトラン
スデューサ4に受信され、トランスデューサ4において
電気的な波形信号aに変換される(図2(a))。そし
て、波形信号aがフィルタ回路5でノイズ成分を除去さ
れた後、コンパレータ回路6で所定のしきい値と比較さ
れ、しきい値以上の部分がハイレベル、しきい値未満の
部分がローレベルとなる矩形波状のコンパレータ信号b
に波形形成される(図2(b))。この後、コンパレー
タ信号bがエッジ検出回路7に入力され、立ち上がり部
分および立ち下がり部分が検出されて単パルス状のエッ
ジ信号cにされる(図2(c))。At this time, in the signal processing unit 20 located on the upstream side of the I / O unit 12, the belt 3 is operated by an operator.
Is operated as follows by being excited. First, a sound wave generated by the vibration of the belt 3 is received by the transducer 4 and converted into an electrical waveform signal a by the transducer 4 (FIG. 2A). Then, after the noise component is removed from the waveform signal a by the filter circuit 5, the comparator circuit 6 compares the waveform signal a with a predetermined threshold value. A rectangular comparator signal b
(FIG. 2B). Thereafter, the comparator signal b is input to the edge detection circuit 7, and the rising and falling portions are detected and converted into a single-pulse edge signal c (FIG. 2 (c)).
【0023】上記のエッジ信号cは、遅延回路8、ラッ
チ回路9およびI/O部12にそれぞれ出力される。遅
延回路8においては、エッジ信号cの入力時点から遅延
時間Taの経過後に遅延信号dをカウンタ回路10に出
力することによって(図2(d))、カウンタ回路10
のカウント値をゼロクリアさせる。また、カウンタ回路
10においては、遅延信号dの入力でゼロクリアされる
ごとに、カウント値を“0”からクロック信号CLKの
周期で繰り上げながらカウント信号eとして出力する
(図2(e))。一方、ラッチ回路9においては、エッ
ジ信号cが入力されるごとに、カウンタ回路10からの
カウント信号e(カウント値)を取り込んで保持し、こ
のカウント値をラッチ信号fとしてI/O部12に出力
する(図2(f))。The edge signal c is output to the delay circuit 8, the latch circuit 9, and the I / O unit 12, respectively. The delay circuit 8 outputs the delay signal d to the counter circuit 10 after the elapse of the delay time Ta from the input time of the edge signal c (FIG. 2 (d)).
Clear the count value to zero. The counter circuit 10 outputs the count value as a count signal e while incrementing the count value from "0" in the cycle of the clock signal CLK each time the delay signal d is cleared to zero (FIG. 2 (e)). On the other hand, the latch circuit 9 captures and holds the count signal e (count value) from the counter circuit 10 every time the edge signal c is input, and stores the count value as the latch signal f in the I / O unit 12. Output (FIG. 2 (f)).
【0024】このような動作によりエッジ信号cがI/
O部12に入力されたことを検知すると、I/O部12
を介してラッチ信号fのカウント値(例えばt1)を取
り込み、このカウント値を第1パルス幅t1に代入する
(S13)。この後、次のエッジ信号cの入力タイミン
グでI/O部12を介してラッチ信号fのカウント値
(例えばt2)を取り込み、このカウント値を第2パル
ス幅t2に代入する(S14)。By such an operation, the edge signal c is changed to I /
When the input to the O section 12 is detected, the I / O section 12
Then, the count value (for example, t1) of the latch signal f is fetched via, and this count value is substituted for the first pulse width t1 (S13). Thereafter, at the input timing of the next edge signal c, the count value (for example, t2) of the latch signal f is fetched via the I / O unit 12, and this count value is substituted for the second pulse width t2 (S14).
【0025】次に、第1パルス幅t1と第2パルス幅t
2とを加算することにより立ち上がり周期Ti(=t1
+t2)を算出し、この周期Tiに遅延時間Ta分の補
正を行って算出値Twを求める(S15)。そして、こ
の算出値Twを用いて固有振動数Fを求めるように後述
の固有振動数判定処理を実行する(S16)。この後、
完了フラグKの状態を確認することによって、固有振動
数判定処理により固有振動数Fが得られたか否かを判定
し(S17)、固有振動数Fが得られた場合には(S1
7,YES)、本ルーチンを終了してメインルーチンで
ある張力算出ルーチンにリターンする。Next, the first pulse width t1 and the second pulse width t
2 and the rising period Ti (= t1
+ T2), and the period Ti is corrected by the delay time Ta to obtain a calculated value Tw (S15). Then, a natural frequency determination process described later is executed so as to obtain the natural frequency F using the calculated value Tw (S16). After this,
By checking the state of the completion flag K, it is determined whether or not the natural frequency F has been obtained by the natural frequency determination processing (S17). If the natural frequency F has been obtained (S1).
7, YES), terminates this routine, and returns to the tension calculation routine which is the main routine.
【0026】一方、固有振動数Fが得られなかった場合
には(S17,NO)、第2パルス幅t2のカウント値
を第1パルス幅t1に置き換え(S18)、次のエッジ
信号cの入力タイミングでI/O部12を介してラッチ
信号fのカウント値(例えばt3)を取り込み、このカ
ウント値を第2パルス幅t2に代入する(S19)。そ
して、第1パルス幅t1と第2パルス幅t2とを加算す
ることにより立ち下がり周期Ti’(=t1+t2)を
算出し、この周期Ti’に遅延時間Ta分の補正を行っ
て算出値Twを求めた後(S20)、この算出値Twを
用いて固有振動数Fを求めるように後述の固有振動数判
定処理を実行する(S16)。この後、完了フラグKの
状態を確認することによって、固有振動数判定処理によ
り固有振動数Fが得られたか否かを判定し(S22)、
固有振動数Fが得られた場合には(S22,YES)、
本ルーチンを終了して張力算出ルーチンにリターンす
る。On the other hand, if the natural frequency F cannot be obtained (S17, NO), the count value of the second pulse width t2 is replaced with the first pulse width t1 (S18), and the next edge signal c is input. At a timing, the count value (for example, t3) of the latch signal f is fetched via the I / O unit 12, and this count value is substituted for the second pulse width t2 (S19). Then, the falling period Ti ′ (= t1 + t2) is calculated by adding the first pulse width t1 and the second pulse width t2, and the calculated value Tw is calculated by correcting the period Ti ′ by the delay time Ta. After the calculation (S20), a natural frequency determination process described later is executed so as to obtain the natural frequency F using the calculated value Tw (S16). Thereafter, by checking the state of the completion flag K, it is determined whether or not the natural frequency F has been obtained by the natural frequency determination processing (S22).
If the natural frequency F is obtained (S22, YES),
This routine is terminated and the routine returns to the tension calculation routine.
【0027】一方、固有振動数Fが得られなかった場合
には(S22,NO)、第2パルス幅t2のカウント値
を第1パルス幅t1に置き換え(S23)、周期計数値
iを“1”繰り上げた後(S24)、上述のS14から
再実行する。On the other hand, when the natural frequency F is not obtained (S22, NO), the count value of the second pulse width t2 is replaced with the first pulse width t1 (S23), and the cycle count value i is set to "1". "After moving up (S24), the process is repeated from S14.
【0028】これにより、S14〜S24が繰り返して
実行されることによって、例えば図6(a)・(b)に
示すように、ベルト3の振動により波形信号aが連続的
に生じている場合において、立ち上がり周期Ti(t1
+t2,t3+t4,・・・)と、立ち下がり周期T
i’(t2+t3,t4+t5,・・・)とが交互に波
形信号aの半波長(半周期)ごとに順に求められ、各周
期Ti・Ti’が求められるごとに固有振動数判定処理
(S16・S21)が実行されることになる。Thus, by repeatedly executing S14 to S24, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B, when the waveform signal a is continuously generated by the vibration of the belt 3, , The rising period Ti (t1
+ T2, t3 + t4,...) And the falling period T
i ′ (t2 + t3, t4 + t5,...) are alternately obtained for each half wavelength (half cycle) of the waveform signal a, and the natural frequency determination processing (S16. S21) will be executed.
【0029】次に、固有振動数判定処理(S16・S2
1)の動作について、図6(a)・(b)の波形信号a
等の説明図と、図7および図8の波形信号aのパルス幅
等の説明図とを用いて詳細に説明する。Next, the natural frequency determination processing (S16 / S2)
Regarding the operation of 1), the waveform signal a shown in FIGS.
This will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8 and the explanatory diagrams of the pulse width of the waveform signal a in FIG. 7 and FIG.
【0030】尚、図7および図8の説明図は、図6
(a)・(b)の波形信号aの振動初期(T1・T
1’)から安定状態(T39・T39’)になるまでの
一連の振動状態をデータ処理する過程を示したものであ
り、具体的には、上述の固有振動数決定ルーチンの実行
時における各パルス幅に対する立ち上がり周期Tiと立
ち下がり周期Ti’、これら両周期Ti・Ti’間にお
ける一致回数C、両周期Ti・Ti’が一致したときの
周期Ti・Ti’の合計値Tg、および合計値Tgを一
致回数Cで除算した周期平均値Thとを示したものであ
る。FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams of FIG.
(A) and (b) the initial vibration of the waveform signal a (T1 · T
It shows a process of data processing of a series of vibration states from 1 ′) to a stable state (T39 · T39 ′). Specifically, each pulse at the time of execution of the above-described natural frequency determination routine is shown. The rising period Ti and the falling period Ti 'with respect to the width, the number of matches C between these two periods Ti.Ti', the total value Tg of the periods Ti.Ti 'when both periods Ti.Ti' match, and the total value Tg Is divided by the number of coincidences C with the cycle average value Th.
【0031】上記のようにして立ち上がり周期Tiや立
ち下がり周期Ti’を求めると、固有振動数判定処理
(S16・S21)を行うため、図5の固有振動数判定
ルーチンを実行する。When the rise period Ti and the fall period Ti 'are obtained as described above, the natural frequency determination routine shown in FIG. 5 is executed to perform the natural frequency determination process (S16 and S21).
【0032】先ず、図5に示すように、合計値Tgに対
して図4のS15やS20で求めた算出値Twを加算す
ることによって、新たな合計値Tgを算出する(S3
1)。この後、立ち上がり周期Tiと立ち下がり周期T
i’との差分の絶対値が例えば50ms等の時間しきい
値Ts以下であるか否かを判定する(S32)。時間し
きい値Ts以下でない場合には(S32,NO)、両周
期Ti・Ti’間の変動幅が大きいため、高調波成分や
衝撃成分を含んだ不規則な波形でベルト3が振動してい
ると判断し、一致回数Cに“1”を設定すると共に合計
値Tgに“0”を設定する(S33)。そして、完了フ
ラグKに“0”を設定した後(S34)、次の立ち上が
り周期Tiまたは立ち下がり周期Ti’の算出値Twを
取り込むように固有振動決定ルーチンにリターンする。First, as shown in FIG. 5, a new total value Tg is calculated by adding the calculated value Tw obtained in S15 or S20 of FIG. 4 to the total value Tg (S3).
1). Thereafter, the rising period Ti and the falling period T
It is determined whether or not the absolute value of the difference from i ′ is equal to or less than a time threshold Ts such as 50 ms (S32). If not less than the time threshold value Ts (S32, NO), the fluctuation width between the two periods Ti and Ti 'is large, so that the belt 3 vibrates in an irregular waveform including a harmonic component and an impact component. It is determined that there is, and the number of matches C is set to “1” and the total value Tg is set to “0” (S33). After the completion flag K is set to "0" (S34), the process returns to the natural vibration determination routine so as to capture the calculated value Tw of the next rising period Ti or falling period Ti '.
【0033】これにより、図7に示すように、例えば周
期計数値iが1〜7の期間(T1〜T7)においては、
立ち上がり周期Tiおよび立ち下がり周期Ti’間の変
動幅が大きなものになっているため、一致回数Cが1に
なると共に、合計値Tgが立ち上がり周期Tiか立ち下
がり周期Ti’の何れかの値になる。Thus, as shown in FIG. 7, for example, in a period (T1 to T7) in which the cycle count value i is 1 to 7,
Since the fluctuation width between the rising period Ti and the falling period Ti 'is large, the number of matches C becomes 1 and the total value Tg becomes one of the rising period Ti and the falling period Ti'. Become.
【0034】一方、時間しきい値Ts以下である場合に
は(S32,YES)、両周期Ti・Ti’が略一致し
ているため、振動が安定したと判断し、一致回数Cに
“1”を加算する(S11)。この後、振動の安定状態
が継続していることを確認するため、一致回数Cが例え
ば5個等の第1しきい値C1以上であるか否かを判定し
(S36)、第1しきい値C1以上でなければ(S3
6,NO)、完了フラグKに“0”を設定した後(S3
4)、次の立ち上がり周期Tiまたは立ち下がり周期T
i’の算出値Twを取り込むように固有振動決定ルーチ
ンにリターンする。On the other hand, if the time is equal to or less than the time threshold value Ts (S32, YES), it is determined that the vibration is stable because the two periods Ti and Ti 'substantially coincide with each other. Is added (S11). Thereafter, in order to confirm that the stable state of vibration continues, it is determined whether or not the number of matches C is equal to or more than a first threshold value C1 such as five (S36), and the first threshold value is determined. If not more than the value C1 (S3
6, NO), and after setting the completion flag K to “0” (S3
4), next rising period Ti or falling period T
The process returns to the natural vibration determination routine so as to capture the calculated value Tw of i ′.
【0035】これにより、図7に示すように、例えば周
期計数値iが7〜8の期間(T7〜T8)のように、一
致した周期T7・T7’間においては、一致回数Cが
“2”になると共に、両周期T7・T7’の値(1.7
2ms・1.72ms)を加算した値(3.44ms)
が合計値Tgになる。そして、次の周期T7’・T8間
においては、変動幅が時間しきい値Ts以上になってい
るため、上述のS33が実行されることによって、一致
回数Cが“1”および合計値Tgが“0”に設定されて
元の状態に戻ることになる。また、図8に示すように、
周期計数値iが19〜21の期間(T19〜T21)に
おいては、順に入力される周期Ti・Ti’が略一致し
ているため、一致回数Cが繰り上げられると共に、各周
期Ti・Ti’の総和が合計値Tgとして求められる。As a result, as shown in FIG. 7, the number of matches C becomes "2" between the matched cycles T7 and T7 ', for example, during a period (T7 to T8) in which the cycle count value i is 7 to 8. "And the values of both cycles T7 and T7 '(1.7
Value (3.44 ms) obtained by adding 2 ms / 1.72 ms)
Becomes the total value Tg. Then, during the next cycle T7 ′ · T8, the fluctuation width is equal to or greater than the time threshold value Ts, so that the above-described S33 is executed, whereby the number of matches C becomes “1” and the total value Tg becomes It is set to “0” and returns to the original state. Also, as shown in FIG.
In the period (T19 to T21) in which the cycle count value i is 19 to 21 (T19 to T21), the sequentially input periods Ti · Ti ′ substantially coincide with each other. The sum is obtained as a total value Tg.
【0036】この後、図5に示すように、一致回数Cが
第1しきい値C1以上になった場合には(S36,YE
S)、振動の安定状態が継続していると判断し、合計値
Tgを一致回数Cで除算することにより周期平均値Th
を求める(S37)。この後、固有振動数Fの精度を高
めるため、一致回数Cが例えば43等の第2しきい値C
2以上になったか否かを判定する(S38)。第3しき
い値C2以上でなければ(S38,NO)、完了フラグ
Kを“0”に設定(S34)して固有振動決定ルーチン
にリターンし、さらに、次の周期Ti・Ti’を含んだ
周期平均値Thを求める。そして、一致回数Cが第2し
きい値C2以上になった場合には(S38,YES)、
周期平均値Thを固有振動数Fとして設定し(S3
9)、完了フラグKに“1”を設定した後(S40)、
固有振動決定ルーチンにリターンする。Thereafter, as shown in FIG. 5, when the number of coincidences C becomes equal to or more than the first threshold value C1 (S36, YE
S), it is determined that the stable state of vibration is continuing, and the total value Tg is divided by the number of coincidences C to obtain the periodic average value Th.
Is obtained (S37). Thereafter, in order to increase the accuracy of the natural frequency F, the number of matches C is set to a second threshold C such as 43, for example.
It is determined whether or not the number has reached 2 or more (S38). If it is not equal to or greater than the third threshold value C2 (S38, NO), the completion flag K is set to "0" (S34), and the process returns to the natural vibration determination routine, and further includes the next cycle Ti.Ti '. A period average value Th is obtained. If the number of matches C is equal to or greater than the second threshold value C2 (S38, YES),
The cycle average value Th is set as the natural frequency F (S3
9) After setting "1" to the completion flag K (S40),
The process returns to the natural vibration determination routine.
【0037】上記のようにして、完了フラグKに“1”
が設定された状態で固有振動決定ルーチンにリターンさ
れると、図4のS17またはS22において、固有振動
数Fを得たと判断し(S17,YESまたはS22,Y
ES)、図3の張力算出ルーチンにリターンする。そし
て、固有振動数Fを張力Tの計算式(T=4L2 AF 2
/9.8)に代入し、さらにこの計算式にS1で入力さ
れたベルト線密度Aおよび軸間距離Lを代入することに
よって、張力Tを算出する(S3)。この後、張力Tを
図1の表示装置19に出力してオペレータに報知すると
共に、必要に応じてプリンタ装置18に印字出力する
(S4)。As described above, the completion flag K is set to "1".
Is returned to the natural vibration determination routine with
Then, in S17 or S22 in FIG.
It is determined that the number F has been obtained (S17, YES or S22, Y
ES), and returns to the tension calculation routine of FIG. Soshi
Then, the natural frequency F is calculated by the formula of the tension T (T = 4LTwoAF Two
/9.8), and further input into this formula at S1.
The belt linear density A and the center distance L
Therefore, the tension T is calculated (S3). Thereafter, the tension T is increased.
When output to the display device 19 in FIG. 1 to notify the operator,
Both are printed out to the printer device 18 as necessary.
(S4).
【0038】以上のように、本実施形態の張力測定装置
は、駆動プーリ1および従動プーリ2の2点間に支持さ
れたベルト3(帯状体)を加振したときの振動から固有
振動数Fを求め、この固有振動数Fを基にして張力を測
定するものであって、ベルト3の振動を検出して波形信
号aを出力するトランスデューサ4(振動検出手段)
と、波形信号aの立ち上がり周期Tiと立ち下がり周期
Ti’とを、波形信号aの半周期ごとに交互に求める周
波数検出手段(信号処理部20、固有振動数決定ルーチ
ン)と、立ち上がり周期Tiと立ち下がり周期Ti’と
の変動幅が所定範囲内において連続したときに、これら
連続する周期の平均値を固有振動数Fとして求める固有
振動数検出手段(固有振動数判定ルーチン)とを備えた
構成にされている。As described above, the tension measuring device according to the present embodiment uses the natural frequency F from the vibration when the belt 3 (band) supported between the two points of the driving pulley 1 and the driven pulley 2 is excited. And a tension is measured based on the natural frequency F. The transducer 4 detects vibration of the belt 3 and outputs a waveform signal a (vibration detecting means).
Frequency detecting means (signal processing unit 20, natural frequency determination routine) for alternately obtaining a rising period Ti and a falling period Ti 'of the waveform signal a for each half period of the waveform signal a; A natural frequency detecting means (natural frequency determining routine) for obtaining an average value of the continuous periods as a natural frequency F when a fluctuation width from the falling period Ti 'is continuous within a predetermined range. Has been.
【0039】尚、本実施形態においては、ベルト3の張
力を測定する場合について説明しているが、これに限定
されることはなく、2点間で支持された全ての帯状体の
張力を測定することができる。帯状体としては、金属製
の帯板や合成樹脂製のフィルム部材等を挙げることがで
きる。In this embodiment, the case where the tension of the belt 3 is measured has been described. However, the present invention is not limited to this, and the tension of all the strips supported between two points is measured. can do. Examples of the band include a metal band plate and a synthetic resin film member.
【0040】上記の構成によれば、ベルト3の振動を検
出した波形信号aの立ち上がり周期Tiと立ち下がり周
期Ti’とに基づいて固有振動数Fを求めるため、予め
待機時間を固定的に設定した場合よりも、固有振動数F
を得るまでの待機時間を大幅に短縮することができ、結
果として張力を短時間で測定することができる。さら
に、ベルト3が高調波成分や衝撃成分を含んだ不規則な
波形で振動しているときにおいて、不規則な波形の形態
によっては振動波形が略同一の周波数(周期)になる場
合があるが、上記の構成によれば、立ち上がり周期Ti
と立ち下がり周期Ti’とを半周期ごとに交互に求め、
これら周期の変動幅に基づいて固有振動数Fを求めてい
るため、波形信号aの1周期ごとの変動幅を基にして固
有振動数Fを求める場合よりも高い信頼性でもって固有
振動数Fおよび張力を得ることができる。According to the above configuration, the standby frequency is fixedly set in advance in order to obtain the natural frequency F based on the rising period Ti and the falling period Ti 'of the waveform signal a in which the vibration of the belt 3 is detected. Natural frequency F
Can be greatly reduced, and as a result, the tension can be measured in a short time. Further, when the belt 3 is vibrating with an irregular waveform including a harmonic component and an impact component, the vibration waveform may have substantially the same frequency (period) depending on the form of the irregular waveform. According to the above configuration, the rising period Ti
And the falling period Ti ′ are obtained alternately every half period,
Since the natural frequency F is obtained based on the fluctuation width of these periods, the natural frequency F is obtained with higher reliability than when the natural frequency F is obtained based on the fluctuation width of the waveform signal a for each period. And tension can be obtained.
【0041】また、上記の固有振動数検出手段(固有振
動数判定ルーチン)は、立ち上がり周期Tiと立ち下が
り周期Ti’との変動幅が所定範囲内になったときに、
これら周期の合計値Tgを算出する周期加算手段(図5
のS31)と、変動幅が所定範囲内で連続する回数を計
数して一致回数Cを求める計数手段(図5のS35)
と、合計値Tgを一致回数Cで除算して周期平均値Th
を算出する平均値算出手段(図5のS37)と、一致回
数Cが第1しきい値C1以上になったか否かを判定し、
第1しきい値以上になるまでは周期加算手段における合
計値Tgの算出のみを行わせ、第1しきい値C1以上に
なったときに平均値算出手段における周期平均値Thの
算出を行わせる第1判定手段(図5のS36)とを有し
た構成にされている。The above-mentioned natural frequency detecting means (natural frequency determining routine) is adapted to detect when the fluctuation range between the rising period Ti and the falling period Ti 'falls within a predetermined range.
Period adding means for calculating the total value Tg of these periods (FIG. 5)
And S31), and counting means for counting the number of times the fluctuation width continues within a predetermined range to obtain the number of matches C (S35 in FIG. 5).
And the total value Tg divided by the number of matches C to calculate the cycle average value Th
Average value calculating means (S37 in FIG. 5) for determining the number of times of matching and whether or not the number of matches C has become equal to or greater than a first threshold value C1;
Until it becomes equal to or more than the first threshold value, only the total value Tg is calculated by the cycle addition means, and when it becomes equal to or more than the first threshold value C1, the average value calculation means calculates the cycle average value Th. The configuration includes a first determination unit (S36 in FIG. 5).
【0042】上記の構成によれば、第1しきい値C1以
上になるまでは平均値算出手段における平均値の算出を
行わないようにすることによって、立ち上がり周期Ti
と立ち下がり周期Ti’とが偶然に一致した場合におけ
る無駄な計算処理を防止することができるため、結果と
して張力測定装置の処理能力を高めることができる。According to the above configuration, the average value is not calculated by the average value calculation means until the average value reaches the first threshold value C1.
It is possible to prevent a useless calculation process when the falling period Ti 'coincides with the falling period Ti' by chance, and as a result, the processing capability of the tension measuring device can be increased.
【0043】さらに、上記の固有振動数検出手段は、一
致回数Cが第2しきい値C2以上になったか否かを判定
し、第2しきい値C2以上になるまでは平均値算出手段
における平均値の算出を継続させ、第2しきい値C2以
上になったときに周期平均値Thを固有振動数Fとする
第2判定手段(図5のS38)を有した構成にされてい
る。Further, the natural frequency detecting means determines whether or not the number of coincidences C is equal to or more than the second threshold value C2. The calculation of the average value is continued, and a second determination means (S38 in FIG. 5) is used which sets the periodic average value Th to the natural frequency F when the average value becomes equal to or more than the second threshold value C2.
【0044】上記の構成によれば、立ち上がり周期Ti
と立ち下がり周期Ti’との変動幅が所定範囲内に存在
した状態を第2しきい値C2以上連続したときに、周期
平均値Thを固有振動数Fとするため、より高い信頼性
で固有振動数Fおよび張力を求めることができる。According to the above configuration, the rising period Ti
When the state in which the fluctuation width between the falling period Ti ′ and the falling period Ti ′ is within the predetermined range continues for the second threshold value C2 or more, the period average value Th is set to the natural frequency F, so The frequency F and the tension can be determined.
【0045】尚、本実施形態においては、測定開始スイ
ッチからの測定開始指令によりオペレータがベルト3に
衝撃を加えて振動させたことを検知しているが、これに
限定されることはない。即ち、図1のフィルタ回路1か
らの波形信号aをA/Dコンバータによりデジタル値の
波形レベル信号に変換し、この波形レベル信号が所定値
以上となったときに測定開始指令を出力するように構成
されていても良い。この場合には、オペレータがベルト
3に衝撃を加えて振動させたことを自動で検知すること
ができる。また、このような自動検知と測定開始スイッ
チによる手動検知とを切り換え可能になっていても良
い。In the present embodiment, it is detected that the operator has applied an impact to the belt 3 and caused it to vibrate in accordance with a measurement start command from the measurement start switch. However, the present invention is not limited to this. That is, the waveform signal a from the filter circuit 1 in FIG. 1 is converted into a digital value waveform level signal by an A / D converter, and a measurement start command is output when the waveform level signal exceeds a predetermined value. It may be configured. In this case, it is possible to automatically detect that the belt 3 is shocked and vibrated by the operator. Further, it may be possible to switch between such automatic detection and manual detection by the measurement start switch.
【0046】また、本実施形態においては、1個のコン
パレータ回路6を備えた構成にされているが、これに限
定されることもなく、異なるヒステリシス幅を有した2
個のコンパレータ回路を並列接続し、これら回路からそ
れぞれ出力されるコンパレータ信号を用いて固有振動数
Fを求める構成にされていても良い。Further, in the present embodiment, the configuration is provided with one comparator circuit 6; however, the present invention is not limited to this, and two comparators having different hysteresis widths are provided.
A configuration may be adopted in which a plurality of comparator circuits are connected in parallel, and the natural frequency F is obtained using comparator signals output from these circuits.
【0047】[0047]
【発明の効果】請求項1の発明は、2点間に支持された
帯状体を加振したときの振動から固有振動数を求め、該
固有振動数を基にして張力を測定する張力測定装置にお
いて、前記帯状体の振動を検出して波形信号を出力する
振動検出手段と、前記波形信号の立ち上がり周期と立ち
下がり周期とを、該波形信号の半周期ごとに交互に求め
る周期検出手段と、交互に求められた前記立ち上がり周
期と立ち下がり周期との変動幅が所定範囲内において連
続したときに、これら連続する交互に求められた周期の
平均値を固有振動数として求める固有振動数検出手段と
を備えた構成である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a tension measuring device for obtaining a natural frequency from vibration when a belt-like body supported between two points is vibrated, and measuring a tension based on the natural frequency. A vibration detecting means for detecting a vibration of the band-shaped body and outputting a waveform signal; a cycle detecting means for alternately obtaining a rising cycle and a falling cycle of the waveform signal for each half cycle of the waveform signal; A natural frequency detecting means for obtaining, when the variation width of the rising cycle and the falling cycle obtained alternately within a predetermined range continues within a predetermined range, an average value of these successively obtained alternating cycles as a natural frequency; It is a configuration provided with.
【0048】上記の構成によれば、帯状体の振動を検出
した波形信号の交互に求められた立ち上がり周期と立ち
下がり周期とに基づいて固有振動数を求めるため、予め
待機時間を固定的に設定した場合よりも、固有振動数を
得るまでの待機時間を大幅に短縮することができ、結果
として張力を短時間で測定することができる。さらに、
立ち上がり周期と立ち下がり周期とを半周期ごとに交互
に求め、交互に求められたこれら周期の変動幅に基づい
て固有振動数を求めているため、波形信号の1周期ごと
の変動幅を基にして固有振動数を求める場合よりも高い
信頼性でもって固有振動数および張力を得ることができ
るという効果を奏する。According to the above arrangement, the natural frequency is obtained based on the rising cycle and the falling cycle obtained alternately of the waveform signal obtained by detecting the vibration of the belt-like body, so that the standby time is fixedly set in advance. In this case, the waiting time for obtaining the natural frequency can be significantly reduced as compared with the case where the tension is obtained, and as a result, the tension can be measured in a short time. further,
The rising cycle and the falling cycle are obtained alternately every half cycle, and the natural frequency is obtained based on the fluctuation width of these cycles obtained alternately. Therefore, based on the fluctuation width of each waveform signal in each cycle. Thus, the natural frequency and the tension can be obtained with higher reliability than when the natural frequency is obtained.
【0049】請求項2の発明は、請求項1記載の張力測
定装置であって、前記固有振動数検出手段は、前記立ち
上がり周期と立ち下がり周期との変動幅が所定範囲内に
なったときに、これら周期の合計値を算出する周期加算
手段と、前記変動幅が所定範囲内で連続する回数を計数
して一致回数を求める計数手段と、前記合計値を一致回
数で除算して平均値を算出する平均値算出手段と、前記
一致回数が第1しきい値以上になったか否かを判定し、
第1しきい値以上になるまでは前記周期加算手段におけ
る合計値の算出のみを行わせ、第1しきい値以上になっ
たときに前記平均値算出手段における平均値の算出を行
わせる第1判定手段とを有している構成である。According to a second aspect of the present invention, there is provided the tension measuring device according to the first aspect, wherein the natural frequency detecting means is provided when the fluctuation width between the rising period and the falling period falls within a predetermined range. A cycle addition means for calculating the total value of these cycles, a counting means for counting the number of times the variation width is continuous within a predetermined range to obtain the number of matches, and dividing the total value by the number of matches to obtain an average value. Means for calculating an average value, and determining whether the number of matches is equal to or greater than a first threshold value,
The first means is that only the total value is calculated by the period adding means until the average value is equal to or more than the first threshold value, and the average value is calculated by the average value calculating means when the average value is equal to or more than the first threshold value. And a determination unit.
【0050】上記の構成によれば、第1しきい値以上に
なるまでは平均値算出手段における平均値の算出を行わ
ないようにすることによって、立ち上がり周期と立ち下
がり周期とが偶然に一致した場合における無駄な計算処
理を防止することができるため、結果として張力測定装
置の処理能力を高めることができるという効果を奏す
る。According to the above configuration, the average value is not calculated by the average value calculation means until the average value becomes equal to or greater than the first threshold value. In such a case, useless calculation processing can be prevented, and as a result, the processing capability of the tension measuring device can be increased.
【0051】請求項3の発明は、請求項2記載の張力測
定装置であって、前記固有振動数検出手段は、さらに、
前記一致回数が第2しきい値以上になったか否かを判定
し、第2しきい値以上になるまでは前記平均値算出手段
における平均値の算出を継続させ、第2しきい値以上に
なったときに前記平均値を固有振動数とする第2判定手
段を有している構成である。According to a third aspect of the present invention, in the tension measuring device according to the second aspect, the natural frequency detecting means further comprises:
It is determined whether or not the number of matches is equal to or greater than a second threshold. Until the number of matches is equal to or greater than the second threshold, calculation of the average value by the average value calculator is continued. And a second determination unit that sets the average value to a natural frequency when the average value becomes true.
【0052】上記の構成によれば、所定範囲内の変動幅
が第2しきい値以上の回数を連続したときに、これら周
期の平均値を固有振動数としているため、より高い信頼
性で固有振動数および張力を求めることができるという
効果を奏する。According to the above configuration, when the range of fluctuation within the predetermined range is equal to or greater than the second threshold value, the average value of these periods is used as the natural frequency. There is an effect that the frequency and the tension can be obtained.
【図1】張力測定装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a tension measuring device.
【図2】図1のブロック図における信号のタイミングチ
ャートである。FIG. 2 is a timing chart of signals in the block diagram of FIG. 1;
【図3】張力算出ルーチンのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a tension calculation routine.
【図4】固有振動数決定ルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 4 is a flowchart of a natural frequency determination routine.
【図5】固有振動数判定ルーチンのフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart of a natural frequency determination routine.
【図6】波形信号の状態を示す説明図であり、(a)は
加振直後から所定時間を経過するまでの状態、(b)は
所定時間を経過した以降の状態である。FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams showing states of waveform signals, wherein FIG. 6A shows a state from immediately after vibration until a predetermined time has elapsed, and FIG. 6B shows a state after the predetermined time has elapsed.
【図7】図6の波形信号をデータ処理する過程を示す説
明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a process of performing data processing on the waveform signal of FIG. 6;
【図8】図6の波形信号をデータ処理する過程を示す説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a process of performing data processing on the waveform signal of FIG. 6;
1 駆動プーリ 2 従動プーリ 3 ベルト 4 トランスデューサ 5 フィルタ回路 6 コンパレータ回路 7 エッジ検出回路 8 遅延回路 9 ラッチ回路 10 カウンタ回路 11 データ処理部 12 I/O部 13 記憶部 14 演算部 15 プリンタ用IF部 16 表示用IF部 17 信号バス 18 プリンタ装置 19 表示装置 20 信号処理部 REFERENCE SIGNS LIST 1 drive pulley 2 driven pulley 3 belt 4 transducer 5 filter circuit 6 comparator circuit 7 edge detection circuit 8 delay circuit 9 latch circuit 10 counter circuit 11 data processing unit 12 I / O unit 13 storage unit 14 arithmetic unit 15 printer IF unit 16 Display IF unit 17 Signal bus 18 Printer device 19 Display device 20 Signal processing unit
フロントページの続き (72)発明者 田辺 学 兵庫県神戸市長田区浜添通4丁目1番21 号 三ツ星ベルト株式会社内 (72)発明者 中嶋 秀明 兵庫県明石市大久保町松陰字石ケ谷1127 中西電機工業株式会社内 (72)発明者 関 秀明 兵庫県明石市大久保町松陰字石ケ谷1127 中西電機工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−281517(JP,A) 特開 平5−133967(JP,A) 特開 平8−178771(JP,A) 特開 平8−193876(JP,A) 特開 平6−265399(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 5/10 G01H 13/00 Continued on the front page (72) Inventor: Manabu Tanabe 4-1-1-21, Hamazoe-dori, Nagata-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Inside Mitsuboshi Belting Co., Ltd. Co., Ltd. (72) Inventor Hideaki Seki 1127, Ishigaya, Shoin-sha, Okubo-cho, Akashi City, Hyogo Prefecture (56) References JP-A-6-281517 (JP, A) JP-A-5-133967 ( JP, A) JP-A-8-177871 (JP, A) JP-A-8-193876 (JP, A) JP-A-6-265399 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , (DB name) G01L 5/10 G01H 13/00
Claims (3)
きの振動から固有振動数を求め、該固有振動数を基にし
て張力を測定する張力測定装置において、 前記帯状体の振動を検出して波形信号を出力する振動検
出手段と、 前記波形信号の立ち上がり周期と立ち下がり周期とを、
該波形信号の半周期ごとに交互に求める周期検出手段
と、交互に求められた 前記立ち上がり周期と立ち下がり周期
との変動幅が所定範囲内において連続したときに、これ
ら連続する交互に求められた周期の平均値を固有振動数
として求める固有振動数検出手段とを備えたことを特徴
とする張力測定装置。1. A tension measuring device for obtaining a natural frequency from vibration when a band supported between two points is excited and measuring a tension based on the natural frequency, wherein the vibration of the band is Vibration detection means for detecting the waveform signal and outputting a waveform signal, the rising cycle and the falling cycle of the waveform signal,
A period detecting means for obtaining alternately for each half cycle of the waveform signal, when the variation range of the rising period and falling period obtained alternately continuous in a predetermined range, determined alternately to these successive A natural frequency detecting means for obtaining an average value of a cycle as a natural frequency.
範囲内になったときに、これら周期の合計値を算出する
周期加算手段と、 前記変動幅が所定範囲内で連続する回数を計数して一致
回数を求める計数手段と、 前記合計値を一致回数で除算して平均値を算出する平均
値算出手段と、 前記一致回数が第1しきい値以上になったか否かを判定
し、第1しきい値以上になるまでは前記周期加算手段に
おける合計値の算出のみを行わせ、第1しきい値以上に
なったときに前記平均値算出手段における平均値の算出
を行わせる第1判定手段とを有していることを特徴とす
る請求項1記載の張力測定装置。2. The natural frequency detecting means includes: cycle adding means for calculating a total value of the rising cycle and the falling cycle when the changing range between the rising cycle and the falling cycle falls within a predetermined range; Counting means for counting the number of consecutive times within a predetermined range to obtain the number of matches; average value calculating means for dividing the total value by the number of matches to calculate an average value; It is determined whether or not the average value is calculated by the periodic addition means until the average value is equal to or more than the first threshold value. 2. The tension measuring device according to claim 1, further comprising: a first determination unit configured to calculate an average value in (1).
し、第2しきい値以上になるまでは前記平均値算出手段
における平均値の算出を継続させ、第2しきい値以上に
なったときに前記平均値を固有振動数とする第2判定手
段を有していることを特徴とする請求項2記載の張力測
定装置。3. The natural frequency detecting means further determines whether or not the number of coincidences is equal to or greater than a second threshold value, and determines whether or not the average value is equal to or greater than the second threshold value. 3. The tension measuring device according to claim 2, further comprising a second determination unit that continues calculating the average value and sets the average value as a natural frequency when the average value exceeds a second threshold value. .
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| JP30847198A JP3355310B2 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Tension measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP30847198A JP3355310B2 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Tension measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131163A JP2000131163A (en) | 2000-05-12 |
| JP3355310B2 true JP3355310B2 (en) | 2002-12-09 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2020090394A1 (en) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 三菱電機株式会社 | Electric motor control device and belt tension state detection device |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP30847198A patent/JP3355310B2/en not_active Expired - Fee Related
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