CN108058176A - 机器人装置、检查装置、发电机的检查装置以及检查方法 - Google Patents

机器人装置、检查装置、发电机的检查装置以及检查方法 Download PDF

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Abstract

提供一种机器人装置、检查装置、发电机的检查装置以及检查方法。根据实施方式,机器人装置具备机器人(40)和工位部(10)。机器人(40)被插入到第一构件(100)中的第一部位(80)的外周面(80a)与包围外周面(80a)的第二构件(200)之间的间隙(g),第一构件(100)具有第一部位(80)以及在与第一部位(80)之间形成高低差(70)的第二部位(90)。工位部(10)具有使机器人(40)向高低差(70)的下层侧的第一部位(80)的外周面(80a)降下,并且使机器人(40)从外周面(80a)升起的升降机构(12)。

Description

机器人装置、检查装置、发电机的检查装置以及检查方法
技术领域
实施方式涉及机器人装置、检查装置、发电机的检查装置以及检查方法。
背景技术
提出一种装置,用机器人对例如发电机的转子与定子之间的狭窄空间(间隙)进行检查。
发明内容
实施方式提供一种机器人装置、检查装置、发电机的检查装置以及检查方法,能够针对具有高低差的间隙投入以及回收机器人。
根据实施方式,机器人装置具备机器人和工位部。上述机器人被插入到第一构件中的第一部位的外周面与包围上述外周面的第二构件之间的间隙,上述第一构件具有上述第一部位以及在与上述第一部位之间形成高低差的第二部位。上述工位部具有使上述机器人向上述高低差的下层侧的上述第一部位的上述外周面降下,并且使上述机器人从上述外周面升起的升降机构。
根据实施方式,检查装置具备:检查机器人,被插入到柱状体中的柱状部的外周面与包围上述外周面的外周体之间的间隙,上述柱状体具有上述柱状部以及在与上述柱状部之间形成高低差且沿上述柱状部的轴向排列设置的部位;以及工位部,被安装于上述部位并具有升降机构,该升降机构使上述检查机器人向上述高低差的下层侧的上述柱状部的上述外周面降下,并且使上述检查机器人从上述外周面升起。
根据实施方式,发电机的检查装置具备:检查机器人,被插入到转子中的转子主体的外周面与包围上述外周面的定子铁心之间的间隙,上述转子具有上述转子主体以及在与上述转子主体之间形成高低差且在上述转子主体的轴向的端部设置的部位;以及工位部,被安装于上述部位并具有升降机构,该升降机构使上述检查机器人向上述高低差的下层侧的上述柱状部的上述外周面降下,并且使上述检查机器人从上述外周面升起。
根据实施方式,检查方法中,将工位部安装于具有柱状部以及在与上述柱状部之间形成高低差且沿上述柱状部的轴向排列设置的部位的柱状体中的上述部位;通过上述工位部的驱动,使被上述工位部保持的检查机器人在上述柱状部的外周面与包围上述外周面的外周体之间的间隙内,向上述高低差的下层侧的上述外周面降下;用上述检查机器人对上述柱状部以及上述外周体之中的至少上述柱状部进行检查;通过上述工位部的驱动,将上述检查机器人从上述外周面升起。
附图说明
图1是实施方式的检查装置中的工位部的模式立体图。
图2是实施方式的检查装置中的检查机器人的模式立体图。
图3(a)~图3(b)是表示实施方式的检查装置的动作的模式图。
图4(a)~图4(b)是表示实施方式的检查装置的动作的模式图。
图5(a)~图5(b)是表示实施方式的检查装置的动作的模式图。
图6是表示实施方式的检查装置的动作的模式图。
图7是表示实施方式的检查装置的动作的模式图。
具体实施方式
下面,参照附图对实施方式进行说明。另外,各附图中,对相同要素标记相同符号。
实施方式的检查装置或者机器人装置被插入到作为第一构件的柱状体与作为将柱状体包围的第二构件的外周体之间的间隙,对柱状体以及外周体之中的至少柱状体进行检查。以下,作为检查装置的检查对象,以具有作为柱状体的转子以及作为外周体的定子铁心的发电机为例进行列举以及说明。
实施方式的检查装置具有工位部和检查机器人。
图1是实施方式的检查装置中的工位部10的模式立体图。
图2是实施方式的检查装置中的检查机器人40的模式立体图。
如图1所示,工位部10具有主体部11和升降机构12。
升降机构12具有第1~第3棒(对应日语:ロッド)21~23、杆(对应日语:レバー)26以及载物台13。第1~第3棒21~23以及杆26经由连杆机构25被保持于主体部11。
第1~第3棒21~23沿着工位部10的前后方向延伸。第1棒21位于最前方侧,第3棒23位于最后方侧,第2棒22被连结在第1棒21与第3棒23之间。
第1棒21和第2棒22经由杆26被连结。第2棒22和第3棒23经由例如具有齿轮的连杆机构25被连结。在第3棒23的后端设有操作部24。
包括第1~第3棒21~23、杆26、连杆机构25以及操作部24在内构成1个曲柄单元,2个曲柄单元在工位部10的宽度方向(与前后方向正交的方向)上离开地设置。
图5(a)以及图5(b)是表示升降机构12的动作的模式立体图。
图6是从工位部10的前方侧来观察升降机构12的动作的模式图。
杆26沿第1棒21以及第2棒22的直径方向突出。第1棒21被固定于杆26的一端部。第2棒22被固定于杆26的另一端部,且在从第1棒21的芯偏移的位置与第1棒21平行地沿工位部10的前后方向延伸。
在工位部10的宽度方向上离开的一对第1棒21之间保持有载物台13。载物台13以沿着后述的转子主体80的外周面80a的方式弯曲。
如图5(a)、图5(b)以及图6所示,载物台13经由第1卡合孔27以及第2卡合孔28,与一对第1棒21连结。
一对第1棒21之中的一方的第1棒21(图6中左侧的第1棒21)与在载物台13中的一方的侧缘部设置的第1卡合孔27卡合。第1卡合孔27是在工位部10的宽度方向上延伸的长孔。如后述所示,伴随着第1棒21的旋转移动,第1棒21能够在第1卡合孔27内滑动。
另一方的第1棒21(图6中右侧的第1棒21)与在载物台13中的另一方的侧缘部设置的第2卡合孔28卡合。第1棒21松弛地嵌入(对应日语:遊嵌)圆形形状的第2卡合孔28,能够相对第2卡合孔28旋转。
如图1所示,在工位部10的主体部11设有在工位部10的宽度方向离开的一对辊32a、32b。一方的辊32a与马达31连结。另外,在主体部11连结有链带35。
在工位部10的载物台13上支承有图2所示的检查机器人40。检查机器人40具有基板41、自走机构单元42、吸附机构46以及各种传感器61~64。基板41以沿着后述的转子主体80的外周面80a的方式弯曲。对于吸附机构46,例如能够使用利用了静电的静电吸附、空气吸附。在此,检查机器人40能够一边经由吸附机构46吸附在转子主体80的外周面80a上,一边在其表面上移动。检查机器人40一边在由吸附机构46造成的吸附力与移动所需要的推进力之间取得平衡,一边在转子主体80的外周面80a上移动或者停止。
自走机构单元42具有在检查机器人40的前后方向上离开地配置的一对带轮(辊)43a、43b、在这些带轮43a、43b间架设的带44以及马达45。马达45与一方的带轮43a连结。带44在基板41的下面侧露出。
一对带轮43a、43b、带44以及马达45构成自走机构单元42,2组自走机构单元42在检查机器人40的宽度方向上离开地被搭载。
在带44的旁边配置有吸附机构46。传感器61~64例如是电传感器、声传感器、机械传感器等。
检查机器人10如后述所示,在发电机的转子主体80的外周面80a上行驶,对转子主体80进行检查。进一步地,检查机器人40也对发电机的定子铁心200进行检查。传感器63以及传感器64是对定子铁心200进行接触检查的传感器。例如,传感器63是EL-CID(electro-magnetic core imperfection detector)传感器,传感器64具有敲击音检查用锤驱动部。
包括传感器63、64的定子铁心检查单元50搭载于基板41上。定子铁心检查单元50包括传感器63、传感器64、气缸51、臂56以及行驶引导件,例如2组定子铁心检查单元50搭载于基板41上。
臂56与气缸51的驱动棒52连结。如图7所示,当通过气缸51的驱动而驱动棒52延伸时,臂56的一端部以另一端部为支点进行上下移动。
在臂56的一端部安装有保持部53。在该保持部53保持有传感器63、64。保持部53还保持有行驶引导件。行驶引导件具有在检查机器人40的前后方向上离开而配置的一对引导辊54、以及在这些引导辊54间架设的带55。
在气缸51连接有没有图示的空气配管。另外,马达45连接有没有图示的电缆。或者,还可以在基板41上搭载电池,通过该电池对马达45进行驱动。
随后,参照图3(a)~图6对实施方式的检查装置的动作进行说明。
如图3(a)所示,作为检查对象的发电机具有作为柱状体的转子100以及作为外周体的定子铁心200。在图3(a)~图4(b)中,对定子铁心200的剖面进行表示。
转子100具有转子主体80、以及在与转子主体80之间形成高低差70且在转子主体80的轴向的端部设置的端环90。转子主体80的外周面80a和端环90的外周面90a形成高低差70且沿转子主体80的轴向排列设置。该高低差70的高度例如为60mm左右。
端环90的外径比转子主体80的外径大,端环90的外周面90a位于上述高低差70的上层侧,转子主体80的外周面80a位于上述高低差70的下层侧。
定子铁心200包围着转子主体80的外周面80a。在转子主体80的外周面80a与定子铁心200的内周面之间形成有间隙(狭窄空间)g。间隙g的大小例如为100mm左右。
如图3(a)所示,在端环90的外周面90a卷绕有链带35,工位部10安装于端环90的外周面90a。工位部10的辊32a、32b与端环90的外周面90a接触。工位部10以第1~第3棒21~23的延伸方向变得与转子主体80的轴向平行的方式被设置于端环90的外周面90a。
位于工位部10的前方侧的载物台13被插入到转子主体80的外周面80a与定子铁心200之间的间隙g。载物台13的上表面在与端环90的外周面90a大致相同的高度上,相对端环90的外周面90a隔开一点点间隙地与转子主体80的轴向对齐。
而且,工位部10的主体部11的下方的端环90的外周面90a上放置检查机器人40,使检查机器人40朝向载物台13行驶。
检查机器人40中的图2所示的马达45被驱动。通过该马达45的驱动而带轮43a被旋转,带44被驱动。进行旋转的带轮43a、43b隔着带44与端环90的外周面90a相接,从而,检查机器人40在端环90的外周面90a上朝向前方的载物台13行驶。而且,如图3(b)所示,检查机器人40从端环90换乘到载物台13上,如图4(a)所示在载物台13上停止。
在载物台13的上表面与端环90的外周面90a之间并没有形成如妨碍检查机器人40的移载那样较大的高低差以及较大的间隙。
载物台13是磁性体,检查机器人40通过吸附机构46被吸附保持在载物台13上。
在检查机器人40换乘到载物台13上后,通过上述的升降机构12使载物台13下降到转子主体80的外周面80a。
图5(a)是载物台13位于从转子主体80的外周面80a升起的上方位置(upperposition)的状态的立体图,图5(b)是载物台13位于下降到转子主体80的外周面80a的下方位置(lower position)的状态的立体图。在图5(a)以及图5(b)中,省略了被保持在载物台13上的检查机器人40的图示。
图6中同时显示载物台13的upper position和lower position。
当操作者用手转动图1所示的操作部24时,第3棒23以及经由连杆机构25与第3棒23连结的第2棒22以轴芯为中心进行旋转。通过第2棒22的旋转,杆26如图6所示,以固定有第2棒22的一端部为支点进行摆动。通过该杆26的摆动,在杆26的另一端部固定的第1棒21绕第2棒22进行旋转移动。
在图6中,左方的第1棒21沿顺时针方向进行旋转移动,从upper position向lowerposition降低高度,右方的第1棒21沿逆时针方向进行旋转移动,从upper position向lower position降低高度。通过右方的第1棒21的逆时针方向的旋转移动,载物台13向右侧滑动且下降。此时,作为长孔的第1卡合孔27相对左方的第1棒21相对地向右侧滑动且下降。
载物台13以在间隙g内保持检查机器人40的状态从图4(a)所示的upper position下降到图4(b)所示的lower position即高低差70的下层侧的转子主体80的外周面80a。另外,在载物台13位于upper position的状态下,载物台13上的检查机器人40没有触碰到定子铁心200。
而且,通过上述的自走机构单元42,使检查机器人40行驶并从载物台13上移动到转子主体80的外周面80a,进而在该外周面80a上行驶。
载物台13的上表面与转子主体80的外周面80a之间的高低差比端环90的外周面90a与转子主体80的外周面80a之间的高低差70小,不妨碍检查机器人40从载物台13向转子主体80的外周面80a的行驶移动以及检查机器人40从转子主体80的外周面80a向载物台13的行驶移动。
转子主体80的外周面80a包括磁性体。检查机器人40在通过吸附机构46吸附到外周面80a的状态下,沿转子主体80的轴向在外周面80a上稳定地行驶。
检查机器人40一边在转子主体80的外周面80a上行驶,一边以包括上述的传感器61、62的各种传感器进行转子主体80的检查。
进而,如图7所示,使臂56朝向定子铁心200升起(延伸),使传感器63、64与定子铁心200接触而进行定子铁心200的检查。当然,能够用例如摄像机等传感器对定子铁心200进行摄像而进行定子铁心200的非接触式的检查。
检查机器人40一边在转子主体80的外周面80a上行驶一边进行定子铁心200的检查。此时,在被保持于臂56的一端侧的引导辊54上架设的带55与定子铁心200接触,对检查机器人40的行驶进行引导。
检查机器人40通过在转子主体80侧由吸附机构46造成的吸附以及在定子铁心200侧的引导辊54以及带55的引导,来抑制周向的移动(偏移),行驶姿势被稳定保持。
在定子铁心200的内周面设有例如挡板(突起物)的情况下,通过使臂56向下方降下,从而,避免定子铁心检查单元50与挡板的干扰。通过气缸51的驱动,臂56被上下移动。
当转子主体80以及定子铁心200上的沿着轴向的某区域的检查结束时,如图4(b)所示,检查机器人40返回到工位部10的载物台13上。而且,通过上述的升降机构12,使载物台13从转子主体80的外周面80a上升起,如图4(a)所示,使载物台13的高度上升到与端环90的外周面90a大致相同的高度。
第1棒21以及第2棒22向与使载物台13下降时相反的方向旋转。在图6中,左方的第1棒21沿逆时针方向进行旋转移动,从lower position向upper position提高高度,右方的第1棒21沿顺时针方向进行旋转移动,从lower position向upper position提高高度。通过右方的第1棒21的顺时针方向的旋转移动,载物台13向左侧滑动且上升,作为长孔的第1卡合孔27相对沿逆时针方向进行旋转移动的左方的第1棒21相对地向左侧滑动且下降。
载物台13以在间隙g内保持检查机器人40状态,从图4(b)所示的lower position升起到图4(a)所示的upper position即高低差70的上层侧的高度。
在位于lower position的检查机器人40与转子主体80的外周面80a之间作用有由吸附机构46造成的吸引力。升降机构12抵抗该吸引力而使载物台13以及检查机器人40升起。
而且,在检查机器人40被保持于如图4(a)所示位于upper position的载物台13上的状态下,使工位部10沿端环90的周向移动,进行转子主体80以及定子铁心200的沿着轴向的其他区域的检查。
通过利用马达31的驱动使辊32a驱动,从而,工位部10以及链带35沿着端环90的周向被传送。保持于载物台13的检查机器人40在间隙g内的转子主体80的外周面80a的上方沿该外周面80a的周向进行移动。
而且,与上述的动作相同地,使载物台13下降到转子主体80的外周面80a,使检查机器人40在转子主体80的外周面80a上行驶,进行转子主体80以及定子铁心200的检查。
之后,通过反复进行使工位部10沿周向移动来改变检查对象区域的动作、以及检查机器人40的行驶检查,从而,能够对转子主体80以及定子铁心200的周向的所有区域进行检查。
根据以上说明的实施方式,不将发电机的转子100从定子铁心200拔出,通过在转子主体80与定子铁心200之间的间隙g内行驶的检查机器人40,能够自动检查转子主体80以及定子铁心200。
进而,检查装置的工位部10具备升降机构12,因此,能够跨越转子主体80与端环90的高低差70而将检查机器人40投入到转子主体80的外周面80a上,并且能够从转子主体80的外周面80a上将检查机器人40升起且向间隙g之外回收检查机器人40。
升降机构不限于上述的构成。例如,升降机构还可以是具有平行连杆、升降机等的构成。
第1~第3棒21~23的旋转还可以不是手动而设成马达驱动。另外,还能够设置使载物台13沿前后方向移动的机构,通过载物台13向前方的移动,在端环90的外周面90a上将被保持于载物台13上的检查机器人40插入到间隙g。
对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而提出的,并没有意图限定发明的范围。这些新的实施方式可以以其他各种方式进行实施,在不超出发明主旨的范围内,可进行各种省略、调换以及变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围和主旨内,同样,也包括在专利请求所记载的发明和与其等同的范围内。

Claims (20)

1.一种机器人装置,具备:
机器人,被插入到第一构件中的第一部位的外周面与包围上述外周面的第二构件之间的间隙,上述第一构件具有上述第一部位以及在与上述第一部位之间形成高低差的第二部位;以及
工位部,具有升降机构,该升降机构使上述机器人向上述高低差的下层侧的上述第一部位的上述外周面降下,并且使上述机器人从上述外周面升起。
2.如权利要求1所述的机器人装置,其中,
上述升降机构具有:
杆;
第1棒,被固定于上述杆的一端部,且沿第1方向延伸;
第2棒,被固定于上述杆的另一端部,且在从上述第1棒的芯偏移的位置沿上述第1方向延伸;以及
载物台,与上述第1棒连结,该载物台是支承上述机器人的载物台,并且与上述第2棒的旋转联动地升降。
3.如权利要求1所述的机器人装置,其中,
上述机器人具有向上述第一部位的上述外周面吸附的吸附部。
4.一种检查装置,具备:
检查机器人,被插入到柱状体中的柱状部的外周面与包围上述外周面的外周体之间的间隙,上述柱状体具有上述柱状部以及在与上述柱状部之间形成高低差且沿上述柱状部的轴向排列设置的部位;以及
工位部,被安装于上述部位并具有升降机构,该升降机构使上述检查机器人向上述高低差的下层侧的上述柱状部的上述外周面降下,并且使上述检查机器人从上述外周面升起。
5.如权利要求4所述的检查装置,其中,
上述升降机构具备:
杆;
第1棒,被固定于上述杆的一端部,且沿上述柱状部的上述轴向延伸;
第2棒,被固定于上述杆的另一端部,且在从上述第1棒的芯偏移的位置沿上述柱状部的上述轴向延伸;以及
载物台,与上述第1棒连结,该载物台是支承上述检查机器人的载物台,并且与上述第2棒的旋转联动地升降。
6.如权利要求4所述的检查装置,其中,
上述检查机器人在上述柱状部的上述外周面上沿上述柱状部的上述轴向行驶。
7.如权利要求4所述的检查装置,其中,
上述检查机器人具有向上述柱状部的上述外周面吸附的吸附部。
8.如权利要求4所述的检查装置,其中,
上述检查机器人具有:
臂,朝向上述外周体延伸;以及
传感器,被保持于上述臂,并与上述外周体接触。
9.如权利要求4所述的检查装置,其中,
上述工位部能够沿上述部位的周向移动。
10.如权利要求5所述的检查装置,其中,
上述载物台以沿着上述柱状部的上述外周面的方式弯曲。
11.如权利要求4所述的检查装置,其中,
上述检查机器人具有以沿着上述柱状部的上述外周面的方式弯曲的基板。
12.一种发电机的检查装置,具备:
检查机器人,被插入到转子中的转子主体的外周面与包围上述外周面的定子铁心之间的间隙,上述转子具有上述转子主体以及在与上述转子主体之间形成高低差且在上述转子主体的轴向的端部设置的部位;以及
工位部,被安装于上述部位并具有升降机构,该升降机构使上述检查机器人向上述高低差的下层侧的上述柱状部的上述外周面降下,并且使上述检查机器人从上述外周面升起。
13.如权利要求12所述的发电机的检查装置,其中,
上述升降机构具备:
杆;
第1棒,被固定于上述杆的一端部,且沿上述转子主体的上述轴向延伸;
第2棒,被固定于上述杆的另一端部,且在从上述第1棒的芯偏移的位置沿上述转子主体的上述轴向延伸;以及
载物台,与上述第1棒连结,该载物台是支承上述检查机器人的载物台,并且与上述第2棒的旋转联动地升降。
14.如权利要求12所述的发电机的检查装置,其中,
上述检查机器人在上述转子主体的上述外周面上沿上述转子主体的上述轴向行驶。
15.如权利要求12所述的发电机的检查装置,其中,
上述检查机器人具有向上述转子主体的上述外周面吸附的吸附机构。
16.如权利要求12所述的发电机的检查装置,其中,
上述检查机器人具有:
臂,朝向上述定子铁心延伸;以及
传感器,被保持于上述臂,并与上述定子铁心接触。
17.如权利要求12所述的发电机的检查装置,其中,
上述工位部能够沿上述部位的周向移动。
18.如权利要求13所述的发电机的检查装置,其中,
上述载物台以沿着上述转子主体的上述外周面的方式弯曲。
19.如权利要求12所述的发电机的检查装置,其中,
上述检查机器人具有以沿着上述转子主体的上述外周面的方式弯曲的基板。
20.一种检查方法,其中,
将工位部安装于具有柱状部以及在与上述柱状部之间形成高低差且沿上述柱状部的轴向排列设置的部位的柱状体中的上述部位,
通过上述工位部的驱动,使被上述工位部保持的检查机器人在上述柱状部的外周面与包围上述外周面的外周体之间的间隙内,向上述高低差的下层侧的上述外周面降下,
用上述检查机器人对上述柱状部以及上述外周体之中的至少上述柱状部进行检查,
通过上述工位部的驱动,将上述检查机器人从上述外周面升起。
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