JP7369353B2 - 異常診断システムおよび異常診断方法 - Google Patents
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Description
図1に示す本願の異常診断システム10は、液圧(油圧)装置12の異常を診断する。液圧装置12はトラックまたはフォークリフトなどの荷役装置に組み込まれる。たとえば図2に示すトラック14の荷役装置16は液圧装置12と荷受台18を備える。荷受台18が液圧装置12によって昇降させられる。
液圧装置12は、電源20、その電源20の電力で駆動するモータ22、そのモータ22をオンまたはオフするコンタクタ24、液圧シリンダ26、液体(作動油)を貯留するタンク28、そのタンク28に貯留されている液体を液圧シリンダ26に向けて吐出するポンプ30、液体の流れを制御するバルブ32、34、36、38、40、および制御装置42を備える。
本願の異常診断システム10は、上記液圧装置12のコンタクタ24および方向制御弁32、34の少なくとも1つの異常を診断する。異常診断システム10は、振動を検知するセンサ54、正常な振動を記憶する記憶装置56、および制御装置42を備える。
次に異常診断システム10を使用した故障診断方法について説明する。(1)操作者がスイッチSW1、SW2を操作することで、液圧装置12が制御される。上昇スイッチSW1がオンされれば、制御装置42がコンタクタ24をオンにする。コンタクタ24がオンになると、モータ22は電源20に接続される。モータ22が駆動し、ポンプ30も駆動される。ポンプ30が液体を液圧シリンダ26に向けて吐出する。上昇スイッチSW1がオフされれば、制御装置42がコンタクタ24をオフにする。電源20とモータ22が切断され、モータ22が停止し、ポンプ30も停止する。
コンタクタ24と方向制御弁32、34の振動を検知することを実施形態1で説明したが、他の部品の振動を検知してもよい。具体的には、モータ22およびポンプ30が挙げられる。コンタクタ24の動作にあわせてモータ22およびポンプ30が動作するため、コンタクタ24の振動を検知すると、モータ22およびポンプ30の振動も検知することができる。モータ22またはポンプ30の振動が記憶装置56に記憶された振動と比較して一定以上異なれば、モータ22またはポンプ30の異常と判断する。振動の比較は、実施形態1と同様に、振幅、周波数、期間および時間を比較する。
センサ54の数は1に限定されず、複数のセンサ54を用いてもよい。たとえば、センサ54を各部品に1つずつ取り付け、直接振動を検知するようにしてもよい。直接振動を検知することで、異常診断の精度が高くなる。センサ54が部品に直接取り付けられることで、可聴音以外の振動を直接検知することも可能になる。たとえばセンサ54を方向制御弁32、34に直接取り付けることで、方向制御弁32、34を流れる液体によって生じる振動を検知することも可能になる。
制御装置42は振動の振幅、周波数、期間および時間の少なくとも1つを比較してもよい。制御装置42が振幅、周波数、期間および時間を比較した場合に、その中の複数が一定以上異なる場合がある。振幅等の中から少なくとも1つを比較することで異常を判定することができる場合がある。
センサ54としてコンデンサマイクを例に説明したが、他のマイクロフォンであってもよい。可聴音域の音のみをセンサ54で検知してもよい。各部品にセンサ54を1つずつ取り付ける場合、センサ54はマイクロフォン以外の振動センサを使用することも可能である。
図4ではコンタクタ24をオンまたはオフさせてから方向制御弁32、34を駆動しているが、方向制御弁32、34を開閉してからコンタクタ24をオンまたはオフしてもよい。コンタクタ24のオンまたはオフと方向制御弁32、34の駆動が同時にならなければよい。また、方向制御弁32、34以外のバルブについてもコンタクタ24とオンまたはオフと同時に駆動しないことが好ましい。複数のバルブ32、34、36、38、40の駆動が同時にならないことが好ましい。液圧装置12に使用される部品が同時に駆動しないことで各部品の振動をセンサ54で検知しやすくする。
液圧装置12は図1の構成に限定されない。図6の液圧装置62は2つの液圧シリンダ12、64を備えている。たとえば、液圧シリンダ26は荷受台18を昇降させるために使用し、液圧シリンダ64はトラック14の荷受台18で荷台66を開閉するために使用される。方向制御弁32、34のいずれかの励磁コイルを励磁すれば、液圧シリンダ26が動作する。液圧シリンダ26の動作については実施形態1で説明しているので省略する。
異常診断システム10は温度計、湿度計またはその両方を備えてもよい。温度計が計測した温度と湿度計が計測した湿度が制御装置42に入力される。上記のように異常と判断した場合に、制御装置42は異常と判断したときの温度および湿度を記憶装置56に記憶する。記憶された温度と湿度から、異常が生じる温度および湿度を分析することができる。
図7の異常診断システム82のように、センサ54で検知した振動、制御装置42で判断した異常、またはその両方を通信するための通信装置84を備えてもよい。通信装置84はネットワーク86を介して移動体通信をおこなえる装置、WiFiで通信する装置などが挙げられる。上記データを通信装置84からネットワーク86に送信し、ホストコンピュータ88の記憶手段で記憶する。また、制御装置42がおこなう異常の判断をホストコンピュータ88で行ってもよい。ホストコンピュータ88で判断された結果をネットワーク86を介して液圧装置12の操作者が使用する端末で表示してもよい。異常の判断結果をホストコンピュータ88で統合管理する。さらに、ホストコンピュータ88からネットワーク86を介して液圧装置12の操作者の端末、たとえばコンピュータ、携帯電話、スマートフォンまたはタブレットに結果を送信してもよい。ホストコンピュータ88に繋がるコンピュータで異常を確認できることで、修理部品の名称を確認できたり、修理部品の手配をすることも可能になる。液圧装置12の操作者の端末に結果を送信する以外に、液圧装置12の管理者の端末、たとえばコンピュータ、携帯電話、スマートフォンまたはタブレットに結果を送信してもよい。液圧装置12の管理者の端末に結果を送信することで、その管理者が早期に異常を認識し、迅速に修理のスケジューリングおよび部品等の手配をすることができる。また、液圧装置12の操作者および管理者の両方に結果を送信してもよい。
12、62:液圧装置
14:トラック
16:荷役装置
18:荷受台
20:電源
22:モータ
24:コンタクタ
26、64:液圧シリンダ
28:タンク
30:ポンプ
32、34、70、72、76:方向制御弁
36、78:圧力制御弁
38、40、74:チェック弁
42:制御装置
44:コンタクタの接点スイッチ
46:コンタクタのコイル
48、80:絞り
50:圧力計
52:筐体
54:センサ
56:記憶装置
84:通信装置
86:ネットワーク
88:ホストコンピュータ
Claims (4)
- モータと、
前記モータをオンまたはオフするコンタクタと、
液圧シリンダと、
液体を貯留するタンクと、
前記モータによって駆動し、前記タンクに貯留されている液体を前記液圧シリンダに向けて吐出するポンプと、
前記液体の流れを制御するバルブと、
前記コンタクタのオン又はオフによって生じる振動、および、前記バルブの駆動によって生じる振動を検知するセンサと、
前記コンタクタおよびバルブが正常に動作したときに生じる振動を記憶する記憶装置と、
前記センサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、前記コンタクタおよび前記バルブの異常を判定する制御装置と、を備え、
前記コンタクタのオンまたはオフと前記バルブの駆動のタイミングが異なり、
前記コンタクタのオン又はオフによって生じる振動が終了した後に、前記バルブの駆動が行われることで、前記コンタクタによって生じる振動と前記バルブによって生じる振動とを区別する、異常診断システム。 - 前記制御装置は、センサで検知された振動と記憶装置に記憶された振動の周波数、振幅、期間および時間の少なくとも1つを比較する請求項1に記載の異常診断システム。
- モータと、
前記モータをオンまたはオフするコンタクタと、
液圧シリンダと、
液体を貯留するタンクと、
前記モータによって駆動し、前記タンクに貯留されている液体を前記液圧シリンダに向けて吐出するポンプと、
前記液体の流れを制御するバルブと、
前記コンタクタのオン又はオフによって生じる振動、および、前記バルブの駆動によって
生じる振動を検知するセンサと、
前記コンタクタおよびバルブが正常に動作したときに生じる振動を記憶する記憶装置と、
前記センサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、前記コンタクタおよび前記バルブの異常を判定する制御装置と、を備え、
前記コンタクタのオンまたはオフと前記バルブの駆動のタイミングが異なる、液圧装置において、
前記コンタクタがオンまたはオフになることでモータを駆動または停止させるステップと、
前記モータがポンプを駆動または停止させるステップと、
前記バルブの開閉によって液圧シリンダに対して液体を供給または排出させるステップと、
前記センサがコンタクタおよびバルブの少なくとも1つの動作によって生じる振動を検知するステップと、
前記制御装置がセンサで検知された振動と記憶手段に記憶された振動とを比較し、コンタクタおよびバルブの少なくとも1つの異常を判定するステップと、
を備え、
前記コンタクタのオン又はオフによって生じる振動が終了した後に、前記バルブの駆動が行われることで、前記コンタクタによって生じる振動と前記バルブによって生じる振動とを区別する、異常診断方法。 - 前記制御装置は、センサで検知された振動と記憶装置に記憶された振動の周波数、振幅、期間および時間の少なくとも1つを比較する請求項3に記載の異常診断方法。
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