DE69729019T2

DE69729019T2 - Gerät zur Inspektion einer Maschine mit einer Probe welche durch eine Öffnung in die Maschine eingeführt wird

Info

Publication number: DE69729019T2
Application number: DE69729019T
Authority: DE
Inventors: Shin Hachiouji-Shi Murakami; Tadashi Nakano-Ku Munakata; Norihito Yokohama-Shi Togashi; Satoshi Setagaya-Ku Suzuki; Sueyoshi Fuchu-Shi Mizuno; Hachiouji-Shi Kobayashi; Satoshi Kawasaki-Shi Irie; Masanori Hadano-Shi Sotodate; Katsune Yokohama-Shi Zaitsu; Yokohama-Shi Takahashi; Hideyuki Suginami-Ku Shimada
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2017-03-06
Also published as: EP0794437B1; KR100266349B1; EP0794437A2; CN1065682C; JP2859596B2; AU720112B2; CN1167359A; US5969531A; DE69729019D1; EP0794437A3; AU1510797A; KR19980063267A; CA2199222C; CA2199222A1; JPH09331656A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Untersuchungseinrichtung, die ein Messelement verwendet, beispielsweise eine Untersuchungseinrichtung für eine Statorwicklung einer elektrischen Drehmaschine, eine Armeinheit, und eine Zylinderoberflächenumfangs-Bewegungseinrichtung. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Armkonstruktion und einen Bewegungsmechanismus, die für eine Untersuchungseinrichtung zur Messung der elektrostatischen Kapazität einer Statorwicklung in dem Zustand geeignet sind, in welchem ein Rotor eingeführt ist.
Eine Untersuchungseinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist in der US-A-4 889 000 gezeigt.
Es ist allgemein eine Art einer elektrische Drehmaschine bekannt, die eine wassergekühlte Statorwicklung aufweist. Beispiele für diesen Typ sind in den 29 bis 31 gezeigt.
Die in 29 dargestellte elektrische Drehmaschine weist eine Statoreinheit 120 auf, die mit einem Stator 104 versehen ist, der durch Einführen und Befestigen einer Statorwicklung (einer oberen Statorwicklung 103a und einer unteren Statorwicklung 103b in 29) in einen Statoreisenkern 102 gebildet wird, der an einem Statorgestell 101 angebracht ist, sowie eine Rotoreinheit 130, die gegenüberliegend dieser Statoreinheit 120 so angeordnet ist, dass sie diesen nicht berührt, wobei die Rotoreinheit einen Rotor 121 aufweist, einen Schutzring 122 und eine Drehwelle 123.
Bei diesen Bauteilen wird die Statorwicklung 103, wie in den 30 und 31 gezeigt, so hergestellt, dass mehrere Stränge 105 bis 105 gesammelt werden, deren Außenseite mit einer Isolierschicht 106 abgedeckt wird, beispielsweise mit Isolierband oder einem Epoxyharz, und Clips 107 an den beiden Enden der einzelnen Stränge 105 angebracht werden. Jeder der Stränge 105 ist mit einem hohlen Loch 108 versehen, durch welches Kühlwasser fließen kann. Diese hohlen Löcher 108 stehen in Verbindung mit einem Isolierverbindungsteil (nicht gezeigt) und einer Kühlwasserleitung 110 außerhalb des Statorgestells 101 über eine Wassereinlassöffnung 109 des Clips 107. Kühlwasser von der Kühlwasserleitung 110 wird daher durch das Isolierverbindungsrohr und die Wassereinlassöffnung 109 des Clips 107 dem hohlen Loch 108 zugeführt, und Kühlwasser wird durch die Wassereinlassöffnung 109 des Clips 107 in die Kühlwasserleitung 110 abgegeben.
Die einzelnen Stränge 105, der Clip 107, und das Isolierverbindungsrohr bilden daher einen Weg für Kühlwasser, und sind durch Löten verbunden, und die Außenseite der durch Löten verbundenen Abschnitte ist mit einer Isolierschicht 106 auf die voranstehend geschilderte Weise abgedeckt. Die durch Löten verbundenen Teile, die mit der Isolierschicht 106 abgedeckt sind, werden verschiedenen Leckversuchen nach strenger Qualitätskontrolle unterworfen, unter dem Gesichtspunkt, ein Leck von Kühlwasser zu verhindern, und daher die Verlässlichkeit sicherzustellen. Um derartige Unzulänglichkeiten wie ein teilweises Abschälen der durch Löten verbundenen Abschnitte oder Lochfrasskorrosion zu vermeiden, die durch Schwingungen, Wärmezyklen und Korrosion im Einsatz über viele Jahre hervorgerufen werden, wird ein Wicklungsdruckbeaufschlagungsversuch oder Vakuumabfallversuch normalerweise während einer periodischen Untersuchung eingesetzt, um eine Änderung des Drucks zu überprüfen, und so zu bestätigen, dass ein leckfreier Zustand vorhanden ist.
Wenn Kühlwasser aus dem Verbindungsabschnitt zwischen den Strängen 105 und dem Clip 107 herausleckt, dringt jedoch Kühlwasser durch die Isolierschicht 106 an dem mit Isolierband abgedeckten Abschnitt durch Kapillarwirkung hindurch, und insbesondere wenn eindringendes Kühlwasser den Statoreisenkern 102 erreicht, kann ein als Masseschluss bekannter Fehler zwischen der Statorwicklung 103 und Masse auftreten. Es wird daher als wesentlich angesehen, dem Eindringen von Kühlwasser in die Isolierschicht 106 ausreichende Beachtung zu schenken, und dies so früh wie möglich festzustellen.
Als Verfahren für eine derartige Überprüfung wurde ein Untersuchungsverfahren vorgeschlagen, bei welchem der Unterschied in Bezug auf die spezifische induktive Kapazität zwischen der Isolierschicht 106 und dem Kühlwasser untersucht wird, wobei eine korrodierte Statorwicklung, die infolge von Aufnahme von Wasser durch die Isolierschicht korrodiert ist, hervorgerufen durch Kühlwasserleck, durch Messen der elektrostatischen Kapazität durch Anlegen eines Messelements an Messpositionen P und P (siehe 29) der Statorwicklung festgestellt wird.
Bei dem Untersuchungsverfahren zur Ermittlung einer korrodierten Statorwicklung infolge aufgenommenen Wassers durch die Isolierschicht, hervorgerufen durch Kühlwasserleck, befindet sich jedoch die Messposition der Statorwicklung, an welcher das Messelement eingesetzt wird, tief in der elektrischen Drehmaschine, oder ist, anders ausgedrückt, von der Hand eines Menschen nicht zu erreichen. Es ist daher erforderlich, eine Untersuchung so durchzuführen, dass die Rotoreinheit aus der Statoreinheit herausgezogen wird.
Dieser Vorgang des Herausziehens der Rotoreinheit erfordert viel Arbeit zum Zerlegen, erfordert viel Zeit, und ist nicht immer effizient. Da die Untersuchung der Statorwicklung einschließlich des Vorgangs des Herausziehens der Rotoreinheit bei angehaltener elektrischer Drehmaschine durchgeführt wird, führt darüber hinaus ein längerer Untersuchungszeitraum zu höheren Kosten.
Die nach Entfernen der Rotoreinheit durchgeführte Untersuchung erfordert weiterhin den direkten Einsatz der Kraft des Menschen beim Andrückvorgang des Messelements, und ist daher nicht immer effizient.
Da beispielsweise das Messelement normalerweise rechteckförmig ist, kann eine Änderung der effektiven Fläche des Messelements auftreten, so dass abhängig von der Richtung des Andrückens leicht Schwankungen der Messdaten auftreten. Um zufriedenstellende Messdaten zu erhalten, ist es erforderlich, das Messelement anzudrücken, während es dazu veranlasst wird, den gekrümmten und anderen Oberflächen der Statorwicklung zu folgen, und es ist schwierig, diesen Andruckvorgang innerhalb eines beschränkten Raums durchzuführen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung in der Lösung dieser herkömmlich auftretenden Probleme, und mit ihr soll relativ einfach und exakt eine Untersuchung der Statorwicklung durchgeführt werden können, ohne die Rotoreinheit aus der Statoreinheit herauszuziehen, und dieser Untersuchungsvorgang soll in einem kurzen Zeitraum beendet sein.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Ausbildung und Bereitstellung, bei niedrigem Kostenaufwand, einer sehr praktischen Einrichtungskonstruktion, die zur Untersuchung einer Statorwicklung einer elektrischen Drehmaschine geeignet ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, relativ einfach und exakt den Andrückvorgang für das Messelement durchzuführen.
Die voranstehenden Ziele können gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht werden, dass gemäß einem Aspekt eine Untersuchungseinrichtung zur Untersuchung der Leistung einer Anordnung an einer darin angeordneten Messposition über einen in der Anordnung vorgesehenen Spalt zur Verfügung gestellt wird, wobei die Untersuchungseinrichtung ein Messelement zur Messung von Daten aufweist, die der Leistung der Anordnung zugeordnet sind, eine Armeinheit zum Haltern des Messelements, und eine Vorrichtung zum Einführen des Messelements, das durch die Armeinheit gehaltert wird, durch den Spalt entlang der Armaxialrichtung der Armeinheit durch einen kontinuierlichen Vorgang, wodurch das Messelement auf die Messposition eingestellt werden kann, wobei die Armeinheit eine Armgliedanordnung ist, die durch Verbinden mehrerer Glieder in der Axialrichtung der Armeinheit gebildet wird.
Die Einführungsvorrichtung weist ein Bewegungselement für die Armeinheit auf, um die Armgliedanordnung dazu zu veranlassen, sich in dem Spalt zu bewegen, und in einem Winkel, der zur Messposition hinweist, relativ zur Bewegungsrichtung vorzuspringen, während die Bewegung der Gliedanordnung der Armeinheit veranlasst wird, sowie ein Armeinheits-Ausrichtungsbeibehaltungselement, um eine geradlinige Ausrichtung der Gliedanordnung der Armeinheit beizubehalten, die durch das Armbewegungselement zum Vorspringen veranlasst wird.
Das Bewegungselement weist eine Führung zum Führen der Bewegung und des Vorspringens der Armgliedanordnung und einen Antriebsmechanismus zum Antrieb der Armgliedanordnung entlang der Führung auf. Der Antriebsmechanismus ist ein Gleitmechanismus zur Gleitbewegung der Armeinheitsanordnung in Axialrichtung der Armeinheit. Der Gleitmechanismus ist ein Vorschubspindelmechanismus.
Zwei benachbarte Glieder der Armeinheits-Gliedanordnung sind verschwenkbar zwischen einem Winkel, der von der geradlinigen Armausrichtung abhängt, und einem vorbestimmten Winkel, der zu einer Seite der geradlinigen Armausrichtung hin begrenzt ist, gegeneinander um ein Verbindungszentrum des anderen Gliedes.
Das Armausrichtungsbeibehaltungselement weist ein kabelartiges Teil auf, das an einem Glied an der Vorderendseite der Glieder über eine Seite jeder von Verbindungswellen der Glieder an einem Ende des kabelartigen Teils angebracht ist, und ein elastisches Teil, das mit dem anderen Ende des kabelartigen Teils verbunden ist, wobei das elastische Teil an einem Glied an der Hinterendseite der Glieder befestigt ist.
Das Armausrichtungsbeibehaltungselement weist eine Blattfeder auf, die an einem Glied an der Vorderendseite an einem Ende der Blattfeder befestigt ist, und an einem Glied an der Hinterendseite der Glieder über eine Seite jeder von deren Verbindungswellen an dem anderen Ende der Blattfeder befestigt ist.
Das Armausrichtungsbeibehaltungselement weist mehrere Zahnriemenscheiben auf, die drehbar mit jedem der Armglieder verbunden sind, um einen Drehwinkel einer Riemenscheibe an der Hinterendseite der Riemenscheiben zu begrenzen, und einen Drehwinkel einer Riemenscheibe an der Vorderendseite der Riemenscheibe auf einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf das Glied an der Vorderendseite zu begrenzen, sowie mehrere Zahnriemen, die jeweils zwei benachbarte Riemenscheiben der Riemenscheiben verbinden.
Jedes der Glieder bildet ein Gestell.
Die Anordnung ist eine elektrische Drehmaschine, die einen Rotorkörper mit zylindrischem Aufbau aufweist, und einen Statorkörper, der einen Außenumfangsabschnitt des Rotorkörpers berührungslos abdeckt, wobei der Statorkörper eine Statorwicklung aufweist, die mit einer Isolierung versehen ist, und radial außerhalb des Rotorkörpers angeordnet ist, sowie einen Statorkern, der die Statorwicklung haltert, wobei der Spalt zwischen dem Rotorkörper und dem Statorkörper angeordnet ist, die Messposition auf der Statorwicklung angeordnet ist, die Armeinheit so an dem Rotorkörper angebracht ist, dass die Axialrichtung des Arms zur Axialrichtung des Rotorkörpers wird, und das Messelement ein Element zur Messung der elektrostatischen Kapazität der Statorwicklung als Daten ist.
Eine Untersuchungseinrichtung kann weiterhin eine Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung aufweisen, um das Messelement, das durch den Armkörper gehaltert wird, zur freien Bewegung in Umfangsrichtung des Rotorkörpers zu veranlassen.
Die Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung weist ein Riementeil auf, das einen Zahnriemen aufweist, der in Umfangsrichtung des Rotorkörpers anbringbar ist, eine Riemenscheibe, die mit dem Zahnriemen im Eingriff steht, einen Antrieb, der die Riemenscheibe zur Drehbewegung veranlasst, und ein kabelartiges Teil, das in Umfangsrichtung anbringbar ist, wobei das kabelartige Teil abnehmbar so um den Rotorkörper geschlungen ist, dass es den Antrieb gegen das Riementeil drückt, und die Armeinheit an dem Antrieb angebracht ist. Das Riementeil weist einen Riemen und eine Hebevorrichtung auf, die den Riemen anheben kann, wobei der Riemen an beiden Enden des Zahnriemens angebracht ist, und der Riemen durch die Hebevorrichtung angehoben wird, wodurch der Zahnriemen angehoben und auf dem Rotor befestigt werden kann. Der Riemen ist an einem Ende des kabelartigen Teils angebracht, und die Hebevorrichtung ist an dem anderen Ende des kabelartigen Teils angebracht. Das kabelartige Teil ist mit einem Spannungsregler versehen.
Die Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung weist eine Rollenkette auf, die abnehmbar in Umfangsrichtung des Rotorkörpers um diesen herumgeschlungen ist, ein Kettenrad, das im Eingriff mit der Rollenkette steht, und einen Antrieb zum Drehantrieb des Kettenrades, das mit der Rollenkette im Eingriff steht, wobei der Antrieb auf der Rollenkette angeordnet ist, das kabelartige Teil so um den Rotorkörper herumgeschlungen ist, dass es den Antrieb gegen die Rollenkette drückt, und der Armkörper an dem Antrieb angebracht ist.
Eine Untersuchungseinrichtung kann weiterhin eine Vorrichtung zum Einstellen der Nullpunkte für die Axialposition des Rotorkörpers in der Armeinheit und für die Umfangsposition des Rotorkörpers in der Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung aufweisen.
Eine Untersuchungseinrichtung kann weiterhin einen Sondenkörper aufweisen, der mit einer Basis versehen ist, die an der Armeinheit angebracht werden soll, einen ausfahrbaren Federbalg, der an zumindest einer Seite der Basis angebracht ist, sowie eine Vorrichtung zum Zuführen und Abführen von Luft in den bzw. von dem ausfahrbaren Federbalg, wobei das Messelement an dem ausfahrbaren Federbalg angebracht ist.
Die Einführungsvorrichtung weist ein Bewegungssystem auf, um das Messelement dazu zu veranlassen, sich in Axialrichtung des Rotorkörpers zu bewegen, und das Messelement an der Messposition der Statorwicklung anzuordnen, wobei das Bewegungssystem einen Antriebsmechanismus aufweist, der mit einem Servomotor und einer Steuervorrichtung versehen ist, welche so leitet, dass eine Wicklung des Servomotors im unerregten Zustand während der Messung der elektrostatischen Kapazität ist. Die Steuervorrichtung ist mit einer Vorrichtung zur Leitungssteuerung versehen, so dass ein Drehwinkel des Servomotors sich im messfreien Zustand während der Messung der elektrostatischen Kapazität befindet.
Das Armausrichtungsbeibehaltungselement weist ein Element zur Beibehaltung eines vorbestimmten Winkels einer Basisausrichtung nach dem Vorspringen des Messelements relativ zur Armausrichtung der Armgliedanordnung auf.
Die Anordnung ist eine elektrische Drehmaschine, die einen Rotorkörper mit zylindrischer Ausbildung aufweist, und einen Statorkörper, der berührungslos einen Außenumfangsabschnitt des Rotorkörpers abdeckt, wobei der Statorkörper eine Statorwicklung aufweist, die mit einer Isolierung versehen ist, und in Radialrichtung außerhalb des Rotorkörpers angeordnet ist, sowie einen Statorkern, der die Statorwicklung haltert, wobei der Spalt zwischen dem Rotorkörper und dem Statorkörper angeordnet ist, die Messposition auf der Statorwicklung angeordnet ist, die armartige Anordnung so an dem Rotorkörper angebracht ist, dass die Axialrichtung des Arms zur Axialrichtung des Rotorkörpers wird, und das Messelement ein Element zur Messung der elektrostatischen Kapazität der Statorwicklung als Daten ist.
Die Armbewegungsvorrichtung weist eine Vorrichtung zur Erfassung von Daten auf, die einer Wicklungsbreite in Radialrichtung der Statorwicklung zugeordnet sind, wenn sich die Armgliedanordnung bewegt und unter Einwirkung des Armbewegungselements vorspringt, und eine Vorrichtung zur Festlegung der Messposition der Statorwicklung auf Grundlage der erfassten Daten.
Das Armbewegungselement weist eine Vorrichtung zum Positionieren des Messelements an einer gewünschten Position in Richtung der Statorwicklung auf.
Die Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung weist eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Einführungsposition des Messelements in Umfangsrichtung des Rotorkörpers auf.
Die Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung weist eine Vorrichtung zur Begrenzung der Umfangsbewegung des Messelements auf, das durch die Armeinheit gehaltert wird, auf Grundlage des Anordnungszustands des Messelements in Bezug auf die Armgliedanordnung.
Der Federbalg umfasst mehrere Federbälge, und der Sondenkörper weist eine Abdeckung auf, welche das Messelement nach dem Zusammenziehen der Federbälge abdeckt.
Das Messelement besteht aus einer Kupferfolie, die auf einer Oberfläche eines Polstermaterials aufgebracht ist, wobei die andere Oberfläche des Polstermaterials mit einer Kupferfolie zur Erdung abgedeckt ist, und der Sondenkörper über die Kupferfolie zur Erdung angebracht ist.
Eine Untersuchungseinrichtung kann weiterhin eine Vorrichtung zum abwechselnden Ändern jedes der Messelemente aufweisen, die über den ausfahrbaren Federbalg an beiden Seiten der Basis angebracht sind.
Eine Untersuchungseinrichtung kann weiterhin eine Vorrichtung zur Messung von Daten im berührungslosen Zustand mit dem Statorkörper als Anfangswert durch das Messelement aufweisen.
Eine Untersuchungseinrichtung kann weiterhin eine Vorrichtung zum Entladen der Ladung des Messelements vor der Messung der elektrostatischen Kapazität aufweisen.
Die Messposition wird ausgesucht aus einem freiliegenden Abschnitt, der von dem Eisenkernende der Statorwicklung nach außerhalb der Maschine verläuft, mit Ausnahme eines Abschnitts, der einer Bogenentladungsverhinderungsbehandlung der Statorwicklung unterworfen wurde.
Eine Untersuchungseinrichtung kann weiterhin eine Vorrichtung zur Messung des Widerstandswerts in Bezug auf einen Kontaktzustand des Messelements mit der Statorwicklung als Daten zur Bewertung der elektrostatischen Kapazität aufweisen.
Eine Untersuchungseinrichtung kann weiterhin eine Vorrichtung zur automatischen Bestimmung der Messposition der Statorwicklung während der Messung des Widerstandswerts aufweisen.
Das Messelement weist eine Messfrequenz von annähernd 1 kHz auf.
Wie voranstehend im einzelnen erläutert wurde, wird bei der Untersuchungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, während die Armgliedanordnung dazu veranlasst wird, sich in einer vorbestimmten Richtung relativ zur Anordnung (beispielsweise in Axialrichtung der Rotoreinheit) zu bewegen, die Armgliedanordnung dazu veranlasst, in einem Winkel zur Seite der Messposition (beispielsweise dem Spalt der Statorwicklungen) relativ zu dieser Richtung vorzuspringen. Die Armausrichtung der so vorspringenden Armgliedanordnung wird geradlinig gehalten. Daher kann die Positionierung zu einer bestimmten Position hin (beispielsweise zum Spalt der Statorwicklungen), die nicht erreicht werden könnte, ohne dass ein Abbiegen in der Mitte stattfindet, in einem begrenzten, für die Wartung zur Verfügung stehenden Raum, nur durch eine Gleitbewegung der Armgliedanordnung erzielt werden, also durch einen einfachen Vorgang mit einem Freiheitsgrad von 1.
Dieser Effekt wirkt sich besonders gut aus, wenn die Erfindung bei einer Untersuchungseinrichtung für Statorwicklungen einer elektrischen Drehmaschine eingesetzt wird. In diesem Fall wird ermöglicht, einfach und exakt die Untersuchung der Statorwicklungen durchzuführen, ohne dass es erforderlich ist, die Rotoreinheit von der Statoreinheit abzunehmen, und wird ermöglicht, den Untersuchungsvorgang in kurzer Zeit durchzuführen. Es wird daher ermöglicht, auf einfache Weise eine Untersuchungseinrichtung mit hohem praktischen Wert bei relativ niedrigem Kostenaufwand zu erhalten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, welche in die Beschreibung eingeschlossen werden, und einen Teil von dieser bilden, erläutern Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundlagen der vorliegenden Erfindung. Es zeigt:
1 eine schematische Perspektivansicht mit einer Darstellung der gesamten Anordnung der Untersuchungseinrichtung für eine elektrische Drehmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 eine schematische Seitenansicht mit einer Darstellung des Gesamtaufbaus und des Betriebs insgesamt der Untersuchungseinrichtung für eine Statorwicklung einer elektrische Drehmaschine;
3 eine schematische Schnittansicht einer Sonde;
4A und 4B schematische Seitenansichten zur Erläuterung des Betriebs einer Sonde;
5 eine schematische Perspektivansicht zur Erläuterung eines Teils der Konstruktion des Armgliedabschnitts;
6 eine schematische Perspektivansicht zur Erläuterung eines Teils der Konstruktion des Armgehäuseabschnitts;
7 eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung des Betriebs der Armeinheit;
8 eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung eines Teils des Aufbaus eines Führungsriemenabschnitts und eines Andruckdrahtabschnitts;
9 eine schematische Aufsicht zur Erläuterung eines Teils des Aufbaus einer Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung;
10 eine schematische Perspektivansicht mit einer Darstellung des Gesamtaufbaus eines Spannungsreglers;
11 eine schematische Aufsicht mit einer Darstellung eines Teils des Aufbaus einer Untersuchungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
12 eine schematische Schnittansicht mit einer Darstellung eines Teils des Aufbaus eines Armgliedabschnitts;
13A bis 13C schematische Schnittansichten zur Erläuterung von Betriebsabläufen des Armgliedabschnitts;
14 eine schematische Perspektivansicht mit einer Darstellung des Gesamtaufbaus einer Untersuchungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform, die nicht von der vorliegenden Erfindung umfasst wird;
15 ein schematisches Blockschaltbild, das teilweise eine Einrichtung darstellt, die mit einer Entladungsschaltung versehen ist, gemäß einer fünften Ausführungsform;
16 eine schematische Darstellung eines Teils einer Einrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform;
17 eine schematische Seitenansicht mit einer Darstellung einer gesamten Untersuchungseinrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform;
18 eine schematische Seitenansicht mit einer teilweisen Darstellung des Aufbaus einer Untersuchungseinrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform;
19 eine schematische Seitenansicht mit einer Darstellung des Gesamtaufbaus einer Untersuchungseinrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform;
20 eine schematische Seitenansicht mit einer Darstellung des gesamten Aufbaus einer Untersuchungseinrichtung gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform;
21 eine schematische Seitenansicht mit einer Darstellung des gesamten Aufbaus einer Untersuchungseinrichtung gemäß einer sechzehnten Ausführungsform;
22 eine schematische Seitenansicht mit einer teilweisen Darstellung des Aufbaus einer ovalförmigen Sonde des Typs mit mehreren Federbälgen;
23 eine schematische Seitenansicht mit einer Darstellung des Aufbaus des Vorderendes einer Untersuchungseinrichtung;
24 eine schematische Seitenansicht mit einer teilweisen Darstellung einer Untersuchungseinrichtung gemäß einer siebzehnten Ausführungsform;
25 eine schematische Aufsicht auf einen Teil einer Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung;
26 eine schematische Seitenansicht mit einer Darstellung des gesamten Aufbaus einer Untersuchungseinrichtung gemäß einer achtzehnten Ausführungsform;
27 eine schematische Aufsicht auf eine Untersuchungseinrichtung von 26, gesehen entlang der Linie A-A;
28 eine schematische Seitenansicht mit einer Darstellung des Gesamtaufbaus einer Untersuchungseinrichtung gemäß einer neunzehnten Ausführungsform;
29 eine schematische Längsschnittansicht mit der teilweisen Darstellung des Aufbaus einer herkömmlichen elektrischen Drehmaschine;
30 eine schematische Perspektivansicht mit einer Darstellung der Außenansicht einer herkömmlichen Statorwicklung; und
31 eine schematische Schnittansicht mit einer teilweisen Darstellung des Aufbaus einer herkömmlichen Statorwicklung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Nunmehr wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 beschrieben. Diese Ausführungsform beruht auf einem Einsatz der Untersuchungseinrichtung unter Verwendung eines Messelements, der Armeinheit, und der Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Untersuchungseinrichtung (einer Einrichtung zur Messung der elektrostatischen Kapazität) für eine Statorwicklung einer elektrischen Drehmaschine. Da die elektrische Drehmaschine praktisch identisch zu einer herkömmlichen Drehmaschine ist, wird auf eine Beschreibung ihrer Einzelheiten verzichtet, und werden dieselben Bezugszeichen entsprechenden Bauteilen zugeordnet.
Die Perspektivansicht von 1 und die Schnittansicht von 2 zeigen den Gesamtaufbau der Untersuchungseinrichtung für eine Statorwicklung einer elektrischen Drehmaschine (nachstehend einfach als "Untersuchungseinrichtung" bezeichnet).
Die in diesen Zeichnungen dargestellte Untersuchungseinrichtung dient dazu, ein Messelement 1a zur Messung der elektrostatischen Kapazität zu bewegen und zu positionieren, von einem Spalt zwischen einer Rotoreinheit 130 und einer Statoreinheit 120 zu einer Messposition P einer Statorwicklung 103, und weist eine Sonde 1 auf, in welcher das Messelement 1a angeordnet ist, eine Armeinheit 10, die gleitbeweglich diese Sonde 1 haltert, eine Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung (nachstehend einfach als "Bewegungseinrichtung" bezeichnet) 40, die drehbar und gleitbeweglich die Armeinheit 10 haltert, und ein Positionssteuersystem 17 für die Positionssteuerung der Armeinheit 10 und der Bewegungseinrichtung 40.
Nunmehr werden Einzelheiten der Sonde 1 nachstehend unter Bezugnahme auf die schematische Schnittansicht von 3 und das Betriebsablaufdiagramm von 4, zusätzlich zu den 1 und 2, beschrieben.
Wie aus 3 hervorgeht, weist die Sonde 1 eine Basis 2 auf, die einen Körper bildet, der an der Armeinheit 10 angebracht werden soll. Ausfahrbare Federbälge 3a und 3b sind an zwei Seiten angebracht, mit der Achse der Basis 2 dazwischen, in Richtung in rechtem Winkel zur Axialrichtung. Ein Antischlupfmaterial 5 ist an einer der Seiten der Basis 2 angebracht, und das kreisförmige Messelement 1a ist an der anderen Seite der Basis 2 angebracht, über Polster 4a und 4b, die jeweils an einer äußeren Platte der zwei Federbälge 3a und 3b angebracht sind. Ein Luftweg 6, der eine räumliche Verbindung zu Luftkammern der beiden Federbälge 3a und 3b zur Verfügung stellt, ist in der Basis 2 vorgesehen, und dieser Luftweg 6 ist an eine Pneumatikschaltung (Pneumatikquelle) angeschlossen, die nicht gezeigt ist, über ein Luftrohr 7, das an der Basis 2 angebracht ist.
Während der Zeit, in der nicht gemessen wird, beispielsweise beim Führen zu einer Messposition P (siehe 15) der Statorwicklung 103, nimmt die Sonde 1 die Federbälge 3a und 3b in der Basis 2 auf. Bei der Messung der Statorwicklung 103, wie in 4A gezeigt, drückt die Sonde 1 das Messelement 1a gegen die Oberfläche (Messposition P) der Statorwicklung 103, durch Zuführen von Luft von der Pneumatikschaltung durch das Luftrohr 7 zum Luftweg 6 der Basis 2, und Bewegung des Antischlupfmaterials 5 und des Messelements 1a in einander entgegengesetzten Richtungen durch das Ausfahren der Federbälge 3a und 3b. Die Andruckkraft des Antischlupfmaterials 5 und des Messelements 1a wird durch Einstellung des Pneumatikdrucks der Pneumatikschaltung konstant gehalten. Nach Beendigung der Messung in diesem Druckbeaufschlagungszustand nimmt die Sonde 1 die Federbälge 3a und 3b in der Basis 2 auf, wie in 4b gezeigt, durch Ablassen von Luft mit Hilfe der Pneumatikschaltung in umgekehrter Reihenfolge.
Nunmehr werden Einzelheiten der Armeinheit 10 nachstehend unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben, zusätzlich zu den 1 und 2.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die Armeinheit 10 einen Armgliedabschnitt 11 auf (der eine Armgliedanordnung und eine Armausrichtungsbeibehaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt), an welchem die Sonde 1 angebracht ist, einen Armgehäuseabschnitt (der ein Führungsteil der Armbewegungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bildet) 12, der gleitbeweglich den Armgliedabschnitt 11 zusammen mit der Sonde 1 aufnimmt, und das Vorderende des Armgliedabschnitts 11 so führt, dass dieser in einem Winkel zur Seite der Messposition P vorspringt, die bei der Statorwicklung 103 vorgegeben ist, und einen Armantriebsmechanismus 13 (der einen Antriebsmechanismus der Armbewegungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bildet), der einen Gleitantrieb des Armgliedabschnitts 11 in Axialrichtung der Rotoreinheit 130 relativ zum Armgehäuseabschnitt 12 durchführt.
Wie in 2 gezeigt, weist der Armgliedabschnitt 11 eine Gliedanordnung auf, die am Vorderende und am Hinterende verschieden ausgebildet ist (nachstehend bezeichnet als "Vorderend-Gliedanordnung 11a" bzw. "Hinterend-Gliedanordnung 11b" zur Vereinfachung), und den Armausrichtungsbeibehaltungsmechanismus (Armformbeibehaltungsmechanismus) 14, um die Form oder Ausrichtung des Arms der Vorderend-Gliedanordnung 11a aufrechtzuerhalten.
Wie in 5 gezeigt, ist die Vorderend-Gliedanordnung 11a mit zwei kurzen Gliedern 15a und 15b versehen, die unterschiedliche Größen aufweisen, und Gestellteile haben, und wird durch Verbinden mehrerer dieser kurzen Glieder abwechselnd in Form eines Arms gebildet. Jedes der kurzen Glieder 15a und 15b wird beispielsweise so hergestellt, dass mehrere Blechteile, also zwei im wesentlichen trapezförmige Seitenplatten P1, eine untere Seitenplatte P2, und eine vordere Seitenplatte P3 einstückig oder als Konstruktion eines getrennten Gestells (Gestellteils) verbunden werden (5 zeigt ein Beispiel für eine einstückige Formgebung). Verbindungslöcher 16 sind an vorbestimmten Positionen in Richtung in rechtem Winkel zur Axialrichtung des Arms auf den beiden Seitenplatten P1 und P1 vorgesehen.
Die Vorderend-Gliedanordnung 11a verbindet abwechselnd die kurzen Glieder 15a und 15b durch Einführen der Stifte 17 durch die Verbindungslöcher 16 der beiden Seitenplatten P1 und P1, und durch drehbare Anbringung von Gliedrollen 18 und 18 an den beiden Enden dieser Stifte 17. Die Vorderend-Gliedanordnung 11a ist daher biegbar um einen Winkel, der nur in Richtung zu einer Bezugsrichtung x begrenzt ist, in welcher die unteren Seitenplatten P2 und P2 in einem Winkel von im wesentlichen 180° angeordnet sind, so dass beinahe eine gerade Linie zu den jeweiligen vorderen Seitenplatten P3 um den Verbindungsdrehpunkt o herum entsteht, gesehen in Bewegungsrichtung, begrenzt durch die Form und die Position des Verbindungsdrehpunkts o beispielsweise der beiden kurzen Glieder 15a und 15b für jedes Glied.
Wie in 2 gezeigt, ist die Hinterendanordnung 11b mit mehreren (zwei in 2) langen Gliedern 19 und 19 versehen, die mit der Ausgangswelle des Armantriebsmechanismus 13 verbunden sind, und dadurch armförmig ausgebildet, dass diese langen Glieder 19 und 19 über Stifte 17 und Gliedrollen 18 wie voranstehend geschildert verbunden werden.
Wie in 5 gezeigt, ist der Armausrichtungsbeibehaltungsmechanismus 14 mit einer Gliedriemenscheibe 20 versehen, die drehbar an einem bestimmten Stift 17 angebracht ist (beispielsweise am Vorderende und Hinterende), in der Vorderend-Gliedanordnung 11a, sowie mit einem Glieddraht 21, der durch eine Riemenscheibe 20a im Zentrum der Gliedriemenscheibe 20 geführt wird, und durch die Seite der Unterseitenplatte P2 eingeführt ist (jene Seite, an welcher die Biegung der Vorderend-Gliedanordnung 11a begrenzt ist), und ist in der Hinterend-Gliedanordnung 11b über eine Feder 22 in einem Zustand befestigt, in welchem der Glieddraht 21 durch die Gliedriemenscheibe 20 geführt wird.
Die Gliedrolle 20 weist, zusätzlich zu der Riemenscheibe 20a in ihrem Zentrum, Riemenscheiben 20b und 20b auf, deren Durchmesser kleiner ist als jener der Riemenscheibe 20a, an beiden Endseiten mit dem Zentrumsabschnitt dazwischen, und diese Riemenscheiben 20b und 20b führen innerhalb des Armgliedabschnitts 11 Kabel 23 und 23, welche das Messelement 1a und eine getrennte Einrichtung verbinden, beispielsweise ein Messinstrument für die elektrostatische Kapazität (nicht gezeigt).
Wie in 6 gezeigt, weist der Armgehäuseabschnitt 12 ein Gehäuse 24 auf, das in Axialrichtung verläuft, den Armgliedabschnitt 11 aufnehmen kann, und den Armgliedabschnitt 11 entlang Führungsschienen 25 und 25 führt, und an beiden entgegengesetzten Seitenoberflächen 24a und 24a des Gehäuses 24 geschlitzt ist. Die Führungsschiene 25 weist eine Breite auf, die größer oder gleich dem Durchmesser der Gliedrollen 18 der Vorderend-Gliedanordnung 11a und der Hinterend-Gliedanordnung 11b ist. Ihre Bewegungsrichtung verläuft in Axialrichtung des Gehäuses 24, und ist so ausgebildet, dass sie mit einem vorbestimmten Krümmungsradius in Richtung in rechtem Winkel zur Axialrichtung auf ihrer Vorderendseite abbiegt. Eine Öffnung (nicht gezeigt) ist am Ende des Biegeabschnitts der Führungsschiene vorgesehen, also auf der Vorderendseite des Gehäuses 24, so dass die Vorderendarmeinheit 11a, die durch Anbringen des Messelements 1a ausgebildet wird, nach außerhalb des Gehäuses 24 durch diese Öffnung vorspringen kann.
Wie in 6 gezeigt, weist der Antriebsmechanismus 13 eine Vorschubspindel 27 zum Antrieb des Arms auf, die parallel zur Bewegungsrichtung der Führungsschiene 25 angeordnet ist, eine Vorschubspindelmutter für den Armantrieb, die gleitbeweglich mit dieser Vorschubspindel 27 verbunden ist, und einen Motor 29 für diesen Arm, beispielsweise einen Servomotor, als Antriebsquelle, der an das Hinterende der Vorschubspindel 27 angeschlossen ist. Die Vorschubspindel 27 ist drehbeweglich an einem Lagerabschnitt außerhalb des Gehäuses 24 angebracht, und die Vorschubspindelmutter 28 ist mit dem langen Glied 19 am Hinterende der Hinterend-Gliedanordnung 11b verbunden. Der Armantriebsmechanismus 13 veranlasst den Armgliedabschnitt 11 zur Bewegung entlang der Führungsschiene 25 (in Richtung E in 6), da sich die Vorschubspindelmutter 28 in Axialrichtung bewegt, während die Vorschubspindel 27 durch den Betrieb des Motors 29 für den Arm gedreht wird.
Wie in 2 gezeigt, ist eine Reserve-Armbewegungseinrichtung 30 bei diesem Armantriebsmechanismus 13 vorgesehen. Diese Reservebewegungseinrichtung 30 weist einen Reserverarmmotor 32 auf, beispielsweise einen Servomotor, der mit der Vorschubspindel 27 durch eine Verriegelung 31 verbunden ist, und einen Kupplungsabschnitt 33, der die Vorschubspindel 27 und den Armmotor 27 durch eine Wellenkupplung verbindet. Der Reserverarmmotor 32 dreht sich nur passiv im Betrieb des Armmotors 29, und nimmt nicht am Antrieb des Armgliedabschnitts 11 Teil. Wenn der Armmotor 29 infolge einer Störung oder dergleichen nicht betriebsfähig ist, treibt er aktiv die Vorschubspindel 27 über die Verriegelung 31 an. Der Kupplungsabschnitt 33 ist zu dem Zweck vorgesehen, eine Einstellung von Hand zu ermöglichen. Wenn beide Motoren 29 und 30 ausgefallen sind, kann der Armgliedabschnitt 11 von Hand bewegt werden, durch direktes Vornehmen einer Einstellung von Hand. Der Armantriebsmechanismus 13 ist mit einer vertikalen Führungstür 34 versehen, die auf der Vorderendseite des Gehäuses 24 geöffnet und geschlossen werden kann, und mit einem Gleitmechanismus 36, der mit dieser vertikalen Führungstür 35 über einen Türbetätigungsdraht 35 verbunden ist. Wenn die Vorderendarmeinheit 11b von innerhalb des Armgehäuseabschnitts 12 vorspringt, wird die vertikale Führungstür 34 in einem Winkel auf der Verlängerung des Biegeabschnitts der Führungsschiene 25 geöffnet, und wenn die Vorderendarmeinheit 11b aufgenommen ist, wird sie unter der Einwirkung der Kraft von dem Gleitmechanismus 36 über den Türbetätigungsdraht 35 geschlossen (in Richtung D in 6).
Der Gleitmechanismus 36 weist eine stangenartige Schiene 38 auf, die auf einer Außenoberfläche des Gehäuses 24 parallel zur Axialrichtung der Vorschubspindel 27 über eine vorbestimmte Entfernung vorgesehen ist, wobei eine Verriegelungsfeder 38a für den Türbetätigungsdraht 35 in Axialrichtung sowie ein Drahtgleitteil (Körper) 37 vorgesehen sind, das entlang dieser Schiene 38 gleiten kann, wobei dieses Drahtgleitteil 37 als Körper ausgebildet ist, der in Berührung mit dem hinteren Ende eines Mitnehmers 28a der Vorschubspindelmutter 28 gelangen kann.
Der Gleitmechanismus 36 veranlasst das Drahtgleitteil 37 zum Gleiten über eine vorbestimmte Entfernung zur Vorderendseite hin, unter der Einwirkung einer Zugkraft, die zur Vorderendseite des Türbetätigungsdrahts 35 bei dem Öffnungsvorgang der vertikalen Führungstür 34 beim Vorspringen der Vorderendarmeinheit 11b auftritt. Während dieser Gleitbewegung zieht die Reaktionskraft der Verriegelungsfeder 38a, die auf das Drahtgleitteil 37 einwirkt, an dem Türbetätigungsdraht 35, ohne dass dieser zur Hinterendseite lose wird. Nach der Aufnahme der Vorderendarmeinheit 11b führt der Gleitmechanismus 36 einen Vorschub des Drahtgleitteils 37 durch Gleiten zur Hinterendseite zusammen mit der Vorschubspindelmutter 28 in einem Zustand durch, in welchem es von dem Mitnehmer 28a der Vorschubspindel 28 mitgenommen wird, und schließt die Tür durch Ziehen am Türbetätigungsdraht 35 zur Hinterendseite hin.
Als nächstes wird der Betrieb der voranstehend geschilderten Armeinheit 10 unter Bezugnahme auf die 7A bis 7C beschrieben.
Wie in 7A gezeigt, ist der Armgliedabschnitt 11, an dem die Sonde 1 angebracht ist, in dem Armgehäuseabschnitt 12 aufgenommen. Es wird angenommen, dass der Armantriebsmechanismus 13 in diesem Zustand in Gang gesetzt wird. Dann arbeitet der Armmotor 29, wodurch die Vorschubspindel 27 zur Drehung veranlasst wird, was eine Parallelbewegung der Vorschubspindelmutter 28 zur Vorderendseite hin hervorruft, wodurch das hinterste, lange Glied 19 der Hinterendarmeinheit 11b, das mit der Vorschubspindelmutter 28 verbunden ist, zur Vorderendseite bewegt wird. An diesem Punkt wird die Bewegungsrichtung der Gliedrolle 18 durch die Führungsschiene 25 begrenzt. Die Vorderendarmeinheit 11a wird daher dazu veranlasst, sich parallel zur Vorderendseite in Bewegungsrichtung der Führungsschiene 25 zusammen mit der Sonde 1 zu bewegen.
Wenn dann, wie in 7B gezeigt, die Vorderendarmeinheit 11 den Biegeabschnitt der Führungsschiene 25 erreicht, wird das obere, kurze Glied 15 und werden folgende Glieder nacheinander von der Horizontalrichtung in die Vertikalrichtung geführt.
Dann springen, wie in 7C gezeigt, die Vorderendarmeinheiten 11a in Richtung des Verlaufs der Führungsschiene 25 vor, also nach außerhalb des Gehäuses 24, während die Richtung zur Vertikalrichtung geändert wird, aufeinanderfolgend, beginnend mit dem kurzen Glied 15 oben.
An diesem Punkt nimmt die Wegentfernung der Vorderendarmeinheit 11a um die Entfernung des gekrümmten Abschnitts zu, die sich infolge des Krümmungsradius der Führungsschiene 25 ergibt. Daher dehnt sich die Feder 22 des Armausrichtungsbeibehaltungsmechanismus 14 aus, und die Reaktionskraft der Feder 22 zieht den Glieddraht 21 zur Hinterendseite. Infolge dieser Zugkraft des Glieddrahts 21 nehmen die kurzen Glieder 15a und 15b im vorspringenden Zustand die Kraft auf jener Seite auf, an welcher die Biegung begrenzt ist (Seite der Bodenplatte), und wird die Ausrichtung der Vorderendarmeinheit 11a nach dem Vorspringen beibehalten, so dass die Form des Arms geradlinig bleibt.
Nunmehr werden nachstehend Einzelheiten der Bewegungseinrichtung 40 unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 erläutert, zusätzlich zu den 1 und 2.
Wie in 1 gezeigt, ist die Bewegungseinrichtung 40 mit einer Halterung 41 versehen, die einstellbar an dem Umfang (der Zylinderoberfläche) der Rotoreinheit 130 angebracht ist, und mit einem Bewegungsteil 42, das sich um die Rotoreinheit 130 relativ zur Halterung 41 bewegt. Die Armeinheit 10 ist als getrennte Einheit an dem Bewegungsteil 42 angebracht.
Die Halterung 41 weist, wie in 8 gezeigt, einen Führungsriemenabschnitt 42a auf, der eine Bewegungsortskurve des Beschreibungsteils 42 festlegt, und einen Andruckdraht 43, der das Bewegungsteil 42 gegen den Führungsriemenabschnitt 42a drückt und haltert.
Der Führungsriemenabschnitt 42a weist einen breiten Zahnriemen 44 auf. Der Zahnriemen 44 ist um die Rotoreinheit 130 herum angebracht, durch Bereitstellung von Führungsriemenendbefestigungsabschnitten (nachstehend einfach als "Befestigungsabschnitte" bezeichnet) 45 und 45 an beiden Enden des Zahnriemens 44, Anbringen von Heberiemen 46 und 46 zur Befestigung des Führungsriemens an den Befestigungsabschnitten 45 und 45, Befestigung eines Zahngesperres 47 an einem der Heberiemen 46 und 46, und Anheben des anderen der Heberiemen 46 und 46 mit diesem Zahngesperre 47. Installationspositions-Einstellskalen 48 und 48 sind an den Befestigungsabschnitten 45 und 45 angebracht.
Der Andruckdrahtabschnitt 43 ist mit einem Andruckdraht 50 versehen, der in Drahtführungen (Löcher) 49 und 49 eingeführt werden soll, die in den Befestigungsabschnitten 45 und 45 vorgesehen sind, und mit einem Spannungsregler (Spannungssteuerung) 51, der in die Mitte des Andruckdrahtes 50 eingeführt werden soll. Der Andruckdraht 50 ist um den Führungsriemenabschnitt 42a herum durch die Drahtführungen 49 und 49 angeordnet, durch Bereitstellung eines Heberiemens 52 zur Befestigung des Andruckdrahtes auf einem der beiden Enden des Andruckdrahtes 50, Bereitstellung eines Zahngesperres 53 an dem anderen Ende, und lösbares Verbinden des Heberiemens 52 an dem Zahngesperre 53.
Der Spannungsregler 51 ist, wie in 9 gezeigt, mit einem Zylinder 55 versehen, der einen Kolben 54 aufweist, und mit einem Gestell 56, das verkippbar (mit beweglichem Kopf) den Zylinder 55 um einen Drehpunkt 01 haltert, und den Heberiemen 52 an der Unterseite des Zylinders 55 und an der Vorderendseite des Kolbens 54 befestigt, die Horizontalbewegung des Andruckdrahtes 50 durch Betätigung in Hubrichtung (Richtung G in 9) einstellt, verursacht durch eine Druckfeder (nicht gezeigt), des Kolbens 54 relativ zum Zylinder 55, und die Vertikalbewegung des Andruckdrahtes 50 durch die Kippbewegung (Richtung F in 8) des Zylinders 55 relativ zum Gestell 56 einstellt.
Wie in den 1 und 10 gezeigt, weist das Bewegungsteil 42 beispielsweise einen rechteckigen Körper 57 auf. Radwellen 59 und 60 sind an einer vorderen und einer hinteren Position des Körpers 57 vorgesehen, und Reifenriemenscheiben 59a und 60a, die mit Zähnen des Zahnriemens 44 im Eingriff stehen, sind an beiden Endseiten der Radwellen 49 und 60 vorgesehen. Eine Transmissionsriemenscheibe 59d und ein Umfangsmotor 62, beispielsweise ein Servomotor mit einem Untersetzungsgetriebe 61, sind mit der Außenseite der Reifenriemenscheibe 60a verbunden, und ein Phasenregler 63 ist mit der Außenseite der anderen Reifenriemenscheibe 60a über eine Transmissionsriemenscheibe 60b verbunden. Diese Transmissionsriemenscheiben 60b und 59b sind miteinander über einen Transmissionsriemen 64 verbunden. Drahtriemenscheiben 65 und 65 für den Durchgang des Andruckdrahtes 50 sowie Drahtführungen 66 und 66 sind gegen die Oberseite dieses Bewegungsteils 42 an zwei Positionen angedrückt, und eine Drahtführung 67 ist auf dem Andruckdraht 50 an einer geeigneten Position vorgesehen (Bezugszeichen 77 in 10 bezeichnet einen Berührungssensor).
Nunmehr werden nachstehend ein Installationsvorgang und der Betriebsablauf der voranstehend geschilderten Bewegungseinrichtung 40 beschrieben.
Zuerst wird beim Installieren der Bewegungseinrichtung 40 der Zahnriemen 44 auf einer Zylinderoberfläche der Rotoreinheit 130 (Schutzring 122) angebracht. Während die Enden der Installierungspositionseinstellskalen 48 und 48 mit der Endoberfläche in Axialrichtung der Rotoreinheit 130 ausgerichtet werden, wird dann der Zahnriemen 44 in Horizontalrichtung an dieser Endoberfläche angebracht. In diesem Zustand wird der Heberiemen 46 dazu veranlasst, einmal um die Rotoreinheit 130 herumgeschlungen zu werden. Diese Anordnung wird ringförmig durch das Zahngesperre zusammengezogen, so dass der Zahnriemen 44 um die Rotoreinheit 130 befestigt angeordnet ist.
Nach Beendigung der Installierung des Zahnriemens 44 wird das Bewegungsteil 42 auf dem Riemen 44 angebracht. Hierbei wird der Andruckdraht 50 dazu veranlasst, durch die Drahtriemenscheiben 65 und 65 hindurchzugehen, und die Drahtführungen 66 und 66 werden verriegelt, um zu verhindern, dass der Andruckdraht 50 herunterfällt. In diesem Zustand wird der Heberiemen 52 zur Befestigung des Andruckdrahtes einmal um die Rotoreinheit 130 herumgeschlungen, und dann wird diese Anordnung durch das Zahngesperre 53 ringförmig zusammengezogen. Nach dem Zusammenziehen wird das Zahngesperre 53 betätigt, während das Ausmaß der Änderung des Hubs des Kolbens 54 des Spannungsreglers 51 überprüft wird, um die Spannung des Andruckdrahtes 50 einzustellen. Die Bewegungseinrichtung 40 ist beweglich auf der Rotoreinheit 130 des Bewegungsteils 42 angebracht, womit die Installierung der Bewegungseinrichtung 40 fertig ist.
Beim Ingangsetzen dieser Bewegungseinrichtung 40 arbeitet der Motor 62 für die Umfangsrichtung, und seine Antriebskraft wird untersetzt und von einer Transmissionsriemenscheibe 59b über einen Transmissionsriemen 64 an die andere Transmissionsriemenscheibe 60b übertragen. Die vier Reifenriemenscheiben 59a und 60a drehen sich, und das Bewegungsteil 42 bewegt sich auf dem Zahnriemen 44. Während dieser Bewegung wird die gegenseitige Eingriffsphase der Reifenriemenscheiben 59a und 60a mit dem Zahnriemen 44 in geeigneter Art und Weise mit Hilfe eines Phasenreglers 63 eingestellt.
Selbst wenn eine Änderung der Länge des Andruckdrahtes 50 am Ende des Zahnriemens 44 bei der Bewegung des Bewegungsteils 42 auftritt, wird die Spannung ordnungsgemäß eingestellt, mit Hilfe des Ausmaßes des Zusammenziehens der Druckfeder des Spannungsreglers 51. Selbst wenn eine Änderung der Höhe des Andruckdrahtes 50 in Abhängigkeit von der Bewegungsposition des Bewegungsteils 42 auftritt, wird dies ordnungsgemäß dadurch eingestellt, dass der Zylinder 55 verkippt wird, so dass die Hubrichtung des Kolbens 54 und die Axialrichtung des Drahts 50 immer auf derselben geraden Linie liegen, wodurch eine unerwünschte Kraft oder ein unerwünschtes Moment in Querrichtung vermieden wird, die bzw. das in der Druckfeder oder dem Kolben 54 erzeugt wird.
Nunmehr werden Einzelheiten des Bewegungspositionssteuersystems 70 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Das Bewegungspositionssteuersystem 70 ist mit einem Axialpositionsregler 71 versehen, der die Armeinheit 10 zu einer Bewegung um eine vorbestimmte Entfernung in Axialrichtung der Rotoreinheit 120 relativ zur Bewegungseinrichtung 40 veranlasst, die auf der Rotoreinheit 130 angeordnet ist.
Der Axialpositionsregler 71 weist eine Linearführung 72 zum Führen der Armeinheit auf, die in Axialrichtung der Rotoreinheit 130 im oberen Abschnitt des Bewegungsteils 42 angeordnet ist, und veranlasst den Armgehäuseabschnitt 12 zur Bewegung entlang der Linearführung 72. Es sind beispielsweise ein Motor 73 für den Armgehäuseabschnitt, beispielsweise ein Servomotor ähnlich dem voranstehend geschilderten Armantriebsmechanismus 13, eine Vorschubspindel 74 zur Bewegung des Armgehäuseabschnitts, und eine Vorschubspindelmutter 75 an der Unterseite des Gehäuses 24 angebracht. Parallel zu diesen Bauteilen ist die Vorschubspindelmutter 75 an der Armeinheit 10 befestigt, und die Vorderendseite der Vorschubspindel 74 ist drehbeweglich an einem nicht dargestellten Lagerabschnitt des Bewegungsteils 42 angebracht.
Eine Kamera 75a und ein Entfernungssensor 76 sind an der Vorderendseite des Armgehäuseabschnitts 12 für das Bewegungspositionssteuersystem 70 angebracht.
Als nächstes wird der Betriebsablauf dieser Ausführungsform insgesamt unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Zuerst werden Einzelheiten der Statorwicklung beschrieben, die mit dieser Untersuchungseinrichtung gemessen werden soll. Wie in 2 gezeigt, ist die Entfernung zwischen der Rotoreinheit 130 und der Statoreinheit 120 so klein wie beispielsweise 60 mm. Die Statorwicklungen 103a und 103b an der Außendurchmesserseite und der Innendurchmesserseite der Statoreinheit 120 sind in einer Richtung angeordnet, die durch eine Evolventenkurve gebildet wird, die in einander entgegengesetzten Richtungen gekrümmt ist, so dass gitterartige Kreuzungen entstehen. Insbesondere ist die Statorwicklung 103a an der Außendurchmesserseite an einer Position angeordnet, die beispielsweise etwa 300 mm von der Oberfläche des Schutzrings 122 der Rotoreinheit 130 beabstandet ist. Das Messelement 1a sollte aus einem derartigen Spalt gegen die Statorwicklungen 130 angedrückt werden.
Daher wird bei der Untersuchungseinrichtung gemäß dieser Ausführungsform das Messelement 1a zur Messposition P der Statorwicklung 103 geführt, wobei der voranstehend erwähnte Gitterabschnitt vermieden wird. Daher wird ein Vorgang versucht, bei welchem es sich in Axialrichtung durch einen engen Spalt von etwa 60 mm bewegt, und dann in Vertikalrichtung um etwa 300 ansteigt (siehe 2).
Die Bewegungseinrichtung 40 wird zuerst auf der Rotoreinheit 130 (Schutzring 122) wie voranstehend erwähnt installiert, und wird dazu veranlasst, sich entlang der Umfangsrichtung (Richtung C in 1) der Rotoreinheit 130 in den Spalt zwischen der Statorwicklung 103 und der Rotoreinheit 130 zu bewegen, festgelegt als die erste Messposition P.
Dann arbeitet der Motor 73 für den Armgehäuseabschnitt, durch Ingangsetzen des Axialpositionierungsreglers 71, und seine Antriebskraft wird an die Vorschubspindel 74 übertragen. Die Vorschubspindelmutter 75 bewegt sich parallel, und die Armeinheit 10 wird dazu veranlasst, in Axialrichtung (Richtung A in der Zeichnung) der Rotoreinheit 130 relativ zur Bewegungseinrichtung 40 zu gleiten. Die Axialposition der Sonde 1 wird daher auf die Einführungsposition in Radialrichtung eingestellt, in welcher sie aus der Messposition P zwischen den Statorwicklungen 103 heraussieht.
Wenn dann die Armeinheit 10 die voranstehend geschilderten Armoperationen ausführt, steigt die Vorderendarmeinheit 11a in einem Winkel (vgl. B in der Zeichnung) zur Seite der Messposition P der Statorwicklung 103a an, während die geradlinige Armausrichtung beibehalten bleibt, und während die geradlinige Armausrichtung beibehalten bleibt, wird die Sonde 1 in einen Schlitz in der Statorwicklung 103 eingeführt, zusammen mit der Vorderendarmeinheit 11a.
Nachdem dann die Sonde 1 die Messposition P der Statorwicklung 103 erreicht hat, wird das Messelement 1a gegen die Statorwicklung 103 gedrückt, durch Ausfahren der Federbälge 3a und 3b, und in diesem Zustand wird die elektrostatische Kapazität gemessen. Nach Beendigung dieser Messung werden die Federbälge 3a und 3b zum Einfahren veranlasst, und wird das Messelement 1a in der Basis 2 aufgenommen. Die Vorderendarmeinheit 11a wird in dem Armgehäuseabschnitt 12 durch die umgekehrte Reihenfolge der Schritte im Vergleich zu den voranstehend geschilderten Schritten aufgenommen. Nach Bestätigung des Zustands der aufgenommenen Sonde 1 durch eine Kamera 75a oder dergleichen wird die Bewegungseinrichtung 40 dazu veranlasst, sich in Umfangsrichtung der Rotoreinheit 130 zu der Messposition P zu bewegen, die für die nächste Statorwicklung 103 festgelegt ist. Dann werden diese Schritte wiederholt, bis die Messung sämtlicher Statorwicklungen 103 beendet ist.
Daher wird mit der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht, relativ einfach und exakt die Statorwicklung in deren unveränderter Anordnung zu untersuchen, also ohne die Rotoreinheit aus der Statoreinheit herauszuziehen, wie dies bei dem herkömmlichen Verfahren erforderlich war, und die Untersuchungsvorgänge innerhalb eines kurzen Zeitraums fertigzustellen.
Nunmehr werden einzigartige Vorteile, einschließlich jeweiliger Sekundärwirkungen, der Sonde, der Armeinheit und der Bewegungseinrichtung beschrieben, zusätzlich zu den voranstehend geschilderten Vorteilen.
Da bei der Sonde das Messelement in der Basis aufgenommen ist, können Störungen verhindert werden, bei welchen das Messelement auf einen Vorsprung in der elektrischen Drehmaschine aufprallt, und weiterhin wird der zusätzliche Vorteil erzielt, dass das Messelement einfach in den Spalt eingeführt werden kann, der nur mit begrenzten Abmessungen innerhalb der elektrischen Drehmaschine vorhanden ist. Da das Messelement kreisförmig ausgebildet ist, wird ermöglicht, Messfehler weiter zu verringern, die durch unterschiedliche Andruckrichtungen gegen die Statorwicklung hervorgerufen werden könnten, und die Einrichtung zu verkleinern.
Das Messelement wird gegen die Statorwicklung durch den Einsatz der Federbälge gedrückt. Hierdurch wird ermöglicht, ordnungsgemäß die Andruckkraft durch Druckeinstellung der Pneumatikquelle einzustellen. Da der Luftweg in Verbindung mit dem rechten und linken Federbalg steht, können der rechte und der linke Federbalg mit gleicher Kraft gegen die Statorwicklung gedrückt werden, unabhängig von der Zentrumsposition der Sonde. Selbst wenn die Einführungsposition des Arms geringfügig verschoben ist, kann daher die Andruckkraft konstant gehalten werden.
Die Reaktionskraft beim Andrücken wird nicht durch den Armgliedabschnitt aufgenommen, der die Halterung bildet, sondern von der Statorwicklung an der entgegengesetzten Seite. Es kann daher praktisch jede unerwünschte Kraft oder jedes unerwünschte Moment in Querrichtung verhindert werden, die bzw. das in dem Armgliedabschnitt erzeugt wird.
Da die äußere Platte des Federbalgs der Außenform folgt, wird ermöglicht, das Messelement gleichmäßig anzudrücken, selbst bei einem gekrümmten Abschnitt der Statorwicklung.
Bei der Armeinheit kann die Betätigung des Arms, die umfasst, durch den Spalt (einen engen Raum) zwischen der Rotoreinheit und der Statoreinheit in der elektrischen Drehmaschine hindurchzugehen, und nach einer Horizontalbewegung eine festgelegte Position zu erreichen, während eine geradlinige Ausrichtung durch einen im wesentlichen vertikalen Anstieg beibehalten wird, durch einen einfachen Armantrieb mit einem Freiheitsgrad von 1 erzielt werden. Durch Änderung der Andruckposition des Arms kann die Aufstiegsposition des Armvorderendes ordnungsgemäß eingestellt werden.
Da die Reserverarmeinheit vorgesehen ist, wird ermöglicht, den Armgliedabschnitt unverändert anzutreiben, selbst wenn der Armmotor ausfällt. Selbst wenn sämtliche Antriebsquellen einschließlich des Ersatzmotors ausfallen, nach Einführen der Vorderendarmeinheit des Armgliedabschnitts in den Schlitz, ist es möglich, den Armgliedabschnitt in dem Armgehäuseabschnitt aufzunehmen, durch Betätigung von Hand, ohne die Rotoreinheit von der Statoreinheit zu entfernen, wodurch eine weitere Verbesserung der Verlässlichkeit der Einrichtung erzielt wird.
Da die vertikale Führungstür vorgesehen ist, wird ermöglicht, dem Verlauf des gekrümmten Abschnitts der Nut für die Führungsschiene zu folgen, und eine noch geringere Höhe des Armgehäuseabschnitts zu wählen, was eine weitere Verkleinerung der Armeinheit ermöglicht.
Da das Glied gestellförmig ausgebildet ist, können Kabel und dergleichen zum Anschluss von Vorrichtungen wie dem Messelement und dem Einrichtungskörper nur innerhalb von Gliedern in dem Armgliedabschnitt aufgenommen werden, ohne dass eine komplizierte Verlegung erforderlich ist.
Die Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung stellt die Vorteile zur Verfügung, dass ermöglicht wird, einfach eine Ortskurve zur Festlegung der Umfangsrichtung der Rotoreinheit innerhalb eines begrenzten Betriebsraums zu installieren, und einfach die Bewegungseinrichtung zu installieren, nur durch Verlegung des Drahts, während eine ordnungsgemäße Spannung des Andruckdrahts aufrechterhalten wird. Daher wird eine Bewegung mit frei wählbarer Ausrichtung um die Rotoreinheit herum ermöglicht. Selbst bei einer Rotoreinheit mit einem unterschiedlichen Durchmesser, etwa bei einem anderen Modell der elektrischen Drehmaschine, kann die einfache Konstruktion der Einrichtung unverändert eingesetzt werden, abhängig von der Hinzufügung eines neuen Mechanismus oder einer Änderung des Krümmungsradius des Bewegungsteils.
Da ein Eingriff zwischen der Reifenriemenscheibe und dem Zahnriemen verwendet wird, können praktisch alle derartigen Störungen wie Schlupf, Verschiebung oder Verkippung der Untersuchungseinrichtung auf der Rotoreinheit vermieden werden, wodurch die Genauigkeit der Positionierung in Umfangsrichtung der Rotoreinheit beibehalten wird. Die große Breite des Zahnriemens kann die axiale Ausrichtung der Rotoreinheit mit hoher Genauigkeit beibehalten.
Selbst bei einer Änderung der Andruckdrahtlänge kann eine Schwankung der Spannung verringert werden. Eine zu hohe oder unzureichende Spannung kann vermieden werden. Die Untersuchungseinheit kann sich stabil in Umfangsrichtung auf der zylindrischen Oberfläche der Rotoreinheit bewegen.
Nunmehr werden Anwendungsbeispiele Nr. 1 bis Nr. 5 dieser Ausführungsform nacheinander beschrieben.
1) Ein erstes Anwendungsbeispiel weist eine solche Konstruktion auf, dass eine Ausrüstung, die auf der Rotoreinheit 130 installiert werden kann, anstelle der Bewegungseinrichtung 40 vorgesehen ist, wobei die Ausrüstung beispielsweise durch einen Heberiemen gebildet wird, der in der Mitte des Zahngesperres angeordnet ist.
Bei diesem Anwendungsbeispiel wird die Armeinheit 10 auf dem oberen Abschnitt des Schutzrings 122 der Rotoreinheit 130 angebracht, und nach Schlingen des Heberiemens um die Rotoreinheit 130 herum, wird der Riemen durch das Zahngesperre festgezogen, und wird die Armeinheit 10 an dem Schutzring 122 befestigt. Die Rotoreinheit 130 wird dadurch gedreht, dass der Drehwinkel des Rotordrehmotors gesteuert wird, der in der elektrischen Drehmaschine vorhanden ist, wodurch die Armeinheit 10 an einer vorbestimmten Schlitzposition angeordnet wird.
Daher wird bei diesem Anwendungsbeispiel ermöglicht, die elektrostatische Kapazität der Statorwicklung dadurch zu messen, dass die Sonde zu der vorgegebenen Messposition geführt wird, ohne die Rotoreinheit aus der elektrischen Drehmaschine herauszuziehen, wie im voranstehend geschilderten Fall. Das Weglassen der Bewegungseinrichtung bei diesem Beispiel ermöglicht insbesondere, eine insgesamt noch einfachere Einrichtung zu erzielen.
2) Ein zweites Anwendungsbeispiel beruht auf einer Konstruktion, bei welcher die Kamera 75a und der Entfernungssensor 76 des Bewegungspositionssteuersystems 70 an strategischen Abschnitten eingesetzt werden, und die Nullpunktposition der Untersuchungseinrichtung gemäß der voranstehenden Ausführungsform in Steuerungen der erwähnten Motoren 62 und 73 eingestellt wird.
So wird beispielsweise die Position des Nullpunkts in Umfangsrichtung (siehe Richtung C in 1) der Rotoreinheit 130 als solche in der Steuerung des Umfangsmotors 62 gespeichert, durch Einstellen der Untersuchungseinrichtung von Hand auf jene Position, die der Nullpunkt werden soll, während die Bedienungsperson für die Messung dies über die Kamera 75a bestätigt, nachdem die Untersuchungseinrichtung auf der Rotoreinheit 130 montiert wurde.
Die Position des Nullpunkts in Axialrichtung (siehe Richtung A in 1) der Rotoreinheit 130 wird als solche in der Steuerung des Armgehäusemotors 73 gespeichert, durch Einstellung von Hand der Axialposition der Armeinheit 10 mit Hilfe des Axialpositionsreglers 71, während die Relativentfernung zwischen der Rotoreinheit 130 und der Statoreinheit 120 mit Hilfe des Entfernungssensors gemessen wird.
Bei diesem Anwendungsbeispiel wird daher ermöglicht, einen Nullpunkt an einer frei wählbaren Position in Umfangsrichtung und in Axialrichtung der Rotoreinheit einzustellen. Dies stellt den Vorteil zur Verfügung, eine Relativpositionsgenauigkeit in Bezug auf die Statoreinheit sicherzustellen, selbst wenn eine Positionsverschiebung des Zahnriemens auftritt, oder eine Verschiebung der Axialposition der Rotoreinheit relativ zur Statoreinheit.
3) Das dritte Anwendungsbeispiel beruht auf einer Konstruktion, bei welcher Steuerungen für die voranstehend geschilderten, einzelnen Motoren (Servomotoren) 29, 32, 62 und 71 vorgesehen sind, und diese Steuerungen vorher so eingestellt werden, dass sie den Erregungszustand der Motorwicklungen auf Grundlage der Messzeiten der Statorwicklung steuern. Genauer gesagt wird, bei diesem Beispiel, nach Positionieren der Sonde 1 durch Betätigung des Motors, die Motorwicklung in den unerregten Zustand infolge eines Steuersignals von der Steuerung eingestellt, und wird in diesem Zustand die Statorwicklung 103 gemessen. Nach der Messung verursacht ein Steuersignal von der Steuerung, dass die Motorwicklung erregt wird, und dann arbeitet der Motor.
Bei diesem Anwendungsbeispiel wird insbesondere der Vorteil zur Verfügung gestellt, dass die Auswirkungen von Rauschsignalen bei der Messung der elektrostatischen Kapazität weiter verringert werden, hervorgerufen durch die Antriebsquelle der Untersuchungseinrichtung.
4) Das vierte Anwendungsbeispiel beruht auf einer Konstruktion, bei welcher eine Relaisschaltung vorgesehen ist, welche die Verbindung der Motorsteuerung mit dem Motor ein- und ausschaltet, zusätzlich zur Konstruktion des voranstehend geschilderten dritten Anwendungsbeispiels. Genauer gesagt wird bei diesem Anwendungsbeispiel, nach. Steuern der Motorwicklung auf einen unerregten Zustand mit den Schritten wie voranstehend, die Verbindung zwischen der Steuerung und dem Motor zeitweilig durch die Betätigung der Relaisschaltung unterbrochen, was dazu führt, dass der Drehwinkel des Motors in der Steuerung (Detektorschaltung) nicht erfasst wird, und wird in diesem Zustand die Statorwicklung gemessen. Nach der Messung stellt die Relaisschaltung die Verbindung zwischen der Steuerung und dem Motor wieder her, und wird die Motorwicklung durch dieselben Schritte wie voranstehend geschildert wieder in den erregten Zustand versetzt, wodurch der Motor wieder arbeitet.
Bei diesem Anwendungsbeispiel wird daher ermöglicht, das Auftreten elektrischen Rauschens von dem Motorabschnitt zu verhindern, und weiter das Auftreten elektrischer Rauschsignale von der Detektorschaltung für den Drehwinkel des Motors zu verhindern. Hierdurch wird der Vorteil ermöglicht, die Auswirkungen des Auftretens von Rauschquellen auf den Messwert der elektrostatischen Kapazität weiter zu verringern, und hierdurch die Messgenauigkeit noch weiter zu erhöhen.
5) Das fünfte Anwendungsbeispiel weist eine Betriebsbefehlssperre (tragbare Einheit) und eine Umfangsbewegungsbegrenzungsvorrichtung auf, zusätzlich zur Armeinheit 10 und der Bewegungseinrichtung 40.
Bei diesem Anwendungsbeispiel begrenzt die Umfangsbewegungsbegrenzungsvorrichtung die Benutzung bzw. die Nichtbenutzung des Umfangsmotors 62 auf Grundlage des Aufnahmezustands der Sonde 1 in der Armeinheit 10, wenn die Bedienungsperson von Hand die Untersuchungseinrichtung bewegt, durch Umschaltung der Betriebsart auf die Handbetriebsart, die vorher in der Betriebsbefehlssperre eingestellt wurde. Im einzelnen wird, wenn die Sonde 1 nicht aufgenommen ist, durch die Betriebsbefehlssperre verhindert, dass der Umfangsmotor 62 betrieben wird, und wird der Betrieb des Motors 62 nur während der Aufnahme der Sonde 1 im Gehäuse zugelassen.
Daher wird bei diesem Anwendungsbeispiel insbesondere der Vorteil zur Verfügung gestellt, die Unzulänglichkeit auszuschalten, dass sich die Untersuchungseinrichtung in Umfangsrichtung der Rotoreinheit bewegt, wobei ihr Armgliedabschnitt in den Schlitz eingeführt ist, infolge einer Störung, und deswegen mit der elektrischen Drehmaschine zusammenstößt.
Zwar wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Glieddraht als der Armausrichtungsbeibehaltungsmechanismus eingesetzt, jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. So kann beispielsweise eine Blattfeder anstelle des Glieddrahtes vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Rückstellkraft (der Widerstand), die in Richtung entgegengesetzt zur Biegerichtung der Blattfeder erzeugt wird, die Gliedausrichtung auf einem Winkel auf der Seite halten, an welcher die Biegung begrenzt ist. Hierdurch wird, wie im voranstehenden Fall, ermöglicht, einen Betrieb des Arms zu erzielen, bei welchem der Armgliedabschnitt ansteigt, während eine geradlinige Ausrichtung beibehalten bleibt, nach dem Vorspringen der Vorderend-Gliedanordnung.
Zwar werden der Zahnriemen und die gezahnte Riemenscheibe bei der Bewegungseinrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform eingesetzt, jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. So kann beispielsweise eine Rollenkette anstelle des Zahnriemens eingesetzt werden, und können Kettenräder anstelle der gezahnten Riemenscheibe verwendet werden. Auch in diesem Fall werden dieselben Auswirkungen wie voranstehend geschildert erzielt.
Zwar wird die vorliegende Erfindung bei der vorliegenden Ausführungsform bei der Untersuchungseinrichtung für die Statorwicklung der elektrischen Drehmaschine eingesetzt, jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. So sind beispielsweise die voranstehend geschilderte Sonde, die Armeinheit und die Bewegungseinrichtung als selbständige Einrichtungen nicht nur auf den Gebieten der Energieerzeugung einsetzbar, etwa bei elektrischen Drehmaschinen, sondern auch in weitem Ausmaß in derartig unterschiedlichen Bereichen wie Untersuchungen, Versuchen und Forschung.
So ist beispielsweise die Sonde nicht nur zur Messung der elektrostatischen Kapazität verwendbar, sondern auch, soweit ein Messelement an der Seite der Federbälge anbringbar ist, bei einer Untersuchungseinrichtung, die ein Messelement einsetzt, beispielsweise bei einem Ultraschall-Messelement, das eine Ultraschallsonde verwendet.
Die Betätigung des Arms, bei welcher die Armeinheit beispielsweise in Horizontalrichtung in einen engen Spalt eingeführt wird, und dann beispielsweise plötzlich in Vertikalrichtung ansteigt, kann einfach mit einem einfachen Aufbau erreicht werden. Dies ist daher insbesondere bei einer Untersuchungseinrichtung einsetzbar, die ein Messelement verwendet, das eine Untersuchung durchführt, und den Aufbau eines Arms mit hohem Ausmaß an Freiheit misst, bei einer Anordnung, die nicht das Vorsehen eines komplizierten Antriebsmechanismus gestattet, oder in einem begrenzten Raum, beispielsweise einem engen Spalt zwischen Anordnungen.
Die Bewegungseinrichtung ist, zusätzlich zu einer Rotoreinheit, auch bei einer Untersuchungseinrichtung einsetzbar, die ein Messelement verwendet, das eine Untersuchung durchführt, während die Einrichtung in Umfangsrichtung auf der Führungsoberfläche einer zylindrischen Anordnung wie beispielsweise einem Rohr bewegt wird, auf Anordnungen, die eine derartige, zylindrische Anordnung umgeben.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 11 bis 13 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die Armeinheit gemäß der voranstehenden Ausführungsform teilweise abgeändert. Für im wesentlichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform werden die gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen verwendet, und ist insoweit die Beschreibung vereinfacht oder weggelassen.
Die in 11 gezeigte Armeinheit 10a weist eine abgeänderte Form des kurzen Gliedes 15b innerhalb der Vorderend-Gliedanordnung 11a auf, und eine geänderte Konstruktion des Armausrichtungsbeibehaltungsmechanismus 14. Sämtliche übrigen Bauteile sind im wesentlichen ebenso wie bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform.
Die kurzen Glieder 15bn (mit zugeordneten Bezugszeichen "n = 1, 2, ..., x – 1" aufeinanderfolgend von der Vorderendseite aus) werden, gesehen von der in Axialrichtung seitlichen Oberfläche des in 12 gezeigten Stiftes 17n, als Gestellteile ausgebildet, bei denen zwei Seitenplatten P1 und P1 im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet sind, und die beiden kurzen Seiten gekrümmt ausgebildet sind, in Anpassung an den Krümmungsradius der gezahnten Riemenscheibe, die später erläutert wird.
Der Armausrichtungsbeibehaltungsmechanismus 14a weist mehrere Zahnriemen 80n auf, die drehbeweglich bei mehreren äußeren und inneren kurzen Gliedern 15an und 15bn vorgesehen sind, mit Ausnahme des inneren, kurzen Gliedes 15bx am hinteren Ende in der Vorderend-Gliedanordnung 11a, anstelle der voranstehend geschilderten Gliedriemenscheibe 20, des Gliedrades 21 und einer Feder 22, wobei eine gezahnte Riemenscheibe 80a zur Begrenzung des Winkels (nachstehend als "Winkelbegrenzungsriemenscheibe" bezeichnet) an dem hintersten, kurzen Glied 15bx angebracht ist, und mehrere Zahnriemen 81n, die aufeinanderfolgend durch abwechselnde Riemen verbunden sind, zwischen benachbarten Zahnriemenscheiben 80(n + 1) und 80n einschließlich dieser Winkelbegrenzungsriemenscheibe 80a vorgesehen sind. Bei diesen Riemenscheiben weist der Außenumfang der obersten Zahnriemenscheibe 80₁ einen Vorsprung 82 auf.
Der Armausrichtungsbeibehaltungsmechanismus 14a ist weiterhin mit Anschlägen 83na und 83nb an zwei Positionen vor und hinter dem äußeren, kurzen Glied 15an versehen, und mit einem Anschlag 84, der in Berührung mit dem Vorsprung 82 der Zahnriemenscheibe 80₁ gelangen kann, in dem obersten, kurzen Glied 15B1.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 12 das Betriebsprinzip dieser Armeinheit 10a geschildert.
Infolge der Verbindung der Zahnriemenscheiben 80n, die gleiche Durchmesser aufweisen, über die Zahnriemen 81n erfolgt die Drehung sämtlicher Zahnriemenscheiben 80n immer in derselben Richtung, wird der Relativwinkel benachbarter Zahnriemenscheiben 80(n + 1) und 80n konstant gehalten. Da die Winkelbegrenzungsriemenscheibe 80a an dem hintersten, kurzen Glied 15bx befestigt ist, weisen sämtliche Zahnriemenscheiben 80n den gleichen Winkel relativ zum hintersten, kurzen Glied 15bx auf. Da sich das hinterste, kurze Glied 15bx nur auf dem horizontalen Abschnitt der Führungsschiene 25 bewegt, wird der Drehwinkel der Winkelbegrenzungsriemenscheibe 80a relativ zur Armeinheit 10a konstant.
Selbst wenn sich der Armgliedabschnitt 11 verbiegt, ist daher der Winkel sämtlicher Zahnriemenscheiben 80a konstant relativ zur Führungsschiene 25 (so zeigen beispielsweise sämtliche Dreiecksmarkierungen in 12 in dieselbe Richtung).
Als nächstes wird nachstehend der Anstiegsvorgang des Armgliedabschnitts 11 unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
Zuerst bewegt sich, wie in 13A gezeigt, der Armgliedabschnitt 11 entlang der Führungsschiene 25, und wenn sich das oberste, kurze Glied 15b1 biegt, dreht sich dieses kurze Glied 15b1 relativ zur ersten Zahnriemenscheibe 80₁ . Wenn dann der Vorsprung 82 der Zahnriemenscheibe 80₁ in Kontakt mit dem Anschlag 84 gelangt, veranlasst der Zahnriemen 81₁ das kurze Glied 15b1 dazu, sich um die Axialrichtung des Stiftes 17₁ in der Richtung K in 13A zu drehen.
Dann gelangt, wie in 13B gezeigt, wenn der Armgliedabschnitt 11 herausgedrückt wird, das oberste, kurze Glied 15b1 in Kontakt mit dem Anschlag 83_1a in dem benachbarten, kurzen Glied 15a1, so dass die geradlinige Ausrichtung der beiden kurzen Glieder 15b1 und 15a1 beibehalten bleibt. Daher veranlasst der Zahnriemen 81₂ , dass sich die benachbarten, kurzen Glieder 15b1 und 15a1 zusammen um den Stift 17₂ in Richtung L drehen.
Weiterhin nimmt, wie in 13C gezeigt, das oberste, kurze Glied 15b1 weiterhin das Moment in Richtung K in 13C unter der Einwirkung des Zahnriemens 81₁ auf, wodurch der Berührungszustand zwischen diesem kurzen Glied 15b1 und dem Anschlag 83_1a beibehalten bleibt, und die geradlinige Ausrichtung der benachbarten, kurzen Glieder 15b1 und 15a1 beibehalten wird. Wenn der Armgliedabschnitt 11 herausgedrückt wird, gelangt das kurze Glied 15a1 in Berührung mit dem Anschlag 83_1b , und bildet eine Form einer geraden Linie mit dem kurzen Glied 15b2.
Infolge einer aufeinanderfolgenden Wiederholung der voranstehenden Schritte steigen die Abschnitte der einzelnen Glieder 15an und 15bn, die gegenüber der Führungsschiene 25 vorspringen, unabhängig an, während die geradlinige Form beibehalten wird.
Durch Einstellung des Winkels der Winkelbegrenzungsriemenscheibe 80a wird ermöglicht, den zulässigen Winkel bis zum Kontakt des Vorsprungs 82 der Zahnriemen 80₁ an dem Armvorderende mit dem Anschlag 84 einzustellen, und die Neigung der geraden Linie einzustellen, die durch den Armgliedabschnitt 11 gebildet wird.
Bei dieser Ausführungsform kann daher speziell der Gliedabschnitt, der gegenüber der Führungsschiene vorspringt, ansteigen, während die geradlinige Ausrichtung beibehalten wird, und dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Anstiegswinkel des Armgliedabschnitts eingestellt werden kann.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf 14 eine dritte Ausführungsform beschrieben, die nicht von der vorliegenden Erfindung erfasst wird. Diese Ausführungsform wird dadurch erhalten, dass die Sonde bei der voranstehenden Ausführungsform abgeändert wird. Für im wesentlichen gleiche oder entsprechende Bauteile wie bei der voranstehenden Ausführungsform werden gleiche oder entsprechende Bezugszeichen verwendet, und ist die Beschreibung vereinfacht oder weggelassen.
Bei der in 14 gezeigten Untersuchungseinrichtung ist dieselbe Sonde 1 wie voranstehend an einem tragbaren Stangenteil 90 angebracht. Dieses Stangenteil 90 weist eine Stange 91 auf, welche die Sonde 1 haltert, einen Griff 92, der an der Hinterendseite der Stange 91 angeordnet ist, eine plattenförmige Positionsführung 93, die einstellbar an einer geeigneten Position in Axialrichtung der Stange 91 angebracht ist, und ein Rohr 94, das an der Hinterendseite der Stange 91 angeschlossen ist. Ein Luftweg der Sonde 1 steht in Verbindung mit einer getrennten Pneumatikschaltung (nicht gezeigt) über einen Luftweg, der in der Stange nicht gezeigt ist, und das Rohr 94. Fernbedienungsknöpfe 95 und 95 sind an geeigneten Positionen des Griffes 92 vorgesehen, und elektrisch mit der Pneumatikschaltung verbunden.
Nachstehend wird der Betriebsablauf dieser Ausführungsform insgesamt beschrieben.
Es wird angenommen, dass die Rotoreinheit 130 auf dieselbe Art und Weise wie bei dem herkömmlichen Verfahren bei Untersuchung der Statorwicklung 103 der elektrischen Drehmaschine entfernt wurde. Nach dem Entfernen wird die Axialposition der Positionsführung vorläufig eingestellt, auf Grundlage der gemessenen Position der Statorwicklung 103 (vgl. die Richtung H in der Zeichnung). Dann führt die Bedienungsperson, welche die Messung durchführt, die Sonde 1 ein, während der Griff 92 von Hand gehalten wird.
Wenn dann die Positionsführung 93 auf die Statorwicklung auftrifft, wird die Pneumatikschaltung (Versorgungsschaltung) durch Betätigung des Betätigungsknopfs 95 bei dieser Position dazu veranlasst, Luft zu dem Luftweg in der Sonde 1 durch das Rohr 94 und die Stange 91 zuzuführen, um so die Federbälge 3a und 3b auf beiden Seiten der Basis 2 zum Ausfahren zu veranlassen (vgl. die Richtung J in der Zeichnung). Dann wird mit der Messung der elektrostatischen Kapazität durch Drücken des Messelements 1a gegen die Oberfläche (Messposition) der Statorwicklung begonnen.
Nach Beendigung der Messung wird die Pneumatikschaltung (Ansaugschaltung) mit Hilfe des Betätigungsknopfes 95 dazu veranlasst, die Federbälge 3a und 3b zum Zusammenziehen zu veranlassen, über den Luftweg in umgekehrter Richtung als voranstehend geschildert.
Bei dieser Ausführungsform wird daher bei der Untersuchung, auf dieselbe Weise wie beim herkömmlichen Verfahren, die durch Entfernen der Rotoreinheit von der Statoreinheit durchgeführt wird, ermöglicht, exakt und relativ einfach das Messelement an einer Position der Statorwicklung in einer bestimmten Tiefe anzuordnen, und das Messelement gegen die Oberfläche der Statorwicklung mit einer bestimmten Kraft anzudrücken, was eine beträchtliche Verbesserung der Handhabbarkeit beim Andrücken ermöglicht.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die Messeinrichtung für die elektrostatische Kapazität der Statorwicklung gemäß der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, dass ein Datenuntersuchungsgerät an das nicht dargestellte Messinstrument des Messelements angeschlossen wird, bei zumindest einer der Ausbildungen der Einrichtung gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform. Diese Datenuntersuchungseinrichtung umfasst beispielsweise einen Personalcomputer, und führt nach Empfang von Messdaten für die elektrostatische Kapazität von dem Messinstrument des Messelements eine Untersuchung und Bewertung derartiger Messdaten durch, mittels Ausführung eines vorher eingestellten Algorithmus zur Bewertung der elektrostatischen Kapazität.
Bei dem Messverfahren, bei welchem eine derartige Einrichtung eingesetzt wird, wird die Sonde zu dem Spalt der gewünschten Statorwicklung durch Antrieb der voranstehend geschilderten Armeinheit geführt, und so positioniert. Der Zustand wird daher dadurch eingestellt, dass die Federbälge der Sonde dazu veranlasst werden, sich zusammenzuziehen, in einem Zustand, in welchem das Messelement und die Statorwicklung nicht miteinander in Berührung stehen. Die elektrostatische Kapazität der Luft zwischen den beiden Bauteilen wird in diesem Zustand ohne Berührung gemessen, mit Hilfe des Messelements, als Anfangswert in Bezug auf den Anfangszustand der Statorwicklung, und der gemessene Wert wird der Datenuntersuchungseinrichtung über das Messinstrument zugeführt.
Dann wird das Messelement in Berührung mit der Statorwicklung dadurch versetzt, dass die Federbälge der Sonde zum Ausdehnen veranlasst werden. In diesem Zustand wird die elektrostatische Kapazität gemessen, und wird der gemessene Wert der Datenuntersuchungseinrichtung über das Messinstrument des Messelements ebenso wie voranstehend geschildert zugeführt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird daher bei der Messung der elektrostatischen Kapazität der Statorwicklung die elektrostatische Kapazität im Zustand ohne Berührung zwischen dem Messelement und der Statorwicklung als Anfangswert gemessen. Hierdurch wird der Vorteil ermöglicht, den Anfangszustand vor der Messung jeder der mehreren Statorwicklungen erfassen und bewerten zu können, was die Genauigkeit und Verlässlichkeit der gemessenen Daten weiter verbessert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung bei einem automatischen Messinstrument eingesetzt, das eine Armeinheit verwendet. Allerdings ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Sie ist beispielsweise auch bei einem Handmessinstrument einsetzbar, das ein Stangenteil wie bei der dritten Ausführungsform einsetzt.
FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bei dem Messinstrument für die elektrostatische Kapazität der Statorwicklung gemäß 15 sind eine Entladungsschaltung 78 und eine Steuerung 79 zu deren Steuerung an das Messelement 1a angeschlossen, und zusätzlich zu den Ausbildungen der Einrichtung gemäß den voranstehenden Ausführungsformen (Beschreibung weggelassen) vorgesehen. Die Entladungsschaltung 78 führt einen zeitweisen Kurzschluß des Verbindungskabels zwischen dem Messelement 1a und einer Eingangsklemme zur Messung der elektrostatischen Kapazität des nicht dargestellten Messinstruments durch, nach Empfang eines Befehls, der eine Entladung anfordert, beispielsweise von der Steuerung 79, und zwar einen Kurzschluß zu einer Masseklemme.
Bei diesem Messelement wird die Entladungsschaltung 78 dadurch betätigt, dass ein Entladungsanforderungsbefehl für das Messelement 1a von der Steuerung 79 an die Entladungsschaltung 78 ausgegeben wird, vor der Ausführung der Messung der elektrostatischen Kapazität, wobei die Ladung des Messelements 1a, die bei der vorherigen Messung erfolgte, über das Verbindungskabel entladen wird.
Bei dieser Ausführungsform wird daher nach Messung der elektrostatischen Kapazität der Statorwicklung die Ladung des Messelements vor der nächsten Messung entladen. Jede von mehreren Statorwicklungen kann praktisch unter denselben Bedingungen gemessen werden, jedenfalls in Bezug auf die Ladung, wodurch die Genauigkeit der Messdaten weiter verbessert wird.
SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bei einer elektrischen Drehmaschine, deren Betriebsspannung so hoch wie etwa 20 kV ist, wird normalerweise eine Behandlung eingesetzt, um die Intensität des elektrischen Feldes der Statorwicklung zu verringern (Verhinderung einer Koronaentladung), und zwar in der Nähe des Eisenkerns. Speziell wird mit einem Abschnitt von einigen zehn mm von dem Eisenkernende entfernt eine Behandlung durchgeführt, durch welche eine Koronaentwicklung infolge eines niedrigen Widerstands verhindert wird. Wenn die elektrostatische Kapazität eines derartigen Abschnitts durchgeführt wird, bei dem eine Behandlung zur Verhinderung einer Koronaentladung infolge eines niedrigen Widerstands durchgeführt wurde, kann kaum ein exakter Wert, der bei der Untersuchung einer Statorwicklung benötigt wird, erwartet werden.
Bei der Messung der elektrostatischen Kapazität einer Statorwicklung sollte daher bei dieser Ausführungsform die Messposition nicht in dem Abschnitt liegen, der zur Verhinderung einer Koronaentladung bearbeitet wurde, sondern die Messposition sollte in dem Abschnitt liegen, der weiter außerhalb der Maschine in Bezug auf das Eisenkernende liegt, bevorzugter eine Position in der Nähe des Übergangsabschnitts von geraden zu gekrümmten Abschnitten der Statorwicklung.
Durch Auswahl einer Messposition, die nicht der Abschnitt ist, bei dem eine Koronaentladung verhindert werden soll, können mehrere Statorwicklungen praktisch unter denselben Bedingungen gemessen werden, zumindest in Bezug auf die Auswirkung der Behandlung zur Verhinderung einer Koronaentladung bei niedrigem Widerstand, wodurch der Vorteil erzielt wird, dass die Genauigkeit der Messdaten noch weiter verbessert wird.
SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
Im allgemeine leidet eine elektrische Drehmaschine unter der Erzeugung einer zu starken elektrostatischen Streukapazität, und ist in einer Umgebung angeordnet, in welcher eine elektrostatische Streukapazität hervorgerufen wird. Bei der Messung der elektrostatischen Kapazität einer Statorwicklung wäre es daher unvernünftig, die Auswirkungen der elektrostatischen Streukapazität nicht zu berücksichtigen.
Daher werden bei der vorliegenden Ausführungsform Messbedingungen für die elektrostatische Kapazität einer Statorwicklung eingesetzt, bei denen ein Messelement vorgesehen ist, das die erzeugte elektrostatische Streukapazität ausschalten kann, sowie ein Wechselspannungsmessinstrument, das eine Korrektur der Auswirkungen der elektrostatischen Streukapazität ermöglicht, die der Messleitung überlagert ist. Als Messfrequenz wird infolge der Tatsache, dass der zu messende Wert der elektrostatischen Kapazität klein ist, und eine Frequenz in der Nähe der Netzfrequenz oder einer hohen Frequenz leicht zu Schwingungen führt, diese auf die Nähe von 1 kHz mit einer kleinen, externen elektrostatischen Streukapazität eingestellt.
Da die Messbedingungen so ausgewählt werden, dass die Auswirkungen einer externen elektrostatischen Streukapazität ausgeschaltet werden, wird ermöglicht, wenn die elektrostatische Kapazität einer Statorwicklung gemessen wird, einen Messfehler zu verringern, der durch die elektrostatische Streukapazität hervorgerufen wird, und wird ermöglicht, exaktere Messergebnisse zu erzielen.
ACHTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die Messeinrichtung für die elektrostatische Kapazität bei der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Oberflächenzustandsuntersuchungssystem (nicht gezeigt) versehen, zur Untersuchung des Oberflächenzustands des Berührungsabschnitts zwischen dem Messelement und der Statorwicklung, zusätzlich zu derselben Ausbildung der Einrichtung wie bei zumindest einer der voranstehend geschilderten Ausführungsformen. Wenn die elektrostatische Kapazität dadurch gemessen wird, dass das Messelement in Berührung mit der Statorwicklung durch Ausfahren der Federbälge der Sonde versetzt wird, berechnet dieses System gleichzeitig einen Widerstandswert mit Hilfe eines nicht dargestellten Messinstruments, und bestimmt den Berührungszustand zwischen dem Messelement und der Statorwicklung unter Verwendung des gemessenen Widerstandswerts, wodurch der Oberflächenzustand des Berührungsabschnitts untersucht wird.
Wenn bei diesem System ein berechneter Widerstandswert innerhalb eines vorher eingestellten Bereiches liegt, steht das Messelement in exaktem Kontakt mit der Statorwicklung. Ist der gemessene Widerstandswert nahezu unendlich, so steht das Messelement nicht in exakter Berührung mit der Statorwicklung, so dass festgestellt wird, dass die Oberfläche der Statorwicklung Unregelmäßigkeiten enthält, oder die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein derartiger Unregelmäßigkeiten hoch ist.
Wenn bei dieser Ausführungsform die elektrostatische Kapazität einer Statorwicklung gemessen wird, wird daher ermöglicht, den Oberflächenzustand des Berührungsabschnitts festzustellen, der vor der Messung nicht durch Betrachtung erfasst werden kann, was den Vorteil mit sich bringt, eine Messung an einem Abschnitt zu vermeiden, bei dem der Zustand der Oberfläche Fehler aufweist, wodurch die Verlässlichkeit eines Messwerts weiter erhöht wird.
Als Beispiel für den Einsatz dieser Ausführungsform ermöglicht ein System, das automatisch eine gewünschte Messposition feststellt, das Messelement exakt in Berührung mit der Statorwicklung zu versetzen. Dieses System, zusätzlich zu einem Messinstrument, das den voranstehend erwähnten Widerstandswert misst, ordnet die Sonde an einer gewünschten Messposition dadurch an, dass die Armeinheit und die Bewegungseinrichtung in Reaktion auf das Ergebnis der Ermittlung dieses Widerstandswerts angetrieben werden.
Der Betriebsablauf bei diesem System erfolgt folgendermaßen. Wenn festgestellt wird, dass das Messelement nicht exakt in Berührung mit der Statorwicklung steht, werden die Federbälge der Sonde dazu veranlasst, sich zusammenzuziehen, damit das Messelement nicht in Berührung mit der Statorwicklung steht.
Die elektrostatische Kapazität und der Widerstandswert werden daher dadurch gemessen, dass die Armeinheit für jede Entfernung von mehreren Millimetern zur Seite des Statoreisenkerns oder zur entgegengesetzten Seite in Axialrichtung der Rotoreinheit bewegt wird, und dann das Messelement in Berührung mit der Statorwicklung durch Ausfahren der Federbälge der Sonde gebracht wird. Diese Vorgänge werden wiederholt, bis eine Bewegung über einige Zentimeter erfolgt. Hierbei wird der Betrieb an dem Punkt unterbrochen, wenn die gemessene elektrostatische Kapazität und der gemessene Widerstandswert innerhalb vorher eingestellter Bereiche liegen, und dann wird die Axialposition zu diesem Zeitpunkt in einem nicht dargestellten Speicher in dem System gespeichert. Dieser Vorgang deckt den Fall der Axialrichtung ab, und die Schritte sind bei der Radialrichtung der Rotoreinheit ebenso.
NEUNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die in 16 gezeigte Messeinrichtung für die elektrostatische Kapazität ist so ausgebildet, dass ein Messelement 1a aus Kupferfolie aufgebaut wird, die Kupferfolie auf eine Oberfläche des Polsters 4 aufgebracht wird, ein Schutz 80 befestigt wird, der aus Kupferfolie besteht, so dass er die äußere Oberfläche abdeckt, eine Isolierplatte 81 bereitgestellt wird, die aus einem Isoliermaterial wie beispielsweise Epoxyharz besteht, an der Rückseite dieses Schutzes 80, und das Messelement 1a durch die Isolierplatte 81 an derselben Sonde 1 wie jener, die voranstehend erwähnt wurde, angebracht wird. Die übrigen Bauteile sind im wesentlichen ebenso, wie voranstehend beschrieben.
Bei dieser Messeinrichtung, bei welcher das Messelement mit der Isolierplatte und dem Schutz versehen ist, wird ermöglicht, die elektrostatische Streukapazität abzuschirmen. Da das Polster zwischen dem Messelement und dem Schutz vorhanden ist, folgt das Messelement dem Oberflächenzustand der Statorwicklung, wodurch ermöglicht wird, das Messelement gleichmäßig gegen den gekrümmten Abschnitt anzudrücken.
ZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die in 17 dargestellte Untersuchungseinrichtung ist mit einem Positionierungssystem versehen, das eine Positionierung der Sonde 1 dadurch durchführt, dass die Breite der Wicklung in Radialrichtung der Statorwicklung 103 erfasst wird, zusätzlich zu der Sonde 1, der Armeinheit 10 und der Bewegungseinrichtung 40, wie sie voranstehend beschrieben wurden (Beschreibung weggelassen).
Dieses Positionierungssystem weist Detektorsensoren 82a und 82b für die Breite der Wicklung auf, beispielsweise optische Sensoren, die an zwei Positionen, einer oberen und einer unteren Position der Sonde 1 angebracht sind, sowie eine Steuerung (nicht gezeigt), die den Antrieb der Armeinheit 10 auf Grundlage von Information in Bezug auf die Wicklungsbreite von diesen Sensoren 82a und 82b steuert.
Der Betriebsablauf bei diesem System verläuft folgendermaßen. Wenn die Sonde 1 an der Messposition der Statorwicklung 103a angeordnet wird, wird zuerst der Armgliedabschnitt 11 der Armeinheit 10 dazu veranlasst, sich nach vorn und oben zu bewegen, gesteuert durch die Steuerung, und es wird der obere Rand der Statorwicklung 103 an der Seite des Außendurchmessers mit Hilfe eines Sensors 82 festgestellt, der an der Seite des oberen Teils der Sonde 1 vorgesehen ist. Dann wird der Armgliedabschnitt 11 dazu veranlasst, sich nach hinten und unten zu bewegen, und wird der untere Rand der Statorwicklung 103a mit Hilfe eines Sensors 82b festgestellt, der an der Seite des unteren Teils der Sonde 1 vorgesehen ist. Die Wicklungsbreite in Radialrichtung der Statorwicklung 103b an der Seite des Außendurchmessers wird in der Steuerung auf Grundlage eines entsprechenden Messsignals gespeichert, und die Sonde 1 wird dadurch positioniert, dass die Armeinheit 10 so angetrieben wird, dass das Zentrum der Breite die Messposition ist. Dieser Vorgang wird entsprechend auch für die Statorwicklung 103b an der Seite des Innendurchmessers durchgeführt.
Bei dieser Ausführungsform wird daher der Vorteil zur Verfügung gestellt, dass die Sonde exakt positioniert wird, durch Feststellung des Zentrums für jede von mehreren Statorwicklungen, wobei im übrigen dieselben Auswirkungen wie voranstehend geschildert erzielt werden.
ELFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die Untersuchungseinrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist mit einem Positionierungssystem versehen, das die Sonde in dem Spalt der Statorwicklungen auf Grundlage eines Bildes von einer Kamera (vgl. Bezugszeichen 75a in 1) erfasst, zusätzlich zu der Sonde, der Armeinheit und der Bewegungseinrichtung wie beim voranstehend geschilderten Fall (Beschreibung weggelassen). Dieses System weist einen Bildprozessor auf, der einen vorher eingestellten Bildbearbeitungsalgorithmus durchführt, durch Aufnahme eines Bildes in Bezug auf den Spalt der Statorkamera, das von der Kamera aufgenommen wird, sowie eine Steuerung, welche den Antrieb der Bewegungseinrichtung in Umfangsrichtung auf Grundlage des Ergebnisses der Verarbeitung durch diesen Bildprozessor steuert.
Dieses System nimmt ein Bild von der Kamera während der Bewegung der Bewegungseinrichtung in Umfangsrichtung auf, stellt fest, ob das aufgenommene Bild zu einem Zentrumsbild des Spaltes der Statorwicklung passt, mit welchem vorher eine Mustererkennung durchgeführt wurde, und wenn eine Übereinstimmung festgestellt wird, wird die Bewegung in Umfangsrichtung der Bewegungseinrichtung an diesem Punkt unterbrochen.
Daher wird bei dieser Ausführungsform ermöglicht, die Sonde entlang der Zentrumsposition des Spaltes der Statorwicklung einzuführen, und daher praktisch immer vermieden, dass die Sonde mit der Statorwicklung zusammenstößt.
Als Einsatzbeispiel für diese Ausführungsform kann ein Positionierungssystem verwendet werden, das auf den Schritten beruht, eine Mustererkennung eines Bildes bei dem Bild durchzuführen, das bei der vorherigen Messung aufgezeichnet wurde, und das die Bewegung in Umfangsrichtung der Bewegungseinrichtung an jenem Punkt unterbricht, an welchem diese Bilder übereinstimmen. In diesem Fall wird ermöglicht, selbst wenn dieselbe Statorwicklung mehrfach gemessen wird, jedesmal den Einführungsschlitz für die Sonde auf dieselbe Position einzustellen, was den Vorteil mit sich bringt, die Verlässlichkeit der Messdaten weiter zu verbessern.
ZWÖLFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die Untersuchungseinrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist mit einer Armeinheit versehen, einer Bewegungseinrichtung, einer Betriebsbefehlssperre (nicht gezeigt), und einer Umfangsbegrenzungsvorrichtung (nicht gezeigt), wie bei der voranstehend geschilderten, ersten Ausführungsform (dem fünften Anwendungsbeispiel).
Bei dieser Ausführungsform sollte, wenn die Bedienungsperson die Untersuchungseinrichtung von Hand bewegt, die Betriebsart auf die Handbetriebsart umgeschaltet werden, mit Hilfe der Betriebsbefehlssperre. Zu diesem Zeitpunkt begrenzt die Umfangsbewegungsbegrenzungsvorrichtung die Verwendung des Umfangsmotors in Reaktion auf den Zustand des Armgehäuses. Wenn die Sonde nicht in der Armeinheit aufgenommen ist, wird der Antrieb des Umfangsmotors durch die Betriebsbefehlssperre verhindert, und wird der Einsatz dieses Motors nur in dem Zustand zugelassen, in welchem die Sonde in der Armeinheit aufgenommen ist. Mit dieser Ausführungsform wird daher ermöglicht, das Problem zu vermeiden, dass eine Bewegung in Umfangsrichtung irrtümlich von der Bedienungsperson durchgeführt wird, wenn eine Sonde oder der Armgliedabschnitt in den Spalt der Statorwicklung eingeführt ist, und mit der Statorwicklung zusammenstößt.
DREIZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die in 18 dargestellte Untersuchungseinrichtung ist so aufgebaut, dass dieselbe Isolierung 81 und ein Schutz wie bei der voranstehenden neunten Ausführungsform vorgesehen sind, und Messelemente 1a und 1b über ein Polstermaterial 4 an den Außenoberflächen der Federbälge 3a und 3b an beiden Seiten der Sonde 1 angebracht sind, und Signalleitungen von beiden Messelementen über eine Messelementumschaltschaltung 83 an eine Steuerung 79 angeschlossen sind. Die Umschaltschaltung 83 weist Relais und dergleichen auf, und kann zwischen dem rechten und dem linken Messelement 1a bzw. 1b umschalten, in Reaktion auf einen Befehl von der Steuerung 79.
Der Betriebsablauf bei dieser Einrichtung verläuft folgendermaßen. Die Sonde 1 wird zu der Messposition bewegt, und die elektrostatische Kapazität eines Messelements 1a wird über die Umschaltschaltung 83 gemessen. Dann wird die elektrostatische Kapazität des anderen Messelements 1b mit Hilfe der Umschaltschaltung 83 gemessen. Daher kann bei dieser Ausführungsform die elektrostatische Kapazität von zwei Statorwicklungen an einer Messposition gemessen werden, was den Vorteil mit sich bringt, den Wirkungsgrad der Messung weiter zu verbessern.
VIERZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die Untersuchungseinrichtung von 19 stellt den Einsatz der vorliegenden Erfindung bei einer Handmesseinrichtung dar, bei welcher die voranstehend geschilderte Bewegungseinrichtung weggelassen ist, und ist im einzelnen mit einer Sonde 1 und einer Armeinheit 10b für deren Armantrieb versehen.
Ein bewegbarer Armgehäuseabschnitt (der im wesentlichen dasselbe Gehäuse 24b wie bei der voranstehenden Ausführungsform aufweist, eine Führungsschiene 25b und ein vertikale Führungstür 34b) 210 ist in der Armeinheit 10b vorgesehen. Der Abschnitt 210 wird dazu eingesetzt, im wesentlichen dieselbe Gliedanordnung 11a wie die voranstehend geschilderte Vorderend-Gliedanordnung aufzunehmen, zusammen mit einer Sonde 1, und deren Armantrieb zu führen, wobei eine Axialeinstellvorrichtung 211 vorgesehen ist, die eine Mutter verwendet, welche die Position der Sonde 1 in Axialrichtung relativ zur Statorwicklung 103 einstellen kann, und die auf der Vorderendseite des Armgehäuseabschnitts 210 angeordnet ist, sowie eine Radialeinstellvorrichtung 212, die mit dem hinteren Ende der Gliedanordnung 11a verbunden ist, und die Radialrichtung der Sonde 1 relativ zur Statorwicklung 103 einstellen kann.
Der Betriebsablauf bei dieser Einrichtung erfolgt folgendermaßen. Zuerst wird die Mutter 213 der Axialeinstellvorrichtung 211 eingestellt, wobei die Position eines Radialanschlages, der nicht dargestellt ist, in dem Armgehäuseabschnitt 210 vorher zu den Radialmesspositionen der Statorwicklungen in zwei Stufen 103a und 103b ausgerichtet wird. Dann wird der Armgehäuseabschnitt 210 auf der Rotoreinheit 130 angeordnet, die mit einem Schutzblech (nicht gezeigt) abgedeckt ist, und wird die Axialeinstellvorrichtung 211 an der Vorderendseite gegen einen Anschlag 214 an der Seite des Statoreisenkerns gedrückt, um die Axialposition des Armgehäuseabschnitts 210 festzulegen (vgl. den Pfeil a1 in der Zeichnung).
Dann wird in einem Zustand, in welchem der Armgehäuseabschnitt 210 von Hand gehalten wird, die Radialeinstellvorrichtung 212 von Hand druckbeaufschlagt (vgl. den Pfeil a2 in der Zeichnung), bis zur Position des Radialanschlags, wodurch die Gliedanordnung 11a zur Bewegung entlang der Führungsschiene 25b veranlasst wird. Die Sonde 1 wird an ihrer Vorderendseite zu den radialen Messpositionen der aus zwei Stufen bestehenden Statorwicklungen 103a und 103b geführt (vgl. den Pfeil a3 in der Zeichnung). Dann werden die Federbälge zum Ausfahren veranlasst, durch Einsatz eines Pneumatikdrucks in der Sonde 1, und wird das Messelement 1a in Berührung mit der Statorwicklung 103 zur Messung der elektrostatischen Kapazität versetzt.
Nach Beendigung dieser Messung werden die Federbälge zum Zusammenziehen veranlasst, durch Ansaugen von Luft in der Sonde 1, und wird die Sonde in dem Armgehäuseabschnitt 210 aufgenommen, durch Ziehen der Radialeinstellvorrichtung zurück in die Ausgangslage. Der Armgehäuseabschnitt 210 wird nach außerhalb des Generators transportiert, und der Armgehäuseabschnitt 210 wird dazu veranlasst, sich zur Umfangsposition der Rotoreinheit 130 zu bewegen, wobei er aus den Statorwicklungen 103a und 103b an den Seiten heraussieht, bei denen der nächste Messdurchgang durchgeführt werden soll. Dann werden dieselben Schritte wie voranstehend geschildert durchgeführt, und dann werden sämtliche Statorwicklungen 103 dadurch gemessen, dass diese Schritte aufeinanderfolgend für den gesamten Umfang wiederholt werden.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Statorwicklung untersucht wird, ohne dass die Rotoreinheit aus der Statoreinheit herausgezogen wurde, wird ermöglicht, exakt und einfach das Messelement an einem Spalt zwischen den Statorwicklungen anzuordnen, und in einer bestimmten Tiefe der Statorwicklung, und in derselben Position in einer bestimmten Entfernung gegenüber dem Eisenkernabschnitt, was eine erhebliche Verbesserung der Handhabbarkeit bei der Messung ermöglicht.
FÜNFZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die in 20 gezeigte Untersuchungseinrichtung ist mit einer Sonde 1 und einer Armeinheit 10c versehen, sowie mit einem Haltemechanismus 310, der in Umfangsrichtung beweglich die Armeinheit 10c durch einen Ausnehmungsraum zwischen einem Schutzring 122 haltert, der eine Drehwelle 123 und eine Kühlgebläseanbringungsplatte (Flansch) 220 haltert.
Ein Armgehäuseabschnitt 210, an dem eine Gliedanordnung 12a ähnlich jener wie bei der vierzehnten Ausführungsform angebracht ist, und ein Luftzylindermechanismus 250 (Armantriebsmechanismus) für den Antrieb des Arms der Gliedanordnung 11a sind in der Armeinheit 10c vorgesehen. Der Armgehäuseabschnitt 210 ist mit einer Radialeinstellvorrichtung 212a am hinteren Ende der Gliedanordnung 209 versehen, und in zwei Stufen einstellbare Anschläge 248a und 248b reagieren auf die Messposition in Radialrichtung der zweistufigen Statorwicklungen 103a und 103b als entsprechende Anschläge.
Der Luftzylindermechanismus 250 weist ein Gehäuse 251 auf, das an dem Hinterende des Armgehäuseabschnitts 210 angebracht ist. Ein Luftzylinder 252 ist in diesem Gehäuse 251 angeordnet, und dessen Kolben 253 ist mit der Radialeinstellvorrichtung 212a verbunden. Dieser Luftzylindermechanismus 250 führt Luft in den Luftzylinder 252 zu, durch Betätigung eines Luftzylinderschalter 255 eines Betätigungsabschnitts 254, der an der Hinterendseite des Gehäuses 251 vorgesehen ist, und beginnt mit dem Armantrieb der Gliedanordnung 11a dadurch, dass die Radialeinstellvorrichtung 212a zur Vorwärtsbewegung durch den Hub des Kolbens veranlasst wird. An dem Punkt, an welchem die Radialeinstellvorrichtung 212 in Berührung mit den in zwei Stufen einstellbaren Anschlägen 248a und 248b gelangt, wird der Armantrieb der Gliedanordnung 11a unterbrochen.
Der Haltemechanismus 310 weist eine vordere/hintere Einstelleinheit 311 auf, die an dem Gehäuse 251 des Luftzylindermechanismus 250 angebracht ist, und insgesamt eine Feineinstellung durchführt, sowie zwei Rollen in Querrichtung, welche die entgegengesetzten Oberflächen des Schutzrings 122 und des Flansches 220 als Paar von Rollenablaufoberflächen haltern, beweglich in Umfangsrichtung, wobei eine ortsfeste Rolle 312 in Querrichtung auf dem Schutzring 122 und eine bewegliche Rolle 312 in Querrichtung an der Seite der Welle 220 vorgesehen ist. Die Armeinheit 10 wird dadurch gehaltert, dass die bewegliche Querrolle 313 relativ zur ortsfesten Querrolle 312 zwischen dem Schutzring 122 und dem Flansch 220 bewegt wird, so dass die bewegliche Querrolle 313 sich in Axialrichtung bewegt, wobei die axiale Ausgangsposition der Armeinheit 10 mit Hilfe der beiden Querrollen 312 und 313 und der vorderen/hinteren Einstelleinheit 311 festgelegt wird.
Dieser Haltemechanismus 310 weist einen Riemen 314 auf, um zu verhindern, dass die Armeinheit herunterfällt, der so ausgebildet ist, dass er in Umfangsrichtung herumgeschlungen werden kann, durch Vorspringen in Axialrichtung auf der Seite der Drehwelle 123 auf der Endoberfläche des Schutzrings 122, sowie eine Umfangsrolle 315, die drehbeweglich an der vorderen/hinteren Einstelleinheit 311 angebracht ist, wobei die Seiten der Drehwelle 123 als die Rollenbewegungsoberfläche dienen. Diese Bauteile 314 und 315 verhindern ein Herunterfallen der Armeinheit 10, und erleichtern deren Bewegung in Umfangsrichtung.
Als nächstes wird der Betriebsablauf bei dieser Ausführungsform insgesamt beschrieben.
Zuerst werden die Positionen der zweistufigen, einstellbaren Anschläge 248a und 248b vorher zu den Messpositionen der zweistufigen Statorwicklungen 103a und 103b ausgerichtet. Dann wird der Armgehäuseabschnitt 210 auf der Rotoreinheit (Schutzring 122) 130 angeordnet, um welche eine ausgehärtete Schicht (nicht gezeigt) herumgeschlungen ist. Der Luftzylinder 252 wird in Bezug auf seinen Kolben durch Betätigung des Luftzylinderschalters 255 angetrieben, und dadurch angehalten, dass er gegen den einstellbaren Anschlag 248a an der Hinterendseite angedrückt wird, wodurch die Sonde 1 zu einer radialen Messposition der Statorwicklung 103b auf der Innendurchmesserseite geführt wird. Ein Öffnungs/Schließschalter 256 für die Sonde, der in dem Betätigungsabschnitt 254 vorgesehen ist, wird druckbeaufschlagt, um eine Aufweitung durch Einsatz von Pneumatikdruck in der Sonde 1 hervorzurufen, wodurch die Messung der elektrostatischen Kapazität auf dieselbe Art und Weise wie voranstehend geschildert durchgeführt wird.
Nach Beendigung der Messung der elektrostatischen Kapazität der Statorwicklung 103b auf der Innendurchmesserseite wird die Sonde 1 zum Zusammenziehen durch Betätigung des Schalters 255 veranlasst. Durch Betätigung des Luftzylinders 252, nämlich durch erneute Betätigung des Luftzylinderschalters 256, und Drücken des Zylinders zum einstellbaren Anschlag 248b auf der Vorderendseite, wird dann die Sonde 1 der Messposition der Statorwicklung 103a auf der Außendurchmesserseite zugeführt. Dann wird die elektrostatische Kapazität dadurch gemessen, dass infolge der Betätigung des Schalters 256 wie im voranstehend geschilderten Fall ein Pneumatikdruck erzeugt wird. Wenn dies beendet ist, wird die Sonde 1 zum Einfahren veranlasst, und in dem Armgehäuseabschnitt 210 aufgenommen, wodurch ein Messdurchlauf für einen Schlitz beendet ist. Dann wird die Armeinheit 10 von Hand in Umfangsrichtung über eine Umfangsrolle 315 bewegt, und wird der Armgehäuseabschnitt 210 von Hand zu den Schlitzen über den gesamten Umfang zur Messung geführt.
Wenn bei dieser Ausführungsform eine Statorwicklung untersucht wird, ohne die Rotoreinheit aus der Statoreinheit herauszuziehen, wird ermöglicht, exakt und einfach das Messelement in einer bestimmten Tiefe der Statorwicklung in einem vorbestimmten Spalt der Statorwicklung in derselben Position in einer bestimmten Entfernung gegenüber dem Eisenkernende anzuordnen, was eine erhebliche Verbesserung der Handhabbarkeit bei der Messung ermöglicht.
SECHZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 21 und 23 eine sechzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die in 21 gezeigte Untersuchungseinrichtung ist mit einer Sonde 1 und einer Armeinheit 10d versehen. Wie in 22 gezeigt, weist die Sonde 1 kreisförmige Federbälge 3a und 3b in zwei Stufen auf, die an den beiden Seiten angeordnet sind, mit einer Basis 2 dazwischen. Ein Antischlupfmaterial 5 ist über ein Polster 4a an den Außenseiten der zweistufigen Federbälge 3a und 3a angebracht, und ein Messelement 1a ist über ein Polster 4b an den Außenseiten eines anderen der zweistufigen Federbälge 3b und 3b angebracht. Die Sonde insgesamt ist ovalförmig ausgebildet, was eine weitere Erweiterung der Berührungsfläche ermöglicht, ohne ein Vorspringen gegenüber der Statorwicklung.
Bei dieser Untersuchungseinrichtung sind verschiedene Bauteile zu dem Zweck hinzugefügt, ein glattes Führen der Sonde 1 zur Statorwicklung 103 und deren Positionierung zu ermöglichen, zusätzlich zum Einsatz der ovalen Sonde des Typs mit mehreren Federbälgen. So ist beispielsweise die Sonde 1, wie in 23 gezeigt, mit Sondenschützen 218 versehen, um eine Beschädigung infolge von Berührung an den beiden Enden in Axialrichtung der Basis 2 zu verhindern, mit einer horizontalen Führung 215 zur Befestigung der Sonde 1 an einem vorbestimmten Winkel an der Messposition zwischen den Statorwicklungen 103, einem Sondenrad 216 zum Verringern des Widerstands nach dem Zuführen der Sonde, das am Vorderende der Sonde 1 angeordnet ist, und mit einem Glieddraht 21, der dazu dient, durch eine nicht dargestellte Feder eine Spannung hervorzurufen, um die Sonde 1 in einer bestimmten Richtung zu führen.
Die Armeinheit 10d weist einen Armgehäuseabschnitt 210 zur Aufnahme einer Gliedanordnung 11a auf, die ähnlich der voranstehend beschriebenen Vorderend-Gliedanordnung ist, zusammen mit einer Sonde a, und zur Sicherstellung deren glatten Vorschubs, und einen Armantriebsmechanismus, bei dem ein Armgehäusemotor 29 vorgesehen ist, um einen Armantrieb der Gliedanordnung 11a für diesen Armgehäuseabschnitt 210 durchzuführen. Ein Gehäuse 24b des Armgehäuseabschnitts 210 weist eine Größe auf, die es ermöglicht, dass es in einem Spalt zwischen einem Nasenring 219, der das Ende der Statorwicklung 103 befestigt, und einer Rotoreinheit 130 angeordnet werden kann. Eine Führungsschiene 25b, die ähnlich jener im voranstehend geschilderten Fall ist, eine Vertikalführungstür 34b und ein Führungsrad 217 zum Verringern des Widerstands nach dem Zustellen der Sonde zum Vorderende der Vertikalführungstür 34b sind an dem Gehäuse 24b angebracht.
Als nächstes wird nachstehend der Betrieb dieser Ausführungsform insgesamt geschildert.
Zuerst wird die Sonde 1 von der Vertikalführungstür 34b aus herausgeführt, während die Gliedanordnung 11a entlang der Führungsschiene 25b durch den Antrieb des Armgehäusemotors 29 bewegt wird. Dies wird glatt mit einem Führungsrad 217 und einem Sondenrad 216 erreicht.
Die Sonde 1 empfängt die Spannung eines Glieddrahtes 21 nach dem Durchgang durch die Vertikalführungstür 34b, und dreht sich um die Verbindungswelle mit der Gliedanordnung 11a, und hört mit der Drehung an jenem Punkt auf, an welchem eine Horizontalführung 215 in Berührung mit der unteren Oberfläche der Gliedanordnung 11a gelangt. Die Anschlagposition der Sonde 1 ist ein Punkt, an welchem die Basisachse der Sonde 1 eine Richtung im wesentlichen im rechten Winkel zur Armachse der Gliedanordnung 11a entspricht, also einer Richtung parallel zur Axialrichtung der Statorwicklung 103a.
Die Sonde 1 wird vorgestellt, während die horizontale Ausrichtung beibehalten wird, und wird durch einen Sondenschutz 218 geschützt, so dass sie so geführt wird, dass sie keine Beschädigung infolge Berührung mit der Statorwicklung 103 erleidet, und wird an der Messposition angeordnet.
Dann wird die elektrostatische Kapazität durch die Sonde 1 gemessen. An diesem Punkt erweitern sich die zweistufigen Federbälge 3a und 3b, die kreisförmig sind, praktisch gleichförmig, und versetzen das ovale Messelement 1a in Berührung mit der Statorwicklung 103, um mit der Messung zu beginnen. Nach Beendigung der Messung wird die Sonde 1 in dem Armgehäuseabschnitt 210 aufgenommen. Diese Aufnahme der Sonde im Gehäuse wird glatt mit Hilfe eines Führungsrades 217 und eines Sondenrades 216 erzielt, wie beim Ausfahren der Sonde.
Bei dieser Ausführungsform weist daher das Messelement größere Abmessungen mit Ovalform auf, um so eine größere Berührungsfläche zu erzielen, ohne eine Lösung von der Statorwicklung. Hierdurch wird daher ermöglicht, den Messbezugswert zu vergrößern, um Faktoren, die einen Messfehler hervorrufen, wie beispielsweise Rauschen zu minimieren, wodurch die Messgenauigkeit weiter verbessert wird. Bei der Konstruktion gemäß dieser Ausführungsform wird die Sonde in horizontaler Ausrichtung relativ zur Herauffahrausrichtung des Arms gehalten. Die Sonde kann daher parallel zur oberen bzw. unteren Statorwicklung geführt werden, was dazu führt, dass die Handhabbarkeit bei der Messung wesentlich verbessert werden kann.
Da mehrere kreisförmige Federbälge vereinigt vorgesehen sind, ist der weitere Vorteil vorhanden, dass ein gleichförmiger Pneumatikdruck auf die Federbälge einwirkt, und eine stabile Aufweitung des Messelements sichergestellt wird, verglichen zum Fall mit einem einzigen Federbalg.
SIEBZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Nachstehend wird eine siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 24 und 25 beschrieben.
Die in 24 dargestellte Messeinrichtung für die elektrostatische Kapazität ist mit einer Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung (Zylinderspurmesseinrichtung) 40a versehen, die an einem Flansch 220 für ein Kühlgebläse zum Kühlen einer Statorwicklung 103 oder einer Rotoreinheit 130 angebracht werden kann.
Diese Bewegungseinrichtung 40a weist eine zylindrische Führungsbasis 221 auf, die an der radialen Außenseite eines Flansches 220 angebracht ist, eine streifenförmige Spurführung 228, die durch die Basis 221 gehaltert und befestigt wird, über eine Spurbefestigungsvorrichtung, in einem Zustand, in welchem sie um die Außenoberfläche (obere Oberfläche) in Radialrichtung der Basis 221 herumgeschlungen ist, und ein Bewegungsteil 240, das eine Armeinheit 10 entlang einer Umfangsspur der Rotoreinheit 130 bewegt, befestigt durch die Spurführung 228.
Die Spurbasis 221 ist so ausgebildet, dass sie auch mit einem verformten Kühlgebläseflansch fertig werden kann, der eine unterschiedliche Außenform aufweist, durch Einstellung einer Umfangseinstellvorrichtung 231, die einen Stiftverbindungsmechanismus verwendet, und über mehrere Gebläsebefestigungslöcher 220a an der Axialseite des Flansches 220 mit Hilfe mehrerer Gebläsebolzen 222 angebracht ist.
Das Bewegungsteil 240 weist einen Körper 57a auf, der im wesentlichen identisch zu dem voranstehend erwähnten Bewegungseinrichtungskörper 57 ist. Antriebsräder 224 ... 224 sind auf diesem Körper 57a vorgesehen, und angetriebene Räder 225 ... 225 sind über ein festes Glied oder ein Gleitglied 227 an entgegengesetzten Positionen verbunden, mit der Spurführung 228 dazwischen. Das Gleitglied 227 ist diagonal zum festen Glied 226 angeordnet, und kann angebracht werden, während das Bewegungsteil 240 von der Spurführung 228 aufgenommen wird. Eine Spannvorrichtung 229 zur Erzeugung von Reibungskraft durch Heraufziehen der Räder 224 auf die Seite der Spurführung 228 ist zwischen dem Körper 57a und den angetriebenen Rädern 225 vorgesehen.
Wenn dieses Bewegungsteil 40a auf der Rotoreinheit 130 angebracht wird, wird die Spurführung 221 zuerst am Gesamtumfang des Kühlgebläseflansches 220 durch Einstellung des Stiftverbindungsmechanismus angebracht. Die Spurführung 228 wird um die obere Oberfläche der Basis 221 herumgeschlungen. Dann wird das Bewegungsteil 240 auf der Spurführung 28 an einer Position angeordnet, an welcher das Gleitglied 227 aufgenommen wurde. Es ist dann ausreichend, auf die Spannvorrichtung 229 durch Einführen des Gleitgliedes 227 einzuwirken.
Bei dieser Ausführungsform wird daher ermöglicht, eine Messung am gesamten Umfang durchzuführen, durch Befestigung der Spurführung auf den Kühlgebläseflansch, wodurch die Handhabbarkeit in Bezug auf die Messung wesentlich verbessert wird.
ACHTZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Nunmehr wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 26 und 27 eine achtzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die in den 26 und 27 gezeigte Untersuchungseinrichtung ist eine Messeinrichtung zum Messen eines engen Abschnitts von Hand, die tragbar ist, und verwendet wird, wenn eine Statorwicklung 103 so untersucht wird, dass eine Rotoreinheit 130 entfernt wird, wie bei der voranstehend geschilderten, dritten Ausführungsform, und weist eine Sonde 1 auf, die im wesentlichen kreisförmig ist, an welcher ein Messelement über einen ausfahrbaren Federbalg angebracht ist, sowie eine tragbare Universalstange 90, welche die Sonde 1 haltert.
Ein Sondenschutz 218 zum Verhindern einer Beschädigung durch Berührung oder dergleichen, was beim Einführen in die Statorwicklung 103 auftreten kann, ist am Rand der Sonde 1 vorgesehen. Umfangspositionierungsvorrichtungen 205 und 205, die durch Muttern und Bolzen gebildet werden, die mehrere freie Oberflächen aufweisen, sind an zwei Punkten am Rand der Sonde 1 angebracht. Diese Positionierungsvorrichtung 205 hält eine konstante Entfernung in Umfangsrichtung aufrecht, durch Andrücken einer ihrer freien Oberflächen gegen die Seite der Statorwicklung 103, und führt eine Positionierung in Umfangsrichtung dadurch durch, dass sie dem gekrümmten Abschnitt der Wicklung 103 folgt.
Eine Einstellmutter 206 zur frei wählbaren Einstellung der Länge, eine Axialpositionierungsvorrichtung 203, und eine Radialpositionierungsvorrichtung 204 an der Seite der Sonde 1 (das Bezugszeichen 201 in der Zeichnung bezeichnet das Polster), ein Betätigungsknopf 95 zur Durchführung eines Vorgangs in Bezug auf das Ausfahren und Zusammenziehen der Sonde 1, sowie entsprechende Anzeigen 291a und 291b an der Griffseite sind auf der Universalstange 90 vorgesehen.
Der Betriebsablauf dieser Ausführungsform insgesamt wird nachstehend beschrieben.
Zuerst werden die Einstellmutter 206 und die verschiedenen Positionierungsvorrichtung 203 bis 205 eingestellt, vor dem Einführen der Sonde 1 in die Statorwicklung 103, in Reaktion auf eine gewünschte Messposition der Statorwicklung 103. So wird beispielsweise die Länge des Stangenteils 90 mit Hilfe der Einstellmutter 206 in Reaktion auf die Abmessungen der Statorwicklung 103 eingestellt; die eingestellte Größe der Axialpositionierungsvorrichtung beruht auf jener der Eisenkernhalterung 300; die eingestellte Entfernung der Radialpositionierungsvorrichtung 204 beruht auf der Position des Endes der Statorwicklung 103 in einem Zustand, in welchem das Stangenteil gehaltert wird, das mit der Axialpositionierungsvorrichtung 203 verbunden werden soll; und die eingestellte Position der Umfangspositionierungsvorrichtung 205 wird zur Messposition zwischen den Statorwicklungen 103 ausgerichtet.
Die Sonde 1 wird so eingefahren, dass der Betätigungsknopf 95 betätigt wird, und in den Spalt der Statorwicklungen 103 eingeführt. Da der Sondenschutz 218 verhindert, dass ein Zusammenstoß mit den Statorwicklungen 103 erfolgt, wird das Einführen der Sonde glatt erzielt, und ist beendet, wenn die Positionierungsvorrichtungen 203 bis 205 in Berührung mit der Statorwicklungen 103 gelangen.
Sobald die Sonde 1 positioniert ist, wird die Sonde 1 dazu veranlasst, auszufahren, durch Betätigung des Betätigungsknopfes 95. Nach Bestätigung, dass ein vorbestimmter Druck erreicht wurde, durch eine Farbänderung bei den Anzeigen 291a und 291b, wird mit der Messung der elektrostatischen Kapazität begonnen. Nach Beendigung dieser Messung wird der Betätigungsknopf 95 erneut gedrückt, um das Einfahren der Sonde 1 zu bewirken, und dann werden diese Operationen für die übrigen Statorwicklungen 103 durchgeführt.
Bei dieser Ausführungsform wird daher ermöglicht, selbst wenn die Untersuchung so durchgeführt wird, dass die Rotoreinheit aus der Statoreinheit herausgezogen wird, exakt und einfach das Messelement in einer bestimmten Tiefe der Statorwicklungen anzuordnen, in derselben Position in einer bestimmten Entfernung gegenüber den Statorwicklungen und dem Eisenkernende, wodurch der Betriebswirkungsgrad weiter verbessert wird.
Zwar wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine kreisförmige Sonde verwendet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. So kann beispielsweise ein ovale Sonde (im wesentlichen kreisförmig) eingesetzt werden, wie bei der voranstehend geschilderten sechzehnten Ausführungsform. In diesem Fall ermöglicht die Kombination mehrerer Stufen aus kreisförmigen Federbälgen die Erzielung einer noch größeren Berührungsfläche des Messelements mit den Statorwicklungen, und wird der Vorteil ermöglicht, die Messgenauigkeit noch weiter zu verbessern, durch Verringerung der Auswirkungen von Faktoren, die einen Messfehler hervorrufen, beispielsweise Rauschen, mit einem höheren Bezugswert für die Messung.
NEUNZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die in 28 gezeigte Untersuchungseinrichtung ist eine tragbare Messeinrichtung für enge Abschnitte für eine Messung von Hand, und weist eine Sonde 1 auf, und eine tragbare Messstange (Stangenteil) 90, welches die Sonde haltert. Die Sonde 1 ist so angebracht, dass sie nach vorn und hinten und nach rechts und links verschwenkt werden kann, über einen kugelförmigen Vorsprung (Sondenanbringungsabschnitt) 90a zur Verbindung, der am Vorderende der Messstange 90 vorgesehen ist.
Die Sonde 1 ist so aufgebaut, dass das Messelement 1a aus Kupferfolie 200a hergestellt wird, dieses auf eine Oberfläche eines Polstermaterials 201 aufgebracht wird, eine Isolierplatte 202 auf der anderen Oberfläche des Polstermaterials 201 über eine Erdungskupferfolie 200b angebracht wird, und eine kugelförmige Ausnehmung 202a hergestellt wird, die mit dem kugelförmigen Vorsprung 90a in Eingriff gebracht werden kann, um eine Verbindungsstelle in der Platte 202 zu erzeugen.
Bei dieser Ausführungsform ist daher die Sonde verschwenkbar an dem Vorderende der Messstange angebracht, und wird ermöglicht, die Sonde exakter mit der Statorwicklung in Berührung zu bringen, ohne Einschränkung durch die Position (Ausrichtung) der Messstange. Das Polstermaterial stellt weitere Vorteile zur Verfügung, nämlich das Messelement in enge Berührung zu bringen, so dass es der Oberfläche der Statorwicklung folgt. Dieser Effekt kann maximal sein, wenn das Messelement in einen Ort geführt wird, an welchem Statorwicklungen und dergleichen eine komplizierte Form aufweisen, und es in Berührung mit den Statorwicklungen gebracht wird.

Claims

Untersuchungseinrichtung zur Untersuchung der Leistung einer Anordnung an einer darin angeordneten Messposition über einen Spalt, der in der Anordnung vorgesehen ist, wobei die Untersuchungseinrichtung aufweist: ein Messelement (1a) zur Messung von Daten, die der Leistung der Anordnung zugeordnet sind; eine Armeinheit (10) zum Haltern des Messelements (1a); und eine Vorrichtung zum Einführen des Messelements (1a), das durch die Armeinheit (10) gehaltert wird, durch den Spalt entlang der Armaxialrichtung der Armeinheit durch einen kontinuierlichen Vorgang, wodurch das Messelement auf die Messposition (P) eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Armeinheit (10) eine Armgliedanordnung ist, die durch Verbinden mehrerer Glieder (15a, 15b, 19) in der Axialrichtung der Armeinheit (10) gebildet wird.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Einführungsvorrichtung aufweist ein Bewegungselement (42) für die Armeinheit (10), das dazu dient, die Armgliedanordnung zur Bewegung in dem Spalt zu veranlassen, und in einem Winkel vorzuspringen, der zu der Messposition (P) hinweist, relativ zur Bewegungsrichtung, während die Bewegung der Gliedanordnung der Armeinheit (10) veranlasst wird, und ein Armeinheits-Ausrichtungsbeibehaltungselement (14), das dazu dient, eine geradlinige Ausrichtung der Gliedanordnung der Armeinheit (10) beizubehalten, die durch das Armbewegungselement (42) zum Vorspringen veranlasst wird.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Bewegungselement (42) für die Armeinheit (10) eine Führung (25) aufweist, um die Bewegung und das Vorspringen der Armgliedanordnung zu führen, sowie einen Antriebsmechanismus (13) zum Antrieb der Armgliedanordnung entlang der Führung (25).
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 3, bei welcher der Antriebsmechanismus ein Gleitmechanismus (36) zur Gleitbewegung der Anordnung der Armeinheit (10) in Axialrichtung der Armeinheit ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Gleitmechanismus (36) ein Vorschubspindelmechanismus (27) ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher zwei benachbarte Glieder (15) der Armeinheitsgliedanordnung (10) zwischen einem Winkel, der von der geradlinigen Armausrichtung abhängt, und einem vorbestimmten Winkel verschwenkbar sind, der zu einer Seite der geradlinigen Armausrichtung hin begrenzt ist, gegeneinander um ein Verbindungszentrum des anderen Gliedes.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Armausrichtungsbeibehaltungselement (14) aufweist ein kabelartiges Teil (21), das an einem Glied an der Vorderendseite der Glieder über eine Seite jeder von Verbindungswellen der Glieder an einem Ende des kabelartigen Teils angebracht ist, ein elastisches Teil (22), das mit dem anderen Ende des kabelartigen Teils (21) verbunden ist, wobei das elastische Teil (22) an einem Glied (19) an der Hinterendseite der Glieder befestigt ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Armausrichtungsbeibehaltungselement eine Blattfeder aufweist, die an einem Glied an der Vorderendseite an einem Ende der Blattfeder befestigt ist, und an einem Glied an der Hinterendseite der Glieder über eine Seite jeder von deren Verbindungswellen an dem anderen Ende der Blattfeder befestigt ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Armausrichtungsbeibehaltungselement aufweist mehrere Zahnriemenscheiben (80n), die drehbar mit jedem der Armglieder (15an) verbunden sind, um einen Drehwinkel einer Riemenscheibe an der Hinterendseite der Riemenscheiben zu begrenzen, und einen Drehwinkel einer Riemenscheibe an der Vorderendseite der Riemenscheibe auf einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf das Glied an der Vorderendseite zu begrenzen, und mehrere Zahnriemen (81n), die jeweils zwei benachbarte Riemenscheiben der Riemenscheiben verbinden.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher jedes der Glieder (15a, 15b) ein Gestell bildet.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Anordnung eine elektrische Drehmaschine ist, welche aufweist einen Rotorkörper (130) mit zylindrischem Aufbau, und einen Statorkörper, der einen Außenumfangsschnitt des Rotorkörpers (130) berührungslos abdeckt, wobei der Statorkörper eine Statorwicklung aufweist, die mit einer Isolierung versehen ist, und radial außerhalb des Rotorkörpers angeordnet ist, sowie einen Statorkern, der die Statorwicklung haltert, wobei der Spalt zwischen dem Rotorkörper (130) und dem Statorkörper (103a, 103b) angeordnet ist, die Messposition (P) auf der Statorwicklung angeordnet ist, die Armeinheit (10) so an dem Rotorkörper (130) angebracht ist, dass die Axialrichtung des Arms zur Axialrichtung des Rotorkörpers (130) wird, und das Messelement ein Element zur Messung der Leistung des Stators (103a; 103b) der elektrischen Drehmaschine als die Daten ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 11, welche weiterhin eine Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung (40) aufweist, um das Messelement, das durch den Armkörper gehaltert wird, zur freien Bewegung in Umfangsrichtung des Rotorkörpers veranlassen.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung (40) aufweist ein Riementeil, das einen Zahnriemen (44) aufweist, der in Umfangsrichtung des Rotorkörpers (130) anbringbar ist, eine Riemenscheibe, die mit dem Zahnriemen (44) im Eingriff steht, einen Antrieb, der die Riemenscheibe zur Drehbewegung veranlasst, und ein kabelartiges Teil (50), das in Umfangsrichtung anbringbar ist, wobei das kabelartige Teil (50) abnehmbar so um den Rotorkörper geschlungen ist, dass es den Antrieb gegen das Riementeil drückt, und die Armeinheit (10) an dem Antrieb angebracht ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 13, bei welcher das Zahnriementeil (44) einen Heberiemen (46) und eine Hebevorrichtung aufweist, welche den Riemen (46) anheben kann, wobei der Heberiemen an beiden Enden des Zahnriemens (44) angebracht ist, und der Riemen durch die Hebevorrichtung gehoben wird, wodurch der Zahnriemen (44) angehoben und auf dem Rotor (130) befestigt werden kann.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 14, bei welcher der Riemen (44) an einem Ende des kabelartigen Teils (50) angebracht ist, und die Hebevorrichtung an dem anderen Ende des kabelartigen Teils angebracht ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 14, bei welcher das kabelartige Teil mit einem Spannungsregler (51) versehen ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung (40) aufweist eine Rollenkette, die abnehmbar in Umfangsrichtung des Rotorkörpers um diesen herumgeschlungen ist, ein Kettenrad, das im Eingriff mit der Rollenkette steht, und einen Antrieb zum Drehantrieb des Kettenrads, das mit der Rollenkette im Eingriff steht, wobei der Antrieb auf der Rollenkette angeordnet ist, das kabelartige Teil so um den Rotorkörper herumgeschlungen ist, dass es den Antrieb gegen die Rollenkette drückt, und der Armkörper an dem Antrieb angebracht ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 12, welche weiterhin eine Vorrichtung zum Einstellen der Nullpunkte für die Axialposition des Rotorkörpers in der Armeinheit (10) und für die Umfangsposition des Rotorkörpers in der Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung aufweist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 11, welche weiterhin einen Sondenkörper aufweist, der mit einer Basis (2) versehen ist, die an der Armeinheit (10) angebracht werden soll, einen ausfahrbaren Federbalg, der an zumindest einer Seite der Basis angebracht ist, sowie eine Vorrichtung (6, 7) zum Zuführen und Abführen von Luft in den bzw. von dem ausfahrbaren Federbalg, wobei das Messelement an dem ausfahrbaren Federbalg angebracht ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 11, bei welcher die Einführungsvorrichtung aufweist ein Bewegungssystem, um das Messelement dazu zu veranlassen, sich in Axialrichtung des Rotorkörpers zu bewegen, und das Messelement an der Messposition der Statorwicklung anzuordnen, wobei das Bewegungssystem einen Antriebsmechanismus aufweist, der mit einem Servomotor und einer Steuervorrichtung versehen ist, welche so leitet, dass eine Wicklung des Servomotors im unerregten Zustand während der Messung der elektrostatischen Kapazität ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 20, bei welcher die Steuervorrichtung mit einer Vorrichtung zur Leitungssteuerung versehen ist, so dass ein Drehwinkel des Servomotors sich im messfreien Zustand während der Messung der elektrostatischen Kapazität befindet.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Armausrichtungsbeibehaltungselement ein Element zur Beibehaltung eines vorbestimmten Winkels einer Basisausrichtung nach dem Vorspringen des Messelements relativ zur Armausrichtung der Armgliedanordnung aufweist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Anordnung eine elektrische Drehmaschine ist, welche aufweist einen Rotorkörper mit zylindrischer Ausbildung, und einen Statorkörper, der berührungslos einen Außenumfangsabschnitt des Rotorkörpers abdeckt, wobei der Statorkörper eine Statorwicklung aufweist, die mit einer Isolierung versehen ist, und in Radialrichtung außerhalb des Rotorkörpers angeordnet ist, sowie einen Statorkern, der die Statorwicklung haltert, wobei der Spalt zwischen dem Motorkörper und dem Statorkörper angeordnet ist, die Messposition auf der Statorwicklung angeordnet ist, die armartige Anordnung so an dem Rotorkörper angebracht ist, dass die Axialrichtung des Arms zur Axialrichtung des Rotorkörpers wird, und das Messelement ein Element zur Messung der elektrostatischen Kapazität der Statorwicklung als die Daten ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 23, bei welcher die Armbewegungsvorrichtung aufweist eine Vorrichtung zur Erfassung von Daten, die einer Wicklungsbreite in Radialrichtung der Statorwicklung zugeordnet sind, wenn sich die Armgliedanordnung bewegt und unter Einwirkung des Armbewegungselements vorspringt, eine Vorrichtung zur Festlegung der Messposition (P) der Statorwicklung auf Grundlage der erfassten Daten.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 23, bei welcher das Armbewegungselement eine Vorrichtung zum Positionieren des Messelements an einer gewünschten Position (P) in Radialrichtung der Statorwicklung (103) aufweist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung eine Vorrichtung zur Festlegung einer Einführungsposition des Messelements in Umfangsrichtung des Statorkörpers (130) aufweist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Zylinderoberflächen-Umfangsbewegungseinrichtung eine Vorrichtung zur Begrenzung der Umfangsbewegung des Messelements (1a) aufweist, das durch die Armeinheit (10) gehaltert wird, auf Grundlage des Anordnungszustands des Messelements (1a) in Bezug auf die Armgliedanordnung.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 19, bei welcher der Federbalg mehrere Federbälge (32, 36) umfasst, und der Sondenkörper eine Abdeckung aufweist, welche das Messelement nach dem Zusammenziehen der Federbälge abdeckt.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 19, bei welcher das Messelement aus Kupferfolie besteht, die auf eine Oberfläche eines Polstermaterials (4a) aufgebracht ist, wobei die andere Oberfläche des Polstermaterials mit einer Kupferfolie zur Erdung abgedeckt ist, und der Sondenkörper über die Kupferfolie zur Erdung angebracht ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 19, welche weiterhin eine Vorrichtung zum abwechselnden Ändern jedes der Messelemente aufweist, die über den ausfahrbaren Federbalg (32, 36) an beiden Seiten der Basis (2) angebracht sind.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 11, welche weiterhin eine Vorrichtung zur Messung von Daten in berührungslosem Zustand mit dem Statorkörper als Anfangswert durch das Messelement aufweist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 11, welche weiterhin eine Vorrichtung zum Entladen der Ladung des Messelements vor der Messung der elektrostatischen Kapazität aufweist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 11, bei welcher die Messposition ausgesucht ist aus einem freiliegenden Abschnitt, der von dem Eisenkernende der Statorwicklung nach außerhalb der Maschine verläuft, mit Ausnahme eines Abschnitts, der einer Bogenentladungsverhinderungsbehandlung der Statorwicklung unterworfen wurde.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 11, welche weiterhin eine Vorrichtung zur Messung des Widerstandswertes in Bezug auf einen Kontaktzustand des Messelements mit der Statorwicklung als Daten zur Bewertung der elektrostatischen Kapazität aufweist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 34, welche weiterhin eine Vorrichtung zur Bestimmung der Messposition der Statorwicklung durch die Messung des Widerstandswertes aufweist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 11, bei welcher das Messelement eine Messfrequenz von annähernd 1 kHz aufweist.