JP2010117330A - Method of diagnosing air operation valve, air operation valve diagnosis device, and air operation valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エアオペレートバルブの動作状態を確認するためのエアオペレートバルブ診断方法、エアオペレートバルブ診断装置、及びエアオペレートバルブに関する。 The present invention relates to an air operated valve diagnostic method, an air operated valve diagnostic device, and an air operated valve for confirming an operating state of an air operated valve.
半導体の製造ラインでは液弁の故障が発生すると、ラインを停止して液弁を交換しなければならない。液弁交換によるライン停止で発生する損害を防ぐため、定期的に液弁の交換を行う必要があった。液弁は、電磁弁ではなく多くの場合、エアオペレートバルブが使われている。
従来、液弁のメンテナンスにおける寿命診断として、特許文献1のような、AE(アコースティック・エミッション、以下AEと記す)センサによりAE波形及びAEスペクトルパターンを観察記録することによる診断方法があった。ここで、AEとは、材料が変形又は、亀裂が発生する際に材料が内部に蓄えていた歪みエネルギーを弾性波として放出する現象をいう。この弾性波を材料の表面に設置した変換子すなわちAEセンサで検出し、信号処理を行うことにより材料の破壊過程を評価する手法がAE法である。
具体的には、特許文献1の発明の構成は、エアオペレートバルブのシート部に発振体を設け、弁シート部近辺に設けられたAEセンサと、このAEセンサからの出力を計測するAE計測装置から構成されている。
特許文献1の作用は、発振体は振動を発生する。この振動をAEセンサで検出して、信号解析装置で解析し、その結果をAE計測装置に記録する。続いて、一定期間を経過した時に同様の手段で振動をAEセンサで検出し、AE計測装置がこれを記録する。そして、AE記録装置において、前回の振動と今回の振動とを比較して、著しく振動が異なる時は、液弁は寿命であるとして交換を行っていた。
In the semiconductor production line, when a liquid valve failure occurs, the line must be stopped and the liquid valve must be replaced. In order to prevent damage caused by line stoppage due to the replacement of the liquid valve, it was necessary to periodically replace the liquid valve. In many cases, an air operated valve is used as a liquid valve instead of a solenoid valve.
Conventionally, as a life diagnosis in maintenance of a liquid valve, there has been a diagnosis method by observing and recording an AE waveform and an AE spectrum pattern with an AE (Acoustic Emission, hereinafter referred to as AE) sensor as in
Specifically, the configuration of the invention of
The action of
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、エアオペレートバルブに発振体を設けなければ振動を検出することができなかった。発振体を、エアオペレートバルブに設置することは、通常のエアオペレートバルブではなく、特注扱いとなるため、その製造には、費用が掛かる問題があった。
また、特許文献1に記載された発明では、AEセンサを全てのエアオペレートバルブに設置しているため、配線が多数必要となり、製造ラインが込み合い、簡素化できない問題があった。さらに、AEセンサの分の多くの費用が掛かる問題があった。
また、特許文献1に記載された発明を利用した場合、具体的な判定基準が不明であるため、判定結果についてメンテナンス担当者により個人差が出ていた。
However, in the invention described in
Further, in the invention described in
In addition, when the invention described in
以上の問題から、発振体を必要とせず、液弁であるエアオペレートバルブの動作状況を把握し、交換時期を判断できる診断方法、及び持ち運び可能な診断装置が望まれている。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、エアオペレートバルブのメンテナンスにおける診断方法、診断装置、及びエアオペレートバルブを提供することにある。
From the above problems, there is a demand for a diagnostic method and a portable diagnostic device that do not require an oscillating body, can grasp the operating state of an air operated valve that is a liquid valve, and can determine the replacement time.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a diagnostic method, a diagnostic device, and an air operated valve in maintenance of an air operated valve.
上記目的を達成するために、本発明に係るエアオペレートバルブの動作状態を確認するためのエアオペレートバルブ診断方法、エアオペレートバルブ診断装置、及びエアオペレートバルブは、以下の構成を有する。
(1)エアオペレートバルブの動作状態を確認するためのエアオペレートバルブ診断方法であって、エアオペレートバルブの初期状態において、エアオペレートバルブにAEセンサを当接させて、エアオペレートバルブの操作ポートに操作流体を供給したとき、もしくは操作流体を排気したときに、開閉時に発する音を計測し、記録する事前工程と、エアオペレートバルブが繰返し動作後に、エアオペレートバルブにAEセンサを当接させて、エアオペレートバルブの操作ポートに操作流体を供給したときに、もしくは操作流体を排気したときに、開閉時に発する音を計測し、記録する第1工程と、第1工程で計測した値と、事前工程で計測した値とを比較して、エアオペレートバルブの動作状態の変化を確認する確認工程と、を有することを特徴とする。
(2)(1)に記載するエアオペレートバルブ診断方法であって、エアオペレートバルブは液弁であること、第1工程は、音の変化を比較してエアオペレートバルブの動作状態の変化によりエアオペレートバルブの故障を予測して交換の要否を判断すること、を特徴とする。
(3)(1)又は(2)に記載するエアオペレートバルブ診断方法において、第1工程で計測、記録した値は、操作ポートが操作流体を供給もしくは、操作流体を排気した時の弁開閉時に発する音の最大値の平均値であること、確認工程で計測、記録した値を最大値の平均値と比較すること、を特徴とする。ここで操作ポートが操作流体を供給もしくは、操作流体を排気した時の弁開閉時に発する音とは、エアオペレートバルブのピストンがストッパに衝突した時に発生する衝突音、エアの給排気音、スプリングの伸縮音、Oリングの摩擦音等が含まれる。
(4)(1)又は(2)に記載するエアオペレートバルブ診断方法において、第1工程で計測、記録した値は、エオペレートバルブの音が発生してからエアオペレートバルブの音が終了するまでの時間の平均値である発生時間平均値であること、確認工程で計測、記録した値を発生時間平均値と比較すること、を特徴とする。
In order to achieve the above object, an air operated valve diagnostic method, an air operated valve diagnostic device, and an air operated valve for confirming the operating state of an air operated valve according to the present invention have the following configurations.
(1) An air operated valve diagnosis method for confirming an operating state of an air operated valve, wherein an AE sensor is brought into contact with the air operated valve in an initial state of the air operated valve, and the operation port of the air operated valve is When operating fluid is supplied or when operating fluid is exhausted, the sound generated during opening and closing is measured and recorded, and after the air operated valve is repeatedly operated, the AE sensor is brought into contact with the air operated valve, A first step of measuring and recording a sound generated at the time of opening and closing when operating fluid is supplied to the operating port of the air operated valve or exhausting the operating fluid, a value measured in the first step, and a preliminary step And a confirmation process for confirming a change in the operating state of the air operated valve by comparing with the value measured in And features.
(2) The air operated valve diagnosis method according to (1), wherein the air operated valve is a liquid valve, and the first step is to compare the change in sound and to change the air operating valve by changing the operating state of the air operated valve. It is characterized by predicting the failure of the operating valve and determining the necessity of replacement.
(3) In the air operated valve diagnostic method described in (1) or (2), the value measured and recorded in the first step is the value when the valve is opened or closed when the operation port supplies the operation fluid or exhausts the operation fluid. It is characterized by being the average value of the maximum value of the sound to be emitted, and comparing the value measured and recorded in the confirmation process with the average value of the maximum value. Here, the sound generated when the operating port supplies or exhausts the operating fluid is the sound generated when the valve of the air operated valve collides with the stopper. This includes expansion and contraction sounds, frictional sounds of O-rings, etc.
(4) In the air operated valve diagnosis method described in (1) or (2), the value measured and recorded in the first step is from when the sound of the air operated valve is generated until the sound of the air operated valve is finished. It is characterized in that it is an occurrence time average value, which is an average value of the time, and a value measured and recorded in the confirmation step is compared with the occurrence time average value.
(5)エアオペレートバルブの動作状態を監視して、エアオペレートバルブの動作状態の変化を確認するための診断装置であって、エアオペレートバルブにAEセンサを当接させて、エアオペレートバルブが開閉時に発する音を計測する計測手段と、計測手段で計測した計測結果を記録する記録手段と、エアオペレートバルブを前記製造装置に設置して計測した記録手段に記録している値と、その後に計測した値とを比較して、エアオペレートバルブの動作状態の変化を確認する手段と、を有することを特徴とする。
(6)(5)に記載するエアオペレートバルブ診断装置であって、エアオペレートバルブ診断装置は持ち運びが可能であること、を特徴とする。
(7)に記載するエアオペレートバルブ診断装置であって、記録手段が、エアオペレートバルブの交換の要否を判断した対象のエアオペレートバルブを特定でき、特定したエアオペレートバルブに関し記録手段に記録している計測結果を外部へ送信する通信手段を備えること、を特徴とする。
(8)(1)乃至(4)に用いられるエアオペレートバルブ診断方法のいずれか1つに用いられるエアオペレートバルブにおいて、エアオペレートバルブの側面に、AEセンサを当接させるための当接部が形成されていること、を特徴とする。
(5) A diagnostic device for monitoring the operating state of the air operated valve and confirming the change in the operating state of the air operated valve. The air operating valve opens and closes by contacting the air operated valve with the AE sensor. Measuring means for measuring sounds emitted from time to time, recording means for recording measurement results measured by the measuring means, values recorded in the recording means measured by installing an air operated valve in the manufacturing apparatus, and measurement thereafter And a means for confirming a change in the operating state of the air operated valve by comparing with the measured value.
(6) The air operated valve diagnostic device according to (5), wherein the air operated valve diagnostic device is portable.
The air operated valve diagnostic device according to (7), wherein the recording means can identify a target air operated valve for which the necessity of replacement of the air operated valve is determined, and records the identified air operated valve in the recording means. And a communication means for transmitting the measurement result to the outside.
(8) In the air operated valve used in any one of the air operated valve diagnosis methods used in (1) to (4), a contact portion for bringing the AE sensor into contact with the side surface of the air operated valve. It is formed.
エアオペレートバルブの故障は生産の停止に直結しやすい。従来、エアオペレートバルブの診断は、製造ラインのメンテナンス担当者が行っていた。しかし、製造ラインのメンテナンス担当者はエアオペレートバルブの専門家ではないため、適確なエアオペレートバルブの診断を行うことが困難である。そのため、メンテナンス担当者がエアオペレートバルブの故障を判断できず、生産を止める場合があり、多大な損害を受ける場合があった。
そこで、エアオペレートバルブの専門家である本出願人らは、定期的なメンテナンスを行うことを検討している。エアオペレートバルブに関する専門家であるため、その状態を的確に診断することができるので、独自性及び信頼性を確保する本出願のエアオペレートバルブ診断方法、エアオペレートバルブ診断装置を開発、発明したのである。
Failure of the air operated valve is likely to result in production stoppage. Conventionally, the maintenance of the production line has performed the diagnosis of the air operated valve. However, since the person in charge of maintenance on the production line is not an expert of the air operated valve, it is difficult to accurately diagnose the air operated valve. For this reason, the maintenance staff cannot judge the failure of the air operated valve, and the production may be stopped, resulting in a great damage.
Therefore, the present applicants who are experts in air operated valves are considering performing regular maintenance. Since we are an expert on air operated valves, we can diagnose their condition accurately, so we developed and invented the air operated valve diagnostic method and air operated valve diagnostic device of this application that ensure uniqueness and reliability. is there.
次に、エアオペレートバルブの動作状態を確認するためのエアオペレートバルブ診断方法、エアオペレートバルブ診断装置、及びエアオペレートバルブの作用及び効果について説明する。
エアオペレートバルブを製造装置に取り付けた後に、AEセンサをエアオペレートバルブの当接部に取り付けテストを行う。テストのために、エアオペレートバルブの操作ポートに操作流体を送り込む。操作流体が送り込まれると、減圧弁により調整された操作流体は、操作ポートに入る前に電磁弁にて止められる。電磁弁は、所定のタイミングで操作流体を操作ポートへ送り込む。操作ポートから入った操作流体は、操作室内に入りエアオペレートバルブ内にあるピストンを上昇させる。ピストンが上昇すると、ピストンはストッパにぶつかり上昇がストップする。ピストンがストッパにぶつかる時、衝突音を含んだ動作音(以下、「動作音」という。)が発せられる。動作音をAEセンサが計測する。AEセンサが動作音を計測するまでがテストである。
計測された動作音を制御部のメモリが記録し、動作音の最大値である最大音の平均値を計算し記録する。同様に、エアオペレートバルブが発生する音が終了するまでの時間の平均値を計算し記録する。平均値は、上記テストを複数回行うことにより求める。
次に、エアオペレートバルブが繰返し使用された時点、例えば数万回連続して使用された場合に、上記テストを行う。
計測された動作音を制御部のメモリが記録する。また、エアオペレートバルブが発生する音が終了するまでの時間を制御部のメモリが記録する。
Next, the operation and effect of the air operated valve diagnostic method, the air operated valve diagnostic device, and the air operated valve for confirming the operating state of the air operated valve will be described.
After the air operated valve is attached to the manufacturing apparatus, an AE sensor is attached to the contact portion of the air operated valve and a test is performed. For the test, the operation fluid is fed into the operation port of the air operated valve. When the operation fluid is fed, the operation fluid adjusted by the pressure reducing valve is stopped by the electromagnetic valve before entering the operation port. The solenoid valve sends the operation fluid to the operation port at a predetermined timing. The operation fluid entered from the operation port enters the operation chamber and raises the piston in the air operated valve. When the piston rises, the piston hits the stopper and stops rising. When the piston hits the stopper, an operation sound including a collision sound (hereinafter referred to as “operation sound”) is generated. The AE sensor measures the operation sound. The test is until the AE sensor measures the operation sound.
The memory of the control unit records the measured operation sound, and calculates and records the average value of the maximum sound, which is the maximum value of the operation sound. Similarly, the average value of the time until the sound generated by the air operated valve ends is calculated and recorded. The average value is obtained by performing the above test a plurality of times.
Next, the above test is performed when the air operated valve is used repeatedly, for example, when it is used continuously several tens of thousands of times.
The memory of the control unit records the measured operation sound. Further, the memory of the control unit records the time until the sound generated by the air operated valve ends.
エアオペレートバルブを製造装置に取り付けた後に計測した動作音の最大値の平均値と、エアオペレートバルブが繰返し使用された時点で計測した動作音とをCPUが比較してエアオペレートバルブに異常が起きていないかを確認する。
また、エアオペレートバルブを製造装置に取り付けた後に計測したエアオペレートバルブから発生する音が終了するまでの時間の平均値と、エアオペレートバルブが繰返し使用された時点で計測したエアオペレートバルブから発生する音が終了するまでの時間とを比較してエアオペレートバルブに異常が起きていないかを確認する。そして、エアオペレートバルブに異常が認められる時は、エアオペレートバルブを交換する。
例えば、AE測定により、エアオペレートバルブを製造装置に取り付けた後に計測した動作音の最大値の平均値と、エアオペレートバルブが繰返し使用された時点で計測した動作音の最大値とを比較して、動作音が小さくなっている時には、ピストンがフルストローク開閉しない症状が生じていると判断される。そこから、エアオペレートバルブについてのスプリングの腐食、ピストンのかじり、Oリングの変形等の不具合が想定される。
以上のように、エアオペレートバルブの専門家である本出願人らによれば、故障したエアオペレートバルブの診断及びエアオペレートバルブの故障の予測を行うことができる。それにより、故障したエアオペレートバルブを発見して交換することができるため、エアオペレートバルブの故障を発見できるので、製造ラインの停止を未然に防止できる。また、エアオペレートバルブの故障を予測することができるため、交換の必要のないエアオペレートバルブについては、交換せずに継続して使用することができるため、無駄にエアオペレートバルブを交換することがない。
以上より、エアオペレートバルブの作動不良の前兆を把握することにより、エアオペレートバルブの故障による製造装置停止やラインストップという事態を未然に防止することができる。
発明の作用及び効果について、エアオペレートバルブの弁開時の動作音を基に比較を行ったが、弁閉時におけるピストンが弁体に当たる動作音の場合でも同様の作用及び効果を得ることができる。
故障の予測は、多数のエアオペーレートバルブを数百万回耐久試験することにより、AE測定値と故障との関係をデータとして得ることにより、行われる。さらに、客先での定期点検により、故障との関係データを蓄積することにより、故障の予測の精度を高めることができる。
また、本発明では、判定に際して判断基準の数値化が行われている。そのため、メンテナンス担当者により個人差が出ていた判定結果の誤差を解消することができる。
The CPU compares the average value of the maximum operating sound measured after the air operated valve is installed in the manufacturing equipment and the operating sound measured when the air operated valve is repeatedly used, and an abnormality occurs in the air operated valve. Check if it is not.
In addition, the average value of the time until the sound generated from the air operated valve is measured after the air operated valve is installed in the manufacturing apparatus and the air operated valve measured when the air operated valve is repeatedly used are generated. Compare with the time until the sound ends to check if there is any abnormality in the air operated valve. If an abnormality is found in the air operated valve, the air operated valve is replaced.
For example, by comparing AE measurement, the average value of the maximum operating sound measured after the air operated valve is attached to the manufacturing apparatus and the maximum value of the operating sound measured when the air operated valve is repeatedly used. When the operation sound is low, it is determined that there is a symptom that the piston does not open and close full stroke. From this, problems such as spring corrosion, piston galling, and O-ring deformation of the air operated valve are assumed.
As described above, according to the present applicants who are experts in air operated valves, it is possible to diagnose a failed air operated valve and to predict a failure of the air operated valve. As a result, a malfunctioning air operated valve can be found and replaced, and therefore a malfunction of the air operated valve can be discovered, so that the production line can be prevented from being stopped. In addition, since the failure of the air operated valve can be predicted, the air operated valve that does not need to be replaced can be used continuously without being replaced. Therefore, the air operated valve can be replaced wastefully. Absent.
As described above, by grasping a sign of malfunction of the air operated valve, it is possible to prevent a situation in which the manufacturing apparatus is stopped or the line is stopped due to the failure of the air operated valve.
The operation and effect of the invention have been compared based on the operation sound when the air operated valve is opened, but the same operation and effect can be obtained even when the operation sound of the piston hitting the valve body when the valve is closed. .
The failure prediction is performed by obtaining the relationship between the AE measurement value and the failure as data by performing a durability test on a large number of air operated valves millions of times. Furthermore, the accuracy of failure prediction can be improved by accumulating data related to failure through periodic inspections at the customer site.
In the present invention, the determination criteria are digitized in the determination. For this reason, it is possible to eliminate an error in the determination result that has caused individual differences by the maintenance staff.
次に、本発明に係るエアオペレートバルブ診断方法、エアオペレートバルブ診断装置、及びエアオペレートバルブの一実施の形態について図面を参照して説明する。 Next, an embodiment of an air operated valve diagnostic method, an air operated valve diagnostic device, and an air operated valve according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
<エアオペレートバルブ診断装置の全体構成>
図1は、エアオペレートバルブ診断装置の構成を示すブロック図である。図2は、エアオペレートバルブ診断装置の制御部を示すブロック図である。図6は、エアオペレートバルブ診断で使用するエアオペレートバルブ診断計測装置40の外観図である。
図1に示すように、制御部1は、AEセンサ2、電磁弁5、及び、ACコンセント9と接続されている。電源としては、ACコンセント9のほか、電池又はバッテリーでもよい。AEセンサ2は、AEを検出する変換子である。ここで、AEとは、材料が変形、又は亀裂が発生する際に材料が内部に蓄えていた歪みエネルギーを弾性波として放出する現象をいう。この弾性波を材料の表面に設置した変換子すなわちAEセンサで検出し、信号処理を行うことにより材料の破壊過程を評価する手法がAE法である。
減圧弁6は電磁弁5と操作ポート側エア配管11Bを介して連結している。電磁弁5から伸びる操作ポート側エア配管11Aは、エアオペレートバルブ10の操作ポート7に連結している。
図2に示すように、制御部1にはCPU31、ROM32、及びメモリ33が含まれている。制御部1には、AEセンサ2、電磁弁5、及びACコンセント9が接続している。
図6に示すように、エアオペレートバルブ診断計測装置40の上部分には、液晶画面41があり、下部分にはテンキー42がある。エアオペレートバルブ診断計測装置40の上端には、AEセンサ2と接続される接続端子43がある。液晶画面41の右下部分には、エアオペレートバルブの識別番号45と日時46が表示される。中央部分には、AEセンサ2の出力データ47が表示される。エアオペレートバルブ診断計測装置40は、コンパクトであるため、持ち運びが可能である。そのため、使いたい時にエアオペレートバルブ10に設置すればよいため、従来のようにエアオペレートバルブ診断計測装置40を常時つけている状態と比べ、電力を消耗することはない。したがって、省エネルギーを実現することができる。
(First embodiment)
<Overall configuration of air operated valve diagnostic device>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an air operated valve diagnostic apparatus. FIG. 2 is a block diagram showing a control unit of the air operated valve diagnostic apparatus. FIG. 6 is an external view of an air operated valve diagnosis /
As shown in FIG. 1, the
The
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 6, there is a
<エアオペレートバルブの構成>
図3は、エアオペレートバルブ10の外観正面図である。図4は、エアオペレートバルブ10の外観側面図である。図5は、診断の対象であるエアオペレートバルブ10の構造を示す断面図である。
図5に示すように、エアオペレートバルブ10は、アクチュエータ部23と本体ボディ24とにより構成されている。本体ボディ24には、入力ポート17及び出力ポート18が形成されている。
アクチュエータ部23には、操作ポート7と排気ポート8が形成されている。操作ポート7の左端部は操作室22に連通している。また、排気ポート8の左端部は排気室21に連通している。アクチュエータ部23内部には、略円柱形状をなすピストン13が上下方向へ摺動可能に保持されている。ピストン13には、インジケータ27が係合している。インジケータ27は、カバー28を貫通している。ピストン13により操作室22と排気室21とに分けられている。ピストン13の最大外周の部分には、第1Oリング20が取付けられている。ピストン13の下部の中央部には第2Oリング25が取付けられている。排気室21内の排気ポート8側には、ピストン13が上方へ摺動したときに当接するストッパ26が形成されている。ピストン13の排気ポート8側には、アクチュエータ部23とピストン13に当接したスプリング14がある。
ピストン13のインジケータ27と係合している反対側には、ダイアフラム弁体15が係合している。ダイアフラム弁体15は、図5に示す弁閉時には、弁座16に当接している。
図3及び図4にあるように、アクチュエータ部23の側面にはAEセンサ2と当接する当接部23aが、AEセンサ2の形に合わせた形で形成されている。
<Configuration of air operated valve>
FIG. 3 is an external front view of the air operated
As shown in FIG. 5, the air operated
An
A
As shown in FIGS. 3 and 4, a
<エアオペレートバルブの診断方法>
エアオペレートバルブ診断装置により寿命診断を行うのは、エアオペレートバルブの定期診断を請け負った企業の担当者(以下、単に「担当者」という。)がその作業にて行う。
事前工程は、エアオペレートバルブ10が工場に据付けられた後に行う。事前工程においては、エアオペレートバルブ10のM0、T0を計測し、最大値の平均値M0及び発生時間平均値T0を計算し、記録する。エアオペレートバルブ10のピストン13がストッパ26に衝突した時に発生する動作音の波形の最大値をM0とする。エアオペレートバルブ10が発生する音が終了するまでの時間をT0とする。
事前工程において、エアオペレートバルブ10のM0、T0を計測するため、エアオペレートバルブ10の本体ボディ24を取付けた後に、担当者は、図6のエアオペレートバルブ診断計測装置40の接続端子43と接続されたAEセンサ2をエアオペレートバルブ10の当接部23aに取り付ける。
AEセンサ2は、エアオペレートバルブ10が開閉動作する際に、ピストン13がストッパ26に衝突する時の音、ダイアフラム弁体15が弁座16に当接するときの音、エアの吸排気の音、スプリング14の伸縮の音、第1Oリング20の摩擦音などの音を検出し、発生する音の信号を処理する装置である。第1実施形態においては、ピストン13がストッパ26に衝突する時の音、及びダイアフラム弁体15が弁座16に当接するときの音を検出し、音の信号を処理している。
エアオペレートバルブ10の当接部23aがあるため、AEセンサ2を常に同じ箇所に設置することができる。そのため、エアオペレートバルブ10に何らかの故障原因があったときにも、音の変化によりエアオペレートバルブ10の故障原因を把握することができる。常に同じ箇所で当接することができれば、音を安定して検出することができ、音の変化を容易に把握することができるからである。
また、当接部23aは、内側に切削されており、ピストン13とストッパ26が衝突する部分に近いため、ピストン13とストッパ26が衝突するまでに発生する音を、認識することができる。そのため、エアオペレートバルブ10に従来から用いられていた発振体を設置しなくとも、AEセンサ2により音を認識することができる。
<Diagnosis method for air operated valve>
The life diagnosis by the air operated valve diagnostic device is performed by the person in charge of the company (hereinafter, simply referred to as “person in charge”) who undertakes periodic diagnosis of the air operated valve.
The preliminary process is performed after the air operated
In the preliminary process, in order to measure M 0 and T 0 of the air operated
The
Since there is the
Further, since the
操作流体を供給するために、適宜電磁弁5を弁開する。電磁弁5は、手動ボタンを操作することにより弁開することができる。電磁弁5が開き、操作流体が操作ポート側エア配管11Aを通って操作ポート7に供給される。操作ポート7から入った操作流体は、操作室22に入る。操作室22に入った操作流体はピストン13を上方向へと押し上げる。ピストン13が上方向へ押し上げられると排気室21内にあった空気が圧縮される。排気室21内で圧縮された空気は排気ポート8より押し出される。
この時の、エアオペレートバルブ10の弁開時のピストン13がストッパ26に衝突した動作音等の波形状態をM0、T0として記録する。最大値の平均値M0、発生時間平均値T0の計算、記録方法については、後述するM0、T0の計算方法で説明する。
M0、T0は、エアオペレートバルブ診断計測装置40の液晶画面41にグラフとして表示される。また、操作流体を流したエアオペレートバルブ10の識別番号45と日時46が液晶画面41に表示される。エアオペレートバルブ診断装置40にPC等を接続することにより、メモリ33から上記M0、T0等の記録を通信することができる。M0、T0の大量の統計値をPC等に移すことで、M0、T0の情報を蓄積し、さらに解析、研究を行い、より精度の高い判定を行うことができる。
In order to supply the operation fluid, the
At this time, the waveform state such as the operation sound in which the
M 0 and T 0 are displayed as graphs on the
弁閉の際の音についても、弁開の際の音と同様に、AEセンサ2により、計測、記録する。弁閉の際の音は、ダイアフラム弁体15が弁座16に当接するまでに発生する音である。弁閉の際のAEセンサ2による計測、記録の動作は、弁開時と弁閉時で変わるところはないため、ここでは説明を割愛する。
M0、T0を解析、記録し、最大値の平均値M0、発生時間平均値T0を算出するため、上記開閉の動作を5回から10数回繰り返す。
上記事前工程は、エアオペレートバルブ10が工場に据付けられた後に担当者が行うこととなっているが、エアオペレートバルブ10の製造者等が、出荷前に事前に上記方法により行うこともできる。
The sound at the time of valve closing is also measured and recorded by the
M 0 and T 0 are analyzed and recorded, and the above opening / closing operation is repeated 5 to 10 times in order to calculate the maximum average value M 0 and the generation time average value T 0 .
The preliminary process is performed by the person in charge after the air operated
<M0、T0の解析、計算方法>
M0、T0の解析、記録方法について、図13のフローチャートで示す。図13で行う解析、記録方法は事前工程で行う。
エアオペレートバルブ10のピストン13がストッパ26まで動作した時に発生する動作音の波形の最大値をM0とする。エアオペレートバルブ10が発生する音が終了するまでの時間をT0とする。
機種Aのエアオペレートバルブ10についてのM0、T0の具体例を図7に表す。
図13に示すように、事前工程において、M0の解析を行い、その後、最大値の平均値M0を計算により求め、最大値の平均値M0を記録する(S1、S2、S3、S6)。
最大値の平均値M0の値は最も低いM0と、最も高いM0を省いて計算する。最も低いM0と、最も高いM0は、ノイズが大きいため、平均値を出すのに適していないからである。図7においては、最も低い(4)のM0である3.49×106と、最も高い(6)のM0である4.58×106を省いて計算する。そうして、出された最大値の平均値M0は、3.91×106となる。最大値の平均値M0はメモリ33に記録される。
<Analysis and calculation method of M 0 and T 0 >
The analysis and recording method of M 0 and T 0 is shown in the flowchart of FIG. The analysis and recording method performed in FIG.
The maximum value of the waveform of the operation sound generated when the
Specific examples of M 0 and T 0 for the air operated
As shown in FIG. 13, in the preliminary process, M 0 is analyzed, and then the maximum average value M 0 is obtained by calculation, and the maximum average value M 0 is recorded (S1, S2, S3, S6). ).
The average value M 0 of the maximum values is calculated by omitting the lowest M 0 and the highest M 0 . This is because the lowest M 0 and the highest M 0 are not suitable for obtaining an average value because of large noise. In FIG. 7, the calculation is performed by omitting the lowest (4) M 0 of 3.49 × 10 6 and the highest (6) M 0 of 4.58 × 10 6 . Thus, the average value M 0 of the maximum values is 3.91 × 10 6 . The maximum average value M 0 is recorded in the
図13に示すように、T0の解析を行い、その後、発生時間平均値T0を計算により求め、発生時間平均値T0を記録する(S1、S4、S5、S6)。
実測値としてのT0は短く、波形の測定時間は数ミリ秒から数秒になる。そのため、図7のM0の(1)の波形を、拡大したものを図8に示す。波形が開始する時間をT0(a)とする。波形が終了する時間をT0(b)とする。エアオペレートバルブ10が発生する動作音が終了するまでの時間のT0を、T0=T0(a)−T0(b)の式により求めることができる。
次に、T0の平均値である発生時間平均値T0を求める。発生時間平均値T0の値は最も短いT0及び最も長いT0を省いて計算する。最も短いT0及び最も長いT0は、ノイズが大きいため、平均値を出すのに適していないからである。図7においては、最も短い(9)のT0である0.385と、最も長い(1)のT0である0.362を省いて計算する。そうして、出された発生時間平均値T0は、0.367となる。発生時間平均値T0はメモリ33に記録される。
As shown in FIG. 13, the analysis of T 0 is performed, and thereafter the occurrence time average value T 0 is obtained by calculation, and the occurrence time average value T 0 is recorded (S1, S4, S5, S6).
T 0 as an actual measurement value is short, and the waveform measurement time is from several milliseconds to several seconds. Therefore, FIG. 8 shows an enlarged version of the waveform (1) of M 0 in FIG. The time when the waveform starts is assumed to be T 0 (a). The time when the waveform ends is assumed to be T 0 (b). The time T 0 until the operation sound generated by the air operated
Next, determine the occurrence time average value T 0 is an average value of T 0. The generation time average value T 0 is calculated by omitting the shortest T 0 and the longest T 0 . This is because the shortest T 0 and the longest T 0 are not suitable for obtaining an average value because they are noisy. In FIG. 7, the calculation is performed by omitting the shortest (9) T 0 of 0.385 and the longest (1) T 0 of 0.362. Thus, the generated occurrence time average value T 0 is 0.367. The generation time average value T 0 is recorded in the
<第1実施形態に係るエアオペレートバルブの診断装置及び方法の作用効果>
図14に、第1実施形態に係るエアオペレートバルブ10の診断方法のフローチャートを示す。
エアオペレートバルブ10の診断方法は、AE測定による判定方法を行い、その結果を踏まえて総合的に判定A〜Cの判断を行う方法である。
<Effects of Air Operated Valve Diagnosis Device and Method according to First Embodiment>
FIG. 14 shows a flowchart of a diagnostic method for the air operated
The method for diagnosing the air operated
AE測定による判定方法について説明する。
第1工程でM1及びT1の解析を行い、その後、確認工程でメモリ33に記録されている最大値の平均値M0及び発生時間平均値T0を<式1>〜<式6>に入力してM1及びT1の判定を行う(S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16)。
第1工程は、製造装置にエアオペレートバルブ10を取り付けた後、例えば数万回稼動した後に行う。第1工程においても、上述したM0、T0の解析、計算方法と同様の方法によりM0、T0の解析を行う(S10、S11、S14)。
A determination method based on AE measurement will be described.
M 1 and T 1 are analyzed in the first step, and thereafter, the maximum value average value M 0 and the occurrence time average value T 0 recorded in the
The first step is performed after the air operated
M1の判定方法は、以下に示す方法を確認工程で行う。
まず解析、計算で求めたM1及び最大値の平均値M0でM1/最大値の平均値M0を計算する。
次に、下記に示す<式1>〜<式3>にM1/最大値の平均値M0をあてはめて、判定A,B,Cを決定する(S13)。判定Aは、M1の判定した結果が全て判定Aの場合である。判定Bは、M1の判定した結果、判定Cがなく判定Bが1つでもある場合である。判定CはM1の判定した結果、判定Cが1つでもある場合である。
Determination method of M 1 performs the following method in the confirmation process.
First analysis, the average value M 0 of M 1 and the maximum value obtained by calculation to calculate a mean value M 0 of M 1 / maximum value.
Next, M 1 / average value M 0 of maximum values is applied to <
<式1>
a1 < M1/最大値の平均値M0 < a2
M1/最大値の平均値M0の値が<式1>の範囲内であれば判定Aとする。
<
a 1 <M 1 / average value of maximum values M 0 <a 2
If the value of M 1 / average value M 0 of the maximum values is within the range of <
<式2>
a3 < M1/最大値の平均値M0 ≦ a1、
a2 ≦ M1/最大値の平均値M0 < a4
M1/最大値の平均値M0の値が<式2>の範囲内であれば判定Bとする。
<
a 3 <M 1 / average value of maximum values M 0 ≦ a 1 ,
a 2 ≦ M 1 / average value of maximum values M 0 <a 4
If the value of M 1 / average value M 0 of the maximum values is within the range of <
<式3>
M1/最大値の平均値M0 ≦ a3、 a4 ≦ M1/最大値の平均値M0
M1/最大値の平均値M0の値が<式3>の範囲内であれば判定Cとする。
<
M 1 / average value of maximum values M 0 ≦ a 3 , a 4 ≦ M 1 / average value of maximum values M 0
If the value of M 1 / average value M 0 of the maximum values is within the range of <
a3<a1<a2<a4である。ax(x=1〜4)はさまざまな要因で変化する数値である。その要因としては、例えば、エアオペレートバルブの機種の違い、操作エア圧力の違い、エアオペレートバルブが設置されている場合等の要因がある。
axの目安としては、例えば、a1=0.20〜1.00、a2=1.00〜5.00、a3=0〜0.50、a4=2.00以上となる。但し、あくまで目安であり、さまざまな要因により数値は変化する。
a 3 <a a 1 <a 2 <a 4 . ax (x = 1 to 4) is a numerical value that varies depending on various factors. The factors include, for example, differences in the types of air operated valves, differences in operating air pressure, and cases where an air operated valve is installed.
As a standard of ax, for example, a 1 = 0.20 to 1.00, a 2 = 1.00 to 5.00, a 3 = 0 to 0.50, and a 4 = 2.00 or more. However, it is only a guideline, and the numerical value varies depending on various factors.
T1の判定方法は、以下に示す方法を確認工程で行う。
まず解析、計算で求めたT1及びT0でT1/発生時間平均値T0を計算する。
次に、下記に示す<式4>〜<式6>にT1/発生時間平均値T0をあてはめて、判定A,B,Cを決定する(S16)。判定Aは、T1の判定した結果が全て判定Aの場合である。判定Bは、T1の判定した結果、判定Cがなく判定Bが1つでもある場合である。判定CはT1の判定した結果、判定Cが1つでもある場合である。
Method for determining T 1 performs the following method in the confirmation process.
First, T 1 / occurrence time average value T 0 is calculated from T 1 and T 0 obtained by analysis and calculation.
Next, T 1 / generation time average value T 0 is applied to <
<式4>
b1 < T1/発生時間平均値T0 < b2
T1/発生時間平均値T0の値が<式4>の範囲内であれば判定Aとする。
<
b 1 <T 1 / occurrence time average value T 0 <b 2
If the value of T 1 / occurrence time average value T 0 is within the range of <
<式5>
b3 < T1/発生時間平均値T0 ≦ b1、
b2 ≦ T1/発生時間平均値T0 < b4
T1/発生時間平均値T0の値が<式5>の範囲内であれば判定Bとする。
<
b 3 <T 1 / average generation time T 0 ≦ b 1 ,
b 2 ≦ T 1 / occurrence time average value T 0 <b 4
If the value of T 1 / occurrence time average value T 0 is within the range of <
<式6>
T1/発生時間平均値T0 ≦ b3、 b4 ≦ T1/発生時間平均値T0
T1/発生時間平均値T0の値が<式6>の範囲内であれば判定Cとする。
<
T 1 / average generation time T 0 ≦ b 3 , b 4 ≦ T 1 / average generation time T 0
If the value of T 1 / occurrence time average value T 0 is within the range of <
b3<b1<b2<b4である。bx(x=1〜4)はさまざまな要因で変化する数値である。その要因としては、例えば、エアオペレートバルブの機種の違い、操作エア圧力の違い、エアオペレートバルブが設置されている場合等の要因がある。 b 3 <a b 1 <b 2 <b 4 . bx (x = 1 to 4) is a numerical value that changes due to various factors. The factors include, for example, differences in the types of air operated valves, differences in operating air pressure, and cases where an air operated valve is installed.
確認工程でAE測定を行い、その結果を総合的に考察し総合判定をする(S20)。
総合判定の判定基準は、AE測定の結果、全てが判定Aであるときは、異常がないものであるため、総合判定Aとして記録する(S21、S24)。AE測定の結果、判定Cがなく判定Bが1つでもある場合には、経過を観察する必要があるものとして、以降の診断時において要チェック、又は1,2月後に再度チェックを行う必要がある、総合判定Bとして記録する(S22、S25)。AE測定の結果、判定Cが1つでもある場合には異常がありとしてエアオペレートバルブ10の交換が必要であるとする、総合判定Cとして記録する(S23、S26)。
AE measurement is performed in the confirmation process, and the result is comprehensively considered and comprehensively determined (S20).
The judgment criteria for comprehensive judgment are recorded as comprehensive judgment A when all are judgment A as a result of AE measurement, since there is no abnormality (S21, S24). As a result of AE measurement, if there is no judgment C and there is even one judgment B, it is necessary to observe the progress, and it is necessary to check at the time of subsequent diagnosis, or check again after one or two months. It records as a certain comprehensive judgment B (S22, S25). If there is even one determination C as a result of the AE measurement, it is recorded as an overall determination C that there is an abnormality and the air operated
第1工程で行ったM0、T0のAE測定に基づき、最大値の平均値M0を計算により求め、最大値の平均値M0を記録、また、発生時間平均値T0を計算により求め、発生時間平均値T0を記録する(S27、S28、S29)。S27、S28、S29の工程は、上記M0、T0の解析、計算方法で述べたS3、S5、S6と同様であるため説明を割愛する。 Based on the AE measurement of M 0 and T 0 performed in the first step, the maximum average value M 0 is obtained by calculation, the maximum average value M 0 is recorded, and the occurrence time average value T 0 is calculated. asked to record the occurrence time average value T 0 (S27, S28, S29 ). The steps S27, S28, and S29 are the same as S3, S5, and S6 described in the above-described analysis and calculation methods of M 0 and T 0 , and thus the description thereof is omitted.
図14の外観観察による判定方法について説明する(S30、S31)。外観観察による判定方法は、エアオペレートバルブ10の診断方法に必ず必要な方法ではないが、AE測定の判定方法と一緒に行うこともできる。
製造装置にエアオペレートバルブ10を取付けた後、例えば数万回稼動した後のエアオペレートバルブ10の診断時に、エアオペレートバルブ10の外観を観察することにより判定A,B,Cを決定する。
外観観察は、エアオペレートバルブ10の全体が見える場所において、全体を観察し判断する。
外観観察により、エアオペレートバルブ10の変化がほぼないと考えられるときは、判定Aとなる。エアオペレートバルブ10の銘板の文字、背景色が消えた時、又はエアオペレートバルブ表面に結晶などの異物が少量付着している時は、判定A又は判定Bとなる。エアオペレートバルブ10のカバーが変色した時、シリンダが変色した時、取付板が変色した時、外観から分かる金属部品に錆びの発生が確認できた時、弁開閉の動作時に耳で聞き取れる異常音が発生している時、バルブ表面に結晶が大量に付着している時、その他異常が発生した時は、判定B又は判定Cとなる。エアオペレートバルブ10のカバーに亀裂が発生した時、シリンダに亀裂が発生した時、インジケータが円滑に動かない時は、判定Cとなる。
判定基準としては、確認項目で判定Aしかない場合には、判定Aとなる。確認項目で判定Cがなく判定Bがある場合は、判定Bとなる。確認項目で判定Cが1つでもある場合は、判定Cとなる。
A determination method by appearance observation in FIG. 14 will be described (S30, S31). The determination method by appearance observation is not necessarily a method necessary for the diagnosis method of the air operated
After the air operated
Appearance observation is performed by observing and judging the entire air operated
When it is considered that there is almost no change in the air operated
As a determination criterion, if there is only determination A as a confirmation item, determination A is obtained. If there is no determination C in the confirmation item and there is a determination B, the determination is B. When there is even one determination C in the confirmation item, the determination is C.
(システム検定)
エアオペレートバルブ10がどのように故障するのか、主だった故障の原因を再現するため故障サンプルを作成して、上記判定方法による判断が実用的であることを検定した。
当該システム検定により、Oリングの摩耗、ピストンロッドの傾き、かじり等が原因で故障しているエアオペレートバルブ10を、上記判定方法による判断で診断できることが確認できた。
第1実施形態においては、具体的に以下のような、故障を判断できる。
例えば、図9では、エアオペレートバルブ10のスプリング14の腐食、ピストン13のかじり、Oリング20の変形を判断できる。なぜならば、ピストン13がストッパ26に当たり発する動作音の時間であるT1が、図7のT1の平均値と比べて短いからである。T1が短いのは、ピストン13がフルストローク開閉していないからであり、ピストン13がフルストローク開閉しない原因としては、エアオペレートバルブ10のスプリング14の腐食、ピストン13のかじり、Oリング20の変形の不具合が想定されるからである。
図9におけるエアオペレートバルブ10では、ピストン13がフルストローク開閉しない症状を生じさせるために、ピストン13のインジケータ27を上から押さえ、ピストン13が動かない状態とした。
図9のM1について、上記判定方法により判定をすると、全て判定Bとなるため、判定Bである。計測したM1の中で最も高い値である(7)、及び最も低い値である(10)は、計測にはぶれがあることから計算や判定には含めない。
図9の結果として、エアオペレートバルブ10は、ピストン13がフルストローク開閉しないため、ピストン13がストッパ26に強打することはない。そのため、ピストン13がストッパ26に当たり発する動作音であるM1が小さくなる。したがって、図7のM0と比較して、M1が小さくなる。
(System certification)
In order to reproduce the main cause of failure, how the air operated
The system verification confirmed that the air operated
In the first embodiment, the following failure can be specifically determined.
For example, in FIG. 9, the corrosion of the
In the air operated
If M 1 in FIG. 9 is determined by the above-described determination method, all are determined to be determination B, and thus determination B. Is the highest value among the M 1 measured (7), and the lowest value (10) is not included in the calculations and determined from that there is a blur in the measurement.
As a result of FIG. 9, in the air operated
図9のT1について、上記判定方法により判定をすると、全て判定Cとなり、判定Cが1つ以上あるため、判定Cとなる。判定Cが一つ以上あれば、総合的には判定Cとなるため、判定Cが出た時に、計測を終了してもいいとも考えられる。しかし、計測にはぶれがあるため、一度判定Cが出たことにより計測を終了するのではなく、複数回行うことにより判定の信頼性を高める。
図9の結果として、エアオペレートバルブ10は、ピストン13がフルストローク開閉しないため、ピストン13がストッパ26にまで完全に届かない。そのため、ピストン13がストッパ26に当たり発する動作音が終了するまでの時間であるT1が短くなる。そのため、図7のT0と比較して、T1が短くなるからである。
When T 1 in FIG. 9 is determined by the above-described determination method, all are determined to be determination C, and since there is one or more determinations C, determination C is determined. If there is one or more determinations C, the overall determination is C. Therefore, it may be considered that the measurement may be terminated when the determination C is obtained. However, since there is fluctuation in measurement, the determination reliability is improved by performing the measurement a plurality of times instead of ending the measurement once the determination C is issued.
As a result of FIG. 9, the air operated
例えば、図10では、Oリング20の摩耗、Oリング20の傷を判断できる。なぜならば、ピストン13がストッパに当たり発する動作音のM1が、図7と変わらないのに対して、ピストン13がストッパに当たり発する動作音が終了するまでの時間であるT1が図7のT1の平均値と比べて短いからである。M1が変わらないのに、T1が長いのは、操作ポートエアが排気ポート8に漏れているからであり、エアの漏れ音を測定しているためと考えられる。操作ポートエアが排気ポート8に漏れる原因としては、Oリング20の摩耗、Oリング20の傷の不具合が想定されるからである。
図10におけるエアオペレートバルブ10では、操作ポートエアが排気ポート8に漏れる症状を生じさせるために、Oリング20に傷をつけ、操作ポートエアが排気ポート8に漏れる状態とした。
図10のM1について、上記判定方法により判定をすると、全て判定Aとなるため、判定Aである。計測したM1の中で最も高い値である(3)、及び最も低い値である(9)は、計測にはぶれがあることから計算や判定には含めない。操作ポートエアが排気ポート8に漏れていたとしても、ピストン13がストッパ26に当たる際には影響を与えない。
For example, in FIG. 10, wear of the O-
In the air operated
For M 1 in FIG. 10, when the determination by the determination method, since all judgment A, it is determined A. Among the measured M 1 , the highest value (3) and the lowest value (9) are not included in the calculation or determination because there is fluctuation in measurement. Even if the operation port air leaks to the
図10のT1について、上記判定方法により判定をすると、全て判定Cとなり、判定Cが1つ以上あるため、判定Cとなる。判定Cが一つ以上あれば、総合的には判定Cとなるため、判定Cが出た時に、計測を終了しても問題はないとも考えられる。しかし、計測にはぶれがあるため、一度判定Cが出たことにより計測を終了するのではなく、複数回の計測を行うことにより判定の信頼性を高める。
図9の結果として、エアオペレートバルブ10は、操作ポートエアが排気ポート8に漏れているため、ピストン13がストッパ26に当たった後にも、操作ポートエアが排気ポート8から漏れている漏れ音をAEセンサ2が計測する。そのため、図7のT1と比較して、T1が長くなるからである。
When T 1 in FIG. 10 is determined by the above determination method, all are determined to be determination C, and determination C is determined because there is one or more determinations C. If there is at least one judgment C, it will be judged C overall, so it can be considered that there is no problem even if the measurement is terminated when judgment C is issued. However, since there is fluctuation in the measurement, the determination reliability is improved by performing the measurement a plurality of times instead of ending the measurement when the determination C is once issued.
As a result of FIG. 9, since the operation port air leaks to the
(第2実施形態)
第2実施形態におけるエアオペレートバルブ10は、図7に示す機種Aと異なる機種Bである。図7及び図11で用いられたエアオペレートバルブ10の機種が異なるため、M0、T0も異なってくる。そこで、第2実施形態においても、第1実施形態と同様のM0、T0の解析、計算方法を用いてM0、T0を求める。
図12は、図11に示す機種Aについて操作ポートエアが排気ポート8に漏れる状態が生じたエアオペレートバルブ10の解析結果を示す。
なお、エアオペレートバルブ10の全体構成及びエアオペレートバルブ10の診断方法については、第1実施形態と同じであるため、説明を割愛する。
第1実施形態と同様のM0、T0の解析、計算方法を用いて出された結果を図11に示す。
図11においては、最も低い(6)のM0と、最も高い(9)のM0を省いて計算する。そうして、出された最大値の平均値M0は、3.73×105となる。
図11においては、最も短い(4)のT0である0.9329と、最も長い(9)のT0である2.198を省いて計算する。そうして、出された発生時間平均値T0は、1.047となる。
(Second Embodiment)
The air operated
FIG. 12 shows the analysis result of the air operated
Note that the overall configuration of the air operated
FIG. 11 shows the results obtained using the same analysis and calculation method of M 0 and T 0 as in the first embodiment.
In FIG. 11, the calculation is performed by omitting the lowest (6) M 0 and the highest (9) M 0 . Thus, the average value M 0 of the maximum values is 3.73 × 10 5 .
In FIG. 11, the calculation is performed by omitting 0.9329, which is the shortest (4) T 0 , and 2.198, which is the longest T 0 (9). Thus, the generated occurrence time average value T 0 is 1.047.
図11のエアオペレートバルブ10は、図7のエアオペレートバルブ10とは機種が異なるため、実験を行った。
例えば、図12では、ピストン13のかじりを判断できる。なぜならば、ピストン13がストッパ26に当たり発する動作音が終了するまでの時間のT1が図11と変わらないのに対して、ピストン13がストッパ26に当たり発する動作音であるM1が図7のT1の平均値と比べて短いからである。T1が変わらないのに、M1が短いのは、ピストン13が円滑に動作していないからであり、ピストン13が円滑に動作しない原因としては、ピストン13のかじりの不具合が想定されるからである。
図12におけるエアオペレートバルブ10では、操作ポートエアが排気ポート8に漏れる症状を生じさせるために、Oリング20に傷をつけ、操作ポートエアが排気ポート8に漏れる状態とした。
図12のM1について、上記判定方法により判定をすると、全て判定Cとなるため、判定Cが1つ以上あるため、判定Cとなる。計測したM1の中で最も高い値である(5)、及び最も低い値である(7)は、計測にはばらつきがあることから計算や判定には含めない。
Since the air operated
For example, in FIG. 12, it is possible to determine whether the
In the air operated
When M 1 in FIG. 12 is determined by the above-described determination method, all are determined to be determination C. Therefore, since there is one or more determinations C, determination C is determined. Is the highest value among the M 1 measured (5), and the lowest value (7) is not included in the calculations and determined from that there is a variation in the measurement.
図12のT1について、上記判定方法により判定をすると、判定A及び判定Bとなり、判定Bが1つでもあるため、判定Bとなる。
図12の結果として、エアオペレートバルブ10は、ピストン13が円滑に動作していないため、ピストン13がストッパ26に当たったときに発する動作音も小さいため、動作音が終了するまでの時間であるT1も短い。そのため、図7のT1と比較して、T1が短くなるからである。
When T 1 in FIG. 12 is determined by the above-described determination method, it becomes determination A and determination B, and determination B is determined because there is at least one determination B.
As a result of FIG. 12, in the air operated
(第3実施形態)
第1実施形態及び第2実施形態では、エアオペレートバルブ10の使用初期に測定可能な場合には有効な方法であるが、既設の設備などで初期データがない場合に以下のような、事前工程を行わない第3実施形態の方法をとる。
図15は、エアオペレートバルブ10が既に設備された状態にある場合の総合判定を行なう際のフローチャートを示す。
図15に示すように、第3実施形態において、図14の第1実施形態と異なる点は、既設の設備などで計測した最大値の平均値M0及び発生時間平均値T0の初期データがないことである。第3実施形態においては、実験により求められる最大値の平均値M0及び発生時間平均値T0を、最大値の平均値M0及び発生時間平均値T0として入力する(S40、S41)。
それにより、既設の設備などで初期データがない場合においても、AE測定S10により総合判定S20を行うことができる。
(Third embodiment)
In the first embodiment and the second embodiment, this method is effective when measurement is possible in the initial stage of use of the air operated
FIG. 15 shows a flowchart for performing comprehensive determination when the air operated
As shown in FIG. 15, the third embodiment differs from the first embodiment of FIG. 14 in that the initial data of the maximum average value M 0 and the generation time average value T 0 measured by existing facilities and the like are It is not. In the third embodiment, the maximum average value M 0 and the generation time average value T 0 obtained by experiments are input as the maximum average value M 0 and the generation time average value T 0 (S40, S41).
Thereby, even when there is no initial data in the existing equipment or the like, the comprehensive determination S20 can be performed by the AE measurement S10.
(1)以上詳細に説明したように、本実施例のエアオペレートバルブ10の動作状態を確認するためのエアオペレートバルブ診断方法によれば、エアオペレートバルブ10の動作状態を確認するためのエアオペレートバルブ診断方法であって、エアオペレートバルブ10の初期状態において、エアオペレートバルブ10にAEセンサ2を当接させて、エアオペレートバルブ10の操作ポート7に操作流体を供給したとき、もしくは操作流体を排気したときに、開閉時に発する音を計測し、記録する事前工程と、エアオペレートバルブ10が繰返し動作後に、エアオペレートバルブ10にAEセンサ2を当接させて、エアオペレートバルブ10の操作ポート7に操作流体を供給したときに、もしくは操作流体を排気したときに、開閉時に発する音を計測し、記録する第1工程と、第1工程で計測した値と、事前工程で計測した値とを比較して、エアオペレートバルブ10の動作状態の変化を確認する確認工程と、を有するので、エアオペレートバルブ10の作動不良の前兆を把握することにより、エアオペレートバルブ10の故障による製造装置の停止やラインストップという事態を未然に防止することができる。
(2)(1)に記載するエアオペレートバルブ診断方法であって、エアオペレートバルブは液弁であること、第1工程は、音の変化を比較してエアオペレートバルブ10の動作状態の変化によりエアオペレートバルブ10の故障を予測して交換の要否を判断するので、エアオペレートバルブ10の作動不良の前兆を把握することにより、エアオペレートバルブ10の故障による製造装置の停止・ラインストップという事態を未然に防止することができる。
また、エアオペレートバルブ10の専門家である本出願人等は、定期的なメンテナンスを行うことを実践することができる。
(3)(1)又は(2)に記載するエアオペレートバルブ診断方法において、第1工程で計測、記録した値は、操作ポート7が操作流体を供給もしくは、操作流体を排気した時の弁開閉時に発する音の最大値の平均値であること、確認工程で計測、記録した値を最大値の平均値と比較するので、エアオペレートバルブ10の作動不良の前兆を把握することにより、エアオペレートバルブ10の故障による製造装置の停止やラインストップという事態を未然に防止することができる。
(4)(1)又は(2)に記載するエアオペレートバルブ診断方法において、第1工程で計測、記録した値は、エオペレートバルブ10の音が発生してからエアオペレートバルブ10の音が終了するまでの時間の平均値である発生時間平均値であること、確認工程で計測、記録した値を発生時間平均値と比較するので、エアオペレートバルブ10の作動不良の前兆を把握することにより、エアオペレートバルブ10の故障による製造装置の停止やラインストップという事態を未然に防止することができる。
(1) As explained in detail above, according to the air operated valve diagnosis method for confirming the operating state of the air operated
(2) The air operated valve diagnosis method according to (1), wherein the air operated valve is a liquid valve, and the first step is based on a change in the operating state of the air operated
Moreover, the present applicant who is an expert of the air operated
(3) In the air operated valve diagnosis method described in (1) or (2), the value measured and recorded in the first step is the valve opening / closing value when the
(4) In the air operated valve diagnosis method described in (1) or (2), the value measured and recorded in the first step is the end of the sound of the air operated
(5)エアオペレートバルブ10の動作状態を監視して、エアオペレートバルブ10の動作状態の変化を確認するための診断装置であって、エアオペレートバルブ10にAEセンサ2を当接させて開閉時に発する音を計測する計測手段と、計測手段で計測した計測結果を記録する記録手段と、エアオペレートバルブ10を前記製造装置に設置して計測した記録手段に記録している値と、その後に計測した値とを比較して、エアオペレートバルブ10の動作状態の変化を確認する手段と、を有するので、エアオペレートバルブ10の作動不良の前兆を把握し、エアオペレートバルブ10の故障による製造装置の停止やラインストップという事態を未然に防止することができる。
(6)(5)に記載するエアオペレートバルブ診断装置であって、エアオペレートバルブ診断装置は持ち運びが可能であるため、使いたい時にセンサをエアオペレートバルブに設置すればよいため、従来のようにセンサを常時つけている状態と比べ、電力を消耗することはない。したがって、省エネルギーを実現することができる。
(7)(5)に記載するエアオペレートバルブ診断装置であって、記録手段が、エアオペレートバルブ10の交換の要否を判断した対象のエアオペレートバルブ10を特定でき、特定したエアオペレートバルブ10に関し記録手段に記録している計測結果を外部へ送信する通信手段を備えるので、エアオペレートバルブ10の作動不良の前兆を把握し、エアオペレートバルブ10の故障による製造装置の停止やラインストップという事態を未然に防止することができる。
また、M0、T0の大量の統計値をPC等に移すことで、M0、T0の情報を蓄積し、さらに解析、研究を行い、より精度の高い判定を行うことができる。
(8)(1)乃至(4)に用いられるエアオペレートバルブ診断方法のいずれか1つに用いられるエアオペレートバルブ10において、エアオペレートバルブ10の側面に、AEセンサ2を当接させるための当接部23aが形成されているので、AEセンサ2を常に同じ箇所に当接することができる。そのため、エアオペレートバルブ10に何らかの故障原因があったときにも、音の変化によりエアオペレートバルブ10の故障原因を把握することができる。常に同じ状態で設置することができれば、音を安定して検出することができ、音の変化を容易に把握することができるからである。
また、当接部23aは、内側に切削されており、ピストン13とストッパ26が衝突する部分に近いため、ピストン13とストッパ26が動作したときに発生する音を、認識することができる。そのため、エアオペレートバルブ10に従来用いられていた発振体を設置しなくとも、AEセンサ2により音を認識することができる。
(5) A diagnostic device for monitoring the operating state of the air operated
(6) The air operated valve diagnostic device according to (5), which can be carried, so that the sensor only needs to be installed on the air operated valve when desired. Compared to the state where the sensor is always on, power is not consumed. Therefore, energy saving can be realized.
(7) In the air operated valve diagnosis device described in (5), the recording unit can identify the target air operated
In addition, by transferring a large amount of statistical values of M 0 and T 0 to a PC or the like, information on M 0 and T 0 can be accumulated, further analyzed and researched, and more accurate determination can be made.
(8) In the air operated
Moreover, since the
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、操作流体は、空気に限らず窒素ガスでも可能である。
また、第1実施形態乃至第3実施形態においては、「操作ポートが操作流体を供給もしくは、操作流体を排気した時の弁開閉時に発する音」を具体的に、エアオペレートバルブのピストンがストッパに衝突した時に発生する動作音を用いて説明したが、他に、エアの給排気音、スプリングの伸縮音、Oリングの摩擦音等によっても、エアオペレートバルブ10の診断を行うことができる。
また、 弁閉の際の音についても、弁開の際の音と同様に、AEセンサ2により、計測、記録することにより、エアオペレートバルブ10の診断を行うことができる。
また、第1実施形態乃至第3実施形態においては、AEセンサ2をエアオペレートバルブ10の当接部23aに当接し音を検出しているが、音を測定できるならば、AEセンサ2を当接する箇所はどこでもよい。
また、第1実施形態乃至第3実施形態においては、エアオペレートバルブ10が製造装置に取り付けられた状態においてだけで診断を行っているが、診断後にエアオペレートバルブ10を取外した状態であっても診断を行うことができる。すなわち、診断後にエアオペレートバルブ10を取り外して診断することにより、故障原因の細かな解析を行うことができる。故障原因の細かな解析を行うことで、AEセンサによる診断の精度を上げていくことができる。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications are possible.
For example, the operation fluid is not limited to air but can be nitrogen gas.
Further, in the first to third embodiments, specifically, “a sound generated when the operation port supplies or exhausts the operation fluid when the valve is opened / closed”, the piston of the air operated valve acts as a stopper. The operation sound generated when the vehicle collides has been described, but the air operated
In addition, as with the sound when the valve is closed, the air operated
In the first to third embodiments, the
In the first to third embodiments, the diagnosis is performed only when the air operated
1 制御部
2 AEセンサ
5 電磁弁
6 減圧弁
7 操作ポート
8 排気ポート
10 エアオペレートバルブ
23a 当接部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記エアオペレートバルブの初期状態において、前記エアオペレートバルブにAEセンサを当接させて、前記エアオペレートバルブの操作ポートに操作流体を供給したとき、もしくは操作流体を排気したときに、開閉時に発する音を計測し、記録する事前工程と、
前記エアオペレートバルブが繰返し動作後に、前記エアオペレートバルブにAEセンサを当接させて、前記エアオペレートバルブの操作ポートに操作流体を供給したときに、もしくは操作流体を排気したときに、開閉時に発する音を計測し、記録する第1工程と、
前記第1工程で計測した値と、前記事前工程で計測した値とを比較して、前記エアオペレートバルブの動作状態の変化を確認する確認工程と、
を有することを特徴とするエアオペレートバルブ診断方法。 An air operated valve diagnostic method for confirming an operating state of an air operated valve,
In the initial state of the air operated valve, an AE sensor is brought into contact with the air operated valve, and when operating fluid is supplied to the operating port of the air operated valve, or when the operating fluid is exhausted, a sound generated at the time of opening and closing A pre-process for measuring and recording
Issued when the air operated valve is opened or closed after the air operated valve is repeatedly operated, when an AE sensor is brought into contact with the air operated valve to supply the operating fluid to the operating port of the air operated valve or when the operating fluid is exhausted. A first step of measuring and recording sound;
A confirmation step of comparing the value measured in the first step with the value measured in the preliminary step to confirm a change in the operating state of the air operated valve;
An air operated valve diagnostic method comprising:
前記エアオペレートバルブは液弁であること、
前記第1工程は、音の変化を比較して前記エアオペレートバルブの動作状態の変化により前記エアオペレートバルブの故障を予測して交換の要否を判断すること、
を特徴とするエアオペレートバルブ診断方法。 An air operated valve diagnostic method according to claim 1,
The air operated valve is a liquid valve;
The first step compares the change in sound and predicts a failure of the air operated valve based on a change in the operating state of the air operated valve to determine whether or not replacement is necessary.
An air operated valve diagnostic method characterized by the above.
前記第1工程で計測、記録した値は、操作ポートが操作流体を供給もしくは、操作流体を排気した時の弁開閉時に発する音の最大値の平均値であること、
前記確認工程で計測、記録した値を前記最大値の平均値と比較すること、
を特徴とするエアオペレートバルブ診断方法。 In the air operated valve diagnostic method according to claim 1 or 2,
The value measured and recorded in the first step is an average value of the maximum value of the sound generated when the valve is opened or closed when the operation port supplies the operation fluid or exhausts the operation fluid;
Comparing the value measured and recorded in the confirmation step with the average of the maximum values;
An air operated valve diagnostic method characterized by the above.
前記第1工程で計測、記録した値は、前記エオペレートバルブの音が発生してから前記エアオペレートバルブの音が終了するまでの時間の平均値である発生時間平均値であること、
前記確認工程で計測、記録した値を前記発生時間平均値と比較すること、
を特徴とするエアオペレートバルブ診断方法。 In the air operated valve diagnostic method according to claim 1 or 2,
The value measured and recorded in the first step is an occurrence time average value that is an average value of the time from when the sound of the operated valve is generated until the sound of the air operated valve is ended,
Comparing the value measured and recorded in the confirmation step with the average value of the occurrence time;
An air operated valve diagnostic method characterized by the above.
前記エアオペレートバルブにAEセンサを当接させて、前記エアオペレートバルブが開閉時に発する音を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測した計測結果を記録する記録手段と、
前記エアオペレートバルブを前記製造装置に設置して計測した前記記録手段に記録している値と、その後に計測した値とを比較して、前記エアオペレートバルブの動作状態の変化を確認する手段と、
を有することを特徴とするエアオペレートバルブ診断装置。 A diagnostic device for monitoring an operating state of an air operated valve and confirming a change in the operating state of the air operated valve,
A measuring means for contacting the air operated valve with an AE sensor and measuring a sound generated when the air operated valve is opened and closed;
Recording means for recording measurement results measured by the measuring means;
Means for confirming a change in the operating state of the air operated valve by comparing the value recorded in the recording means measured by installing the air operated valve in the manufacturing apparatus and the value measured thereafter; ,
An air operated valve diagnostic device comprising:
前記エアオペレートバルブ診断装置は持ち運びが可能であること、
を特徴とするエアオペレートバルブ診断装置。 An air operated valve diagnostic device according to claim 5,
The air operated valve diagnostic device is portable;
An air operated valve diagnostic device characterized by
前記記録手段が、前記エアオペレートバルブの交換の要否を判断した対象のエアオペレートバルブを特定でき、前記特定したエアオペレートバルブに関し前記記録手段に記録している計測結果を外部へ送信する通信手段を備えること、
を特徴とするエアオペレートバルブ診断装置。 An air operated valve diagnostic device according to claim 5,
Communication means for specifying the target air operated valve for which the recording means has judged whether or not the air operated valve needs to be replaced, and for transmitting the measurement result recorded in the recording means regarding the specified air operated valve to the outside. Providing
An air operated valve diagnostic device characterized by
前記エアオペレートバルブの側面に、前記AEセンサを当接させるための当接部が形成されていること、
を特徴とするエアオペレートバルブ。 In the air operated valve used in any one of the air operated valve diagnostic methods used in claim 1 to claim 4,
A contact portion for contacting the AE sensor is formed on a side surface of the air operated valve;
Air operated valve characterized by.
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