JP2020159756A - 検査装置、検査システム、検査方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
実施形態に係る検査システム1は、打撃装置10及び検査装置20を含む。図1に表した例では、検査システム1は、記憶装置31及び出力装置32をさらに含む。
実施形態に係る検査装置20は、上述した通り、第1判定動作及び第2判定動作を実施する。第1判定動作では、判定部23は、物体を打撃したときの前記物体における振動に基づいて生成された周波数特性を用いて、物体の状態を判定する。第2判定動作では、判定部23は、作用力と反作用力との関係を示す関数に含まれる、物体の状態を示す変数の値を推定する。そして、判定部23は、この変数の値に対応する剛体同士の間の距離を取得し、この距離を用いて物体の状態を判定する。
別の方法では、物体を打撃したときの音を検出し、音の周波数特性を用いて物体の状態を判定していた。しかし、この方法は、周囲が騒がしく、ノイズが大きいときには正確な判定結果が得られない。
図2(a)は、実施形態に係る打撃装置を例示する斜視図である。図2(b)は、実施形態に係る打撃装置の一部を例示する模式図である。
打撃装置10は、図2(a)及び図2(b)に表したように、打撃部11、アクチュエータ12、エンコーダ13、打撃制御部14、検出器15、筐体16、及び支持部17を含む。
図3では、発電機100の内部構造を表すために、発電機100の一部が省略されている。
例えば、上コイル113a、下コイル113b、楔114、及びスペーサ115は、図5のモデルで表される。
図6は、数4に示す伝達関数において、周波数fを1〜400Hzの間で変化させたときの結果を表す。図6において、縦軸はゲインG[dB]を表し、横軸は周波数F[Hz]を表している。実線は、ksをゼロに設定したときの結果を表す。破線は、ksを特定の値に設定したときの結果を表している。
図7は、スロット112に設けられた構造を模した系を用いて得られた実権結果を表す。図7において、縦軸はゲインG[dB]を表し、横軸は周波数F[Hz]を表す。実線は、楔114に緩みが無いときの周波数特性を表している。破線は、楔114に少しの緩みが有るときの周波数特性を表している。点線は、楔114に大きな緩みが有るときの周波数特性を表している。
判定部23は、閾値TH2以上の周波数におけるピークの強度が閾値TH1よりも大きいとき、物体が第1状態にあると判定する。判定部23は、閾値TH2未満の周波数にピークが有るとき、物体が第2状態にあると判定する。
図8は、図7同様に、スロット112に設けられた構造を模した系を用いて得られた実権結果を表す。図8において、縦軸は、ksを表す。横軸は、距離Dを表す。距離Dは、スロット112の底面と下コイル113bとの間の距離、下コイル113bと上コイル113aとの間の距離、又は及び上コイル113aと楔114との間の距離である。ここでは、これらの距離は、互いに等しいと見なしている。距離Dは、換言すると、各スペーサ115の径方向の長さである。
まず、打撃装置10が検査対象である物体を打撃する(ステップS1)。このときの作用力と反作用力から周波数特性を計算する(ステップS2)。打撃装置10は、周波数特性の計算結果、作用力と反作用力の情報などを検査装置20へ送る。検査装置20は、周波数特性を用いて、第1判定動作を実施する(ステップS3)。また、検査装置20は、記憶装置31に記憶された伝達関数から周波数特性を計算する(ステップS4)。検査装置20は、ステップS2で得られた周波数特性と、ステップS4で得られた周波数特性と、を用いて、各変数の値を推定する(ステップS5)。検査装置20は、推定された変数の値を用いて第2判定動作を実施する(ステップS6)。検査装置20は、第1判定動作及び第2判定動作の両方の結果に基づき、物体の状態を判定する(ステップS7)。検査装置20は、判定結果を外部へ出力する(ステップS8)。
図11は、実施形態に係る検査システムの移動体を表す側面図である。
実施形態に係る検査システムは、打撃装置10を搭載する移動体40をさらに備えていても良い。例えば、打撃装置10及び検査装置20は、図10及び図11に表す移動体40に搭載される。
複数の移動機構42は、前後方向に対して垂直な幅方向において、互いに離間している。それぞれの移動機構42は、一対のプーリ43aおよび43b、ベルト44、およびモータ45を含む。
実施形態に係る検査システム1は、図12に表す溶接品200の検査にも適用できる。図12に表した溶接品200は、第1部材210と第2部材220の溶接により形成されている。第1部材210と第2部材220は、溶接部201で一体化されている。適切に溶接されているとき、図12(a)に表したように、溶接部201において、第1部材210と第2部材220の境界は存在しない。すなわち、第1部材210と第2部材220との間の距離は、ゼロである。
Claims (20)
- 物体を打撃したときの前記物体における振動に基づいて生成された周波数特性において、第1周波数における強度が第1閾値以上のときには、前記物体が第1状態にあると判定し、前記第1周波数における強度が前記第1閾値未満のときには、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定する、検査装置。
- 物体に加えた作用力と、前記作用力を加えたときの前記物体からの反作用力と、に基づく周波数特性において、第2閾値以上の第1周波数における強度が第1閾値以上のときには、前記物体が第1状態にあると判定し、前記第2閾値未満の第2周波数にピークが有るときには、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定する、検査装置。
- 複数の剛体を含む物体に与えた作用力と、前記作用力を与えたときの前記物体からの反作用力と、に基づき、前記作用力と前記反作用力との関係を示す関数に含まれる、前記物体の状態を示す変数の値を推定し、
前記値を用いて推定される前記剛体同士の間の距離が第3閾値未満のとき、前記物体が第1状態にあると判定し、前記距離が前記第3閾値以上のとき、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定する、
検査装置。 - 物体に打撃を加えたときの前記物体における振動に基づいて生成された周波数特性において、第1周波数における強度を第1閾値と比較する第1判定動作を実施し、
複数の剛体を含む物体に与えた作用力と、前記作用力を与えたときの前記物体からの反作用力と、に基づき、前記作用力と前記反作用力との関係を示す関数に含まれる、前記物体の状態を示す変数の値を推定し、前記値を用いて推定される前記剛体同士の間の距離を第3閾値と比較する第2判定動作を実施し、
前記第1判定動作において前記強度が前記第1閾値以上、且つ前記第2判定動作において前記距離が前記第3閾値未満のときには、前記物体が第1状態にあると判定し、前記第1判定動作において前記強度が前記第1閾値未満、又は前記第2判定動作において前記距離が前記第3閾値以上のときには、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定する、
検査装置。 - 前記物体は、複数の剛体を含み、
前記第2状態における前記剛体同士の間の距離は、前記第1状態における前記剛体同士の間の距離よりも長い請求項1〜3のいずれか1つに記載の検査装置。 - 前記物体を打撃する打撃部と、
前記打撃部を駆動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する打撃制御部と、
を含む打撃装置と、
請求項1〜5のいずれか1つに記載の検査装置と、
を備えた検査システム。 - 前記制御部は、前記打撃部が前記物体を打撃した際の前記アクチュエータの状態に基づいて、前記物体からの反作用力を計算する請求項6記載の検査システム。
- 前記打撃部は、前記物体に接触する先端を含み、
前記先端は、球状又は錐状である請求項6又は7に記載の検査システム。 - 前記制御部は、前記打撃部が前記物体を打撃した後、前記打撃部を前記物体から基準距離以上離す請求項6〜8のいずれか1つに記載の検査システム。
- 前記打撃装置を搭載した移動体と、
前記移動体を制御する移動体制御部と、
をさらに備え、
前記移動体制御部は、打撃する前記物体が設けられた位置へ前記移動体を移動させ、
前記打撃制御部は、前記物体が設けられた位置へ前記移動体が移動した後に、前記アクチュエータを動作させ、前記打撃部で前記物体を打撃する請求項6〜9のいずれか1つに記載の検査システム。 - 前記物体は、
鉄心のスロット内に設けられた複数のコイルと、
前記複数のコイルを押さえ付ける楔と、
前記スロットの底面と前記複数のコイルの1つとの間、前記コイル同士の間、及び前記複数のコイルの別の1つと前記楔との間にそれぞれ設けられた複数のスペーサと、
を含み、
前記打撃部は、前記楔を打撃する請求項6〜10のいずれか1つに記載の検査システム。 - 物体を打撃したときの前記物体における振動に基づいて生成された周波数特性において、第1周波数における強度が第1閾値以上のときには、前記物体が第1状態にあると判定し、前記第1周波数における強度が前記第1閾値未満のときには、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定する、検査方法。
- 物体に加えた作用力と、前記作用力を加えたときの前記物体からの反作用力と、に基づく周波数特性において、第2閾値以上の第1周波数における強度が第1閾値以上のときには、前記物体が第1状態にあると判定し、前記第2閾値未満の第2周波数にピークが有るときには、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定する、検査方法。
- 複数の剛体を含む物体に与えた作用力と、前記作用力を与えたときの前記物体からの反作用力と、に基づき、前記作用力と前記反作用力との関係を示す関数に含まれる、前記物体の状態を示す変数の値を推定し、
前記値を用いて推定される前記剛体同士の間の距離が第3閾値未満のとき、前記物体が第1状態にあると判定し、前記距離が前記第3閾値以上のとき、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定する、
検査方法。 - 物体に打撃を加えたときの前記物体における振動に基づいて生成された周波数特性において、第1周波数における強度を第1閾値と比較する第1判定を実施し、
複数の剛体を含む物体に与えた作用力と、前記作用力を与えたときの前記物体からの反作用力と、に基づき、前記作用力と前記反作用力との関係を示す関数に含まれる、前記物体の状態を示す変数の値を推定し、前記値を用いて推定される前記剛体同士の間の距離を第3閾値と比較する第2判定を実施し、
前記第1判定において前記強度が前記第1閾値以上、且つ前記第2判定において前記距離が前記第3閾値未満のときには、前記物体が第1状態にあると判定し、前記第1判定において前記強度が前記第1閾値未満、又は前記第2判定において前記距離が前記第3閾値以上のときには、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定する、
検査方法。 - 処理装置に、物体を打撃したときの前記物体における振動に基づいて生成された周波数特性において、第1周波数における強度が第1閾値以上のときには、前記物体が第1状態にあると判定させ、前記第1周波数における強度が前記第1閾値未満のときには、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定させる、プログラム。
- 処理装置に、物体に加えた作用力と、前記作用力を加えたときの前記物体からの反作用力と、に基づく周波数特性において、第2閾値以上の第1周波数における強度が第1閾値以上のときには、前記物体が第1状態にあると判定させ、前記第2閾値未満の第2周波数にピークが有るときには、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定させる、プログラム。
- 処理装置に、
複数の剛体を含む物体に与えた作用力と、前記作用力を与えたときの前記物体からの反作用力と、に基づき、前記作用力と前記反作用力との関係を示す関数に含まれる、前記物体の状態を示す変数の値を推定させ、
前記値を用いて推定される前記剛体同士の間の距離が第3閾値未満のとき、前記物体が第1状態にあると判定させ、前記距離が前記第3閾値以上のとき、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定させる、
プログラム。 - 処理装置に、
物体に打撃を加えたときの前記物体における振動に基づいて生成された周波数特性において、第1周波数における強度を第1閾値と比較する第1判定動作を実施させ、
複数の剛体を含む物体に与えた作用力と、前記作用力を与えたときの前記物体からの反作用力と、に基づき、前記作用力と前記反作用力との関係を示す関数に含まれる、前記物体の状態を示す変数の値を推定させ、前記値を用いて推定される前記剛体同士の間の距離を第3閾値と比較する第2判定動作を実施させ、
前記第1判定動作において前記強度が前記第1閾値以上、且つ前記第2判定動作において前記距離が前記第3閾値未満のときには、前記物体が第1状態にあると判定させ、前記第1判定動作において前記強度が前記第1閾値未満、又は前記第2判定動作において前記距離が前記第3閾値以上のときには、前記物体が前記第1状態と異なる第2状態にあると判定させる、
プログラム。 - 請求項16〜19のいずれか1つに記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
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