JPH102829A - 打撃診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 かご形誘導電動機で、ロータバーとエンドリ
ングとのろう付部の接合強度やロータバーとスロットと
の装着強度の点検では、熟練作業者の長年の経験と勘で
行なわれ作業者によって判定に差が生じる欠点があっ
た。 【課題手段】 作業者により把持される把持部及び把持
部に固定されて被診断部材に打撃されるヘッド部を有す
るハンマ部並びにこのハンマ部のヘッド部に設けられて
被診断部材への打撃力を検出する打撃力検出手段からな
る打撃装置と、この打撃装置のヘッド部が被診断部材に
打撃されたときに打撃検出した打撃力データと打撃音検
出部から検出された打撃音データを処理してその処理結
果を検出するデータ処理手段と、このデータ処理手段に
より出力された処理結果と準備値とを比較する比較手段
と、この比較手段の比較結果を表示する表示手段とを具
備した打撃診断装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被診断部材を打撃
することにより、その被診断部材の強度を診断する打撃
診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、かご形誘導電動機の回転子側と
しては、鉄心のスロット中に納められた銅製のロータバ
ーと、鉄心の両側で、これらを短絡する短絡環とから構
成されたものがある。これらのロータバーは短絡環に手
作業によってろう付けされるため、そのろう付けの品質
管理が重要な課題となっている。

【０００３】例えば、かご形誘導電動機の運転中におい
ては、ロータバーと短絡環とのろう付け部には、ロータ
バーと短絡環との温度差、ロータバーにかかる遠心力や
機械的振動などによって種々の応力が発生するので、ろ
う付け部の接合強度が小さくなる場合（ろう付け品質が
悪い場合）には、ロータバーが短絡環から早期に剥離す
る不具合が生ずる。

【０００４】また、近年の省エネルギー化の技術動向に
より、例えば工場などの電動機においては、その始動及
び停止が頻繁に行われる傾向にある。この為、鉄心のス
ロットに収納された複数のロータバーには始動時の突入
電流に基づく電磁加振力により強大な電磁振動が作用す
ることになる。

【０００５】従って、製造直後には良好な装着状態にあ
ったスロットとロータバーとの間には、電動機の始動の
度に作用する電磁加振力によりギャップが形成され、始
動の回数を重ねることにより次第にギャップが大きくな
って緩みが生ずることもあり得る。もし、このような緩
みが発生した場合には、装着強度が小さくなり、上述し
た様々な応力も加味されて、ロータバーに繰り返し疲労
によるクラックが発生し、更に進展するとロータバーが
破損する不具合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この様な事態の発生を
防止する為、例えば、かご形誘導電動機においては、製
造時及び総始動回数の５０００から１００００回を目安
とした時点で、ロータバーと短絡環とのろう付け部の接
合強度やロータバーとスロットとの装着強度を点検する
ことが励行されている。この場合、従来の点検において
は、熟練した作業者がハンマーでロータバーを軽く打撃
することにより、その打音の響きや、指に伝わる振動の
具合などによって良否の判定を行っていた。

【０００７】しかしながら、この様な従来の方法では作
業者の長年の経験と勘とが必要であり、また、作業者に
よって判定に差が生じるなどの欠点があった。本発明は
上記問題を解決するもので、その目的は、被診断部材の
強度を自動的に判断することが可能な打撃診断装置を提
供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の打撃診断装置は、作業者により把持
される把持部及び把持部に固定されて被診断部材に打撃
されるヘッド部を有するハンマ部並びにこのハンマ部の
ヘッド部に設けられて被診断部材への打撃力を検出する
打撃力検出手段からなる打撃装置と、この打撃装置のヘ
ッド部が被診断部材に打撃されたときに打撃検出した打
撃力データと打撃音検出部から検出された打撃音データ
を処理してその処理結果を検出するデータ処理手段と、
このデータ処理手段により出力された処理結果と準備値
とを比較する比較手段と、この比較手段の比較結果を表
示する表示手段とを具備したことを特徴とするものであ
る。すると、データ処理手段は、打撃装置のヘッド部が
被診断部材に打撃されたときに打撃力検出手段及び打撃
音検出手段が検出した打撃力及び打撃音データの波形を
処理し、表示を行い、被診断部材の強度の良否を自動的
に判定することができ、その判定が作業者の違いよって
異なることがない。

【０００９】この場合、データ処理手段は、打撃力検出
手段が検出した打撃力データを周波数軸上の波形として
処理し、比較手段は、データ処理手段により出力された
周波数軸上の波形が低周波領域にピークを有するか、高
周波領域にピークを有するかを比較するようにしても良
い。このようにすれば、データ処理手段は、打撃力検出
手段が検出した打撃力データ及び打撃音検出手段が検出
した打撃音データを周波数軸上の波形として処理し、波
形のピーク値が低周波領域または、高周波領域のいずれ
の領域で現れるかを比較することにより被診断部材の強
度を判断することで、請求項１と同様の効果が得られ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明をかご形誘導電動機
の打診診断に適用した場合の第１実施例について、図１
及び図２を参照して説明する。まず、打診装置の構成を
図１を参照して述べる。打撃装置であるハンマ１は、棒
状の把持部１ａと、その一端部に直交するように取付け
られた軟鋼若しくはステンレス製の円柱状のハンマ部１
ｂとを有している。そのハンマ部１ｂの一端部であるヘ
ッド部１ｃには、例えば、圧電素子形ロードセルからな
る打撃力センサ１ｄが設けられている。そして、ハンマ
１の把持部１ａには、作業者が把持する場合のすべりど
めのグリップ１ｅが装着されている。

【００１１】打撃音検出部については、指向性の良好な
マイクロフォン２を使用し、ハンマ１によって発生した
音を検出するようになっている。電気的構成を示す図３
において、ハンマ１の打撃力検出センサ１ｄの出力信号
は、増幅器３及びＡ／Ｄ変換器４を介してデータ処理手
段であるＦＦＴ（Ｆａｓ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓ
ｆｏｒｍ）アナライザ５の入力端子に与えられる様にな
っている。また、同時にハンマ１にて発生した音をマイ
クロフォン２にて検出し、その出力信号は、増幅器３・
Ａ／Ｄ変換器４を介してデータ処理手段であるＦＦＴア
ナライザ５の入力端子に与えられる様になっている。Ｆ
ＦＴアナライザ５は、与えられた入力信号を周波数軸上
の波形として選択的に処理し、各種の表示を行わせるた
めの表示信号を与えるようになっている。以上が打撃診
断装置を構成している。

【００１２】次に、被診断装置を供するかご形誘導電動
機の回転子を中心とする構成について、図１及び図２に
従って述べる。図１において、回転子軸６には、複数個
のリブ７を介して積層鉄心を形成するブロック鉄心８
ａ，８ｂ，８ｃ…が嵌合されている。これらのブロック
鉄心８ａ，８ｂ，８ｃ…の間には、内側間隔片９が挿入
されていて相互に間隔を保つようになっており、外側の
ブロック鉄心８ａ（一方向のみ図示）と回転子鉄心押さ
え板１０との間には、外側間隔片１１が挿入されてい
る。そして、多数の銅若しくは銅合金製のロータバー１
２は、ブロック鉄心８ａ，８ｂ，８ｃ……に形成された
半閉形スロット８ａａ，８ｂｂ，８ｃｃ…（図２参照）
に収納され、その両端部は短絡環１３（一方向のみ図
示）にろう付け（ろう付部を１４で示す）により接合固
定されている。

【００１３】次に本実施例の作用を図１及び２を参照し
て説明する。作業者がハンマ１のグリップ１ｅを把持し
てハンマ部１ｂを降り下ろし、そのヘッド部１ｃにより
被診断部材たるロータバー１２における短絡環１３とろ
う付部１４によって、接合固定させれている付近を軸方
向（矢印Ｘ）に打撃する。すると、打撃力センサ１ｄは
その時の打撃データを記録し、同時に発生する打撃音を
打撃力を与える方向とほぼ直角上部にセットされた打撃
音検出部のマイクロフォン２によって検出し、前者の打
撃力データと同時にＦＦＴアナライザ５に対して入力す
る。ＦＦＴアナライザ５は、その打撃力データ及び打撃
音データを周波数軸上の波形に処理し、その処理された
データに示す。

【００１４】この場合、ＦＦＴアナライザ５によって処
理された打撃力データ及び打撃音データの波形は、ロー
タバー１２と短絡環１３とのろう付部１４の接合強度に
よって異なる。例えば接合強度が大きい場合、その波形
は図４に示す様に低周波数領域にピーク値１５が表れ
る。逆に接合強度が小さい場合、その波形は図５に示す
様に高周波数領域に迄ピーク値１５が周期的に何本も表
れる。ちなみに、ロータバー１２と短絡環１３をろう付
けする前の波形を図３に示す。この場合、高周波数領域
迄いくつかのピーク値１５が周期的に現れていることが
見られる。

【００１５】作業者がハンマ１のグリップ１ｅを把持し
てハンマ部１ｂを降り下し、そのヘッド部１ｃにより被
診断部材たるロータバー１２における短絡環１３とろう
付部１４によって、接合固定されている付近を打撃する
場合、個人差若しくはその時々によっては打撃力に誤差
を生ずるので、実際には、同一箇所を複数回打撃するよ
うにし、ＦＦＴアナライザ５にて打撃力を平均するよう
に演算している。又、一度打撃したつもりが二重打撃し
たり、打撃が大きすぎたり、小さすぎたりといった打撃
ミスを自動的に削除する形で波形を得る。

【００１６】従って、ろう付部１４の接合強度の良否判
定を自動的に行うこができ、従来とは異なり、作業者の
違いによって判定結果が異なることがない。また、作業
者はＦＦＴアナライザ５の表示器を見るだけで容易に判
定結果を知ることが出来るので、かご形誘導電動機の保
守管理をより正確に行うことが出来る。

【００１７】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおりであるの
で、以下に効果を示す。請求項１記載の打撃診断装置に
よれば、データ処理手段は、打撃装置のヘッド部が被診
断部材に打撃されたときに検出した打撃力および打撃音
データを周波数軸状の波形として処理し、被診断部材の
強度の良否も判定を自動的に行うことができ、作業者の
違いによって異なることがない。

【００１８】請求項２の打撃診断装置によれば、データ
処理手段は、打撃力検出手段が検出した打撃力データ及
び打撃音検出手段が検出した打撃音データを周波数軸上
の波形として処理し、その周波数軸上の波形について、
低周波領域にピークを有するか、高周波領域にピークを
有するかを区別することにより請求項１と同様の効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の打撃装置と共に示す要部
の構成図、

【図２】同斜視図、

【図３】電気的構成を示すブロック図、

【図４】接合状態の良好な時の波形出力図、

【図５】接合状態の悪い時の出力波形図、

【図６】ろう付け前を示す波形図。

【符号の説明】

１はハンマ、 １ａは把持部、１
ｂはハンマ部、 １ｃはヘッド部、１
ｄは打撃力センサ、 １ｅはグリップ、２
はマイクロフォン、 ３は増幅器、４はＡ
／Ｄ変換器、 ５はＦＦＴアナライザ、
６は回転子軸、 ７はリブ、８ａ，
８ｂ，８ｃはブロック鉄心、８ａａ，８ｂｂ，８ｃｃは
スロット、９は内側間隔片、 １０は
回転子鉄心押さえ板、１１は外側間隔片、
１２はロータバー、１３は短絡環、
１４はろう付部、１５はピーク値。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業者により把持される把持部と、この
   把持部に固定されて被診断部材に打撃されるヘッド部を
   有するハンマ部と、このハンマ部のヘッド部に設けられ
   て前記被診断部材への打撃力を検出する打撃力検出手段
   と、打撃音を検出する打撃音検出部からなる打撃装置
   と、この打撃装置のヘッド部が前記被診断部材に打撃さ
   れたときに前記打撃力検出手段及び打撃音検出部が検出
   した打撃データ処理手段と、このデータ処理手段により
   出力された準備値を比較する比較手段と、この比較手段
   の比較結果を表示する表示手段とを具備したことを特徴
   とする打撃診断装置。
2. 【請求項２】 データ処理手段は打撃力検出手段が検出
   の打撃力データと打撃音検出手段が検出した打撃音デー
   タを周波数軸上の波形として処理し、データ処理手段に
   より出力された前記波形が低周波領域にピークを有する
   か、高周波領域にピークを有するか比較することを特徴
   とする請求項１記載の打撃診断装置。