WO2015136985A1 - 走行車輪の劣化検出方法と検出システム、及び走行台車 - Google Patents

走行車輪の劣化検出方法と検出システム、及び走行台車 Download PDF

Info

Publication number
WO2015136985A1
WO2015136985A1 PCT/JP2015/051315 JP2015051315W WO2015136985A1 WO 2015136985 A1 WO2015136985 A1 WO 2015136985A1 JP 2015051315 W JP2015051315 W JP 2015051315W WO 2015136985 A1 WO2015136985 A1 WO 2015136985A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
traveling
wheel
speed
torque
traveling wheel
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/051315
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義則 恩田
佐藤　哲哉
Original Assignee
村田機械株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 村田機械株式会社 filed Critical 村田機械株式会社
Priority to SG11201605451SA priority Critical patent/SG11201605451SA/en
Priority to US15/110,087 priority patent/US10101243B2/en
Priority to CN201580008631.0A priority patent/CN105992939B/zh
Priority to EP15761780.4A priority patent/EP3118606B1/en
Priority to KR1020167027774A priority patent/KR101861746B1/ko
Publication of WO2015136985A1 publication Critical patent/WO2015136985A1/ja
Priority to IL246130A priority patent/IL246130A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/013—Wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B17/00—Wheels characterised by rail-engaging elements
    • B60B17/0003—Wheel bodies characterised by use of non-metallic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00—Other railway systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B3/00—Elevated railway systems with suspended vehicles
    • B61B3/02—Elevated railway systems with suspended vehicles with self-propelled vehicles

Definitions

  • the present invention relates to detection of deterioration of a traveling wheel of a traveling carriage.
  • the applicant has developed and manufactured an overhead traveling vehicle that travels in a ceiling space such as a clean room.
  • a structure of the traveling carriage part of the overhead traveling vehicle is disclosed in, for example, Patent Document 1 (JP2002-308404A).
  • JP2002-308404A a structure of the traveling carriage part of the overhead traveling vehicle is disclosed in, for example, Patent Document 1 (JP2002-308404A).
  • a pair of front and rear carriage units are provided with a driven wheel and a guide roller, and a drive wheel unit is provided so as to span the pair of front and rear carriage units.
  • the drive wheel unit is provided with a travel motor and travel wheels (travel drive wheels), and the travel wheels are biased so as to come into contact with the travel rail with a predetermined contact pressure.
  • the traveling wheels are solid, for example made of urethane rubber.
  • the surface of the synthetic resin running wheel becomes rough due to wear when it runs repeatedly. If this is left unattended, troubles such as bursts that cause the surface of the traveling wheel to peel off occur, and it becomes necessary to stop the overhead traveling vehicle and replace the traveling wheel. By the way, the deterioration of the running wheels is not uniform. For this reason, should it be replaced sufficiently before the deterioration to the extent that it causes a problem, or if the replacement is delayed, the traveling wheels may burst, etc., and there is a risk that the traveling route will not be able to pass due to a stopped overhead traveling vehicle. , One of them will be selected.
  • Patent Document 2 JP3509330B discloses that, for a four-wheeled vehicle, the pressure reduction of the tire is detected from the tire diameter reduction associated therewith.
  • the slip ratio of the driving wheel is detected from the ratio of the rotational speeds of the driving wheel and the driven wheel.
  • the torque to the drive wheel and the slip ratio are plotted, it is assumed that the slip ratio at a torque of 0 reflects a reduction in diameter due to pressure reduction.
  • this method is not effective for deterioration due to wear on the surface of the traveling wheel. The inventor confirmed this experimentally.
  • An object of the present invention is to detect deterioration of a traveling wheel without using a special sensor or the like.
  • the present invention is a method for detecting deterioration of a traveling wheel of a traveling carriage that travels by a traveling wheel rotated by a traveling motor, Obtaining a difference between the speed obtained from the rotational speed of the traveling wheel and the ground speed of the traveling carriage as a slip speed; Detecting the deterioration of the traveling wheel based on the fact that the torque of the traveling motor and the slip speed have passed through a predetermined abnormal region in a space having the torque and slip speed as components; And executing.
  • the present invention also provides a detection system for deterioration of a traveling wheel of a traveling carriage that travels by a traveling wheel rotated by a traveling motor, Means for determining the difference between the speed obtained from the rotational speed of the traveling wheel and the ground speed of the traveling carriage as a slip speed; Means for detecting deterioration of the traveling wheel based on the fact that the torque of the traveling motor and the slip speed have passed through a predetermined abnormal region in a space having the torque and slip speed as components; It is characterized by having.
  • the present invention further includes a traveling carriage that has a function of traveling with traveling wheels rotated by a traveling motor and collecting data for detecting deterioration of the traveling wheels, Means for determining the difference between the speed obtained from the rotational speed of the traveling wheel and the ground speed of the traveling carriage as a slip speed; Means for detecting and storing that the torque of the travel motor and the slip speed have passed through a predetermined abnormal region in a space having the torque and slip speed as components. .
  • the inventor has found that the deterioration of the traveling wheel can be detected by a trajectory in at least a two-dimensional space having slip speed and torque as components. It was. That is, when the traveling wheel deteriorates, the trajectory passes through abnormal regions such as A, B, and C in FIG. 3, so that it is possible to detect the deterioration of the traveling wheel. On the other hand, a significant feature cannot be found from the locus of the slip ratio and torque (FIG. 9).
  • the abnormal region is, for example, a region where the torque gradient with respect to the slip speed is a reference value or less, and particularly preferably a region where the torque gradient with respect to the slip speed during deceleration is less than the reference value.
  • the traveling wheel to be detected is made of, for example, a solid synthetic resin.
  • roughening or roughness of the surface due to wear of the traveling wheel is detected as deterioration.
  • the torque and slip speed trajectory when the traveling wheel is new may be used as a reference, and a region outside this may be defined as an abnormal region. This means that the initial trajectory is regarded as a normal trajectory, and the degree of deterioration is determined by how much the trajectory of torque and slip speed is shifted from the initial trajectory as the traveling wheel is used.
  • Reference numeral 2 denotes an overhead traveling vehicle, which may be a traveling cart such as a stacker crane or an automatic guided vehicle, and a vehicle that travels with one or more solid and synthetic resin traveling wheels is preferable as a target for detecting deterioration of the traveling wheels.
  • Reference numeral 4 denotes a rail, which is provided, for example, in an overhead traveling vehicle in a clean room. In the rail 4, the overhead traveling vehicle 2 includes a pair of front and rear bogie units 6 and 6, and a drive wheel unit 8 is disposed between the bogie units 6 and 6.
  • Reference numeral 10 denotes a main body of the overhead traveling vehicle 2.
  • the driving wheel unit 8 includes a traveling wheel 12 that is a driving wheel and a traveling motor 14, and both front and rear ends thereof are supported by the carriage units 6 and 6 so as to be rotatable about a vertical axis.
  • the traveling wheel 12 is pressurized so as to contact the tread surface 50 of the rail 4.
  • the traveling wheel 12 is a solid urethane rubber wheel, and causes the overhead traveling vehicle 2 to travel by frictional force with the tread surface 50.
  • the cart units 6 and 6 are provided with a driven wheel 20 and guide rollers 22 and 24 for switching between branching and straight traveling, and the driven wheel 20 is in contact with the tread surface 51.
  • the cart units 6 and 6 include a power receiving unit 28, and the main body 10 is supported by cross roller bearings 30 and 30. Note that the traveling wheel may be such that the bottom is not in contact with the rail but the bottom.
  • the overhead traveling vehicle 2 includes a linear sensor 32 and reads a magnetic mark installed on the rail 4 to detect the absolute position of the overhead traveling vehicle 2. Further, the rotational speed of the traveling wheel 12 is detected by an encoder (not shown) of the traveling motor 14. Furthermore, it communicates with a ground side controller by the communication unit which is not illustrated.
  • the main body portion 10 includes a lateral unit 34, and the ⁇ unit 36 and the hoist 38 are laterally moved in the running direction at a right angle in the horizontal plane.
  • the ⁇ unit 36 rotates the hoist 38 about the vertical axis.
  • the hand 40 provided with 41 is moved up and down.
  • the rail 4 includes treads 50 and 51, supports the litz wire by the litz wire holders 52 and 52, and supplies power to the power receiving unit 28 in a non-contact manner.
  • FIG. 2 shows a traveling wheel deterioration detection system 60, which extracts the output torque signal and the encoder signal from the traveling motor 14, and obtains the difference between the encoder signal and the linear sensor signal by the difference unit 61, thereby determining the slip speed.
  • Ask instead of the linear sensor signal, an encoder signal attached to the driven wheel may be used. The torque can be obtained from the drive current of the travel motor 14 or the like.
  • an abnormal region is defined for the torque / slip speed pair data.
  • the slopes of lines L1 and L2 in FIG. Is also effective. Therefore, when the extraction unit 62 detects abnormal data in which the pair of torque and slip speed is in the abnormal region, the extraction unit 62 counts the number in the temporary memory 64. For example, in one cycle of acceleration, constant speed running, deceleration, and stop, if the abnormal region is passed even once, the cycle is regarded as abnormal, and the number of abnormal cycles per day is stored in the temporary memory 64. Further, in order to obtain the slopes of the lines L1 and L2 in FIG. 4, the maximum value of the magnitude of the slip speed is stored for each torque value.
  • the storage unit 66 stores, for example, the maximum value of the number of abnormal data (abnormal cycle) per day and the maximum value of the slip speed for each torque value within one month, for example, every month. .
  • the extraction unit 64 may inspect only the outline of the locus for one cycle and then process only the locus of the appropriate outline.
  • the slope and slope data or the slope data is extracted for reference in determining normality / abnormality. If there is sufficient capacity in the memory 66, the waveform itself of FIG. Also good.
  • Particularly effective for the determination of normal / abnormal is the regions A and B at the time of deceleration, particularly the region A at the time of deceleration and the absolute value of the torque being 40% or more of the maximum value on the locus.
  • the life of the traveling wheel is about several years, and the life varies depending on the usage situation, especially the number of times of curve driving. For this reason, for example, it is only necessary to determine whether the traveling wheel is normal / abnormal every week to three months. For example, when the overhead traveling vehicle arrives in the maintenance area, the data in the storage unit 66 is read from the input / output 68, An abnormality of the traveling wheel is detected by the personal computer 80 including the statistical processing unit 82 or the diagnosis unit 84 and the monitor 81. Instead of the personal computer, another computer may be used.
  • the operator may visually determine normality / abnormality from the display on the monitor 81.
  • the statistical processing unit 82 displays the transition of the maximum value of abnormal data every month and the transition of the slope corresponding to the lines L1 and L2 from the time the monitor 81 and the traveling wheel are new to the present, for example.
  • the diagnosis unit 84 evaluates these data to determine normality / abnormality.
  • the overhead traveling vehicle may self-diagnose the normality / abnormality of the traveling wheels.
  • a self-diagnosis unit 70 similar to the diagnosis unit 84 is provided in the overhead traveling vehicle, and if it is determined to be abnormal, the overhead traveling vehicle reports May be. *
  • FIG. 3 shows the locus of torque and slip speed on a normal traveling wheel for five cycles
  • FIG. 4 shows a similar locus on a degraded traveling wheel.
  • the contact pressures of the traveling wheels are the same, and the direction of the locus is indicated by the arrows in FIGS.
  • the obvious difference between FIG. 3 and FIG. 4 is that the slope of the torque with respect to the slip speed becomes smaller due to deterioration.
  • Even with normal traveling wheels there was an example in which the maximum value of the slip speed during acceleration approached the region C side depending on the contact pressure. For this reason, when detecting whether or not the vehicle has passed through the areas A and B or the area A at the time of deceleration, the detection reliability increases.
  • the traveling wheel is normal at the beginning, and at that time, many trajectories similar to those in FIG. 3 are obtained. Therefore, an area that deviates from the distribution of the normal trajectory can be used as an abnormal area.
  • the areas A, B, and C in FIG. 3 can be used as the abnormal area, and the abnormal areas A and B are preferably used. Is most preferred.
  • the characteristics of the deterioration of the running rail are that the slopes of the lines L1 and L2 are reduced, especially the slope of the line L1 is reduced. Judgment becomes easy.
  • the locus of torque and slip speed changes depending on the contact pressure of the traveling wheel, and when the contact pressure is lowered, the locus changes as shown in FIG. In FIG. 5, the contact pressure is changed over the practical range, and the wheel has been deteriorated. Therefore, when the traveling wheel is new, it is preferable to learn the trajectory of FIG. 3 and define the abnormal region A or the like based on this, and store the line L1 or the inclination thereof.
  • FIG. 6 shows the initial setting for normal / abnormal determination, which is processing when the traveling wheel is replaced or when a new overhead traveling vehicle is set on the rail (step 1).
  • step 2 torque and slip speed trajectories are measured, and in step 3, an abnormal region A or the like is defined, and the initial value of line L1, L2 or line L1, or the inclination of line L1, etc. are stored.
  • FIG. 7 shows the deterioration detection (normal / abnormal determination) of the traveling wheel.
  • step 11 a cycle that passes through the abnormal region is detected.
  • step 12 the maximum value of the slip speed for each torque is extracted.
  • the line L1, L2 or the line L1 having the smallest inclination is extracted.
  • step 13 the number of trajectories that have passed through the abnormal area on the day is obtained, and the maximum value in January (the maximum value of the number of trajectories that have passed through the abnormal area per day) is stored. Also, the minimum value of the slope of line L1, L2 or line L1 within one month is stored.
  • step 14 When the overhead traveling vehicle arrives at the maintenance area, etc., the data in the storage unit is read (step 14), and normality and abnormality are determined from the maximum value and the minimum value of the line inclination, If it is abnormal, the traveling wheel is replaced and the procedure of FIG. 6 is executed (step 15). This determination is to determine normality and abnormality from the transition of the number of trajectories that have passed through the abnormal region and the transition of the minimum value of the slope of the line L1, L2 or the line L1.
  • FIGS. 8 and 9 show the torque and slip ratio at a deteriorated traveling wheel
  • FIG. 8 shows these waveforms with respect to time
  • FIG. 9 shows the locus of torque and slip ratio
  • Patent Document 1 is considered to detect a situation in which the wheel diameter differs between the front wheel and the rear wheel due to pressure reduction, and in that case, it is reasonable to consider that the slip ratio changes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)

Abstract

　走行車輪の劣化を、特別のセンサ等を用いずに検出する。走行モータにより回転する走行車輪により走行する走行台車の、走行車輪の劣化を検出する。走行車輪の回転数から求めた速度と、走行台車の対地速度との差をスリップ速度として求め、走行モータのトルクとスリップ速度が、トルクとスリップ速度とを成分とする空間における、所定の異常領域を通過したことに基づいて、走行車輪の劣化を検出する。

Description

走行車輪の劣化検出方法と検出システム、及び走行台車
　この発明は、走行台車の走行車輪に対する劣化の検出に関する。
　出願人は、クリーンルーム等の天井スペースを走行する天井走行車を開発し、製造している。このような天井走行車の走行台車部の構造は、例えば特許文献１（JP2002-308404A）に開示されている。天井走行車では、前後一対の台車ユニットに従動輪とガイドローラとが設けられ、前後一対の台車ユニットを掛け渡すように駆動輪ユニットが設けられている。そして駆動輪ユニットに、走行モータと走行車輪（走行駆動輪）とが設けられ、走行車輪は走行レールに所定の接圧で接触するように、付勢されている。また走行車輪は中実で、例えばウレタンゴム製である。
　合成樹脂の走行車輪は走行を重ねると、摩耗により表面が荒れてくる。これを放置すると、走行車輪の表面が剥離するバースト等のトラブルが生じ、天井走行車を停止させて走行車輪を交換する必要が生じる。ところで走行車輪の劣化は一様ではない。このため、問題になる程度の劣化が生じるよりも充分前に交換するか、交換が遅れたため走行車輪にバースト等が生じ、停止した天井走行車のため走行経路が通過不能になる危険を冒すか、のいずれかを選択することになる。
　特許文献２（JP3509330B）は、４輪の自動車に対して、タイヤの減圧をそれに伴うタイヤの小径化から検出することを開示している。特許文献２では、駆動輪のスリップ率を、駆動輪と従動輪との回転数の比から検出する。そして駆動輪へのトルクとスリップ率とをプロットすると、トルクが０でのスリップ率が減圧による小径化を反映している、とする。しかしながらこの手法は、走行車輪の表面の摩耗等による劣化には有効ではない。発明者はこのことを実験的に確認した。
JP2002-308404A JP3509330B
　この発明の課題は、走行車輪の劣化を、特別のセンサ等を用いずに検出することにある。
　この発明は、走行モータにより回転する走行車輪により走行する走行台車の、走行車輪の劣化の検出方法であって、
　走行車輪の回転数から求めた速度と、走行台車の対地速度との差をスリップ速度として求めるステップと、
　走行モータのトルクと前記スリップ速度が、トルクとスリップ速度とを成分とする空間における、所定の異常領域を通過したことに基づいて、走行車輪の劣化を検出するステップ、
とを実行することを特徴とする。
　この発明はまた、走行モータにより回転する走行車輪により走行する走行台車の、走行車輪の劣化の検出システムであって、
　走行車輪の回転数から求めた速度と、走行台車の対地速度との差をスリップ速度として求めるための手段と、
　走行モータのトルクと前記スリップ速度が、トルクとスリップ速度とを成分とする空間における、所定の異常領域を通過したことに基づいて、走行車輪の劣化を検出するための手段、
とを備えていることを特徴とする。
　この発明はさらに、走行モータにより回転する走行車輪により走行し、かつ走行車輪の劣化検出用のデータを収集する機能を備える走行台車であって、
　走行車輪の回転数から求めた速度と、走行台車の対地速度との差をスリップ速度として求めるための手段と、
　走行モータのトルクと前記スリップ速度が、トルクとスリップ速度とを成分とする空間における、所定の異常領域を通過したことを検出して記憶するための手段、とを備えていることを特徴とする。
　発明者は、図３（正常），図４（異常）に示すように、走行車輪の劣化が、スリップ速度とトルクとを成分とする少なくとも２次元の空間での、軌跡により、検出できることを見出した。即ち走行車輪が劣化すると、図３のA,B,C等の異常領域を軌跡が通過するので、このことから走行車輪の劣化を検出できる。これに対して、スリップ率とトルクとの軌跡（図９）からは、有意な特徴は見出せない。
　前記異常領域は、例えばスリップ速度に対するトルクの傾きが基準値以下の領域で、特に好ましくは減速時にスリップ速度に対するトルクの傾きが基準値以下の領域である。走行車輪が劣化すると、図３，図４でのスリップ速度に対するトルクの傾きが減少し、特に走行台車の減速時の傾きの低下が顕著である。
　検出対象となる走行車輪は例えば中実の合成樹脂製で、この発明では例えば走行車輪の摩耗による表面の粗面化あるいは荒れを劣化として検出する。
　なお異常領域を１回通過したことから直ちに異常とするのではなく、異常領域を通過した回数等に基づいて、判定することが好ましい。また異常領域を通過した回数に加えて、図４のラインL1,L2の傾きを加味することが好ましい。さらに異常領域を通過した回数の推移、あるいはこれに加えてラインL1,L2の傾きの推移を加味して、走行車輪の劣化の程度を判定することが好ましい。例えば走行車輪が新しい時のトルクとスリップ速度の軌跡を基準とし、これから外れる領域を異常領域とすると良い。これは初期の軌跡を正常な軌跡と見なし、走行車輪の使用に伴いトルクとスリップ速度の軌跡が初期の軌跡からどの程度シフトしたかにより、劣化の程度を判定することである。
実施例の天井走行車と、切り欠いたレールとを示す側面図 走行車輪の劣化検出システムのブロック図 正常な走行車輪での、スリップ速度とトルクの軌跡を示す図 劣化した走行車輪での、スリップ速度とトルクの軌跡を示す図 接圧を変えた際の、スリップ速度とトルクの軌跡を示す図 劣化検出の初期設定アルゴリズムを示すフローチャート 劣化の検出アルゴリズムを示すフローチャート エンコーダ信号と、リニアセンサの信号、スリップ率、及びトルクの波形図 トルクとスリップ率とのペアの軌跡を示す図
　以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。
　図１～図７に実施例を示す。２は天井走行車で、スタッカークレーン、無人搬送車等の走行台車でも良く、１輪あるいは複数輪の中実で合成樹脂製の走行車輪で走行するものが、走行車輪の劣化検出の対象として好ましい。４はレールで、例えばクリーンルームの天井走行車に設けられている。レール４内に、天井走行車２は前後一対の台車ユニット６，６を備え、台車ユニット６，６間に駆動輪ユニット８が配置されている。１０は天井走行車２の本体部である。
　駆動輪ユニット８は、駆動輪である走行車輪１２と走行モータ１４とを備え、前後両端を台車ユニット６，６に鉛直軸回りに回動自在に支持され、付勢部１６により所定の接圧で走行車輪１２がレール４の踏面５０に接するように加圧されている。走行車輪１２は中実なウレタンゴムの車輪で、踏面５０との摩擦力により、天井走行車２を走行させる。台車ユニット６，６は従動輪２０と、分岐と直進の切替用のガイドローラ２２，２４を備え、従動輪２０は踏面５１に接する。また台車ユニット６，６は受電ユニット２８を備え、クロスローラベアリング３０，３０により、本体部１０を支持している。なお走行車輪は、上部ではなく、底部がレールと接するものでも良い。
　天井走行車２はリニアセンサ３２を備えて、レール４に設置された磁気マークを読み取り、天井走行車２の絶対位置を検出する。また走行モータ１４の図示しないエンコーダにより、走行車輪１２の回転数を検出する。さらに図示しない通信ユニットにより、地上側コントローラと通信する。本体部１０はラテラルユニット３４を備えて、θユニット３６とホイスト３８を走行方向に水平面内で直角に横移動させ、θユニット３６はホイスト３８を鉛直軸回りに回動させ、ホイスト３８は、チャック４１を備えるハンド４０を昇降させる。レール４は踏面５０，５１を備え、リッツ線ホルダ５２，５２によりリッツ線を支持し、受電ユニット２８に非接触で給電する。
　図２に走行車輪の劣化検出システム６０を示し、走行モータ１４から出力トルクの信号とエンコーダ信号とを取り出し、エンコーダ信号とリニアセンサの信号との差分を差分部６１で求めることにより、スリップ速度を求める。なおリニアセンサの信号に変えて、従動輪に取り付けたエンコーダの信号等を用いても良い。またトルクは、走行モータ１４の駆動電流等から求めることができる。
　トルクとスリップ速度とのペアのデータに対し、図３に示すように異常領域が定義され、正常／異常の判定では、これ以外に、図４のラインL1,L2の傾き、特にラインL1の傾きも有効である。そこで抽出部６２は、トルクとスリップ速度とのペアが異常領域に有る異常データを検出すると、一時メモリ６４にその個数をカウントする。例えば１回の加速、定速走行、減速、停止のサイクルの中で、１回でも異常領域を通過するとそのサイクルを異常とし、１日当たりの異常なサイクルの個数を一時メモリ６４に記憶する。また図４のラインL1,L2の傾きを求めるため、トルクの値毎にスリップ速度の大きさの最大値を記憶する。この最大値を例えばトルクが負の領域で接続すると、図４のラインL1に対応する傾きと切片が得られ、トルクが正の領域で接続すると、ラインL2に対応する傾きと切片が得られる。記憶部６６は、例えば１月毎に、１日当たりの異常データ（異常サイクル）の個数の最大値と、１月内での、トルクの値毎のスリップ速度の大きさの最大値とを記憶する。
　レールにグリスが付着している等の、走行車輪の状態とは無関係なトラブルがあると、トルクとスリップ速度の軌跡が図３～図５に示したものから著しく変化し、異質な軌跡となる。そこで抽出部６４は、１サイクル分の軌跡の概形を検査した上で、妥当な概形の軌跡のみを処理するようにしても良い。
　１回の異常データの検出で劣化と判定しないのは、ノイズを避けるためであり、１日当たりの異常データの最大数は１週間当たりでも良く、また１月での異常データの個数の総数等でも良い。傾きと勾配のデータ、あるいは傾きのデータを抽出するのは、正常／異常の判定の参考にするためで、メモリ６６の容量に余裕があれば、異常データに対する図４の波形自体を記憶しても良い。正常／異常の判定に特に有効なのは、減速時の領域A,B、特に減速時でかつトルクの絶対値が軌跡での最大値の４０％以上の領域Aである。
　走行車輪の寿命は数年程度で、使用状況により、特にカーブ走行の回数により、寿命は変動する。このため例えば１週間～３か月毎に走行車輪の正常／異常を判定すれば良く、例えばメンテナンス用のエリアに天井走行車が到着した際に、入出力６８から記憶部６６のデータを読み出し、統計処理部８２あるいは診断部８４を備えるパーソナルコンピュータ８０と、モニタ８１とにより、走行車輪の異常を検出する。なおパーソナルコンピュータに代えて、他のコンピュータを用いても良い。
　統計処理部８２を用い、作業者がモニタ８１の表示から視覚的に正常／異常を判定しても良い。この場合、統計処理部８２により、１月毎の異常データの最大値の推移、ラインL1,L2に対応する傾き等の推移を、モニタ８１，走行車輪が新品であった時から例えば現在まで表示する。またシステム６０が自ら正常／異常を判定する場合、これらのデータを診断部８４で評価し、正常／異常を判定する。これ以外に天井走行車が、走行車輪の正常／異常を自己診断しても良く、例えば診断部８４と同様の自己診断部７０を天井走行車内に設け、異常と判定すると地上側コントローラに報告しても良い。　
　図３は正常な走行車輪でのトルクとスリップ速度との軌跡を５サイクル分示し、図４は劣化した走行車輪での同様の軌跡を示す。なお図３，図４で走行車輪の接圧は同じにしてあり、軌跡の向きを図３，図４の矢印で示す。図３，図４の明らかな違いは、スリップ速度に対するトルクの傾きが、劣化により小さくなることである。なお正常な走行車輪でも、接圧によっては加速時のスリップ速度の最大値が領域C側に接近する例があった。このため異常の検出に、減速時に領域A,Bあるいは領域Aを通過したか否かを用いると、検出の信頼性が増す。
　走行車輪は最初は正常であり、その時点で図３に類似の軌跡が多数得られる。そこで正常な軌跡の分布から外れる領域を異常領域とし、たとえば図３の領域A,B,Cを異常領域として用いることができ、異常領域A,Bを用いることが好ましく、異常領域Aを用いることが最も好ましい。また走行レールの劣化の特徴は、ラインL1，L2の傾きが低下すること、特にラインL1の傾きが低下することで、判定時にこれらの傾きを抽出し、初期値と比較すると、正常／異常の判定が容易になる。
　トルクとスリップ速度の軌跡は走行車輪の接圧により変化し、接圧を低下させると、図５のように軌跡が変化する。なお図５では、実用上考えられる範囲全体に渡り、接圧を変化させ、車輪は劣化が進んだものである。そこで走行車輪が新しいときに、図３の軌跡を学習し、これに基づいて異常領域A等を定義すると共に、ラインL1あるいはその傾き等を記憶することが好ましい。
　図６は正常／異常の判定のための初期設定を示し、走行車輪の交換時の、あるいは新しい天井走行車をレールにセットする際の処理である（ステップ１）。ステップ２で、トルクとスリップ速度の軌跡を測定し、ステップ３で異常領域A等を定義し、ラインL1,L2あるいはラインL1の初期値、もしくはラインL1の傾き等を記憶する。
　図７は走行車輪の劣化検出（正常／異常の判定）を示し、ステップ１１で異常領域を通過するサイクルを検出し、ステップ１２で、トルク毎のスリップ速度の大きさの最大値を抽出することにより、ラインL1,L2あるいはラインL1で傾きが最小となるものを抽出する。ステップ１３で、１日に異常領域を通過した軌跡の数を求め、１月内でのその最大値（１日当たりの異常領域を通過した軌跡の数の最大値）を記憶する。またラインL1,L2あるいはラインL1の傾きの１月内での最小値を記憶する。
　天井走行車がメンテナンス用のエリアに到着した際等に、記憶部のデータを読み出し（ステップ１４）、前記の最大値と前記のラインの傾きの最小値とから、正常と異常とを判定し、異常であれば走行車輪を交換し、図６の手続を実行する（ステップ１５）。この判定は、異常領域を通過した軌跡の数の推移、及びラインL1,L2 、あるいはラインL1の傾きの最小値の推移から、正常と異常とを判定することである。 
　図８，図９は劣化した走行車輪でのトルクとスリップ率を示し、図８は時間に対するこれらの波形を示し、図９はトルクとスリップ率の軌跡を示し、図９の軌跡は特許文献１に記載されている軌跡とは全く異なる。図８，図９には走行車輪の劣化を判定し得るような特徴は見当たらず、またここでは示さないが、正常な走行車輪でも図９と類似の軌跡が得られた。特許文献１は、減圧のため前輪と後輪とで車輪の径が異なる状況を検出していると考えられ、その場合、スリップ率が変化すると考えるのは合理的である。実施例では、走行車輪の摩耗による表面の粗面化がスリップ速度にどのように影響するかを検討し、これをトルクとの関係で抽出する。そして走行車輪の表面が粗面化すると、スリップ速度に対するトルクの勾配が小さくなること、特に走行台車の減速時にスリップ速度に対するトルクの勾配が小さくなることを見出し、これから走行車輪の劣化を検出できることが判明した。
２　天井走行車　　４　レール　　６　台車ユニット　８　駆動輪ユニット
１０　本体部　　１２　走行車輪　　１４　走行モータ　　１６　付勢部
２０　従動輪　　２２，２４　ガイドローラ　　２８　受電ユニット
３０　クロスローラベアリング　　３２　リニアセンサ
３４　ラテラルユニット　　３６　θユニット　　３８　ホイスト
４０　ハンド　　４１　チャック　　５０，５１　踏面　　
５２　リッツ線ホルダ　　６０　走行車輪の劣化検出システム
６１　差分部　　６２　抽出部　　６４　一時メモリ　　６６　記憶部
６８　入出力　　７０　自己診断部　　８０　パーソナルコンピュータ
８１　モニタ　　８２　統計処理部　　８４　診断部　　　

Claims (6)

  1. 　走行モータにより回転する走行車輪により走行する走行台車の、走行車輪の劣化の検出方法であって、
    　走行車輪の回転数から求めた速度と、走行台車の対地速度との差をスリップ速度として求めるステップと、
    　走行モータのトルクと前記スリップ速度が、トルクとスリップ速度とを成分とする空間における、所定の異常領域を通過したことに基づいて、走行車輪の劣化を検出するステップ、
    とを実行することを特徴とする、走行車輪の劣化検出方法。
  2. 　前記異常領域が、スリップ速度に対するトルクの傾きが基準値以下の領域であることを特徴とする、請求項１の走行車輪の劣化検出方法。
  3. 　前記異常領域が、前記走行台車の減速時の領域であることを特徴とする、請求項２の走行車輪の劣化検出方法。
  4. 　走行車輪が中実の合成樹脂製であることを特徴とする、請求項１～３のいずれかの走行車輪の劣化検出方法。
  5. 　走行モータにより回転する走行車輪により走行する走行台車の、走行車輪の劣化の検出システムであって、
    　走行車輪の回転数から求めた速度と、走行台車の対地速度との差をスリップ速度として求めるための手段と、
    　走行モータのトルクと前記スリップ速度が、トルクとスリップ速度とを成分とする空間における、所定の異常領域を通過したことに基づいて、走行車輪の劣化を検出するための手段、
    とを備えていることを特徴とする、走行車輪の劣化検出システム。
  6. 　走行モータにより回転する走行車輪により走行し、かつ走行車輪の劣化検出用のデータを収集する機能を備える走行台車であって、
    　走行車輪の回転数から求めた速度と、走行台車の対地速度との差をスリップ速度として求めるための手段と、
    　走行モータのトルクと前記スリップ速度が、トルクとスリップ速度とを成分とする空間における、所定の異常領域を通過したことを検出して記憶するための手段、とを備えていることを特徴とする走行台車。　　
PCT/JP2015/051315 2014-03-10 2015-01-20 走行車輪の劣化検出方法と検出システム、及び走行台車 WO2015136985A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SG11201605451SA SG11201605451SA (en) 2014-03-10 2015-01-20 Travel wheel degradation detection method and detection system, and travel carriage
US15/110,087 US10101243B2 (en) 2014-03-10 2015-01-20 Travel wheel degradation detection method and detection system, and travel carriage
CN201580008631.0A CN105992939B (zh) 2014-03-10 2015-01-20 行驶车轮的退化检测方法和检测***以及行驶台车
EP15761780.4A EP3118606B1 (en) 2014-03-10 2015-01-20 Travel wheel degradation detection method and detection system, and travel carriage
KR1020167027774A KR101861746B1 (ko) 2014-03-10 2015-01-20 주행 차륜의 열화 검출 방법과 검출 시스템, 및 주행 대차
IL246130A IL246130A (en) 2014-03-10 2016-06-08 A method and system for detecting the deterioration of a traveling wheel and traveling cart

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-046797 2014-03-10
JP2014046797A JP6337528B2 (ja) 2014-03-10 2014-03-10 走行車輪の劣化検出方法と検出システム、及び走行台車

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015136985A1 true WO2015136985A1 (ja) 2015-09-17

Family

ID=54071439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/051315 WO2015136985A1 (ja) 2014-03-10 2015-01-20 走行車輪の劣化検出方法と検出システム、及び走行台車

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10101243B2 (ja)
EP (1) EP3118606B1 (ja)
JP (1) JP6337528B2 (ja)
KR (1) KR101861746B1 (ja)
CN (1) CN105992939B (ja)
IL (1) IL246130A (ja)
SG (1) SG11201605451SA (ja)
TW (1) TWI642921B (ja)
WO (1) WO2015136985A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016125787A1 (de) * 2016-12-28 2018-06-28 Extor Gmbh Fahrbares Lagerbediengerät sowie Lagerbediensystem
KR200491127Y1 (ko) 2019-01-17 2020-02-25 주식회사 지엘 전기연결장치를 구비한 풍향 추적 풍력발전기
JP7290862B2 (ja) * 2019-07-29 2023-06-14 上田技研産業株式会社 自走車の速度検知装置及びそれを備えた自走車
KR200493463Y1 (ko) 2019-11-11 2021-04-05 주식회사 지엘 풍력발전기
JP7449489B2 (ja) 2020-05-12 2024-03-14 村田機械株式会社 有軌道台車システム
CN114112443A (zh) * 2020-08-28 2022-03-01 深超光电（深圳）有限公司 用于监控轮子状态的监控***及应用其的监控方法
JP7248003B2 (ja) * 2020-12-08 2023-03-29 株式会社ダイフク 車輪交換装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06313749A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Omron Corp タイヤ異常検出装置とそれを備えた安全運行装置及び自動車
JP2001074758A (ja) * 1999-09-01 2001-03-23 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 車輪状態推定装置
JP2005520726A (ja) * 2002-03-16 2005-07-14 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 自動車の駆動車輪におけるタイヤ状態のモニタ装置
JP2007022282A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Bridgestone Corp 無人搬送車の車輪磨耗量の推定方法と車輪交換時期の判定方法、及び、無人搬送車の走行制御方法とその装置。

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2709471A (en) * 1950-04-28 1955-05-31 Us Rubber Co Solid tire and method of making same
WO1985000579A1 (en) * 1983-08-01 1985-02-14 Tsubakimoto Chain Co. Overhead travelling crane
JP2952151B2 (ja) * 1993-07-30 1999-09-20 トヨタ自動車株式会社 車輪の外乱検出装置とその使用方法
DE4400913B4 (de) * 1994-01-14 2004-09-09 Continental Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Fülldruckverlusts in einem Reifen
JP3509330B2 (ja) 1995-10-11 2004-03-22 本田技研工業株式会社 車両の車輪減圧判定装置
JP3822753B2 (ja) * 1998-07-07 2006-09-20 トヨタ自動車株式会社 車輌の車輪速度制御方法
JP2002308404A (ja) 2001-04-19 2002-10-23 Murata Mach Ltd 無人搬送車
JP4324531B2 (ja) * 2004-09-24 2009-09-02 住友ゴム工業株式会社 タイヤ空気圧低下検出装置および方法
JP4835429B2 (ja) * 2006-12-27 2011-12-14 株式会社日立プラントテクノロジー スリップ検出システム
JP4742158B2 (ja) 2008-11-26 2011-08-10 住友ゴム工業株式会社 タイヤ空気圧低下検出装置及び方法、並びにタイヤの空気圧低下検出プログラム
JP2011105255A (ja) 2009-11-20 2011-06-02 Okamura Corp 物品搬送装置における走行台車
JP5691319B2 (ja) * 2010-09-09 2015-04-01 株式会社Ihi 案内軌条式鉄道用モニタリング方法及び装置
TWI475205B (zh) * 2012-06-06 2015-03-01 Orange Electronic Co Ltd Tire detection data transmission system and its setting method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06313749A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Omron Corp タイヤ異常検出装置とそれを備えた安全運行装置及び自動車
JP2001074758A (ja) * 1999-09-01 2001-03-23 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 車輪状態推定装置
JP2005520726A (ja) * 2002-03-16 2005-07-14 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 自動車の駆動車輪におけるタイヤ状態のモニタ装置
JP2007022282A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Bridgestone Corp 無人搬送車の車輪磨耗量の推定方法と車輪交換時期の判定方法、及び、無人搬送車の走行制御方法とその装置。

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3118606A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
IL246130A0 (en) 2016-07-31
CN105992939B (zh) 2018-10-02
IL246130A (en) 2016-12-29
TWI642921B (zh) 2018-12-01
US20160327454A1 (en) 2016-11-10
SG11201605451SA (en) 2016-10-28
EP3118606A4 (en) 2017-10-18
KR20160130477A (ko) 2016-11-11
JP2015168398A (ja) 2015-09-28
US10101243B2 (en) 2018-10-16
EP3118606B1 (en) 2019-08-28
KR101861746B1 (ko) 2018-05-28
TW201538949A (zh) 2015-10-16
JP6337528B2 (ja) 2018-06-06
CN105992939A (zh) 2016-10-05
EP3118606A1 (en) 2017-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6337528B2 (ja) 走行車輪の劣化検出方法と検出システム、及び走行台車
US20110073000A1 (en) Wear monitoring system, cable operated transportation system and a method for monitoring wear-prone parts therein
US9658099B2 (en) Vehicle wheel speed-based determination or estimation of a load weight of a load carried by a commercial vehicle
EP2374686B1 (en) Method of detecting warning sign of derailment
JP2006341659A (ja) 鉄道車両の異常検知方法
CA2860093A1 (en) Method and arrangement for monitoring a brake system of a brake arrangement of a rail vehicle
CN113696915B (zh) 高速制动大蠕滑粘着控制方法及装置
JP2008080948A (ja) 走行台車の脱輪防止装置
RU2013138216A (ru) Способ для управления рельсовым транспортным средством
JP2008249523A (ja) タイヤ空気圧低下異常警報方法および装置ならびにプログラム
US9783208B2 (en) Method and device for analyzing a scattering material and for controlling the application of a scattering material to a rail for a rail vehicle
JP2008207755A (ja) 搬送台車の走行状況監視システム
JP5109698B2 (ja) 台車走行試験装置
KR20230047003A (ko) 레일 검사 장치
JP4835429B2 (ja) スリップ検出システム
KR101231837B1 (ko) 철도차량용 견인 및 제동 보조장치
WO2017158956A1 (ja) 独立車輪駆動制御装置
CN109195821A (zh) 用于车辆车轮的电子车轮单元
EP3303139A1 (en) Device for servicing an aircraft on the ground
CN110543176A (zh) 一种agv小车导航方法
JP5717469B2 (ja) ブレーキ制御装置およびブレーキ制御方法
CN113894278A (zh) 一种自行式混铁水车制动防抱死控制方法及***
CN103052552A (zh) 用于控制电动牵引车辆中车轮打滑的方法
JP2023169717A (ja) 診断装置、運転制御装置、および診断装置の制御方法
JP2002145053A (ja) ラックレール走行台車

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15761780

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 246130

Country of ref document: IL

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15110087

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015761780

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015761780

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20167027774

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A