JP5347737B2 - Rotor inspection device - Google Patents

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Description

本発明は、回転子の構成要素間の電気的特性を調べることにより、回転子を検査する回転子検査装置及び回転子検査方法に関する。   The present invention relates to a rotor inspection apparatus and a rotor inspection method for inspecting a rotor by examining electrical characteristics between components of the rotor.

電動機または発電機には、回転部材として、電機子などの回転子が組み込まれている。このような回転子は、回転軸の周囲に配置された複数のセグメントを有し、各セグメントにはコイルが巻きつけられている。また各セグメントには、回転子が回転することにより、回転子の周囲に配置されるブラシと接触して駆動電流をコイルに供給するコンミテータが配置されている。このような回転子において、コイルが断線していたり、あるいは、隣接して配置されたコイルあるいはコンミテータ間に導電性を有する異物が入って、隣接するコイル同士あるいは隣接するコンミテータ同士が短絡されると、回転子は本来の性能を発揮することができない。そこで、二つのセグメント間の電圧を測定し、その測定電圧に基づいて回転子の良否を判定する回転子の検査方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。   An electric motor or a generator incorporates a rotor such as an armature as a rotating member. Such a rotor has a plurality of segments arranged around a rotation axis, and a coil is wound around each segment. Further, each segment is provided with a commutator that supplies a drive current to the coil in contact with a brush arranged around the rotor as the rotor rotates. In such a rotor, when the coil is disconnected, or when a foreign substance having conductivity enters between adjacent coils or commutators, adjacent coils or adjacent commutators are short-circuited. The rotor cannot exhibit its original performance. Therefore, a rotor inspection method has been proposed in which the voltage between two segments is measured and the quality of the rotor is determined based on the measured voltage (see, for example, Patent Document 1).

例えば、特許文献１に開示された回転子の検査方法では、隣接するセグメント同士を電極としたときのLC回路の共振周波数の交流電圧が二つのセグメント間に加えられる。そして、そのセグメント間の電位差を測定することにより、セグメント同士が異物により短絡されているか否かが検出される。   For example, in the rotor inspection method disclosed in Patent Document 1, an alternating voltage having a resonance frequency of the LC circuit when adjacent segments are used as electrodes is applied between the two segments. Then, by measuring the potential difference between the segments, it is detected whether the segments are short-circuited by a foreign object.

特開２００６−１５３８０６号公報JP 2006-153806 A

検査対象の回転子が不良品であった場合、不良原因及び不良箇所が特定できることが望ましい。特に、回転子を生産する生産設備の検査工程では、不良原因及び不良箇所が特定できれば、不良品が発生する原因となった生産設備における不具合の箇所を迅速に特定することが可能となる。そのため、不良原因及び不良箇所が特定できれば、収率を向上させるための生産設備の改修に要する時間を短縮できる。   When the rotor to be inspected is a defective product, it is desirable that the cause of the defect and the defective part can be specified. In particular, in the inspection process of a production facility that produces a rotor, if a cause and a defective part can be identified, it is possible to quickly identify a defective part in the production facility that causes a defective product. Therefore, if the cause of failure and the location of failure can be identified, the time required for repairing the production equipment for improving the yield can be shortened.

そこで、本発明の目的は、回転子の良否を判定するだけでなく、回転子が不良品である場合の不良原因及び不良箇所を特定することが可能な回転子検査装置及び回転子検査方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotor inspection apparatus and a rotor inspection method that can not only determine the quality of a rotor but also specify the cause and location of a failure when the rotor is a defective product. It is to provide.

請求項１の記載によれば、本発明の一つの形態として、コイル（２３−１〜２３−６）及びコンミテータ（２４−１〜２４−６）を有するセグメント（２２−１〜２２−６）が回転軸（２１）の周りに複数設けられた回転子（２）の検査装置が提供される。この回転子検査装置は、複数のセグメントのうちの二つのセグメント間に印加する周波数可変な交流信号を出力する周波数可変発振器（１１）と、交流信号が印加された二つのセグメント間の電圧または電流を測定する計測部（１３）と、交流信号の周波数を変更しつつ測定された二つのセグメント間の電圧または電流から少なくとも一つの特性値を算出する特性値算出部（３２）と、少なくとも一つの特性値が予め求められた回転子の不良品に対応する少なくとも一つの不良品条件の何れかを満たす場合、回転子は不良品であり、かつ、回転子の不良原因及び不良箇所を、満たされた不良品条件に関連付けられた不良原因及び不良箇所として特定し、一方、少なくとも一つの特性値が何れの不良品条件も満たさない場合、回転子は良品であると判定する判定部（３３）とを有する。
係る構成を有することにより、この回転子検査装置は、回転子の良否を判定するだけでなく、回転子が不良品である場合の不良原因及び不良箇所を特定することができる。 According to claim 1, as one form of the present invention, segments (22-1 to 22-6) having coils (23-1 to 23-6) and commutators (24-1 to 24-6) are provided. There is provided an inspection device for the rotor (2) in which a plurality of are provided around the rotation shaft (21). This rotor inspection apparatus includes a frequency variable oscillator (11) that outputs a variable frequency AC signal applied between two segments of a plurality of segments, and a voltage or current between the two segments to which the AC signal is applied. A measurement unit (13) for measuring the frequency, a characteristic value calculation unit (32) for calculating at least one characteristic value from the voltage or current between the two segments measured while changing the frequency of the AC signal, and at least one When the characteristic value satisfies at least one of the defective product conditions corresponding to the rotor defective product determined in advance, the rotor is a defective product and the cause and location of the rotor failure are satisfied. If at least one characteristic value does not satisfy any of the defective product conditions, the rotor is a non-defective product. And a determination unit (33) and.
By having such a configuration, this rotor inspection apparatus can not only determine the quality of the rotor but also identify the cause of failure and the location where the rotor is defective.

また、回転子検査装置は、不良品条件が満たされる場合に、少なくとも一つの特性値が含まれる値の範囲に対応する不良品コードがその特性値について示された不良品コードセットと、不良品コードセットに対応する回転子の不良原因及び不良箇所を関連付けた不良品パターンテーブルを記憶する記憶部（１４）をさらに有し、特性値算出部（３２）は、少なくとも一つの特性値が含まれる範囲に対応する特性コードを決定し、判定部（３３）は、少なくとも一つの特性値に対して決定された特性コードが不良品パターンテーブルに示された何れかの不良品コードセットと一致する場合、回転子は不良品であると判定し、かつ回転子の不良原因及び不良箇所を、その不良品コードセットと関連付けられた不良原因及び不良箇所として特定することが好ましい。
これにより、この回転子検査装置は、測定電圧から求められた特性値がどのような値の範囲に含まれるか否かの判定と、特性コードの組と不良品コードセットが一致するか否かを調べる簡単な演算処理で、回転子の良否判定を行える。したがって、この回転子検査装置は、短時間で回転子が良品か否か判定できる。またこの回転子検査装置は、回転子が不良品の場合には、回転子の良否判定と同時に不良原因及び不良箇所を特定できる。 Also, times rotor inspection device, when defective conditions are met, a defective code set shown defective code corresponding to a range of values in at least one characteristic value for the characteristic value, The storage device further includes a storage unit (14) that stores a defective product pattern table in which a cause and a defective part of the rotor corresponding to the defective product code set are associated, and the characteristic value calculation unit (32) has at least one characteristic value. The characteristic code corresponding to the included range is determined, and the determination unit (33) matches the characteristic code determined for at least one characteristic value with any defective code set shown in the defective pattern table. The rotor is determined to be defective, and the cause and location of the failure of the rotor are identified as the cause and location of failure associated with the defective product code set. Door is preferable.
As a result, the rotor inspection apparatus determines whether the characteristic value obtained from the measured voltage is included in the range of values and whether the characteristic code set and the defective code set match. It is possible to judge the quality of the rotor by a simple arithmetic process for checking the above. Therefore, this rotor inspection apparatus can determine whether or not the rotor is a non-defective product in a short time. In addition, when the rotor is a defective product, this rotor inspection apparatus can identify the cause of failure and the location of failure at the same time as determining the quality of the rotor.

また請求項２の記載によれば、不良品パターンテーブルにおける不良品コードセットは、複数のセグメントのうちの着目する一つのセグメントと着目する一つのセグメントの両隣のセグメントから選択した３種類の二つのセグメントの組のそれぞれについての不良品コードを含み、計測部（１３）は、３種類の二つのセグメントの組のそれぞれについて電圧または電流を測定し、特性値算出部（３２）は、３種類の二つのセグメントの組のそれぞれについて測定された電圧または電流から特性コードを決定し、判定部（３３）は、３種類の二つのセグメントの組のそれぞれに対応する特性コードの組と不良品パターンテーブルに示された各不良品コードセットが一致すするか否か判定することが好ましい。
これにより、この回転子検査装置は、隣接する三つのセグメント間の測定電圧を比較して、互いの差を調べることができるので、回転子が良品であるか否かを正確に判定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the defective product code set in the defective product pattern table includes two types of two segments selected from one segment of interest and one of the segments adjacent to the one segment of interest. Including a defective product code for each of the segment sets, the measurement unit (13) measures the voltage or current for each of the three types of two segment sets, and the characteristic value calculation unit (32) The characteristic code is determined from the voltage or current measured for each of the two segment sets, and the determination unit (33) sets the characteristic code sets and the defective product pattern table corresponding to each of the three types of two segment sets. It is preferable to determine whether or not the defective product code sets shown in FIG.
Thereby, since this rotor test | inspection apparatus can compare the measured voltage between three adjacent segments and can investigate a mutual difference, it can determine correctly whether a rotor is non-defective. it can.

また請求項３の記載によれば、少なくとも一つの特性値には、電圧の最大値と交流信号の周波数変動に伴う電圧の変動を示す値が含まれることが好ましい。
電圧の最大値は、共振周波数に対応するので、コイルの断線あるいはコンミテータの短絡などで大きく変わる。また、交流信号の周波数変動に伴う電圧変動の特性も、回転子の不良原因に応じて変わる。そのため、この回転子検査装置は、特性値として電圧の最大値と交流信号の周波数変動に伴う電圧変動を示す値を求めることにより、回転子が良品であるか否かを正確に判定することができるとともに、回転子が不良品である場合に不良原因を容易に特定することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is preferable that the at least one characteristic value includes a maximum value of the voltage and a value indicating a voltage variation accompanying a frequency variation of the AC signal.
Since the maximum value of the voltage corresponds to the resonance frequency, it greatly varies depending on the disconnection of the coil or the short circuit of the commutator. Further, the characteristics of the voltage fluctuation accompanying the frequency fluctuation of the AC signal also vary depending on the cause of the rotor failure. Therefore, this rotor inspection apparatus can accurately determine whether or not the rotor is a non-defective product by obtaining the maximum voltage value and the value indicating the voltage fluctuation accompanying the frequency fluctuation of the AC signal as the characteristic values. In addition, if the rotor is a defective product, the cause of the failure can be easily identified.

さらに請求項４の記載によれば、少なくとも一つの特性値には、着目する一つのセグメントと着目する一つのセグメントの両隣のセグメントから選択した３種類の二つのセグメントの組のそれぞれについて測定された電圧の交流信号の周波数変動範囲における平均値の偏差が含まれることが好ましい。
これにより、この回転子検査装置は、隣接する三つのセグメント間の測定電圧を比較して、互いの差を調べることができるので、回転子が良品であるか否かを正確に判定することができる。 Further, according to the fourth aspect , at least one characteristic value is measured for each of a set of two types of two segments selected from one segment of interest and segments adjacent to the segment of interest. It is preferable that the deviation of the average value in the frequency fluctuation range of the voltage AC signal is included.
Thereby, since this rotor test | inspection apparatus can compare the measured voltage between three adjacent segments and can investigate a mutual difference, it can determine correctly whether a rotor is non-defective. it can.

さらに、本発明の他の形態として、コイル（２３−１〜２３−６）及びコンミテータ（２４−１〜２４−６）を有するセグメント（２２−１〜２２−６）が回転軸（２１）の周りに複数設けられた回転子（２）の検査方法が提供される。この回転子検査方法は、交流信号を複数のセグメントのうちの二つのセグメント間に印加するステップと、交流信号の周波数を変更しつつ、交流信号が印加された二つのセグメント間の電圧または電流を測定するステップと、交流信号の周波数を変更しつつ測定された二つのセグメント間の電圧または電流から少なくとも一つの特性値を算出するステップと、少なくとも一つの特性値が予め求められた回転子の不良品に対応する少なくとも一つの不良品条件の何れかを満たす場合、回転子は不良品であり、かつ、回転子の不良原因及び不良箇所を、満たされた不良品条件に関連付けられた不良原因及び不良箇所として特定し、一方、少なくとも一つの特性値が何れの不良品条件も満たさない場合、回転子は良品であると判定するステップとを含む。
係る手順を含むことにより、この回転子検査方法は、回転子の良否を判定するだけでなく、回転子が不良品である場合の不良原因及び不良箇所を特定することができる。 Furthermore, as another embodiment of the present invention, the coil (23-1 to 23-6) and commutator (24-1～24-6) segment (22-1～22-6) is a rotating shaft having a (21) There is provided a method of inspecting a plurality of rotors (2) provided around the rotor. In this rotor inspection method, an AC signal is applied between two segments of a plurality of segments, and a voltage or current between the two segments to which the AC signal is applied is changed while changing the frequency of the AC signal. A step of calculating, a step of calculating at least one characteristic value from the voltage or current between the two segments measured while changing the frequency of the AC signal, and an error of the rotor for which at least one characteristic value has been obtained in advance. If at least one of the defective product conditions corresponding to the non-defective product is satisfied, the rotor is a defective product, and the cause and location of the rotor failure are related to the failure cause associated with the satisfied defective product condition and Identifying as a defective part, and on the other hand, if at least one characteristic value does not satisfy any defective product condition, determining that the rotor is a non-defective product No.
By including such a procedure, this rotor inspection method not only determines the quality of the rotor, but can also identify the cause of failure and the location where the rotor is defective.

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の一つの実施形態による回転子検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the rotor test | inspection apparatus by one Embodiment of this invention. 制御部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control part. （ａ）は、コイル断線時における測定電圧のグラフの一例であり、（ｂ）は、コンミテータ短絡時における測定電圧のグラフの一例であり、（ｃ）は、コンデンサ故障時における測定電圧のグラフの一例であり、（ｄ）は、コンデンサ短絡時における測定電圧のグラフの一例であり、（ｅ）は、コイル短絡時における測定電圧のグラフの一例である。(A) is an example of a graph of the measured voltage when the coil is disconnected, (b) is an example of a graph of the measured voltage when the commutator is short-circuited, and (c) is a graph of the measured voltage when the capacitor is faulty. It is an example, (d) is an example of a graph of the measured voltage when the capacitor is short-circuited, and (e) is an example of a graph of the measured voltage when the coil is short-circuited. （ａ）は測定電圧コード及び周波数変動コードを決定するための基準となる規格値を示す図であり、（ｂ）は測定電圧コードの一例を示す図であり、（ｃ）は周波数変動コードの一例を示す図である。(A) is a figure which shows the standard value used as the reference | standard for determining a measurement voltage code and a frequency fluctuation code, (b) is a figure which shows an example of a measurement voltage code, (c) is a figure of a frequency fluctuation code. It is a figure which shows an example. 不良品パターンテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the inferior goods pattern table. 本発明の実施形態に係る回転子検査装置により実行される回転子検査処理の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the rotor test | inspection process performed by the rotor test | inspection apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の一つの実施形態による回転子検査装置について説明する。
この回転子検査装置は、検査対象となる回転子の複数のセグメントのうちの二つのセグメント間に、周波数可変な交流電圧を印加したときに得られる、その二つのセグメント間の測定電圧を解析することにより、回転子の良否を判断する。特にこの回転子検査装置は、測定電圧から少なくとも一つの特性値を求め、その特性値が、予め求めた不良品の特性値の範囲に対応する不良条件を満たすか否かを調べることにより、回転子の良否判定だけでなく、回転子が不良品である場合、その不良原因及び不良箇所を特定する。 Hereinafter, a rotor inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
This rotor inspection apparatus analyzes a measured voltage between two segments obtained when an AC voltage having a variable frequency is applied between two segments of a plurality of segments of a rotor to be inspected. Thus, the quality of the rotor is judged. In particular, this rotor inspection apparatus obtains at least one characteristic value from the measured voltage, and checks whether the characteristic value satisfies a defect condition corresponding to a predetermined characteristic value range of a defective product. In addition to determining the quality of the child, if the rotor is a defective product, the cause of the failure and the location of the failure are specified.

図１は、本発明の一つの実施形態に係る回転子検査装置１の全体構成を示す概略構成図である。この回転子検査装置１は、回転子２が良品か否かを判定し、回転子２が不良品である場合には、その不良原因及び不良箇所を特定する。
検査対象である回転子２は、回転軸２１の周りに等間隔に配置された６個のセグメント２２−１〜２２−６を有する。各セグメント２２−１〜２２−６には、それぞれ、コイル２３−１〜２３−６が巻きつけられている。また各セグメント２２−１〜２２−６には、それぞれ、コイル２３−１〜２３−６と電気的に接続されるようにコンミテータ２４−１〜２４−６が取り付けられている。コンミテータ２４−１〜２４−６は、例えば、カーボンなど、導電性を有する材料により形成されている。そしてコンミテータ２４−１〜２４−６は、回転子２が電動機または発電機に組み付けられたときに、回転子２の周囲に配置されるブラシ（図示せず）と接触するようになっている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a rotor inspection apparatus 1 according to one embodiment of the present invention. The rotor inspection apparatus 1 determines whether or not the rotor 2 is a non-defective product, and if the rotor 2 is a defective product, specifies the cause and location of the failure.
The rotor 2 to be inspected has six segments 22-1 to 22-6 arranged around the rotation shaft 21 at equal intervals. Coils 23-1 to 23-6 are wound around the segments 22-1 to 22-6, respectively. Further, commutators 24-1 to 24-6 are attached to the segments 22-1 to 22-6 so as to be electrically connected to the coils 23-1 to 23-6, respectively. The commutators 24-1 to 24-6 are made of a conductive material such as carbon, for example. The commutators 24-1 to 24-6 come into contact with brushes (not shown) arranged around the rotor 2 when the rotor 2 is assembled to an electric motor or a generator.

隣接する二つのセグメント間には、空隙２５−１〜２５−６が形成され、この空隙２５−１〜２５−６が、隣接するコイル同士、あるいは隣接するコンミテータ同士に直接電流が流れることを防止している。なお、空隙２５−１〜２５−６は、樹脂などの絶縁材料で充填されていてもよい。
さらに、セグメント２２−１に巻きつけられたコイル２３−１と、セグメント２２−２に巻きつけられたコイル２３−２は、コンデンサ２６−１を介して接続されている。同様に、セグメント２２−３に巻きつけられたコイル２３−３と、セグメント２２−４に巻きつけられたコイル２３−４は、コンデンサ２６−２を介して接続されている。さらに、セグメント２２−５に巻きつけられたコイル２３−５と、セグメント２２−６に巻きつけられたコイル２３−６は、コンデンサ２６−３を介して接続されている。そしてコンデンサ２６−１〜２６−３は、コンミテータ２４−１〜２４−６のそれぞれとブラシが離れたときに、ブラシとコンミテータの間に放電が発生することを防止する。 Gaps 25-1 to 25-6 are formed between two adjacent segments, and these gaps 25-1 to 25-6 prevent direct current from flowing between adjacent coils or between adjacent commutators. doing. The gaps 25-1 to 25-6 may be filled with an insulating material such as a resin.
Furthermore, the coil 23-1 wound around the segment 22-1 and the coil 23-2 wound around the segment 22-2 are connected via a capacitor 26-1. Similarly, the coil 23-3 wound around the segment 22-3 and the coil 23-4 wound around the segment 22-4 are connected via a capacitor 26-2. Furthermore, the coil 23-5 wound around the segment 22-5 and the coil 23-6 wound around the segment 22-6 are connected via a capacitor 26-3. Capacitors 26-1 to 26-3 prevent discharge from occurring between the brush and the commutator when each of the commutators 24-1 to 24-6 is separated from the brush.

回転子検査装置１は、図１に示すように、周波数可変発振器１１と、マルチプレクサ１２と、計測部１３と、記憶部１４と、表示部１５と、制御部１６とを有する。   As shown in FIG. 1, the rotor inspection apparatus 1 includes a variable frequency oscillator 11, a multiplexer 12, a measurement unit 13, a storage unit 14, a display unit 15, and a control unit 16.

周波数可変発振器１１は、周波数可変な交流信号を出力する。そのために、周波数可変発振器１１は、ダイレクトデジタルシンセサイザ（Direct Digital Synthesizer、DDS）１１１と、増幅器１１２とを有する。
DDS１１１は、制御部１６からの制御信号に従って、所定の周波数範囲内の何れかの周波数を持つ交流信号を出力する。所定の周波数範囲は、所定の交流電圧を回転子２の二つのセグメント間に印加した場合に、その二つのセグメント間の電位差が最も高くなる交流電圧の周波数である共振周波数を含むように設定される。例えば、所定の周波数範囲は、1kHz〜15kHzに設定される。
増幅器１１２は、DDS１１１から出力された交流信号を増幅する。そして増幅器１１２は、増幅された交流信号をマルチプレクサ１２へ出力する。 The frequency variable oscillator 11 outputs an AC signal having a variable frequency. For this purpose, the variable frequency oscillator 11 includes a direct digital synthesizer (DDS) 111 and an amplifier 112.
The DDS 111 outputs an AC signal having any frequency within a predetermined frequency range in accordance with a control signal from the control unit 16. The predetermined frequency range is set so as to include a resonance frequency that is the frequency of the AC voltage at which the potential difference between the two segments becomes the highest when a predetermined AC voltage is applied between the two segments of the rotor 2. The For example, the predetermined frequency range is set to 1 kHz to 15 kHz.
The amplifier 112 amplifies the AC signal output from the DDS 111. Then, the amplifier 112 outputs the amplified AC signal to the multiplexer 12.

マルチプレクサ１２は、制御部１６からの制御信号に従って、周波数可変発振器１１から入力された交流信号を、回転子２が有する複数のセグメントのうちの二つのセグメント間に印加する。そのために、マルチプレクサ１２は、６本のプローブ１２１−１〜１２１−６と接続されている。各プローブ１２１−１〜１２１−６は、それぞれ、回転子２のコイル２３−１〜２３−６と接続されている。そしてマルチプレクサ１２は、制御部１６からの制御信号に従って、６本のプローブ１２１−１〜１２１−６のうちの１本のプローブへ、周波数可変発振器１１から入力された交流信号を出力する。またマルチプレクサ１２は、制御部１６からの制御信号に従って、６本のプローブ１２１−１〜１２１−６のうち、交流信号が出力されるプローブ以外の他の１本のプローブからの信号を計測部１３へ出力する。
これにより、制御部１６により選択された任意の二つのセグメント間に、周波数可変発振器１１により発振された交流信号が印加される。 The multiplexer 12 applies the AC signal input from the variable frequency oscillator 11 between two segments of the plurality of segments of the rotor 2 in accordance with a control signal from the control unit 16. For this purpose, the multiplexer 12 is connected to six probes 121-1 to 121-6. Each probe 121-1 to 121-6 is connected to the coils 23-1 to 23-6 of the rotor 2, respectively. The multiplexer 12 outputs the AC signal input from the variable frequency oscillator 11 to one of the six probes 121-1 to 121-6 in accordance with a control signal from the control unit 16. In addition, the multiplexer 12 measures a signal from one of the six probes 121-1 to 121-6 other than the probe that outputs an AC signal according to the control signal from the control unit 16. Output to.
As a result, an AC signal oscillated by the variable frequency oscillator 11 is applied between any two segments selected by the control unit 16.

計測部１３は、マルチプレクサ１２から入力された信号に基づいて、交流信号が印加された回転子２の二つのセグメント間の電圧を測定する。そのために、計測部１３は、整流回路１３１と、アナログ−デジタル変換器１３２とを有する。
整流回路１３１は、マルチプレクサ１２から出力された、回転子２の二つのセグメント間の電圧を表す信号を整流し、その信号を直流信号に変換する。なお、整流回路１３１は、単相半波整流回路、単相全波整流回路、単相ブリッジ整流回路の何れであってもよい。
アナログ−デジタル変換器１３２は、整流回路１３１から出力された直流信号を、アナログ−デジタル変換することにより、デジタル信号に変換する。本実施形態では、アナログ−デジタル変換器１３２として、入力されたアナログ信号をサンプリング周波数４４．１ｋＨｚでサンプリングし、解像度１６ｂｉｔのデジタル信号として出力するものを使用した。なお、アナログ−デジタル変換器は上記のものに限られず、異なるサンプリング周波数および解像度を有するものを使用してもよい。例えば、アナログ−デジタル変換器１３２として、サンプリング周波数４８ｋＨｚ、解像度１２ｂｉｔのものを使用してもよい。
なお、計測部１３は、上記の構成を有する代わりに、交流信号が印加される二つのセグメント間の電圧を測定する交流電圧計を有してもよい。この場合も、計測部１３は、その交流電圧計から出力された測定電圧を、アナログ−デジタル変換器によりデジタル信号に変換する。
デジタル化された信号は、制御部１６へ出力される。 The measurement unit 13 measures the voltage between the two segments of the rotor 2 to which the AC signal is applied based on the signal input from the multiplexer 12. For this purpose, the measurement unit 13 includes a rectifier circuit 131 and an analog-digital converter 132.
The rectifier circuit 131 rectifies a signal representing a voltage between the two segments of the rotor 2 output from the multiplexer 12 and converts the signal into a DC signal. The rectifier circuit 131 may be any of a single-phase half-wave rectifier circuit, a single-phase full-wave rectifier circuit, and a single-phase bridge rectifier circuit.
The analog-digital converter 132 converts the DC signal output from the rectifier circuit 131 into a digital signal by performing analog-digital conversion. In this embodiment, the analog-to-digital converter 132 used is one that samples an input analog signal at a sampling frequency of 44.1 kHz and outputs it as a digital signal with a resolution of 16 bits. The analog-to-digital converter is not limited to the above-described one, and those having different sampling frequencies and resolutions may be used. For example, the analog-digital converter 132 having a sampling frequency of 48 kHz and a resolution of 12 bits may be used.
In addition, the measurement part 13 may have an alternating current voltmeter which measures the voltage between two segments to which an alternating current signal is applied instead of having said structure. Also in this case, the measurement unit 13 converts the measurement voltage output from the AC voltmeter into a digital signal by an analog-digital converter.
The digitized signal is output to the control unit 16.

記憶部１４は、制御部１６と接続され、ハードディスクのような磁気記録媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、またはフラッシュメモリのような半導体メモリ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗのような読み書き可能な光記録媒体及びそのアクセス装置のうちの少なくとも一つを有する。記憶部１４は、制御部１６で使用されるプログラム、各種のデータなどを記憶する。さらに記憶部１４は、回転子２の二つのセグメント間の測定電圧から求められる複数の特性値の組み合わせと、不良原因及び不良箇所の関係を表す不良品パターンテーブルを、回転子２のセグメントごとに記憶する。なお、不良品パターンテーブルの詳細については後述する。
記憶部１４は、制御部１６からの要求に応じて、各種のプログラム、データまたは不良品パターンテーブルを制御部１６へ渡す。 The storage unit 14 is connected to the control unit 16 and is readable / writable such as a magnetic recording medium such as a hard disk, a random access memory (RAM), a semiconductor memory such as a flash memory, a CD-RW, and a DVD-R / W. At least one of an optical recording medium and an access device thereof. The storage unit 14 stores programs used in the control unit 16 and various data. Further, the storage unit 14 stores, for each segment of the rotor 2, a combination of a plurality of characteristic values obtained from the measured voltage between the two segments of the rotor 2 and a defective product pattern table representing the relationship between the cause of failure and the defective portion. Remember. The details of the defective product pattern table will be described later.
The storage unit 14 passes various programs, data, or defective product pattern tables to the control unit 16 in response to a request from the control unit 16.

表示部１５は、制御部１６と接続され、例えば、液晶ディスプレイを有する。そして、表示部１５は、制御部１６による回転子２の良否判定結果を表示する。また表示部１５は、制御部１６が回転子２が不良品であると判定した場合、不良原因及び不良箇所を表すメッセージを表示する。   The display unit 15 is connected to the control unit 16 and includes, for example, a liquid crystal display. And the display part 15 displays the quality determination result of the rotor 2 by the control part 16. FIG. Further, when the control unit 16 determines that the rotor 2 is a defective product, the display unit 15 displays a message indicating the cause of the defect and the defective part.

制御部１６は、１個または複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。また制御部１６は、制御部１６からの制御信号を周波数可変発振器１１及びマルチプレクサ１２へ出力したり、回転子２の良否判定結果などを表示部１５あるいは通信回線（図示せず）を介して制御部１６と接続される他の機器へ出力するためのインターフェース回路を有する。そして制御部１６は、回転子検査装置１の各部を制御する。また制御部１６は、計測部１３から受け取った、回転子２の二つのセグメント間の電圧を表す信号に基づいて、回転子２の良否を判定する。また制御部１６は、回転子２が不良品であると判定した場合、回転子２の不良原因及び不良箇所を特定する。   The control unit 16 has one or a plurality of processors and their peripheral circuits. Further, the control unit 16 outputs a control signal from the control unit 16 to the variable frequency oscillator 11 and the multiplexer 12, and controls the quality determination result of the rotor 2 via the display unit 15 or a communication line (not shown). It has an interface circuit for outputting to other devices connected to the unit 16. And the control part 16 controls each part of the rotor test | inspection apparatus 1. FIG. Further, the control unit 16 determines the quality of the rotor 2 based on the signal received from the measurement unit 13 and representing the voltage between the two segments of the rotor 2. In addition, when the control unit 16 determines that the rotor 2 is a defective product, the control unit 16 identifies the cause and a defective part of the rotor 2.

図２に、制御部１６により実現される機能を表す機能ブロック図を示す。制御部１６は、測定条件設定部３１、特性値算出部３２及び判定部３３を有する。制御部１６が有するこれらの各部は、制御部１６が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムによって実装される機能モジュールである。あるいは、制御部１６が有するこれらの各部は、それら各部の機能を実現する専用の演算回路であってもよい。   FIG. 2 is a functional block diagram showing functions realized by the control unit 16. The control unit 16 includes a measurement condition setting unit 31, a characteristic value calculation unit 32, and a determination unit 33. Each of these units included in the control unit 16 is a functional module implemented by a computer program executed on a processor included in the control unit 16. Alternatively, these units included in the control unit 16 may be dedicated arithmetic circuits that realize the functions of the units.

測定条件設定部３１は、回転子２に対する測定条件を設定する。具体的には、測定条件設定部３１は、電圧を測定する回転子２の二つのセグメントを選択し、選択された二つのセグメントに対応するプローブを選択する制御信号をマルチプレクサ１２へ出力する。
また、測定条件設定部３１は、選択された二つのセグメント間に印加する交流信号の周波数を設定し、設定した周波数を示す制御信号を周波数可変発振器１１へ出力する。
制御部１６は、特性値を求めるために、選択された二つのセグメント間の共振周波数を検出する。そこで、測定条件設定部３１が周波数可変発振器１１から出力される交流信号の周波数を所定の周波数範囲内で変えつつ、制御部１６は、設定された周波数に対する二つのセグメント間の電圧を表す信号を計測部１３から取得する。 The measurement condition setting unit 31 sets measurement conditions for the rotor 2. Specifically, the measurement condition setting unit 31 selects two segments of the rotor 2 for measuring the voltage, and outputs a control signal for selecting a probe corresponding to the selected two segments to the multiplexer 12.
Further, the measurement condition setting unit 31 sets the frequency of the AC signal applied between the two selected segments, and outputs a control signal indicating the set frequency to the variable frequency oscillator 11.
The controller 16 detects the resonance frequency between the two selected segments in order to obtain the characteristic value. Therefore, while the measurement condition setting unit 31 changes the frequency of the AC signal output from the variable frequency oscillator 11 within a predetermined frequency range, the control unit 16 generates a signal representing the voltage between the two segments with respect to the set frequency. Obtained from the measurement unit 13.

例えば、測定条件設定部３１は、選択された二つのセグメント間に印加する交流信号の周波数を、まず、予め設定された周波数範囲の下限値に設定する。そして測定条件設定部３１は、設定した周波数を示す制御信号を周波数可変発振器１１へ出力する。そして、制御部１６が、設定された周波数を持つ交流信号に対する二つのセグメント間の電圧の測定値を計測部１３から得る。その後、測定条件設定部３１は、交流信号の周波数を、所定のサンプリングピッチだけ高く変更し、その変更された周波数を示す制御信号を周波数可変発振器１１へ出力する。測定条件設定部３１は、交流信号の周波数が予め設定された周波数範囲の上限値に達するまで、このような周波数の変更及び制御信号の出力を繰り返す。なお、所定の周波数範囲は、周波数可変発振器１１に関して説明したように、例えば、1kHz〜15kHzに設定される。また、サンプリングピッチは、例えば、10Hz〜100Hzの何れかに設定される。
測定条件設定部３１は、選択された二つのセグメント間の電圧を、交流信号の周波数範囲全体に対して測定した後、電圧の測定が終了していない二つのセグメントの組み合わせの中から、何れかを選択する。そして測定条件設定部３１は、マルチプレクサ１２へ、その選択された二つのセグメントに接続されたプローブに周波数可変発振器１１から出力された交流信号が印加されるように制御信号を送信する。そして測定条件設定部３１は、選択された二つのセグメントに対して、交流信号の周波数を変更しつつ、その交流信号を印加するように、上記の処理を実行する。 For example, the measurement condition setting unit 31 first sets the frequency of the AC signal applied between the two selected segments to the lower limit value of the preset frequency range. Then, the measurement condition setting unit 31 outputs a control signal indicating the set frequency to the variable frequency oscillator 11. Then, the control unit 16 obtains a measurement value of the voltage between the two segments with respect to the AC signal having the set frequency from the measurement unit 13. Thereafter, the measurement condition setting unit 31 changes the frequency of the AC signal by a predetermined sampling pitch and outputs a control signal indicating the changed frequency to the variable frequency oscillator 11. The measurement condition setting unit 31 repeats such frequency change and control signal output until the frequency of the AC signal reaches the upper limit value of the preset frequency range. The predetermined frequency range is set to 1 kHz to 15 kHz, for example, as described with respect to the frequency variable oscillator 11. Further, the sampling pitch is set to any of 10 Hz to 100 Hz, for example.
The measurement condition setting unit 31 measures the voltage between the two selected segments over the entire frequency range of the AC signal, and then selects any one of the combinations of the two segments for which the voltage measurement is not completed. Select. The measurement condition setting unit 31 transmits a control signal to the multiplexer 12 so that the AC signal output from the variable frequency oscillator 11 is applied to the probes connected to the selected two segments. And the measurement condition setting part 31 performs said process so that the alternating signal may be applied with respect to two selected segments, changing the frequency of an alternating signal.

特性値算出部３２は、計測部１３から入力された各周波数に対する二つのセグメント間の測定電圧を表すデジタル信号に基づいて、回転子２の良否を判定するために用いられる少なくとも一つの特性値を算出する。
二つのセグメント間の印加電圧の周波数の変化に伴う、測定電圧の変化は、回転子２に生じた不良原因によって異なる挙動を示す。 The characteristic value calculation unit 32 obtains at least one characteristic value used for determining the quality of the rotor 2 based on a digital signal representing a measurement voltage between two segments for each frequency input from the measurement unit 13. calculate.
The change in the measurement voltage accompanying the change in the frequency of the applied voltage between the two segments behaves differently depending on the cause of the failure occurring in the rotor 2.

図３（ａ）は、セグメント２２−１に巻きつけられたコイル２３−１が断線した場合の測定電圧のグラフの一例である。図３（ｂ）は、セグメント２２−６のコンミテータ２４−６と、セグメント２２−１のコンミテータ２４−１が短絡した場合の測定電圧のグラフの一例である。図３（ｃ）は、コンデンサ２６−１が故障した場合の測定電圧のグラフの一例であり、（ｄ）は、コンデンサ２６−１が短絡した場合の測定電圧のグラフの一例であり、（ｅ）は、セグメント２２−１のコイル２４−１と、セグメント２２−２のコイル２４−２が短絡した場合のコイル短絡時における測定電圧のグラフの一例である。
図３（ａ）〜（ｅ）の各図において、横軸は二つのセグメント間に印加される、周波数可変発振器１１から出力された交流信号の周波数を表す。縦軸は、二つのセグメント間の測定電圧を表す。 FIG. 3A is an example of a graph of the measured voltage when the coil 23-1 wound around the segment 22-1 is disconnected. FIG. 3B is an example of a graph of the measured voltage when the commutator 24-6 of the segment 22-6 and the commutator 24-1 of the segment 22-1 are short-circuited. FIG. 3C is an example of a graph of the measured voltage when the capacitor 26-1 fails, and FIG. 3D is an example of a graph of the measured voltage when the capacitor 26-1 is short-circuited. ) Is an example of a graph of the measured voltage when the coil 24-1 of the segment 22-1 and the coil 24-2 of the segment 22-2 are short-circuited.
In each of FIGS. 3A to 3E, the horizontal axis represents the frequency of the AC signal output from the variable frequency oscillator 11 applied between two segments. The vertical axis represents the measured voltage between the two segments.

図３（ａ）において、曲線３０１は、セグメント２２−６、２２−１間の測定電圧のグラフを示し、曲線３０２は、セグメント２２−１、２２−２間の測定電圧のグラフを示し、曲線３０３は、セグメント２２−２、２２−６間の測定電圧のグラフを示す。
回転子２が良品であれば、回転子２が有する二つのセグメント間の測定電圧は、共振周波数f0において最も高くなり、二つのセグメント間に印加される交流信号の周波数が共振周波数f0から離れるほど、徐々に測定電圧は減少する。
しかし、コイルが断線すると、二つのセグメント間の共振特性が変わる。そのため、図３（ａ）に示されるように、コイル２３−１が断線した場合、コイル２３−１が巻きつけられたセグメント２２−１が、交流信号を印加される二つのセグメントのうちの一方となるグラフ３０１、３０２では、共振周波数f0よりも低い周波数で測定電圧が最大となる。また、測定電圧は、印加される交流信号の周波数が低い領域において、周波数の変化に応じて周期的に変化し、測定電圧は二つの極大点を持つ。 In FIG. 3A, a curve 301 shows a graph of the measured voltage between the segments 22-6 and 22-1 and a curve 302 shows a graph of the measured voltage between the segments 22-1 and 22-2. 303 shows a graph of the measured voltage between the segments 22-2 and 22-6.
If the rotor 2 is a non-defective product, the measured voltage between the two segments of the rotor 2 is highest at the resonance frequency f 0 , and the frequency of the AC signal applied between the two segments is from the resonance frequency f 0. The measured voltage gradually decreases as the distance increases.
However, when the coil is disconnected, the resonance characteristics between the two segments change. Therefore, as shown in FIG. 3A, when the coil 23-1 is disconnected, the segment 22-1 around which the coil 23-1 is wound is one of the two segments to which an AC signal is applied. in graph 301 the measured voltage becomes maximum at a frequency lower than the resonance frequency f 0. Further, the measurement voltage periodically changes in accordance with the change in frequency in the region where the frequency of the applied AC signal is low, and the measurement voltage has two local maximum points.

図３（ｂ）において、曲線３１１は、セグメント２２−６、２２−１間の測定電圧のグラフを示し、曲線３１２は、セグメント２２−１、２２−２間の測定電圧のグラフを示し、曲線３１３は、セグメント２２−２、２２−６間の測定電圧のグラフを示す。
セグメント２２−６のコンミテータ２４−６と、セグメント２２−１のコンミテータ２４−１が短絡した場合、セグメント２２−６と２２−１間の抵抗は非常に小さな値となる。そのため、図３（ｂ）のグラフ３１１に示されるように、セグメント２２−６と２２−１間では、印加される交流信号の周波数変動にかかわらず、測定電圧はほとんど変化せず、また交流信号の周波数範囲全体における測定電圧の平均値は非常に低い値となる。また、セグメント２２−１、２２−２間、及びセグメント２２−６、２２−２間の測定電圧の最大値と最小値の差も、回転子２が良品である場合の二つのセグメント間の測定電圧の最大値と最小値の差よりも小さい。 In FIG. 3B, a curve 311 indicates a graph of the measured voltage between the segments 22-6 and 22-1 and a curve 312 indicates a graph of the measured voltage between the segments 22-1 and 22-2. 313 shows a graph of the measured voltage between the segments 22-2 and 22-6.
When the commutator 24-6 of the segment 22-6 and the commutator 24-1 of the segment 22-1 are short-circuited, the resistance between the segments 22-6 and 22-1 becomes a very small value. Therefore, as shown in the graph 311 of FIG. 3B, the measured voltage hardly changes between the segments 22-6 and 22-1 regardless of the frequency fluctuation of the applied AC signal, and the AC signal The average value of the measured voltage over the entire frequency range is very low. Further, the difference between the maximum value and the minimum value of the measured voltage between the segments 22-1 and 22-2 and between the segments 22-6 and 22-2 is also measured between the two segments when the rotor 2 is non-defective. It is smaller than the difference between the maximum and minimum voltage values.

図３（ｃ）において、曲線３２１は、セグメント２２−６、２２−１間の測定電圧のグラフを示し、曲線３２２は、セグメント２２−１、２２−２間の測定電圧のグラフを示し、曲線３２３は、セグメント２２−２、２２−６間の測定電圧のグラフを示す。
コンデンサ２６−１が故障し、いわゆるオープンとなった場合も、二つのセグメント間の共振特性が変化する。そのため、図３（ｃ）のグラフ３２１に示されるように、セグメント２２−６、２２−１間では、印加される交流信号の周波数が増加するにつれて、測定電圧も高くなる。一方、グラフ３２２、３２３に示されるように、セグメント２２−１、２２−２間及び２２−２、２２−６間では、印加される交流信号の周波数が増加するにつれて、測定電圧は周期的に変化する。また、交流信号が印加される二つのセグメントの組み合わせごとの、交流信号の周波数変動範囲全体における測定電圧の平均値の差は大きい。 In FIG.3 (c), the curve 321 shows the graph of the measured voltage between the segments 22-6 and 22-1 and the curve 322 shows the graph of the measured voltage between the segments 22-1 and 22-2, and the curve 323 shows a graph of the measured voltage between the segments 22-2 and 22-6.
Even when the capacitor 26-1 fails and becomes so-called open, the resonance characteristics between the two segments change. Therefore, as shown in the graph 321 in FIG. 3C, the measured voltage increases between the segments 22-6 and 22-1 as the frequency of the applied AC signal increases. On the other hand, as shown in the graphs 322 and 323, between the segments 22-1 and 22-2 and between 22-2 and 22-6, as the frequency of the applied AC signal increases, the measured voltage is periodically changed. Change. Moreover, the difference of the average value of the measured voltage in the whole frequency fluctuation range of an AC signal for every combination of two segments to which an AC signal is applied is large.

図３（ｄ）において、曲線３３１は、セグメント２２−６、２２−１間の測定電圧のグラフを示し、曲線３３２は、セグメント２２−１、２２−２間の測定電圧のグラフを示し、曲線３３３は、セグメント２２−２、２２−６間の測定電圧のグラフを示す。
コンデンサ２６−１が短絡した場合、セグメント２２−１、２２−２間の抵抗は非常に小さな値となる。そのため、図３（ｄ）のグラフ３３２に示されるように、セグメント２２−１と２２−２間では、印加される交流信号の周波数変動にかかわらず、測定電圧はほとんど変化せず、また交流信号の周波数変動範囲全体における測定電圧の平均値は非常に低い値となる。
一方、セグメント２２−６、２２−１間、及びセグメント２２−６、２２−２間の測定電圧の最大値は、回転子２が良品である場合の二つのセグメント間の測定電圧の最大値よりも大きい。 In FIG.3 (d), the curve 331 shows the graph of the measured voltage between the segments 22-6 and 22-1 and the curve 332 shows the graph of the measured voltage between the segments 22-1 and 22-2, and the curve 333 shows a graph of the measured voltage between the segments 22-2 and 22-6.
When the capacitor 26-1 is short-circuited, the resistance between the segments 22-1 and 22-2 becomes a very small value. Therefore, as shown in the graph 332 of FIG. 3D, the measured voltage hardly changes between the segments 22-1 and 22-2 regardless of the frequency fluctuation of the applied AC signal, and the AC signal The average value of the measured voltage in the entire frequency fluctuation range is very low.
On the other hand, the maximum value of the measured voltage between the segments 22-6 and 22-1 and between the segments 22-6 and 22-2 is larger than the maximum value of the measured voltage between the two segments when the rotor 2 is a non-defective product. Is also big.

図３（ｅ）において、曲線３４１は、セグメント２２−６、２２−１間の測定電圧のグラフを示し、曲線３４２は、セグメント２２−１、２２−２間の測定電圧のグラフを示し、曲線３４３は、セグメント２２−２、２２−６間の測定電圧のグラフを示す。
セグメント２２−１のコイル２４−１と、セグメント２２−２のコイル２４−２が短絡した場合、コイル２４−１とコイル２４−２間で共振特性が変化する。そのため、図３（ｅ）のグラフ３４２に示されるように、共振周波数がf0よりも高い周波数f1にシフトしている。またグラフ３４３に示されるように、セグメント２２−２、２２−６間の共振周波数も、周波数f1にシフトしている。 In FIG.3 (e), the curve 341 shows the graph of the measured voltage between the segments 22-6 and 22-1 and the curve 342 shows the graph of the measured voltage between the segments 22-1 and 22-2, and the curve 343 shows a graph of the measured voltage between the segments 22-2 and 22-6.
When the coil 24-1 of the segment 22-1 and the coil 24-2 of the segment 22-2 are short-circuited, the resonance characteristics change between the coil 24-1 and the coil 24-2. Therefore, as shown in the graph 342 in FIG. 3E, the resonance frequency is shifted to a frequency f 1 higher than f 0 . As also shown in the graph 343, also the resonance frequency between segments 22-2,22-6, it is shifted to the frequency f 1.

このように、不良原因が異なれば、二つのセグメント間の測定電圧の特性も異なる。そこで、特性値算出部３２は、不良原因の特定に有用な、測定電圧の挙動を表す特性値を少なくとも一つ求める。本実施形態では、特性値算出部３２は、特性値として、測定電圧の最大値及び交流信号の周波数変動範囲における平均値、測定電圧の最大値と最小値の差δ、選択された二つのセグメントの組み合わせごとの測定電圧の平均値をさらに平均した値と、特定の二つセグメントの測定電圧の平均値との差σ（以下では、この差を偏差と呼ぶ）、印加される交流信号の周波数が高くなるにつれて、測定電圧が予め定められた基準電圧を横切る回数Ncを求める。なお、基準電圧は、印加される交流信号の周波数変動に伴う測定電圧の変動の度合いを調べるために定められる電圧である。基準電圧は、例えば、予め不良品と分かっている複数の回転子のサンプル品の二つのセグメント間の測定電圧の平均値に、0.4を乗じた値とすることができる。   Thus, if the cause of failure is different, the characteristics of the measured voltage between the two segments are also different. Therefore, the characteristic value calculation unit 32 obtains at least one characteristic value representing the behavior of the measurement voltage that is useful for identifying the cause of the failure. In the present embodiment, the characteristic value calculation unit 32 includes, as characteristic values, the maximum value of the measurement voltage and the average value in the frequency fluctuation range of the AC signal, the difference δ between the maximum value and the minimum value of the measurement voltage, and the two selected segments. The difference σ between the average value of the measured voltage for each combination and the average value of the measured voltage of two specific segments (hereinafter, this difference is called the deviation), the frequency of the applied AC signal As the value becomes higher, the number Nc of times the measured voltage crosses a predetermined reference voltage is obtained. Note that the reference voltage is a voltage that is determined in order to examine the degree of variation in the measurement voltage that accompanies the frequency variation of the applied AC signal. The reference voltage can be, for example, a value obtained by multiplying an average value of measured voltages between two segments of a plurality of rotor sample products that are known to be defective in advance by 0.4.

さらに、特性値算出部３２は、得られた各特性値について、それぞれ、予め定められた規格値の範囲に含まれるか否かを調べることにより、その規格値の範囲に対応する特性コードを求める。
本実施形態では、電圧が測定されるセグメントの組ごとに、二つの特性コードが求められる。特性コードの一つは、測定電圧値の大きさにより定められる測定電圧コードであり、特性コードの他の一つは、印加される交流信号の周波数の上昇に伴って測定電圧が予め定められた基準電圧を横切る回数を表す周波数変動コードである。周波数変動コードは、交流信号の周波数変動に伴う測定電圧の変動を示す値に対応する。 Further, the characteristic value calculation unit 32 obtains a characteristic code corresponding to the standard value range by checking whether or not each of the obtained characteristic values is included in a predetermined standard value range. .
In the present embodiment, two characteristic codes are obtained for each set of segments whose voltage is measured. One of the characteristic codes is a measurement voltage code determined by the magnitude of the measured voltage value, and the other one of the characteristic codes is that the measurement voltage is predetermined as the frequency of the applied AC signal increases. It is a frequency variation code representing the number of times that the reference voltage is crossed. The frequency variation code corresponds to a value indicating the variation of the measurement voltage accompanying the frequency variation of the AC signal.

図４（ａ）は、測定電圧コード及び周波数変動コードを決定するための基準となる規格値を示す図である。図４（ｂ）は、測定電圧コードと対応する条件の関係を示すテーブルの一例であり、さらに、図４（ｃ）は周波数変動コードと測定電圧が予め定められた基準電圧を横切る回数Ncの関係を示すテーブルの一例を示す図である。
図４（ａ）において、横軸は二つのセグメント間に印加される、周波数可変発振器１１から出力された交流信号の周波数を表す。縦軸は、二つのセグメント間の測定電圧を表す。また、一点鎖線４０１は基準電圧を表す。さらに、点線４０２は回転子２が良品である場合の測定電圧の上限規格値ULを表す。また、点線４０３は回転子２が良品である場合の測定電圧の下限規格値LL1を表す。さらに、点線４０４、４０５は、それぞれ、測定電圧が規格から外れている程度を表す第２下限規格値LL2及び第３下限規格値LL3を表す。
なお、上限規格UL及び各下限規格値LL1〜LL3は、良否判定の対象となる回転子２の不良原因に応じて測定電圧コードが極力異なる値となるように、予め実験により設定される。 FIG. 4A is a diagram illustrating standard values serving as a reference for determining the measurement voltage code and the frequency variation code. FIG. 4B is an example of a table showing the relationship between the measurement voltage code and the corresponding condition. Further, FIG. 4C shows the frequency variation code and the number Nc of times that the measurement voltage crosses a predetermined reference voltage. It is a figure which shows an example of the table which shows a relationship.
In FIG. 4A, the horizontal axis represents the frequency of the AC signal output from the variable frequency oscillator 11 applied between two segments. The vertical axis represents the measured voltage between the two segments. A one-dot chain line 401 represents a reference voltage. Furthermore, a dotted line 402 represents the upper limit standard value UL of the measurement voltage when the rotor 2 is a non-defective product. A dotted line 403 represents the lower limit standard value LL1 of the measured voltage when the rotor 2 is a non-defective product. Furthermore, dotted lines 404 and 405 respectively represent a second lower limit standard value LL2 and a third lower limit standard value LL3 that indicate the degree to which the measured voltage deviates from the standard.
Note that the upper limit standard UL and the lower limit standard values LL1 to LL3 are set in advance by experiments so that the measured voltage code is as different as possible depending on the cause of the failure of the rotor 2 to be judged as good or bad.

図４（ｂ）に示されたテーブル４００において、上の行４１０の各欄には、測定電圧の高さによって決定される測定電圧コードが示されている。また、下側４２０の行の各欄には測定電圧が満たすべき条件が示されている。例えば、行４２０の一番左側の欄４２１は、測定電圧が、回転子２が良品であるための全ての条件を満たしていることを示す。行４２０の左から２番目の欄４２２は、測定電圧の最大値Vmax、すなわち、共振周波数に対応する測定電圧が上限規格値ULよりも高いことを示す。行４２０の左から３番目の欄４２３は、測定電圧の最大値Vmaxが下限規格値LL1よりも低く、かつ第２下限規格値LL2以上であることを示す。行４２０の左から４番目の欄４２４は、測定電圧の最大値Vmaxが第２下限規格値LL2よりも低く、かつ第３下限規格値LL3以上であることを示す。行４２０の左から５番目の欄４２５は、測定電圧の最大値Vmaxが第３下限規格値LL3よりも低いことを示す。
また、行４２０の左から６番目の欄４２６は、測定電圧の最大値と最小値の差δが、回転子２が良品であるときの範囲から外れていることを示す。そして行４２０の右端の欄４２７は、測定電圧の偏差σが、回転子２が良品であるときの範囲から外れていることを示す。 In the table 400 shown in FIG. 4B, each column of the upper row 410 shows a measurement voltage code determined by the height of the measurement voltage. In addition, each column in the lower 420 row indicates a condition that the measurement voltage should satisfy. For example, the leftmost column 421 of the row 420 indicates that the measured voltage satisfies all the conditions for the rotor 2 to be non-defective. The second column 422 from the left of the row 420 indicates that the maximum value V max of the measured voltage, that is, the measured voltage corresponding to the resonance frequency is higher than the upper limit standard value UL. The third column 423 from the left in the row 420 indicates that the maximum value V max of the measured voltage is lower than the lower limit standard value LL1 and is equal to or greater than the second lower limit standard value LL2. The fourth column 424 from the left of the row 420 indicates that the maximum value V max of the measured voltage is lower than the second lower limit standard value LL2 and is equal to or greater than the third lower limit standard value LL3. The fifth column 425 from the left of the row 420 indicates that the maximum value V max of the measured voltage is lower than the third lower limit standard value LL3.
The sixth column 426 from the left in the row 420 indicates that the difference δ between the maximum value and the minimum value of the measured voltage is out of the range when the rotor 2 is non-defective. The column 427 at the right end of the row 420 indicates that the measured voltage deviation σ is out of the range when the rotor 2 is non-defective.

例えば、測定電圧の最大値が上限規格値UL以下、かつ下限規格値LL1以上であり、測定電圧の最大値と最小値の差δ及び測定電圧の偏差σが、それぞれ回転子２が良品であるときの範囲内に含まれている場合、測定電圧コードは'A'となる。また、測定電圧の最大値が第３下限規格値LL3未満であり、測定電圧の最大値と最小値の差δ及び測定電圧の偏差σが、それぞれ回転子２が良品であるときの範囲内に含まれている場合、測定電圧コードは'E'となる。さらに、測定電圧の最大値と最小値の差δが、回転子２が良品であるときの範囲から外れており、測定電圧の最大値が上限規格値UL以下、かつ下限規格値LL1以上であり、測定電圧の偏差σが、それぞれ回転子２が良品であるときの範囲内に含まれている場合、測定電圧コードは'F'となる。   For example, the maximum value of the measurement voltage is not more than the upper limit standard value UL and not less than the lower limit specification value LL1, and the difference 2 between the maximum value and the minimum value of the measurement voltage and the deviation σ of the measurement voltage are non-defective. When included in the time range, the measurement voltage code is 'A'. In addition, the maximum value of the measured voltage is less than the third lower limit standard value LL3, the difference δ between the maximum and minimum values of the measured voltage and the deviation σ of the measured voltage are within the range when the rotor 2 is non-defective. If included, the measurement voltage code is 'E'. Further, the difference δ between the maximum value and the minimum value of the measured voltage is out of the range when the rotor 2 is non-defective, and the maximum value of the measured voltage is the upper limit standard value UL or lower and the lower limit standard value LL1 or higher. When the deviation σ of the measured voltage is included in the range when the rotor 2 is non-defective, the measured voltage code is “F”.

また、測定電圧が、テーブル４００に示された条件のうちの二つ以上に該当することがある。このような場合、特性値算出部３２は、測定電圧の偏差σに関する条件、測定電圧の最大値と最小値の差δに関する条件、測定電圧の最大値に関する条件の順序で、設定する特性コードを決定する。例えば、測定電圧の最大値が回転子２が下限規格値LL1以下で、かつ、測定電圧の最大値と最小値の差δが、回転子２が良品であるときの範囲から外れている場合、特性値算出部３２は、測定電圧コードを'F'とする。   In addition, the measured voltage may correspond to two or more of the conditions shown in the table 400. In such a case, the characteristic value calculation unit 32 sets the characteristic code to be set in the order of the condition regarding the deviation σ of the measurement voltage, the condition regarding the difference δ between the maximum value and the minimum value of the measurement voltage, and the condition regarding the maximum value of the measurement voltage. decide. For example, when the maximum value of the measured voltage is less than the lower limit standard value LL1 of the rotor 2 and the difference δ between the maximum value and the minimum value of the measured voltage is out of the range when the rotor 2 is non-defective, The characteristic value calculation unit 32 sets the measurement voltage code to “F”.

図４（ｃ）に示されたテーブル４３０において、上の行４４０の各欄には、測定電圧が予め定められた基準電圧を横切る回数Ncに対応する周波数変動コードが示されている。また、下側４５０の行の各欄には、回数Ncが示されている。例えば、回数Ncが1回であれば、周波数変動コードは'A'である。また、回数Ncが3回であれば、周波数変動コードは'C'である。   In the table 430 shown in FIG. 4C, each column of the upper row 440 shows a frequency variation code corresponding to the number of times Nc that the measured voltage crosses a predetermined reference voltage. The number Nc is shown in each column of the lower 450 row. For example, if the frequency Nc is 1, the frequency variation code is “A”. Further, if the number of times Nc is 3, the frequency variation code is “C”.

特性値算出部３２は、交流信号が印加される二つのセグメントの組み合わせごとに、特性コードの組として、測定電圧コード及び周波数変動コードを決定する。そして特性値算出部３２は、二つのセグメントの組み合わせのそれぞれに対応する特性コードの組を判定部３３へ出力する。   The characteristic value calculation unit 32 determines a measurement voltage code and a frequency variation code as a combination of characteristic codes for each combination of two segments to which an AC signal is applied. Then, the characteristic value calculation unit 32 outputs a combination of characteristic codes corresponding to each of the two segment combinations to the determination unit 33.

判定部３３は、特性値算出部３２から受け取った特性コードの組と、記憶部１４から読み込んだ不良品パターンテーブルに基づいて、回転子２が良品か否かを判定し、回転子２が不良品である場合には、その不良原因及び不良箇所を特定する。
ここで、判定部３３は、回転子２の着目するセグメントに関して、不良となる箇所が存在するか否かを調べるために、特性コードの組のうち、着目するセグメントとその両隣のセグメントの何れかとの間に交流信号を印加することにより得られた二つの特性コードの組と、その両隣のセグメント間に交流信号を印加することにより得られた特性コードの組を選択する。そして判定部３３は、これら三つの特性コードの組を、着目するセグメントに関する不良箇所の有無を判定するために利用する。例えば、回転子２のセグメント２２−１に関する不良箇所の有無を調べる場合、判定部３３は、セグメント２２−１とセグメント２２−２、セグメント２２−１とセグメント２２−６、セグメント２２−６とセグメント２２−２の三つのセグメントの組にそれぞれ交流信号が印加されたときの測定電圧から求められる特性コードの組を利用する。 The determination unit 33 determines whether or not the rotor 2 is a non-defective product based on the set of characteristic codes received from the characteristic value calculation unit 32 and the defective product pattern table read from the storage unit 14. If it is a non-defective product, the cause of the failure and the location of the failure are specified.
Here, in order to check whether or not there is a defective portion with respect to the segment of interest of the rotor 2, the determination unit 33 determines whether the segment of interest and any of the adjacent segments are included in the set of characteristic codes. A set of two characteristic codes obtained by applying an alternating signal between the two and a pair of characteristic codes obtained by applying an alternating signal between adjacent segments are selected. Then, the determination unit 33 uses the set of these three characteristic codes to determine the presence / absence of a defective portion related to the segment of interest. For example, when examining the presence or absence of a defective part regarding the segment 22-1 of the rotor 2, the determination unit 33 determines whether the segment 22-1 and the segment 22-2, the segment 22-1 and the segment 22-6, and the segment 22-6 and the segment A set of characteristic codes obtained from a measured voltage when an AC signal is applied to each of the three segments 22-2 is used.

図５は、不良品パターンテーブルの一例を示す図である。不良品パターンテーブル５００の左端の列５１０には、不良原因が示される。中央の列５２０には、左端の列５１０に示された不良原因に対応する特性コードの組である、不良品コードセットが示される。また、列５２０において、一つの行に示された三つの特性コードの組が一つの不良品コードセットを形成している。そして不良品コードセットのうち、左側の特性コードの組５２１は、着目するセグメントと着目するセグメントに対して反時計回り方向に隣接するセグメントとの間の測定電圧から得られた特性コードの組である。また中央の特性コードの組５２２は、着目するセグメントと着目するセグメントに対して時計回り方向に隣接するセグメントとの間の測定電圧から得られた特性コードの組である。そして右側の特性コードの組５２３は、着目するセグメントの両隣のセグメント間の測定電圧から得られた特性コードの組である。また各特性コードの組において、左側の特性コードは測定電圧コードであり、右側の特性コードは周波数変動コードである。
また、不良品パターンテーブル５００の右端の列５３０には、不良箇所が示される。
不良品パターンテーブルでは、不良原因と不良箇所の一つの組み合わせに対して、少なくとも一つの不良品コードセットが規定される。図５に示される例では、不良原因と不良箇所の一つの組み合わせに対して四つの不良品コードセットが規定されている。この不良品コードセットは、予め不良原因及び不良箇所が判明している回転子２の複数のサンプルのそれぞれについて特性コードを求めることにより、決定される。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a defective product pattern table. The column 510 at the left end of the defective product pattern table 500 shows the cause of the failure. The middle column 520 shows a defective product code set, which is a set of characteristic codes corresponding to the cause of failure shown in the leftmost column 510. In column 520, a set of three characteristic codes shown in one row forms one defective code set. Of the defective product code set, the left characteristic code set 521 is a set of characteristic codes obtained from the measured voltage between the target segment and the segment adjacent to the target segment in the counterclockwise direction. is there. The central characteristic code set 522 is a set of characteristic codes obtained from the measured voltage between the segment of interest and the segment adjacent to the segment of interest in the clockwise direction. The right characteristic code set 523 is a set of characteristic codes obtained from the measured voltage between the adjacent segments of the segment of interest. In each characteristic code group, the left characteristic code is a measurement voltage code, and the right characteristic code is a frequency variation code.
Further, a defective portion is shown in the rightmost column 530 of the defective product pattern table 500.
In the defective product pattern table, at least one defective product code set is defined for one combination of a failure cause and a defective portion. In the example shown in FIG. 5, four defective product code sets are defined for one combination of a failure cause and a defective portion. This defective product code set is determined by obtaining a characteristic code for each of a plurality of samples of the rotor 2 in which the cause of failure and the defective portion are known in advance.

判定部３３は、特性値算出部３２から受け取った特性コードの組から、着目するセグメントに関連する上記の三つの特性コードの組を選択する。そして判定部３３は、選択した三つの特性コードの組が、不良品パターンテーブルに示された何れかの不良品コードセットと一致するか否か判定する。なお、不良品コードセットに含まれる特性コードの組は、回転子が不良品である場合に各特性コードに対応する特性値が取り得る値の範囲を示す不良品条件に対応する。したがって、特性コードの組が不良品パターンテーブルに示された何れの不良品コードセットとも一致しない場合、その特性コードの組は不良品条件を満たさない。そこで判定部３３は、着目するセグメントに不良箇所は無いと判定する。判定部３３は、回転子２の全てのセグメントについて、不良箇所が無いと判定した場合、回転子２は良品であると判定する。
一方、何れかのセグメントについて、特性コードの組が不良品パターンテーブルに示された不良品コードセットと一致する場合、その特性コードの組は一致した不良品コードセットに表された不良品条件を満たす。そこで判定部３３は、回転子２は不良品であると判定する。そして判定部３３は、回転子２の不良原因及び不良箇所を、不良品パターンテーブルに示された、特性コードの組と一致した不良品コードセットに対応する不良原因及び不良箇所であるとして特定する。
例えば、着目するセグメントが２２−１であり、三つの特性コードの組が"CB"、"EE"、"CB"であれば、その三つの特性コードの組は不良品パターンテーブル５００の行５５１に示された不良品コードセットと一致する。そこで、判定部３３は、回転子２は不良品であると判定する。さらに判定部３３は、その不良原因は、行５５１に対応するコンミテータ短絡であると特定し、かつ不良箇所はセグメント２２−１、２２−２間の空隙２５−１であると特定する。 The determination unit 33 selects the above-described three characteristic code sets related to the segment of interest from the characteristic code sets received from the characteristic value calculation unit 32. Then, the determination unit 33 determines whether the selected set of three characteristic codes matches any defective product code set shown in the defective product pattern table. Note that a set of characteristic codes included in the defective product code set corresponds to a defective product condition indicating a range of values that the characteristic value corresponding to each characteristic code can take when the rotor is defective. Therefore, if the set of characteristic codes does not match any defective product code set shown in the defective product pattern table, the set of characteristic codes does not satisfy the defective product condition. Therefore, the determination unit 33 determines that there is no defective portion in the focused segment. If the determination unit 33 determines that there are no defective portions for all the segments of the rotor 2, the determination unit 33 determines that the rotor 2 is a non-defective product.
On the other hand, for any segment, if the set of characteristic codes matches the defective product code set shown in the defective product pattern table, the set of characteristic codes indicates the defective product condition indicated in the matched defective product code set. Fulfill. Therefore, the determination unit 33 determines that the rotor 2 is a defective product. And the determination part 33 specifies the defect cause and defect location of the rotor 2 as a defect cause and defect location corresponding to the defect product code set that matches the set of characteristic codes shown in the defective product pattern table. .
For example, if the segment of interest is 22-1 and the set of three characteristic codes is “CB”, “EE”, and “CB”, the set of three characteristic codes is the row 551 of the defective product pattern table 500. It matches the defective product code set shown in. Therefore, the determination unit 33 determines that the rotor 2 is a defective product. Further, the determination unit 33 specifies that the cause of the failure is a commutator short circuit corresponding to the row 551, and specifies that the defective portion is the gap 25-1 between the segments 22-1 and 22-2.

判定部３３は、回転子２の良否判定結果が得られると、回転子２の良否判定結果を示すメッセージを表示部１５に表示させる。また判定部３３は、回転子２が不良品であると判定した場合、不良原因及び不良箇所を示すメッセージを表示部１５に表示させる。
あるいは、判定部３３は、回転子２の良否判定結果、不良原因及び不良箇所を示すメッセージを、通信回線を介して回転子検査装置１に接続された他の機器へ出力してもよい。 The determination part 33 will display the message which shows the quality determination result of the rotor 2 on the display part 15, if the quality determination result of the rotor 2 is obtained. If the determination unit 33 determines that the rotor 2 is a defective product, the determination unit 33 causes the display unit 15 to display a message indicating the cause of the defect and the defective part.
Or the determination part 33 may output the message which shows the quality determination result of the rotor 2, the cause of a defect, and a defect location to the other apparatus connected to the rotor test | inspection apparatus 1 via the communication line.

以下、図６に示したフローチャートを参照しつつ、本発明の一つの実施形態に係る回転子検査装置１による回転子検査処理について説明する。なお、図６に示される回転子検査処理は、制御部１６により制御される。   Hereinafter, the rotor inspection process by the rotor inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The rotor inspection process shown in FIG. 6 is controlled by the control unit 16.

先ず、制御部１６の測定条件設定部３１は、着目するセグメントを決定する（ステップＳ１０１）。そして制御部１６は、着目するセグメント及びその両隣のセグメントのうちの３種類の二つのセグメント間のそれぞれに、周波数を変更しつつ交流信号を印加して、二つのセグメント間の電圧を測定する（ステップＳ１０２）。具体的には、測定条件設定部３１は、着目するセグメント及びその両隣のセグメントのうちの二つのセグメント間に交流信号を印加するように、マルチプレクサ１２に制御信号を送信するとともに、周波数可変発振器１１に、周波数を変更しつつ交流信号を出力するよう制御信号を送信する。そして制御部１６は、計測部１３から交流信号が印加された二つのセグメント間の測定電圧を表す信号を取得する。制御部１６は、この手順を、着目するセグメント及びその両隣のセグメントのうちの二つのセグメントの全ての組み合わせについて実行する。測定電圧は、制御部１６の特性値算出部３２へ渡される。   First, the measurement condition setting unit 31 of the control unit 16 determines a segment of interest (step S101). Then, the control unit 16 applies an AC signal while changing the frequency to each of the two segments of the segment of interest and the two adjacent segments, and measures the voltage between the two segments ( Step S102). Specifically, the measurement condition setting unit 31 transmits a control signal to the multiplexer 12 so as to apply an AC signal between two segments of the segment of interest and the adjacent segments, and the frequency variable oscillator 11. In addition, a control signal is transmitted so as to output an AC signal while changing the frequency. And the control part 16 acquires the signal showing the measurement voltage between the two segments to which the alternating current signal was applied from the measurement part 13. The control unit 16 executes this procedure for all combinations of two segments of the segment of interest and its adjacent segments. The measurement voltage is passed to the characteristic value calculation unit 32 of the control unit 16.

特性値算出部３２は、測定電圧が最大となる周波数を共振周波数として決定する（ステップＳ１０３）。また、特性値算出部３２は、各周波数における測定電圧から少なくとも一つの特性値を算出する（ステップＳ１０４）。さらに特性値算出部３２は、少なくとも一つの特性値に基づいて、着目するセグメントに対する特性コードの組を決定する（ステップＳ１０５）。特性値算出部３２は、特性コードの組を制御部１６の判定部３３へ渡す。   The characteristic value calculator 32 determines the frequency at which the measured voltage is maximum as the resonance frequency (step S103). Further, the characteristic value calculation unit 32 calculates at least one characteristic value from the measured voltage at each frequency (step S104). Further, the characteristic value calculation unit 32 determines a set of characteristic codes for the segment of interest based on at least one characteristic value (step S105). The characteristic value calculation unit 32 passes the set of characteristic codes to the determination unit 33 of the control unit 16.

判定部３３は、着目するセグメントに対する特性コードの組が、記憶部１４から読み込んだ、着目するセグメントに対応する不良品パターンテーブルに示された何れかの不良品コードセットと一致するか否か判定する（ステップＳ１０６）。着目するセグメントに対する特性コードの組が不良品パターンテーブルに示された何れかの不良品コードセットと一致する場合、一致した不良品コードセットに対応する不良箇所及び不良原因を記憶部１４に記録する（ステップＳ１０７）。
一方、着目するセグメントに対する特性コードの組が不良品パターンテーブルに示された何れの不良品コードセットとも一致しない場合、あるいはステップＳ１０７の後、制御部１６は、全てのセグメントは着目セグメントに設定されたか否か判定する（ステップＳ１０８）。そして、着目セグメントに設定されていないセグメントがあれば、制御部１６は、着目セグメントに設定されていないセグメントの中から、着目セグメントを設定する（ステップＳ１０９）。そして制御部１６は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０８の処理を繰り返す。 The determination unit 33 determines whether or not the set of characteristic codes for the segment of interest matches one of the defective product code sets read from the storage unit 14 and shown in the defective product pattern table corresponding to the segment of interest. (Step S106). When the set of characteristic codes for the segment of interest matches one of the defective product code sets shown in the defective product pattern table, the defective portion and the cause of failure corresponding to the matched defective product code set are recorded in the storage unit 14. (Step S107).
On the other hand, when the set of characteristic codes for the segment of interest does not match any of the defective product code sets shown in the defective product pattern table, or after step S107, the control unit 16 sets all segments to the target segment. It is determined whether or not (step S108). If there is a segment that is not set as the focused segment, the control unit 16 sets the focused segment from the segments that are not set as the focused segment (step S109). And the control part 16 repeats the process of step S102-S108.

一方、ステップＳ１０８において、全てのセグメントが着目セグメントに設定されていれば、制御部１６は、記憶部１４に記録された不良箇所が有るか否か判定する（ステップＳ１１０）。記憶部１４に記録された不良箇所がなければ、制御部１６は、回転子２は良品であるとの判定結果を出力する（ステップＳ１１１）。すなわち、制御部１６は、回転子２は良品であるとの判定結果を表すメッセージを表示部１５に表示させる。または、制御部１６は、回転子２は良品であるとの判定結果を表すメッセージを外部の機器へ出力する。
一方、ステップＳ１１０において、記憶部１４に記録された不良箇所があれば、制御部１６は、回転子２は不良品であるとの判定結果、及び記録された不良原因及び不良箇所を出力する（ステップＳ１１２）。すなわち、制御部１６は、回転子２は不良品であるとの判定結果、不良原因及び不良箇所を表すメッセージを表示部１５に表示させる。または、制御部１６は、回転子２は不良品であるとの判定結果、不良原因及び不良箇所を表すメッセージを外部の機器へ出力する。
ステップＳ１１１またはＳ１１２の後、制御部１６は、回転子の検査処理を終了する。 On the other hand, if all the segments are set as the target segment in step S108, the control unit 16 determines whether there is a defective portion recorded in the storage unit 14 (step S110). If there is no defective part recorded in the memory | storage part 14, the control part 16 will output the determination result that the rotor 2 is non-defective (step S111). That is, the control unit 16 causes the display unit 15 to display a message indicating a determination result that the rotor 2 is a non-defective product. Or the control part 16 outputs the message showing the determination result that the rotor 2 is non-defective to an external apparatus.
On the other hand, if there is a defective portion recorded in the storage unit 14 in step S110, the control unit 16 outputs the determination result that the rotor 2 is a defective product, and the recorded failure cause and defective portion ( Step S112). That is, the control unit 16 causes the display unit 15 to display a determination result that the rotor 2 is a defective product, a message indicating the cause of the defect, and a defective part. Alternatively, the control unit 16 outputs a determination result that the rotor 2 is a defective product, a message indicating the cause of the failure and the location of the failure to an external device.
After step S111 or S112, the control unit 16 ends the rotor inspection process.

以上説明してきたように、本発明の一つの実施形態に係る回転子検査装置は、検査対象となる回転子の複数のセグメントのうちの二つのセグメント間に、周波数可変な交流信号を印加したときに得られる、その二つのセグメント間の測定電圧を解析することにより、回転子の良否を判断する。特にこの回転子検査装置は、測定電圧から少なくとも一つの特性値を求め、その特性値に対応する特性コードが、予め求めた不良品の特性コードと一致するか否かを調べることにより、回転子の良否を判定するだけでなく、回転子が不良品である場合、その不良原因及び不良箇所を特定することができる。また、この回転子検査装置は、測定電圧から求められた特性値がどのような値の範囲に含まれるか否かの判定と、特性コードの組と不良品コードセットが一致するか否かを調べる簡単な演算処理しか必要としない。したがって、この回転子検査装置は、短時間で回転子が良品か否か判定できるとともに、回転子が不良品の場合には、不良原因及び不良箇所を特定できる。   As described above, the rotor inspection apparatus according to one embodiment of the present invention applies a frequency variable AC signal between two segments of a plurality of segments of a rotor to be inspected. The quality of the rotor is judged by analyzing the measured voltage between the two segments. In particular, the rotor inspection apparatus obtains at least one characteristic value from the measured voltage, and checks whether the characteristic code corresponding to the characteristic value matches the characteristic code of the defective product obtained in advance. In addition to determining whether the rotor is defective or not, when the rotor is a defective product, it is possible to identify the cause of the failure and the location of the failure. Further, the rotor inspection apparatus determines whether the characteristic value obtained from the measured voltage is included in the range of values, and whether the characteristic code set matches the defective code set. Only a simple arithmetic process to examine is required. Therefore, this rotor inspection apparatus can determine whether or not the rotor is a non-defective product in a short time, and can identify the cause and location of the failure when the rotor is a defective product.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、回転検査装置は、選択された二つのセグメント間の電圧を複数回測定し、複数回測定された電圧の平均値を測定電圧としてもよい。
また、測定電圧から求められる特性値は、上記の例に限られない。特性値は、例えば、共振周波数など、検査対象となる回転子の構造に応じて、回転子が良品である場合と不良品である場合に異なる値となる、適切なものを選択すればよい。また求められる特性値の数も、上記の例に限られない。例えば、共振周波数の測定電圧だけで、回転子の良否が判定可能で、かつ、不良原因も特定できるのであれば、特性値の数は、共振周波数の測定電圧の一つだけでもよい。
さらに、不良品コードセットは、互いに隣接する二つのセグメント間の測定電圧から求められた特性コードの組のみに対応するものであってもよい。 In addition, this invention is not limited to said embodiment. For example, the rotation inspection device may measure a voltage between two selected segments a plurality of times, and may use an average value of the voltages measured a plurality of times as a measurement voltage.
Moreover, the characteristic value calculated | required from a measured voltage is not restricted to said example. As the characteristic value, for example, an appropriate value that differs depending on the structure of the rotor to be inspected, such as a resonance frequency, may be selected depending on whether the rotor is a good product or a defective product. Further, the number of characteristic values to be obtained is not limited to the above example. For example, if the quality of the rotor can be determined only by the measurement voltage at the resonance frequency and the cause of the failure can be specified, the number of characteristic values may be only one of the measurement voltages at the resonance frequency.
Further, the defective product code set may correspond to only a set of characteristic codes obtained from a measured voltage between two adjacent segments.

さらに、制御部は、不良品テーブルを参照せずに、回転子の良否を判定し、不良原因及び不良箇所を特定してもよい。この場合、制御部の判定部は、検査対象の回転子についての特性値のそれぞれについて、予め設定され、判定部の機能を有するプログラムに組み込まれた不良品条件に対応する値の範囲に含まれるか否かを調べることにより、回転子が良品か否かを判定する。そして判定部は、何れかの不良品条件が満たされると判定した場合、その不良品条件に関連付けられた不良原因及び不良箇所を、回転子の不良原因及び不良箇所として特定する。
また、他の実施形態によれば、回転子検査装置は、二つのセグメント間の電圧を測定する代わりに、二つのセグメント間に流れる電流を測定し、その測定電流から特性値を求めてもよい。この場合、計測部は、例えば、二つのセグメント間に流れる電流を測定する交流電流計を有し、その交流電流計により測定された電流値を制御部へ渡す。そして制御部は、二つのセグメント間に印加する交流信号の周波数を変えつつ、測定電流値を取得し、得られた測定電流値から、例えば、共振周波数に対応する電流値、電流値の最大値と最小値の差など、少なくとも一つの特性値を算出する。そして制御部は、測定電流値から得られた少なくとも一つの特性値が、予め定められた不良品条件を満たすか否かにより、回転子の良否を判定し、回転子が不良品である場合には、その不良品条件に関連付けられた不良原因及び不良箇所を、回転子の不良原因及び不良箇所として特定する。その際、制御部は、上記の実施形態と同様に、着目するセグメント及びその両隣のセグメントの三つから選択された二つのセグメントの組み合わせのそれぞれについて測定された電流値から求められた特性値の組み合わせについて、不良品条件を満たすかどうか調べてもよい。
上記のように、当業者は、本発明の範囲内で様々な修正を行うことが可能である。 Further, the control unit may determine the quality of the rotor without specifying the defective product table, and specify the cause of the defect and the defective portion. In this case, the determination unit of the control unit is set in advance for each characteristic value of the rotor to be inspected, and is included in a value range corresponding to the defective product condition incorporated in the program having the function of the determination unit. Whether or not the rotor is a non-defective product is determined. When the determination unit determines that any defective product condition is satisfied, the determination unit specifies the cause of failure and the defective location associated with the defective product condition as the failure cause and defective location of the rotor.
According to another embodiment, instead of measuring the voltage between the two segments, the rotor inspection apparatus may measure a current flowing between the two segments and obtain a characteristic value from the measured current. . In this case, the measurement unit has, for example, an AC ammeter that measures the current flowing between the two segments, and passes the current value measured by the AC ammeter to the control unit. Then, the control unit obtains the measured current value while changing the frequency of the AC signal applied between the two segments, and from the obtained measured current value, for example, the current value corresponding to the resonance frequency, the maximum value of the current value At least one characteristic value such as a difference between the minimum value and the minimum value is calculated. The control unit determines whether the rotor is good or not based on whether or not at least one characteristic value obtained from the measured current value satisfies a predetermined defective product condition. Identifies the cause and location of failure associated with the defective product condition as the cause and location of failure of the rotor. At that time, as in the above-described embodiment, the control unit obtains the characteristic value obtained from the current value measured for each of the combination of the two segments selected from the target segment and the two adjacent segments. The combination may be checked to see if the defective product condition is satisfied.
As described above, those skilled in the art can make various modifications within the scope of the present invention.

１ 回転子検査装置
１１ 周波数可変発振器
１２ マルチプレクサ
１３ 計測部
１４ 記憶部
１５ 表示部
１６ 制御部
２ 回転子
２１ 回転軸
２２−１〜２２−６ セグメント
２３−１〜２３−６ コイル
２４−１〜２４−６ コンミテータ
２５−１〜２５−６ 空隙
３１ 測定条件設定部
３２ 特性値算出部
３３ 判定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor inspection apparatus 11 Frequency variable oscillator 12 Multiplexer 13 Measurement part 14 Storage part 15 Display part 16 Control part 2 Rotor 21 Rotating shaft 22-1 to 22-6 Segment 23-1 to 23-6 Coil 24-1 to 24 -6 Commutators 25-1 to 25-6 Air gap 31 Measurement condition setting unit 32 Characteristic value calculation unit 33 Judgment unit

Claims (4)

コイル（２３−１〜２３−６）及びコンミテータ（２４−１〜２４−６）を有するセグメント（２２−１〜２２−６）が回転軸（２１）の周りに複数設けられた回転子（２）の検査装置であって、
前記複数のセグメントのうちの二つのセグメント間に印加する周波数可変な交流信号を出力する周波数可変発振器（１１）と、
前記交流信号が印加された二つのセグメント間の電圧または電流を測定する計測部（１３）と、
前記交流信号の周波数を変更しつつ測定された前記二つのセグメント間の電圧または電流から少なくとも一つの特性値を算出する特性値算出部（３２）と、
前記少なくとも一つの特性値が予め求められた回転子の不良品に対応する少なくとも一つの不良品条件の何れかを満たす場合、前記回転子は不良品であり、かつ、前記回転子の不良原因及び不良箇所を、当該不良品条件に関連付けられた不良原因及び不良箇所として特定し、一方、前記少なくとも一つの特性値が何れの前記不良品条件も満たさない場合、前記回転子は良品であると判定する判定部（３３）と、
前記不良品条件が満たされる場合に前記少なくとも一つの特性値が含まれる値の範囲に対応する不良品コードが当該特性値について示された不良品コードセットと、該不良品コードセットに対応する回転子の不良原因及び不良箇所を関連付けた不良品パターンテーブルを記憶する記憶部（１４）と、を有し、
前記特性値算出部（３２）は、前記少なくとも一つの特性値が含まれる範囲に対応する特性コードを決定し、
前記判定部（３３）は、前記少なくとも一つの特性値に対して決定された前記特性コードが前記不良品パターンテーブルに示された何れかの不良品コードセットと一致する場合、前記回転子は不良品であると判定し、かつ前記回転子の不良原因及び不良箇所を、当該不良品コードセットと関連付けられた不良原因及び不良箇所として特定する
ことを特徴とする回転子検査装置。 A rotor (2) in which a plurality of segments (22-1 to 22-6) having coils (23-1 to 23-6) and commutators (24-1 to 24-6) are provided around a rotation axis (21) ) Inspection equipment,
A frequency variable oscillator (11) for outputting a frequency variable AC signal applied between two segments of the plurality of segments;
A measuring unit (13) for measuring a voltage or current between two segments to which the AC signal is applied;
A characteristic value calculation unit (32) for calculating at least one characteristic value from the voltage or current between the two segments measured while changing the frequency of the AC signal;
If the at least one characteristic value satisfies at least one defective condition corresponding to a predetermined defective rotor, the rotor is a defective product, and the cause of the defective rotor and The defective part is identified as a defective cause and a defective part associated with the defective product condition. On the other hand, if the at least one characteristic value does not satisfy any of the defective product conditions, the rotor is determined to be a non-defective product. A determination unit (33) to perform,
A defective product code set indicating a defective product code corresponding to a range of values including the at least one characteristic value when the defective product condition is satisfied, and a rotation corresponding to the defective product code set A storage unit (14) for storing a defective product pattern table in which a cause of failure and a defective part of the child are associated,
The characteristic value calculation unit (32) determines a characteristic code corresponding to a range including the at least one characteristic value;
When the characteristic code determined for the at least one characteristic value matches any defective product code set shown in the defective product pattern table, the determination unit (33) The rotor inspection apparatus characterized by determining that the product is a non-defective product and identifying the cause and location of the failure of the rotor as a failure cause and location associated with the defective product code set . 前記不良品パターンテーブルにおける前記不良品コードセットは、前記複数のセグメントのうちの着目する一つのセグメントと該着目する一つのセグメントの両隣のセグメントから選択した３種類の二つのセグメントの組のそれぞれについての前記不良品コードを含み、
前記計測部（１３）は、前記３種類の二つのセグメントの組のそれぞれについて前記電圧または電流を測定し、
前記特性値算出部（３２）は、前記３種類の二つのセグメントの組のそれぞれについて測定された電圧または電流から前記特性コードを決定し、
前記判定部（３３）は、前記３種類の二つのセグメントの組のそれぞれに対応する前記特性コードの組と前記不良品パターンテーブルに示された各不良品コードセットが一致すするか否か判定する、請求項１に記載の回転子検査装置。 The defective product code set in the defective product pattern table is for each of a set of two types of two segments selected from one segment of interest among the plurality of segments and segments adjacent to the one segment of interest. Including the defective product code of
The measurement unit (13) measures the voltage or current for each of the three types of two segment sets,
The characteristic value calculation unit (32) determines the characteristic code from the voltage or current measured for each of the three sets of two segments.
The determination unit (33) determines whether or not the set of characteristic codes corresponding to each of the three types of two segment sets matches each defective product code set indicated in the defective product pattern table. The rotor inspection apparatus according to claim 1 . 前記少なくとも一つの特性値には、前記電圧の最大値と前記交流信号の周波数変動に伴う前記電圧の変動を示す値が含まれる、請求項１または２に記載の回転子検査装置。 3. The rotor inspection apparatus according to claim 1, wherein the at least one characteristic value includes a maximum value of the voltage and a value indicating a fluctuation of the voltage due to a frequency fluctuation of the AC signal. 前記少なくとも一つの特性値には、前記３種類の二つのセグメントの組のそれぞれについて測定された前記電圧の前記交流信号の周波数変動範囲における平均値の偏差が含まれる、請求項２に記載の回転子検査装置。 The rotation according to claim 2 , wherein the at least one characteristic value includes a deviation of an average value of the voltage measured for each of the three sets of two segments in a frequency variation range of the AC signal. Child inspection device.
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