JP2000065745A - 整流状況の異常検出装置 - Google Patents
整流状況の異常検出装置Info
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- JP2000065745A JP2000065745A JP23285098A JP23285098A JP2000065745A JP 2000065745 A JP2000065745 A JP 2000065745A JP 23285098 A JP23285098 A JP 23285098A JP 23285098 A JP23285098 A JP 23285098A JP 2000065745 A JP2000065745 A JP 2000065745A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 整流状況を定量的に評価し、整流状況の異常
検出を的確に行う。 【解決手段】デジタルカメラ21で撮影した整流子11
の表面の画像情報から、各セグメントSGを切り出し
(ステップS2)、さらにセグメントSGをn×m個の
判定領域Aijに分割し(ステップS3)、判定領域A
ij毎に濃淡度Dijを検出する(ステップS4)。そ
して、セグメントSG内の濃淡度Dijの分布状況から
各セグメントSGの皮膜パターンが、予め設定した整流
状況が正常であるとき及び異常であるときの皮膜パター
ンの何れに該当するかを特定し(ステップS5)、整流
子11内のセグメントのうち、皮膜パターンが正常であ
ると特定されたセグメントの割合が小さいとき(ステッ
プS8)及び皮膜パターンが正常であると特定されたセ
グメントの割合が大きいが濃淡度Daの差が大きいとき
(ステップS11)には、整流状況の異常と判定してこ
れを外部に通知する。
検出を的確に行う。 【解決手段】デジタルカメラ21で撮影した整流子11
の表面の画像情報から、各セグメントSGを切り出し
(ステップS2)、さらにセグメントSGをn×m個の
判定領域Aijに分割し(ステップS3)、判定領域A
ij毎に濃淡度Dijを検出する(ステップS4)。そ
して、セグメントSG内の濃淡度Dijの分布状況から
各セグメントSGの皮膜パターンが、予め設定した整流
状況が正常であるとき及び異常であるときの皮膜パター
ンの何れに該当するかを特定し(ステップS5)、整流
子11内のセグメントのうち、皮膜パターンが正常であ
ると特定されたセグメントの割合が小さいとき(ステッ
プS8)及び皮膜パターンが正常であると特定されたセ
グメントの割合が大きいが濃淡度Daの差が大きいとき
(ステップS11)には、整流状況の異常と判定してこ
れを外部に通知する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電動機等にお
いて整流子表面の皮膜の形成パターンから的確に整流が
行われているかどうかを検出するようにした、整流状況
の異常検出装置に関する。
いて整流子表面の皮膜の形成パターンから的確に整流が
行われているかどうかを検出するようにした、整流状況
の異常検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】直流電動機等においては、整流状況の検
査は、直流電動機の安定稼働にとって重要な要素であ
る。整流状況が悪化しているのにも係わらず、これを放
置しておくと、フラッシュオーバ等の大きなトラブルに
つながることになって、長時間の運転停止を余儀なくさ
れることになる。特に圧延主機として用いられる大型直
流電動機では、温度,湿度,ブラシ位置の微妙な変化等
が引き金となって、急速に整流状況が悪化する場合があ
る。
査は、直流電動機の安定稼働にとって重要な要素であ
る。整流状況が悪化しているのにも係わらず、これを放
置しておくと、フラッシュオーバ等の大きなトラブルに
つながることになって、長時間の運転停止を余儀なくさ
れることになる。特に圧延主機として用いられる大型直
流電動機では、温度,湿度,ブラシ位置の微妙な変化等
が引き金となって、急速に整流状況が悪化する場合があ
る。
【0003】そのため、従来、ベテランの点検員が整流
火花,整流子表面,ブラシの磨耗等の状況を定期的に点
検し、これらに異常がないかどうか検査を行うようにし
ている。
火花,整流子表面,ブラシの磨耗等の状況を定期的に点
検し、これらに異常がないかどうか検査を行うようにし
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、ある程度経験を積んだ点検員でなくては
的確な異常検出を行うことができず、また、点検員の熟
練度や感性の違いによって状況に対する認識が異なるた
め、点検員毎に判断が異なったり、また、過去の状況と
の定量比較が困難であって、悪化状況の早期把握や的確
な処置を取りにくいという問題がある。
来の方法では、ある程度経験を積んだ点検員でなくては
的確な異常検出を行うことができず、また、点検員の熟
練度や感性の違いによって状況に対する認識が異なるた
め、点検員毎に判断が異なったり、また、過去の状況と
の定量比較が困難であって、悪化状況の早期把握や的確
な処置を取りにくいという問題がある。
【0005】そこで、この発明は上記従来の問題点に着
目してなされたものであり、整流状況の異常を的確に検
出することの可能な整流状況の異常検出装置を提供する
ことを目的としている。
目してなされたものであり、整流状況の異常を的確に検
出することの可能な整流状況の異常検出装置を提供する
ことを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る整流状況の異常検出装置は、整流子の
表面を撮影する撮影手段と、当該撮影手段の画像情報を
もとに前記整流子表面の皮膜の形成パターンを検出し、
当該形成パターンに基づいて整流状況の異常検出を行う
異常検出手段と、を備えることを特徴としている。
に、本発明に係る整流状況の異常検出装置は、整流子の
表面を撮影する撮影手段と、当該撮影手段の画像情報を
もとに前記整流子表面の皮膜の形成パターンを検出し、
当該形成パターンに基づいて整流状況の異常検出を行う
異常検出手段と、を備えることを特徴としている。
【0007】この発明によれば、撮影手段によって撮影
された整流子の表面の画像情報は異常検出手段に入力さ
れ、この画像情報に基づき整流状況の異常検出が行われ
る。つまり、整流状況が正常であるときには整流子表面
に形成される皮膜は均一となり、ブラシ材質或いは動作
環境が不適切な場合等、何らかの異常がある場合には皮
膜は均一とならないから、画像情報の皮膜の形成パター
ンが、整流状況が正常であるとき及び整流状況が異常で
あるときの皮膜の形成パターンの何れに該当するかを判
定することにより、整流状況の正常であるかどうかを的
確に検出することが可能となる。
された整流子の表面の画像情報は異常検出手段に入力さ
れ、この画像情報に基づき整流状況の異常検出が行われ
る。つまり、整流状況が正常であるときには整流子表面
に形成される皮膜は均一となり、ブラシ材質或いは動作
環境が不適切な場合等、何らかの異常がある場合には皮
膜は均一とならないから、画像情報の皮膜の形成パター
ンが、整流状況が正常であるとき及び整流状況が異常で
あるときの皮膜の形成パターンの何れに該当するかを判
定することにより、整流状況の正常であるかどうかを的
確に検出することが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。図1は、本発明における整流状況の異常検出装
置の一例を示す概略構成図であって、図1(a)は異常
検出対象の直流電動機1,図1(b)は直流電動機1の
整流状況の異常を検出するための異常検出装置2であ
る。図1(a)中、11は数十〜数百個程度の銅等の整
流子片で構成された整流子,12はブラシ,13は電気
子,14は固定子である。前記異常検出装置2は、図1
(b)に示すように、直流電動機1の整流子11表面を
撮影可能な例えばデジタルカメラ(撮影手段)21と、
このデジタルカメラ21の画像情報をもとに画像処理を
行い、整流状況の異常を検出するパーソナルコンピュー
タ等で構成される画像処理装置(異常検出手段)22
と、この画像処理装置22での整流状況の異常検出結果
を経時列毎に格納するハードディスク装置等で構成され
る記憶装置23と、から構成されている。
明する。図1は、本発明における整流状況の異常検出装
置の一例を示す概略構成図であって、図1(a)は異常
検出対象の直流電動機1,図1(b)は直流電動機1の
整流状況の異常を検出するための異常検出装置2であ
る。図1(a)中、11は数十〜数百個程度の銅等の整
流子片で構成された整流子,12はブラシ,13は電気
子,14は固定子である。前記異常検出装置2は、図1
(b)に示すように、直流電動機1の整流子11表面を
撮影可能な例えばデジタルカメラ(撮影手段)21と、
このデジタルカメラ21の画像情報をもとに画像処理を
行い、整流状況の異常を検出するパーソナルコンピュー
タ等で構成される画像処理装置(異常検出手段)22
と、この画像処理装置22での整流状況の異常検出結果
を経時列毎に格納するハードディスク装置等で構成され
る記憶装置23と、から構成されている。
【0009】前記デジタルカメラ21は直流電動機1の
整流子11表面を撮影可能な位置に配置され、このデジ
タルカメラ21の画像情報は画像処理装置22に入力さ
れる。この画像処理装置22では、入力された画像情報
から、整流子片(以後セグメントSGという。)毎に皮
膜が形成されるべき領域を切り出し、皮膜の形成パター
ンを検出する。
整流子11表面を撮影可能な位置に配置され、このデジ
タルカメラ21の画像情報は画像処理装置22に入力さ
れる。この画像処理装置22では、入力された画像情報
から、整流子片(以後セグメントSGという。)毎に皮
膜が形成されるべき領域を切り出し、皮膜の形成パター
ンを検出する。
【0010】そして、検出した皮膜の形成パターンと、
予め設定された、整流状況が正常であるときの皮膜の形
成パターン、或いは、セグメント中央及びエッジへのブ
ラシのチャタリングが生じているときや、整流子が汚れ
た状態で運転を行ったり整流子が物理的条件を満足して
いないとき等の整流状況の異常をもたらす場合の皮膜の
形成パターンに基づいて、画像情報に基づき検出した皮
膜の形成パターンが何れの場合の形成パターンに該当す
るかを判断することによって、セグメントSG毎に、皮
膜の形成パターンが正常であるのか或いはどの要因に起
因する異常であるのかを判定し、判定結果を記憶装置2
3に格納する。さらに、各セグメントSG毎の判定結果
に基づいて、整流状況が正常であるか、異常であるかを
判定し、異常であると判定したときには警報を発生させ
る。
予め設定された、整流状況が正常であるときの皮膜の形
成パターン、或いは、セグメント中央及びエッジへのブ
ラシのチャタリングが生じているときや、整流子が汚れ
た状態で運転を行ったり整流子が物理的条件を満足して
いないとき等の整流状況の異常をもたらす場合の皮膜の
形成パターンに基づいて、画像情報に基づき検出した皮
膜の形成パターンが何れの場合の形成パターンに該当す
るかを判断することによって、セグメントSG毎に、皮
膜の形成パターンが正常であるのか或いはどの要因に起
因する異常であるのかを判定し、判定結果を記憶装置2
3に格納する。さらに、各セグメントSG毎の判定結果
に基づいて、整流状況が正常であるか、異常であるかを
判定し、異常であると判定したときには警報を発生させ
る。
【0011】図2は、画像処理装置22で実行される、
整流状況の異常を検出するための異常検出処理の処理手
順の一例を示すフローチャートであって、この異常検出
処理は例えば月に一度或いは週に一度等予め設定された
周期で実行される。
整流状況の異常を検出するための異常検出処理の処理手
順の一例を示すフローチャートであって、この異常検出
処理は例えば月に一度或いは週に一度等予め設定された
周期で実行される。
【0012】なお、この異常検出処理の処理プログラム
は、ROM,フレキシブルディスク,コンパクトディス
ク,ハードディスク等の記憶媒体に電子的に格納されて
おり、画像処理装置22では、これら記憶媒体から異常
検出処理の処理プログラムを読み出してこれを実行する
ようになっている。
は、ROM,フレキシブルディスク,コンパクトディス
ク,ハードディスク等の記憶媒体に電子的に格納されて
おり、画像処理装置22では、これら記憶媒体から異常
検出処理の処理プログラムを読み出してこれを実行する
ようになっている。
【0013】この異常検出処理では、まず、ステップS
1で、デジタルカメラ21で撮影した整流子11の表面
の画像情報を読み込むとステップS2に移行し、図3
(a)に示すように画像情報から、各セグメントSGを
切り出す。これは、例えば予め認識している各セグメン
トSGの幅寸法及び縦寸法等、また、画像情報の濃淡度
をもとに行い、予め整流子表面に付けられている各セグ
メントSGを識別するための例えば識別番号等の識別情
報をもとに、各セグメントSGを識別する。
1で、デジタルカメラ21で撮影した整流子11の表面
の画像情報を読み込むとステップS2に移行し、図3
(a)に示すように画像情報から、各セグメントSGを
切り出す。これは、例えば予め認識している各セグメン
トSGの幅寸法及び縦寸法等、また、画像情報の濃淡度
をもとに行い、予め整流子表面に付けられている各セグ
メントSGを識別するための例えば識別番号等の識別情
報をもとに、各セグメントSGを識別する。
【0014】次いで、ステップS3に移行し、まず、最
初のセグメントSG1について処理を行い、その皮膜が
形成されている領域について、図3(b)に示すよう
に、例えばX(幅)方向にn分割,Y(縦)方向にm分
割し、n×m個の判定領域Aij(i=1〜n,j=1
〜m)に分割する。
初のセグメントSG1について処理を行い、その皮膜が
形成されている領域について、図3(b)に示すよう
に、例えばX(幅)方向にn分割,Y(縦)方向にm分
割し、n×m個の判定領域Aij(i=1〜n,j=1
〜m)に分割する。
【0015】次いで、ステップS4に移行し、例えば判
定領域Aij内の各画素の濃淡度の平均値を求めること
によって、各判定領域Aij毎にその濃淡度Dijを求
め、これら濃淡度Dijを、計測日時等の日付情報を付
加して記憶装置23に格納する。
定領域Aij内の各画素の濃淡度の平均値を求めること
によって、各判定領域Aij毎にその濃淡度Dijを求
め、これら濃淡度Dijを、計測日時等の日付情報を付
加して記憶装置23に格納する。
【0016】次いで、ステップS5に移行して、判定領
域Aij毎の濃淡度DijをもとにセグメントSGにつ
いて、皮膜の形成パターンが、予め設定した例えば図4
に示す何れの型に該当するかを判定する。
域Aij毎の濃淡度DijをもとにセグメントSGにつ
いて、皮膜の形成パターンが、予め設定した例えば図4
に示す何れの型に該当するかを判定する。
【0017】前記図4において、型T1は、整流状況が
正常であるとき,型T4〜T13は、整流状況が異常で
あるときの整流子11に形成される皮膜の形成パターン
の一例を示したものであり、型T1に示すように整流状
況が正常であるときには、整流子11に形成される皮膜
は均一となる。しかしながら、何らかの要因によって整
流状況が異常であるときには型T4〜T13に示すよう
に皮膜が均一とならず、また、その異常の要因によって
型T4〜T13に示すように皮膜の形成パターンが異な
る。
正常であるとき,型T4〜T13は、整流状況が異常で
あるときの整流子11に形成される皮膜の形成パターン
の一例を示したものであり、型T1に示すように整流状
況が正常であるときには、整流子11に形成される皮膜
は均一となる。しかしながら、何らかの要因によって整
流状況が異常であるときには型T4〜T13に示すよう
に皮膜が均一とならず、また、その異常の要因によって
型T4〜T13に示すように皮膜の形成パターンが異な
る。
【0018】ちなみに、型T1は皮膜が均一に形成さ
れ、整流子11及びブラシ12は共に所定の条件を満足
する状態であることを示している。また、型T4は、条
痕を伴わない皮膜破れを表し、反復する低負荷運転、ブ
ラシ数の過多或いは特殊な運転状況に対してブラシ銘柄
が不適正であること、又は、雰囲気或いは環境が不適当
であることを示す。型T6は皮膜が部分的に暗く、整流
子11の偏心と機械の運転軸受けカップリング状態によ
る振動が生じていることを示す。型T7はセグメント中
央へのブラシ12のチャタリングによるくぼみが生じて
いることを示す。型T9は、条痕を伴った皮膜破れを表
し、型T4が進行したものであり、早期に適当な処置を
施す必要があることを示す。型T12はハイマイカによ
るセグメントの焼けが生じていることを示す。型T13
は、不規則な分布でスポットが生じていることを表し、
過負荷機やブラシバネ圧が低いことを示す。
れ、整流子11及びブラシ12は共に所定の条件を満足
する状態であることを示している。また、型T4は、条
痕を伴わない皮膜破れを表し、反復する低負荷運転、ブ
ラシ数の過多或いは特殊な運転状況に対してブラシ銘柄
が不適正であること、又は、雰囲気或いは環境が不適当
であることを示す。型T6は皮膜が部分的に暗く、整流
子11の偏心と機械の運転軸受けカップリング状態によ
る振動が生じていることを示す。型T7はセグメント中
央へのブラシ12のチャタリングによるくぼみが生じて
いることを示す。型T9は、条痕を伴った皮膜破れを表
し、型T4が進行したものであり、早期に適当な処置を
施す必要があることを示す。型T12はハイマイカによ
るセグメントの焼けが生じていることを示す。型T13
は、不規則な分布でスポットが生じていることを表し、
過負荷機やブラシバネ圧が低いことを示す。
【0019】したがって、予め整流状況が異常となる要
因毎にその状態のときに形成される皮膜パターンを型T
4〜T13に示すように設定しておき、画像情報から特
定される整流子11の皮膜パターンが何れの型に該当す
るかを判断することにより整流状況が正常であるか異常
であるかを判断することができることになる。
因毎にその状態のときに形成される皮膜パターンを型T
4〜T13に示すように設定しておき、画像情報から特
定される整流子11の皮膜パターンが何れの型に該当す
るかを判断することにより整流状況が正常であるか異常
であるかを判断することができることになる。
【0020】ここでは、型の特定は例えば次のように行
う。つまり、まず、判定領域Aijの濃淡度Dijが予
め設定した、整流状況が正常である場合の濃淡度等に基
づく整流状況が正常であるとみなすことの可能な濃淡度
の範囲内にあるかどうかを判定し、例えば濃淡度Dij
が、次式(1)を満足するかどうかを判定する。なお、
式中のDK1及びK1 は予め設定した基準値である。
う。つまり、まず、判定領域Aijの濃淡度Dijが予
め設定した、整流状況が正常である場合の濃淡度等に基
づく整流状況が正常であるとみなすことの可能な濃淡度
の範囲内にあるかどうかを判定し、例えば濃淡度Dij
が、次式(1)を満足するかどうかを判定する。なお、
式中のDK1及びK1 は予め設定した基準値である。
【0021】 |Dij−DK1|<K1 ……(1) そして、前記(1)式を満足するとき、セグメントSG
の皮膜パターンはT1型であると特定する。また、各判
定領域Aij毎の濃淡度Dijの平均値をセグメントS
Gの濃淡度Daとして設定する。
の皮膜パターンはT1型であると特定する。また、各判
定領域Aij毎の濃淡度Dijの平均値をセグメントS
Gの濃淡度Daとして設定する。
【0022】一方、前記(1)式を満足しないときに
は、X方向に並ぶ判定領域Aijの行毎にその濃淡度D
ijの最大値と最小値との差ΔDX を求める。そして、
差ΔD X が次式(2)を満足するとき、つまり、同一行
内の濃淡度Dijの差が予め設定した基準値K2 以下で
あり濃淡度Dijはほぼ同一であるとみなすことが可能
なときには、同一行内の判定領域Aijの濃淡度Dij
の平均値を行濃淡度DXjとする。
は、X方向に並ぶ判定領域Aijの行毎にその濃淡度D
ijの最大値と最小値との差ΔDX を求める。そして、
差ΔD X が次式(2)を満足するとき、つまり、同一行
内の濃淡度Dijの差が予め設定した基準値K2 以下で
あり濃淡度Dijはほぼ同一であるとみなすことが可能
なときには、同一行内の判定領域Aijの濃淡度Dij
の平均値を行濃淡度DXjとする。
【0023】 ΔDX ≦K2 ……(2) そして、行濃淡度DXjの分布のパターンを調べ、Y方向
中間付近の行濃淡度D Xjが端部に比較して大きいときに
はセグメントSGの皮膜パターンは、T7型,Y方向端
部付近の行濃淡度DXjが中央部に比較して大きいときに
はT12型であると特定する。
中間付近の行濃淡度D Xjが端部に比較して大きいときに
はセグメントSGの皮膜パターンは、T7型,Y方向端
部付近の行濃淡度DXjが中央部に比較して大きいときに
はT12型であると特定する。
【0024】一方、前記(2)式を満足しないときに
は、Y方向に並ぶ判定領域Aijの列毎に濃淡度Dij
の最大値と最小値との差ΔDY を求める。そして、差Δ
DY が次式(3)を満足するとき、つまり、予め設定し
た基準値K3 以下であり同一列の濃淡度Dijはほぼ同
一であるとみなすことが可能であるときには、列毎の判
定領域Aijの濃淡度Dijの平均値を列濃淡度DiYと
する。
は、Y方向に並ぶ判定領域Aijの列毎に濃淡度Dij
の最大値と最小値との差ΔDY を求める。そして、差Δ
DY が次式(3)を満足するとき、つまり、予め設定し
た基準値K3 以下であり同一列の濃淡度Dijはほぼ同
一であるとみなすことが可能であるときには、列毎の判
定領域Aijの濃淡度Dijの平均値を列濃淡度DiYと
する。
【0025】 ΔDY ≦K3 ……(3) そして、列濃淡度DiYの最大値と最小値の差ΔDiYが基
準値K4 以下であるときには(ΔDiY≦K4 )、セグメ
ントSGの皮膜パターンはT4型,前記ΔDiY≦K4 で
ないときにはT9型であると特定する。なお、基準値K
4 は、皮膜パターンがT4型であるかT9型であるかを
判別するためのしきい値であって、予め実験等によって
設定される値である。
準値K4 以下であるときには(ΔDiY≦K4 )、セグメ
ントSGの皮膜パターンはT4型,前記ΔDiY≦K4 で
ないときにはT9型であると特定する。なお、基準値K
4 は、皮膜パターンがT4型であるかT9型であるかを
判別するためのしきい値であって、予め実験等によって
設定される値である。
【0026】また、前記(2)式及び(3)式を共に満
足しないときには、セグメントSGの皮膜パターンはT
13型であると特定する。そして、このようにして、セ
グメントSG毎に皮膜パターンが特定されると、ステッ
プS6に移行して、全てのセグメントSGについて皮膜
パターンの特定が終了したかどうかを判定し、全てのセ
グメントSGに対して皮膜パターンの特定が終了してい
ないときにはステップS3に戻って、同様にして皮膜パ
ターンの特定を行う。一方、全てのセグメントSGにつ
いて皮膜パターンの特定が終了したとき、つまり、整流
子11の全表面に対して皮膜パターンの特定が終了した
ときにはステップS7に移行する。
足しないときには、セグメントSGの皮膜パターンはT
13型であると特定する。そして、このようにして、セ
グメントSG毎に皮膜パターンが特定されると、ステッ
プS6に移行して、全てのセグメントSGについて皮膜
パターンの特定が終了したかどうかを判定し、全てのセ
グメントSGに対して皮膜パターンの特定が終了してい
ないときにはステップS3に戻って、同様にして皮膜パ
ターンの特定を行う。一方、全てのセグメントSGにつ
いて皮膜パターンの特定が終了したとき、つまり、整流
子11の全表面に対して皮膜パターンの特定が終了した
ときにはステップS7に移行する。
【0027】このステップS7では、整流子11の各セ
グメントSGの皮膜パターンの特定結果をもとに、整流
子11の各セグメントSGのうち、皮膜パターンがT1
型であるとして特定されたセグメントの割合が基準値K
5 以上であるかどうかを判定する。この基準値K5 は整
流状況が異常であるかどうかを判定するためのしきい値
であって予め実験等によって設定される値である。そし
て、皮膜パターンがT1型である割合が基準値K5 以上
でないときには、ステップS8に移行し、整流状況が非
常に悪いと判定して、この判定結果を、各セグメントS
G毎の皮膜パターンの特定結果と共に、検査日時等の日
付情報を付加して記憶装置23に格納する。また、例え
ば警報を発生させる等の整流状況異常時の処理を実行し
た後、異常検出処理を終了する。
グメントSGの皮膜パターンの特定結果をもとに、整流
子11の各セグメントSGのうち、皮膜パターンがT1
型であるとして特定されたセグメントの割合が基準値K
5 以上であるかどうかを判定する。この基準値K5 は整
流状況が異常であるかどうかを判定するためのしきい値
であって予め実験等によって設定される値である。そし
て、皮膜パターンがT1型である割合が基準値K5 以上
でないときには、ステップS8に移行し、整流状況が非
常に悪いと判定して、この判定結果を、各セグメントS
G毎の皮膜パターンの特定結果と共に、検査日時等の日
付情報を付加して記憶装置23に格納する。また、例え
ば警報を発生させる等の整流状況異常時の処理を実行し
た後、異常検出処理を終了する。
【0028】一方、ステップS7で皮膜パターンがT1
型である割合が基準値K5 以上であるときには、ステッ
プS9に移行し、ステップS5の処理で設定した各セグ
メントSGの濃淡度Daをもとに、濃淡度Daの最大値
と最小値との差が基準値K6以下であるかどうかを判定
する。そして、濃淡度Daの最大値と最小値との差が基
準値K6 以下であるとき、つまり、セグメントSG間で
濃淡度Daの差が小さいときにはステップS10に移行
し、整流状況は正常と判定し、この判定結果を、各セグ
メントSG毎の皮膜パターンの特定結果と共に、検査日
時等の日付情報を付加して、記憶装置23に格納した
後、異常検出処理を終了する。
型である割合が基準値K5 以上であるときには、ステッ
プS9に移行し、ステップS5の処理で設定した各セグ
メントSGの濃淡度Daをもとに、濃淡度Daの最大値
と最小値との差が基準値K6以下であるかどうかを判定
する。そして、濃淡度Daの最大値と最小値との差が基
準値K6 以下であるとき、つまり、セグメントSG間で
濃淡度Daの差が小さいときにはステップS10に移行
し、整流状況は正常と判定し、この判定結果を、各セグ
メントSG毎の皮膜パターンの特定結果と共に、検査日
時等の日付情報を付加して、記憶装置23に格納した
後、異常検出処理を終了する。
【0029】また、ステップS9で、濃淡度Daの最大
値と最小値との差が基準値K6 以下でないときには、ス
テップS11に移行し、整流状況が悪くT6型に相当す
るとしてこの判定結果を、各セグメントSG毎の皮膜パ
ターンの特定結果と共に、検査日時等の日付情報を付加
して、記憶装置23に格納する。また、例えば警報を発
生させる等の整流状況異常時の処理を実行した後、異常
検出処理を終了する。
値と最小値との差が基準値K6 以下でないときには、ス
テップS11に移行し、整流状況が悪くT6型に相当す
るとしてこの判定結果を、各セグメントSG毎の皮膜パ
ターンの特定結果と共に、検査日時等の日付情報を付加
して、記憶装置23に格納する。また、例えば警報を発
生させる等の整流状況異常時の処理を実行した後、異常
検出処理を終了する。
【0030】なお、基準値K6 は、図4の型T6に相当
する整流状況の異常が生じているかどうかを判定するた
めのしきい値であって、予め実験等によって求められる
値である。
する整流状況の異常が生じているかどうかを判定するた
めのしきい値であって、予め実験等によって求められる
値である。
【0031】次に、上記実施の形態の動作を説明する。
直流電動機1を停止させた状態で、異常検出装置2を作
動させ、デジタルカメラ21によって直流電動機1の整
流子11を撮影し、何回かに分けて撮影する等して整流
子11の全表面を撮影して、整流子11表面全面の画像
情報を得る。このとき、何回かに分けて撮影するときに
は、デジタルカメラ21と整流子11との間の距離によ
って画像情報の濃淡度の精度が変化するため、デジタル
カメラ21と整流子11との間の距離は一定であること
が好ましい。
直流電動機1を停止させた状態で、異常検出装置2を作
動させ、デジタルカメラ21によって直流電動機1の整
流子11を撮影し、何回かに分けて撮影する等して整流
子11の全表面を撮影して、整流子11表面全面の画像
情報を得る。このとき、何回かに分けて撮影するときに
は、デジタルカメラ21と整流子11との間の距離によ
って画像情報の濃淡度の精度が変化するため、デジタル
カメラ21と整流子11との間の距離は一定であること
が好ましい。
【0032】そして、このようにして撮影したデジタル
カメラ21の画像情報は、図2の異常検出処理のフロー
チャートにしたがって処理される。まず、画像情報か
ら、各セグメント毎の画像情報が切り出され(ステップ
S1,S2)、続いて最初のセグメントSG1が、図3
(b)に示すように、m×n個の判定領域Aijに分割
される(ステップS3)。そして、各判定領域Aijの
濃淡度Dijが検出されてこれが記憶装置23に記憶さ
れると共に(ステップS4)、この各濃淡度Dijから
セグメント毎に整流状況の型が設定される(ステップS
5)。
カメラ21の画像情報は、図2の異常検出処理のフロー
チャートにしたがって処理される。まず、画像情報か
ら、各セグメント毎の画像情報が切り出され(ステップ
S1,S2)、続いて最初のセグメントSG1が、図3
(b)に示すように、m×n個の判定領域Aijに分割
される(ステップS3)。そして、各判定領域Aijの
濃淡度Dijが検出されてこれが記憶装置23に記憶さ
れると共に(ステップS4)、この各濃淡度Dijから
セグメント毎に整流状況の型が設定される(ステップS
5)。
【0033】このとき、整流状況が正常であれば、その
皮膜パターンは図4の型T1に示すように均一となるか
ら、各判定領域Aijの濃淡度Dijはほぼ一定となり
基準値DK1で特定される基準範囲内の値となり、各セグ
メントの濃淡度Daもほぼ同一の値となるから、ステッ
プS7からS9、S10に移行して、整流状況は正常で
あると判断され、この判断結果は各判定領域Aijの濃
淡度Dij,各セグメント毎に特定した皮膜パターン及
び日付情報と共に記憶装置23に記憶される。
皮膜パターンは図4の型T1に示すように均一となるか
ら、各判定領域Aijの濃淡度Dijはほぼ一定となり
基準値DK1で特定される基準範囲内の値となり、各セグ
メントの濃淡度Daもほぼ同一の値となるから、ステッ
プS7からS9、S10に移行して、整流状況は正常で
あると判断され、この判断結果は各判定領域Aijの濃
淡度Dij,各セグメント毎に特定した皮膜パターン及
び日付情報と共に記憶装置23に記憶される。
【0034】また、例えば、整流子11の画像情報が図
4の型T7に示すように各セグメントSGの縦方向中央
部の濃淡度が端部に比較して高いときには、ステップS
5の処理で、各判定領域Aijの濃淡度Dijが予め設
定した濃淡度の範囲内とならず、各行内の濃淡度Dij
はほぼ同一であるから前記(2)式は満足するが、各行
毎の濃淡度の平均値である行濃淡度DXjは、Y方向中央
部付近が端部付近に比較して大きいからセグメントSG
の皮膜パターンはT7型であると特定される。このと
き、行濃淡度DXjが中央部に比較して大きいときにはT
12型であると特定される。
4の型T7に示すように各セグメントSGの縦方向中央
部の濃淡度が端部に比較して高いときには、ステップS
5の処理で、各判定領域Aijの濃淡度Dijが予め設
定した濃淡度の範囲内とならず、各行内の濃淡度Dij
はほぼ同一であるから前記(2)式は満足するが、各行
毎の濃淡度の平均値である行濃淡度DXjは、Y方向中央
部付近が端部付近に比較して大きいからセグメントSG
の皮膜パターンはT7型であると特定される。このと
き、行濃淡度DXjが中央部に比較して大きいときにはT
12型であると特定される。
【0035】また、例えば、整流子11の画像情報が図
4の型T9に示すように、各セグメントSGに縦縞が形
成された状態であるときには、ステップS5の処理で、
各判定領域Aijの濃淡度Dijが予め設定した濃淡度
の範囲内とならず、各行内の濃淡度Dijは異なるから
前記(2)式を満足しない。そして、セグメントSGに
縦縞が形成されているから、列毎の濃淡度の平均値であ
る列濃淡度DiYの差ΔDiYが基準値K4 以上となって、
セグメントSGの皮膜パターンはT9型として特定され
る。このとき、薄い縦縞であるときには差ΔDiYが基準
値K4 以下となって、T4型として特定される。
4の型T9に示すように、各セグメントSGに縦縞が形
成された状態であるときには、ステップS5の処理で、
各判定領域Aijの濃淡度Dijが予め設定した濃淡度
の範囲内とならず、各行内の濃淡度Dijは異なるから
前記(2)式を満足しない。そして、セグメントSGに
縦縞が形成されているから、列毎の濃淡度の平均値であ
る列濃淡度DiYの差ΔDiYが基準値K4 以上となって、
セグメントSGの皮膜パターンはT9型として特定され
る。このとき、薄い縦縞であるときには差ΔDiYが基準
値K4 以下となって、T4型として特定される。
【0036】また、例えば、整流子11の画像情報が図
4の型T13に示すように、皮膜にスポットが形成され
た状態であるときには、判定領域Aijの濃淡度Dij
が予め設定した濃淡度の範囲内とならず、また、行方向
及び列方向共にその濃淡度の差ΔDX ,ΔDY は基準値
以上の値となって前記(2)式及び(3)式を満足しな
いことから、セグメントSGの皮膜パターンはT13型
であると特定される。
4の型T13に示すように、皮膜にスポットが形成され
た状態であるときには、判定領域Aijの濃淡度Dij
が予め設定した濃淡度の範囲内とならず、また、行方向
及び列方向共にその濃淡度の差ΔDX ,ΔDY は基準値
以上の値となって前記(2)式及び(3)式を満足しな
いことから、セグメントSGの皮膜パターンはT13型
であると特定される。
【0037】そして、このようにして各セグメントSG
について処理が行われ、全セグメントについて皮膜パタ
ーンが特定されると(ステップS6)、全セグメントの
うち皮膜パターンがT1つまり、正常であると判定され
たセグメントの割合が基準値K5 以下であるかどうかが
判断される(ステップS7)。そして、型T4,T7〜
T13等のように、濃淡度Dijにばらつきがあるとき
には、整流子11のうち型T1として特定されたセグメ
ントの割合が比較的小さいから、ステップS7からステ
ップS8に移行して、整流状況が非常に悪いと判定さ
れ、この判定結果は、各セグメントSG毎の皮膜パター
ンの特定結果と共に、検査日時等の日付情報が付加され
て記憶装置23に格納される。また、例えば警報が発生
され、画像処理装置22に整流状況が異常であることを
表示する等の処理が行われて外部に通知される。
について処理が行われ、全セグメントについて皮膜パタ
ーンが特定されると(ステップS6)、全セグメントの
うち皮膜パターンがT1つまり、正常であると判定され
たセグメントの割合が基準値K5 以下であるかどうかが
判断される(ステップS7)。そして、型T4,T7〜
T13等のように、濃淡度Dijにばらつきがあるとき
には、整流子11のうち型T1として特定されたセグメ
ントの割合が比較的小さいから、ステップS7からステ
ップS8に移行して、整流状況が非常に悪いと判定さ
れ、この判定結果は、各セグメントSG毎の皮膜パター
ンの特定結果と共に、検査日時等の日付情報が付加され
て記憶装置23に格納される。また、例えば警報が発生
され、画像処理装置22に整流状況が異常であることを
表示する等の処理が行われて外部に通知される。
【0038】一方、型T1,T6のように濃淡度Dij
に比較的ばらつきがない場合には、整流子11のうち型
T1として特定されたセグメントの割合が比較的大きい
から、ステップS7からステップS9に移行する。そし
て、型T1の場合には整流子11の皮膜は均一であるか
ら、セグメントSGの濃淡度Daの差は比較的小さくな
りステップS9からステップS10に移行して、整流状
況は正常であると特定されるが、型T6に示すように部
分的に暗い皮膜がある場合にはセグメントSG間で濃淡
度Daの差が大きくなるから、ステップS9からステッ
プS11に移行して、整流状況は型T6として特定さ
れ、整流異常であるとして警報を発生する等して異常が
外部に通知される。
に比較的ばらつきがない場合には、整流子11のうち型
T1として特定されたセグメントの割合が比較的大きい
から、ステップS7からステップS9に移行する。そし
て、型T1の場合には整流子11の皮膜は均一であるか
ら、セグメントSGの濃淡度Daの差は比較的小さくな
りステップS9からステップS10に移行して、整流状
況は正常であると特定されるが、型T6に示すように部
分的に暗い皮膜がある場合にはセグメントSG間で濃淡
度Daの差が大きくなるから、ステップS9からステッ
プS11に移行して、整流状況は型T6として特定さ
れ、整流異常であるとして警報を発生する等して異常が
外部に通知される。
【0039】そして、このようにして、整流状況が異常
として判定されたときには、記憶装置23に格納されて
いる各セグメントSG毎の皮膜パターンの特定結果或い
は判定領域Aij毎の濃淡度Dijを参照することによ
って、どのような原因による整流異常が生じているのか
を認識することができる。
として判定されたときには、記憶装置23に格納されて
いる各セグメントSG毎の皮膜パターンの特定結果或い
は判定領域Aij毎の濃淡度Dijを参照することによ
って、どのような原因による整流異常が生じているのか
を認識することができる。
【0040】したがって、上述のように、整流子11の
表面をデジタルカメラ21で撮影し、その画像情報に基
づいて整流子11表面の皮膜パターンを特定し、これに
基づき異常であるか正常であるかを判定するようにした
から、整流状況を定量的に評価することができ、異常を
的確に検出することができる。よって、整流状況の異常
に起因するシステムの長時間の停止等を回避することが
でき、その分操業効率を工場させることができる。
表面をデジタルカメラ21で撮影し、その画像情報に基
づいて整流子11表面の皮膜パターンを特定し、これに
基づき異常であるか正常であるかを判定するようにした
から、整流状況を定量的に評価することができ、異常を
的確に検出することができる。よって、整流状況の異常
に起因するシステムの長時間の停止等を回避することが
でき、その分操業効率を工場させることができる。
【0041】また、皮膜の形成状況を皮膜パターンとし
て定量的に評価するようにしたから、記憶装置23に格
納している過去の検出結果と比較することにより異常の
進行状況を容易に認識することができ、異常の進行を早
期に検出することができる。
て定量的に評価するようにしたから、記憶装置23に格
納している過去の検出結果と比較することにより異常の
進行状況を容易に認識することができ、異常の進行を早
期に検出することができる。
【0042】また、経験等を必要としないから、異常検
出装置2を操作することのできる人であれば、熟練者で
なくとも容易に整流状況の異常検出を行うことができ
る。また、異常検出を、画像処理装置22により行うよ
うにしているから、その分整流異常の検出に要する手間
を削減することができる。
出装置2を操作することのできる人であれば、熟練者で
なくとも容易に整流状況の異常検出を行うことができ
る。また、異常検出を、画像処理装置22により行うよ
うにしているから、その分整流異常の検出に要する手間
を削減することができる。
【0043】また、判定結果を順次記憶装置23に格納
するようにしているから、記憶装置23に格納されてい
る判定結果を時系列に参照することによって、過去の状
況との比較を容易に行うことができ、異常の発生状況の
解明等を容易に行うことができる。また、各セグメント
SG毎に特定した皮膜パターンを記憶するようにしてい
るから、これらを参照することによって、整流状況の異
常の原因を容易に解明することができる。
するようにしているから、記憶装置23に格納されてい
る判定結果を時系列に参照することによって、過去の状
況との比較を容易に行うことができ、異常の発生状況の
解明等を容易に行うことができる。また、各セグメント
SG毎に特定した皮膜パターンを記憶するようにしてい
るから、これらを参照することによって、整流状況の異
常の原因を容易に解明することができる。
【0044】なお、上記実施の形態に整流子11を停止
させている状態で撮影するようにした場合について説明
したが、これに限らず、例えば、図5に示すように、デ
ジタルカメラ21に替えて、高速カメラ25等の稼働中
の整流子11の表面を撮影することが可能なカメラを用
いれば、直流電動機1が停止しているときだけでなく、
稼働中である場合でも整流状況の異常検出を行うことが
できる。よって、稼働中に整流状況の異常検出を行うこ
とができるからより早い時点で異常検出を行うことがで
き、より早期に対処することができる。
させている状態で撮影するようにした場合について説明
したが、これに限らず、例えば、図5に示すように、デ
ジタルカメラ21に替えて、高速カメラ25等の稼働中
の整流子11の表面を撮影することが可能なカメラを用
いれば、直流電動機1が停止しているときだけでなく、
稼働中である場合でも整流状況の異常検出を行うことが
できる。よって、稼働中に整流状況の異常検出を行うこ
とができるからより早い時点で異常検出を行うことがで
き、より早期に対処することができる。
【0045】また、上記実施の形態においては本発明に
よる整流状況の異常検出装置を直流電動機に適用した場
合について説明したが、これに限らず例えば直流発電機
に適用することも可能である。
よる整流状況の異常検出装置を直流電動機に適用した場
合について説明したが、これに限らず例えば直流発電機
に適用することも可能である。
【0046】また、上記実施の形態においては、整流子
11の皮膜の形成パターンとして7つの型(T1〜T1
3)に分類するようにした場合について説明したが、こ
れに限るものではなく、例えば実験等によって得られる
各種の要因に起因して形成される型を全て設定してお
き、これら型の何れかに分類するようにしてもよく、こ
のようにすることによって、より詳細な整流状況の異常
の要因を得ることができる。
11の皮膜の形成パターンとして7つの型(T1〜T1
3)に分類するようにした場合について説明したが、こ
れに限るものではなく、例えば実験等によって得られる
各種の要因に起因して形成される型を全て設定してお
き、これら型の何れかに分類するようにしてもよく、こ
のようにすることによって、より詳細な整流状況の異常
の要因を得ることができる。
【0047】また、上記実施の形態においては、図2の
ステップS8、S11の処理で、整流状況の異常と判定
されたときには、警報を発生させる等の処理を行うよう
にした場合について説明したが、このときに、例えば画
像処理装置22の表示画面に、各セグメントSG毎の皮
膜パターンの特定結果、或いは特定された皮膜パターン
の割合等を表示するようにしてもよく、このようにする
ことによって、整流状況の異常と判断されたときに、そ
の場で整流異常の原因解明を行うことができるから、よ
り早期に対処をすることができる。
ステップS8、S11の処理で、整流状況の異常と判定
されたときには、警報を発生させる等の処理を行うよう
にした場合について説明したが、このときに、例えば画
像処理装置22の表示画面に、各セグメントSG毎の皮
膜パターンの特定結果、或いは特定された皮膜パターン
の割合等を表示するようにしてもよく、このようにする
ことによって、整流状況の異常と判断されたときに、そ
の場で整流異常の原因解明を行うことができるから、よ
り早期に対処をすることができる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る整流
状況の異常検出装置によれば、撮影手段によって撮影し
た整流子の表面の画像情報をもとに皮膜の形成パターン
を検出し、この形成パターンに基づいて整流状況の異常
検出を行うようにしたから、整流状況の定量的に評価す
ることができ、異常を的確に検出することができる。
状況の異常検出装置によれば、撮影手段によって撮影し
た整流子の表面の画像情報をもとに皮膜の形成パターン
を検出し、この形成パターンに基づいて整流状況の異常
検出を行うようにしたから、整流状況の定量的に評価す
ることができ、異常を的確に検出することができる。
【図1】本発明における整流状況の異常検出装置の一例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図2】異常検出処理の処理手順の一例を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図3】本発明の動作説明に供する説明図である。
【図4】皮膜パターンの一例である。
【図5】整流状況の異常検出装置のその他の例を示す概
略構成図である。
略構成図である。
1 直流電動機 11 整流子 2 異常検出装置 21 デジタルカメラ(撮影手段) 22 画像処理装置(異常検出手段) 23 記憶装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G016 BA04 BE01 2G051 AA90 AB07 CA03 EA11 EA14 EA16 5B043 CA02 HA20 5B057 AA01 BA02 DA03 DA16 DC22 5H613 AA03 AA04 BB04 GA04 QQ01 QQ02 RR04
Claims (1)
- 【請求項1】 整流子の表面を撮影する撮影手段と、当
該撮影手段の画像情報をもとに前記整流子表面の皮膜の
形成パターンを検出し、当該形成パターンに基づいて整
流状況の異常検出を行う異常検出手段と、を備えること
を特徴とする整流状況の異常検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23285098A JP2000065745A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 整流状況の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23285098A JP2000065745A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 整流状況の異常検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000065745A true JP2000065745A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16945798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23285098A Pending JP2000065745A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 整流状況の異常検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000065745A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005030891A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Toshiba Corp | 表面非破壊検査装置および表面非破壊検査方法 |
KR100915091B1 (ko) * | 2002-12-28 | 2009-09-02 | 주식회사 포스코 | 정류자의 피막 측정장치 |
JP2009222575A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Jfe Steel Corp | 直流電動機の整流子表面状態診断装置及び整流子表面状態診断方法 |
JP2012073257A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | General Electric Co <Ge> | 電気機械部品監視システム及び方法 |
JP2014089100A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Hitachi Ltd | 回転電機の摺動状態診断装置及び方法 |
CN106338516A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-01-18 | 侯豫 | 一种换向器视觉检测设备 |
-
1998
- 1998-08-19 JP JP23285098A patent/JP2000065745A/ja active Pending
Cited By (7)
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