(57)【要約】【課題】  ロータバーごとに鋳造不良を評価できるロータ検査装置を提供する。【解決手段】  ロータ検査装置１は、ｓロータ２の回転方向の位置を検出する光電センサ４３と、ロータ２内に設けられる複数のロータバー２３のうちの１本のロータバー２３に作用する磁界を発生させる励磁コイル４７と、励磁コイル４７に電流を発生させる直流電源４５と、励磁コイル４７を支持するヨーク４６と、磁界の変化に基づくヨーク４６内の電圧の変化を検出する検出コイル４８と、光電センサ４３によって検出されたロータ２の位置、および、検出コイル４８によって検出された電圧変化に基づいて、不良が発生しているロータバー２３の位置を特定する解析制御部５とを有する。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの回転方向の位置を検出する位置検出手段と、
前記ロータ内に設けられる複数のロータバーのうちの１本の前記ロータバーに作用する磁界を発生させるコイルと、
前記コイルに電流を発生させる電源と、
前記コイルを支持するヨークと、
前記磁界の変化に基づくヨーク内の電圧の変化を検出する電圧検出手段と、
前記位置検出手段によって検出されたロータの位置、および、前記電圧検出手段によって検出された電圧変化に基づいて、不良が発生しているロータバーの位置を特定する不良特定手段と、
を有するロータ検査装置。
【請求項２】
前記ロータが１回転する間に前記電圧検出手段により検出された電圧変化の波数をカウントし、予め与えられている前記ロータ内のロータバーの数と比較して、数が一致しない場合に、不良と判定する良否判定手段をさらに有し、
前記不良特定手段は、前記良否判定手段が不良と判定したときに、不良が発生しているロータバーの位置を特定する請求項１に記載のロータ検査装置。
【請求項３】
前記良否判定手段は、カウントした波数と、予め与えられている前記ロータ内のロータバーの数が一致する場合、さらに、検査対象の前記ロータの１回転当りの前記電圧変化の波形について、全波形の振幅が所定の基準を満たすか判定し、満たさない場合に不良と判定する請求項２に記載のロータ検査装置。
【請求項４】
前記ロータバーは、前記ロータの円周に沿って、等間隔に設けられ、
前記ヨークは、先端が二股に分岐して、前記ロータの外周に対向する２つの先端部が形成されており、
前記ヨークの先端部の中心ピッチは、前記ロータバーの中心ピッチより小さく、
前記ヨークの先端部の幅は、ロータバー間の間隔よりも小さく、
前記ヨーク４６の先端部間の距離は、前記ヨークおよび前記ロータ間の距離よりも大きく、
前記ヨークの先端部間の距離は、ロータバーのロータ外周側の幅以上であり、
前記ヨークの先端部の高さは、前記ロータ全体の高さ以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載のロータ検査装置。
【請求項５】
前記ロータバーは、前記ロータの回転軸に対して傾斜されており、
前記ヨークの先端部は、前記ロータバーと平行に傾斜されている請求項４に記載のロータ検査装置。
【請求項６】
前記電源は、前記コイルに直流電流を発生させる請求項１〜５のいずれか一項に記載のロータ検査装置。
【請求項７】
前記電圧検出手段によって検出された電圧変化の波形を、前記位置検出手段によって検出された位置に対応付けて表示する表示手段をさらに有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のロータ検査装置。
【請求項８】
ロータ内に設けられる複数のロータバーのうちの１本の前記ロータバーに作用する磁界をコイルに発生させ、
該コイルが巻き回されるヨーク内の磁界の変化を電圧として検出すると共に、前記ロータの回転方向の位置を検出し、
検出されたロータの位置、および検出された電圧の変化に基づいて、不良が発生しているロータバーの位置を特定するロータ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータ検査装置およびその方法に関し、特に、不良が発生しているロータバーの位置を特定できるロータ検査装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導モータに用いられるかご型ロータは、多数の鋼板を積層したロータコアと、複数のロータバーと、積層した鋼板の最外層に形成されるエンドリングとから構成される。ロータコアには、積層方向に貫通する複数のスロットが設けられている。複数のロータバーは、鋳造（アルミダイカスト加工）によって、前記複数のスロット内に形成される。エンドリングも、鋳造により形成される。ここで、ロータバーとエンドリングとは、一度の鋳造により一体に形成される。
【０００３】
このように鋳造によりロータバーおよびエンドリングを形成する場合、上記鋳造の品質にはバラツキが生じやすく、このバラツキは、モータ性能に大きく影響を与える。鋳造の品質不良の多くは、ロータコア内に形成されたロータバーの折損や破損による。ロータバーの折損や破損は、ロータコアの外観から目視し、判定することはできない。
【０００４】
そこで、破壊による目視検査、組み立て後の出力検査による総合評価、Ｘ線検査などにより、モータの品質を検査している。
【０００５】
しかし、上記方法では、次のような３つの問題がある。１つ目は、検査費用がかかりすぎ、製品の廃却に伴いコストが増大してしまうという問題である。２つ目は、良品または不良品の判定には、ある程度の経験が必要となり、誤判定の確率が高いという問題である。３つ目は、鋳造後に迅速な検査が出来ないという問題である。
【０００６】
このような問題を解決するものとして、１次側コイルに交流電流を印加してロータ内部のロータバーに誘起電流を発生させ、それに伴うインピーダンス変化による１次側コイルの電流値変化を観察し、鋳造品質を評価する方法が提案されている。この方法を用いれば、非破壊で、また、作業者に経験がなくても１次側コイルの電流値変化に基づいて、モータの品質を評価できる。
【０００７】
このような評価方法には、モータの組み立て前に行うもの（例えば、特許文献１参照）や、モータの組み立て後に行うもの（例えば、特許文献２、特許文献３参照）がある。
【特許文献１】特開平６−２７３４９７号公報（段落「０００５」、「０００７」）
【特許文献２】特開平７−２１８６０５号公報（段落「００１６」〜「００１８」）
【特許文献３】特開２０００−９２７９２号公報（段落「００１４」、「００２１」〜「００２４」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記評価方法では、以下のような種々の問題がある。
【０００９】
問題（１）
複数のロータバーを覆う形状の１次側コイルに交流電流を印加して磁気回路を形成しているので、複数のロータバーが一度に検査されることとなる。すなわち、ロータバーを１本ごとに鋳造品質を評価できない。したがって、鋳造不良が発生しているロータバーの特定が不可能である。
【００１０】
問題（２）
上述のように、複数のロータバーが同時に評価されているので、鋳造不良による電流値変化がロータバーの全本数の平均値として出力されてしまう。このため、たとえば、１本のロータバーしか鋳造不良が発生していない場合、感度が低くなり、誤判定してしまう虞がある。
【００１１】
問題（３）
鋳造不良の発生しているロータバーの特定が不可能であるので、最適な鋳造条件および工法、型設計の改善を的確に行えない。このため、後工程にロータに鋳造不良があるモータを流出させてしまう虞がある。
【００１２】
問題（４）
ロータを固定し、交流電流で交番磁界（磁束変化）を発生させているので、ロータ全周を検査するためには、交流の相数分の切り換え、もしくは極数を考慮してロータを一定角度づつ回転・固定を繰り返し、検査する必要がある。検査が煩雑になる。
【００１３】
問題（５）
組み立て後のモータについての検査なので、ロータ不良が発見された場合には、モータを分解しなくてはならず、無駄な工数・コストがかかってしまう。全体として迅速な鋳造検査を行えない。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ロータバーごとに鋳造不良を評価できるロータ検査装置およびロータ検査方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のロータ検査装置は、ロータの回転方向の位置を検出する位置検出手段と、前記ロータ内に設けられる複数のロータバーのうちの１本の前記ロータバーに作用する磁界を発生させるコイルと、前記コイルに電流を発生させる電源と、前記コイルを支持するヨークと、前記磁界の変化に基づくヨーク内の電圧の変化を検出する電圧検出手段と、前記位置検出手段によって検出されたロータの位置、および、前記電圧検出手段によって検出された電圧変化に基づいて、不良が発生しているロータバーの位置を特定する不良特定手段と、を有する。
【００１６】
また、本発明のロータ検査方法は、ロータ内に設けられる複数のロータバーのうちの１本の前記ロータバーに作用する磁界をコイルに発生させ、該コイルが巻き回されるヨーク内の磁界の変化を電圧として検出すると共に、前記ロータの回転方向の位置を検出し、検出されたロータの位置、および検出された電圧の変化に基づいて、不良が発生しているロータバーの位置を特定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のロータ検査装置は、不良が発生しているロータバーの位置を特定できるので、これに基づいて該不良の発生原因を容易に特定でき、その改修を的確に行える。たとえば、ロータバーの鋳造に用いる型について、型設計のどの部分がロータバーの不良発生原因となるかが特定でき、その改修ができる。
【００１８】
本発明のロータ検査方法は、不良が発生しているロータバーの位置を特定できるので、これに基づいて該不良の発生原因を容易に特定でき、その改修を的確に行える。たとえば、ロータバーの鋳造に用いる型について、型設計のどの部分がロータバーの不良発生原因となるかが特定でき、その改修ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１は本発明のロータ検査装置の概略構成図、図２は検査対象であるロータを示す図、図３はロータ検査装置の磁気センサを示す図、図４はロータ検査装置の光電センサを示す図、図５は解析制御部５の概略構成を示すブロック図である。なお、図２では、構造の理解の容易のために一部を切り欠いて示している。
【００２１】
ロータ検査装置１は、誘導モータに用いられるかご型ロータ（以下、ロータ２という）について品質を検査するための装置である。ロータ検査装置１は、ロータ２を回転駆動する駆動部３と、ロータ２の回転方向の位置やヨーク内の磁界の変化を検出する検出部４と、検出結果を解析し、駆動部３および検出部を統括的に制御する解析制御部５とを有する。以下、ロータ２、および、ロータ検査装置１の各構成について説明する。
【００２２】
（ロータ２）
ロータ２は、図２に示すように、円筒状に形成されている。ロータ２は、複数の鋼板を積層したロータコア２１と、ロータコア２１に設けられた複数のスロット２２内に形成された複数のロータバー２３と、ロータコア２１の上下端に積層されるエンドリング２４とを有する。
【００２３】
ロータ２を形成する際には、まず、複数の鋼板を積層して、ロータコア２１を形成する。これをロータ２の最終的な外形形状を有する型内に配置し、溶湯（アルミニウム）を流し込む。溶湯は、ロータコア２１のスロット２２内に流入し、さらに、ロータコア２１の最外層に溜まる。その後、溶湯が固まると、スロット２２内にはロータバー２３が形成され、ロータコア２１の上下端にはエンドリング２４が積層される。ロータバー２３とエンドリング２４とは一度に鋳造されるので、一体に形成される。
【００２４】
（駆動部３）
駆動部３は、検査対象となるロータ２を回転させるモータ３１と、該モータ３１に交流電流を与える電源３２とを有する。モータ３１は、回転軸にロータ２が取り付けられ、モータ３１の駆動によりロータ２を回転させる。ここで、モータ３１の回転軸は、組み立て後のロータ２の回転軸と一致する。電源３２は、解析制御部５に接続されており、解析制御部５の指示に従ってモータ３１に電力を供給する。
【００２５】
（検出部４）
検出部４は、ロータ２のロータバー２３を通過する磁界の変化を検出する磁気センサ４１と、該磁気センサ４１の検出結果を増幅して解析制御部５に送信する増幅器４２と、ロータ２の回転方向の位置（以下、回転位置という）を検出する光電センサ４３と、該光電センサ４３が接続されたアンプユニット４４と、アンプユニット４４および磁気センサ４１に接続された直流電源４５とを有する。
【００２６】
磁気センサ４１は、ロータ２の外周近傍に配置される。磁気センサ４１は、図３に示すように、先端が二股に分かれたヨーク４６と、ヨーク４６に巻きつけられ該ヨーク４６に支持される励磁コイル（コイル）４７と、ヨーク４６の先端近傍に巻きつけられ該ヨーク４６に支持される検出コイル４８（電圧検出手段）とを有する。
【００２７】
励磁コイル４７は、直流電源４５により直流電流が流されると、ヨーク４６の先端部４６ａ、４６ｂ間に磁界を発生させる。発生された磁界は、ロータ２を通過し、この際多くても１本のロータバー２３しか通過しない。ここで、ロータバー２３に破損等のギャップがあるとヨーク４６先端の磁束が減り、ヨーク４６内の電圧が低下する。検出コイル４８は、この電圧変化を検出する。検出コイル４８の検出結果は、増幅器４２で増幅され、解析制御部５に送信される。
【００２８】
光電センサ４３は、ロータの回転位置を検出する。回転位置を検出できる仕組みは次の通りである。図４（Ａ）に示すように、光電センサ４３は、回転するロータ２の正面に位置決めされて配置され、ロータ２に向かって光を照射し、反射光を受光する。ロータ２には、光電センサ４３で検出できる位置にキー溝２５が設けられている。ここで、キー溝２５には、鏡等の反射率の高い物質が配されることが好ましい。
【００２９】
そうすると、ロータ２が回転すれば、キー溝２５が光電センサ４３の真正面に来たときに、より多くの光が光電センサ４３に受光される。したがって、図４（Ｂ）に示すように、キー溝２５が光電センサ４３の前を通過する度に、光電センサ４３の入力が高くなる。したがって、ロータ２が１回転する時間がわかり、キー溝２５からの相対的な回転位置が算出可能となる。光電センサ４３の検出結果は、アンプ４４により増幅され、解析制御部５に送信される。
【００３０】
直流電源４５は、磁気センサ４１および光電センサ４３の双方に電力を供給する。ここで、直流電源４５は、磁気センサ４１に直流電流を発生させるので、図３に示すヨーク４６の先端部４６ａ、４６ｂ間に発生される磁界の方向は常に一定となる。したがって、磁界は安定しており、ロータ２が１回転する間に周期的な磁界の変化に乱れが生じても容易に検出できる。これに対し、交流電流を用いた場合には、電流の向きが逐次変わるので、磁界が安定しないので、検出部４に用いるのには適さない。
【００３１】
（解析制御部５）
解析制御部５（良否判定手段）は、図６に示すように、制御部５１と、ＡＤ変換部５２と、メモリ５３と、良否判定部５４と、表示部５５とを有する。制御部５１は、各部の制御を行う。ＡＤ変換部５２は、検出部４から送信されてきた検出結果をアナログ信号からデジタル信号に変換する。変換された信号は、制御部５１を介して、メモリ５３に記憶される。また、ＡＤ変換部５２は、制御部５１からの制御信号、たとえば、電源３２をＯＮにする信号を送信する際のインタフェースの役割も果たす。良否判定部５４は、メモリ５３に記憶された検出結果を取り出し、メモリ５３に別途予め記憶されている諸条件と比較して、ロータ２の良否を判定する。この良否の判定については、図１０を参照して後述する。表示部５５は、良否判定の結果を表示する。
【００３２】
（磁気センサ４１の作用）
本発明では、ロータ２内のロータバー２３の個々に良否を判定することを特徴の一つとする。以下では、上記磁気センサ４１がロータバー２３にいかに作用するかを説明する。
【００３３】
図６はヨークとロータの関係を示す平面図、図７は全ロータバーが正常な時の磁気センサの検出結果を示す図、図８はロータバーに不良がある時の磁気センサの検出結果を示す図、図９はロータバーがスキューされている場合の図６のＡ−Ａ線から見た断面図である。なお、図７および図８では、縦軸が電圧、横軸が時間を示す。
【００３４】
図６では、ロータ２の一部と、磁気センサ４１のヨーク４６の先端部４６ａ、４６ｂを示している。ロータ２の平面図では、エンドリング２４だけが見え、ロータコア２１およびロータバー２３は見えないので、仮想的にロータバー２３については点線で示している。
【００３５】
上述のように電源４５により励磁コイル４７に直流電流が流されると、先端部４６ａ、４６ｂ間に磁界が発生される。磁束は、例えば、先端部４６ａから、ロータ２を通って、先端部４６ｂに入る。ここで、ロータ２が回転しているので、ロータ２内に等間隔に埋設されたロータバー２３を周期的に磁束が通ることとなる。つまり、磁束は、ロータバー２３およびロータコア２１（特にティース部）を交互に通り、それらに交互に作用され周期的に変化する。その結果、検出コイル４８に周期的な電圧変化が検出される。検出電圧の変化は、時系列に示すと波形となって現れる。
【００３６】
ここで、全ロータバー２３に破損等がない場合、上記電圧変化の波形は略周期的に乱れることなく現れる。例えば、図７に示す通りである。なお、図７において、出力電圧「−１」のところで、示される電圧変化は、上述の光電センサ４３の検出結果である。解析制御部５において、光電センサ４３の出力結果と、磁気センサ４１の出力結果が対応付けられて、図７に示すような結果が得られる。
【００３７】
また、ロータバー２３の一部に破損等がある場合には、図７に示す波形の一部が乱れ、たとえば、図８に示すようになる。
【００３８】
ここで、ロータバー２３の一つが完全に切れている（以下、バー切れという）場合と、ロータバー２３が完全には切れずに破損している（以下、バー破損という）場合とでは、現れる波形の乱れが異なる。
【００３９】
バー切れの場合には、バー切れが生じているロータバー２３を磁束が通過できないので、バー切れのロータバー２３に対応する波形がなくなり、磁気センサ４１に検出される波数自体が減少する。また、バー破損の場合には、ロータバー２３を通過できる磁束が減るので、バー破損のロータバー２３に対応する波形の振幅が小さくなり、波形が乱れる。ここで、光電センサ４３によって、ロータ２の回転位置が検出されているので、該位置に基づいて、不良が発生しているロータバー２３を特定できる。
【００４０】
なお、ヨーク４６で発生する磁界が二以上のロータバー２３に作用してしまうと、不良が発生しているロータバー２３の特定ができなくなってしまう。こうならないように、ロータバー２３およびヨーク４６は、寸法が限定されている。以下では、ロータバー２３およびヨーク４６の限定的な寸法について、図６および図７を参照して、説明する。
【００４１】
（１）ヨーク４６の先端部４６ａの中心から先端部４６ｂの中心までの中心ピッチａ１は、ロータバー２３同士の中心ピッチｂ１以下である。（ａ１≦ｂ１）
（２）ヨーク４６の先端部４６ａの幅ａ２は、ロータバー２３間の間隔ｂ２よりも小さい。（ａ２＜ｂ２）
（３）ヨーク４６の先端部４６ａ、４６ｂ間の距離ａ３は、ヨーク４６およびロータ２間の距離ａ４よりも大きい。（ａ３＞ａ４）
（４）ヨーク４６の先端部４６ａ、４６ｂ間の距離ａ３は、ロータバー２３のロータ外周側の幅ｂ３以上である。（ａ３≧ｂ３）
（５）ヨーク４６の先端部４６ａ、４６ｂの高さａ５は、ロータ２全体の高さｂ４以上である。なお、図７に示すように、ロータバー２３がロータの回転軸に対して傾斜（スキュー）されているときには、ヨーク４６の先端部４６ａ、４６ｂもロータバー２３と平行に傾斜されている。ここでヨーク４６の先端部４６ａ、４６ｂの高さａ５は端部を基準にして決定する。（ａ５≧ｂ４）。
【００４２】
以上のように、ロータバー２３およびヨーク４６の寸法を限定することにより、ヨーク４６で発生する磁界を１つのロータバー２３にのみ作用させることができる。したがって、ロータバー２３ごとに磁界を作用させ、その変化をヨーク４６の電圧変化として検出コイル４８で検出できる。この検出結果を用いることによって、不良ロータバー２３を特定できることとなる。
【００４３】
以下、ロータ検査装置１によるロータ検査方法について説明する。
【００４４】
図１０はロータ検査装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【００４５】
最初に、ロータ２がモータ３１の回転軸にセットされる（ステップＳ１）。電源３２に電力が供給され、モータ３１が駆動され、ロータ２が回転される（ステップＳ２）。ここで、直流電源４５により励磁コイル４７に電流が流され、ヨーク４６の先端部４６ａ、４６ｂ間に磁界が発生される（ステップＳ３）。
【００４６】
そして、光電センサ４３によりロータ２の回転位置が検出され、また、磁気センサ４１により磁界の発生によりヨークに流れる４６の電圧が検出される（ステップＳ４）。
【００４７】
そして、検出結果が解析制御部５に送信され、該検出結果に基づいて、ロータ２が１回転する間に検出できた電圧の波形の数がカウントされ、該カウント値が予めメモリ５３に記憶されているロータ２内のロータバー２３の数と一致するか否かが解析制御部５に判断される（ステップＳ５）。
【００４８】
一致しない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、バー切れのロータバー２３があるので、バー切れによる不良品の旨が表示部５５に表示される（ステップＳ６）。
【００４９】
また、検出した波形の数がロータバー２３の数と一致する場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、検出された波形の振幅が所定の基準を満たすか否かが判断される（ステップＳ７）。ここで、所定の基準とは、図７に示すような正常時の波形の振幅の誤差数％に設定されている。通常、ロータバー２３に破損がある場合には、検出波形の振幅が小さくなるので、正常時の検出波形より少し低い値を、基準値として、これを下回るか否かを判断してもよい。
【００５０】
所定の基準を満たさない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、バー破損のロータバー２３があるので、バー破損による不良品の旨が表示部５５に表示される（ステップＳ８）。続けて、上記ステップＳ６またはステップＳ８で検出された、完全バー切れまたは一部バー切れが生じているロータバー２３の位置が特定され、併せて表示部５５に表示される（ステップＳ９）。ここで、不良が生じているロータバー２３の位置は、光電センサ４３で検出した回転位置および、周期的な波形の出現または振幅を乱している部分に基づいて、特定される。
【００５１】
一方、磁気センサ４１で検出した検出波形の全てが所定の基準を満たしている場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ロータ２が良品である旨が表示部５５に表示される（ステップＳ１０）。最後に、検査したロータ２が良品または不良品であることが記録され、併せて、磁気センサ４１および光電センサ４３の検出結果が記録される（ステップＳ１１）。
【００５２】
以上のように、本発明のロータ検査装置１では、不良が発生しているロータバー２３の位置を特定できる。したがって、たとえば、ある１つのロータバー２３に不良が発見された場合には、該ロータバー２３が形成されるロータコア２１のスロット２２に注目し、鋳造時に型や溶湯がどのように作用するかを検証することにより、ロータバー２３の不良の発生原因を容易に追究できる。これに基づいて、型設計を変更したり、ロータコア２１の大きさ等を改変したりできる。
【００５３】
また、ステップＳ５において、ロータ検査装置１は、磁気センサ４１で検出された電圧変化の波数をカウントし、予め与えられているロータ２内のロータバー２３の数と比較している。したがって、数が一致しない場合には、ロータバー２３が折損していると判断できる。そして、折損しているロータバー２３を特定できる。
【００５４】
さらに、ステップＳ７において、ロータ検査装置１は、磁気センサ４１で検出された電圧変化の全波形の振幅が所定の範囲内かを判断している。ここで、所定の範囲は、予め良品のロータ２を検査したときの波形に基づいて決定されてメモリ５３に記憶されている。したがって、ロータバー２３に不良があれば、振幅の変化に基づいてこれを検出できる。そして、破損しているロータバー２３を特定できる。
【００５５】
なお、上記ロータ検査装置１においては、図７および図８に示すように、磁気センサ４１および光電センサ４３の検出結果を対応付けて、表示部５５に表示させることもできる。これにより、電圧変化として現れるロータバー２３の不良を作業者が目視により確認できる。
【００５６】
次に、上記ロータ検査装置１によるロータ検査方法を用いた実験例について説明する。
【００５７】
（実験例）
図１１は擬似的にロータバーの破損を形成したロータを示す平面図、図１２は図１１の点線で囲む範囲を拡大した拡大図である。
【００５８】
本発明のロータ検査装置１を用いて、ロータバー２３の不良が検出できる程度を実験した。この実験では、予め行った検査により、２本のロータバー２３のバー切れが確認されたロータ２を用いた。
【００５９】
ロータバー２３の破損具合を変化させて実験を行う必要があるが、ロータバー２３はロータ２内に配置されているため、外部から破損させることができない。このため、図１１に示すように、ロータバー２３を破損させる代わりに、ロータバー２３の真上のエンドリング２４をエンドミルで切削した。以下では、切削した部分を、擬似バー破損部６０という。
【００６０】
擬似バー破損部６０は、４段階に形成した。図１２に示すように、ロータバー２３（点線）の真上のエンドリング２４を、端部から５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍまでと切削範囲を広げた。切削に用いるエンドミルは、径が６ｍｍのものを用いた。
【００６１】
さらに、擬似バー破損部６０と比較するために、擬似的なロータバー２３のバー切れ６１（擬似バー切れ部６１）を、上記切削箇所とは別に形成した。ここで擬似バー切れ部６１を形成するために、上記エンドミルを用いて、エンドリング２４上を端部から２２ｍｍ（２１．６５ｍｍ以上）切削した。
【００６２】
以下に、エンドミルによって切削する前、５ｍｍ切削した後、１０ｍｍ切削した後、１５ｍｍ切削した後、２０ｍｍ切削した後の検出結果を示す。図１３は擬似バー破損部を形成前のロータの検査結果、図１４は５ｍｍの擬似バー破損部を形成したロータの検査結果、図１５は１０ｍｍの擬似バー破損部を形成したロータの検査結果、図１６は１５ｍｍの擬似バー破損部を形成したロータの検査結果、図１７は２０ｍｍの擬似バー破損部を形成したロータの検査結果である。
【００６３】
擬似バー破損を形成する前のロータ２をロータ検査装置１により検査すると、擬似バー破損部６０を形成前のロータバー２３に対応する波形は、他の正常なロータバー２３の波形と同一である。また、擬似バー切れ部６１を形成したロータバー２３に対応する波形は現れなかった。なお、擬似バー切れ部６１の形成による波形の乱れと、当初から確認されている２箇所のバー切れによる波形の乱れとを比較すると、擬似バー切れ部６１の形成による波形の乱れの方が小さいことがわかる。
【００６４】
５ｍｍの擬似バー破損部６０では、図１４に示すように、擬似バー破損部６０を形成した箇所の波形は、他の正常なロータバー２３の波形と比べても、ほとんど違いがなかった。
【００６５】
１０ｍｍの擬似バー破損部６０でも、図１５に示すように、擬似バー破損部６０を形成した箇所の波形は、他の正常なロータバー２３の波形と比べても、ほとんど違いがなかった。
【００６６】
１５ｍｍの擬似バー破損部６０では、図１６に示すように、擬似バー破損部６０を形成した箇所の波形は、他の正常なロータバー２３の波形と比べて、若干振幅が小さくなったのがわかる。
【００６７】
２０ｍｍの擬似バー破損部６０では、図１７に示すように、擬似バー破損部６０を形成した箇所の波形は、他の正常なロータバー２３の波形と比べて、かなり振幅が小さくなったのがわかる。
【００６８】
上記の実験結果をまとめると、図１８に示すようになる。図１８は、図１３〜図１７の実験結果をまとめた図である。図１８では、横軸にバーの擬似破損率、縦軸に擬似バー破損部６０に対応する波形の最大電圧を示している。
【００６９】
図１３〜図１８に示すように、擬似バー破損部６０を形成して検査したところ、１５ｍｍ以上の擬似バー破損部６０からは、振幅の低下を確認できた。なお、ロータバー２３はロータ２内に配置されているため、外部から破損させることができないので、その代わりに、上記実験ではロータバー２３上のエンドリング２４を切削している。したがって、実際にロータバー２３が破損している場合よりも、擬似バー破損部６０による波形の変化の方が小さく現れる。これは、図１３において、当初のバー切れに対応する波形が、擬似バー切れ部６１に対応する波形よりも大きく現れていることからわかる。
【００７０】
したがって、本発明のロータ検査装置１によれば、５ｍｍ程度のバー破損がロータバー２３に発生する場合でも、これを検査により確認できる。また、本発明のロータ検査装置１では、解析制御部５により波形を解析するので、人が見ても分からないような波形の変化でも検出できる。したがって、かなり小さなロータバー２３の破損でも検査により検出できる。ただし、どの程度の破損までをＯＫとするかは任意に定められる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明のロータ検査装置の概略構成図である。
【図２】検査対象であるロータを示す図である。
【図３】ロータ検査装置の磁気センサを示す図である。
【図４】ロータ検査装置の光電センサを示す図である。
【図５】解析制御部５の概略構成を示すブロック図である。
【図６】ヨークとロータの関係を示す平面図である。
【図７】全ロータバーが正常な時の磁気センサの検出結果を示す図である。
【図８】ロータバーに不良がある時の磁気センサの検出結果を示す図である。
【図９】ロータバーがスキューされている場合の図６のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【図１０】ロータ検査装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】擬似的にロータバーの破損を形成したロータを示す平面図である。
【図１２】図１１の点線で囲む範囲を拡大した拡大図である。
【図１３】擬似バー破損部を形成前のロータの検査結果である。
【図１４】５ｍｍの擬似バー破損部を形成したロータの検査結果である。
【図１５】１０ｍｍの擬似バー破損部を形成したロータの検査結果である。
【図１６】１５ｍｍの擬似バー破損部を形成したロータの検査結果である。
【図１７】２０ｍｍの擬似バー破損部を形成したロータの検査結果である。
【図１８】図１３〜図１７の実験結果をまとめた図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…ロータ検査装置、
２…ロータ、
３…駆動部、
４…検出部、
５…解析制御部、
２１…ロータコア、
２２…スロット、
２３…ロータバー、
２４…エンドリング、
２５…キー溝、
３１…モータ、
３２…電源、
４１…磁気センサ、
４２…増幅器、
４３…光電センサ、
４４…アンプユニット、
４５…直流電源、
４６…ヨーク、
４６ａ…先端部、
４６ｂ…先端部、
４７…励磁コイル、
４８…検出コイル、
５１…制御部、
５２…ＡＤ変換部、
５３…メモリ、
５４…良否判定部、
５５…表示部、
６０…擬似バー破損部、
６１…擬似バー切れ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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