JP2002071519A - 機械部品の監視システム - Google Patents
機械部品の監視システムInfo
- Publication number
- JP2002071519A JP2002071519A JP2000255721A JP2000255721A JP2002071519A JP 2002071519 A JP2002071519 A JP 2002071519A JP 2000255721 A JP2000255721 A JP 2000255721A JP 2000255721 A JP2000255721 A JP 2000255721A JP 2002071519 A JP2002071519 A JP 2002071519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- waveform
- processing
- determiner
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2233/00—Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration
Landscapes
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
常,寿命等の状態の監視が、簡単な構成で行えて、低コ
ストで済み、また監視が精度良く、かつ効率的に行える
システムを提供する。 【解決手段】 複数のセンサ3が接続された複数の判定
器4を、互いに共通の制御手段5に接続してなる。各セ
ンサ3は、転がり軸受等の各機械部品1に設置され、機
械部品1に生じる転動体の通過による影響信号を検出す
るものとする。各判定器4は、接続された各センサ3の
出力信号からそのセンサ3に対応する機械部品1の異
常,寿命等の状態を処理設定条件に従って判定する。制
御手段5は、各判定器4の判定結果を収集する。
Description
等速ジョイント、ボールねじ等の転動体を有する機械部
品を多数備える機械設備、例えば製鉄設備や製紙設備等
において、上記機械部品の異常,寿命等の状態を監視す
る機械部品の監視システムに関する。
ルが使用され、これらの支持にロール支持軸受が使用さ
れている。このようなロール支持軸受、特に連続鋳造設
備の圧延ロール支持軸受は、負荷荷重が大きく、高温下
で使用されるなど、使用条件が厳しく、また軸受異常に
よる設備の突発停止は多大な損失を招くため、例えば数
ケ月毎に定期交換されている。
に、安全を見込んで、まだ十分に寿命のある軸受を交換
することになるため、不経済な軸受の使用となり、設備
の保守コストが高くなっている。軸受の寿命状況を正確
に知ることができれば、軸受の定期交換の期間を長くす
ることができるため、軸受の寿命状況を振動センサ等を
用いて監視することも行われているが、軸受の使用個数
が多いため、監視に多大な手間とコストが必要となる。
品の異常,寿命等の状態の監視が、簡単な構成で行え
て、低コストで済み、また監視が精度良く、かつ効率的
に行える機械部品の監視システムを提供することであ
る。この発明の他の目的は、比較的簡単に欠陥信号が抽
出できて、波形異常の判定が容易に、かつ精度良く行え
るセンサ・判定器ユニットを提供することである。この
発明のさらに他の目的は、複数接続されたセンサのセン
サ波形の波形処理結果および判定結果と、波形処理前の
センサ波形とを、任意時に取り出すことができる判定器
を提供することである。
は、転動体を有する機械部品を複数備えた機械設備にお
ける機械部品の監視システムであって、それぞれ複数の
センサが接続された複数の判定器を、互いに共通の制御
手段に接続してなる。上記各センサは、上記各機械部品
に設置されて機械部品に生じる転動体の通過による影響
信号を検出するものとする。上記各判定器は、接続され
た各センサの出力信号から、そのセンサに対応する機械
部品の異常,寿命等の状態を処理設定条件に従って判定
するものとする。上記制御手段は、各判定器の判定結果
を収集するものとする。この構成によると、機械部品に
生じる転動体の通過による影響信号が、その機械部品に
設置されたセンサによって検出される。上記影響信号
は、転動体の通過によって機械部品に生じる何らかの信
号であり、例えば機械部品の所定部位に生じる歪み、荷
重変化、振動等である。この影響信号は、機械部品に欠
陥がある場合、その欠陥による信号成分を含んでいる。
上記判定器は、このような欠陥信号成分を含む転動体の
通過による影響信号から、機械部品の異常,寿命等の状
態を処理設定条件に従って判定する。その判定結果は、
制御手段で収集される。このように、各機械部品の状態
がわかるため、余裕期間を余分に長く取ることが不要
で、機械設備における定期交換の周期を長くすることが
でき、また万一の機械部品に異常の兆候がある場合は、
機械停止等に至る前に異常を検出して対処することがで
きる。判定器は、複数のサンサが接続されて、各センサ
に対応する機械部品の判定を行うものであるため、少な
い判定器個数で、多数の機械部品の判定が行える。上記
機械設備における上記各機械部品が互いに同様な仕様の
ものである場合は、判定器は各センサの信号について、
同様な処理設定条件で判定が行える。また、このような
複数のセンサが接続された判定器が、共通の制御手段に
複数台接続され、各判定器の判定結果が収集されるた
め、非常に多数のセンサの判定結果が1台の制御手段に
収集されることになる。そのため、例えば、機械部品を
非常に多数備える機械設備につき、1台の制御手段で各
機械部品の監視が集中して行え、効率的に監視が行え
る。1台の判定器にあまり多くのセンサを接続すると、
判定器に非常に高速の処理能力を持つものが必要となる
うえ、大がかりな機械設備では、センサと判定器間の配
線が長くなり、センサ信号の伝達に不都合が生じるが、
この発明では、複数のセンサが接続される判定器を複数
設け、複数の判定器を共通の制御手段に接続するため、
判定器に高機能のものが要求されず、またセンサ信号の
伝達にも信号劣化の不都合が生じない。そのため、簡単
な構成の安価なシステムで、精度の良い判定が行える。
なお、上記センサは、転動体の通過信号に欠陥信号が表
れる影響信号を検出できるものであれば、何でも良い。
センサは、機械部品に直接に接して設置することによ
り、上記のような欠陥信号成分を含む転動体の通過信号
が得られる。
えば、センサの出力信号であるセンサ波形の異常有無を
判定するものとする。すなわち、判定器は、接続された
センサの検出信号を処理設定条件に従って処理し、波形
の異常有無を判定する。この波形の異常有無により、機
械部品の異常,寿命等の状態が判定される。
含まれる欠陥信号成分が規定範囲を外れたか否かを判定
し、規定範囲を外れた場合に、上記センサ波形の異常と
して、欠陥波形異常が有りと判定するものとしても良
い。このように、欠陥信号成分が規定範囲を外れたか否
かで判定することにより、簡単な処理で判定が行える。
欠陥信号成分と規定範囲との比較は、振幅について行っ
ても、また信号幅や、欠陥信号の表れる位相等につき行
っても良いが、振幅について行うと、簡単な処理で精度
の良い比較が行える。上記規定範囲は、一つの範囲に限
らず、段階的に複数設けても良い。規定範囲を外れたか
否かの判定は、例えば規定値を超えたか否かの判定とし
ても良い。
数のセンサから出力されるセンサ波形の主信号周期を比
較し、主信号周期が規定範囲内にない場合に、上記セン
サ波形の異常として、回転異常が有りと判定するものと
しても良い。センサ波形の主信号周期は、例えば軸受で
は、軸受の回転周期を示す。そのため、センサ波形の主
信号周期の相対比較を行うことにより、一つだけ回転が
遅れているような機械部品を見つけることができる。本
来は同じ回転数となるべき機械部品の回転数に違いが生
じていると、その機械部品は何らかの異常を有すること
が分かる。この回転異常の有無判定と、上記の欠陥波形
異常の有無判定とは、同じ判定器で同じセンサ波形から
行える。
である判定器異常と、センサ波形に起因するセンサ波形
異常とを検出するものとしても良い。センサ波形異常に
は、上記の欠陥波形異常と回転異常とがある。判定器異
常は、例えば制御手段と判定器との間の通信異常や、判
定器にパラメータで設定する処理設定条件が適切でない
場合のパラメータ異常や、判定器を構成する中央処理装
置の機能異常等である。このように、判定器異常の検出
機能を持つことで、判定器異常に対する迅速な処置が行
え、誤った判定を続けることが避けられる。
を順次行い、上記各判定器は、上記送信要求に対して上
記制御手段に判定結果を送信するものとしても良い。い
わゆるポーリング制御で判定結果を収集するものとす
る。このように、ポーリング制御を行うことにより、複
数の判定器の判定結果の収集が、制御手段によって簡単
に、効率良く行える。また、判定器は、送信要求に対し
て応答するものであれば良く、通信機能が簡単なもので
済む。
条件の設定および変更の指令を行う機能を有し、上記判
定器は、上記制御手段の指令に従って上記処理設定条件
の変更が自在なものとしても良い。このように、制御手
段に、判定結果の収集の他に、各判定器の処理設定条件
の設定および変更の指令を行う機能を持たせることによ
り、複数設けられる各判定器の処理設定条件の設定およ
び変更が容易に行える。
手法でセンサ波形を処理する複数の波形処理手段を有
し、いずれの波形処理手段を用いるかの選択が自在なも
のであっても良い。この場合に、上記制御手段は、各判
定器の波形処理手段の選択指令を与える機能を有するも
のとしても良い。機械部品の種類や、仕様、使用条件等
によって、センサ波形の異常を検出するための適切な波
形処理手法が異なることがある。そのため、各判定器に
波形処理手法の異なる複数の波形処理手段を設けてお
き、制御手段からの選択指令で波形処理手段を選択する
ことにより、種々の種類、仕様、使用条件の機械部品に
対応でき、汎用性が高いものとなる。また、採用する波
形処理手段の選択が容易に行える。なお、入力されたセ
ンサ波形を、両方の波形処理手段で処理して判定を行う
ようにしても良い。
手法でセンサ波形を処理する複数の波形処理手段を有
し、センサ毎に任意の波形処理手段の選択が可能なもの
としても良い。機械部品の種類が違えば、センサ波形の
適切な波形処理方法が異なることがある。また、各機械
部品は、同じ仕様のものであっても、機械設備における
設置場所によって荷重条件や熱的条件等の使用条件が異
なり、このような使用条件の違いによって、センサ波形
の適切な波形処理方法が異なることがある。そのため、
センサ毎に任意の波形処理手段の選択を可能とすること
により、同じ判定器で各機械部品に対して適切な波形処
理を行って異常等の判定を行うことができる。なお、判
定器は、波形処理手法の異なる複数の波形処理手段を有
するか否かにかかわらず、センサ毎に異なる処理設定条
件の設定が可能なものとすることが好ましい。
防水、防塵、防錆、防湿、および防油機能、並びに耐熱
性、および帯電磁ノイズ性のある被覆を有するセンサケ
ーブルを用いることが好ましい。連続鋳造設備等の鉄鋼
設備や、その他の機械設備において、ロール支持軸受等
の転動体を有する機械部品は、水や埃、蒸気、油等の多
い環境下で使用されることが多く、また高温下で使用さ
れる場合もある。そのため、センサケーブルを上記のよ
うな被覆を持つものとすることで、各種の設備に対応で
きる。なお、判定器は、防水、防塵、防錆、防湿、およ
び防油機能、並びに耐熱性、および帯電磁ノイズ性のあ
るケースに電子部品等が収まったものとすることが好ま
しい。
し、これら判定器は、上記中継端子を介して順次配線接
続しても良い。このように、判定器の中継端子を介して
順次接続することにより、配線が簡素なものとなる。機
械設備では、配線を施す場所を得ることが難しい場合が
多く、また配線が邪魔になる場合も多い。そのため、こ
のような順次接続を採用することにより、配線が可能と
なる。
機械設備構成要素を複数個組み合わせたものである場
合、上記判定器は、各機械設備構成要素に対して1個ず
つ設けても良い。上記判定器に接続された各センサは、
その判定器と対応する機械設備構成要素に備えられた上
記機械部品に設けられる。このような機械設備構成要素
で構成される機械設備は、保守に際して機械設備構成要
素単位で着脱される。そのため、機械設備構成要素毎に
判定器を設けることにより、保守に際する判定器および
センサの配線処理等が容易に行える。なお上記機械設備
構成要素は、例えばセグメント等と呼ばれるものであっ
ても良い。
作モードの2つの動作モードを有するものとしても良
い。自動監視モードは、各判定器に判定結果の送信要求
を順次発行して各判定器から判定結果を取得するモード
である。端末操作モードは、上記判定器に上記判定結果
の他の情報の送信要求を行ってその応答を得るモードで
ある。このような2つのモードを持つことにより、常時
は自動モードとして判定結果を収集し、必要な時に、端
末操作モードで種々の情報を判定器から得ることができ
る。
信号であるセンサ波形をデジタルデータとして取り込む
ものとし、上記制御手段は、各判定器が取り込んだデジ
タルデータのセンサ波形を蓄積する波形データ蓄積手段
を有するものとしても良い。このように、制御手段に波
形データ蓄積手段を設けることにより、判定器で行う機
械部品の個別の判定とは別に、センサ波形の蓄積結果を
解析して各種の情報、例えば各部の機械部品が異常に至
る傾向などを知ることができる。また、センサ波形をデ
ジタルデータとして蓄積することにより、データの劣化
がなく、正確なセンサ波形が再現できる。
て、上記制御手段で収集した各判定器の判定結果から、
機械部品に関する所定の保守情報を作成する保守情報作
成手段を設けても良い。保守情報は、例えば機械部品の
交換時期や、発注時期などの保守の予定の情報である。
て、上記制御手段に対する遠隔地にあって上記制御手段
と通信回線網を介して接続された情報処理手段を設け、
上記制御手段は、各判定器から、判定結果の他に、判定
器に入力されたセンサ波形を収集可能なものとし、上記
情報処理手段に、上記制御手段が各判定器から収集した
判定結果、およびセンサ波形を収集するリモートデータ
収集手段を設けても良い。このように、リモートデータ
収集手段を設け、遠隔地で判定結果およびセンサ波形を
収集可能とすることにより、機械部品の製造メーカ等の
専門の技術者が、機械部品の状態や傾向について、より
詳しい解析を行うことができる。
の発明の次の構成のセンサ・判定器ユニットを用いても
良い。このセンサ・判定器ユニットは、転動体を有する
機械部品を複数備えた機械設備に用いられるセンサ・判
定器ユニットであって、上記各センサは、上記各機械部
品に設置されて機械部品に生じる転動体の通過による影
響信号を検出可能なものとする。上記判定器は、接続さ
れた各センサの出力信号であるセンサ波形を処理して波
形異常を検出するものであり、接続された各センサの出
力信号であるセンサ波形から欠陥信号の成分を抽出する
フィルタリング手段と、抽出された欠陥信号を規定範囲
と比較して異常の判定を行う判定部とを有するものとす
る。上記フィルタリング手段は、センサ波形のデータ列
に対して、一定の時間範囲データを取り出し、その取り
出されたデータの中で最大値と最小値の差を求める処理
を、上記時間範囲を順次ずらせて繰り返すことにより、
欠陥信号成分を抽出するものとする。このように、判定
器にフィルタリング手段を設けたセンサ波形から欠陥信
号成分を抽出し、その抽出された欠陥信号を規定範囲と
比較することにより、波形異常の判定が容易に、かつ精
度良く行える。また、欠陥信号成分を抽出する手法とし
て、最大値と最小値の差を求める非線形フィルタリング
を行うため、積和演算が不要で、比較的簡単に欠陥信号
が抽出できる。
の発明の次の構成の判定器を用いることができる。この
発明の判定器は、アナログのセンサ波形信号がそれぞれ
入力される複数の入力チャンネルを順次切替えるセレク
タと、このセレクタの出力をA/D変換するA/D変換
手段と、このA/D変換された波形信号を蓄積する第1
のメモリと、この第1のメモリに蓄積された波形信号を
設定処理条件に従って波形処理し、かつ波形処理結果か
ら設定基準に従って所定の判定を行う処理部と、この処
理部による波形処理結果および判定処理結果を蓄積する
第2のメモリと、外部から与えられる要求指令に応じて
上記第1のメモリおよび第2のメモリの記憶内容を送信
するインタフェース部とを備えたものである。この構成
の判定器によると、第2のメモリに蓄積されたセンサ波
形の波形処理結果および判定結果と、第1のメモリに蓄
積された波形処理前のセンサ波形を、インタフェース部
を通じて任意時に取り出すことができる。
説明する。この監視システムは、図1に示すように、転
動体を有する機械部品1を複数備えた機械設備2におけ
る機械部品1の監視システムであって、それぞれ複数の
センサ3が接続された複数の判定器4を、互いに共通の
制御手段5に接続してなる。センサ3は、各機械部品1
に設置される。各判定器4は、接続された各センサ3の
出力信号から、そのセンサ3に対応する機械部品1の異
常,寿命等の状態を処理設定条件に従って判定するもの
である。制御手段5は、各判定器4の判定結果を収集す
る機能、および各判定器4に設定指令等を与える機能を
備え、また判定器4に電源供給する電源ユニットを備え
ている。制御手段5は、単独の機器であっても良いが、
この例では、専用機化された制御器6と、データ収集等
に用いるパーソナルコンピュータ(以下「パソコン」と
称す)等からなる汎用の情報処理装置7とで構成され
る。判定器4と各センサ3とで、センサ・判定器ユニッ
ト90が構成される。
すように多数本のロール8を備えたものであり、各ロー
ル8が、両端でそれぞれ転がり軸受からなる機械部品1
で支持されている。ロール8は、複数本が共通の構成要
素フレーム(図示せず)に設置されて1組の機械設備構
成要素9を構成し、機械設備構成要素9の単位で機械設
備2の本体フレーム(図示せず)に着脱可能とされてい
る。図示の例では、6本のロール8で一つの機械設備構
成要素9が構成される。機械設備構成要素9は、例えば
セグメント等と呼ばれる。機械設備2は、例えば圧延装
置であり、ロール8はその圧延ロールである。ロール8
は、上下2列に配列され、上下に対向するロール8,8
間で、鋼材10が搬送されながら圧延される。機械設備
構成要素9は、上下の各列毎に設けられ、隣合う複数本
のロール8で一つの機械設備構成要素9が構成される。
機械設備2が、このように複数の機械設備構成要素9で
構成される場合、図1の判定器4は各機械設備構成要素
9毎に設けられ、その判定器4に接続されるセンサ3
は、対応する機械設備構成要素9の各機械部品1に設置
される。
示すように内輪11と外輪12の間に、保持器(図示せ
ず)に保持された転動体13を介在させたものである。
図示の例では、機械部品1は、複列の軸受、具体的に
は、複列の調心ころ軸受とされている。転がり軸受から
なる機械部品1は、外輪12がハウジング14に設置さ
れ、内輪11にロール8のロール軸8aが嵌合してい
る。
3の通過による何らかの影響信号、例えば機械部品1の
所定部位に生じる歪み、荷重、振動等の変化を示す信号
を検出するものであり、転動体13の通過信号に欠陥信
号が表れる影響信号を検出できるものであれば、何でも
良い。例えば、センサ3として、圧電センサ、光変位セ
ンサ、または歪みゲージ等が用いられる。図示の例では
圧電センサが用いられている。センサ3は、機械部品1
に取付けられている。機械部品1が内輪回転の転がり軸
受である場合、外輪12の外径面に設置される。また、
機械部品1が複列の軸受である場合、同図のように、各
列毎にセンサ3が設置される。センサ3の配線15は、
ハウジング14に設けた切欠溝等からハウジング14の
外部に引き出されている。センサ3の配線15は、防
水、防塵、防錆、防湿、および防油機能、並びに耐熱
性、および耐電磁ノイズ性のある被覆を有するセンサケ
ーブルが用いられる。
近傍に設置され、したがって工場における機械設備2を
設置した機械設置室16内に配置される。制御手段5
は、工場における機械設置室16とは別の監視室17等
に配置され、あるいは機械設置室16に配置される。制
御手段5が専用の制御器6と汎用の情報処理装置7とで
構成される場合、制御器6を機械設置室16に配置し、
情報処理装置7を監視室17に配置しても良い。
0bを有し、これら判定器4は、中継端子20a,20
bを介して制御器6に順次配線接続されている。両中継
端子20a,20bは、互いに接続されたものであり、
またこれら中継端子20a,20bは、信号用と電源用
の端子部(図示せず)を有している。判定器4同士およ
び判定器4と制御器6を接続する配線21には、ディバ
イスネットケーブルが用いられている。ディバイスネッ
トケーブルは、機器間をバス通信で接続すると同時に、
電源を供給するケーブルである。また、この配線21
は、複数の機器で伝送線路を共有するバス方式とした。
バス方式にすることで、伝送線路配線を最小限にするこ
とができる。具体的には、半二重方式(例えばRS−4
85)を用いる。全二重方式も可能であるが、伝送線路
の必要線数を最低限にすること、および送受信処理の負
荷の程度から、半二重方式が好ましい。制御器6と情報
処理装置7とを接続する配線22は、直列伝送(RS−
232C等)のケーブルが用いられている。制御器6と
情報処理装置7は、例えば図4に示すように、無線器1
8A,18Bを介して行っても良い。無線機18A,1
8Bを介することで、制御器6を機械設置室16に設置
し、情報処理装置7を監視室17に設置する等、両者を
離して設置することができる。図5は、制御器6および
情報処理装置7を有線で接続し、両者を共に監視室17
に設置した例を示す。
説明する。判定器4は、接続された各センサ3の出力信
号をそれぞれ処理設定条件に従って処理し、センサ波形
の異常有無を判定するものである。処理設定条件および
判定結果は、バス接続される制御手段5からコマンドを
介してアクセスされる。制御手段5に接続可能な判定器
4の個数は、例えば数十台程度とされ、各判定器4は、
基板上のディップスイッチ(図示せず)等で設定される
ID(識別情報)により識別される。
を用い、バス接続されている判定器4の状態、異常情報
等を自動収集する。また、データ収集用の情報処理装置
7とと接続され、情報処理装置7からの端末操作による
コマンド処理を行う。制御器6は、機械設備2の付近に
配置する場合は、耐熱防水構造とする。情報処理装置7
は、制御器6を介して、判定器4の取得したセンサ波形
データを収集する。収集したデータは、汎用の処理アプ
リケーションで処理し、視覚化する。情報処理装置7
は、データ収集や確認等の必要時のみ起動する。
サ波形を説明する。機械部品1に取り付けられたセンサ
3からの信号波形を、図6(A)に示す。このセンサ波
形は、同図(B),(C)にそれぞれ示す主信号と欠陥
信号とを含む。主信号は、転動体通過に伴い一定周期の
サイン波状に現れる波形である。センサ信号に含まれる
高周波ノイズ成分も主信号に含めて考える。欠陥信号
は、転送面のフレーキングなどに起因して現れる主信号
以外の信号成分であり、三角スパイク状の波形を成す。
すなわち、センサ信号波形は、主信号に欠陥信号が加算
された波形となる。
は、センサ入力チャンネルを順次切替えるセレクタ25
と、このセレクタ25の出力をA/D変換するA/D変
換手段26と、このA/D変換された波形信号を蓄積す
る第1のメモリ27と、この第1のメモリ27に蓄積さ
れた波形信号を設定処理条件に従って波形処理し、かつ
波形処理結果から設定基準に従って所定の判定を行う処
理部29と、この処理部29による波形処理結果および
判定処理結果を蓄積する第2のメモリ28と、外部から
与えられる要求指令(コマンドの一種)に応じて第1の
メモリ27および第2のメモリ28の記憶内容を送信す
るインタフェース部30とを備える。セレクタ25は一
対設けられ、A/D変換手段26は各セレクタ25に対
して設けられる。各セレクタ25は、例えば、それぞれ
8つのセンサ入力チャネルが設けられる。第1および第
2のメモリ27,28は、ラム(RAM)等の同じ記憶
素子において、論理的に区分された記憶領域である。一
対のセレクタ25,25には、例えば機械部品1が図3
に示すような複列軸受である場合、両列のセンサ3,3
の出力を、一対のセレクタ3の同じチャネルに入力する
ように使用される。この場合、両列のセンサ3,3のセ
ンサ波形が、第1のメモリ27に対応して記憶されるよ
うにする。
切替えながら、A/D変換した波形信号を、第1のメモ
リ27に蓄積する。蓄積したセンサ波形信号は、処理設
定条件に従って波形処理され、抽出された欠陥信号が規
定外であれば、問題有りとして取り扱う。また、制御器
6(図1)から与えられるコマンドを適時解析し、要求
に応じて内部状況や異常情報、センサ波形データを制御
器6に通知する。
に示すCPUチップ(中央処理装置)31の他、セレク
タ25、各インタフェース素子33,34、メモリ素子
35、発光ダイオード36、ディップスイッチ37、お
よびスイッチ38を実装したものとされる。CPUチッ
プ31は、A/D変換手段26(図7)を備える。メモ
リ素子35は、上記第1,第2のメモリ27,28を構
成するものであり、バッテリバックアップされる。発光
ダイオード36はCPUの処理状態を示すものである。
また、判定器4は、圧延ラインの脇等に置かれるため、
防水ボックスに収納し、コネクタ類も防水構造とする。
29の構成要素として、センサ波形を処理する波形処理
手段40と、この波形処理手段40で処理された波形か
ら波形異常の判定を行う判定部41とを有している。波
形処理手段40には、それぞれ異なる波形処理手法でセ
ンサ波形を処理する第1および第2の波形処理手段40
A,40Bが有り、いずれの波形処理手段40A,40
Bを用いるかの選択が、制御手段5(図1)の選択指令
によって選択可能とされている。また、センサ3(図
1)毎に任意の波形処理手段40A,40Bの選択が可
能とされている。第1,第2の波形処理手段40A,4
0Bは、いずれもセンサ波形から欠陥信号の成分を抽出
するフィルタリング手段である。このうち第1の波形処
理手段40Aは線形フィルタリングを行うものとされ、
第2波形処理手段40Bは、非線形フィルタリングを行
うものとされている。判定部41は、抽出された欠陥信
号を規定範囲と比較して異常の判定を行う手段である。
のデジタルデータに対し、デジタルのローパスフィルタ
処理およびハイパスフィルタ処理を施し、欠陥信号を抽
出する処理である。ローパスフィルタ処理は、主として
ノイズである高周波成分を除去する目的で行う。ハイパ
スフィルタ処理は、センサ波形から主信号成分を除去す
る目的で行う。この2つのフィルタを用いることによ
り、欠陥信号成分のみが抽出される。演算量は、デジタ
ルフィルタ次数に比例して増加する。
に、センサ波形のデータ列に対して、一定の時間範囲W
のデータを取り出し、その取り出されたデータの中で最
大値と最小値の差を求める処理を、上記一定の時間範囲
Wを順次ずらせて繰り返すことにより、欠陥信号成分を
抽出する処理である。すなわち、データ列からデータを
取り出す時間範囲の窓を設定し、その窓中で最大最小フ
ィルタリング処理を行う。このように、一定窓内の最大
値と最小値の差を求めることにより、窓長さによって、
十分に長い範囲に渡って現れる変動成分(ここでは主信
号に相当)を除去し、かつ、短い範囲を割って現れる変
動成分(ここでは高周波ノイズ)の影響を軽減する。最
大最小の差を求めるので、欠陥信号の極性にかかわらず
に正の値が得られる。線形処理手法がフィルタ特性の設
計により作用するのに対し、データ切り出し窓長により
除去される信号周波数成分が定性的に変化する。演算量
は、最大,最小値演算アルゴリズムによるが、積和演算
は不要であり、線形フィルタより有利である。両手法
は、どちらも一長,一短があるため、両手法のフィルタ
リングを行う波形処理手段40A,40Bを設けること
が好ましい。次の表1は、両手法の特徴比較を示す。
法と比較して、非線形処理手法の方が欠陥信号部分の振
幅が大きく得られていた。これは、線形フィルタリング
処理において、欠陥信号に含まれる高周波、低周波信号
成分も遮断されるためによるものと考えられる。これ
は、本質的な現象であり、避けられない。一方、非線形
処理では、振幅は得られるものの、信号幅情報が広げら
れてしまう。これも、非線形処理の本質的な現象であ
り、避けられない。
する。判定器4は、図10に示すように、判定器異常判
定手段42とセンサ波形異常判定手段43とを有してい
る。判定器異常判定手段42は、判定器自体に起因する
異常を判定する手段であり、センサ波形異常判定手段4
3は、センサ波形に起因する異常を検出する手段であ
る。センサ波形異常判定手段43は、上記の波形処理手
段40および判定部41で構成される。各異常の種類,
状況,原因の関係を表2に示す。
コル上で発生する異常)、パラメータ異常(波形信号処
理に使用する処理条件類のデータが不正)、CPU異常
(割込み処理異常、システム異常など、主としてソフト
上のバグ)に分けられる。判定器異常を検出した場合
は、速やかに電源再投入をし、現象の再発生後、必要な
措置を取る。
をデータ処理した結果、センサ波形に何らかの問題があ
ると判断した場合に発生する。センサ波形異常判定手段
43は、複数回続けてセンサ波形の異常波形を検出した
場合のみ異常状態とする。センサ波形異常は、欠陥波形
異常と回転異常異常とがあり、それぞれ判定部41に設
けられた欠陥波形異常判定部41aと、回転異常判定部
41bとで判定される。
陥信号の最大値が複数の判定処理回に連続してしきい値
を超えて検出された場合に、欠陥波形検出と判定する。
欠陥信号の位相、信号幅は考慮しない。しきい値は、複
数種類定め、3種類の場合、それぞれ設定値の1倍、2
倍、4倍とする。機械部品1が転がり軸受である場合
は、外輪12(図3)の転走面に傷があると、その傷を
転動体13が通過するときに歪みが生じるため、欠陥信
号異常となる。外輪12のどの円周方向位置に傷がある
かは、欠陥信号の位相によってわかるが、位置を特定す
る必要がない場合は、位相の認識は不要である。連続鋳
造設備等におけるロール支持軸受では、構成部品のうち
で外輪12が最も使用条件が厳しく、また外輪12の最
下点が殆どの転動寿命の要因となるため、この外輪最下
点にセンサ3を配置することにより、効率良く異常検出
が行える。
された他のセンサ主信号周期と比較して、主信号周期が
規定範囲内にない場合が複数回連続して検出された場合
に、回転異常と判定する。ただし、全てのセンサ信号の
主信号周期が規定範囲外の場合は、ラインの運転がされ
ていないと判定し、連続回数のカウントをクリアする。
上記の規定範囲は、誤差分を適宜定めて設定する。主信
号周期は、転動体13がセンサ3の位置を通過する周期
であるため、機械部品1が軸受の場合、(軸受回転数)
×(転動体13の個数)に対応する。そのため、回転異
常の検出により、軸受回転数の異常が判定できる。すな
わち、本来は同じ回転数となるべき機械部品1同士のセ
ンサ波形を比較することで、回転の障害が生じている機
械部品1が検出できる。例えば、連続して並ぶ一連のロ
ール8を支持する軸受について、センサ波形の主信号周
期を比較すると、一部のセンサ3のセンサ波形のみ回転
が遅いような場合、何らかの原因で軸受の回転が妨げら
れていることがわかる。また、ロール8の両端の軸受同
士や、複列軸受における両列の軸受のセンサ波形を比較
した場合も、主信号周期に違いがあると、軸受に何らか
の回転の障害が生じていることがわかる。
モリ素子(拡張メモリ)35中には、CPUエラー、処
理手順、処理条件、測定結果、判定結果、および取込セ
ンサ波形データを格納する。処理は、図11の流れ図の
ように行う。概略を説明すると、まず、センサ波形の選
択のチャンネル切替えを設定に従って行う(S5)。チ
ャンネル切替えの後、データレベルが安定するまで数秒
かかるので、この間に、直前でメモリ取り込みのセンサ
波形のデータ処理を行う(S12)。その後、チャンネ
ル切替が確定したところで、処理パラメータ類を更新
し、データ取り込み処理を実行する(S10)。データ
処理、データ取り込み中は、適宜送受処理(S7)を行
って、受信済みコマンドの解析および送受データ準備を
行う。センサ波形を、制御手段5に要求された場合は、
割込み手順にデータ取り込み処理を登録し、自動処理手
順に割り込ませる。A/D変換の開始・完了、バスラン
との通信(バッファ取り込み掃出)は、割込処理で行う
(S14)。
方法を説明する。制御手段5が、図1の例のように制御
器6と情報処理手段7とで構成される場合は、ここで述
べる制御手段5と判定器4との間の通信は、制御器6と
判定器4との間の通信制御のことである。通信方式は、
半二重通信とする。制御手段5を制御局とし、判定器4
を従局とする。従局は、制御局からの指示がなければ、
通信できないものとする。従局は、自分に対して送られ
た送信要求に対してのみ返答を行う。
2と共に説明する。制御手段5から判定器4に送られる
コマンド列は、複数文字(例えば4文字)のアルファベ
ッド等からなるコマンド文字列と、パラメータ数値(2
桁のキャラクタ)、および必要ならばデータから成り立
つ。データ区切り文字は存在しない。一方、コマンド列
に対する判定器4から制御手段5へのレスポンス列は、
受信したコマンド文字列とパラメータ数値、およびコマ
ンド列が要求していればレスポンスデータから成り立
つ。正しいコマンド列を受信した場合は、コマンド文字
およびパラメータ数値に相当するレスポンスデータを返
信する。不正なコマンド列を受信した場合は所定のレス
ポンスデータを返信する。
モリデータ転送コマンドに分けられる。基本コマンド
は、判定器4の状態を問い合わせるか、または動作状態
を変更するコマンドであり、データは、例えば、NUL
L文字で終了するASCII文字列である。メモリデー
タ転送コマンドは、ある一定範囲のメモリ27,28
(図8)内のデータを一括して送受信するためのコマン
ドであり、送受信されるデータは、規定長のバイナリデ
ータである。メモリデータ転送コマンドを用いることに
より、制御手段5でのデータ解析の手続きは増えるが、
判定器4側でのコマンド解析処理が軽減されるので、判
定器4の処理動作を阻害する可能性が減少する。
ものがある。表中の操作の欄の「自」および「端」は、
それぞれ後に述べる自動監視モードおよび端末操作モー
ドで使用可能なコマンドを示す。
内のデータをそのままの形式で送受信するためのコマン
ドである。データはバイナリである。基本コマンドに
は、次の表4に示す各種のものがある。
を説明する。図13は、その概念を示す。コマンド文字
列(例えば4バイト)、およびパラメータ列(例えば2
バイト)は、固定長なので、送受信バッファ(図示せ
ず)とは別の格納領域に格納する。データ,レスポンス
は、基本的に、送受信バッファを一度経由し、通信NG
の際も、他の処理にできるだけ影響を与えないように配
慮する。基本コマンドの場合、データ,レスポンスは、
送受信バッファ長を超えることはないので、全てを送受
信バッファに一度可能し、送信処理が正常に行われたの
を確認してからデータ(レスポンス)を格納する。一
方、メモリ転送コマンドは、基本コマンドの手続きに加
え、送受信バッファとは別にメモリアドレス値で開始ア
ドレス、終了アドレス、送信開始ポインタ値を算出し、
記憶する。開始、終了アドレス値は、コマンド解析、も
しくはレスポンス準備段階で確定する。これは、必要に
応じてDMA転送を行う場合があるからである。また、
データ(レスポンス)が一転送ブロック長より大きい場
合は、通信が途中で中段された場合を考慮した上で、内
部データ転送を行う。
手段5は、前述のように、バスラインに接続されて判定
器4と通信する制御器6と、この制御器6と直列データ
伝送回線で接続されるデータ収集用の情報処理手段7と
で構成される。制御部6は、判定器4に前記のコマンド
を発行し、判定器4のパラメータ設定や、判定器4から
のレスポンスによる情報の取り出しを行う。
モードの2つのモードを有する。図14(A),(B)
は、これら自動監視モードおよび端末操作モードの様子
を示す説明図である。自動監視モードは、各判定器4に
判定結果の送信要求を順次発行して各判定器4から判定
結果を取得するモードである。異常情報は、常時、自動
監視モードにより制御器6に集められる。端末操作モー
ドは、判定器4に判定結果の他の情報の送信要求を行っ
てその応答を得るモードである。すなわち、任意のコマ
ンドを情報処理装置7から発行するモードであり、発行
されたコマンドは、制御器6を経由し、必要ならばバス
ライン経由で判定器4に到達し、そのレスポンスを得る
モードである。波形データの収集は端末操作モードによ
り行う。
る。制御器6は、バス接続されている判定器4の動作状
態を、自動的にコマンドを発行して確認し、異常情報の
有無を収集する。異常があれば、異常表示手段(例えば
発光ダイオード)63aにより、簡易的にその旨を通知
する。また、直列伝送接続された情報処理装置7からの
コマンド指令を、必要に応じて半二重通信の形態に変換
し、情報処理装置7と判定器4のデータ交換を行う。
に、判定器間通信手段61、情報処理装置間通信手段6
2、ユーザインタフェース手段63、および電源供給手
段64を有する。判定器間通信手段61は、判定器4と
制御器6との通信を行う手段である。この手段61は、
例えば、判定器動作状況自動確認(すなわち異常情報収
集)の処理と、判定器異常通知の処理を行う。すなわ
ち、判定器間通信手段61は、判定結果を自動収集する
判定結果収集手段61aを有する。判定結果収集手段6
1aは、上記のようにポーリングで各判定器4に送信要
求を自動的に発行する自動送信要求発行部61aa、お
よび応答された判定結果を格納する判定結果格納部61
abを備える。情報処理装置間通信手段62は、制御器
6と情報処理装置7との間の通信を行う手段である。こ
の手段62は、例えば、制御器状態通知(制御器専用コ
マンド、レスポンスの処理)と、判定器4への転送(コ
マンド、プロトコル変換)等を行う。ユーザインタフェ
ース手段63は、異常情報リセット手段63bと異常表
示手段63aなどの簡単なユーザインタフェースであ
る。異常情報リセット手段63bは、スイッチからなる
(図5)。電源供給手段64は、内蔵の電源ユニットで
構成され、バスラインへの電源供給を行う。
ク図は、例えば、図17(A),(B)に示す2種類の
いずれかとされる。同図(A)は、監視室17に置かれ
る場合の例(無線区間無し)であり、ケース65内にC
PUボード66と、AC−DCコンバータ67と、バス
ライン用、直列伝送用、および商用電源用の各端子を備
える。同図(B)は、工場の機械設置室16に置かれる
場合の例であり、同図(A)の例の直列伝送用端子に変
えて、無線モデム68とその電源となるDC−DCコン
バータ69が設けられている。同図(B)では、同図
(A)のAC−DCコンバータ67およびAC電源端子
は図示を省略してある。
うにRS−485規格等の半二重通信とされる。すなわ
ち、バスラインに接続されている複数の判定器4と、
1:1で順に通信し(通信手順は前述)、その処理状態
や異常情報を自動的に収集する。その結果、判定器4や
制御器6自体に異常がある場合は、発光ダイオード等の
異常表示手段63a(図15)で通知する。具体的に
は、バス接続されている判定器4を制御器6に予め登録
する。制御器6は、登録情報に従って、順に状況問い合
わせコマンドを自動的に発行し、各判定器4の状況を把
握する。また、情報処理装置7から判定器4に対するコ
マンドが入力された場合、自動処理を一時停止し、その
受け渡し処理を行う。
列伝送の通信プロトコル(RS−232C)で行われ
る。制御器6に入力されるコマンド(情報処理装置7か
ら出力されるコマンド)は、判定器4に対するコマンド
と、制御器専用のコマンドとがある。制御器6に入力さ
れるコマンドは、次の表5に示す各コマンドがある。こ
のうち、処理状況コマンドと、接続判定器コマンドが、
制御器専用のコマンドである。
6と直列伝送ケーブルで接続する。情報処理装置7は、
必要に応じて、判定器4と通信する端末操作モードによ
り波形データを収集する。判定器4、制御器6の動作状
態や異常の有無情報などもコマンドを用いて収集する。
明する。波形データの収集は、パソコンが優れている。
判定器4が取得するセンサ波形データをデジタルデータ
としてそのまま取得でき、またファイル装置により大規
模データでも簡単に収集できるからである。パソコンか
らなる情報処理装置7をデータ収集手段とした場合の最
大の利点は、判定器4が取り込んだセンサ波形の数値
(デジタル)テータをそのま数値データとして収集でき
る点である。パソコンからなる情報処理装置7を用いれ
ば、判定器4が判定処理に用いているデータを取得でき
るため、情報処理装置7上で判定器4と同一処理の再現
や、処理条件のチューニングテストも可能である。処理
の再現は、汎用のデータ処理アプリケーション(例え
ば、表計算ソフトウェア)等を用いる。
各判定器が取り込んだデジタルデータのセンサ波形を蓄
積する波形データ蓄積手段71を有する。この波形デー
タ蓄積手段71は、センサ波形を蓄積する記憶部71a
と、蓄積の処理を行う蓄積処理部71bとでなる。蓄積
処理部71bは、図19に示す端末処理アプリケーショ
ン72の一部で構成される。端末処理アプリケーション
72は、データ処理アプリケーション73を介して、蓄
積した波形データの視覚化を可能とする。
4、制御器6にコマンドを送り、レスポンスを得るプロ
グラムであり、コマンド送信・応答処理手段74を構成
する。情報処理装置7が行う上記の各コマンドの送信
と、レスポンスの処理は、このコマンド送信・応答処理
手段74が行う。図20は、端末処理アプレケーション
72の処理の概念を示す。前述の通り、コマンドには基
本コマンドとメモリ転送コマンドとがあるが、基本コマ
ンドの場合、データ、レスポンスとも文字列であり、文
字列の作成と解析作業が必要である。一方、メモリ転送
コマンドは、判定器4の各種設定とよび波形のバイナリ
データを取り扱うため、パラメータ値の編集,表示と、
データ変換作業が必要になる。
定器の判定結果から、機械部品に関する所定の保守情報
を作成する保守情報作成手段74を設けても良い。この
手段74で作成する保守情報は、例えば機械部品の交換
時期や、発注時期などの保守の予定の情報である。
のようにして、転動体を有する機械部品1の異常,寿命
等の状態の監視が、簡単な構成で行えて、低コストで済
み、また監視が精度良く、かつ効率的に行える。特に、
判定器4は、この実施形態の構成の場合、判定器自体の
動作状況がわかり、機械部品1の異常情報が分かり、通
信状況が分かるなど、単独で動作し、また多数のセンサ
3の信号が処理でき、処理パラメータを変更できるな
ど、センサ信号の判定が行える。また、判定器4は、制
御手段5によりリモート操作を行って、情報の取り出
し、情報の設定が行える。また、判定器4は、防水、耐
熱構造になっていて着実に動作し、しかもネットワーク
にコネクタ一つで接続できて、簡単に設置できる。
の監視システムの発展例を示す。この例は、リモートデ
ータ収集手段81を設けたものである。すなわち、制御
手段5に対する遠隔地にあって、制御手段5と通信回線
網82を介して接続された情報処理手段83を設け、こ
の手段83にリモートデータ収集手段81を設ける。制
御手段5は、各判定器4から、判定結果の他に、上記の
ように判定器4に入力されたセンサ波形を収集可能なも
のとする。遠隔地の情報処理手段83は、パーソナルコ
ンピュータであっても、大型汎用コンピュータであって
も良く、中央処理装置(CPU)86と記憶手段87と
を備える。リモートデータ収集手段81は、制御手段5
が各判定器4から収集した判定結果、およびセンサ波形
を収集する手段であり、中央処理装置(CPU)86と
記憶手段87と、処理プログラム(図示せず)とで構成
される。通信回線網82は、公衆電話回線や専用電話回
線等であり、モデム84,85等によって、制御手段5
と遠隔地の情報処理手段83とを接続する。このよう
に、リモートデータ収集手段81を設け、遠隔地で判定
結果およびセンサ波形を収集可能とすることにより、機
械部品の製造メーカ等の専門の技術者が、機械部品の状
態や傾向について、より詳しい解析を行うことができ
る。
る機械部品1が転がり軸受である場合につき説明した
が、監視対象となる機械部品1は、転動体を有するもの
であれば良く、例えば次のように等速ジョイントやボー
ルねじあっても良い。図22は、監視対象となる機械部
品が等速ジョイントである例を示す。この機械部品であ
る等速ジョイント1A,1Bは、軸91の両端に設けら
れており、いずれも内輪92A,92Bと、外輪93
A,93Bと、その間に介在した転動体94A,94B
とを備える。センサ3は、外輪93A,93Bに対して
配置されている。図23は、監視対象となる機械部品が
ボールねじである場合を示す。この機械部品であるボー
ルねじ1Cは、ねじ軸95とナット96との間にボール
からなる転動体97を介在させたものであり、ナット9
6に転動体97の循環路98が設けてある。循環路98
は、例えばリターンチューブからなる。センサ3は、ナ
ット96に対して配置されている。
転動体を有する機械部品を複数備えた機械設備における
機械部品の監視システムであって、それぞれ複数のセン
サが接続された複数の判定器を、互いに共通の制御手段
に接続してなり、上記各センサは、上記各機械部品に設
置されて機械部品に生じる転動体の通過による影響信号
を検出するものとし、上記各判定器は、接続された各セ
ンサの出力信号からそのセンサに対応する機械部品の異
常,寿命等の状態を処理設定条件に従って判定するもの
とし、上記制御手段は、各判定器の判定結果を収集する
ものとしたため、転動体を有する機械部品の異常,寿命
等の状態の監視が、簡単な構成で行えて、低コストで済
み、また監視が精度良く、かつ効率的に行える。この発
明のセンサ・判定器ユニットは、センサ波形から欠陥信
号の成分を抽出する手段として、一定の時間範囲データ
を取り出して最大値と最小値の差を求める非線形フィル
タリング手法を用いるため、比較的簡単に欠陥信号が抽
出できて、波形異常の判定が容易に、かつ精度良く行え
る。この発明の判定器は、アナログのセンサ波形信号が
それぞれ入力される複数の入力チャンネルを順次切替え
るセレクタと、このセレクタの出力をA/D変換するA
/D変換手段と、このA/D変換された波形信号を蓄積
する第1のメモリと、この第1のメモリに蓄積された波
形信号を設定処理条件に従って波形処理し、かつ波形処
理結果から設定基準に従って所定の判定を行う処理部
と、この処理部による波形処理結果および判定処理結果
を蓄積する第2のメモリと、外部から与えられる要求指
令に応じて上記第1のメモリおよび第2のメモリの記憶
内容を送信するインタフェース部とを備えたものである
ため、複数接続されたセンサのセンサ波形の波形処理結
果および判定結果と、波形処理前のセンサ波形とを、任
意時に取り出すことができる。
システムのシステム構成図である。
である。
面図である。
る。
図である。
波形図である。
タ切出時間間隔の関係を示す説明図である。
る。
ンスの通信概念を示す説明図である。
スの処理概念の説明図である。
ある。
る。
主に示す概念図である。
よる処理の具体例を示す説明図である。
例の説明図である。
ジョイントを示す断面図である。
るボールねじの断面図である。
Claims (18)
- 【請求項1】 転動体を有する機械部品を複数備えた機
械設備における機械部品の監視システムであって、それ
ぞれ複数のセンサが接続された複数の判定器を、互いに
共通の制御手段に接続してなり、上記各センサは、上記
各機械部品に設置されて機械部品に生じる転動体の通過
による影響信号を検出するものとし、上記各判定器は、
接続された各センサの出力信号からそのセンサに対応す
る機械部品の異常,寿命等の状態を処理設定条件に従っ
て判定するものとし、上記制御手段は、各判定器の判定
結果を収集するものとした機械部品の監視システム。 - 【請求項2】 上記判定器は、上記判定の処理として、
センサの出力信号であるセンサ波形の異常有無を判定す
るものとした請求項1に記載の機械部品の監視システ
ム。 - 【請求項3】 上記判定器は、センサ波形に含まれる欠
陥信号成分が規定範囲を外れたか否かを判定し、規定範
囲を外れた場合に、上記センサ波形の異常として、欠陥
波形異常が有りと判定するものとした請求項2に記載の
機械部品の監視システム。 - 【請求項4】 上記判定器は、この判定器に接続された
複数のセンサのセンサ波形主信号周期を比較し、主信号
周期が規定範囲内にない場合に、上記センサ波形の異常
として、回転異常が有りと判定するものとした請求項2
または請求項3に記載の機械部品の監視システム。 - 【請求項5】 上記判定器は、判定器自体に起因する異
常である判定器異常と、センサ波形に起因するセンサ波
形異常とを検出するものとした請求項2ないし請求項4
のいずれかに記載の機械部品の監視システム。 - 【請求項6】 上記制御手段は、上記各判定器に送信要
求を順次行い、上記各判定器は、上記送信要求に対して
上記制御手段に判定結果を送信するものとした請求項2
ないし請求項5のいずれかに記載の機械部品の監視シス
テム。 - 【請求項7】 上記制御手段は、各判定器の上記処理設
定条件の設定および変更の指令を行う機能を有し、上記
判定器は、上記制御手段の指令に従って上記処理設定条
件の変更が自在なものとした請求項2ないし請求項6の
いずれかに記載の機械部品の監視システム。 - 【請求項8】 上記各判定器は、それぞれ異なる波形処
理手法でセンサ波形を処理する複数の波形処理手段を有
し、いずれの波形処理手段を用いるかの選択が自在なも
のであり、上記制御手段は、各判定器の波形処理手段の
選択指令を与える機能を有するものとした請求項2ない
し請求項7のいずれかに記載の機械部品の監視システ
ム。 - 【請求項9】 上記各判定器は、それぞれ異なる波形処
理手法でセンサ波形を処理する複数の波形処理手段を有
し、センサ毎に任意の波形処理手段の選択が可能なもの
とした請求項2ないし請求項8のいずれかに記載の機械
部品の監視システム。 - 【請求項10】 上記判定器とセンサとを接続する配線
に、防水、防塵、防錆、防湿、および防油機能、並びに
耐熱性、および耐電磁ノイズ性のある被覆を有するセン
サケーブルを用いた請求項1ないし請求項9のいずれか
に記載の機械部品の監視システム。 - 【請求項11】 上記各判定器はそれぞれ中継端子を有
し、これら判定器は、上記中継端子を介して順次配線接
続した請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の機
械部品の監視システム。 - 【請求項12】 上記機械設備は、それぞれ上記機械部
品を複数含む機械設備構成要素を複数個組み合わせたも
のであり、上記判定器は、各機械設備構成要素に対して
1個ずつ設け、上記判定器に接続された各センサは、そ
の判定器と対応する機械設備構成要素に備えられた上記
機械部品に設けられる請求項1ないし請求項11のいず
れかに記載の機械部品の監視システム。 - 【請求項13】 上記制御手段は、自動監視モードと端
末操作モードの2つのモードを有し、自動監視モード
は、各判定器に判定結果の送信要求を順次発行して各判
定器から判定結果を取得するモードであり、端末操作モ
ードは、上記判定器に上記判定結果の他の情報の送信要
求を行ってその応答を得るモードである請求項1ないし
請求項12のいずれかに記載の機械部品の監視システ
ム。 - 【請求項14】 上記判定器は、接続された各センサの
出力信号であるセンサ波形をデジタルデータとして取り
込むものとし、上記制御手段は、各判定器が取り込んだ
デジタルデータのセンサ波形を蓄積する波形データ蓄積
手段を有するものとした請求項1ないし請求項13のい
ずれかに記載の機械部品の監視システム。 - 【請求項15】 上記制御手段で収集した各判定器の判
定結果から、機械部品に関する所定の保守情報を作成す
る保守情報作成手段を設けた請求項1ないし請求項14
のいずれかに記載の機械部品の監視システム。 - 【請求項16】 上記制御手段に対する遠隔地にあって
上記制御手段と通信回線網を介して接続された情報処理
手段を設け、上記制御手段は、各判定器から、判定結果
の他に、判定器に入力されたセンサ波形を収集可能なも
のとし、上記遠隔地の情報処理手段に、上記制御手段が
各判定器から収集した判定結果、およびセンサ波形を収
集するリモートデータ収集手段を設けた請求項1ないし
請求項15のいずれかに記載の機械部品の監視システ
ム。 - 【請求項17】 転動体を有する機械部品を複数備えた
機械設備に用いられるセンサ・判定器ユニットであっ
て、上記各センサは、上記各機械部品に設置されて機械
部品に生じる転動体の通過による影響信号を検出可能な
ものとし、上記判定器は、接続された各センサの出力信
号であるセンサ波形から欠陥信号の成分を抽出するフィ
ルタリング手段と、抽出された欠陥信号を規定範囲と比
較して異常の判定を行う判定部とを有し、上記フィルタ
リング手段は、センサ波形のデータ列に対して、一定の
時間範囲データを取り出し、その取り出されたデータの
中で最大値と最小値の差を求める処理を、上記一定の時
間範囲を順次ずらせて繰り返すことにより、欠陥信号成
分を抽出するものとしたセンサ・判定器ユニット。 - 【請求項18】 アナログのセンサ波形信号がそれぞれ
入力される複数の入力チャンネルを順次切替えるセレク
タと、このセレクタの出力をA/D変換するA/D変換
手段と、このA/D変換された波形信号を蓄積する第1
のメモリと、この第1のメモリに蓄積された波形信号を
設定処理条件に従って波形処理し、かつ波形処理結果か
ら設定基準に従って所定の判定を行う処理部と、この処
理部による波形処理結果および判定処理結果を蓄積する
第2のメモリと、外部から与えられる要求指令に応じて
上記第1のメモリおよび第2のメモリの記憶内容を送信
するインタフェース部とを備えた判定器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000255721A JP3827928B2 (ja) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | 機械部品の監視システム |
EP01114516A EP1164550B1 (en) | 2000-06-16 | 2001-06-15 | Machine component monitoring, diagnosing and selling system |
US09/880,931 US6983207B2 (en) | 2000-06-16 | 2001-06-15 | Machine component monitoring, diagnosing and selling system |
DE60136773T DE60136773D1 (de) | 2000-06-16 | 2001-06-15 | Überwachungs-, Diagnose- und Verkaufssystem für Maschinenkomponenten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000255721A JP3827928B2 (ja) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | 機械部品の監視システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002071519A true JP2002071519A (ja) | 2002-03-08 |
JP3827928B2 JP3827928B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=18744454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000255721A Expired - Lifetime JP3827928B2 (ja) | 2000-06-16 | 2000-08-25 | 機械部品の監視システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3827928B2 (ja) |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003001307A1 (fr) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | Omron Corporation | Systeme de reseau de securite, esclave de securite, et procede de communication |
WO2003001306A1 (fr) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | Omron Corporation | Systeme de reseau securise, esclave securise et controleur securise |
JP2004093256A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Nsk Ltd | 異常診断システム |
WO2004027370A1 (ja) * | 2002-08-30 | 2004-04-01 | Nsk Ltd. | 機械設備の状態監視方法及び装置ならびに異常診断装置 |
JP2004184400A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-07-02 | Nsk Ltd | 機械設備の監視システム |
JP2004198384A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Nsk Ltd | 異常診断装置 |
JP2004257836A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Nsk Ltd | 機械装置の異常診断装置 |
JP2005017128A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Nsk Ltd | 機械設備の状態監視方法及び装置 |
US7065391B2 (en) | 2002-07-18 | 2006-06-20 | Omron Corporation | Communication system, communication apparatus, and communication control method |
US7162311B2 (en) | 2001-05-31 | 2007-01-09 | Omron Corporation | Safety network system, safety slaves unit, safety controller and communication method and information collecting method and monitoring method for the safety network system |
JP2008501959A (ja) * | 2004-06-08 | 2008-01-24 | シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト | 転がり軸受における作動パラメータを求めるための方法及びコンピュータプログラムとこれにより評価可能な転がり軸受 |
US7369902B2 (en) | 2001-05-31 | 2008-05-06 | Omron Corporation | Slave units and network system as well as slave unit processing method and device information collecting method |
JP2008170189A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 状態検知装置 |
US7430451B2 (en) | 2001-05-31 | 2008-09-30 | Omron Corporation | Safety unit, controller system, connection method of controllers, control method of the controller system and monitor method of the controller system |
JP2008250594A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Hitachi Ltd | 装置診断方法および装置診断用モジュールならびに装置診断用モジュールを実装した装置 |
US7472106B2 (en) | 2001-06-22 | 2008-12-30 | Omron Corporation | Safety network system and safety slave |
JP2009543194A (ja) * | 2006-06-30 | 2009-12-03 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | プロセス制御デバイスの特性グラフのコンピュータによる評価 |
JP2015185021A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 弁状態診断システム |
JP2017173066A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Ntn株式会社 | 部品状態検知装置 |
WO2023128135A1 (ko) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 주식회사 아이디케이 | Ae 센서 노드 네트워크 시스템 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6952465B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2021-10-20 | Thk株式会社 | 管理システム、及び運動案内装置 |
-
2000
- 2000-08-25 JP JP2000255721A patent/JP3827928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7162311B2 (en) | 2001-05-31 | 2007-01-09 | Omron Corporation | Safety network system, safety slaves unit, safety controller and communication method and information collecting method and monitoring method for the safety network system |
US7813813B2 (en) | 2001-05-31 | 2010-10-12 | Omron Corporation | Safety unit, controller system, connection method of controllers, control method of the controller system and monitor method of the controller system |
US7369902B2 (en) | 2001-05-31 | 2008-05-06 | Omron Corporation | Slave units and network system as well as slave unit processing method and device information collecting method |
US7430451B2 (en) | 2001-05-31 | 2008-09-30 | Omron Corporation | Safety unit, controller system, connection method of controllers, control method of the controller system and monitor method of the controller system |
WO2003001307A1 (fr) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | Omron Corporation | Systeme de reseau de securite, esclave de securite, et procede de communication |
WO2003001306A1 (fr) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | Omron Corporation | Systeme de reseau securise, esclave securise et controleur securise |
JPWO2003001306A1 (ja) * | 2001-06-22 | 2004-10-14 | オムロン株式会社 | 安全ネットワークシステム及び安全スレーブ並びに安全コントローラ |
US7050860B2 (en) | 2001-06-22 | 2006-05-23 | Omron Corporation | Safety network system, safety slave, and communication method |
US7120505B2 (en) | 2001-06-22 | 2006-10-10 | Omron Corporation | Safety network system, safety slave, and safety controller |
US7472106B2 (en) | 2001-06-22 | 2008-12-30 | Omron Corporation | Safety network system and safety slave |
US7065391B2 (en) | 2002-07-18 | 2006-06-20 | Omron Corporation | Communication system, communication apparatus, and communication control method |
WO2004027370A1 (ja) * | 2002-08-30 | 2004-04-01 | Nsk Ltd. | 機械設備の状態監視方法及び装置ならびに異常診断装置 |
US7184930B2 (en) | 2002-08-30 | 2007-02-27 | Nsk Ltd. | Method and device for monitoring status of mechanical equipment and abnormality diagnosing device |
JP2004093256A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Nsk Ltd | 異常診断システム |
JP2004184400A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-07-02 | Nsk Ltd | 機械設備の監視システム |
JP2004198384A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Nsk Ltd | 異常診断装置 |
JP2004257836A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Nsk Ltd | 機械装置の異常診断装置 |
JP2005017128A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Nsk Ltd | 機械設備の状態監視方法及び装置 |
JP2008501959A (ja) * | 2004-06-08 | 2008-01-24 | シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト | 転がり軸受における作動パラメータを求めるための方法及びコンピュータプログラムとこれにより評価可能な転がり軸受 |
JP2009543194A (ja) * | 2006-06-30 | 2009-12-03 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | プロセス制御デバイスの特性グラフのコンピュータによる評価 |
JP2008170189A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 状態検知装置 |
JP2008250594A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Hitachi Ltd | 装置診断方法および装置診断用モジュールならびに装置診断用モジュールを実装した装置 |
JP2015185021A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 弁状態診断システム |
JP2017173066A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Ntn株式会社 | 部品状態検知装置 |
WO2023128135A1 (ko) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 주식회사 아이디케이 | Ae 센서 노드 네트워크 시스템 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3827928B2 (ja) | 2006-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3827928B2 (ja) | 機械部品の監視システム | |
EP1164550B1 (en) | Machine component monitoring, diagnosing and selling system | |
JP5075746B2 (ja) | プラント監視システムおよびプラント監視方法 | |
CN107866696B (zh) | 管理***和装置、主轴故障检测方法、计算机可读介质 | |
CN207636990U (zh) | 一种水泵状态远程监测*** | |
WO2008116966A2 (en) | Method and apparatus for monitoring condition of electric machines | |
CN107907235B (zh) | 一种变电站电容器自动测温预警装置及方法 | |
CN110806734A (zh) | 一种工业设备实时智能巡检*** | |
KR101778593B1 (ko) | 산업플랜트 정비 지원 단말기 | |
CN106768304A (zh) | 一种盾构/tbm振动在线自动监测*** | |
JPH05187973A (ja) | 携帯用コンピュータ・システムと無線通信を使用した予測監視、診断、および保守用のシステムと装置 | |
CN109974645B (zh) | 传感器异常位移监测方法和*** | |
JPH10257673A (ja) | 変電機器監視診断システム | |
CN114035555A (zh) | 一种plc控制器故障检测*** | |
WO2010119609A1 (ja) | 空気調和システム診断装置 | |
JPH09248739A (ja) | 稼働状況監視装置 | |
JP3479268B2 (ja) | 設備点検端末 | |
CN112859725B (zh) | 一种厂房设备状态特征信号监测*** | |
CN109342942A (zh) | 一种发电机健康管理方法及设备 | |
KR102359985B1 (ko) | 데이터 수집 시스템 및 방법 | |
CN108200548A (zh) | 干化机远程监测装置、***、方法及污泥低温干化机 | |
JPH10174373A (ja) | 電気機器の劣化診断装置 | |
US7576643B2 (en) | Sensor for measuring physical variables and for passing on the measured variable, circuit having such a sensor and method for operating the sensor and the circuit | |
JP2005332186A (ja) | 製造ラインの品質管理システムおよび製造ラインの品質管理方法 | |
CN117346842B (zh) | 一种电机接线盒的故障检测方法及*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040921 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050823 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050906 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051107 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060704 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060705 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3827928 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090714 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130714 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |