固有频率测量装置、带张力计算程序和带张力计算方法、以及带固有频率计算程序和带固 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种:测量带的固有频率(固有振动的频率)的技术；计算带的张力的技术；以及计算用于带的张力设定的固有频率的技术。
【背景技术】
[0002]在带传动装置中张设在带轮之间来使用的带，若在使用时未被施予适当的张力，则带轮旋转力的传递效率会降低、带本身的寿命会缩短。于是，迄今为止，在使用带时会进行张力检查，在该张力检查中，测量使用于带传动装置的带的张力，并检查该带是否被施予适当的张力。
[0003]由于声波式带张力测量装置能够以非接触的方式简便地测量张力，因此在带的张力检查中经常使用声波式带张力测量装置。声波式带张力测量装置以如下方式构成，即，具备固有频率测量装置，该固有频率测量装置利用传声器检测出起因于张设在带轮之间的带被激振时的带振动而产生的声波，并从利用该传声器检测出的声波来测量固有频率，声波式带张力测量装置按照规定的计算公式来计算出与利用该固有频率测量装置测得的固有频率相对应的带张力(例如参照专利文献I)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本公开特许公报特开平6-137932号公报。
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术问题
[0008]但是，就利用传声器进行检测的固有频率测量装置来说，检测出的声波内含有来自背景噪音的噪声，由此，固有频率的测量精度受该噪声妨碍而容易降低。来自背景噪音的该噪声特别是在高频区域容易产生，因此当带振动为高频振动时，测量精度就不佳。另一方面，当带振动为低频振动时，则由于该振动不容易被转换为声波，因此多无法利用传声器检测出来。
[0009]基于这些情况，就利用传声器进行检测的固有频率测量装置来说，能够有效地进行测量的高可靠性振动频率被限制在狭窄的范围内，当作为测量对象的带的振动为高频振动或低频振动时，测量精度并不足够。
[0010]此外，为了计算带的张力，需要有带的单位质量的数据。带有V型带、同步带等种类，相同种类的带中也存在有非常多的类型。针对各种类的带，为了预先存储单位质量或者是计算张力时的校正所使用的数据等，需要容量相当大的存储器。因此，如果要以一个装置来进行所有用于测量张力的处理，那么装置的成本就会变高。
[0011]本发明的目的为:在广范围的频率中高精度地测量带的固有频率，并且高精度而低成本地求取带的张力。
[0012]用以解决技术问题的技术方案
[0013]本发明的固有频率测量装置，在至少两个带轮上张设有带的带传动装置中，从对所述带位于相邻的带轮之间的部分进行激振时产生的振动来测量所述带的固有频率，该固有频率测量装置具有:加速度传感器，其安装在所述带的所述部分，并检测来自于所述带的振动的加速度；以及测量器，其根据由所述加速度传感器检测出的加速度来测量所述带的固有频率。所述测量器将所述固有频率发送至带张力计算装置，该带张力计算装置根据所述固有频率进行求取所述带的张力的计算。
[0014]根据上述固有频率测量装置，由于是根据安装在带上的加速度传感器检测出的加速度来测量该带的固有频率，因此带的振动由加速度传感器直接检测出来。由此，测量结果不会像利用传声器的非接触式固有频率测量装置那样受到背景噪音等外部环境的妨碍，并且低频振动也能够高精度地检测出来，所以不管作为测量对象的带的振动是高频振动或低频振动，都能够进行高精度的测量。因此，能够在广范围的频率中高精度地测量带的固有频率。并且，固有频率被发送至带张力计算装置，在带张力计算装置进行张力的计算。由于能够使用通用的计算装置作为带张力计算装置，因此能够使用低成本的固有频率测量装置高精度地求取带的张力。
[0015]本发明的带张力计算程序，其使计算机执行:接收带的跨距、以及所述带的种类或类型的处理；从测量所述带的固有频率的固有频率测量装置接收所述固有频率的处理；根据所述固有频率、所述跨距、以及从存储器读出的所述带的单位质量，利用规定的计算式进行求取所述带的张力的计算的处理；以及使所述求得的张力显示在显示器的处理。当所述跨距在与所述带相对应的规定范围内时，所述规定的计算式被校正为使得起因于所述带的弯曲刚性的误差变小。
[0016]根据上述带张力计算程序，由于是从固有频率测量装置接收固有频率来求取张力，因此能够容易地求取带的张力。并且，由于是进行校正处理使起因于带的弯曲刚性的误差变小后再求取张力，因此能够更正确地求取张力。由于在固有频率测量装置中不必进行用于求取张力的计算，因此能够使用低成本的固有频率测量装置。
[0017]本发明的带固有频率计算程序，其使计算机执行:接收带的目标张力、所述带的跨距、以及所述带的种类或类型的处理；根据所述目标张力、所述跨距、以及从存储器读出的所述带的单位质量，利用规定的计算式进行求取所述带的目标固有频率的计算的处理；使所述求得的目标固有频率显示在显示器的处理；以及将所述求得的目标固有频率发送至测量所述带的固有频率的固有频率测量装置的处理。当所述跨距在与所述带相对应的规定范围内时，所述规定的计算式被校正为使得起因于所述带的弯曲刚性的误差变小。
[0018]根据上述带固有频率计算程序，由于进行校正处理使起因于带的弯曲刚性的误差变小，因此能够更正确地求取目标固有频率。由于将求得的目标固有频率发送至固有频率测量装置，因此能够在固有频率测量装置上显示目标固有频率。由此，带的张力的设定变得容易进行。由于在固有频率测量装置中不必进行用于求取目标固有频率的计算，因此能够使用低成本的固有频率测量装置。
[0019]本发明的带张力计算方法，其特征在于:接收带的跨距、以及所述带的种类或类型；从测量所述带的固有频率的固有频率测量装置接收所述固有频率；根据所述固有频率、所述跨距、以及从存储器读出的所述带的单位质量，利用规定的计算式进行求取所述带的张力的计算；以及使所述求得的张力显示在显示器。当所述跨距在与所述带相对应的规定范围内时，所述规定的计算式被校正为使得起因于所述带的弯曲刚性的误差变小。
[0020]根据上述带张力计算方法，由于是从固有频率测量装置接收固有频率来求取张力，因此能够容易地求取带的张力。并且，由于是进行校正处理使起因于带的弯曲刚性的误差变小后再求取张力，因此能够更正确地求取张力。由于在固有频率测量装置中不必进行用于求取张力的计算，因此能够使用低成本的固有频率测量装置。
[0021]本发明的带固有频率计算方法，其特征在于:接收带的目标张力、所述带的跨距、以及所述带的种类或类型；根据所述目标张力、所述跨距、以及从存储器读出的所述带的单位质量，利用规定的计算式进行求取所述带的目标固有频率的计算；使所述求得的目标固有频率显示在显示器；以及将所述求得的目标固有频率发送至测量所述带的固有频率的固有频率测量装置。当所述跨距在与所述带相对应的规定范围内时，所述规定的计算式被校正为使得起因于所述带的弯曲刚性的误差变小。
[0022]根据上述带固有频率计算方法，由于进行校正处理使起因于带的弯曲刚性的误差变小，因此能够更正确地求取目标固有频率。由于将求得的目标固有频率发送至固有频率测量装置，因此能够在固有频率测量装置上显示目标固有频率。由此，带的张力的设定变得容易进行。由于在固有频率测量装置中不必进行用于求取目标固有频率的计算，因此能够使用低成本的固有频率测量装置。
[0023]发明的效果
[0024]根据本发明，由于带的振动是由加速度传感器直接检测出来的，因此能够在广范围的频率中高精度地测量带的固有频率。因为测量值等在固有频率测量装置与计算装置之间传输，所以没有必要在固有频率测量装置进行求取张力的计算，能够使用低成本的固有频率测量装置。因此，能够高精度而低成本地求取带的张力等。
【附图说明】
[0025]图1为示出本发明的实施方式所涉及的系统的概念图。
[0026]图2为示出带传动装置的例子的图。
[0027]图3为示出图1的固有频率测量装置的结构示例的方框图。
[0028]图4为流程图，其示出根据图3的固有频率测量装置进行的带的固有频率的测量方法的例子。
[0029]图5为曲线图，其示出以图3的固有频率测量装置测得的、来自于带的振动的加速度随时间变化的例子。
[0030]图6为从比较长时间地收集了加速度信号时的加速度数据求得的功率谱的例子。
[0031]图7为从以图3的固有频率测量装置收集的加速度数据求得的功率谱的例子。
[0032]图8为示出图1的计算装置的结构示例的方框图。
[0033]图9为流程图，其示出图8的计算装置中的处理的流程的例子。
[0034]图10为说明图，其示出用于求取带张力与固有频率之间的关系的测量装置的例子。
[0035]图11为曲线图，其对于某个类型的V型带，示出跨距与测得的张力之间的关系的例子。
[0036]图12为曲线图，其示出与图11的情况相对应的、跨距与系数A之间的关系的例子。
[0037]图13为曲线图，其示出考虑到加速度传感器质量而求得的带的固有频率fS与带的理论上的固有频率fT之间的关系的例子。
[0038]图14为曲线图，其示出带的单位质量与系数B之间的关系的例子。
[0039]图15为流程图，其示出在图8的计算装置中进行张力设定时的处理流程的例子。
[0040]图16为流程图，其示出在图8的计算装置中显示带单位质量和建议张力时的处理流程的例子。
[0041]图17为概念图，其示出图1的系统的其它例。
[0042]图18为示出图17的固有频率测量装置的结构示例的方框图。
【具体实施方式】
[0043]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在附图中以相同附图标记表示的构件为相同或类似的构件。附图中的功能方框之间的实线表示电连接。
[0044]图1为示出本发明的实施方式所涉及的系统的概念图。图1中的系统具有固有频率测量装置40和计算装置10。该系统基本上按照下述方式运转。
[0045]固有频率测量装置40经由通信电缆49接收由安装在带上的加速度传感器48检测出的带的振动，并且以测量器30求取带的固有频率。测量器30例如通过无线的方式将求得的固有频率发送到计算装置10。计算装置10从接收的固有频率计算出带的张力且显示该张力。并且，也可以是计算装置10将计算出的带的张力发送到测量器30，测量器30显示接收的带的张力。也可以是计算装置10将其它计算结果等发送到测量器30，测量器30显示接收的信息。在通常情况下，固有频率测量装置40与计算装置10之间利用电波通过无线的方式进行通信。具体而言，使用蓝牙、无线LAN(local area network:局域网络)等技术。
[0046]—固有频率测量装置一
[0047]图2为示出带传动装置50的例子的图。带传动装置50具有:至少两个(在图2所示的例子中为两个)带轮52、54;以及作为测量对象的带56。带传动装置50用于驱动例如汽车的辅助机械。在像这样的、带56张设于至少两个带轮52、54上的带传动装置50中，固有振动测量装置40从使用锤子或手指对带56位于相邻的带轮52、54之间的部分进行激振时产生的振动来测量该带56的固有频率。
[0048]在带56上安装有加速度传感器48，加速度传感器48检测来自带56的振动的加速度。加速度传感器48与测量器30之间通过通信电缆49以有线的方式(例如通过USB (universal serial bus:通用串行总线))连接在一起。固有频率测量装置40根据由加速度传感器48检测出的加速度来测量带56的固有频率。利用固有频率测量装置40测得的固有频率作为用来测量带传动装置50中的带56的张力的信息使用。
[0049]在带传动装置50中，加速度传感器48如图2所示那样装设在带56位于相