CN102032859B - 固体培养装置具备的修理机或排出螺杆的支承螺母磨损检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种检测固体培养装置具备的修理机或排出螺杆的支承螺母的磨损的支承螺母磨损检测方法。一种固体培养装置具备的修理机(1)的支承螺母磨损检测方法，在具备使拧合着支承螺母(11)的旋转螺纹轴(12)旋转而升降的修理机(1)的固体培养装置中，检测支承螺母(11)相对于与修理机(1)联动而升降的假螺母(13)的位置关系变化的情况，作为支承螺母(11)的磨损。

Description

固体培养装置具备的修理机或排出螺杆的支承螺母磨损检测方法及装置

技术领域

本发明涉及将固体培养装置具备的修理机或排出螺杆的支承螺母磨损的情况对外部报告的支承螺母磨损检测方法、和该支承螺母磨损检测装置。

背景技术

固体培养装置例如在旋转的培养床上具备升降的修理机或排出螺母。修理机或排出螺母使设在修理机或排出螺母的各主体上的支承螺母拧合到设在旋转的培养床的半径方向内侧及外侧上的旋转螺纹轴上，使旋转螺纹轴旋转而升降，基本上待避在上方，但修理机在进行修理时、排出螺杆在培养原料的填入时或排出时下降。因此，修理机或排出螺杆反复升降，无论如何旋转螺纹轴及支承螺母都会随着时间经过而磨损。结果，搞乱旋转螺纹轴和支承螺母的正常的拧合位置关系，使修理机或排出螺杆倾斜、或使支承螺母从旋转螺纹轴脱落，使修理机或排出螺杆损坏。

对于旋转螺纹轴及支承螺母的随时间经过的磨损，首先采取了通过有耐磨损性的原材料构成旋转螺纹轴及支承螺母的对策。具体而言，使旋转螺纹轴为不锈钢(SUS)、使支承螺母为炮铜(BC)或铝青铜(ALBC)，构成为，使支承螺母比旋转螺纹轴磨损。此外，考虑到强度，支承螺母被覆盖不锈钢制的螺母壳体。接着，采取通过定期的维护防止作为磨损的原因的铁粉等附着在旋转螺纹轴上、抑制支承螺母磨损的对策。具体而言，如果对旋转螺纹轴以3个月1次的频率加注润滑脂而抑制铁粉等尘埃的附着，则支承螺母的更换以10年1次的程度就足够。但是，仅通过这些对策是不够的，所以为了避免修理机或排出螺杆的损坏，进行了检测修理机或排出螺杆的异常的各种尝试。

例如，专利文献1公开了由附设在拧合着半径方向内侧及外侧各自的架台(支承部)的各旋转螺纹轴上的旋转量检测部、和将该旋转量检测部取得的各旋转量的差作为修理机或者排出螺杆的倾斜对外部报告或停止旋转驱动源的升降控制部构成的控制系统。此外，专利文献1公开了用应变仪监视修理机或排出螺杆与架台的正交关系而检测倾斜的方法、以及将联动于修理机或排出螺杆的姿势的载置在槽等中的钢球或水银的位置变位作为修理机或排出螺杆的倾斜检测的方法。进而，专利文献1公开了在半径方向内侧及外侧各自的架台上安装测量距离培养床的高度的距离传感器、将各支承螺母的高度的差作为修理机或排出螺杆的倾斜检测的方法(以上，为专利文献1[权利要求3]，此外[0012])。

【专利文献1】特开平10-276761号公报

专利文献1公开的由旋转量检测部和升降控制部构成的控制系统根据拧合半径方向内侧及外侧各自的架台的各旋转螺纹轴的旋转量的差来检测修理机或排出螺杆的倾斜，但由于支承螺母的磨损与旋转螺纹轴的旋转量不相关，所以即使半径方向内侧及外侧的支承螺母随时间经过而磨损，在旋转螺纹轴的旋转量中也看不到变化。因此，尽管支承螺母磨损了，但是也检测不到修理机或排出螺母的倾斜，支承螺母会突然从旋转螺纹轴脱落，修理机或排出螺母损坏。这在专利文献1公开的通过应变计检测修理机或排出螺母与架台的正交关系的偏差的方法、以及根据钢球或水银的位置变位检测修理机或排出螺母的倾斜的方法中也是同样的。

此外，检测由距离传感器测量的半径方向内侧及外侧各自的架台的高度的差作为修理机或排出螺母的倾斜的方法具有不能正确地测量架台的高度的问题。距离传感器使用光传感器或超声波传感器等非接触传感器，以使异物不会接触到培养原料。但是，由于培养室内飞舞着培养原料及细菌，所以例如飞舞在光传感器的发光部与受光部之间的培养原料及细菌阻碍正常的测量。此外，作为距离传感器的测量对象的架台的高度随着修理机或排出螺母的升降而较大地变化，所以根据各高度而产生测量误差。由此，专利文献1公开的通过距离传感器检测半径方向内侧及外侧各自的架台的高度的差作为修理机或排出螺母的倾斜的方法并不是实用的。

发明内容

这样的问题起因于将修理机或排出螺母的倾斜作为监视对象、到底是将上述倾斜判断为修理机或排出螺母的异常。但是，修理机或排出螺母的损坏的原因是支承螺母的磨损造成的支承螺母的脱落，所以必须使监视对象为支承螺母的磨损本身。由此，既能够适当地避免以支承螺母的磨损为原因的修理机或排出螺母的损坏，还能够适当地掌握支承螺母的更换时期。所以，为了开发固体培养装置具备的修理机或排出螺母各自的支承螺母磨损检测方法及装置而进行了研究。

研究的结果开发出的，是一种固体培养装置具备的修理机或排出螺杆的支承螺母磨损检测方法，在具备使拧合着支承螺母的旋转螺纹轴旋转而升降的修理机或排出螺杆的固体培养装置中，检测与修理机或排出螺杆联动而升降的基准部位与设在上述修理机或排出螺杆上的检测部位的位置关系变化的情况，作为支承螺母的磨损。基准部位是没有作用修理机或排出螺杆的载荷、与上述修理机或排出螺杆联动而升降(在支承螺母没有磨损的最初，等于修理机或排出螺杆的升降量及升降方向而升降)的部位。基准部位与检测部位的位置关系的变化可以作为基准部位与检测部位的距离的变化掌握。支承螺母的磨损程度通过基准部位与检测部位的距离的变化的大小掌握。

基准部位可以例示出拧合在支承螺母上方或下方的旋转螺纹轴上的假螺母，检测部位可以例示出位于上述假螺母的垂直方向的支承螺母、螺母壳体或架台。假螺母接近于支承螺母，但是隔开间隔，拧合在上述支承螺母上方或下方的旋转螺纹轴上，是在水平面内位置固定以使其不随着旋转螺纹轴的旋转而旋转的基准。该假螺母由于没有作用修理机或排出螺杆的载荷而拧合在旋转螺纹轴上，所以不会发生上述旋转螺纹轴带来的磨损。

支承螺母例如配置在架台上，通过覆盖保护用的螺母壳体并固定在架台上，支承螺母、螺母壳体及架台一体地升降。因此，如果选择支承螺母、螺母壳体或架台的任一个作为检测部位，测量与假螺母的距离，则能够测量基准部位与检测部位的距离的变化。例如，在基准部位是假螺母、检测部位是支承螺母的情况下，假螺母与支承螺母的距离的变化例如为从后述的距离传感器初次测量的测量值的变化。假螺母与支承螺母的距离测量哪里的位置关系都可以，但通常优选的是测量对置于垂直方向的面间的距离、即垂直方向的距离。支承螺母的磨损的程度根据上述测量值的大小掌握。假螺母为炮铜等金属制或树脂制。

本发明的支承螺母磨损检测方法考虑到检测部位相对于设定在旋转螺纹轴上的基准部位的位置关系的变化与支承螺母的随着时间经过的磨损相关，检测检测部位相对于基准部位的位置关系的变化、例如假螺母与支承螺母的距离的变化作为支承螺母的磨损。该支承螺母的磨损对于半径方向内侧及外侧的支承螺母能够分别单独地检测，所以即使各支承螺母以相同程度磨损、修理机或排出螺杆不倾斜，也能够预先检测支承螺母从旋转螺纹轴脱落、使修理机或排出螺杆损坏的危险性。进而，由于是检测支承螺母的随着时间经过的磨损本身，所以能够掌握对应于支承螺母的磨损的更换时期。

支承螺母由于作用有修理机或排出螺杆的载荷，所以因为随着时间经过的磨损而逐渐从正常的拧合位置向下方偏移。相对于此，假螺母只是拧合在旋转螺纹轴上，没有作用有任何的外部负荷，所以不磨损，不随着旋转螺纹轴而旋转，所以不会从最初设定的位置偏移。因此，随着时间经过而磨损的支承螺母相对于拧合在支承螺母上方的旋转螺纹轴上的假螺母远离，如果之后测量的距离从初次测量的两者的距离超过容许范围而上升，则例如可以判断到了更换时期。此外，由于随着时间经过而磨损的支承螺母相对于拧合在支承螺母下方的旋转螺纹轴上的假螺母接近，所以如果之后测量的距离从初次测量的两者的距离超过容许范围而降低，则例如可以判断到了更换时期。

基于本发明的支承螺母磨损检测装置，所述固体培养装置具备使拧合着支承螺母的旋转螺纹轴旋转而升降的修理机或排出螺杆，由以下部分构成：假螺母，拧合在支承螺母上方或下方的旋转螺纹轴上；距离传感器，设在支承螺母或假螺母的任意一个或两者上；控制部，根据由距离传感器测量的支承螺母与假螺母的距离判断支承螺母的磨损的有无。这里所谓的支承螺母中，当然包括支承螺母本身，除了覆盖在支承螺母上的螺母壳体及一体地安装着支承螺母的架台外，还包括与支承螺母一体升降的部位。

假螺母采用牵连旋转防止机构，以使其不随着旋转螺纹轴而旋转。距离传感器优选的是光传感器或超声波传感器等非接触式传感器，但由于与专利文献1不同，只是测量很接近的支承螺母与假螺母的距离，所以使用接触式传感器也能够抑制或防止环境的影响。非接触式传感器有成对使用传感器部和被检测部的结构、和传感器部分为发送部(光传感器的情况下是发光部)及接收部(光传感器的情况下是受光部)的结构。在前者的情况下，例如将传感器部分配给支承螺母或假螺母的一个，将被检测部分配给剩下的一个。此外，在后者的情况下，将发送部分配给支承螺母或假螺母的一个，将接收部分配给剩下的一个。

控制部将从距离传感器发送来的测量值记录，例如将初次的测量值或从当前起一定期间前的测量值与当前取得的测量值比较，计算支承螺母的磨损的大小作为测量值的变化量。在此情况下，也可以预先也记录变化量，计算定期的测量的变化量的变化，如果上述变化量的变化较大则判断为支承螺母已磨损。此外，也可以将测量值绝对地处理，将预先设定的阈值与测量值比较，在测量值高于上述阈值的情况下(例如将假螺母配设在支承螺母上方的情况下)或低于上述阈值的情况下(例如将假螺母配设在支承螺母下方的情况下)，判断为支承螺母磨损、更换时期到来。由于需要进行这样的测量值的记录及计算，所以控制部可以使用计算机或可编程逻辑控制器(可编程控制器)。

本发明带来了根据接近配设的支承螺母与基准部位的位置关系的变化、例如支承螺母与假螺母的距离的变化正确地检测支承螺母的磨损的效果。由此，即使各支承螺母以相同程度磨损、修理机或排出螺杆不倾斜，也能够预先检测到支承螺母从旋转螺纹轴脱落、使修理机或排出螺杆损坏的危险性。这意味着与以往相比能够更正确地检测到使修理机或排出螺杆损坏的危险性。此外，由于检测支承螺母的随着时间经过的磨损本身，所以能够掌握对应于支承螺母的磨损的更换时期。这意味着能够不取决于检查员的个人的判断而适当地掌握适当的更换时期。

附图说明

图1是表示应用了本发明的旋转圆盘固体培养装置的修理机的侧视图。

图2是表示在支承螺母上方配设有假螺母的支承螺母磨损检测装置的通常时的图1中A向视部的剖视图。

图3是表示本例的支承螺母磨损检测装置的通常时的图1中的向视部的俯视图。

图4是表示在支承螺母下方配设有假螺母的支承螺母磨损检测装置的通常时的对应于图2的剖视图。

图5是表示本例的支承螺母磨损检测装置的磨损时的对应于图2的剖视图。

附图标记说明

1 修理机

11 支承螺母

111 被检测板

12 旋转螺纹轴

13 假螺母

131 距离传感器

14 架台

2 控制部

L 测量值

L1 初次测量值

LX 第X次的测量值

Lth  阈值

B 间隙

具体实施方式

以下，参照附图对用来实施本发明的形态进行说明。本发明与固体培养装置的种类无关，能够应用在使支承螺母拧合在旋转螺纹轴上而升降的修理机或排出螺母中。此外，在将本发明应用到修理机中的情况、和应用到排出螺杆中的情况中，以距离传感器为中心的支承螺母磨损检测装置的结构没有较大地不同。在这以后，以下在旋转圆盘固体培养装置中只是以在支承螺母上方配设有假螺母的修理机(图1～图3及图5)为本例进行说明、作为另一例而说明在支承螺母下方配设有假螺母的修理机(图4)，关于旋转圆盘固体培养装置中的排出螺杆、以及除此以外的旋转圆盘固体培养装置以外的修理机及排出螺杆省略说明及图示。

本发明的支承螺母磨损检测装置由图1～图3可见，在旋转圆盘固体培养装置中，对于使拧合了炮铜制的支承螺母11的旋转螺纹轴12旋转而升降的修理机1，将树脂制的假螺母13拧合在上述支承螺母11上方的旋转螺纹轴12上作为基准部位，将朝向从覆盖在支承螺母11上的不锈钢制的螺母壳体112水平突出的被检测板111的距离传感器131安装在上述假螺母13上而构成。虽然图示省略了，但也可以做成使被检测板111从假螺母13水平地突出、将朝向上述被检测板111的距离传感器131安装在螺母壳体112上的相反的结构。支承螺母11经由通过固定螺栓113固接在架台上面板142上的螺母壳体112固定在上述架台上面板142的表面侧，与水平地轴支承着弯折机15的架台14一体地升降。被检测板111是不锈钢板。假螺母13通过从架台上面板142垂直地突出的导引棒141沿水平方向卡合在俯视U字状的牵连旋转防止块132的狭缝中，在容许与支承螺母11的距离变化的同时防止随着旋转螺纹轴12而旋转。

距离传感器131通过非接触测量到被检测板111的距离。非接触式传感器也有光传感器或超声波传感器，但是因为能够不受飞舞着培养原料及细菌、高湿度的培养室的恶劣的环境的影响而稳定地测量，所以利用电磁的检测作用的接近传感器(近接センサ)是优选的。接近传感器与其他非接触式传感器(光传感器或超声波传感器)相比，由于不需要使光源或超声波放射源露出，所以具有特别在高湿度下的稳定的动作方面良好的优点。此外，感应型接近传感器通过在成对的被检测部中使用由便宜的金属板构成的被检测板111，能够使支承螺母磨损检测装置的制造成本变得廉价。

支承螺母磨损检测装置由图4可见，也可以将假螺母13拧合在处于支承螺母11下方的修理机1的架台14内的旋转螺纹轴12上作为基准部位、将朝向架台上面板142的背面的距离传感器131安装在上述假螺母13上而构成。虽然图示省略，但与上述同样，也可以做成使被检测板111从假螺母13水平地突出、将朝向上述被检测板111的距离传感器131安装在架台上面板142的背面上的相反的结构。支承螺母11是炮铜制，假螺母13是树脂制。支承螺母11与上述同样，经由通过固定螺栓113固接在架台上面板142上的螺母壳体112固定在上述架台上面板142的表面侧，与水平地轴支承弯折机15的架台14一体升降。假螺母13通过从架台上面板142向下方突出的导引棒141沿水平方向卡合在俯视U字状的牵连旋转防止块132的狭缝中、在容许与支承螺母11的距离变化的同时防止相对于旋转螺纹轴12牵连旋转这一点也与上述同样。

距离传感器131测量的距离作为电信号总是被发送给控制部2，例如定期地作为测量值L记录到外部存储装置等中。本发明根据支承螺母11与假螺母13的距离的变化量判断支承螺母11的磨损。在本例中，对于测量值L的变化量设定阈值Lth，在控制部2中计算例如第X次取得的测量值LX与初次测量值L1的差分，通过与上述阈值Lth比较，判断支承螺母11的磨损的有无。图2图示了初次测量值L1及第X次取得的测量值LX相等(图2中表述为测量值LX＝L1)、差分没有超过阈值Lth的情况。

如果支承螺母11磨损而形成间隙B，则由图5可见，对于旋转螺纹轴12的拧合位置相对地下降，支承螺母11从假螺母13远离(参照图5中中空箭头)，距离传感器131测量的测量值L也变大。例如，在初次测量值L1与第X次取得的测量值LX的差分超过了阈值Lth的情况下，可以判断支承螺母11的磨损达到了危险的程度。除此以外，如果知道了能够判断支承螺母11已磨损的测量值L的绝对量，则相对于上述绝对量按照需要注意、升降停止这些阶段设定阈值，向外部报告危险信号、或使修理机1、进而旋转圆盘固体培养装置整体停止。

支承螺母磨损检测装置由于对每个支承螺母11构成，所以分别设在将修理机1在半径方向内外支承在旋转螺纹轴12上的架台14上。在此情况下，也可以将半径方向内外各自的支承螺母磨损检测装置的控制部2分开设置，但例如也可以设置两者共通的控制部2，分别判断各支承螺母磨损装置分别监视的支承螺母11的磨损。通常，只要监视支承螺母11各自的磨损，就能够将修理机1的脱落等的危险防止于未然。这样，本发明还具有监视修理机1的异常的有无的作用。

Claims (3)

1.一种固体培养装置具备的修理机或排出螺杆的支承螺母磨损检测方法，其特征在于，

在具备使拧合着设置于修理机或排出螺杆的支承螺母的旋转螺纹轴旋转而升降的修理机或排出螺杆的固体培养装置中，

检测基准部位与设在上述修理机或排出螺杆上的检测部位的位置关系变化的情况，作为支承螺母的磨损，所述基准部位通过采用牵连旋转防止机构而不随着旋转螺纹轴旋转从而与设置于修理机或排出螺杆的支承螺母联动而升降。

2.如权利要求1所述的固体培养装置具备的修理机或排出螺杆的支承螺母磨损检测方法，其特征在于，检测基准部位与检测部位的距离变化的情况，作为支承螺母的磨损。

3.一种固体培养装置具备的支承螺母磨损检测装置，

所述固体培养装置具备使拧合着设置于修理机或排出螺杆的支承螺母的旋转螺纹轴旋转而升降的修理机或排出螺杆，

其特征在于，由以下部分构成：

假螺母，拧合在支承螺母上方或下方的旋转螺纹轴上，与设置于修理机或者排出螺杆的支承螺母联动而升降；

牵连旋转防止机构，令假螺母不随着旋转螺纹轴而旋转；

距离传感器，设在支承螺母或假螺母的任意一个或两者上；

控制部，根据由距离传感器测量的支承螺母与假螺母的距离判断支承螺母的磨损的有无。