检查装置以及检查方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检查装置以及检查方法，其对组装于组装体中的状态下的弹性部件的特性进行检查。
【背景技术】
[0002]当前，针对组装有弹性部件的组装体(以下称为工件)，存在如下的检查方法，即，通过使由外部的致动器驱动的手部移动，从而对弹性部件施加负载(以下也称为应力、力或载荷)，使弹性部件变形。在这里，所谓弹性部件，是指作为与变形相应的应力的产生源所使用的部件。弹性部件例如包含弹簧或橡胶。根据上述检查方法，对施加在弹性部件上的负载、以及手部的前端部的移动量进行检测，基于这些检测值，对弹性部件组装于工件中的状态下的弹性部件的特性进行检查。在检查对象的特性中，例如能够举出在组装状态下产生的力(反作用力)或弹性系数。
[0003]例如在专利文献I中公开了一种炉芯支撑板插塞检查装置，该炉芯支撑板插塞检查装置对炉芯支撑板插塞的功能部件即弹簧的弹簧常数进行测定。该炉芯支撑板插塞检查装置通过在弹簧安装于炉芯支撑板插塞的状态下使致动器动作，从而将前端具有测力元件的活塞(手部)对弹簧进行按压。然后，炉芯支撑板插塞检查装置通过测力元件对活塞所承受的载荷进行检测，通过位移计对活塞的移动量进行检测。然后，炉芯支撑板插塞检查装置基于这些检测值，对安装于插塞的弹簧的弹簧常数进行计算。根据专利文献1，由于不需要对弹簧及插塞进行拆卸的作业，因此用于对炉芯支撑板插塞的健康性进行确认的作业能够容易地实施。
[0004]另外，在专利文献2中公开了一种检查系统，该检查系统在弹簧以夹在泵主体和壳体之间的方式进行了组装的状态下，对弹簧力和弹簧常数进行检查。弹簧在处于压缩的状态下进行了组装，成为在弹簧的作用方向中的弹簧伸长的方向上产生了力的状态。并且，在壳体的、弹簧伸长的方向上的规定位置处配置有外螺纹部件，在泵主体的可动范围中的弹簧伸得最长的位置受到外螺纹部件的限制。该检查系统将由致动器驱动的活塞向泵主体按压，在弹簧力的作用方向上将弹簧向收缩方向进行按压。然后，检查系统基于通过按压而产生的载荷和泵主体的端部位置的测量值，计算弹簧常数。基于计算得到的弹簧常数、以及泵主体与外螺纹部件分离的位置(即壳体从弹簧受到的力(壳体反作用力)变为零值的位置)的力信息，求出实际使用状态下的弹簧的力。根据专利文献2，能够对组装后的实际的弹簧力是否处于设定范围内进行判定。
[0005]专利文献1:日本特开昭61 - 080091号公报
[0006]专利文献2:日本特开2001 - 255238号公报
【发明内容】
[0007]在计算弹性部件的特性的情况下，需要根据手部所承受的载荷的检测值以及手部的移动量的检测值，对弹性部件处于变形过程的状态下的检测值进行确定。
[0008]另一方面，由于工件的定位误差、以及配置在弹性部件的周边的其他部件的尺寸误差等，导致弹性部件的变形开始位置和变形结束位置并非始终是固定的。因此，需要针对每个检查动作进行弹性部件的变形开始位置及变形结束位置的指定。
[0009]例如，根据专利文献I所述的技术，在通过使致动器动作而使活塞下降时，由于与弹簧的变形相应地变形的轴的长度存在波动，因此活塞前端的测力元件与轴抵接的位置存在波动。即，在通过测力元件获取到的信息、即活塞所承受的载荷这一信息中，弹簧的反作用力的开始位置不固定。在该情况下，假设如果事先设定弹簧的变形区间的开始位置和结束位置，则由于开始位置和结束位置之间的反作用力信息针对每个作业而变化，因此产生计算结果的波动。另外，由于在设定出的变形区间中还可能包含弹簧以外的变形区间的信息，因此可能无法准确地计算出弹簧常数的计算结果。在准确地计算出弹簧常数时，为了从活塞的移动量信息中剪切出活塞和轴接触期间的信息，需要针对每个检查动作指定活塞和轴接触的位置，存在生产率较低、成本较高的问题。
[0010]另外，专利文献I所记载的技术的目的在于，对炉芯支撑板插塞的健康性进行确认。换言之，为了防止在核反应堆的运转中发生插塞的功能性问题，对弹簧的反作用力是否能够承受炉芯支撑板的下部和上部之间的压力差进行确认。但是，在轴的长度存在尺寸误差，或者产生轴或插塞的变形的情况下，还存在下述问题，即，由于弹簧的压缩量改变，因此即使知道弹簧的弹簧常数相同，由于弹簧的反作用力存在波动，因此，其结果，不能确保炉芯支撑板插塞的健康性。
[0011]与此相对，根据专利文献2所记载的技术，检查系统通过冲压装置对泵主体加压。并且，检查系统根据对测定出的载荷和泵主体的端部位置的测量值之间的关系进行了记述的力波形，计算弹簧常数，基于计算得到的弹簧常数以及壳体反作用力变为零值的位置处的载荷的测定值，求出实际使用状态下的弹簧的反作用力，从而对组装状态下的弹簧力进行推定。由此，即使由于用于夹持弹簧的周边部件存在尺寸误差、或者产生变形而导致弹簧的设置长度(set length)改变，也能够对实际使用时的实际的弹簧力是否处于设定范围内进行确认。
[0012]但是，根据专利文献2所记载的技术，由于需要对得到的力波形上的壳体反作用力变为零值的位置(即变形开始位置)进行确定，因此需要在检查系统中准备用于检测壳体反作用力的装置，其结果，存在检查系统的成本上升的问题。或者，根据专利文献2所记载的技术，需要进行变形开始位置的指定。另一方面，在用于夹持弹簧的周边部件存在尺寸误差、或者该周边部件变形的情况下，变形开始位置会发生变化，因此操作者需要针对每个检查动作对变形开始位置进行设定。只要变形开始位置的指定需要耗费人力，检查动作的高效化就存在极限。
[0013]本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种检查装置以及检查方法，其在组装有弹性部件的组装体所承受的力波形中，尽可能简单地确定所述弹性部件的变形开始位置或变形结束位置。
[0014]为了解决上述课题，实现目的，本发明的特征在于，具有:力波形检测系统，其对组装有弹性部件的组装体在所述弹性部件的作用方向上施加负载，并且获取对所述负载和位移量之间的关系进行了记述的力波形；接受部，其接受所述力波形检测系统获取到的力波形中的、所述弹性部件的变形过程中的指定点的输入；以及检查部，其计算所述指定点处的所述力波形的局部斜率，计算与所述指定点不同的关注点处的局部斜率，基于所述关注点处的局部斜率和所述指定点处的局部斜率之间的比较，对所述关注点是否是力波形的变化点进行判定，所述检查部，一边以所述指定点为起点使第I关注点向远离所述指定点的方向移动，一边搜索最先满足第I条件的第I关注点，将最先满足所述第I条件的第I关注点确定为第I变化点，其中，该第I条件至少包含所述第I关注点处的局部斜率达到基于所述指定点处的局部斜率及第I参数的第I阈值，一边以所述第I变化点为起点使第2关注点向靠近所述指定点的方向移动，一边搜索最先满足第2条件的第2关注点，将最先满足所述第2条件的第2关注点确定为第2变化点，其中，该第2条件至少包含所述第2关注点处的局部斜率达到所述指定点处的局部斜率、或者基于所述指定点处的局部斜率及第2参数而获得的斜率的范围内。
[0015]发明的效果
[0016]根据本发明，由于检查装置仅通过指定点的输入就能够确定变化点，因此检查装置能够尽可能简单地对弹性部件的变形开始位置或变形结束位置进行确定。
【附图说明】
[0017]图1是表示本发明的实施方式I的检查装置的结构的图。
[0018]图2是对机器人的结构进行说明的图。
[0019]图3是对作为检查对象的一个例子的电磁接触器的构造进行说明的图。
[0020]图4是对向励磁线圈施加电压时的电磁接触器的构造进行说明的图。
[0021]图5是对向励磁线圈施加电压时的电磁接触器的构造进行说明的图。
[0022]图6是对机器人的动作进行说明的图。
[0023]图7是对机器人的动作进行说明的图。
[0024]图8是对机器人的动作进行说明的图。
[0025]图9是对机器人的动作进行说明的图。
[0026]图10是对机器人的动作进行说明的图。
[0027]图11是表示力波形的一个例子的图。
[0028]图12是对部分波形进行说明的图。
[0029]图13是对检查动作的概况进行说明的流程图。
[0030]图14是对与检查动作相关的各种值进行说明的图。
[0031]图15是用于说明步骤Sll的处理的图。
[0032]图16是用于说明实施方式I中的步骤S12的处理的图。
[0033]图17是对实施方式I中的步骤S12的处理的更详细的动作进行说明的流程图。
[0034]图18是用于说明步骤S13的处理的图。
[0035]图19是对步骤S13的处理的更详细的动作进行说明的流程图。
[0036]图20是用于说明实施方式2中的步骤S12的处理的图。
[0037]图21是对实施方式2中的步骤S12的处理的更详细的动作进行说明的流程图。
[0038]图22是表不力波形的一个例子的图。
【具体实施方式】
[0039]下面，基于附图，对本发明所涉及的检查装置以及检查方法的实施方式进行详细说明。此外，本发明并不受本实施方式限定。
[0040]实施方式I
[0041]图1是表示本发明的实施方式I的检查装置的结构的图。检查装置100具有:机器人2、力获取部3、位置获取部5、获取条件指定部6、检查部编号选择部7、检查参数指定部
9、检查范围指定部10、剪切部11、检查部8、检查输出部12、以及显示部13。
[0042]机器人2、力获取部3及位置获取部5协同动作，作为力波形检测系统起作用。力波形检测系统能够对组装有弹性部件的组装体在弹性部件的作用方向上施加负载，获取负载和位移量的负载-位移量信息对的集合(以下称为力波形)。
[0043]图2是对机器人2的结构进行说明的图。机器人2是在多个关节处具有电动机2a的垂直多关节机器人。机器人2在前端附近(前端部)经由力传感器3a而具有手部4。力传感器3a能够测定分别作用于以机器人2的指尖为原点的多个轴上的力以及绕各个轴的力矩。即，力传感器3a能够测定作用于手部4的力及力矩。此外，手部4也可以始终配备在机器人2的前端。另外，也可以以下述方式构成机器人2，即，在机器人2中，与手部4相比在机器人2的主体侧具有开闭手部或工具更换器，仅在进行检查动作的情况下，利用开闭手部对手部4进行把持，或者将手部4安装至工具更换器。另外，机器人2可以是仅进行检查作业的装置，也可以是在进行输送或组装等其他作业的过程中进行检查作业的装置。另夕卜，机器人2也可以不是垂直多关节机器人，而是SCARA型机器人或者全部由直动轴(在直线上动作的轴)构成的正交机器人。
[0044]检查装置100能够对机器人2进行驱动，将手部4对组装有弹性部件的组装体在所述弹性部件的变形方向上进行按压而施加负载，将负载和位移量成对地进行测定，对力波形中的、所述弹性部件的变形开始位置及变形结束位置处的数据进行确定。
[0045]力获取部3从力传感器3a获取作用于手部4的力。力获取部3将获取到的力作为力检测值，经由机器人2及剪切部11向检查部8及显示部13供给。在力传感器3a是6轴的力传感器的情况下，力检测值包含3轴方向上的力和绕各轴的力矩。另外，在力传感器3a是小于或等于5轴的力传感器的情况下，力检测值包含3轴方向上的力和绕各轴的力矩中的能够进行测量的力矩。在力获取部3中，力传感器3a例如针对每个轴及每个力矩而设置，各力传感器3a分别将力检测值向检查部8及显示部13供给。
[0046]位置获取部5获取手部4的前端的位置。具体来说，位置获取部5包含对电动机2a的位置进行测定的位置传感器5a而构成。位置传感器5a例如是编码器或解析器。位置获取部5通过利用位置传感器5a对电动机2a的位置进行检测，并且对检测到的电动机2a的位置进行坐标变换，从而获取机器人2的前端的位置(手部4的前端的位置)。位置获取部5将获取到的