(57)【要約】【課題】  測定モータ等の測定部位が表面にあることを利用して、専門的な知識がなくても実用的な測定を実現可能な測定システム等を提案する。【解決手段】  測定システム１は、測定モータ３の測定を行う。磁気特性測定部７は、測定モータ３の外部から測定モータ３の表面の特定部位を測定するものである。照射部１３は、測定モータ３の特定部位が表面にあることから、この特定部位に対して光を照射する。照射部１３は、例えば、磁気特性測定部７や温度測定部１１の測定結果に対応する色の光を照射することにより、実機モータにおいて、測定結果を一目瞭然にする。また、撮影部１５は、測定モータ３の特定部位が表面にあることから、この特定部位を撮影する。制御部９は、この映像を利用して、実機モータ座標とメッシュ座標を一致させたり、磁気特性測定部７を測定モータ３の特定部位に安全に接近させたりすることが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の磁気特性の測定を行う測定システムであって、
前記測定対象の外部から前記測定対象の表面の特定部位を測定する測定手段と、
少なくとも前記測定対象の表面の前記特定部位に対して光を照射する照射手段を備えることを特徴とする測定システム。
【請求項２】
前記測定手段による測定結果と光との対応関係を記憶する対応関係記憶手段をさらに備え、
前記照射手段は、前記測定対象という実機に対して、前記対応関係記憶手段に記憶された前記測定手段による測定結果に対応する光を照射するものである、請求項１記載の測定システム。
【請求項３】
前記測定対象の前記特定部位を含むメッシュデータを記憶するメッシュデータ記憶手段と、
前記測定対象を撮影して位置特定用撮影データを得る撮影手段と、
前記位置特定用撮影データにおける前記測定対象の前記特定部位の映像から前記測定対象の前記特定部位の実機測定対象座標と前記メッシュデータの前記特定部位のメッシュ座標を一致させ、前記測定手段に対して、前記特定部位のメッシュ座標を用いて前記特定部位の測定をさせる制御手段をさらに備え、
前記照射手段は、前記測定対象という実機に対して、前記メッシュ座標における座標上の各測定結果に対応する光を照射する、請求項２記載の測定システム。
【請求項４】
前記測定手段は、前記測定対象の表面の前記特定部位に接触又は近接して測定するものであり、
前記撮影手段は、回転状態にある前記測定対象の表面の前記特定部位を撮影して移動用撮影データを得るものであり、
前記制御手段は、前記移動用撮影データを用いて前記測定対象の空間内で前記測定手段の位置を変更して、前記測定手段を前記測定対象の表面の前記特定部位に接近させ、前記メッシュ座標を用いて前記特定部位における測定をさせるものである、請求項３記載の測定システム。
【請求項５】
測定対象の磁気特性の測定を行う測定システムであって、
前記測定対象の外部から前記測定対象の表面の特定部位を測定する測定手段と、
前記測定対象の前記特定部位を含むメッシュデータを記憶するメッシュデータ記憶手段と、
前記測定対象の前記特定部位を撮影して位置特定用撮影データを得る撮影手段と、
前記位置特定用撮影データにおける前記測定対象の前記特定部位の映像から前記測定対象の前記特定部位の実機測定対象座標と前記メッシュデータの前記特定部位のメッシュ座標を一致させ、前記測定手段に対して、前記特定部位のメッシュ座標を用いて前記特定部位の測定をさせる制御手段を備える測定システム。
【請求項６】
測定対象の磁気特性の測定を行う測定システムであって、
前記測定対象の表面の前記特定部位に接触又は近接して測定する測定手段と、
回転状態にある前記測定対象の表面の前記特定部位を撮影して移動用撮影データを得る撮影手段と、
前記移動用撮影データを用いて前記測定手段の位置を変更して、前記測定手段を回転状態にある前記測定対象の表面の前記特定部位に接近させ、前記特定部位における測定をさせる制御手段を備える測定システム。
【請求項７】
測定手段が測定対象の特定部位において磁気特性の測定を行う測定方法であって、
照射手段が、前記測定手段が測定する前記測定対象の表面の前記特定部位に対して光を照射し、及び／又は、撮影手段が、前記測定対象が測定する前記測定対象の表面の前記特定部位を撮影するステップを含む測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、モータ、変圧器等の測定対象の磁気特性を測定するための測定システム及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２にあるように、出願人らは、モータについて、２次元ベクトル磁気を測定するための新たな装置を提案した。これは、絶縁被膜を剥離することなく探針を電磁鋼板に接触させて、巻き方向が直角になるように保持された２個のコイルを用いて測定するものである。また、１次元の磁気を測定する同様の測定装置として、特許文献３に記載されたものなどが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２７４７５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３３３８３号公報
【特許文献３】特開２０００−３５２５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２及び３には、モータや変圧器などの測定対象について、磁気特性の測定結果の表示手法については記載されていない。技術者であれば、測定データを見れば理解できるであろう。しかし、例えば、測定対象の製造ラインで働いている製造者は、単なる数字等のみから測定結果の意味を理解することは非常に困難である。
【０００５】
さらに、特許文献１、２及び３には、測定対象に対して、測定装置を接近させるための具体的な方法については記載されていない。特に、測定対象がモータ等である場合に、モータ等が動作している中で測定する場合には、いかに安全に測定装置を接近させるかが問題となる。
【０００６】
さらに、通常、測定対象には、メッシュデータが存在する。ここで、メッシュデータとは、測定領域を三角形や四角形で分割したものである。測定対象の測定にメッシュデータを利用する場合に、実機とメッシュデータとの連携を簡易に行うことは、有効である。しかしながら、特許文献１、２及び３には、このようなメッシュデータの利用について、具体的な検討はなされていない。
【０００７】
そこで、本発明は、測定対象の磁気特性の測定部位が表面にあることを利用して、専門的な知識がなくても磁気特性の測定を実現可能な測定システム等を提案することを目的とする。特に、測定結果を明確に表示したり、メッシュデータを容易に利用したり、測定対象の測定部位に対して測定手段を安全に接近させたりすることを実現可能な測定システム等を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の第１の観点は、測定対象の磁気特性の測定を行う測定システムであって、前記測定モータの外部から前記測定対象の表面の特定部位を測定する測定手段と、少なくとも前記測定モータの表面の前記特定部位に対して光を照射する照射手段を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本願発明の第２の観点は、第１の観点の測定システムであって、前記測定手段による測定結果と光との対応関係を記憶する対応関係記憶手段をさらに備え、前記照射手段は、前記測定対象という実機に対して、前記対応関係記憶手段に記憶された前記測定手段による測定結果に対応する光を照射するものである。
【００１０】
本願発明の第３の観点は、第２の観点の測定システムであって、前記測定モータの前記特定部位を含むメッシュデータを記憶するメッシュデータ記憶手段と、前記測定モータを撮影して位置特定用撮影データを得る撮影手段と、前記位置特定用撮影データにおける前記測定モータの前記特定部位の映像から前記測定モータの前記特定部位の実機モータ座標と前記メッシュデータの前記特定部位のメッシュ座標を一致させ、前記測定手段に対して、前記特定部位のメッシュ座標を用いて前記特定部位の測定をさせる制御手段をさらに備え、前記照射手段は、前記測定モータという実機に対して、前記座標データにおける座標上の各測定結果に対応する光を照射するものである。
【００１１】
本願発明の第４の観点は、第３の観点の測定システムであって、前記測定手段は、前記測定モータの表面の前記特定部位に接触又は近接して測定するものであり、前記撮影手段は、回転状態にある前記測定モータの表面の前記特定部位を撮影して移動用撮影データを得るものであり、前記制御手段は、前記移動用撮影データを用いて前記測定モータの空間内で前記測定手段の位置を変更して、前記測定手段を回転状態にある前記測定モータの表面の前記特定部位に接近させ、前記メッシュ座標を用いて前記特定部位における測定をさせるものである。
【００１２】
本願発明の第５の観点は、測定対象の磁気特性の測定を行う測定システムであって、前記測定対象の外部から前記測定対象の表面の特定部位を測定する測定手段と、前記測定対象の前記特定部位を含むメッシュデータを記憶するメッシュデータ記憶手段と、前記測定対象の前記特定部位を撮影して位置特定用撮影データを得る撮影手段と、前記位置特定用撮影データにおける前記測定対象の前記特定部位の映像から前記測定対象の前記特定部位の実機モータ座標と前記メッシュデータの前記特定部位のメッシュ座標を一致させ、前記測定手段に対して、前記特定部位のメッシュ座標を用いて前記特定部位の測定をさせる制御手段を備えるものである。
【００１３】
本願発明の第６の観点は、測定対象の磁気特性の測定を行う測定システムであって、前記測定対象の表面の前記特定部位に接触又は近接して測定する測定手段と、前記測定対象の表面の前記特定部位を撮影して移動用撮影データを得る撮影手段と、前記移動用撮影データを用いて前記測定手段の位置を変更して、前記測定手段を回転状態にある前記測定対象の表面の前記特定部位に接近させ、前記特定部位における測定をさせる制御手段を備えるものである。
【００１４】
本願発明の第７の観点は、測定手段が測定対象の特定部位において磁気特性の測定を行う測定方法において、照射手段が、前記測定手段が測定する前記測定対象の表面の前記特定部位に対して光を照射し、及び／又は、撮影手段が、前記測定対象が測定する前記測定対象の表面の前記特定部位を撮影するステップを含むものである。
【００１５】
なお、第３や第５の観点において、照射手段を備え、測定対象（例えば、測定部位）に対して、位置を特定するための光を照射し、撮影手段は、この光が照射された測定対象を撮影して、実機測定対象座標とメッシュ座標を一致させるものであってもよい。光の照射の具体的な例は、メッシュデータから得られる測定対象の外形図や、測定対象の中心点がわかる十字の線を持った光である。例えば、モニター上で、ＣＣＤカメラ映像を見ながら、光の照射結果と実機を大まかに一致させるように手動で調整し、その後、自動的に微調整することにより、測定対象の中心や、測定対象の外形図を一致させて、実機測定対象座標とメッシュ座標とを一致させるものである。
【００１６】
また、第４や第６の観点において、測定対象は、例えばモータであり、制御手段は、回転状態にあるモータに対し、測定手段を近づけるものであってもよい。このように、測定対象が動作中の場合には、特に安全に近づけることが重要である。また、照射手段が、少なくとも特定部位に対して光を照射して、明りょうに撮影できるようにしてもよい。これにより、より安全に測定手段を接近させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明の各観点によれば、測定手段は、測定する特定部位が測定対象（モータや変圧器など）の表面にあり、これを外部から測定する。そのため、照射手段は、特定部位に対して外部から光を照射することが可能であり、また、撮影手段は、この特定部位を撮影することも可能である。そのため、この測定対象の表面にある特定部位に対する測定を、映像化を通じて支援することが可能になり、専門的な知識がなくても測定処理を実現することが可能になる。
【００１８】
特に、第２の観点にあるように、照射手段が、特定部位に対して測定結果を表示することにより、製造に携わっている人が、専門知識がなくても測定結果を把握することが可能になる。
【００１９】
さらに、第３から第６の観点にあるように、測定手段が測定する特定部位等を撮影する撮影手段を利用することにより、測定結果の利用を容易にしたり、測定処理を安全に実現したりすることが可能になる。すなわち、第３や第５の観点にあるように、照射手段がマーカー等を照射して、これを撮影手段により撮影することにより実機測定対象座標とメッシュ座標とを一致させて、測定手段による測定を容易に実現させることが可能になる。さらに、第４や第６の観点にあるように、撮影手段が特定部位周辺を撮影して安全に測定手段を接近させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願発明の実施の形態の一例である測定システムの概略ブロック図である。
【図２】図１の測定システム１を、実際に装置を組み合わせて実現した場合の一例を示す図である。
【図３】図１の駆動モータ５が、図１の測定モータ３を駆動させる構成の一例を示す図である。
【図４】図１の測定モータ３の特定部位のメッシュデータの一例を示す図であり、（ａ）はモータの領域を予め分割したものを示し、（ｂ）は、特定領域をメッシュ分割したものを示す。
【図５】図１の測定システム１の動作の一例を示すフロー図である。
【図６】図４（ｂ）のメッシュデータが照射された図１の測定モータ３を撮影して得られた位置特定用撮影データの一例を示す。
【図７】図１の測定モータ３を撮影して得られる位置特定用撮影データに対する分析の他の例を示す。
【図８】図１の照射部１３が測定結果に対応する光を照射した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、図面を参照して、本願発明の実施例について説明する。なお、本願発明は、この実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２２】
図１は、本願発明の実施の形態の一例である測定システムの概略ブロック図である。測定システム１は、測定モータ３（本願請求項の「測定対象」の一例）の測定を行うためのものである。測定システム１は、駆動モータ５と、磁気特性測定部７（本願請求項の「測定手段」の一例）と、制御部９（本願請求項の「制御手段」の一例）と、温度測定部１１と、照射部１３（本願請求項の「照射手段」の一例）と、撮影部１５（本願請求項の「撮影手段」の一例）と、メッシュデータ記憶部１７（本願請求項の「メッシュデータ記憶手段」の一例）と、画像データ記憶部１９と、座標データ記憶部２０と、対応関係記憶部２１（本願請求項の「対応関係記憶手段」の一例）と、測定結果記憶部２２を備える。
【００２３】
図２は、実際に装置を組み合わせて実現した場合の一例を示す写真である。写真には、プロジェクタ（図１の照射部１３の一例）と、駆動モータ（図１の駆動モータ５の一例）と、測定モータ（図１の測定モータ３の一例）と、温度センサー（図１の温度測定部１１の一例）と、ＣＣＤカメラ（図１の撮影部１５の一例）と、ＶＨセンサー（図１の磁気特性測定部７の一例）を移動させる自動ロボット（図１の制御部９の一例）が写っている。ＶＨセンサーは、例えば特許文献１及び２に記載されているものであり、自動ロボットに付属している。
【００２４】
図１の駆動モータ５は、磁気特性測定部７が測定モータ３を測定する際に、測定モータ３を駆動させるものである。図３を参照して、駆動モータ５による測定モータ３の駆動の一例について説明する。発明者らは、例えば特許文献１及び２において、測定モータ３が、被覆された状態であっても測定を可能とする測定装置を提案した。このような測定装置を使うことにより、測定モータ３が回転している状態での測定が可能になる。図３では、測定モータ３及び駆動モータ５が固定部３１に固定されており、駆動ベルト３３により、駆動モータ５が測定モータ３を回転させる。このように構成することにより、測定モータ３は、コイル等がない状態でも回転した状態を実現することが可能となる。回転状態の測定モータ３に磁気特性測定部７を接近させることにより、磁気特性を測定することが可能になる。
【００２５】
図１の磁気特性測定部７は、例えば特許文献１、２及び３に記載されているように、測定モータ３の表面の特定部位に近接又は接触して、磁気特性を測定するものである。出願人らが提案した測定装置によれば、厚い被膜でも貫通して測定することができる。制御部９は、磁気特性測定部７の位置を変更して測定モータ３の表面の特定部位に接近させるものである。また、制御部９は、測定システム１の動作の制御を行う。温度測定部１１は、測定モータ３の温度を検出するものである。磁気特性測定部７による磁気特性の検出に加えて、温度測定部１１による温度の検出により、精度を向上させることが可能になる。
【００２６】
照射部１３は、測定モータ３に光を照射するものである。図２にあるように、プロジェクタが小型化され、測定システム１においても、組み合わせて使用することが可能になった。撮影部１５は、測定モータ３を撮影するためのものである。撮影部１５は、撮影したデータを、画像データ記憶部１９に記憶する。
【００２７】
メッシュデータ記憶部１７は、測定モータ３のメッシュデータを記憶する。図４は、測定モータ３の特定部位のメッシュデータの一例を示す。図４（ａ）は、モータの領域を予め分割したものを示す。図４（ｂ）は、特定領域をメッシュ分割したものを示す。なお、メッシュデータ記憶部１７は、特定部位以外の領域もメッシュ分割したものをメッシュデータとして記憶してもよい。
【００２８】
対応関係記憶部２１は、磁気特性測定部７や温度測定部１１による測定結果に対応する光を記憶するためものである。この光は、例えば、正常値から異常値に近づき、これを超えるにつれて、青色から赤色に変化するよう対応づけたり、弱い（暗い）状態から強い（明るい）状態に変化するよう対応づけたりしている。
【００２９】
図４を参照して、図１の測定システム１の動作の一例を説明する。図４は、図１の測定システム１の動作の一例を示すフロー図である。
【００３０】
照射部１３は、測定モータ３に対し、位置を特定するための光として、メッシュデータ記憶手段１７に記憶されたメッシュデータ（図４（ｂ）参照）を照射する（ステップＳＴ１）。撮影部１５は、この光が照射された測定モータ３を撮影して位置特定用撮影データを得、位置特定用撮影データを画像データ記憶部１９に記憶させる（ステップＳＴ２）。図６は、図４（ｂ）のメッシュデータが照射された測定モータ３を撮影して得られた位置特定用撮影データの一例を示す。
【００３１】
制御部９は、位置特定用撮影データを分析して、例えば、測定モータ３と、測定モータ３上に照射されたメッシュデータとの差異が小さくなるようにメッシュデータの大きさや位置を修正して、測定モータ３の実機モータ座標とメッシュデータのメッシュ座標を一致させる（ステップＳＴ３）。この修正後のメッシュ座標のデータは、座標データ記憶部２０に記憶させる。測定モータ３の実機モータ座標とメッシュデータのメッシュ座標が同じになることで、例えば、コンピュータシミュレーションによる解析結果の比較の際、実測結果と解析結果のメッシュデータが同じとなる。そのため、これらの比較が容易となり、測定データを解析結果と比較するために通常必要とされる座標変換処理やメッシュ領域に対応する実測を検索する処理を行う必要がなくなる。
【００３２】
なお、一致処理の前に、例えば、手動にて、モニター上でＣＣＤカメラ映像を見ながら、光の照射結果と実機を大まかに一致させるようにしてもよい。その後、微調整として自動的に一致させるようにする。また、原点などの基準点を照射して、実機モータ座標とメッシュ座標を一致させるようにしてもよい。
【００３３】
また、光を照射せず、撮影した画像によって、実機モータ座標とメッシュ座標とを一致させてもよい。図７を参照してその一例を説明する。まず、分析の基準となるオブジェクトを用意しておく（図７（ａ）のオブジェクト４１参照）。実機の測定モータの映像を分析して特定領域に対応する領域を探し、基準となるオブジェクトを特定領域の位置へと移動させる（図７（ｂ）のオブジェクト４３参照）。そして、このオブジェクトを画面上で拡大・縮小・回転等させて重ね合わせ、映像における特定領域の大きさや位置等を分析する（図７（ｃ）参照）。オブジェクトの拡大・縮小・回転等に応じてメッシュ座標の大きさや位置等を修正して、実機モータ座標とメッシュ座標を一致させる。
【００３４】
続いて、駆動モータ５は、測定モータ３を回転状態とする。この回転状態では、測定モータ３は、複雑に動作している。そのため、測定モータ３に磁気特性測定部７を安全に接近させることは困難である。そこで、本実施例では、撮影部１５が存在することを利用して、磁気特性測定部７を接近させる特定部位を撮影し、安全に接近させる（ステップＳＴ４）。このとき、照射部１３が、この特定部位を照射するようにしてもよい。そして、磁気特性測定部７は、測定モータ３の表面の特定部位に対する測定を行う（ステップＳＴ５）。磁気特性に関する測定結果は、測定結果記憶部２２において、座標データの座標に対応して記憶させる。併せて、温度測定部１１は、温度を測定する。この温度の測定結果も、測定結果記憶部２２に記憶させる。
【００３５】
制御部９は、測定結果記憶部２２に記憶された磁気特性測定部７及び温度測定部１１の測定結果を分析する（ステップＳＴ６）。そして、照射部１３は、対応関係記憶部２１に記憶された対応関係に基づき、座標データの各座標上の各測定結果に対応させて、各測定結果に対応する光を照射する。磁気特性測定部５が測定した特定部位は、外部から接近可能なものである。そのため、この特定部位に光を照射することが可能である。そこで、照射部１３は、この特定部位に、測定結果に対応する光を照射する（ステップＳＴ７）。これにより、特に専門的知識がない者であっても、測定結果を一目瞭然に判断することが可能になる。
【００３６】
図８は、測定結果を示す光を照射した状態を示す図である。図８にあるように、実機のモータに測定結果を直接投影することで、損失の大きい所と小さいところが一目瞭然となっている。そのため、モータに詳しくない者であっても、容易に影響の差を確認することができる。
【００３７】
なお、測定対象は、モータ以外にも、例えば変圧器等であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  測定システム、３  測定モータ、５  駆動モータ、７  磁気特性測定部、９  制御部、１１  温度測定部、１３  照射部、１５  撮影部、１７  メッシュデータ記憶部、１９  画像データ記憶部、２１  対応関係記憶部、３１  固定部、３３  駆動ベルト
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
2014016255.tif 000009
【図８】
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