【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械の作業装置やその他の動力機械における打撃数や振動数または回転数等、多様な繰り返し運動を行う運動の回数を計数する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設機械の作業装置やその他の動力機械における検査やメンテナンスにおいては、機械本体のエンジン回転や作業機の作動状況等々、多様な面における運動計測が必要とされているにも係わらず、計測環境の悪い建設作業現場で繰り返し運動回数を計測する場合には、例えば、回転数はタコメータ、振動数は振動数計と言うように、個別の測定器を使用して計測作業を行わなければならず、複数の測定器を必要とするだけでなく、各々の測定マニュアルをマスタする必要があり、円滑な測定作業が難しいと言う問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、打撃数や回転数または振動数と言う多様な繰り返し運動数を計測する際において、多様な繰り返し運動の形態に対応した個別の専用センサを１台の計数装置へ対応可能にすることにより、被計測物の運動形態に適合する１個のセンサを選択して、計数装置へ接続するだけで複数台の測定器を用いることなく、単位時間における運動回数をの計数を行わせることにより運動回数を容易に知ることができ、測定作業による円滑な保守作業等を行えるようにすることを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１にあっては、建設機械の作業装置やその他の動力機械における打撃数や振動数または回転数等、多様な機械的繰り返し運動回数を、被計数物の運動形態に適した専用センサを選択接続して測定する計数装置であって、筐体には、少なくとも前記センサの出力信号レベルを調整するレベル調整を含む入力回路と、繰り返し運動に対応した信号を１運動１パルスに変換する波形整形回路と、前記繰り返し運動に１対１で対応するパルス信号を単位時間の運動数として計数する計数回路を内装するとともに、筐体の適所には計数結果を表示するための表示器と、前記センサまたはセンサケーブルの接続部材を着脱可能に接続するコネクタを備えたことを特徴とする計数装置を提供している。
【０００５】
請求項２においては、建設機械の作業装置やその他の動力機械における打撃数や振動数または回転数等、多様な機械的繰り返し運動の形態毎に対応して電気信号に変換する複数の専用センサを備え、少なくとも前記センサの出力信号レベルを調整するレベル調整を含む入力回路と、波形整形回路および計数回路を備えた計数装置の入力回路へ、被計数物の運動形態に適合するセンサを複数センサから選出して接続し、前記繰り返し運動によってセンサから出力される信号レベルを調整することにより、前記１運動に対して１パルスの信号を波形整形回路により出力させ、波形整形回路より連続して出力される１運動毎のパルス信号を、計数回路によって単位時間あたりの運動数に計数することを特徴とする計数方法を提供している。
【０００６】
さらに請求項３によれば、多様な機械的繰り返し運動を電気的に変換する検出方式が異なる各々のセンサにおいて、センサ出力を計測装置が必要とする電気的仕様範囲に整合するため、該仕様を満足させない変換素子を用いるセンサには、該センサ内に整合回路を具備することを特徴とする請求項１に記載の専用センサを提供している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明すると、図１は、計測装置の一例を示す図であって、計測装置１には専用センサ５を着脱可能に接続するコネクタ２が設けられ、振動や回転のような繰り返し運動の運動形態に適合する専用センサ５を選択して取り付け、単位時間あたりの繰り返し運動の運動回数を計測するものであって、電源スイッチ６を押すことにより、図２に示す回路に内蔵バッテリから電源が供給され、センサ５の出力レベルをレベル調整３によって所定レベルに整合することにより、例えば毎分あたりの運動回数を、表示器４に表示させる構成である。
【０００８】
図２は、計測装置のブロック図であって、計測を行おうとする繰り返し運動の運動形態に適合した各種専用センサ１８を、計測装置１１に設けたコネクタ１２に接続し、前記センサ１８から出力される繰り返し運動の信号を、レベル調整１３により、入力回路１４の出力信号が波形整形回路１５に適合するように、レベル調整を行うことにより、繰り返し運動１回に対して１パルスを波形整形回路１５から出力されるようにした設計であり、レベル調整１３を入力回路１４の前段に設けることは、前記センサ１８の出力が過大になった場合に、入力回路１４の飽和が防止できるので好ましい。
【０００９】
１運動に対応して波形整形回路１５から出力される１パルス信号は、Ｆ−Ｖ変換素子を用い、或いは所定のパルス幅に変換したパルス信号を積分する計数回路１６で、パルス数に対して直線的に対応する電圧を取り出し、デジタルまたはアナログの電圧計を用いて単位時間あたりの運動回数として表示させるが、早い計測速度を求める場合にあっては、１運動に対応したパルス間隔時間をデジタル的に計測したものを逆数表示させる手段等、公知の電気的手法を用いることができ、必要に応じてパソコン等への出力ポートを設けることができる。
【００１０】
図３は、打撃数を計測する専用センサ５の図であって、打撃数センサ２０は、油圧ショベルのアーム先端に装着して、打撃によって岩石の破砕やビルの解体等に使用する油圧プレーカ（図示しない）が稼働する際に生じる打撃音を検出するものであって、筐体２３には、前面に保護部材２２を備えたマイクロホン２１を内装するとともに、筐体２０の端部に取り付けられたプラグ２４へ配線されていて、打撃数センサ２０のプラグ２４を計測装置１のコネクタ２に接続して、マイクロホン２１から出力信号される打撃音に対応する信号を、レベル調整１３を介して入力回路１４に入力する。
【００１１】
このマイクロホン２１は、増幅器が一体化された小型のコンデンサマイクロホンを使用しているが、作業現場の状況に応じてダイナミックマイクロホンなど、公知のマイクロホンを用いることが可能であり、マイクロホンの出力特性が異なる場合は、打撃数センサ２０に計測装置１１の入力条件に整合する増幅器を内蔵することが必要である。
【００１２】
図４は、打撃数センサ出力波形（１）と波形整形波形（２）であり、打撃数センサ２０の出力波形は、例えば（１）のように、打撃時の過渡的なピークから高周波成分が減衰している場合が多く、そのピークを波形整形回路１５のトリガとすべくレベル調整１３で調整するものであるが、トリガレベルの範囲を広くするためには入力回路１４でローパスフィルタを構成することが好ましく、結果、波形整形回路１５は、図４の（２）のように打撃数毎に対応したパルス信号を出力され、その処理等については前記の入力回路１４や波形整形回路１５に示す通りである。
【００１３】
図５は、回転数を計測する専用センサ５の図であって、回転数センサ３０の筐体３３には、発光素子３１と受光素子３２が内装されていて、回転体に貼付した反射テープで反射された直流またはパルスで点灯している発光素子３１の反射光を、受光素子３２によって検出する手法を用いており、発光素子３１の前面にレンズ３５を配設し、受光素子３２は前面にレンズ３６を配設するとともに、反射光の入光角度を踏まえて所定の角度をもって取り付けられ、受光素子３２の出力は内蔵されている増幅器３７で所定のレベルまで増幅するとともに、増幅器３７では必要に応じて計測装置１１のレベル調整１３を含む入力回路１４に適した信号に処理する機能を付加し、筐体３３に取り付けられたプラグ３４から出力するようにしている。
【００１４】
図６は、増幅器内蔵型振動センサ図であって、主に正弦派振動を行う機械の振動数を計測するためのもので、増幅器内蔵型振動センサ４０は、筐体４３に内装した圧電素子４１と、重錘４２とによって基本的に構成されており、圧電素子４１の下部にはアース電極４６ｂを、上部に信号電極４６ａを設けるとともに、信号電極４６ａの上部には絶縁体を介して重錘４２が配設され、これらは通しボルト４７によって一体的に固着するようにしている。
【００１５】
さらに、アース電極４５ｂの下部には、圧電素子４１から振動に伴って出力される信号を、計測装置１１に適した信号状態に整合する目的で、高インピーダンスの入力回路を有する増幅器４５が配設されて、その信号出力は、センサケーブル４４を介してプラグ（ＰＧ）に出力する構成であり、筐体４３の基台４８に設けた取り付け用ネジ部４９により振動体に取り付けるようにしているが、筐体４３に磁石を固着して振動体に取り付けるとセンサの着脱が容易になるので好ましい。
【００１６】
この場合、重錘５２に代えて先細状の接触子（図示せず）を筐体４３の前方から突出して取り付けることにより、筐体４３を手で持って振動体に接触子を接触させることができ、計測振動を接触子を介して圧電素子４１に伝達するもので、前記の接触子の先端部または全体を適度の弾力を有する部材で構成することにより、接触子と振動体の間で生じるビビリなどの高い周波数の振動や振動体に含まれる高い周波数の振動を接触子の弾力により吸収できるので好ましい。
【００１７】
これらの各種専用センサ１８センサにあっては、計測装置１１に適した出力仕様に整合させていて、本実施例については、図３の打撃数センサ３０を基準として、他のセンサ出力を整合させたものであるため、打撃数センサ３０にはセンサ出力を整合する増幅器を内蔵する必要がなく、他のセンサを基準とする場合には、打撃力センサ３０にセンサ出力を調整できる増幅器を内蔵させて整合させることも可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明にあっては、建設機械の作業装置やその他の動力機械における色々な繰り返し運動回数を、１台の計測装置により多様な振動形態に対応した専用センサを用い、同一の計測方法で計測が可能になったことから、特に建設現場の計測環境の悪い場所でも、複数の測定器を用いることなく、容易に振動数や回転数、さらには打撃数などの繰り返し運動を、単位時間の運動回数として計測することができるために、計測時間が短縮されるだけでなく、作動機械のコンディションや作動機械が消費する油圧や流量等も手軽に類推することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、計測装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、計測装置のブロック図である。
【図３】図３は、打撃数センサ図である。
【図４】図４は、打撃数センサ出力波形（１）と波形整形波形（２）の例である。
【図５】図５は、増幅器内蔵回転数センサ図である。
【図６】図６は、増幅器内蔵振動数センサ図である。
【符号の説明】
１、１１ ・・・ 計測装置
２、１２ ・・・ コネクタ
３、１３ ・・・ レベル調整
４、１７ ・・・ 表示器
５．１８ ・・・ 専用センサ
１４ ・・・ 入力回路
１５ ・・・ 波形整形回路
１６ ・・・ 計数回路
２０ ・・・ 打撃数センサ
３０ ・・・ 増幅器内蔵回転数センサ
４０ ・・・ 増幅器内蔵振動数センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus and a method for counting the number of movements that perform various repetitive movements, such as the number of impacts, the number of vibrations, or the number of rotations in a working device of a construction machine or another power machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in inspection and maintenance of construction equipment and other power machines, despite the need to measure motion in various aspects such as the engine rotation of the machine body and the operating state of the work equipment, measurement is performed. When measuring the number of repetitive exercises at a construction site with poor environment, the measurement work must be performed using individual measuring instruments, for example, a tachometer for the rotational speed and a frequency meter for the frequency. In addition, not only a plurality of measuring instruments are required, but also each measurement manual needs to be mastered, and there is a problem that a smooth measuring operation is difficult.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and when measuring various repetitive motion numbers, such as the number of impacts, the number of revolutions, or the number of vibrations, individual By using one dedicated sensor for one counting device, it is possible to use multiple measuring devices simply by selecting one sensor suitable for the movement form of the object to be measured and connecting it to the counting device. Another object of the present invention is to make it possible to easily know the number of exercises by counting the number of exercises per unit time and to perform a smooth maintenance work or the like by a measurement work.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in claim 1, various mechanical repetitive motions such as the number of impacts, vibrations or rotations in a working device of a construction machine or another power machine are determined by the motion of an object to be counted. A counting device for selectively connecting and measuring a dedicated sensor suitable for a form, wherein a housing includes at least an input circuit including a level adjustment for adjusting an output signal level of the sensor, and a signal corresponding to a repetitive motion. A waveform shaping circuit for converting into one pulse of movement and a counting circuit for counting a pulse signal corresponding to the repetitive movement on a one-to-one basis as the number of movements per unit time are provided, and the result of the counting is displayed at an appropriate position on the housing. And a connector for detachably connecting the connection member of the sensor or the sensor cable.
[0005]
In claim 2, a plurality of dedicated sensors that convert to electrical signals corresponding to each of various forms of mechanical repetitive motion, such as the number of impacts, the number of vibrations, or the number of revolutions in a working device of a construction machine or another power machine. An input circuit including a level adjustment for adjusting at least an output signal level of the sensor, and an input circuit of a counting device provided with a waveform shaping circuit and a counting circuit, a plurality of sensors adapted to the movement form of the object to be counted. By selecting and connecting, and adjusting the signal level output from the sensor by the repetitive motion, a signal of one pulse is output by the waveform shaping circuit for the one motion, and continuously output from the waveform shaping circuit. The counting method is characterized in that the pulse signal for each movement is counted by the counting circuit to the number of movements per unit time.
[0006]
Further, according to the third aspect, in each of the sensors having different detection methods for electrically converting various mechanical repetitive motions, the sensor output is matched to an electrical specification range required by the measuring device. A dedicated sensor according to claim 1, wherein a sensor using a conversion element that does not satisfy the condition is provided with a matching circuit in the sensor.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. FIG. 1 is a diagram showing an example of a measuring device, and a connector 2 for detachably connecting a dedicated sensor 5 is provided in the measuring device 1, A dedicated sensor 5 suitable for a repetitive motion such as vibration or rotation is selected and attached, and the number of repetitive motions per unit time is measured. Power is supplied from a built-in battery to the circuit shown in FIG. 1 and the output level of the sensor 5 is adjusted to a predetermined level by the level adjustment 3, so that the number of exercises per minute is displayed on the display 4, for example.
[0008]
FIG. 2 is a block diagram of the measuring device, in which various dedicated sensors 18 adapted to the movement form of the repetitive movement to be measured are connected to the connector 12 provided on the measuring device 11 and output from the sensor 18. The level of the repetitive motion signal is adjusted by the level adjustment 13 so that the output signal of the input circuit 14 matches the waveform shaping circuit 15. It is preferable to provide the level adjustment 13 in a stage preceding the input circuit 14 because the saturation of the input circuit 14 can be prevented when the output of the sensor 18 becomes excessive.
[0009]
One pulse signal output from the waveform shaping circuit 15 corresponding to one movement is counted by a counting circuit 16 using an FV conversion element or integrating a pulse signal converted into a predetermined pulse width. The voltage corresponding to the movement is taken out linearly and displayed as the number of exercises per unit time using a digital or analog voltmeter. A well-known electrical method such as a means for reciprocally displaying the measured value can be used, and an output port to a personal computer or the like can be provided as necessary.
[0010]
FIG. 3 is a diagram of the dedicated sensor 5 for measuring the number of hits. The hit number sensor 20 is mounted on the tip of an arm of a hydraulic shovel, and is used for breaking a rock or breaking a building by hitting. (Not shown) to detect a striking sound generated during operation. The housing 23 has a microphone 21 provided with a protective member 22 on the front surface and is attached to an end of the housing 20. The plug 24 of the striking number sensor 20 is connected to the connector 2 of the measuring device 1, and a signal corresponding to the striking sound output from the microphone 21 is input to the input circuit via the level adjustment 13. Input to 14.
[0011]
The microphone 21 uses a small condenser microphone in which an amplifier is integrated, but a known microphone such as a dynamic microphone can be used according to the situation of the work site, and the output characteristics of the microphone are different. In this case, it is necessary to incorporate an amplifier that matches the input conditions of the measuring device 11 into the number-of-hits sensor 20.
[0012]
FIG. 4 shows a hit number sensor output waveform (1) and a waveform shaping waveform (2). The output waveform of the hit number sensor 20 has a high frequency component from a transient peak at the time of hitting, for example, as shown in (1). In many cases, the level is attenuated, and the peak is adjusted by the level adjustment 13 so as to be used as a trigger of the waveform shaping circuit 15. However, in order to widen the range of the trigger level, the input circuit 14 forms a low-pass filter. Preferably, as a result, the waveform shaping circuit 15 outputs pulse signals corresponding to the number of hits as shown in (2) of FIG. 4, and the processing and the like are shown in the input circuit 14 and the waveform shaping circuit 15. It is on the street.
[0013]
FIG. 5 is a diagram of the dedicated sensor 5 for measuring the number of revolutions. A light emitting element 31 and a light receiving element 32 are housed in a housing 33 of the revolution number sensor 30 and are provided with a reflective tape attached to a rotating body. The method uses a light receiving element 32 to detect the reflected light of the light emitting element 31 lit by a reflected direct current or pulse. A lens 35 is disposed on the front surface of the light emitting element 31, and the light receiving element 32 is disposed on the front surface. A lens 36 is provided and attached at a predetermined angle based on the angle of incidence of the reflected light. The output of the light receiving element 32 is amplified to a predetermined level by a built-in amplifier 37, Accordingly, a function of processing a signal suitable for the input circuit 14 including the level adjustment 13 of the measuring device 11 is added, and the signal is output from the plug 34 attached to the housing 33.
[0014]
FIG. 6 is a diagram of a vibration sensor with a built-in amplifier, which is mainly for measuring the frequency of a machine that performs sinusoidal vibration. The vibration sensor with a built-in amplifier 40 includes a piezoelectric element 41 built in a housing 43. And a weight 42. A ground electrode 46 b is provided below the piezoelectric element 41, a signal electrode 46 a is provided above the piezoelectric element 41, and a weight is provided above the signal electrode 46 a via an insulator. 42 are provided, and these are integrally fixed by a through bolt 47.
[0015]
Further, below the ground electrode 45b, an amplifier 45 having a high impedance input circuit is provided for the purpose of matching a signal output from the piezoelectric element 41 with vibration to a signal state suitable for the measuring device 11. The signal output is output to a plug (PG) via a sensor cable 44, and is attached to the vibrating body by an attachment screw 49 provided on a base 48 of the housing 43. It is preferable that the magnet is fixed to the housing 43 and attached to the vibrating body because the sensor can be easily attached and detached.
[0016]
In this case, instead of the weight 52, a tapered contact (not shown) is attached so as to protrude from the front of the casing 43, so that the contact can be brought into contact with the vibrator by holding the casing 43 by hand. The measurement vibration is transmitted to the piezoelectric element 41 via the contact, and is generated between the contact and the vibrating body by forming the tip or the entirety of the contact with a member having an appropriate elasticity. It is preferable because high-frequency vibration such as chatter and high-frequency vibration included in the vibrating body can be absorbed by the elasticity of the contact.
[0017]
These various dedicated sensors 18 are matched to the output specifications suitable for the measuring device 11. In the present embodiment, the other sensor outputs are matched based on the number of hits sensor 30 in FIG. Therefore, it is not necessary to incorporate an amplifier for matching the sensor output in the number-of-strokes sensor 30. When another sensor is used as a reference, an amplifier capable of adjusting the sensor output is incorporated in the striking-force sensor 30. It is also possible to match.
[0018]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the present invention, the number of repetitive movements in the working device of a construction machine and other power machines is determined by using a single measuring device with a dedicated sensor corresponding to various vibration modes. The use of the same measurement method has made it possible to measure vibration, rotation, and even the number of impacts without using multiple measuring instruments, especially in locations where the measurement environment is poor, especially at construction sites. Since the repetitive exercise can be measured as the number of exercises per unit time, not only the measurement time is shortened, but also the condition of the working machine, the hydraulic pressure and flow rate consumed by the working machine, etc. can be easily estimated. This has the effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a measurement device.
FIG. 2 is a block diagram of a measuring device.
FIG. 3 is a diagram of a number-of-hits sensor.
FIG. 4 is an example of a hit number sensor output waveform (1) and a waveform shaping waveform (2).
FIG. 5 is a diagram of a rotation speed sensor with a built-in amplifier.
FIG. 6 is a diagram of a frequency sensor with a built-in amplifier.
[Explanation of symbols]
1, 11 ... Measuring device 2, 12 ... Connector 3, 13 ... Level adjustment 4, 17 ... Display 5.18 ... Dedicated sensor 14 ... Input circuit 15 ... Waveform Shaping circuit 16 ··· Count circuit 20 ··· Hit number sensor 30 ··· Amplifier built-in rotation speed sensor 40 ··· Amplifier built-in frequency sensor