CN110871986A

CN110871986A - 链条监视系统

Info

Publication number: CN110871986A
Application number: CN201910687611.0A
Authority: CN
Inventors: 冈崎吉洋; 柴山智成; 关野祐司
Original assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Current assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2020-03-10
Also published as: US20200072716A1; JP2020037457A

Abstract

本发明提供一种链条监视系统，设置空间较小，不会增大制造成本和维护成本，能够检测中央链节和侧链节的局部断裂。设置在环状链条(1)的循环路径的规定部位的链条异常检测装置(10)具备测定开始位置检测单元(21)、基准位置检测单元(22)以及距离测定单元(23)。测定开始位置检测装置(21)检测测定开始位置(20)来到了第一规定位置(P1)的情况，基准位置检测装置(22)检测基准位置(RP)来到了第二规定位置(P2)的定时。距离测定部件(23)按照所述定时来测定从基准位置(RP)到后续的基准位置(RP)的距离(D)。具备：在同一基准位置(RP)计算本次测定出的距离(D)与上次测定出的距离(D)的差分；以及断裂判定单元，基于由所述差分计算单元计算出的差分来判定有无局部断裂。

Description

链条监视系统

技术领域

本发明涉及一种链条监视系统，在包括将多个链节连接的环状链条及其驱动装置的链条设备中，在所述环状链条沿着规定的循环路径循环的状态下，通过设置在所述循环路径的规定部位的链条异常检测装置监视所述环状链条的状态。

背景技术

作为检测环状链条的断裂的链条监视系统，存在如下系统：检测污泥刮削机的链条由于腐蚀、磨损、外力等而完全断裂时的链条的停止而发出警报，并且停止驱动马达(例如，参照专利文献1)。

作为在环状链条完全断裂之前检测导致完全断裂的异常状态的链条监视系统，存在如下系统：在用于汽车的涂装线等的将中央链节与侧链节销结合而成的输送机链条中，直接检测由于疲劳而中央链节的单侧(一方的连接部)破损(局部断裂)，由此防止链条的完全断裂(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本实公昭57-20320号公报

专利文献2：日本实公平07-52096号公报

专利文献2的链条监视系统(输送机用链条的破损检测装置1)具备以在输送机用链条2的移动方向上隔开间隔而分别与链条2的侧部对置的方式配置的右侧及左侧的各一个检测部3、4。

检测部3、4分别具有永久磁铁5，在安装于磁铁5的两极的铁材料6、7的一方上卷绕安装有感应线圈8。

设置有覆盖两个铁材料6、7的前端侧的非导体部件9，磁铁5及非导体部件9固定在可动台10上。

可动台10配置在固定台11上，由导轨12引导，因此能够在与链条2呈直角的方向上移动。

可动台10由螺旋弹簧13向链条2侧施力，在链条相反侧油压缓冲器14起作用，因此链条2始终与非导体部件9紧密接触，与检测部3、4的距离大致保持一定。

夹着链条2在一方配设有投光器、在另一方配设有作为受光器的左右一对光电管15，光电管15进行检查定时的检测和计数器的复位。

当链条2移动时，链条2的中央链节21和侧链节22交替地通过磁场而引起磁通的变化，由此由检测部3、4检测到感应电动势。如此检测到的感应电动势为，在中央链节21的一方的连接部断裂时，在断裂部通过磁场时会多产生一次的量，因此能够直接检测出中央链节21的单侧(一方的连接部)破损(局部断裂)的情况。

但是，在专利文献2那样的链条监视系统中，在输送机用链条2的两侧设置的两个检测部3、4是分别具备永久磁铁5、铁材料6、7、感应线圈8、非导体部件9、可动台10、固定台11、导轨12、螺旋弹簧13以及油压缓冲器14等的大规模的构成，所以在链条2的左右两侧需要较大的设置空间，并且制造成本增大。

而且，由于需要使检测部3、4的非导体部件9与移动的链条2紧密接触，因此非导体部件9会产生磨损等，由此维护成本也会增大。

进一步，虽然能够检测到链条2的中央链节21的局部断裂，但是无法检测上下一对侧链节22、22中的一方的断裂。

发明内容

因此，本发明鉴于所述状况，要解决的问题在于提供一种链条监视系统，设置空间较小，制造成本及维护成本不会增大，除了中央链节的局部断裂以外还能够检测上下一对侧链节中的一方的断裂。

本发明的主旨如下所述。

[1]一种链条监视系统，在包括将多个链节相连而成的环状链条及其驱动装置的链条设备中，在所述环状链条沿着规定的循环路径循环的状态下，通过设置在所述循环路径的规定部位的链条异常检测装置对所述环状链条的状态进行监视，其中，

所述链条异常检测装置具备测定开始位置检测单元、基准位置检测单元和距离测定单元，

所述测定开始位置检测单元检测出所述环状链条的测定开始位置来到了第一规定位置的情况，

所述基准位置检测单元检测出所述环状链条的测定基准位置来到了第二规定位置的情况，

每当所述基准位置检测单元检测出所述测定基准位置来到了所述第二规定位置的情况时，所述距离测定单元测定从所述测定基准位置到后续的测定基准位置的距离，

所述链条监视系统具备：

存储单元，按照所述测定基准位置来存储由所述距离测定单元测定到的所述距离；

差分计算单元，在同一所述测定基准位置，计算本次测定出的所述距离与前次和/或前次以前测定出的所述距离的差分；以及

断裂判定单元，基于由所述差分计算单元计算出的差分，判定所述环状链条是否发生了局部断裂。

[2]一种链条监视系统，在包括将多个链节相连而成的环状链条及其驱动装置的链条设备中，在所述环状链条沿着规定的循环路径循环的状态下，通过设置在所述循环路径的规定部位的链条异常检测装置对所述环状链条的状态进行监视，其中，

所述链条监视系统具备：

存储单元，按照所述测定基准位置来存储由所述距离测定单元测定出的所述距离，并且存储所述环状链条在所述链条设备中最初进行循环时的所述距离、即初始距离；以及

断裂判定单元，在同一所述测定基准位置，基于本次测定出的所述距离和所述初始距离，判定所述环状链条是否发生了局部断裂。

[3]根据所述[1]或所述[2]所记载的链条监视系统，其中，

将所述链条异常检测装置设置在所述环状链条上的、作用于所述环状链条的张力成为极大的张力极大部位的上游侧且是所述张力极大部位的附近。

[4]根据所述[3]所记载的链条监视系统，其中，

将所述链条异常检测装置设置在所述环状链条上的、由所述驱动装置驱动的所述环状链条的被驱动部位的上游侧且是所述被驱动部位的附近。

[5]根据所述[1]～所述[4]所记载的链条监视系统，其中，

所述环状链条包括：

中央链节，由在前后端部具有沿垂直方向贯通的销孔的长圆环状部件或棒状部件构成；

上下一对侧链节，由在前后端部具有沿垂直方向贯通的销孔的板状部件构成；以及

连结销，将所述中央链节及所述上下一对侧链节连结，

所述基准位置是所述中央链节的前端部。

[6]根据所述[1]所记载的链条监视系统，其中，

所述断裂判定单元根据由所述差分计算单元计算出的所述差分的变化率来判定所述环状链条是否发生了局部断裂。

[7]根据所述[3]所记载的链条监视系统，其中，

[8]根据所述[4]所记载的链条监视系统，其中，

[9]根据所述[5]所记载的链条监视系统，其中，

[10]根据所述[1]所记载的链条监视系统，其中，

所述链条设备还具备自动供油单元，在由所述差分计算单元计算出的所述差分的变化率成为规定值以上时，该自动供油单元向所述环状链条供油。

发明的效果

如上所述，根据本发明的链条监视系统，主要起到以下的作用效果。

(1)能够紧凑且简单地构成在链条设备中的环状链条的循环路径的规定部位设置的链条异常检测装置，从而能够减小链条监视系统的设置空间，并且能够抑制制造成本的增大。

(2)通过使链条异常检测装置的传感器由不与环状链条接触的非接触传感器构成，由此还能够抑制维护成本的增大。

(3)链条异常检测装置具备测定开始位置检测单元、基准位置检测单元、以及距离测定单元，通过这些单元，按照链节编号依次测定环状链条的链节长度，并通过所述断裂判定单元判定环状链条是否产生局部断裂，因此能够检测出中央链节的局部断裂以及一对侧链节的局部断裂。

(4)通过将链条异常检测装置设置在环状链条中的作用于环状链条的张力成为极大的张力极大部位的上游侧、且是所述张力极大部位的附近，由此能够明确地区分由磨损导致的链节长度的伸长和由局部断裂导致的链节长度的伸长，能够可靠地检测环状链条的局部断裂。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的链条监视系统的概略平面图。

图2是环状链条的分解立体图。

图3是链条异常检测装置的立体图。

图4是从前方观察链条异常检测装置的局部纵截面图。

图5是表示链条异常检测装置的传感器的主视立体图。

图6是链条异常检测装置的主视图。

图7是将局部断裂的中央链节取出表示的平面图。

图8是表示链节编号与链节长度的差分之间的关系的图表。

符号的说明

1环状链条

2驱动装置

3驱动链轮

4转向轮

5转向辊

6张紧器

7滑车

8行驶辊

9导轨

10链条异常检测装置

10A收发部

10B控制部

10C存储单元

11中央链节

11A销孔

12侧链节

12A销孔

13连接销

20反射板

21反射型光电传感器(测定开始位置检测单元)

22透射型光电传感器(基准位置检测单元)

22A投光器

22B受光器

23激光式CCD测长传感器(距离测定单元)

23A投光器

23B受光器

24支承部件

25传感器控制器

A链条设备

B被驱动部位

C循环路径

D0初始的链节长度

D从测定基准位置到后续的测定基准位置的距离(链节长度)

E磁轭

F局部断裂

L1、L2、L3光

P1第一规定位置

P2第二规定位置

RP测定基准位置

W测定宽度

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的实施方式。

在以下的实施方式中，将环状链条的行进方向设为前，将其相反方向设为后，朝向前方来定义左右，将从左方观察到的图设为主视图。

＜链条设备＞

在图1的概略平面图所示的链条设备A中，在驱动装置2的驱动链轮3、转向轮4、4、……、以及转向辊5、5、……、上架设有环状链条1，并通过张紧器6赋予张力。环状链条1向图中箭头的方向行进而在规定的循环路径C上循环。

链条设备A具备通过链条异常检测装置10对环状链条1的状态进行监视的链条监视系统。

作为本发明的链条设备A，例如优选为汽车的输送线，作为环状链条1，优选为在汽车的输送线中使用的输送机链条，更优选为无铆钉链条。

在这样的链条设备A中，在作用有张力的状态下，环状链条1反复弯曲，对环状链条1反复作用应力。因此，由于疲劳而产生中央链节的单侧的局部断裂、或者上下一对侧链节中的一方的断裂。即使在产生了这些断裂的情况下，链条设备A也能够在一定期间内没有问题地运转。

在本申请中，将环状链条1的中央链节的单侧的“局部断裂”以及环状链条1的上下一对侧链节中的一方的“断裂”即上下一对侧链节的“局部断裂”包含在内，而称为环状链条1的“局部断裂”。

在环状链条1完全断裂而链条设备A变得无法运转之前，通过所述链条监视系统检测出环状链条1的局部断裂，由此能够更换局部断裂的中央链节或侧链节。由此，能够防止环状链条1完全断裂而链条设备A变得无法运转。

例如，在使局部断裂的链节移动到作用于环状链条1的张力最小的位置、并使环状链条1停止的状态下，进行局部断裂的链节的更换。

<链条监视系统>

本发明的实施方式的链条监视系统为，在链条设备A中，在环状链条1沿着循环路径C循环的状态下，通过设置在循环路径C的规定部位的链条异常检测装置10对环状链条1的状态进行监视。

链条异常检测装置10如后述那样检测各链节的长度，基于由局部断裂导致的所述长度的变化来判定局部断裂，因此设置在作用于环状链条1的张力预计为一定值以上的场所。这是为了明确地区分由磨损导致的链节长度的伸长和由局部断裂导致的链节长度的伸长。

因此，链条异常检测装置10的优选实施方式为，在环状链条1中，设置在作用于环状链条1的张力成为极大的张力极大部位的上游侧、且是所述张力极大部位的附近。

用于对由磨损导致的链节长度的伸长和由局部断裂导致的链节长度的伸长进行明确地区分的作用于环状链条1的张力，根据环状链条的种类、材质等适当决定。

例如，在本发明的链条设备A是汽车的输送线的情况下，作为设置链条异常检测装置10的场所，如果是作用于环状链条1的张力为2000N以上的场所，则能够明确地区分由磨损导致的链节长度的伸长和由局部断裂导致的链节长度的伸长，如果是所述张力为5000N以上的场所，则能够更明确地区分由磨损导致的链节长度的伸长和由局部断裂导致的链节长度的伸长。

特别是如图1所示，链条异常检测装置10的更优选的实施方式为，在环状链条1中，设置在由驱动装置2驱动的环状链条1的被驱动部位B的上游侧、且是被驱动部位B的附近。因此，由于链条异常检测装置10处于需要检查的驱动装置2附近，所以能够有效地进行链条异常检测装置10的检查等。

(环状链条)

如图2的分解立体图所示，环状链条1例如由中央链节11、上下一对侧链节12、12以及连结销13、13构成。

中央链节11由在前后端部具有沿垂直方向贯通的销孔11A的长圆环状部件形成。中央链节11也可以是在前后端部具有沿垂直方向贯通的销孔11A的棒状部件。

侧链节12由在前后端部具有沿垂直方向贯通的销孔12A的板状部件形成。

连结销13插通于一方的侧链节12的销孔12A、中央链节11的销孔11A、以及另一方的侧链节12的销孔12A而转动90°，由此将中央链节11与上下一对侧链节12、12进行连结。

如图3的立体图及图6的主视图所示，在环状链条1上安装有滑车7、7、……，滑车7的左右的行驶辊8、8由导轨9、9支承，导轨9、9由磁轭E(参照图4)支承。

如图3的立体图以及图4的局部纵截面图所示，导轨9、9是相互在左右方向上隔开间隔并使开口彼此对置而成的左右一对截面大致コ字状的槽型钢，但也可以作为由I型钢形成的一个导轨，而使行驶辊卡合在其左右。

(链条异常检测装置的构成)

如图3的立体图、图4的局部纵截面图、以及图6的主视图所示，链条异常检测装置10由支承部件24支承，具有作为测定开始位置检测单元的反射型光电传感器21、作为基准位置检测单元的透射型光电传感器22、作为距离测定单元的激光式CCD测长传感器23、以及包含这些传感器的放大器等的传感器控制器25。

此外，链条异常检测装置10具备收发部10A、控制部10B以及存储单元10C。

反射型光电传感器21通过向检测物体投射光L1(参照图5)并接收反射光来对检测物体进行检测。

透射型光电传感器22具备对置配置的投光器22A及受光器22B，从投光器22A向受光器22B投射光L2(参照图5)，检测在投光器22A及受光器22B之间通过的物体对光L2的遮断。

激光式CCD测长传感器23具备投光器23A以及受光器23B，从投光器23A向受光器23B投射测定宽度W的光L3(参照图5)，在规定的定时检测在投光器23A以及受光器23B之间通过的物体遮挡了光L3时的、所述物体的行进方向的位置。

如图5的主视立体图以及图6的主视图所示，作为测定开始位置检测单元的反射型光电传感器21配置在第一规定位置P1，作为基准位置检测单元的透射型光电传感器22配置在比第一规定位置P1靠下游侧的第二规定位置P2。

作为距离测定单元的激光式CCD测长传感器23配置为，其测定宽度W的中央例如位于比第二规定位置P2靠上游侧如下量的位置：在将环状链条1最初设置到链条设备A中时的初始链节长度(从中央链节11的测定基准位置RP到后续的中央链节11的测定基准位置RP的距离)D0(参照图6)的量。

相对于第二规定位置P2隔开规定距离D0的激光式CCD测长传感器23的配置，通过确定了该距离的基准板等预先进行定位。

(链条异常检测装置的动作：链节长度的测定)

在环状链条1上安装有决定测定开始位置的反射板20。从作为测定开始位置检测单元的反射型光电传感器21投射光L1，将接收到来自反射板20的反射光而检测到反射板20时的中央链节11的链节编号设为1。

从作为基准位置检测单元的透射型光电传感器22投射光L2，将检测出光L2被中央链节11的前端部即测定基准位置RP遮断的定时，作为距离测定单元即激光式CCD测长传感器23的触发。

如图5所示，在所述定时，激光式CCD测长传感器23检测后续的中央链节11的前端部即测定基准位置RP遮挡了光L3时的、后续的中央链节11的测定基准位置RP的位置，由此能够按照链节编号1、2、3、……这样的每个链节编号来依次测定从测定基准位置RP到后续的测定基准位置RP为止的距离D即链节长度。

然后，在由反射型光电传感器21检测出环状链条1的反射板19时，环状链条1的所有链节的链节长度的测定结束，因此结束测定。

按照每个链节编号1、2、3、……测定的链节长度存储于存储单元10C。

(链条异常检测装置的动作：第一断裂判定方法)

链条异常检测装置的控制单元10B或者接收到从收发部10A发送的所述链节长度的服务器装置的控制单元，具备差分计算单元以及断裂判定单元。

差分计算单元计算同一测定基准位置RP处的此次测定的链节长度与前次和/或其以前测定的链节长度之间的差分。

断裂判定单元基于由差分计算单元计算出的差分，判定环状链条1是否产生局部断裂。

在此，断裂判定单元也可以根据由差分计算单元计算出的所述差分的变化率来判定环状链条1是否产生局部断裂。

(链条异常检测装置的动作：第二断裂判定方法)

在存储单元10C中还存储有在链条设备A中使环状链条1最初循环时的初始的链节长度D0。

链条异常检测装置10的控制单元10B、或接收了从收发部10A发送的所述链节长度的服务器装置的控制单元，具备断裂判定单元。

断裂判定单元基于同一测定基准位置RP处的此次测定的链节长度D以及所述初始的链节长度D0，判定环状链条1是否产生局部断裂。例如，断裂判定单元根据同一测定基准位置RP处的此次测定的链节长度D与所述初始的链节长度D0之比是否超过规定值，判定环状链条1是否产生局部断裂。

另外，也可以为，差分计算单元计算同一测定基准位置RP处的此次测定的链节长度D与上次测定的链节长度的差分，断裂判定单元基于由差分计算单元计算出的差分和所述初始的链节长度D0来判定环状链条1是否产生局部断裂。由此，能够减少应存储在存储单元10C中的链节长度的信息量，能够以更少的信息判定环状链条1是否产生局部断裂。

作为判定的方法，例如也可以根据由差分计算单元计算出的差分与所述初始的链节长度D0之比是否超过规定值，来判定环状链条1是否产生局部断裂。

例如，在本发明的链条设备A为汽车的输送线的情况下，如果在环状链条1中将产生有局部断裂的链节长度的由磨损导致的伸长排除后的由局部断裂导致的伸长为2～3mm程度，则能够更明确地区分由磨损导致的链节长度的伸长和由局部断裂导致的链节长度的伸长。

在汽车的输送线中，通常，用于环状链条1的链节长度为150mm～350mm。

因此，作为在此次计算出的差分与所述初始的链节长度D0之比的判定中使用的规定值，例如，在本发明的链条设备A为汽车的输送线的情况下，如果为0.005以上，则能够判定在环状链条1是否产生局部断裂，更优选为0.008以上。

在如所述第一断裂判定方法那样具备差分计算单元的构成的情况下，优选的实施方式为，在链条设备A中具备自动供油单元，在由差分计算单元计算出的所述差分的变化率成为规定值以上时，该自动供油单元向环状链条1供油。

环状链条1的磨损是由于链节彼此的滑动而产生的，因此当滑动部的摩擦系数变大时，环状链条1的磨损量也变大。由此，所述差分的变化率变大。

滑动部的摩擦系数被链条的供油状态较大地影响，因此例如在所述差分的变化率成为规定值以上时，通过所述自动供油单元向环状链条1供油，由此能够将所述差分的变化率保持为大致一定，因此能够使断裂难以产生。

<链条异常检测装置对环状链条的局部断裂检测的确认>

在图1的概略平面图所示的链条设备A中，在使环状链条1的链节编号200的中央链节11如图7的平面图所示那样故意局部断裂的状态(图中的F)下，由链条异常检测装置10通过所述第一断裂判定方法进行了断裂判定。

如根据图8的表示链节编号与链节长度的差分之间的关系的图表可知的那样，仅链节编号200的链节长度的差分比其他编号的链节长度的差分突出地变大，能够有效地检测出图7那样的中央链节11的局部断裂。

如此，通过在链节长度的差分中包含局部断裂F的长度，由此能够明确地区分由磨损导致的链节长度的伸长和由局部断裂导致的链节长度的伸长。

该局部断裂F的长度根据作用在环状链条1上的张力而变化，如上所述，优选在能够明确地区分由磨损导致的链节长度的伸长和由局部断裂F导致的链节长度的伸长那样的张力所作用的场所设置链条异常检测装置10。

在此，如果是链节未产生断裂的状态，则链节长度的差分能够视为由与链节长度的测定期间相对应的磨损导致的链节长度的伸长。如果是通常，则环状链条1的各链节的磨损量几乎没有差异，因此，在理论上各链节之间的链节长度的差分也几乎没有差异。但是，如图8的表示链节编号与链节长度的差分之间的关系的图表所示，由于因环状链条1的振动等而产生的测定误差，有时在各链节长度的差分中整体地产生差异。

因此，作为设置链条异常检测装置10的场所，优选如下的场所：局部断裂F的长度(由局部断裂F引起的链节长度的伸长)，比在链节未产生断裂的状态的环状链条1中计算出的链节长度的差分的最大值与最小值之差大。

由此，仅存在局部断裂F的链节的链节长度的差分比其他链节长度的差分突出地变大，能够有效地检测出局部断裂F。

另外，图5和图6的链节长度D中也包含侧链节12的长度，因此即使不是中央链节11而是侧链节12、12存在局部断裂，也能够同样地检测出该局部断裂。

根据以上那样的本发明的实施方式的链条监视系统，链条设备A中的环状链条1的循环路径C的规定部位上设置的链条异常检测装置10，如图3至图6那样紧凑且简单，因此链条监视系统的设置空间变小，并且能够抑制制造成本的增大。

而且，通过使链条异常检测装置10的传感器为不与环状链条1接触的非接触传感器的反射型光电传感器21、透射型光电传感器22和激光式CCD测长传感器23，由此能够抑制维护成本的增大。

进一步，链条异常检测装置10具备测定开始位置检测单元21、基准位置检测单元22以及距离测定单元23，通过这些单元，按照链节编号1、2、3、……和每个链节编号来依次测定环状链条1的链节长度，并通过所述第一断裂判定方法或所述第二断裂判定方法来判定环状链条1是否产生局部断裂，因此能够检测出中央链节11的局部断裂以及一对侧链节12、12的局部断裂。

以上的实施方式的记载全部为例示，并不限定于此。在不脱离本发明的范围的情况下能够进行各种改进和变更。

Claims

1.一种链条监视系统，在包括将多个链节相连而成的环状链条及其驱动装置的链条设备中，在所述环状链条沿着规定的循环路径循环的状态下，通过设置在所述循环路径的规定部位的链条异常检测装置对所述环状链条的状态进行监视，其中，

所述链条监视系统具备：

2.一种链条监视系统，在包括将多个链节相连而成的环状链条及其驱动装置的链条设备中，在所述环状链条沿着规定的循环路径循环的状态下，通过设置在所述循环路径的规定部位的链条异常检测装置对所述环状链条的状态进行监视，其中，

所述链条监视系统具备：

3.根据权利要求1或2所述的链条监视系统，其中，

4.根据权利要求3所述的链条监视系统，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的链条监视系统，其中，

所述环状链条包括：

连结销，将所述中央链节及所述上下一对侧链节连结，

所述基准位置是所述中央链节的前端部。

6.根据权利要求1所述的链条监视系统，其中，

7.根据权利要求3所述的链条监视系统，其中，

8.根据权利要求4所述的链条监视系统，其中，

9.根据权利要求5所述的链条监视系统，其中，

10.根据权利要求1所述的链条监视系统，其中，