CN110307792A - 检查装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检查装置及方法。激光测定器(30)的第1～第8激光测定部(30a～30h)在定子铁芯(2)的周向上每隔1°测定线圈插入范围(CA)的粉体树脂(15)的表面高度。控制部(18)计算由第1～第8激光测定部(30a～30h)测定的多个点的测定结果当中低于规定高度的点的数量，并将其作为表示测定结果的偏差的指标值。在判定出指标值超过了第1规定值的情况下，从扬声器(32)输出并报知计算出的指标值超过第1规定值的情况的语音。

Description

检查装置及方法
技术领域
本发明涉及对填充于流动槽中的粉体树脂的表面高度进行检查的检查装置及方法。
背景技术
已知有对用于旋转电气器械的电导体等工件进行粉体涂装的粉体涂装装置。在日本专利第5742743号公报所记载的粉体涂装装置中，具备填充有粉体树脂的粉体流动槽、设置于该粉体流动层下方的多孔质板、和经由多孔质板向粉体流动槽供给空气的空气供给部，利用空气使粉体树脂流动，并将工件插入到流动的粉体树脂中，从而对电导体进行粉体涂装。
当填充于粉体流动槽的粉体树脂的表面高度产生偏差时，有时会在工件上产生粉体涂装不均。在日本专利第5742743号公报所记载的粉体涂装装置中，根据粉体树脂的表面的倾斜度来调整工件插入到粉体流动槽的插入角度，由此来抑制在工件上产生粉体涂装不均。
然而，在日本专利第5742743号公报所记载的粉体涂装装置中，在调整工件插入到粉体流动槽的插入角度时，有时工件会碰到粉体流动槽的侧面。在工件与粉体流动槽的侧面发生触碰时，由于触碰时的冲击，粉体树脂发生晃动，粉体树脂的表面高度产生偏差，有时会在工件上产生粉体涂装不均的问题。
发明内容
本发明是鉴于以上问题而完成的，其目的在于提供一种能够促使抑制在工件上产生粉体涂装不均的检查装置及方法。
本发明的检查装置对粉体涂装装置中的粉体树脂的表面高度进行检查，所述粉体涂装装置经由设置在侧面封闭且底面敞开的流动槽的下方的多孔质体向所述流动槽供给空气，使填充在所述流动槽内的粉体树脂流动，从而对被插入到所述流动槽内的工件进行粉体涂装，所述检查装置的特征在于，具备：表面高度测定部，其在多个位置上测定被填充到所述流动槽中的所述粉体树脂的表面高度；指标值计算部，其计算指标值，该指标值表示由所述表面高度测定部在所述多个位置上测定的各个测定结果的偏差，以及，报知部，其在所述指标值计算部计算出的指标值超过了第1规定值的情况下，进行表示该情况的规定的报知。
在多孔质体发生了堵塞的情况下，流动槽内的粉体树脂的流动性恶化，粉体树脂的表面高度产生偏差。在粉体树脂的表面高度的偏差增大的情况下，对工件的涂装不均也变大。
根据本发明的检查装置，因多孔质板的堵塞而使粉体树脂的表面高度的偏差超过了第1规定值时，报知该情况。通过将第1规定值设定成在偏差超过该值时会使对工件的涂装不均会变大的值，能够报知对工件的涂装不均增大这一情况，从而促使避免涂装不匀增大。
优选的是，所述表面高度测定部测定填充于所述流动槽的所述粉体树脂中的供所述工件插入的部分的表面高度。
根据该结构，能够仅对必要的部分进行测定，从而避免浪费而实现效率化。
优选的是，所述表面高度测定部配置在供所述工件插入的部分的上方。
根据该结构，能够利用简单的结构仅对必要的部分进行测定。
优选的是，所述报知部进行催促更换所述多孔质体的报知作为所述规定的报知。
根据该结构，能够根据第1报知的执行状况对更换时机进行报知。例如，有时因外力作用而使指标值超过第1规定值，因而在指标值超过第1规定值时，有时无法判断是否需要立即更换多孔质体。因此，通过将报知部设定成在规定时间内进行了规定次数(多次)的第1报知时来进行第2报知，并将其作为第1报知的执行状况，就能够得知确实需要进行更换的更换时机。
优选的是，上述检查装置具备信号输出部，其在由所述指标值计算部计算出的指标值超过比所述第1规定值大的第2规定值时，输出用于使所述工件停止插入到所述流动槽的插入停止信号。
根据该结构，能够可靠地避免因多孔质板的堵塞而导致工件上产生粉体涂装不均的情况。
本发明的检查方法是对粉体涂装装置中的粉体树脂的表面高度进行检查的方法，所述粉体涂装装置经由设置在侧面封闭且底面敞开的流动槽的下方的多孔质体向所述流动槽供给空气，使填充在所述流动槽内的粉体树脂流动，从而对被插入到所述流动槽内的工件进行粉体涂装，所述检查方法的特征在于，具备：表面高度测定工序，在多个位置上测定被填充到所述流动槽中的所述粉体树脂的表面高度；指标值计算工序，计算指标值，该指标值表示通过所述表面高度测定工序而在所述多个位置上测定的各个测定结果的偏差，以及，报知工序，在通过所述指标值计算工序计算出的指标值超过了规定值的情况下，对该情况进行报知。
根据本发明的检查方法，能够报知因多孔质板的堵塞而使粉体树脂的表面高度产生偏差从而导致工件的涂装不均变得严重的问题，并进行催促，以回避出现该问题。
附图说明
图1是表示旋转电机的定子的立体图。
图2是表示定子铁芯和线圈段的立体图。
图3是表示线圈段的立体图。
图4A是表示线圈段的突出部分的立体图。
图4B是表示线圈段的突出部分的立体图。
图5是表示粉体涂装装置的概略图。
图6是表示粉体涂装装置的概略图。
图7是表示将线圈段的脚部的突出部分插入到粉体流动槽中的状态的粉体涂装装置的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
首先，对旋转电机的结构的一例进行说明。
如图1所示，电动机、发电机等旋转电机具备形成为圆筒状的定子1和旋转自如地配置在定子1的内侧的转子(未图示)。
定子1具备定子铁芯2和线圈3。定子铁芯2为圆筒形，在周向上隔开间隔地设置有多个沿旋转轴方向贯通的多个槽2a。各槽2a形成为定子铁芯2的径向截面形状从定子铁芯2的中心侧朝向径向呈放射状延伸，并经由形成于定子铁芯2的狭缝2b与定子铁芯2的内周面连通。需要说明的是，也可以不设置狭缝2b。
通过将图3所示的线圈段4从槽2a的一方插入槽2a并将从槽2a的另一方突出的突出部分4d沿周向弯曲并焊接而构成线圈3。
线圈段4是将在实施方式中为4根的多根截面为长方形的导体(扁平线的导线)以宽度大的一方的面对置的方式整列成1列来构成1束而形成为U字型的部件。线圈段4由一对脚部4a、4a和连结两脚部4a、4a的一端(图中为上端)的头部4b构成。
需要说明的是，线圈段4只要是使多根扁平线沿宽度方向整列而成的束即可，例如，也可以是通过多根扁平线以宽度小的一方的面对置的方式整列成1列的线圈段构成。
在头部4b的中央形成有在扁平线的整列方向上弯曲成S字型的S字型部4c。另外，头部4b从其中央(S字型部4c的中央)朝向两脚部4a、4a而向下方倾斜。线圈段4的脚部4a从槽2a的一方插入到对应的槽2a中。线圈段4的脚部4a从槽2a的另一方突出。
如图4A所示，利用弯曲装置(未图示)使从槽2a的另一方突出的脚部4a的突出部分4d向定子1的周向弯曲，对应的突出部分4d的顶端部4e通过焊接装置(未图示)被彼此焊接。这样，完成了在径向上层叠配置有8层(8根)线圈段4的定子1。在此，从径向外侧朝向内侧依次排列有第1层、第2层、…、第8层。
需要说明的是，本实施方式的线圈3是由U相、V相、W相构成的三相线圈，插入于各槽2a的线圈段4的脚部4a在周向上依次排列成U相、U相、V相、V相、W相、W相。在图4B中，仅示出了三个相中的一相的线圈(例如U相线圈)。
[粉体涂装装置]
接着，如图5及图6所示，对利用流动浸渍法对线圈段4(工件)的脚部4a的突出部分4d实施粉体涂装的粉体涂装装置10进行说明。
粉体涂装装置10由具有绝缘性的树脂(例如，环氧树脂)构成，具备填充有粒径为例如55μm(0.055mm)的粉体树脂15的粉体流动槽16和用于使粉体流动槽16摆动的摆动部17。粉体流动槽16的侧面被封闭而底面敞开。摆动部17具有偏心的振动电动机等，使粉体流动槽16的中心轴线部分摆动，使粉体流动槽16沿横向及轴向摆动。
另外，粉体涂装装置10具备统一控制粉体涂装装置10的控制部18、和保持定子1并使其移动的定子移动机构19。摆动部17以及定子移动机构19由控制部18控制驱动。
粉体涂装装置10具备配置在粉体流动槽16的下方的第1多孔质板21及第2多孔质板22(多孔质体)、保持第1多孔质板21及第2多孔质板22的多孔质板保持部23、空气供给部24。空气供给部24由控制部18控制驱动。
第1多孔质板21例如形成有多个直径为0.01mm的孔，第2多孔质板22形成有多个孔径比第1多孔质板21的孔径大的、例如直径为2mm的孔。需要说明的是，只要至少具备第1多孔质板21即可，也可以不设置第2多孔质板22。而且，也可以设置3个以上的多孔质板。
多孔质板保持部23具备第1保持板23a、第2保持板23b以及第3保持板23c。第1保持板23a以可拆卸的方式安装于第2保持板23b，在第1保持板23a与第2保持板23b之间保持有第1多孔质板21。
第3保持板23c以可拆卸的方式安装于第2保持板23b，在第3保持板23c与第2保持板23b之间保持有第2多孔质板22。各多孔质板21、22以及各保持板23a～23c通过环状的橡胶密封。
空气供给部24配置于第1多孔质板21的下方，朝向第1多孔质板21以及第2多孔质板22向上方供给空气。
粉体涂装装置10具备测定粉体树脂15的表面高度的激光测定器30(表面高度测定部)、使激光测定器30以在粉体流动槽16的上下方向上延伸的中心轴线为中心旋转的旋转机构31、以及扬声器32(报知部)。在本实施方式中，检查粉体树脂15的表面高度的检查装置35具备控制部18、激光测定器30、旋转机构31以及扬声器32。
激光测定器30具备测定粉体树脂15的表面高度的激光反射型的第1～第8激光测定部30a～30h(表面高度测定部)。第1～第8激光测定部30a～30h从内周侧起依次设置，以便测定多个部位(例如8处)的粉体树脂15的表面高度。如后所述，在粉体流动槽16中插入有8根线圈段4的突出部分4d。8根线圈段4的突出部分4d插入的范围构成线圈插入范围CA。
第1～第8激光测定部30a～30h以在8根线圈段4的突出部分4d插入的8处部位分别测定粉体树脂15的表面高度的方式配置。第1～第8激光测定部30a～30h由控制部18控制驱动。
测定粉体树脂15的表面高度的表面高度测定部不限于使用激光的激光测定器30，只要能够测定表面高度，则可以进行适当变更。例如，也可以是基于对粉体树脂15的表面进行拍摄而得的图像来测定表面高度的部件、或者通过与粉体树脂15的表面接触来测定表面高度的接触式的部件。
[粉体涂装]
对利用粉体涂装装置10对线圈段4的脚部4a的突出部分4d进行粉体涂装的情况进行说明。在粉体涂装中，首先，利用加热装置(未图示)将多根线圈段4的脚部4a的突出部分4d加热到粉体树脂15的熔融温度以上。
粉体涂装装置10的控制部18驱动摆动部17来摆动粉体流动槽16。另外，控制部18驱动空气供给部24，从空气供给部24向第2多孔质板22供给空气。该供给的空气通过第2多孔质板22、第1多孔质板21而被输送至粉体流动槽16。通过摆动部17的摆动和空气的供给，填充于粉体流动槽16的粉体树脂15发生流动。
详细而言，摆动部17摆动粉体流动槽16的中心轴线部分，使粉体流动槽16在横向上摆动，因此，粉体流动槽16的外周部分比粉体流动槽16的中心部分摆动更大。因此，粉体流动槽16的外周部分与粉体流动槽16的中心部分相比，粉体树脂15的体积密度变高。
因此，在粉体流动槽16的外周部分，与粉体流动槽16的中心部分相比，空气难以通过。换言之，空气在粉体流动槽16的中心部分更容易通过。因此，通过粉体流动槽16的中心部分的空气成为在粉体流动槽16的外周部分流动的气流，填充于粉体流动槽16的粉体树脂15发生流动。
然后，如图7所示，控制部18驱动定子移动机构19来保持定子1并使其向下方移动，从而将多个线圈段4的脚部4a的突出部分4d插入于粉体流动槽16(粉体涂装工序)。需要说明的是，在图7中，将多个线圈段4的突出部分4d简化图示为沿着突出部分4d的形状的端面图。
在粉体流动槽16内流动的粉体树脂15与突出部分4d接触。由于突出部分4d被加热到粉体树脂15的熔融温度以上，与突出部分4d接触的粉体树脂15熔融而形成涂膜，成为对突出部分4d实施了粉体涂装的状态。
控制部18在进行规定时间的粉体涂装后，停止对摆动部17的驱动，并且，驱动定子移动机构19使定子1向上方移动，从粉体流动槽16取出多个线圈段4的脚部4a的突出部分4d。
从粉体流动槽16取出的多个线圈段4的脚部4a的突出部分4d被实施粉体涂装，从而成为被实施了绝缘的状态。
并且，控制部18驱动定子移动机构19而使定子1向侧方移动，使其从粉体流动槽16的上方退避。
[表面高度测定工序]
检查装置35的控制部18在使定子1从粉体流动槽16的上方退避后，驱动激光测定器30的第1～第8激光测定部30a～30h。第1～第8激光测定部30a～30h测定线圈插入范围CA的粉体树脂15的表面高度。详细而言，第1～第8激光测定部30a～30h分别向线圈插入范围CA的粉体树脂15的表面照射激光，并接收其反射光，基于接收到的反射光来测定粉体树脂15的表面高度。
另外，控制部18驱动旋转机构31，使激光测定器30的第1～第8激光测定部30a～30h沿粉体流动槽16的周向旋转。由此，能够在整周上测定线圈插入范围CA的粉体树脂15的表面高度。
在本实施方式中，控制部18驱动第1～第8激光测定部30a～30h，以利用激光测定器30的第1～第8激光测定部30a～30h在粉体流动槽16的周向上每隔规定角度(例如，1°)测定大量的点(例如，250点)的表面高度。而且，控制部18驱动第1～第8激光测定部30a～30h，以在粉体流动槽16的周向上每隔1°进行360次测定。
[指标值计算工序]
控制部18将通过第1～第8激光测定部30a～30h在定子铁芯2的周向上每隔1°测定的多个点(在本实施方式中为360×250的90000的点)的测定结果中低于预先设定的规定高度的点的数量，作为表示测定结果的偏差的指标值进行计算。在本实施方式中，控制部18作为指标值计算部而发挥功能。规定高度能够进行适当变更。需要说明的是，也可以与统一控制粉体涂装装置10的控制部18不同，而是设置由对指标进行值计算的CPU等构成的指标值计算部。
需要说明的是，指标值只要是表示测定结果的偏差即可，不限于多个点的测定结果中低于规定高度的点的数量。例如，也可以将多个点的测定结果的最大值与最小值之差、偏差、标准偏差等作为指标值。而且，也可以将比最大值小规定值以上的测定结果的数量作为指标值。
[判定工序]
控制部18判定计算出的指标值是否超过预先设定的第1规定值。第1规定值设定成：当计算出的指标值超过该值时，判断第1多孔质板21发生了堵塞的值。
第1规定值能够进行适当变更。例如，当降低第1规定值时，能够严格地判定第1多孔质板21的堵塞，而当增大第1规定值时，则第1多孔质板21的堵塞的判定变得缓和。
在粉体涂装装置10中，即使在粉体树脂15的表面高度产生偏差时(发生第1多孔质板21的堵塞)，在偏差较小的情况下，也能够对多个线圈段4的突出部分4d进行粉体涂装。
另一方面，在粉体涂装装置10中，在粉体树脂15的表面高度的偏差较大时，有时无法对多个线圈段4的突出部分4d进行粉体涂装(粉体涂装不良)。因此，第1规定值优选被设定成比能够对多个线圈段4的突出部分4d进行粉体涂装的容许范围(例如，0～30)的上限值(30)小的值(例如20)。也即，在计算出的指标值超过第1规定值时的报知是指不需要立即更换第1多孔质板21但更换时期接近的情况。
控制部18在判定计算出的指标值是第1规定值以下的情况下，对下一个定子1的线圈段4进行上述粉体涂装，再次进行指标值的计算以及判定。控制部18在判定计算出的指标值是第1规定值以下的情况下，反复进行粉体涂装工序和计算及判定工序。
[报知步骤]
控制部18在判定计算出的指标值超过了第1规定值的情况下，从扬声器32进行输出语音的报知(规定的报知)，该语音表示计算出的指标值超过了第1规定值。需要说明的是，也可以在通过扬声器32进行报知的基础上或者改变成在作为报知部的显示器(未图示)上进行报知。
更具体而言，控制部18从扬声器32输出表示催促更换第1多孔质板21以及第2多孔质板22这一情况的语音。另外，也可以根据上述报知的状况，设置进行催促更换第1多孔质板21以及第2多孔质板22的报知(与上述报知相同或不同的报知)的工序。需要说明的是，不限于催促更换的报知，只要进行表示计算出的指标值超过了第1规定值这一情况的报知即可。
并且，在判定出计算出的指标值超过了第1规定值的情况下，利用定子移动机构19将定子1输送到移动路径外。然后，由操作人员或未图示的检查装置来检查是否在线圈段4的突出部分4d上充分地涂敷了粉体树脂15。
[驱动停止工序]
当控制部18判定出计算出的指标值超过了预先设定的第2规定值时，向定子移动机构19输出驱动停止信号，使得控制部18不对定子移动机构19进行驱动。
在本实施方式中，控制部18起到信号输出部的功能，该信号输出部输出用于使线圈段4停止插入到粉体流动槽16的停止信号。需要说明的是，也可以不进行计算出的指标值是否超过了第2规定值的判定、以及驱动停止信号的输出。
在停止语音输出以及驱动停止信号输出的情况下，操作人员操作显示器。因此，能够可靠地向操作者传递第1多孔质板21发生了堵塞这一情况。
第2规定值只要是在比第1规定值大的范围内的数值，可以对其进行适当变更，并优选为接近容许范围(0～30)的上限值(30)的值。当第2规定值是接近容许范围(0～30)的上限值(30)的值(例如28)时，计算出的指标值超过了第2规定值时的报知则表示需要立即更换第1多孔质板21以及第2多孔质板22。
当控制部18判定出计算出的指标值超过第2规定值时，在更换第1多孔质板21以及第2多孔质板22之前，也可以从扬声器32持续地进行更换第1多孔质板21以及第2多孔质板22这一情况的报知和驱动停止信号的输出。由此，在更换第1多孔质板21和第2多孔质板22之前，不会对下一个定子1的线圈段4进行上述粉体涂装，因此能够可靠地抑制粉体涂装不良。
需要说明的是，在上述实施方式中，测定8根线圈段4的突出部分4d插入的8处部位的粉体树脂15的表面高度，并计算出表示8个测定结果的偏差的指标值，但测定的场所不限于8根线圈段4的突出部分4d插入的部分。只要是粉体树脂15的表面，测定的场所也可以是任意的位置。例如，也可以测定通过粉体流动槽16的中心轴线的部分的粉体树脂15的表面高度以及线圈插入范围CA的粉体树脂15的表面高度，并计算出两表面高度之间的差作为指标值。
在上述实施方式中，对用于对线圈段4的突出部分4d进行粉体涂装的树脂粉体15的表面高度进行检查的检查装置35实施了本发明，但进行粉体涂装的对象并不限定于线圈段4的突出部分4d，本发明能够被实施在对用于对各种工件进行粉体涂装的树脂粉体的表面高度进行检查的检查装置中。

Claims (6)

1.一种检查装置，其对粉体涂装装置中的粉体树脂的表面高度进行检查，所述粉体涂装装置经由设置在侧面封闭且底面敞开的流动槽的下方的多孔质体向所述流动槽供给空气，使填充在所述流动槽内的粉体树脂流动，从而对被插入到所述流动槽内的工件进行粉体涂装，
所述检查装置的特征在于，具备：
表面高度测定部，其在多个位置上测定被填充到所述流动槽中的所述粉体树脂的表面高度；
指标值计算部，其计算指标值，该指标值表示由所述表面高度测定部在所述多个位置上测定的各个测定结果的偏差，以及，
报知部，其在所述指标值计算部计算出的指标值超过了第1规定值的情况下，进行表示该情况的规定的报知。
2.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，
所述表面高度测定部测定填充于所述流动槽的所述粉体树脂中的供所述工件插入的部分的表面高度。
3.根据权利要求2所述的检查装置，其特征在于，
所述表面高度测定部配置在供所述工件插入的部分的上方。
4.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，
所述报知部进行催促更换所述多孔质体的报知作为所述规定的报知。
5.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，
所述检查装置具备信号输出部，其在由所述指标值计算部计算出的指标值超过比所述第1规定值大的第2规定值时，输出用于使所述工件停止插入到所述流动槽的插入停止信号。
6.一种检查方法，其是对粉体涂装装置中的粉体树脂的表面高度进行检查的方法，所述粉体涂装装置经由设置在侧面封闭且底面敞开的流动槽的下方的多孔质体向所述流动槽供给空气，使填充在所述流动槽内的粉体树脂流动，从而对被插入到所述流动槽内的工件进行粉体涂装，
所述检查方法的特征在于，具备：
表面高度测定工序，在多个位置上测定被填充到所述流动槽中的所述粉体树脂的表面高度；
指标值计算工序，计算指标值，该指标值表示通过所述表面高度测定工序而在所述多个位置上测定的各个测定结果的偏差，以及，
报知工序，在通过所述指标值计算工序计算出的指标值超过了规定值的情况下，对该情况进行报知。
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