JP4915800B2

JP4915800B2 - Conveyor rail wear inspection device

Info

Publication number: JP4915800B2
Application number: JP2007091475A
Authority: JP
Inventors: 寿和坂口
Original assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Current assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP2008249508A

Description

本発明は、工場内の生産ラインに設けられたコンベアレール上を走行するトロリに設けたセンサを用いてコンベアレールの摩耗状態を検査する検査装置に関するものである。 The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting the wear state of a conveyor rail using a sensor provided on a trolley that runs on a conveyor rail provided in a production line in a factory.

従来のコンベアレールの摩耗検査装置として、開口同士を対向させてなる左右一対の溝形鋼により構成したフリーレールの内部を走行する装置本体と、フリーレールに接触して装置本体の移動距離を測定する移動距離測定部と、溝形鋼の上フランジ及び下フランジまでの距離を測定する、装置本体に固定された距離センサと、移動距離測定部および距離センサからの測定データを取り込んで記憶するとともに、フリーレールの全長にわたって装置本体の移動位置に対する下フランジの上面の磨耗量を演算する演算部を有するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、コンベアレール上を走行するトロリに、コンベアレールの長手方向に対して垂直方向に切断する光帯を照射する光照射手段と、光照射手段からコンベアレールに照射され反射してきた光を受光する受光手段と、トロリを含めた周囲の背景を動画像にて撮像するための撮像手段とを備え、撮像手段にて撮像した動画像と受光手段からの光に基づいて変換されたレールの動画像とを時刻同期した状態で同時再生するための時刻同期再生手段を設け、画像処理により摩耗状態の把握及び摩耗箇所の特定を行うものがある（例えば、特許文献２参照。）。 As a conventional conveyor rail wear inspection device, the device body that runs inside the free rail composed of a pair of left and right grooved steel with the openings facing each other, and the movement distance of the device body in contact with the free rail is measured The distance measurement unit that measures the distance to the upper and lower flanges of the channel steel, the distance sensor fixed to the device body, and the measurement data from the distance measurement unit and distance sensor are captured and stored Some have a calculation unit that calculates the wear amount of the upper surface of the lower flange with respect to the movement position of the apparatus main body over the entire length of the free rail (for example, see Patent Document 1).
In addition, the light irradiating means for irradiating the trolley traveling on the conveyor rail with a light band cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the conveyor rail, and the light irradiated from the light irradiating means and reflected on the conveyor rail are received. A moving image of the rail that is provided on the basis of the moving image picked up by the image pickup means and the light from the light receiving means, comprising a light receiving means and an image pickup means for picking up a moving background of the surrounding background including the trolley There is a time synchronization reproducing means for simultaneously reproducing them in a time-synchronized state, and grasping a wear state and specifying a wear part by image processing (for example, refer to Patent Document 2).

特開平５−３４１３９号公報（図１−７）Japanese Patent Laid-Open No. 5-34139 (FIGS. 1-7) 特開２００４−２７９０７６号公報（図１−６）JP 2004-279076 A (FIG. 1-6)

特許文献１のコンベアレールの摩耗検査装置は、フリーレールを構成する左右の溝形鋼の各々に対して、下フランジの上面までの距離を測定する第１距離センサ及び上フランジの下面までの距離を測定する第２距離センサを設け、これらセンサの測定データから溝形鋼の下フランジの上面の摩耗量を求める構成であるため、検査対象に対して２個の距離センサが必要になる。その上、左右の溝形鋼の下フランジの内側面もガイドローラが当接するため摩耗するが、該摩耗状態を検査することができない。その上さらに、装置本体の車輪の回転軸に連結したエンコーダにより移動距離を測定するものであるため、車輪のスリップや空転の発生により移動距離の測定精度が悪くなり、レールの摩耗位置を特定しにくい悪い場合がある。
また、特許文献２のコンベアレールの摩耗検査装置は、撮像した動画像を画像処理して摩耗箇所を特定する構成であり、車輪のスリップ等に起因する誤差の影響がなくなるため、レールの摩耗位置を特定する精度が向上する等の特長を有するものであるとともに、左右のレール間の距離も測定することができるため、左右の溝形鋼の下フランジの上面の摩耗状態に加えて、左右の溝形鋼の下フランジの内側面の摩耗状態も検査することができるものである。しかし、光切断法による画像を画像処理する構成であり、画像処理や調整作業に時間がかかるため結果を迅速に得ることができないとともに画像処理を行うため測定精度が低下する場合がある。 The conveyor rail wear inspection device of Patent Document 1 is a first distance sensor for measuring the distance to the upper surface of the lower flange and the distance to the lower surface of the upper flange for each of the left and right grooved steels constituting the free rail. Since the second distance sensor is provided for measuring the wear amount of the upper surface of the lower flange of the channel steel from the measurement data of these sensors, two distance sensors are required for the inspection object. In addition, the inner surfaces of the lower flanges of the left and right channel steels also wear due to the contact of the guide rollers, but the wear state cannot be inspected. Furthermore, since the moving distance is measured by an encoder connected to the rotating shaft of the wheel of the main body of the device, the measuring accuracy of the moving distance deteriorates due to the occurrence of slipping or idling of the wheel, and the wear position of the rail is specified. It may be difficult and bad.
In addition, the conveyor rail wear inspection apparatus of Patent Document 2 is configured to perform image processing on a captured moving image to identify a wear location, and is free from the influence of errors caused by wheel slip or the like. The distance between the left and right rails can also be measured, and in addition to the wear on the upper surface of the lower flanges of the left and right channel steels, The wear state of the inner surface of the lower flange of the channel steel can also be inspected. However, since the image processing is performed on an image by the light cutting method, it takes time for image processing and adjustment work, so that the result cannot be obtained quickly and the image processing is performed, so that the measurement accuracy may be lowered.

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、コンベアレールの下フランジの上面の摩耗状態の検査及び下フランジの内側面の摩耗状態の検査を、簡素な構成により迅速かつ高精度に行うことができるコンベアレールの摩耗検査装置を提供する点にある。 Therefore, in view of the above-described situation, the present invention intends to solve the problem that the inspection of the wear state of the upper surface of the lower flange of the conveyor rail and the inspection of the wear state of the inner surface of the lower flange can be performed quickly and with a simple configuration. It is in the point which provides the abrasion inspection apparatus of the conveyor rail which can be performed accurately.

本発明に係るコンベアレールの摩耗検査装置は、前記課題解決のために、工場内の生産ラインに設けられたコンベアレール上を走行するトロリに設けたセンサを用いてコンベアレールの摩耗状態を検査する検査装置であって、前記トロリから前記レールの下フランジよりも下側に垂下する支持部材により非接触変位センサを上向きに支持し、該センサにより前記下フランジの下面までの距離を測定することにより前記下フランジの上面の摩耗状態を検査するものである。 In order to solve the above problems, the conveyor rail wear inspection apparatus according to the present invention inspects the wear state of the conveyor rail using a sensor provided on a trolley that runs on a conveyor rail provided in a production line in a factory. An inspection device, wherein a non-contact displacement sensor is supported upward by a support member that hangs downward from the lower flange of the rail from the trolley, and the distance to the lower surface of the lower flange is measured by the sensor The wear state of the upper surface of the lower flange is inspected.

また、本発明に係るコンベアレールの摩耗検査装置は、前記課題解決のために、工場内の生産ラインに設けられたコンベアレール上を走行するトロリに設けたセンサを用いてコンベアレールの摩耗状態を検査する検査装置であって、前記レールが互いに間隔をおいて開口同士を対向させてなる左右一対の断面略コ字状のものであり、前記トロリの本体に垂直支軸まわりに揺動可能に中央が支持された揺動アームの遊端部に垂直軸まわりに回転可能なガイドローラを取り付け、該左右のガイドローラを前記左右のレールの下フランジの内側面に圧接した状態で、前記トロリに設けた角度センサにより前記トロリの本体に対する前記揺動アームの揺動角度を測定することにより前記下フランジの内側面の摩耗状態を検査するものである。 In addition, the conveyor rail wear inspection apparatus according to the present invention can detect the state of wear of the conveyor rail using a sensor provided on a trolley that runs on a conveyor rail provided in a production line in a factory. An inspection device for inspecting, wherein the rail has a pair of left and right cross sections each having an opening facing each other with a space between each other, and is swingable around a vertical support shaft in the body of the trolley A guide roller rotatable around a vertical axis is attached to the free end of the swing arm supported at the center, and the left and right guide rollers are in pressure contact with the inner surfaces of the lower flanges of the left and right rails. The wear state of the inner surface of the lower flange is inspected by measuring the swing angle of the swing arm with respect to the main body of the trolley by an angle sensor provided.

ここで、前記角度センサが、前記揺動アームと一体となって前記垂直支軸まわりに回転する、径方向異方性又は部分ラジアル異方性の磁場配向とした円環状又は円盤状のマグネットと、該マグネットの外側面に対向するように前記トロリの本体側に固定されたホール素子であると好ましい。 Here, the angle sensor is an annular or disk-shaped magnet having a magnetic field orientation of radial anisotropy or partial radial anisotropy that rotates around the vertical support shaft integrally with the swing arm. The Hall element is preferably fixed to the main body of the trolley so as to face the outer surface of the magnet.

本発明に係るコンベアレールの摩耗検査装置によれば、工場内の生産ラインに設けられたコンベアレール上を走行するトロリに設けたセンサを用いてコンベアレールの摩耗状態を検査する検査装置であって、前記トロリから前記レールの下フランジよりも下側に垂下する支持部材により非接触変位センサを上向きに支持し、該センサにより前記下フランジの下面までの距離を測定することにより前記下フランジの上面の摩耗状態を検査するので、コンベアレールの下フランジの上面が摩耗して薄くなっている箇所では、該下フランジの上を転動する車輪を介してコンベアレールに沿って移動する非接触変位センサの位置がコンベアレールに対して低くなり、非接触変位センサにより直接測定された下フランジの下面までの距離が長くなるため、この距離を基準値と比較することにより、検査対象に対して１個のみの非接触変位センサを使用する簡素な構成により、コンベアレールの下フランジの上面の摩耗状態の検査を迅速かつ高精度に行うことができる。
あるいは、車輪の下面及び非接触変位センサの測定基準位置（上記測定距離が零の位置）間の距離から上記測定距離を引いて求めた下フランジの厚さを基準値と比較して摩耗状態の検査を行っても同様の効果を奏する。 The conveyor rail wear inspection apparatus according to the present invention is an inspection apparatus that inspects the wear state of a conveyor rail using a sensor provided on a trolley that runs on a conveyor rail provided in a production line in a factory. A non-contact displacement sensor is supported upward by a support member that hangs downward from the lower flange of the rail from the trolley, and the upper surface of the lower flange is measured by measuring the distance to the lower surface of the lower flange by the sensor. Since the upper surface of the lower flange of the conveyor rail is worn and thinned, the non-contact displacement sensor moves along the conveyor rail via a wheel that rolls on the lower flange. The position of is lower with respect to the conveyor rail, and the distance to the lower surface of the lower flange directly measured by the non-contact displacement sensor is increased. By comparing this distance with the reference value, the wear state of the upper surface of the lower flange of the conveyor rail can be inspected quickly and with a simple configuration using only one non-contact displacement sensor for the inspection object. It can be carried out.
Alternatively, the thickness of the lower flange obtained by subtracting the measurement distance from the distance between the lower surface of the wheel and the measurement reference position of the non-contact displacement sensor (position where the measurement distance is zero) is compared with the reference value to determine whether the wear state is Even if the inspection is performed, the same effect is obtained.

また、工場内の生産ラインに設けられたコンベアレール上を走行するトロリに設けたセンサを用いてコンベアレールの摩耗状態を検査する検査装置であって、前記レールが互いに間隔をおいて開口同士を対向させてなる左右一対の断面略コ字状のものであり、前記トロリの本体に垂直支軸まわりに揺動可能に中央が支持された揺動アームの遊端部に垂直軸まわりに回転可能なガイドローラを取り付け、該左右のガイドローラを前記左右のレールの下フランジの内側面に圧接した状態で、前記トロリに設けた角度センサにより前記トロリの本体に対する前記揺動アームの揺動角度を測定することにより前記下フランジの内側面の摩耗状態を検査するので、コンベアレールの下フランジの内側面が摩耗している箇所では、該内側面間の距離（レール間距離）が長くなり、よって前記内側面に圧接されるガイドローラを支持する揺動アームがトロリ本体に対して揺動する角度が大きくなり、角度センサにより直接測定された揺動角度が大きくなるため、この揺動角度を基準値と比較することにより、検査対象に対して１個のみの角度センサを使用する簡素な構成により、コンベアレールの下フランジの内側面の摩耗状態の検査を迅速かつ高精度に行うことができる。
あるいは、角度センサにより測定された揺動角度からレール間距離を求め、このレール間距離を基準値と比較して摩耗状態の検査を行っても同様の効果を奏する。 Further, the inspection apparatus for inspecting the wear state of the conveyor rail using a sensor provided on a trolley that runs on a conveyor rail provided in a production line in a factory, wherein the rails are spaced apart from each other with openings. A pair of left and right cross sections that are opposed to each other and having a substantially U-shaped cross section, can be rotated about the vertical axis at the free end of the swing arm whose center is supported so that it can swing around the vertical support shaft on the trolley body In the state where the right and left guide rollers are in pressure contact with the inner side surfaces of the lower flanges of the left and right rails, the swing angle of the swing arm with respect to the main body of the trolley is determined by an angle sensor provided on the trolley. Since the wear state of the inner side surface of the lower flange is inspected by measuring, the distance between the inner side surfaces (r The distance at which the swing arm supporting the guide roller pressed against the inner surface swings with respect to the trolley body increases, and the swing angle directly measured by the angle sensor increases. Therefore, by comparing this swing angle with a reference value, a simple configuration that uses only one angle sensor for the inspection object can quickly and quickly inspect the wear state of the inner surface of the lower flange of the conveyor rail. It can be performed with high accuracy.
Alternatively, the same effect can be obtained by obtaining the distance between the rails from the swing angle measured by the angle sensor and comparing the distance between the rails with a reference value to inspect the wear state.

さらに、前記角度センサが、前記揺動アームと一体となって前記垂直支軸まわりに回転する、径方向異方性又は部分ラジアル異方性の磁場配向とした円環状又は円盤状のマグネットと、該マグネットの外側面に対向するように前記トロリの本体側に固定されたホール素子であると、前記効果に加え、角度センサを極めて簡素かつコンパクトに構成して装置に組み込んで使用することができるとともに、低コスト化を図ることができる。 Further, the angle sensor is an annular or disk-shaped magnet having a magnetic field orientation of radial anisotropy or partial radial anisotropy that rotates about the vertical support shaft integrally with the swing arm, If the Hall element is fixed to the trolley main body so as to face the outer surface of the magnet, in addition to the above effects, the angle sensor can be configured to be extremely simple and compact and used in the apparatus. At the same time, the cost can be reduced.

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、コンベアレールに沿って摩耗検査装置のトロリが移動する方向（図中矢印Ａ参照。）を前方とし、左右は前方に向かっていうのものとする。また、左方から見た図を正面図とする。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the accompanying drawings, and includes all the embodiments that satisfy the requirements described in the claims. It is a waste. In the present specification, the direction in which the trolley of the wear inspection apparatus moves along the conveyor rail (see arrow A in the figure) is referred to as the front, and the left and right are referred to as the front. Moreover, let the figure seen from the left be a front view.

図１〜図６は、本発明の実施の形態に係るコンベアレールの摩耗検査装置の説明図であり、図１は正面図、図２は牽引トロリを前方から見た図、図３は検査トロリを前方から見た図、図４は検査トロリの要部拡大部分縦断正面図、図５は検査トロリの平面図、図６はマグネット及びホール素子を用いたレール間距離測定の説明用概略図であり、図６（ａ）は要部拡大平面図、図６（ｂ）はマグネットの磁場配向を示す平面図、図６（ｃ）はホール素子と磁力線の方向とを示す平面図である。
図１〜図３に示すように、本発明の実施の形態に係るコンベアレールの摩耗検査装置は、例えばコンベアレールの例として示す、互いに間隔をおいて開口同士を対向させて設置された左右一対の断面略コ字状のレール（溝形鋼）５，６からなるフリーレール４に沿って走行し、該フリーレール４の摩耗状態を検査するものであり、前後の牽引トロリ１及び検査トロリ２を連結具３により連結して構成される。 1 to 6 are explanatory views of a conveyor rail wear inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a view of a pulling trolley from the front, and FIG. 3 is an inspection trolley. 4 is a front view of an enlarged main portion of the inspection trolley, FIG. 5 is a plan view of the inspection trolley, and FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the distance between rails using a magnet and a hall element. FIG. 6A is an enlarged plan view of the main part, FIG. 6B is a plan view showing the magnetic field orientation of the magnet, and FIG. 6C is a plan view showing the Hall element and the direction of the lines of magnetic force.
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the conveyor rail wear inspection device according to the embodiment of the present invention is a pair of left and right installed as an example of a conveyor rail with the openings facing each other at intervals. It runs along a free rail 4 composed of rails (grooved steel) 5 and 6 having a substantially U-shaped cross section, and inspects the wear state of the free rail 4. Are connected by a connector 3.

図１及び図２に示すように、牽引トロリ１は、トロリ本体１１に支持された前後左右の車輪１２，…，１３，…をフリーレール４に係合させ、ガイドローラ１４を左右のレール５，６の下フランジ７，８間に位置させた状態で、図示しないパワーチェーンのカムドッグ９によりドライビングドッグ１０が後押しされることによりフリーレール４に沿って走行する。
トロリ本体１１に取り付けられて下フランジ７，８よりも下側に垂下する支持部材１５には、検査トロリ２を含めた周囲の背景を動画像にて撮影するように後方上側に向けられたレール外撮影用カメラ１７が取付具１６を介して取り付けられ、レール外撮影用カメラ１７及び後述する検査トロリに設けられる各センサを制御するとともにデータを蓄積するシグナルコンディショナ及びコントローラ１８、地上側の受信機へデータを無線送信する送信機１９並びに各機器及びセンサに電力を供給する電源ユニット２０が取り付けられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the traction trolley 1 engages front and rear wheels 12,..., 13,. , 6 is driven along the free rail 4 when the driving dog 10 is boosted by a cam dog 9 of a power chain (not shown).
A support member 15 that is attached to the trolley body 11 and hangs downward from the lower flanges 7 and 8 is a rail that is directed rearward and upward so as to capture a moving image of the surrounding background including the inspection trolley 2. A camera 17 for external photography is attached via a fixture 16, and a signal conditioner and controller 18 for controlling each sensor provided in the camera 17 for photography outside the rail and an inspection trolley described later and storing data, and reception on the ground side. A transmitter 19 that wirelessly transmits data to the machine and a power supply unit 20 that supplies power to each device and sensor are attached.

図１及び図３〜図５に示すように、検査トロリ２は、トロリ本体２１に支持された前後左右の車輪２２，…，２３，…をフリーレール４に係合させ、ガイドローラ２４，２５を左右のレール５，６の下フランジ７，８間に位置させた状態で、連結具３を介して牽引トロリ１により牽引されてフリーレール４に沿って走行する。
トロリ本体２１に取り付けられて下フランジ７，８よりも垂下する支持部材３２には、センサ取付具３３を介して非接触変位センサである例えばレーザ変位計３４，３５が上向きに取り付けられ、これら左右のレーザ変位計３４，３５によりフリーレール４の下フランジ７，８の下面７Ｂ，８Ｂまでの距離を測定することができる。
なお、レーザ変位計３４，３５には、牽引トロリ１上の電源ユニット２０から電力が供給されるとともに、レーザ変位計３４，３５の測定電圧がケーブルにより牽引トロリ１上のシグナルコンディショナ及びコントローラ１８に送られて処理される。 As shown in FIG. 1 and FIGS. 3 to 5, the inspection trolley 2 engages the front and rear wheels 22,..., 23,. In the state where it is positioned between the lower flanges 7 and 8 of the left and right rails 5 and 6, the vehicle is pulled along the free rail 4 by being pulled by the traction trolley 1 via the connector 3.
For example, laser displacement gauges 34 and 35 that are non-contact displacement sensors are attached upward to a support member 32 attached to the trolley body 21 and depending on the lower flanges 7 and 8 via a sensor attachment 33. The distances to the lower surfaces 7B and 8B of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 can be measured by the laser displacement meters 34 and 35.
The laser displacement meters 34 and 35 are supplied with electric power from the power supply unit 20 on the traction trolley 1, and the measurement voltage of the laser displacement meters 34 and 35 is transmitted via a cable to the signal conditioner and controller 18 on the traction trolley 1. Sent to and processed.

また、トロリ本体２１に前後には、垂直支軸３１まわりに揺動可能に中央が支持された上下に離間した揺動アーム２６，２６が設けられ、該揺動アーム２６，２６の遊端部には、垂直軸２６Ａ，２６Ｂまわりに回転可能なガイドローラ２４，２５が上下の揺動アーム２６，２６間に取り付けられており、該ガイドローラ２４，２５は前記のとおり下フランジ７，８間に位置している。なお、上下の揺動アーム２６，２６は垂直支軸３１と一体化されており、したがって垂直支軸３１は揺動アーム２６，２６とともに揺動する。
図５に示すように、前側の揺動アーム２６の垂直支軸３１から略右側に離間した位置には上下に延びるピン２７が突設されるとともに、トロリ本体２１の右側面には左右に延びる支持ボルト２８が取り付けられ、ピン２７及び支持ボルト２８には引張りコイルばね２９の端末２９Ａ，２９Ｂが掛止される。したがって、前側の揺動アーム２６遊端部の左右のガイドローラ２４，２５は引張りコイルばね２９の弾性付勢力により左右のレール５，６の下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃに圧接される。
なお、前後の揺動アーム２６，２６は連結ロッド３０により連結されているため、後側の揺動アーム２６にも前記弾性付勢力が作用するため、後側の揺動アーム２６の左右のガイドローラ２４，２５も下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃに圧接される。
このようにして左右のガイドローラ２４，２５が下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃに圧接されることから、検査トロリ２は、フリーレール４の左右のレール５，６に対して下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃの中央にセンタリングされる。 Further, the trolley body 21 is provided with swing arms 26 and 26 spaced in the vertical direction and supported at the center so as to be swingable around the vertical support shaft 31 at the front and rear, and the free ends of the swing arms 26 and 26. , Guide rollers 24 and 25 that are rotatable about vertical shafts 26A and 26B are mounted between the upper and lower swing arms 26 and 26, and the guide rollers 24 and 25 are disposed between the lower flanges 7 and 8 as described above. Is located. Note that the upper and lower swing arms 26 and 26 are integrated with the vertical support shaft 31, so that the vertical support shaft 31 swings together with the swing arms 26 and 26.
As shown in FIG. 5, a vertically extending pin 27 protrudes at a position spaced substantially rightward from the vertical support shaft 31 of the swing arm 26 on the front side, and extends rightward and leftward on the right side surface of the trolley body 21. A support bolt 28 is attached, and terminals 29A and 29B of a tension coil spring 29 are hooked on the pin 27 and the support bolt 28. Accordingly, the left and right guide rollers 24 and 25 at the free end of the front swing arm 26 are pressed against the inner side surfaces 7C and 8C of the lower flanges 7 and 8 of the left and right rails 5 and 6 by the elastic biasing force of the tension coil spring 29. The
Since the front and rear swing arms 26 and 26 are connected by the connecting rod 30, the elastic biasing force also acts on the rear swing arm 26. The rollers 24 and 25 are also pressed against the inner surfaces 7C and 8C of the lower flanges 7 and 8, respectively.
Since the left and right guide rollers 24 and 25 are pressed against the inner side surfaces 7C and 8C of the lower flanges 7 and 8 in this way, the inspection trolley 2 has a lower flange with respect to the left and right rails 5 and 6 of the free rail 4. 7 and 8 are centered at the center of the inner surfaces 7C and 8C.

図４、図５及び図６（ａ）に示すように、前側の垂直支軸３１の揺動アーム２６よりも下側には円筒部材３６が取り付けられ、その外側には円環状のマグネット３７が取り付けられているため、該円環状のマグネット３７は、揺動アーム２６が揺動すると、垂直支軸３１及び円筒部材３６とともに垂直支軸３１まわりに揺動する。
また、円環状のマグネット３７の外側面に近接して対向するように、検査トロリ２の本体側の支持部材３２には、ホール素子３８，３９が取り付けられており、後述するようにマグネット３７及びホール素子３８，３９が角度センサを構成するため、該角度センサにより検査トロリ２のトロリ本体２１に対する揺動アーム２６の揺動角度を測定することができる。 As shown in FIGS. 4, 5 and 6A, a cylindrical member 36 is attached to the lower side of the swing arm 26 of the vertical support shaft 31 on the front side, and an annular magnet 37 is provided on the outer side thereof. Since it is attached, the annular magnet 37 swings around the vertical support shaft 31 together with the vertical support shaft 31 and the cylindrical member 36 when the swing arm 26 swings.
Further, Hall elements 38 and 39 are attached to the support member 32 on the main body side of the inspection trolley 2 so as to face the outer surface of the annular magnet 37 in the vicinity thereof. Since the Hall elements 38 and 39 constitute an angle sensor, the swing angle of the swing arm 26 with respect to the trolley body 21 of the inspection trolley 2 can be measured by the angle sensor.

次に、コンベアレールの摩耗検査について説明する。
まず、フリーレール４の下フランジ７，８の上面７Ａ，８Ａの摩耗状態の検査について説明する。図３において、フリーレール４の下フランジ７，８の上面７Ａ，８Ａが摩耗して薄くなっている箇所では、下フランジ７，８上を転動する車輪２２，２３の高さ位置が低くなる。したがって、下フランジ７，８上を転動する車輪２２，２３を介してフリーレール４に沿って移動する前記レーザ変位計３４，３５の位置も、フリーレール４に対して低くなる。よって、左右のレーザ変位計３４，３５により直接測定したフリーレール４の下フランジ７，８の下面７Ｂ，８Ｂまでの距離Ｄ１，Ｄ２が長くなるため、この距離Ｄ１，Ｄ２を基準値と比較することにより、フリーレール４の下フランジ７，８の上面７Ａ，８Ａの摩耗状態を検査することができる。
あるいは、車輪２２，２３の下面とレーザ変位計３４，３５の測定基準位置（上記測定距離が零の位置）との距離から上記測定距離Ｄ１，Ｄ２を引いて求めた下フランジ７，８の厚さを基準値と比較して摩耗状態の検査を行ってもよい。
以上のようなフリーレール４の下フランジ７，８の上面７Ａ，８Ａの摩耗状態の検査によれば、検査対象である下フランジ７又は８に対して１個のみの非接触変位センサ３４又は３５を使用して上記距離Ｄ１，Ｄ２を直接測定する簡素な構成により、摩耗状態の検査を迅速かつ高精度に行うことができる。
なお、このようなレーザ変位計等の非接触変位センサを用いてコンベアレールの下フランジの上面の摩耗状態を検査する構成は、コンベアレールが互いに間隔をおいて開口同士を対向させて設置された左右一対の断面略コ字状のレール５，６からなるフリーレール４である場合でなくても、例えばコンベアレールが他の形態のフリーレールである場合又はＩ形鋼等からなるパワーレールである場合等においても容易に適用することができる。 Next, the wear inspection of the conveyor rail will be described.
First, the inspection of the wear state of the upper surfaces 7A and 8A of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 will be described. In FIG. 3, the height positions of the wheels 22, 23 rolling on the lower flanges 7, 8 are lowered in places where the upper surfaces 7 </ b> A, 8 </ b> A of the lower flanges 7, 8 of the free rail 4 are worn and thinned. . Therefore, the positions of the laser displacement meters 34 and 35 that move along the free rail 4 via the wheels 22 and 23 that roll on the lower flanges 7 and 8 are also lower than the free rail 4. Therefore, the distances D1 and D2 to the lower surfaces 7B and 8B of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 directly measured by the left and right laser displacement meters 34 and 35 become longer, and the distances D1 and D2 are compared with a reference value. Thus, the wear state of the upper surfaces 7A and 8A of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 can be inspected.
Alternatively, the thickness of the lower flanges 7 and 8 obtained by subtracting the measurement distances D1 and D2 from the distance between the lower surfaces of the wheels 22 and 23 and the measurement reference positions of the laser displacement meters 34 and 35 (positions where the measurement distance is zero). The wear state may be inspected by comparing the thickness with a reference value.
According to the inspection of the wear state of the upper surfaces 7A and 8A of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 as described above, only one non-contact displacement sensor 34 or 35 with respect to the lower flange 7 or 8 to be inspected. By using a simple configuration that directly measures the distances D1 and D2 using the, the wear state can be inspected quickly and with high accuracy.
In addition, the structure which test | inspects the abrasion state of the upper surface of the lower flange of a conveyor rail using such non-contact displacement sensors, such as a laser displacement meter, was installed with the conveyor rail facing each other at intervals. Even if it is not the case where it is the free rail 4 which consists of a pair of right and left cross-section substantially U-shaped rails 5 and 6, when the conveyor rail is a free rail of another form, for example, it is a power rail which consists of I-shaped steel etc. It can be easily applied to cases.

次に、フリーレール４の下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃの摩耗状態の検査について説明する。
まず、角度センサを構成するホール素子３８，３９及びマグネット３７について、これらの構成例を説明する。図４、図５及び図６（ａ）に示すホール素子３８，３９は、ＩｎＳｂやＧａＡｓなどの半導体薄膜に電流を流し、発生するホール電圧から薄膜と垂直方向の磁界を検出するものであり、測定面を貫く磁力線の密度に比例した電圧を生じるものである。
また、図６（ｂ）に示すように、円環状のマグネット３７は、磁場配向が径方向異方性（２極異方性）となるように着磁されており、マグネット３７は前記のとおり揺動アーム２６とともに垂直支軸３１まわりに揺動するため、マグネット３７の外側面に対向するようにトロリ本体２１側に固定されているホール素子３８，３９の測定面を貫く磁力線Ｇの密度が変化し、該変化が電圧変化として出力される。したがって、ホール素子３８，３９の出力電圧から揺動アーム２６の揺動角度を測定することができる。なお、マグネット３７は円盤状であってもよく、磁場配向を部分ラジアル異方性としてもよい。 Next, the inspection of the wear state of the inner surfaces 7C and 8C of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 will be described.
First, a configuration example of the Hall elements 38 and 39 and the magnet 37 constituting the angle sensor will be described. Hall elements 38 and 39 shown in FIGS. 4, 5, and 6 (a) pass a current through a semiconductor thin film such as InSb or GaAs, and detect a magnetic field perpendicular to the thin film from the generated Hall voltage. A voltage proportional to the density of the magnetic field lines penetrating the measurement surface is generated.
As shown in FIG. 6B, the annular magnet 37 is magnetized so that the magnetic field orientation is radial anisotropy (bipolar anisotropy), and the magnet 37 is as described above. Since it swings around the vertical support shaft 31 together with the swing arm 26, the density of the lines of magnetic force G passing through the measurement surfaces of the Hall elements 38 and 39 fixed to the trolley body 21 side so as to face the outer surface of the magnet 37 is small. Change, and the change is output as a voltage change. Therefore, the swing angle of the swing arm 26 can be measured from the output voltages of the Hall elements 38 and 39. The magnet 37 may be disk-shaped, and the magnetic field orientation may be partial radial anisotropy.

例えばホール素子３９を例として、その構成の一例を説明すると、図６（ｃ）に示す状態において、ホール素子３９の出力電圧Ｖは、素子を貫く磁力線Ｇの密度に比例するため、磁力線Ｇとホール素子３９の測定面との角度をθとし、ホール素子３９の仕様により決まる比例定数をｋとすると、Ｖ＝ｋ・ｓｉｎθとなる。
また、図６（ａ）に示すように、フリーレール４の下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃ間の距離（以下において、レール間距離という。）Ｗは、揺動アーム２６とガイドローラ２４，２５のアーム長手方向の全長（以下において、アーム長という。）をＬとし、アーム長手方向が移動方向Ａと平行な状態からガイドローラ２４，２５が内側面７Ｃ，８Ｃに圧接された揺動状態までの揺動角をθとすると、Ｗ＝Ｌ・ｓｉｎθとなる。 For example, taking the Hall element 39 as an example, an example of the configuration will be described. In the state shown in FIG. 6C, the output voltage V of the Hall element 39 is proportional to the density of the magnetic line G passing through the element. V = k · sin θ, where θ is the angle with the measurement surface of the Hall element 39 and k is a proportionality constant determined by the specification of the Hall element 39.
As shown in FIG. 6A, the distance W between the inner surfaces 7C and 8C of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 (hereinafter referred to as the distance between the rails) W is the swing arm 26 and the guide roller. The total length of the arms 24 and 25 in the longitudinal direction of the arm (hereinafter referred to as the arm length) is L, and the guide rollers 24 and 25 are pressed against the inner side surfaces 7C and 8C from the state where the arm longitudinal direction is parallel to the moving direction A. If the swing angle up to the moving state is θ, W = L · sin θ.

以上より、磁力線Ｇはマグネット３７の周囲の全ての領域で平行かつ等密度ではないが、マグネット３７の磁力線Ｇの方向とホール素子３９の測定面の角度（θ）と、上記揺動アーム２６の揺動角（θ）とをなるべく近づけるように設定することにより、ホール素子３９の出力電圧Ｖとレール間距離Ｗとを略比例するように設定することができる。よって、分解能を高くすることができるため高精度にレール間距離Ｗを測定することができる。
なお、このようにホール素子３９の出力電圧Ｖとレール間距離Ｗとを略比例するように設定してホール素子の出力電圧Ｖからレール間距離Ｗを演算により求めてもよいし、出力電圧Ｖとレール間距離Ｗとの対応関係を実測して予めテーブルにしておいて参照するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、広い測定角度範囲で分解能を高めるために位相を９０°ずらして２個のホール素子３８，３９を配設しているが、ホール素子の数は１個でもよいし３個以上であってもよい。 From the above, although the magnetic force lines G are not parallel and uniform in all regions around the magnet 37, the direction of the magnetic force lines G of the magnet 37 and the angle (θ) of the measurement surface of the Hall element 39 and the swing arm 26 By setting the swing angle (θ) as close as possible, the output voltage V of the Hall element 39 and the distance W between the rails can be set to be approximately proportional. Therefore, since the resolution can be increased, the distance W between the rails can be measured with high accuracy.
In this way, the output voltage V of the Hall element 39 and the distance W between the rails may be set so as to be approximately proportional, and the distance W between the rails may be obtained by calculation from the output voltage V of the Hall element. And the distance between the rails W may be actually measured and previously stored in a table for reference.
In the present embodiment, the two Hall elements 38 and 39 are arranged by shifting the phase by 90 ° in order to increase the resolution in a wide measurement angle range, but the number of Hall elements may be one. Three or more may be sufficient.

以上のようにホール素子及びマグネットにより角度センサを構成すれば、角度センサを極めて簡素かつコンパクトに構成して装置に組み込んで使用することができるとともに、低コスト化を図ることができる。
なお、ホール素子３８，３９には、牽引トロリ１上の電源ユニット２０から電力が供給されるとともに、ホール素子３８，３９の測定電圧がケーブルにより牽引トロリ１上のシグナルコンディショナ及びコントローラ１８に送られて処理される。
また、角度センサとしては、ホール素子及びマグネットからなる構成に限定されるものではなく、ポテンショメータ等の回転角度センサを用いてもよい。 As described above, if the angle sensor is configured by the Hall element and the magnet, the angle sensor can be configured to be extremely simple and compact and used by being incorporated in the apparatus, and the cost can be reduced.
In addition, electric power is supplied to the hall elements 38 and 39 from the power supply unit 20 on the traction trolley 1, and the measured voltage of the hall elements 38 and 39 is sent to the signal conditioner and controller 18 on the traction trolley 1 through a cable. To be processed.
Further, the angle sensor is not limited to the configuration including the Hall element and the magnet, and a rotation angle sensor such as a potentiometer may be used.

次に角度センサを用いたフリーレール４の下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃの摩耗状態の検査について説明する。
図５及び図６（ａ）において、フリーレール４の下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃが摩耗している箇所では、レール間距離Ｗが長くなり、内側面７Ｃ，８Ｃに圧接されるガイドローラ２４，２５を支持する揺動アーム２６がトロリ本体２１に対して揺動する角度が大きくなる。したがって、前記のとおり角度センサにより測定された揺動角度からレール間距離Ｗを求め、このレール間距離を基準値と比較して摩耗状態の検査を行うことにより、検査対象に対して１個のみの角度センサを使用する簡素な構成により、フリーレール４の下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃの摩耗状態の検査を迅速かつ高精度に行うことができる。
あるいは、検査トロリ２に設けた前記角度センサにより直接測定されたトロリ本体２１に対する揺動アーム２６の揺動角度自体を基準値と比較することにより下フランジ７，８の内側面７Ｃ，８Ｃの摩耗状態の検査を行ってもよい。 Next, the inspection of the wear state of the inner side surfaces 7C and 8C of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 using an angle sensor will be described.
5 and 6 (a), at the place where the inner side surfaces 7C and 8C of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 are worn, the distance W between the rails becomes longer and is pressed against the inner side surfaces 7C and 8C. The angle at which the swing arm 26 supporting the guide rollers 24 and 25 swings with respect to the trolley body 21 is increased. Therefore, as described above, the distance W between the rails is obtained from the swing angle measured by the angle sensor, and the wear distance is inspected by comparing the distance between the rails with the reference value, so that only one object is inspected. With the simple configuration using the angle sensor, the wear state of the inner side surfaces 7C and 8C of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 can be quickly and accurately detected.
Alternatively, the wear of the inner side surfaces 7C and 8C of the lower flanges 7 and 8 is compared by comparing the swing angle of the swing arm 26 with respect to the trolley body 21 directly measured by the angle sensor provided in the inspection trolley 2 with a reference value. A state check may be performed.

以上のようなフリーレール４の下フランジ７，８の上面７Ａ，８Ａの摩耗状態の検査の基になるレーザ変位計３４，３５の測定電圧及びホール素子３８，３９の測定電圧は、前記のとおり牽引トロリ１上のシグナルコンディショナ及びコントローラ１８に送られて処理された後、該処理後の測定データが牽引トロリ１上の送信機１９により地上側の受信機へ無線送信される。
したがって、摩耗状態の検査データと送信機１９により地上側の受信機へ無線送信された前記レール外撮影用カメラ１７の画像データと突き合わせることにより、コンベアレール４の摩耗箇所を特定することができる。
なお、本実施形態においては、摩耗箇所の特定のためにレール外撮影用カメラ１７を使用しているが、レール外撮影用カメラ１７に代えて牽引トロリ１又は検査トロリの車輪の回転軸に取り付けたエンコーダにより移動距離を測定してもよい。 The measurement voltages of the laser displacement meters 34 and 35 and the measurement voltages of the Hall elements 38 and 39, which are the basis for the inspection of the wear state of the upper surfaces 7A and 8A of the lower flanges 7 and 8 of the free rail 4 as described above, are as described above. After being sent to the signal conditioner and controller 18 on the traction trolley 1 and processed, the measurement data after the processing is wirelessly transmitted to the receiver on the ground side by the transmitter 19 on the traction trolley 1.
Therefore, the wear location of the conveyor rail 4 can be specified by matching the inspection data of the wear state with the image data of the outside-the-rail imaging camera 17 wirelessly transmitted to the receiver on the ground side by the transmitter 19. .
In the present embodiment, the camera 17 for shooting outside the rail is used for specifying the wear location, but it is attached to the rotating shaft of the wheel of the traction trolley 1 or the inspection trolley instead of the camera 17 for shooting outside the rail. The moving distance may be measured with an encoder.

本発明の実施の形態に係るコンベアレールの摩耗検査装置の正面図である。It is a front view of the abrasion inspection apparatus of the conveyor rail which concerns on embodiment of this invention. 牽引トロリを前方から見た図である。It is the figure which looked at the traction trolley from the front. 検査トロリを前方から見た図である。It is the figure which looked at the inspection trolley from the front. 検査トロリの要部拡大部分縦断正面図である。It is a principal part expansion partial vertical front view of a test | inspection trolley. 検査トロリの平面図である。It is a top view of an inspection trolley. マグネット及びホール素子を用いたレール間距離測定の説明用概略図であり、（ａ）は要部拡大平面図、（ｂ）はマグネットの磁場配向を示す平面図、（ｃ）はホール素子と磁力線の方向とを示す平面図である。It is the schematic for description of the distance measurement between rails using a magnet and a Hall element, (a) is a principal part enlarged plan view, (b) is a top view showing magnetic field orientation of a magnet, (c) is a Hall element and a line of magnetic force It is a top view which shows these directions.

符号の説明Explanation of symbols

１牽引トロリ
２検査トロリ
３連結具
４フリーレール（コンベアレール）
５，６レール（溝形鋼）
７，８下フランジ
７Ａ，８Ａ上面
７Ｂ，８Ｂ下面
７Ｃ，８Ｃ内側面
９カムドッグ
１０ドライビングドッグ
１１トロリ本体
１２，１３車輪
１４ガイドローラ
１５支持部材
１６取付具
１７レール外撮影用カメラ
１８コントローラ
１９送信機
２０電源ユニット
２１トロリ本体
２２，２３車輪
２４，２５ガイドローラ
２６揺動アーム
２６Ａ，２６Ｂ垂直軸
２７ピン
２８支持ボルト
２９引張りコイルばね
２９Ａ，２９Ｂ端末
３０連結ロッド
３１垂直支軸
３２支持部材
３３センサ取付具
３４，３５レーザ変位計（非接触変位センサ）
３６円筒部材
３７マグネット
３８，３９ホール素子
Ａ移動方向
Ｄ１，Ｄ２距離
Ｇ磁力線
Ｌアーム長さ
Ｗレール間距離
θ 角度
1 Towing trolley 2 Inspection trolley 3 Connector 4 Free rail (conveyor rail)
5,6 rail (channel steel)
7, 8 Lower flanges 7A, 8A Upper surface 7B, 8B Lower surface 7C, 8C Inner surface 9 Cam dog 10 Driving dog 11 Trolley body 12, 13 Wheel 14 Guide roller 15 Support member 16 Mounting tool 17 Camera for outside rail 18 Controller 19 Transmitter 20 Power supply unit 21 Trolley body 22, 23 Wheel 24, 25 Guide roller 26 Swing arm 26A, 26B Vertical shaft 27 Pin 28 Support bolt 29 Tension coil springs 29A, 29B Terminal 30 Connecting rod 31 Vertical support shaft 32 Support member 33 Sensor mounting Tool 34, 35 Laser displacement meter (Non-contact displacement sensor)
36 Cylindrical member 37 Magnet 38, 39 Hall element A Movement direction D1, D2 Distance G Magnetic field line L Arm length W Distance between rails θ Angle

Claims

工場内の生産ラインに設けられたコンベアレール上を走行するトロリに設けたセンサを用いてコンベアレールの摩耗状態を検査する検査装置であって、
前記トロリから前記レールの下フランジよりも下側に垂下する支持部材により非接触変位センサを上向きに支持し、該センサにより前記下フランジの下面までの距離を測定することにより前記下フランジの上面の摩耗状態を検査することを特徴とするコンベアレールの摩耗検査装置。 An inspection device that inspects the wear state of a conveyor rail using a sensor provided on a trolley that runs on a conveyor rail provided in a production line in a factory,
A non-contact displacement sensor is supported upward by a support member that hangs downward from the lower flange of the rail from the trolley, and the distance from the lower flange to the lower surface of the lower flange is measured by the sensor. A wear inspection device for conveyor rails, characterized by inspecting a wear state.

工場内の生産ラインに設けられたコンベアレール上を走行するトロリに設けたセンサを用いてコンベアレールの摩耗状態を検査する検査装置であって、
前記レールが互いに間隔をおいて開口同士を対向させてなる左右一対の断面略コ字状のものであり、
前記トロリの本体に垂直支軸まわりに揺動可能に中央が支持された揺動アームの遊端部に垂直軸まわりに回転可能なガイドローラを取り付け、該左右のガイドローラを前記左右のレールの下フランジの内側面に圧接した状態で、前記トロリに設けた角度センサにより前記トロリの本体に対する前記揺動アームの揺動角度を測定することにより前記下フランジの内側面の摩耗状態を検査することを特徴とするコンベアレールの摩耗検査装置。 An inspection device that inspects the wear state of a conveyor rail using a sensor provided on a trolley that runs on a conveyor rail provided in a production line in a factory,
The rail is a pair of left and right cross-sections that are substantially U-shaped with the openings facing each other at an interval,
A guide roller that is rotatable about a vertical axis is attached to the free end of a swing arm that is supported at the center so as to be swingable about a vertical support shaft on the main body of the trolley, and the left and right guide rollers are attached to the left and right rails. The wear state of the inner surface of the lower flange is inspected by measuring the swing angle of the swing arm with respect to the main body of the trolley with an angle sensor provided on the trolley in a state of being pressed against the inner surface of the lower flange. Conveyor rail wear inspection device.

前記角度センサが、前記揺動アームと一体となって前記垂直支軸まわりに回転する、径方向異方性又は部分ラジアル異方性の磁場配向とした円環状又は円盤状のマグネットと、該マグネットの外側面に対向するように前記トロリの本体側に固定されたホール素子である請求項２記載のコンベアレールの摩耗測定装置。
An annular or disk-shaped magnet having a magnetic field orientation of radial anisotropy or partial radial anisotropy in which the angle sensor rotates around the vertical support shaft integrally with the swing arm, and the magnet The conveyor rail wear measuring device according to claim 2, wherein the device is a Hall element fixed to the main body side of the trolley so as to face the outer surface of the conveyor rail.