(57)【要約】【課題】被検査部品に高速回転を与えるべく、高速回転駆動した場合でも、振動の発生を抑制することができ、高精度な計測に供し得る回転検査装置を提供する。【解決手段】回転電機Ａを載置して、回転力を与えて検査する回転検査装置１０において、回転直動軸１３と回転電機Ａとを、回転電機Ａに対応する連結具１７により着脱可能に連結する構成とする。この場合、前記連結具１７と前記回転直動軸１３とを、連結部分の各断面の重心位置が回転中心軸に一致するように加工した第１連結手段２３によって連結する構成とする。【選択図】図２
2008061329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機（Ａ）を載置して、回転力を与えて検査する回転検査装置（１０）において、
装置本体（１１）と、
この装置本体（１１）に、直動可能に設けた可動部（１２）と
を備え、
前記可動部（１２）は、回転直動軸（１３）と、
この回転直動軸（１３）に回転直動力を与える駆動部（１４）と
を備え、
前記回転直動軸（１３）と回転電機（Ａ）とは、回転電機（Ａ）に対応する連結具（１７）を選択してこの連結具（１７）により着脱可能に連結する構成とし、
前記連結具（１７）と前記可動部（１２）における回転直動軸（１３）とは、連結部分の各断面の重心位置が回転中心軸に一致するように加工した第１の連結手段（２４）によって連結する構成としたことを特徴とする回転検査装置。
【請求項２】
前記連結具（１７）は、回転電機（Ａ）に応じて、前記回転直動軸（１３）と回転電機（Ａ）とを結合可能とするべく異種の連結具（１７）を備え、これら連結具（１７）を、回転電機（Ａ）に対応して結合位置に搬送交換するための交換搬送機構（１８）を備えたことを特徴とする請求項１記載の回転検査装置。
【請求項３】
前記交換搬送機構（１８）は、検査する回転電機（Ａ）に応じた異種の連結具（１７）を載置した回転テーブル（２７）を回転停止可能に構成し、この回転テーブル（２７）に載置した連結具（１７）を、所定の結合位置にもたらして検査する回転電機（Ａ）に合った連結具（１７）を結合する構成としたことを特徴とする請求項２記載の回転検査装置。
【請求項４】
前記第１連結手段（２４）は、前記回転直動軸（１３）と前記連結具（１７）とを、あり結合によって連結する構成とし、前記第１連結手段（２４）の各断面を、回転中心軸を通る線であって、前記あり結合を構成するあり溝（ｍｆ）の対称線と直交する線（Ｋ）を挟んで断面積を等しくする構成としたことを特徴とする請求項１記載の回転検査装置。
【請求項５】
装置本体（１１）に直動可能に設けた可動部（１２）を備え、この可動部（１２）は、回転直動軸（１３）を備え、この回転直動軸（１３）に回転電機（Ａ）を、回転電機（Ａ）に対応する連結具（１７）により着脱可能に連結する構成として、回転電機（Ａ）に回転力を与えて検査する回転検査装置（１０）において、
検査すべき回転電機（Ａ）をセットする第１工程と、
検査する回転電機（Ａ）に合った連結具（１７）を選択すると共に連結位置にもたらして、回転直動軸（１３）に前記連結具（１７）を連結する第２工程と、
前記可動部（１２）における回転直動軸（１３）を直動させて、前記連結具（１７）を前記回転電機（Ａ）に結合する第３工程と、
前記回転直動軸（１３）により、前記連結具（１７）を介して前記回転電機（Ａ）を高速回転させて、所定の回転検査を実行する第４工程と、
を含むことを特徴とする回転検査装置による回転電機の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査部品を回転検査装置と、被検査部品に対応して選択した連結具を介して連結して、前記被検査部品を高速回転させて回転検査を可能とした、回転検査装置および回転検査装置による回転電機の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転機構部を主要素とする製品、部品等は、様々な検査工程を経て製品として出荷するか、または組立製造ライン等に供給するようにしている。
すなわち、前記回転機構部は、製品、部品等の性能発揮を決定付けるものであるので、厳密な検査は欠かせない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７２９６７
【０００４】
この文献においては、マグネットポンプにおけるインペラと直結したインナーマグネットの回転動作の良否を測定する装置に関するもので、この装置はカップ状部の内周側にリング状のアウターマグネット部材が装着されてなる検査用カップリング体と、テスト台と、計測手段とからなる。
すなわち、この装置においては、前記テスト台にて被テストポンプのインナーマグネット部を前記検査用カップリング体内周側に、非接触状態で支持固定し、検査カップリング体の回転数を計測手段により、計測するようにしている。
また、この装置では、被テストポンプのインナーマグネット部のサイズに応じて、検査用カップリング体のカップ状部を、位置調整ねじにより高さ調整するようにしている。
【０００５】
その他、前述の回転機構部を有する製品、部品等における検査工程において使用される検査装置としては、例えば部品がオールタネータの場合、一連の検査ラインＣｌを通過させて、総合的な検査を行っている（図７参照）。この一連の検査ラインＣｌとしては、例えば、性能異音検査装置１、外観検査装置２、空転トルクチェック機３が挙げられる。
【０００６】
その一連の検査ラインＣｌの一つとしての性能異音検査装置１では、図８に示すように、回転電機であるオールタネータＡにおける回転力導入結合部４の回転軸に、回転力を伝達する検査駆動軸５を備えている。この場合、検査駆動軸５は、前記回転力導入結合部４に動力伝達可能に連結するために、交換可能なビットＢを介して結合するようにしている。すなわち、前記性能異音検査装置１では、様々な回転電機に対して検査のための回転力を与えるために、種々の仕様のビットＢ、コネクタＣを備えている。
従って、前記性能異音検査装置１では、異なる回転電機を検査するたびに、回転電機に適合したビットＢ、コネクタＣを交換するという手段、作業が不可欠のものとなっている。
【０００７】
そして、このようなビットＢ、コネクタＣを交換するための手段として、これまでは、前記性能異音検査装置１の傍らに、ＸＹロボット６や、スカラロボット７を配設して交換作業を行ってきた。
【０００８】
また、以上のようなＸＹロボット６や、スカラロボット７を用いた、ビット着脱交換方式や、コネクタ着脱交換方式では、性能異音検査装置１における検査駆動軸５を低速回転させている場合は問題ないが、前記検査駆動軸５を高速回転させると、結合箇所のいわゆる動アンバランスに起因する、遠心力による振動が発生し、回転検査が不能となることがある。そこで、このような動アンバランスを修正する手法として、
【０００９】
【特許文献２】特開２００４−２０８３７２
【００１０】
上記文献における回転体のバランス修正方法では、回転軸とコアを有する回転体のバランス修正方法について開示しており、修正方法に基づいて、回転体の回転部分であるコアの動アンバランスを測定し、動アンバランスに基づいて回転中心軸を修正するように、回転軸に回転自在に支持されるコアの軸受部の仕上加工を施している。
【００１１】
ここで、前述のＸＹロボット６や、スカラロボット７を用いたビット交換作業、コネクタ交換作業について説明すると、コネクタ交換作業は、図８に示すように、スカラロボット７を使用する。交換作業は、
１.段取前コネクタ取外し（ロボット）…………３秒
２.段取後コネクタ取付け（Ｐ＆Ｐ動作）………３秒
計略６秒のサイクルで実行される。
従って、現時点では作業短縮の必要性はないと考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記ＸＹロボット６による交換作業のサイクルは、
１.パレット排出…………３秒
２.段取り前ビット取外し（Ｐ＆Ｐ動作）………５秒
３.段取り後ビット取付け（Ｐ＆Ｐ動作）………５秒
計略１３秒ほどのサイクルとなっている。
従って、上記ＸＹロボット６のような交換作業では、交換作業の短縮化が課題となっている。
本発明はこのような背景から提案されたものであって、被検査部品に高速回転を与えるべく、高速回転駆動した場合でも、振動の発生を抑制することができ、併せて、被検査部品の検査段取の短縮化を図った、回転検査装置および回転検査装置による回転電機の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明における請求項１では、回転電機Ａを載置して、回転力を与えて検査する回転検査装置１０において、回転直動軸１３と回転電機Ａとを、回転電機Ａに対応する連結具１７により着脱可能に連結する構成とし、前記連結具１７と前記回転直動軸１３とを、連結部分の各断面の重心位置が回転中心軸に一致するように加工した第１連結手段２３によって連結する構成としたことにより、結合した時にも回転軸に対しバランスが取れた状態になり、回転直動軸１３を高速回転させても振動の発生を防止できるようになる。
【００１４】
また本発明における請求項２では、前記連結具１７は、回転電機Ａに応じて、前記回転直動軸１３と回転電機Ａとを結合可能とするべく異種の連結具１７を備えて、これら連結具１７を、交換搬送機構１８により、回転電機Ａに対応して結合位置に搬送交換するようにしたので、交換作業をより短縮化することができる。
【００１５】
また本発明における請求項３では、前記交換搬送機構１８は、検査する回転電機Ａに応じた異種の連結具１７を載置した回転テーブル２６を、所定の結合位置にもたらして検査する回転電機Ａに合った連結具１７を結合する構成としたことで、交換作業をより短縮化することができる。
【００１６】
また本発明における請求項４では、前記第１連結手段２３は、前記回転直動軸１３と前記連結具１７とを、あり結合によって連結する構成とし、前記第１連結手段２３の各断面を、回転中心軸を通る線であって、前記あり結合を構成するあり溝ｍｆの対称線と直交する線Ｋを挟んで断面積を等しくする構成としたことで、高速回転運転によっても、前記第１連結手段２３の振動の発生を抑えることができ、支障なく回転電機の回転検査が可能となる。
【００１７】
さらに本発明における請求項５では、検査すべき回転電機Ａをセットする第１工程と、検査する回転電機Ａに合った連結具１７を選択すると共に連結位置にもたらして、回転直動軸１３に前記連結具１７を連結する第２工程と、前記可動部１２における回転直動軸１３を直動させて、前記連結具１７を前記回転電機Ａに結合する第３工程と、前記回転直動軸１３により、前記連結具１７を介して前記回転電機Ａを高速回転させて、所定の回転検査を実行する第４工程とにより、検査する回転電機Ａに対する連結具１７の交換作業を無駄なく進行させることができ、回転検査を速やかに実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明にかかる回転検査装置につき、一つの実施の態様を示し、添付の図面に基づいて説明する。
図１に本発明にかかる回転検査装置１０を示す。
この回転検査装置１０は、回転電機Ａ（以下、オールタネータＡ）の性能異音検査装置であり、図７で示す、一連の検査ラインＣｌで用いられるものである。この検査ラインＣｌは、前述した検査をオールタネータＡに対し、種々の検査を施すものであり、ここでは、その説明は省略する。
すなわち回転検査装置１０は、実質的に、装置本体１１と、この装置本体１１に、図１中、昇降可能に設けた可動部１２とを備えている。
【００１９】
前記装置本体１１は、前記可動部１２の中心を貫いて設けている回転直動軸１３と、この回転直動軸１３に回転駆動力を与える駆動部１４を装着したベース部１５を備えている。
また前記装置本体１１は、図中、上方に、オールタネータＡを検査のために位置決めセットする装填部１６を設けている。
そして前記装置本体１１には、前記回転直動軸１３と後述するオールタネータＡとを連結する連結する連結具１７を結合位置に搬送交換するための交換搬送機構１８を備えている。なお、これら装置本体１１を構成するベース部１５、装填部１６、交換搬送機構１８は、それぞれ、例えば装置フレーム（図示省略）の所定の箇所にマウントしている。
【００２０】
前記ベース部１５は、図中、垂直中心軸に沿って前記駆動部１４によって回転する回転基軸１９を、前記垂直中心軸を回転中心軸として回転自在に挿通している。この回転基軸１９の下端近傍には、前記駆動部１４を構成する駆動モータ（例えばサーボモータ）の回転動力を伝達するプーリ２０を取着している。
そしてこのベース部１５の垂直中心軸に沿って挿通した回転基軸１９を挟んで、上部両端側には、後述する可動部１２を昇降可能にガイドする一対のガイドポスト２１，２１を垂直方向に突設している。
【００２１】
次に、前記可動部１２について説明する。
前記可動部１２は、前記ガイドポスト２１，２１に昇降自在に嵌挿した昇降基体２２を有している。すなわち、この昇降基体２２は、図示しない一軸直線駆動装置の可動体に結合しており、前記一軸直線駆動装置により昇降基体２２を昇降させる構成である。
またこの昇降基体２２には、前記ベース部１５を貫く回転基軸１９と連結する前記回転直動軸１３を垂直中心軸に沿って配置している。また、前記回転直動軸１３の下端側には、前記回転基軸１９に対して昇降可能に連結するための昇降基軸１３ａを延設している。この昇降基軸１３ａには、前記回転基軸１９からの回転力に対しては動力的に連結する一方で、垂直方向に移動可能とするべく軸方向の複数のスプラインＳを形成している。
【００２２】
そして、前記可動部１２の前記回転直動軸１３上端に連結する連結具１７は前記回転直動軸１３と第１の連結手段２３を介して連結している。この第１連結手段２３は、図２に示すように、前記回転直動軸１３上端にねじ止めする、連結受部２４を有している。この場合、連結受部２４には、内部に円弧状で底部側が幅広のあり溝ｍｆを形成している。そして、前記連結具１７の下端側には、前記連結受部２４のあり溝ｍｆに係合するように、先端形状を円弧状に形成したありｍを形成している。
【００２３】
ここで、前記連結受部２４について、さらに詳細に説明する。
すなわち前記連結受部２４は、所定径を有する円柱状部材を加工して内部に前記円弧状のあり溝ｍｆを形成し、且つ高速回転を可能とするために、軸に対する動アンバランスを抑制するために、外周部位を切削加工している（図３参照）。なお、この動アンバランスは、断面積と回転中心軸Ｏ（慣性主軸）からの距離を掛け合わせて求めることができる。これは、従来は断面積だけを等しくする（静アンバランス）ことのみを考慮していたので、高速回転時には、遠心力により発生する振動により、使用が不能となるからである。
そこで、図示するように前記第１連結手段２３の各断面は、回転中心軸を通る線であって、前記あり溝ｍｆの対称線と直交する線Ｋを境として断面積が等しくなるように、前記あり溝ｍｆを形成した、連結受部２４の外周部位を切削加工し、前記Ｋ線を挟んで双方の面積モーメントを等しくする設定としたのである（図４、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照）。
【００２４】
次に、前記オールタネータＡと前記連結具１７とは、第２の連結手段２５によって連結するようにしている。この場合、前記第２連結手段２５は、例えば六角ボックスレンチ等を用いることができる。なお、前記連結具１７は、回転電機であるオールタネータＡによって接続必要寸法、形状が異なるので、複数の異なるものを、後述する交換搬送機構１８に搭載して、交換可能な構成としている。
【００２５】
そこで前記交換搬送機構１８について説明する。
交換搬送機構１８は、装置本体１１のベース部１５のガイドポスト２１，２１と、オールタネータＡを位置決めセットする装填部１６との間に介在している。
すなわち、前記交換搬送機構１８は、実質的には、軸Ｘを回転中心軸として回転する回転テーブル２６と、この回転テーブル２６を回転させたり、所定の回転位置で停止させるサーボモータ２７とで構成している。このサーボモータ２７により、異種の連結具１７を載置した回転テーブル２６を回転駆動して、検査するオールタネータＡに合った、連結具１７を連結位置（図５参照）にもたらすようにしている。
【００２６】
本発明にかかる回転検査装置１０は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用について説明する。
先ず、第１工程として、装置本体１１の装填部１６に、所定の手段（図示省略）で検査すべきオールタネータＡを位置決めセットする。
次いで、第２工程として、交換搬送機構１８のサーボモータ２７を駆動して、回転テーブル２６を回転駆動し、検査するオールタネータＡに合った、連結具１７を連結位置にもたらすようにする（図１、図５参照）。
すると、回転直動軸１３上部に取り付けた第１連結手段２３における連結受部２４に、結合すべき連結具１７の下端側がもたらされ、前記連結受部２４の円弧状のあり溝ｍｆに、前記連結具１７の下端側の円弧状のありｍが側方から係合し、これによって回転直動軸１３に所望の連結具１７を結合することができる（図２参照）。
【００２７】
次に、第３工程として、装置本体１１におけるベース部１５に設けた駆動部１４の駆動モータを駆動して、プーリ２０を介して、ベース部１５に挿通した回転基軸１９を回転させる。
この回転力は、回転基軸１９に連結した昇降基軸１３ａを介して回転直動軸１３に伝わり、回転直動軸１３は回転する。
ここで、一軸直線駆動装置（図示省略）を駆動して、前記昇降基体２２を、ベース部１５上部両端側のガイドポスト２１，２１に沿って上昇させることで、前記連結具１７の上端側の第２連結手段２５が、回転電機であるオールタネータＡの回転軸に結合して、回転検査を開始することができる状態となる（図６参照）。
【００２８】
以上のように、上記回転検査装置１０によれば、これまでのようなＸＹロボット６を用いたビット着脱交換方式に比較して、交換搬送機構１８を用いたことにより、検査すべきオールタネータＡに応じた、連結具１７を速やかに交換搬送して装着することができ、回転検査を開始することができる。
【００２９】
そして、第４工程として、前記装置本体１１におけるベース部１５に設けた駆動部１４の駆動モータを駆動して、プーリ２０を介して、回転基軸１９、回転直動軸１３を回転させ、前記連結具１７を介して前記オールタネータＡの回転軸を高速回転させて、所定の回転検査を実行することができる。
【００３０】
この場合、前記可動部１２の前記回転直動軸１３上端に連結具１７を、第１連結手段２３を介して連結しているが、この第１連結手段２３において、連結受部２４は、所定径を有する円柱状部材を加工して内部に前記円弧状のあり溝ｍｆを形成し、且つ外周部位を切削加工して、図示するようにＫ線を挟んで双方の面積モーメントが等しくなるように加工し、且つ、断面形状の端部を、わずかに削った形状として設定したので、軸に対する動アンバランスを抑制されて、面積モーメントを０とすることができ、高速回転しても、これまでのように、回転直動軸１３と連結具１７とを連結する第１連結手段２３とが、遠心力により発生する振動により、使用が不能となるようなことはなく、高速回転を伝達できるようになり、回転検査に支障を来たすようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる回転検査装置の一つの実施の形態を示す、構成説明図である。
【図２】図１に示す回転検査装置における可動部の回転直動軸と連結具とを連結する第１連結手段の、要部分解斜視説明図である。
【図３】図２に示す第１連結手段における連結受部の、Ａ−Ａ線に沿って切断した縦断面図である。
【図４】図３に示す連結受部において、（Ａ）は、Ｂ線に沿った切断断面図、（Ｂ）は、Ｃ線に沿った切断断面図、（Ｃ）は、Ｄ線に沿った切断断面図である。
【図５】本発明にかかる回転検査装置における交換搬送機構の回転テーブルの回転搬送位置と、連結具の交換位置を示した、説明図である。
【図６】本発明にかかる回転検査装置における可動部の回転直動軸を直動させて、回転電機と選択した連結具物とを連結した状態を示す、説明図である。
【図７】回転電機の一連の検査ラインの一例を示した、全体説明図である。
【図８】図７に示す検査ラインのうちの、各種検査装置のうちの一つとしての性能異音検査装置の一例を示す、構成説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    回転検査装置
１１    装置本体
１２    可動部
１３    回転直動軸
１３ａ    昇降基軸
１４    駆動部
１５    ベース部
１６    装填部
１７    連結具
１８    交換搬送機構
１９    回転基軸
２０    プーリ
２１    ガイドポスト
２２    昇降基体
２３    第１連結手段
２４    連結受部
２５    第２連結手段
２６    回転テーブル
２７    サーボモータ
Ａ    オールタネータ
Ｃｌ    検査ライン
Ｓ    スプライン
ｍｆ    あり溝
ｍ    あり
【図１】
2008061329.tif 000003
【図２】
2008061329.tif 000004
【図３】
2008061329.tif 000005
【図４】
2008061329.tif 000006
【図５】
2008061329.tif 000007
【図６】
2008061329.tif 000008
【図７】
2008061329.tif 000009
【図８】
2008061329.tif 000010