JP2013159253A - Gate bar breakage detection device of crossing gate and crossing gate that provided with the same - Google Patents

Gate bar breakage detection device of crossing gate and crossing gate that provided with the same Download PDF

Info

Publication number
JP2013159253A
JP2013159253A JP2012023760A JP2012023760A JP2013159253A JP 2013159253 A JP2013159253 A JP 2013159253A JP 2012023760 A JP2012023760 A JP 2012023760A JP 2012023760 A JP2012023760 A JP 2012023760A JP 2013159253 A JP2013159253 A JP 2013159253A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
breakage
time
motor current
motor
unit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2012023760A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5501391B2 (en
Inventor
Keigo Ikeda
圭吾 池田
Ikuo Sakurai
育雄 櫻井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
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 Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2012023760A priority Critical patent/JP5501391B2/en
Publication of JP2013159253A publication Critical patent/JP2013159253A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5501391B2 publication Critical patent/JP5501391B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a gate bar breakage detection device of a crossing gate, capable of detecting breakage of a gate bar in a simple configuration.SOLUTION: A gate bar breakage detection device of a crossing gate includes: a data collection section 3 for collecting time-series data of motor current flowing through a motor M when a gate bar 11 moves up from a substantially horizontal position to a substantially vertical position; a cycle calculation section 4 for calculating a variation cycle of the motor current from the time-series data; a failure determination section 6 for determining breakage of the gate bar 11 when the variation cycle of the motor current is not within the determination allowance range set according to the length of the gate bar 11.

Description

本発明は、踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置、およびそれを備えた踏切しゃ断機に関する。   The present invention relates to a breakage breakage detecting device for a level crossing machine and a level crossing machine provided with the same.

従来、踏切しゃ断機では、主に自動車によるしゃ断かんの折損が度々発生している。これは、例えば、自動車がしゃ断かんの降下完了の直前に踏切を強引に通過しようとしたり、しゃ断かんによって閉じ込められた踏切内から脱出しようとしたりして発生する。このようなしゃ断かんの折損は、踏切への侵入防止の機能が失われて非常に危険であるため、速やかに検知される必要がある。   Conventionally, in a railroad crossing breaker, breakage of the cut off mainly by an automobile has frequently occurred. This occurs, for example, when an automobile attempts to forcibly pass through a railroad crossing just before the completion of the lowering of the shield or to escape from within a railroad crossed by the barrier. Such breakage of the breaker is very dangerous because the function of preventing entry to the level crossing is lost, so it must be detected promptly.

このしゃ断かんの折損を検知するために、しゃ断かんを昇降動作させる電動モータの電流データを用いる技術がある。例えば、特許文献1に記載の装置にあっては、モータ電流の時系列データの線形統計量を算出して、その線形統計量の合計値を求めるとともに、時系列データに基づいて軌道平行測度を演算して非線形統計量を算出し、非線形統計量の平均値を求め、線形統計量の合計値および非線形統計量の平均値をそれぞれ評価関数として、2次元空間にプロットし、プロットされた外側の各点により形成される領域を正常エリアとする。その後、しゃ断機が動作するたびに、しゃ断機が動作したときの電流データを収集して、線形統計量の合計値および非線形統計量の平均値を求め、これらを2次元空間にプロットした点が正常エリアの外部に存在すれば、しゃ断かんの折損と判断する。   In order to detect this breakage of the breaker, there is a technique that uses current data of an electric motor that moves the breaker up and down. For example, in the apparatus described in Patent Document 1, the linear statistic of the time series data of the motor current is calculated, the total value of the linear statistic is obtained, and the trajectory parallel measure is calculated based on the time series data. Calculate the non-linear statistic by calculation, obtain the average value of the non-linear statistic, plot the total value of the linear statistic and the average value of the non-linear statistic as an evaluation function, respectively, in a two-dimensional space, A region formed by each point is defined as a normal area. After that, every time the breaker operates, current data when the breaker operates is collected, the total value of the linear statistics and the average value of the nonlinear statistics are obtained, and the points plotted in the two-dimensional space are If it exists outside the normal area, it is determined that the blockage is broken.

また、従来の踏切しゃ断機においては、特許文献2に記載のように、しゃ断かんを駆動するサーボモータのモータ電流や回転角度情報を用いて、制御部(サーボドライバー)によるサーボモータの速度制御を行うものが提案されている。   Moreover, in the conventional level crossing cutoff machine, as described in Patent Document 2, the speed of the servo motor is controlled by the control unit (servo driver) using the motor current and rotation angle information of the servo motor that drives the cutoff machine. What to do is proposed.

特開2008−290549号公報JP 2008-290549 A 特開2010−228580号公報JP 2010-228580 A

しかしながら、特許文献1の技術では、モータ電流の時系列データを大量に蓄積する必要があるとともに、時系列データの線形統計量や非線形統計量等の演算処理に必要とする処理負荷が高くなる。このため、しゃ断かんの折損検知に係るメモリ容量やプログラム容量が増大するという課題がある。
特に、既設のしゃ断機に、しゃ断かんの折損検知機能を追加する場合には、モータ電流を検出するセンサ等が無い場合や、既存の制御部のメモリ容量やプログラム容量に余裕が無い場合があり、新たに別個の部品を追加する必要が生じる。しかし、踏切しゃ断機の内部に新たに部品を追加できる空間の余裕が無い場合には、内蔵部品を追加することは困難であり、また、内蔵部品の追加は費用コストが増加するという課題がある。
例えば特許文献2の技術のように、サーボモータの電流値を検出してモータの速度制御を行う踏切しゃ断機においては、モータ電流を検出するためのセンサが設けられているので、モータ電流を検出するセンサの追加は不要となる。しかし、サーボモータの速度制御を行う制御部(サーボドライバー)には、メモリ容量やプログラム容量に余裕が少なく、上述したようなしゃ断かんの折損検知機能を追加することは困難である。
However, in the technique of Patent Document 1, it is necessary to accumulate a large amount of time-series data of motor current, and the processing load required for arithmetic processing such as linear statistics and nonlinear statistics of time-series data increases. For this reason, there is a problem that the memory capacity and the program capacity related to the detection of breakage of the cutoff increase.
In particular, when adding a breakage detection function to the existing breaker, there may be no sensor to detect the motor current, or the memory capacity or program capacity of the existing control unit may not be sufficient. This necessitates the addition of new separate parts. However, it is difficult to add a built-in component when there is not enough room to add a new component inside the railroad crossing breaker, and there is a problem that adding a built-in component increases cost. .
For example, as in the technique of Patent Document 2, in a railroad crossing breaker that detects the current value of a servo motor and controls the motor speed, a sensor for detecting the motor current is provided. It is not necessary to add an additional sensor. However, the controller (servo driver) that controls the speed of the servo motor has a small memory capacity and program capacity, and it is difficult to add the breakage detection function for the breaker as described above.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成でしゃ断かんの折損を検知することができる踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置、およびそれを備えた踏切しゃ断機を得るものである。
また、既設のしゃ断機に、新たに部品を追加することなく、しゃ断かんの折損検知機能を追加することができる踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置、およびそれを備えた踏切しゃ断機を得るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a crossing breaker detecting device for a crossing breaker capable of detecting breakage of a breaker with a simple configuration, and a crossing breaker having the same. You will get a chance.
In addition, a breakage breakage detection device for a crossing breaker that can add a breakage detection function for a breaker without adding new parts to an existing breaker, and a crossing breaker equipped with the breakage breaker It is.

本発明に係る踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置は、モータにより駆動する踏切しゃ断機の前記しゃ断かんの折損を検知する、踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置であって、前記しゃ断かんが略水平位置から略垂直位置に上昇動作する際、前記モータに流れるモータ電流の時系列データを収集するデータ収集部と、前記時系列データから前記モータ電流の変動周期を求める周期演算部と、前記モータ電流の変動周期が、前記しゃ断かんの長さに応じて設定された判定許容範囲内にない場合、前記しゃ断かんの折損を判定する異常判定部と、を備えたものである。   A breakage breakage detection device for a level crossing machine according to the present invention is a breakage breakage detection device for a level crossing machine that detects breakage of the breakage of a level crossing machine driven by a motor. A data collection unit that collects time-series data of a motor current flowing through the motor when moving upward from a horizontal position to a substantially vertical position; a cycle calculation unit that obtains a fluctuation cycle of the motor current from the time-series data; and the motor And an abnormality determination unit that determines breakage of the cutoff when the current fluctuation period is not within the allowable determination range set according to the length of the cutoff.

また、前記周期演算部は、前記しゃ断かんの上昇動作が停止している際に、前記時系列データから前記モータ電流の変動周期を求め、前記異常判定部は、前記しゃ断かんの上昇動作が停止している際に、前記しゃ断かんの折損を判定するものである。   The cycle calculating unit obtains a fluctuation period of the motor current from the time series data when the breaking operation is stopped, and the abnormality determination unit stops the lifting operation. In doing so, the breakage of the shield is determined.

また、前記周期演算部は、前記モータ電流が増加から減少に転じた時刻の時間間隔、または、前記モータ電流が減少から増加に転じた時刻の時間間隔を、前記変動周期として求めるものである。   Further, the period calculation unit obtains, as the fluctuation period, a time interval at a time when the motor current has changed from an increase to a decrease or a time interval at a time at which the motor current has changed from a decrease to an increase.

また、前記周期演算部は、前記モータ電流が増加から減少に転じた時刻の時間間隔、または、前記モータ電流が減少から増加に転じた時刻の時間間隔を、複数回の上昇動作における前記時系列データからそれぞれ検出し、該複数の時間間隔の平均値を前記変動周期として求めるものである。   In addition, the period calculation unit may calculate a time interval at a time when the motor current has changed from an increase to a decrease, or a time interval at a time at which the motor current has changed from a decrease to an increase. Each is detected from data, and an average value of the plurality of time intervals is obtained as the fluctuation period.

また、前記周期演算部は、前記モータ電流が増加から減少に転じた時刻の時間間隔、または、前記モータ電流が減少から増加に転じた時刻の時間間隔を、1回の上昇動作における前記時系列データから複数検出し、該複数の時間間隔の最小値を前記変動周期として求めるものである。   In addition, the period calculation unit may calculate a time interval at a time when the motor current has changed from an increase to a decrease or a time interval at a time when the motor current has changed from a decrease to an increase. A plurality of data are detected from the data, and the minimum value of the plurality of time intervals is obtained as the fluctuation period.

また、前記周期演算部は、前記しゃ断かんが略水平位置から略垂直位置に上昇動作するまでの時間のうち、所定の時間区間に属する前記時系列データから前記モータ電流の変動周期を求めるものである。   In addition, the period calculation unit obtains a fluctuation period of the motor current from the time-series data belonging to a predetermined time period among the time until the cutoff operation moves up from a substantially horizontal position to a substantially vertical position. is there.

また、前記異常判定部は、折損していない状態のしゃ断かんを上昇動作させた際の前記モータ電流に基づき設定した前記判定許容範囲が、予め記憶されたものである。   The abnormality determining unit stores in advance the determination allowable range set based on the motor current when the uncut breaker is lifted.

また、前記データ収集部、前記周期演算部、および前記異常判定部は、前記しゃ断かんの上昇速度が一定となるように前記モータに流れるモータ電流を制御するモータ制御器に内蔵されたものである。   Further, the data collection unit, the period calculation unit, and the abnormality determination unit are incorporated in a motor controller that controls a motor current flowing in the motor so that an increase rate of the cutoff is constant. .

また、本発明に係る踏切しゃ断機は、上記踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置を備えたものである。   Further, a railroad crossing breaker according to the present invention is provided with the above-described breakage breakage detecting device for the railroad crossing breaker.

本発明は、しゃ断かんが上昇動作する際のモータ電流の時系列データからモータ電流の変動周期を求め、この変動周期を用いてしゃ断かんの折損を判定するので、簡易な構成でしゃ断かんの折損を検知することができる。
また、モータにより駆動するしゃ断かんの上昇速度が一定となるようにモータを速度制御する踏切しゃ断機に、新たに部品を追加することなく、しゃ断かんの折損検知機能を追加することができる。
According to the present invention, the fluctuation period of the motor current is obtained from the time series data of the motor current when the breaking machine moves up, and the breaking of the breaking machine is determined using this fluctuation period. Can be detected.
In addition, a breakage detection function for a breaker can be added to a railroad crossing machine that controls the speed of the motor so that the ascending speed of the breaker driven by the motor is constant, without adding new parts.

本発明の実施の形態1に係る踏切しゃ断機を示す側面図である。It is a side view which shows the level crossing cutting machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る踏切しゃ断機を示す正面図である。It is a front view which shows the level crossing cutting machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るサーボドライバーを示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the servo driver which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るしゃ断かん折損検知装置を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the breaking breakage detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 長さの異なる3つのしゃ断かんをそれぞれ水平位置から垂直位置まで上昇動作させた時のモータ電流の時系列データの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the time series data of the motor electric current when carrying out the raising operation | movement of the three cutoffs from which length differs from a horizontal position to a vertical position, respectively. 図5に示した各時系列データのピーク時刻とピーク間隔の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the peak time and peak interval of each time series data shown in FIG. 長さの異なる3つのしゃ断かんをそれぞれ複数回上昇動作を繰り返し、それらのモータ電流の時系列データを平均化した一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example which repeated the raising operation | movement of three cutoffs from which length differs, respectively, and averaged the time series data of those motor currents. 図7に示した各時系列データのピーク時刻とピーク間隔の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the peak time and peak interval of each time series data shown in FIG.

実施の形態1.
以下、本発明に係る踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置を、バランスウエイト及びバランス補助機構を有さない踏切しゃ断機に適用した場合を例に説明する。
バランスウエイトも補助機構もない踏切しゃ断機は、バランスウエイトや補助機構を有する踏切しゃ断機に比較してモータの負荷が大きく、しゃ断かんが上昇するときに、モータ電流の変動量が大きくなる傾向があるため、本発明のしゃ断かん折損検知装置を特に好適に適用することができる。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、バランスウエイトや補助機構を有する踏切しゃ断機に適用することも可能である。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the case where the breakage breakage detecting device for a level crossing breaker according to the present invention is applied to a level crossing breaker having no balance weight and balance assist mechanism will be described as an example.
Railroad crossing machines without balance weights and auxiliary mechanisms tend to increase the amount of motor current fluctuation when the load on the motor is higher than the level crossing machine with balance weights and auxiliary mechanisms. Therefore, the breakage breakage detecting device of the present invention can be particularly preferably applied. In addition, this invention is not limited to this, It is also possible to apply to a level crossing cutting machine which has a balance weight and an auxiliary mechanism.

(踏切しゃ断機)
図1は、本発明の実施の形態1に係る踏切しゃ断機を示す側面図である。
図2は、本発明の実施の形態1に係る踏切しゃ断機を示す正面図である。
踏切しゃ断機1は、鉄道の踏切に設置されるものであり、ハウジング本体10側に起倒可能に支持されたしゃ断かん11がモータMの回転により昇降して踏切を通行不能にしゃ断したり、通行可能に開放したりする。
(Railroad crossing breaker)
FIG. 1 is a side view showing a railroad crossing breaker according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing the railroad crossing breaker according to Embodiment 1 of the present invention.
The railroad crossing breaker 1 is installed at a railroad railroad crossing, and the barrier 11 supported by the housing body 10 so as to be able to be tilted up and down is moved up and down by the rotation of the motor M so that the railroad crossing is impossible. Or open to pass.

ハウジング本体10には、しゃ断かん11を取り付けるためのしゃ断かん支持軸12が回転可能に支持されている。このしゃ断かん支持軸12には、しゃ断かん11を保持するためのしゃ断かんホルダーHが固定されている。このしゃ断かんホルダーHにはしゃ断かん11の後端部が挿入されており、この後端部がしゃ断かんホルダーHに固定されている。   On the housing body 10, a shielding support shaft 12 for mounting the shielding can 11 is rotatably supported. A shield holder H for holding the shield 11 is fixed to the shield support shaft 12. The rear end of the shield 11 is inserted into the shield holder H, and the rear end is fixed to the shield holder H.

ハウジング本体10の内側には、モータMおよび該モータMの回転を減速してしゃ断かん支持軸12側へ伝達する減速ユニット20が配設されている。   Inside the housing body 10, a motor M and a speed reduction unit 20 that decelerates the rotation of the motor M and transmits it to the cutoff support shaft 12 side are arranged.

モータMは、小型のサーボモータである。このモータMの出力軸は、減速ユニット20の内部で支持されている。   The motor M is a small servo motor. The output shaft of the motor M is supported inside the deceleration unit 20.

減速ユニット20は、複数の小型の歯車が取り付けられた歯車軸、これを支持する軸受、およびモータMの出力軸を支持するモータ出力軸軸受などで構成されている。モータMと減速ユニット20とは一体に連結されている。   The speed reduction unit 20 includes a gear shaft to which a plurality of small gears are attached, a bearing that supports the gear shaft, a motor output shaft bearing that supports the output shaft of the motor M, and the like. The motor M and the speed reduction unit 20 are integrally connected.

減速ユニット20の減速回転出力軸24には、ハウジング本体10の外部に出ている出力端部に出力端部歯車29が取り付けられている。この出力端部歯車29には、しゃ断かん支持軸12に取り付けられたしゃ断かん支持軸側歯車13が噛み合っている。   An output end gear 29 is attached to the output end of the speed reduction rotation output shaft 24 of the speed reduction unit 20 that is outside the housing body 10. The output end gear 29 meshes with a cutoff support shaft side gear 13 attached to the cutoff support shaft 12.

このしゃ断かん支持軸側歯車13は、扇状の平歯車であり、円弧状部分14に歯が形成されている。しゃ断かん支持軸12の上方の2箇所には、しゃ断かん支持軸側歯車13の回転範囲を規制するためのストッパSが配設されている。しゃ断かん支持軸側歯車13の円弧状部分14の両側の側面部15には、しゃ断かん支持軸側歯車13側がストッパSにぶつかるときに衝撃を減ずるための緩衝部材16が取り付けられている。   The cutoff support shaft side gear 13 is a fan-shaped spur gear, and teeth are formed on the arcuate portion 14. Stoppers S for restricting the rotation range of the cutoff support shaft side gear 13 are disposed at two locations above the cutoff support shaft 12. A buffer member 16 is attached to the side surface portions 15 on both sides of the arcuate portion 14 of the cutoff support shaft side gear 13 to reduce the impact when the cutoff support shaft side gear 13 side hits the stopper S.

モータMの回転が出力端部歯車29からしゃ断かん支持軸側歯車13に伝達されると、しゃ断かん支持軸12がストッパSに規制された回転範囲内で回転して、しゃ断かん11が上昇または下降の動作をする。   When the rotation of the motor M is transmitted from the output end gear 29 to the cut-off support shaft side gear 13, the cut-off support shaft 12 rotates within the rotation range restricted by the stopper S, and the cut-off can 11 is raised or lowered. Move down.

減速ユニット20は、複数の歯車と出力端部歯車29とにより、大きな減速比を得ている。本実施の形態における踏切しゃ断機1は、バランスウエイトおよび補助機構を有さないため、バランスウエイトや補助機構を有する踏切しゃ断機に比較してモータMの負荷が大きくなる。このため、減速比が大きく設定されて実現されている。例えば、本発明の実施の形態に係る踏切しゃ断機1は、約500から約600の減速比であり、従来のものよりもおよそ2から3倍大きい減速比となっている。   The reduction unit 20 obtains a large reduction ratio by the plurality of gears and the output end gear 29. Since the railroad crossing breaker 1 according to the present embodiment does not have a balance weight and an auxiliary mechanism, the load on the motor M is larger than that of a railroad crossing barrier having a balance weight and an auxiliary mechanism. For this reason, the reduction ratio is set to be large. For example, the railroad crossing barrier 1 according to the embodiment of the present invention has a reduction ratio of about 500 to about 600, which is about 2 to 3 times larger than the conventional one.

(サーボドライバー)
次に、しゃ断かん11の昇降速度が一定となるようにモータMを速度制御するサーボドライバーについて説明する。
図3は、本発明の実施の形態1に係るサーボドライバーを示すブロック構成図である。
図3に示すように、速度制御を行うための基本的な構成は、モータMに内蔵もしくは付属の角度センサ101と、該センサからの信号を受けてこれを処理するサーボドライバー100とにより構成される。
(Servo driver)
Next, a servo driver that controls the speed of the motor M so that the ascending / descending speed of the cutting can 11 is constant will be described.
FIG. 3 is a block configuration diagram showing the servo driver according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the basic configuration for performing speed control includes an angle sensor 101 built in or attached to the motor M and a servo driver 100 that receives a signal from the sensor and processes it. The

サーボドライバー100は、モータMに流れるモータ電流を取得する機能と、モータMに流れるモータ電流を調整する機能とを備えている。また、サーボドライバー100は、角度センサ101から受けた信号に基づいてモータMの回転速度を算出し、算出された速度と設定速度とを比較してその差がゼロとなるようにモータ電流を調整する機能を備えている。なお、サーボドライバー100は、本発明における「モータ制御器」に相当する。   The servo driver 100 has a function of acquiring the motor current flowing through the motor M and a function of adjusting the motor current flowing through the motor M. The servo driver 100 calculates the rotational speed of the motor M based on the signal received from the angle sensor 101, compares the calculated speed with the set speed, and adjusts the motor current so that the difference becomes zero. It has a function to do. The servo driver 100 corresponds to the “motor controller” in the present invention.

モータMに内蔵もしくは付属の角度センサ101としては、モータMの回転速度を直接もしくは間接的に得ることのできるものを適宜使用できる。例えばレゾルバは、角度センサ101として良好に用いることができる。   As the angle sensor 101 built in or attached to the motor M, a sensor that can directly or indirectly obtain the rotational speed of the motor M can be used as appropriate. For example, a resolver can be used favorably as the angle sensor 101.

また、本実施の形態におけるサーボドライバー100は、しゃ断かん11の折損を検知するしゃ断かん折損検知装置2が内蔵されている。なお、折損の検知とは、しゃ断かんの完全折損のみならず、いずれかの部位から部分的に奪われる部分折損のほか、折れた部位から先が繋がった状態でぶら下がるぶら下がり折損など状態も含むものである。   The servo driver 100 according to the present embodiment has a built-in breaking / breaking detection device 2 that detects breaking of the breaking can 11. In addition, the detection of breakage includes not only the complete breakage of the breaker but also the state such as the hanging breakage that hangs in a state where the tip is connected from the broken part in addition to the partial breakage partially taken away from any part. .

サーボドライバー100によるモータMのモータ電流制御においては、弾性を有するしゃ断かん11の揺れ(振動)により昇降速度が変化するため、これに伴いモータ電流も変動する。昇降動作時のしゃ断かん11の揺れ(振動)は、しゃ断かん11の長さに依存するため、モータ電流の変動周期もしゃ断かん11の長さに依存することとなる。しゃ断かん11に折損が生じると、しゃ断かん11の長さが変化するため、上記モータ電流の変動周期も、折損の前後で変化する。
本実施の形態におけるしゃ断かん折損検知装置2は、上記のようなモータ電流の変動周期の特徴を捉えて、しゃ断かん11の折損を検知するものである。
このようなしゃ断かん折損検知装置2の詳細を次に説明する。
In the motor current control of the motor M by the servo driver 100, since the ascending / descending speed changes due to the swinging (vibration) of the elastic cutoff rod 11, the motor current also fluctuates accordingly. Since the swinging (vibration) of the cutoff can 11 during the lifting / lowering operation depends on the length of the cutoff can 11, the fluctuation cycle of the motor current also depends on the length of the cutoff can 11. When the breaker 11 is broken, the length of the breaker 11 changes, so that the fluctuation period of the motor current also changes before and after the breakage.
The breaker breakage detecting device 2 according to the present embodiment detects the breakage of the breaker 11 by capturing the characteristics of the fluctuation period of the motor current as described above.
Details of such a breakage breakage detecting device 2 will be described next.

(しゃ断かん折損検知装置)
図4は、本発明の実施の形態1に係るしゃ断かん折損検知装置を示すブロック構成図である。
図4に示すように、しゃ断かん折損検知装置2は、データ収集部3と、周期演算部4と、データベース部5と、異常判定部6とを備えている。また、異常判定部6には、しゃ断かん長設定スイッチ7が接続され、データベース部5には、コネクタ8を介して着脱自在に設定・モニタ部9が接続される。
(Cut-off breakage detector)
FIG. 4 is a block configuration diagram showing the breakage breakage detecting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 4, the breakage breakage detection device 2 includes a data collection unit 3, a cycle calculation unit 4, a database unit 5, and an abnormality determination unit 6. Further, a cutoff length setting switch 7 is connected to the abnormality determination unit 6, and a setting / monitoring unit 9 is detachably connected to the database unit 5 via a connector 8.

データ収集部3は、サーボドライバー100からモータ電流、上昇開始信号及び上昇停止信号の入力を受ける。
データ収集部3は、電流センサ31と、A/D変換器32と、データ記憶部33と、時計34とを有する。
データ収集部3は、上昇開始信号を受けるとモータ電流の計測及び時系列データの収集を開始する。すなわち、データ収集部3は、電流センサ31により検出した電流値をA/D変換器32によりA/D変換するとともに、順次、時計34により刻まれる時刻に対応付けて蓄積することでモータ電流の時系列データを生成し、データ記憶部33に記憶する。
データ収集部3は、上昇停止信号を受けると一つの上昇動作信号に係る時系列データを完結し、この時系列データを周期演算部4に出力する。
The data collection unit 3 receives the motor current, the rise start signal, and the rise stop signal from the servo driver 100.
The data collection unit 3 includes a current sensor 31, an A / D converter 32, a data storage unit 33, and a clock 34.
When receiving the rise start signal, the data collection unit 3 starts measuring the motor current and collecting time series data. That is, the data collection unit 3 performs A / D conversion on the current value detected by the current sensor 31 by the A / D converter 32 and sequentially stores the current value in association with the time engraved by the clock 34, thereby generating a motor current Time series data is generated and stored in the data storage unit 33.
When the data collecting unit 3 receives the rising stop signal, the data collecting unit 3 completes the time series data related to one rising operation signal, and outputs the time series data to the period calculation unit 4.

周期演算部4は、データ収集部3から上記の時系列データの入力を受ける。
周期演算部4は、検出区間決定部41と、ピーク検出部42と、ピーク間隔演算部43とを有する。
周期演算部4は、時系列データの入力を受けると、まず、検出区間決定部41は、しゃ断かん11が略水平位置から略垂直位置に上昇動作するまでの時間のうち、所定の時間区間を決定する。例えば、上昇開始時を0%とし、上昇停止時を100%として、10%〜80%の間の区間を決定する。
次に、ピーク検出部42は、決定された時間区間に属する時系列データから、モータ電流が増加から減少に転じた時刻をピーク時刻として検出する。
ピーク間隔演算部43は、隣り合うピーク時刻の時間間隔をモータ電流の変動周期として算出する。この変動周期の情報は、データベース部5に保存される。
The period calculation unit 4 receives the time-series data input from the data collection unit 3.
The period calculation unit 4 includes a detection section determination unit 41, a peak detection unit 42, and a peak interval calculation unit 43.
When the period calculation unit 4 receives input of time-series data, first, the detection interval determination unit 41 first selects a predetermined time interval from the time until the cutoff lever 11 moves upward from the substantially horizontal position to the approximately vertical position. decide. For example, an interval between 10% and 80% is determined with 0% at the start of ascent and 100% at the ascent stop.
Next, the peak detection unit 42 detects, from the time series data belonging to the determined time interval, the time when the motor current has changed from increasing to decreasing as the peak time.
The peak interval calculation unit 43 calculates a time interval between adjacent peak times as a fluctuation period of the motor current. Information on the fluctuation period is stored in the database unit 5.

設定・モニタ部9は、オペレータからの操作信号を入力する入力装置及び表示モニタから構成される。すなわち、設定・モニタ部9は設定手段及び表示手段を構成する。しゃ断かん折損検知装置2は、設定・モニタ部9から判定許容範囲の設定入力、設定変更入力を受け、これをデータベース部5に保存する。データベース部5は、異常判定部6に判定許容範囲の情報を出力する。
データベース部5に保存される判定許容範囲は、例えば、折損していない状態のしゃ断かん11を上昇動作させた際のモータ電流に基づき求めた変動周期に所定の許容率を加味して、予め求めた値を設定する。また、この判定許容範囲は、しゃ断かん11の長さ毎に複数設定するようにしても良い。
The setting / monitoring unit 9 includes an input device for inputting an operation signal from an operator and a display monitor. That is, the setting / monitoring unit 9 constitutes setting means and display means. The breakage breakage detecting device 2 receives a setting allowable range setting input and a setting change input from the setting / monitoring unit 9 and stores them in the database unit 5. The database unit 5 outputs information on the allowable determination range to the abnormality determination unit 6.
The determination allowable range stored in the database unit 5 is obtained in advance, for example, by adding a predetermined allowable rate to the fluctuation period obtained based on the motor current when the uncut breaker 11 is lifted. Set the value. In addition, a plurality of determination allowable ranges may be set for each length of the shield 11.

しゃ断かん長設定スイッチ7は、オペレータの操作に従ってしゃ断かん長の設定を異常判定部6に入力する。オペレータは、しゃ断かん長設定スイッチ7を操作して、踏切しゃ断機1に装備されるしゃ断かんの長さを設定入力する。なお、しゃ断かん長設定スイッチ7の機能を、上記の設定・モニタ部9に実現してもよい。なお、データベース部5に保存する判定許容範囲を複数設定しない場合には、しゃ断かん長設定スイッチ7を省略してもよい。   The cutoff length setting switch 7 inputs the cutoff length setting to the abnormality determination unit 6 in accordance with the operation of the operator. The operator operates the cutoff length setting switch 7 to set and input the cutoff length installed in the railroad crossing cutting machine 1. The function of the cutoff length setting switch 7 may be realized in the setting / monitoring unit 9 described above. If a plurality of determination allowable ranges to be stored in the database unit 5 are not set, the cutoff length setting switch 7 may be omitted.

異常判定部6は、判定部61と、許容範囲記憶部62とを有する。
異常判定部6は、しゃ断かん長設定スイッチ7から入力された設定に従ってしゃ断かんの長さを特定してデータベース部5からその長さに応じた判定許容範囲を読出し、許容範囲記憶部62に記憶する。
必要な設定が完了した後、異常判定部6の判定機能が有効とされる。
The abnormality determination unit 6 includes a determination unit 61 and an allowable range storage unit 62.
The abnormality determination unit 6 specifies the length of the cutoff according to the setting input from the cutoff length setting switch 7, reads the determination allowable range according to the length from the database unit 5, and stores it in the allowable range storage unit 62. To do.
After the necessary setting is completed, the determination function of the abnormality determination unit 6 is validated.

判定機能が有効とされた異常判定部6においては、しゃ断かんの上昇動作が完了する度に、判定部61が許容範囲記憶部62から判定許容範囲を読出し、モータ電流の変動周期が判定許容範囲から逸脱するか否かによりしゃ断かんの折損を判定する。すなわち、判定部61はモータ電流の変動周期が判定許容範囲内の値なら正常と判断し、モータ電流の変動周期が判定許容範囲外の値なら折損と判断し、判定信号を外部出力する。   In the abnormality determination unit 6 in which the determination function is enabled, the determination unit 61 reads out the determination allowable range from the allowable range storage unit 62 every time the lifting operation of the cutoff is completed, and the motor current fluctuation period is within the determination allowable range. The breakage of the blockage is judged by whether or not it deviates from. That is, the determination unit 61 determines that the motor current fluctuation period is a value within the determination allowable range, and determines that the motor current fluctuation period is a value outside the determination allowable range, determines that the motor current is broken, and outputs a determination signal to the outside.

(動作)
次に、しゃ断かん折損検知装置2によるしゃ断かんの折損検知動作を説明する。
(Operation)
Next, the breaking detection operation of the breaking by the breaking / breaking detection device 2 will be described.

上述したように、本実施の形態におけるしゃ断かん折損検知装置2は、サーボドライバー100に内蔵されている。しかし、サーボドライバー100は、本来、モータMの制御するためのものであるため、モータMの速度制御を実施中にしゃ断かん折損検知を行うまでの余力はない。
そこで、しゃ断かん11の上昇制御中は、データ収集部3にてモータ電流を収集し、しゃ断かん11の上昇動作完了から次の降下までの空き時間、即ち、しゃ断かん11の昇降動作が停止している間に、周期演算部4によりモータ電流の変動周期を求め、異常判定部6により、しゃ断かん11の折損検知を行うようにする。
このような動作により、サーボドライバーのメモリ容量やプログラム容量を増大させる必要が無く、また、しゃ断かん11の上昇制御時の演算負荷が増大することもないので、既設のしゃ断機にしゃ断かんの折損検知機能を追加することが可能となる。
As described above, the breakage breakage detecting device 2 in the present embodiment is built in the servo driver 100. However, since the servo driver 100 is originally for controlling the motor M, there is no remaining power to detect the breaking breakage during the speed control of the motor M.
Therefore, during the raising control of the cutting can 11, the motor current is collected by the data collecting unit 3, and the idle time from the completion of the raising operation of the cutting can 11 to the next descent, that is, the raising / lowering operation of the cutting can 11 stops. In the meantime, the fluctuation period of the motor current is obtained by the period calculation unit 4, and the breakage of the breaker 11 is detected by the abnormality determination unit 6.
By such an operation, it is not necessary to increase the memory capacity and program capacity of the servo driver, and the calculation load during the lifting control of the cutting cutter 11 does not increase. It becomes possible to add a detection function.

図5は、長さの異なる3つのしゃ断かんをそれぞれ水平位置から垂直位置まで上昇動作させた時のモータ電流の時系列データの一例を示すグラフである。
図5に示すように、しゃ断かんを水平位置から垂直位置まで上昇動作させた時のモータ電流は、周期的に増減変動しながらも全体的には漸次減少していく傾向を示す。3つのうち時系列データI1が最も長いしゃ断かん11のデータ(長さ8m)、時系列データI2が中間の長さ(長さ6m)、時系列データI3が最も短いしゃ断かん11のデータ(長さ4m)である。
データ収集部3は、図5に示すような時系列データを収集し周期演算部4に出力する。
FIG. 5 is a graph showing an example of time-series data of motor current when three cutoffs having different lengths are moved up from the horizontal position to the vertical position.
As shown in FIG. 5, the motor current when the cutoff mechanism is raised from the horizontal position to the vertical position shows a tendency to gradually decrease as a whole while periodically increasing and decreasing. Of the three, the time-series data I1 has the longest cutoff data 11 (length 8m), the time-series data I2 has an intermediate length (length 6m), and the time-series data I3 has the shortest data 11 4 m).
The data collection unit 3 collects time series data as shown in FIG. 5 and outputs it to the period calculation unit 4.

周期演算部4の検出区間決定部41は、しゃ断かん11が略水平位置から略垂直位置に上昇動作するまでの時間のうち、例えば、上昇開始時を0%とし、上昇停止時を100%として、10%〜80%の間の区間を決定する。しゃ断かん水平時から垂直時へ上昇するときに、モータ電流が変動しながら漸次減少していく傾向を示す踏切しゃ断機の場合においては、モータMの起動電流が生じる上昇初期と、モータ電流の変動が少なくなる上昇終期を除くデータを用いることで、良好にしゃ断かん折損検知が可能である。   The detection interval determination unit 41 of the cycle calculation unit 4 sets, for example, 0% at the start of the rise and 100% at the rise stop in the time until the cutoff 11 moves up from the substantially horizontal position to the substantially vertical position. An interval between 10% and 80% is determined. In the case of a level crossing cutting machine that shows a tendency that the motor current gradually decreases while rising from the horizontal time to the vertical time, the initial rise when the starting current of the motor M occurs and the fluctuation of the motor current By using the data excluding the end of the rise when there is less loss, it is possible to detect the breaking breakage well.

次に、ピーク検出部42は、決定された時間区間に属する時系列データから、モータ電流が増加から減少に転じた時刻をピーク時刻として検出する。
このピーク時刻の検出は、A/D変換器32により離散的なデジタル値に変換された各データを順次比較して、一定の期間減少傾向が継続したとき、減少開始時の時刻をピーク時刻として検出する。このような検出アルゴリズムを一例を説明する。
Next, the peak detection unit 42 detects, from the time series data belonging to the determined time interval, the time when the motor current has changed from increasing to decreasing as the peak time.
This peak time is detected by sequentially comparing the data converted into discrete digital values by the A / D converter 32, and when the decreasing tendency continues for a certain period, the time at the start of the reduction is used as the peak time. To detect. An example of such a detection algorithm will be described.

(1)カウント値を初期化する。
(2)今回対象データと前回データとの差分値を求める。
(3)差分値が正であれば(2)へ戻る。
(4)差分値が負であれば、今回対象データの時刻Aを記憶する。
(5)差分値の負が連続3回以上であれば、(4)の時刻Aを、ピーク時刻として検出する。
(6)差分値がゼロであれば、今回対象データの時刻Zsを記憶し(2)へ戻る。
(7)上記(2)〜(6)を繰り返し、差分値がゼロから負に変化したときの対象データの時刻Ztを記憶する。
(8)上記(7)の後、差分値の負が連続3回以上であれば、時刻Ztと時刻Zsとの中間時刻を、ピーク時刻として検出する。
(9)検出区間決定部41により決定された時間区間が終了するまで、上記(1)〜(8)を繰り返す。
(1) The count value is initialized.
(2) A difference value between the current target data and the previous data is obtained.
(3) If the difference value is positive, return to (2).
(4) If the difference value is negative, the time A of the current target data is stored.
(5) If the difference value is negative three or more times continuously, the time A in (4) is detected as the peak time.
(6) If the difference value is zero, the time Zs of the current target data is stored and the process returns to (2).
(7) The above (2) to (6) are repeated, and the time Zt of the target data when the difference value changes from zero to negative is stored.
(8) After the above (7), if the difference value is negative three times or more continuously, an intermediate time between the time Zt and the time Zs is detected as a peak time.
(9) The above steps (1) to (8) are repeated until the time interval determined by the detection interval determination unit 41 ends.

図6は、図5に示した各時系列データのピーク時刻とピーク間隔の一例を示す図である。なお、図6に示す数値の単位は、上昇開始時を0%とし上昇停止時を100%として、上昇時間に対するピーク時刻の割合(%)で示している。
図6の例のように、しゃ断かん長が長いほどピーク間隔は長くなり、短いほど間隔は短くなる。これは弾性体のしゃ断かん11が振動する場合の周期傾向が現れている。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the peak time and peak interval of each time series data shown in FIG. The unit of the numerical values shown in FIG. 6 is expressed as a ratio (%) of the peak time to the rising time, with 0% at the start of rising and 100% at the rising stop.
As in the example of FIG. 6, the longer the cutoff length, the longer the peak interval, and the shorter, the shorter the interval. This shows a periodic tendency when the elastic body cutout 11 vibrates.

ピーク間隔演算部43は、ピーク検出部42により検出されたピーク時刻から、隣り合うピーク時刻の差分を算出し、その時間間隔をモータ電流の変動周期として求める。この変動周期の情報は、データベース部5に保存される。なお、1回の上昇動作における時系列データにおいて、ピーク時刻が3つ以上存在し、複数の時間間隔を算出した場合、この時間間隔のうちの最小値を変動周期としても良い。または、複数の時間間隔の平均値を変動周期としても良い。   The peak interval calculation unit 43 calculates a difference between adjacent peak times from the peak time detected by the peak detection unit 42, and obtains the time interval as a fluctuation period of the motor current. Information on the fluctuation period is stored in the database unit 5. In the time series data in one ascending operation, when there are three or more peak times and a plurality of time intervals are calculated, the minimum value of the time intervals may be set as the fluctuation cycle. Or it is good also considering the average value of several time intervals as a fluctuation period.

なお、上記の説明では、モータ電流が増加から減少に転じた時刻をピーク時刻として求めたが、本発明はこれに限るものではなく、モータ電流が減少から増加に転じた時刻をピーク時刻として求め、この時間間隔を変動周期としても良い。
また、上記の説明では、隣接するピーク時刻の時間間隔を算出したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば2周期分の時間間隔を算出するなど、所定個数のピーク時刻の時間間隔を算出して、これを変動周期としても良い。
In the above description, the time at which the motor current has changed from increase to decrease is obtained as the peak time. However, the present invention is not limited to this, and the time at which the motor current has changed from decrease to increase is obtained as the peak time. This time interval may be set as the fluctuation cycle.
In the above description, the time interval between adjacent peak times is calculated. However, the present invention is not limited to this. For example, a time interval of a predetermined number of peak times is calculated such as calculating a time interval for two cycles. It is also possible to calculate and use this as the fluctuation cycle.

(効果)
以上のように本実施の形態においては、しゃ断かん11が上昇動作する際のモータ電流の時系列データからモータ電流の変動周期を求め、この変動周期を用いてしゃ断かん11の折損を判定するので、簡易な構成でしゃ断かんの折損を検知することができる。
(effect)
As described above, in the present embodiment, the fluctuation cycle of the motor current is obtained from the time series data of the motor current when the cutoff cannula 11 moves up, and the breakage of the cutoff cannula 11 is determined using this fluctuation cycle. It is possible to detect breakage of the cutoff with a simple configuration.

また、モータMにより駆動するしゃ断かん11の上昇速度が一定となるようにモータMを速度制御する踏切しゃ断機1に、新たに部品を追加することなく、しゃ断かん11の折損検知機能を追加することができる。
即ち、サーボドライバー100は、モータMの速度制御のためにモータ電流を監視しているので、折損検知機能を追加する場合であっても、モータ電流を計測するセンサや配線が不要となる。
Further, a breakage detection function of the cutting can 11 is added to the level crossing cutting machine 1 that controls the speed of the motor M so that the ascending speed of the cutting can 11 driven by the motor M is constant. be able to.
That is, since the servo driver 100 monitors the motor current for speed control of the motor M, a sensor and wiring for measuring the motor current are not required even when a breakage detection function is added.

また、サーボドライバー100は、モータMの制御中にはモータ電流を計測しているので、サーボドライバー100内のメモリをモータ電流を計測した順に記憶するプログラムを追加してデータ記憶部33として機能させることで、モータ電流の時系列データが収集できる。   Since the servo driver 100 measures the motor current during the control of the motor M, a program for storing the memory in the servo driver 100 in the order in which the motor current is measured is added to function as the data storage unit 33. Thus, time series data of the motor current can be collected.

また、しゃ断かん11の昇降動作が停止している際に、周期演算部4によりモータ電流の変動周期を求め、異常判定部6により、しゃ断かん11の折損検知を行うので、サーボドライバー100にしゃ断かん折損検知装置2の機能を追加しても、サーボドライバー100によるモータ制御に支障をきたすことがない。   When the lifting / lowering operation of the cutting cannula 11 is stopped, the cycle calculation unit 4 obtains the fluctuation period of the motor current, and the abnormality determination unit 6 detects the breakage of the cutting cannula 11, so that the servo driver 100 is cut off. Even if the function of the breakage detecting device 2 is added, the motor control by the servo driver 100 is not hindered.

また、周期演算部4によるピーク時刻の検出は、簡単な四則演算と論理演算を用いて求められ、変動周期はピーク時刻の引き算で済むので、演算処理の負荷が低く、プログラム量(占有するプログラム領域)を小さくすることができる。   Moreover, the peak time detection by the period calculation unit 4 is obtained using simple four arithmetic operations and logical operations, and the fluctuation period can be subtracted from the peak time, so that the calculation processing load is low and the program amount (occupied program) Area) can be reduced.

実施の形態2.
本実施の形態においては、複数回の上昇動作における時系列データから時間間隔をそれぞれ検出し、この複数の時間間隔の平均値を変動周期として求める形態について説明する。
なお、本実施の形態における踏切しゃ断機1およびしゃ断かん折損検知装置2の構成は、上記実施の形態1と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, a mode will be described in which time intervals are detected from time-series data in a plurality of ascending operations, and an average value of the plurality of time intervals is obtained as a fluctuation period.
Note that the configurations of the railroad crossing breaker 1 and the breakage breakage detecting device 2 in the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.

本実施の形態におけるピーク間隔演算部43は、ピーク時刻の時間間隔を算出すると、当該時間間隔の情報を当該時系列データの識別情報と共に、データベース部5に保存する。
そして、しゃ断かん11の上昇動作が予め設定された所定回数行われると、ピーク間隔演算部43は、データベース部5に保存した各回の時間間隔を取得し、こららの平均値を変動周期として求める。この変動周期の情報は、データベース部5に保存される。
異常判定部6は、ピーク間隔演算部43が時間間隔の平均値を変動周期として求めると、この変動周期が判定許容範囲から逸脱するか否かによりしゃ断かんの折損を判定する。
When calculating the time interval of the peak time, the peak interval calculation unit 43 in the present embodiment stores the information on the time interval in the database unit 5 together with the identification information of the time series data.
Then, when the lifting operation of the cutoff plate 11 is performed a predetermined number of times set in advance, the peak interval calculation unit 43 obtains the time interval of each time stored in the database unit 5 and obtains these average values as the fluctuation cycle. . Information on the fluctuation period is stored in the database unit 5.
When the peak interval calculation unit 43 obtains the average value of the time intervals as the variation period, the abnormality determination unit 6 determines the breakage of the cutoff depending on whether the variation period deviates from the allowable determination range.

図7は、長さの異なる3つのしゃ断かんをそれぞれ取り換えて複数回上昇動作を繰り返し、それらのモータ電流の時系列データを平均化した一例を示すグラフである。
図7においては、上記実施の形態1(図5)に示したしゃ断かん11と同一条件で、5回上昇動作を繰り返し、それらのモータ電流値を平均化した場合を示している。図7に示す例では、振動周期が安定しているので、実施の形態1(図5)の例とは大きな違いは見当たらない。
FIG. 7 is a graph showing an example in which three blockers having different lengths are respectively replaced and the ascending operation is repeated a plurality of times, and the time series data of those motor currents are averaged.
FIG. 7 shows a case where the ascending operation is repeated five times under the same condition as that of the cutoff can 11 shown in the first embodiment (FIG. 5) and the motor current values are averaged. In the example shown in FIG. 7, since the vibration period is stable, there is no significant difference from the example of the first embodiment (FIG. 5).

図8は、図7に示した各時系列データのピーク時刻とピーク間隔の一例を示す図である。なお、図8に示す数値の単位は、上昇開始時を0%とし上昇停止時を100%として、上昇時間に対するピーク時刻の割合(%)で示している。
図8の例のように、しゃ断かん長が長いほどピーク間隔は長くなり、短いほど間隔は短くなる。これは弾性体のしゃ断かん11が振動する場合の周期傾向が現れている。そのピーク間隔の範囲は、上記図6と略同じ範囲になっている。これは比較的変動幅が少なく、ほぼ同様の周期でモータ電流が増減を繰り返すことを示している。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the peak time and peak interval of each time series data shown in FIG. The unit of the numerical value shown in FIG. 8 is expressed as a ratio (%) of the peak time to the rising time, where 0% is the start time of rising and 100% is the stopping time.
As in the example of FIG. 8, the longer the cutoff length, the longer the peak interval, and the shorter, the shorter the interval. This shows a periodic tendency when the elastic body cutout 11 vibrates. The range of the peak interval is substantially the same as that in FIG. This indicates that the fluctuation range is relatively small, and the motor current repeatedly increases and decreases in substantially the same cycle.

(効果)
このように本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
また、本実施の形態では、複数回の上昇動作における時系列データから時間間隔をそれぞれ検出し、この複数の時間間隔の平均値を変動周期として求めるので、例えば、しゃ断かん11に対する風の影響や一時的な外的負荷などにより、一時的にモータ電流の増減周期が変化した場合であっても、折損の誤検知を低減することができる。
(effect)
As described above, also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
In the present embodiment, the time intervals are detected from the time series data in a plurality of ascending operations, and the average value of the plurality of time intervals is obtained as the fluctuation period. Even when the increase / decrease period of the motor current temporarily changes due to a temporary external load or the like, false detection of breakage can be reduced.

実施の形態3.
本実施の形態では、しゃ断かん折損検知装置2の運用時の設定動作について説明する。
なお、本実施の形態における踏切しゃ断機1およびしゃ断かん折損検知装置2の構成は、上記実施の形態1と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, a setting operation at the time of operation of the breaking breakage detecting device 2 will be described.
Note that the configurations of the railroad crossing breaker 1 and the breakage breakage detecting device 2 in the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.

まず、しゃ断かん折損検知装置2の初期設定から使用開始までの一連の流れに沿って説明する。   First, a description will be given along a series of flow from the initial setting to the start of use of the breaking breakage detection device 2.

しゃ断かん折損検知装置2の製造時に初期設定を行う。
まず、しゃ断かん折損検知装置2の本体部に設定・モニタ部9を接続する。
次に、しゃ断かん11を複数回上昇動作させて得た時系列データに前記した手順に従ってモータ電流の変動周期を求め、それを元に判定許容範囲を設定する。さらに長さの異なるしゃ断かん11の場合についても同様に判定許容範囲を設定し、これらを標準的な判定許容範囲としてデータベース部5に記憶させておく。
すなわち、データベース部5は、折損していない正常なしゃ断かんの使用状態で、踏切しゃ断機1をしゃ断かん11の長さ毎に上昇動作させたときのモータの電流に基づき、設定した判定許容範囲を記憶する。
Initial setting is performed at the time of manufacturing the breakage breakage detecting device 2.
First, the setting / monitoring unit 9 is connected to the main body of the breaking breakage detecting device 2.
Next, the fluctuation period of the motor current is obtained from the time-series data obtained by moving the shut-off can 11 a plurality of times according to the above-described procedure, and the determination allowable range is set based on the obtained fluctuation period. Further, for the case of the shield 11 having a different length, a determination allowable range is similarly set, and these are stored in the database unit 5 as a standard determination allowable range.
That is, the database unit 5 sets the determination allowable range set based on the motor current when the level crossing cutting machine 1 is lifted for each length of the cutting bar 11 in the normal usage state without breaking. Remember.

次に、踏切しゃ断機設置現場における本しゃ断かん折損検知装置2の使用前の設定や確認につき説明する。
まず、しゃ断かん折損検知装置2の本体部に設定のモニタ部9を接続する。
オペレータが設定・モニタ部9(又はしゃ断かん長設定スイッチ7)を操作してしゃ断かん長を選択する。
オペレータは、設定されている判定許容範囲を確認し、判定許容範囲に変更があれば設定・モニタ部9を操作して判定許容範囲を変更入力した後、設定を終了する。
なお、このとき、選択されたしゃ断かん11の時系列データをモニタ部9にグラフ表示するようにしても良い。
Next, a description will be given of the setting and confirmation before use of the breaking / breaking breakage detection apparatus 2 at the level crossing breaker installation site.
First, the set monitor unit 9 is connected to the main body of the breaking breakage detecting device 2.
The operator operates the setting / monitor unit 9 (or the cutting length setting switch 7) to select the cutting length.
The operator confirms the set allowable determination range, and if there is a change in the allowable determination range, the operator operates the setting / monitor unit 9 to change and input the allowable determination range, and then ends the setting.
At this time, the time-series data of the selected shield 11 may be displayed in a graph on the monitor unit 9.

判定許容範囲が設定されていれば、異常判定部6は有効に働き、本しゃ断かん折損検知装置2の使用が開始される。但し、まずはテスト使用として、以下のように判定動作をモニタリングして確認し、必要に応じて判定許容範囲を調整しても良い。
それには、まず、しゃ断かん折損検知装置2の本体部に設定・モニタ部9を接続する。
オペレータが設定・モニタ部9を操作して、選択されたしゃ断かんの時系列データ及び設定された判定許容範囲が設定・モニタ部9に表示させる。
しゃ断かん11の動作に伴ってモータ電流値の時系列データが設定・モニタ部9にグラフ表示される。そして、モータ電流の変動周期が判定許容範囲内ならば「正常」が、判定許容範囲外ならば「しゃ断かん折損」が設定・モニタ部9に表示出力される。
判定があるたびに、データベース部5は、判定結果と、判定の対象となったしゃ断かんの上昇動作時の時系列データを、しゃ断かんが上昇動作した時刻と関連付けて記憶蓄積する。
If the determination allowable range is set, the abnormality determination unit 6 works effectively, and the use of the breakage breakage detecting device 2 is started. However, first, as a test use, the determination operation may be monitored and confirmed as follows, and the determination allowable range may be adjusted as necessary.
To do so, first, the setting / monitoring unit 9 is connected to the main body of the breaking / breaking detection device 2.
The operator operates the setting / monitoring unit 9 to display the selected cutoff time-series data and the set determination allowable range on the setting / monitoring unit 9.
The time series data of the motor current value is displayed in a graph on the setting / monitoring unit 9 in accordance with the operation of the cutoff device 11. Then, “normal” is displayed on the setting / monitoring unit 9 if the fluctuation period of the motor current is within the determination allowable range, and “breaking breakage” is displayed on the setting / monitoring unit 9 if it is outside the determination allowable range.
Each time the determination is made, the database unit 5 stores and accumulates the determination result and time-series data at the time of the ascending operation of the cutting device as a determination target, in association with the time when the cutting operation is performed.

オペレータは、以上のように判定動作をモニタリングして、判定許容範囲を調整すべきときは、設定・モニタ部9を操作して判定許容範囲を変更入力する。
すべての確認、設定が完了すれば、しゃ断かん折損検知装置2の本体部から設定・モニタ部9を切り離す。これにより、しゃ断かん折損検知装置2が検知機能を発揮できる状態となったので踏切しゃ断機1を動作させて使用すればしゃ断かん折損検知が可能となる。
更に使用中にしゃ断かん折損検知装置2が正常と判断したデータを収集し、モータ電流の変動周期を計算した結果をデータベース部5に記憶しておき、設定・モニタ部9を接続して判定許容範囲の再設定を行う際に追加データとして参照できるようにしておくと判定精度を向上させることができる。
The operator monitors the determination operation as described above, and when the determination allowable range is to be adjusted, the operator operates the setting / monitor unit 9 to change and input the determination allowable range.
When all the confirmations and settings are completed, the setting / monitoring unit 9 is disconnected from the main body of the cutting / breaking breakage detecting device 2. As a result, the breakage breakage detecting device 2 is in a state in which the detection function can be exerted. Therefore, if the crossing breaker 1 is operated and used, the breakage breakage can be detected.
Furthermore, the data that the breakage breakage detecting device 2 determines to be normal during use is collected, the result of calculating the fluctuation period of the motor current is stored in the database unit 5, and the setting / monitor unit 9 is connected to allow determination. If it is possible to refer to the additional data when the range is reset, the determination accuracy can be improved.

設定・モニタ部9を常時接続して使用する場合には設定表示と使用表示の画面切替スイッチを設け、設定表示の画面では判定許容範囲の調整操作の案内表示を行い、使用表示の画面では判定動作、判定結果を表示するようにしても良い。また、判定結果としては正常、不明、折損の他、部分折損を表示できるようにしても良い。   When the setting / monitor unit 9 is always connected and used, a screen changeover switch for setting display and use display is provided, guidance display for adjustment operation of the allowable judgment range is displayed on the setting display screen, and judgment is performed on the use display screen. The operation and determination result may be displayed. Further, as a determination result, in addition to normal, unknown, and broken, a partial break may be displayed.

1 踏切しゃ断機、2 しゃ断かん折損検知装置、3 データ収集部、4 周期演算部、5 データベース部、6 異常判定部、7 しゃ断かん長設定スイッチ、8 コネクタ、9 設定・モニタ部、10 ハウジング本体、11 しゃ断かん、12 支持軸、13 支持軸側歯車、14 円弧状部分、15 側面部、16 緩衝部材、20 減速ユニット、24 減速回転出力軸、29 出力端部歯車、31 電流センサ、32 A/D変換器、33 データ記憶部、34 時計、41 検出区間決定部、42 ピーク検出部、43 ピーク間隔演算部、61 判定部、62 許容範囲記憶部、100 サーボドライバー、101 角度センサ、H ホルダー、M モータ、S ストッパ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Railroad crossing breaker, 2 Breaking breakage detection device, 3 Data collection part, 4 Period calculation part, 5 Database part, 6 Abnormality judgment part, 7 Cutting length setting switch, 8 Connector, 9 Setting / monitor part, 10 Housing body , 11 Cutting shaft, 12 Support shaft, 13 Support shaft side gear, 14 Arc-shaped portion, 15 Side surface portion, 16 Buffer member, 20 Reduction unit, 24 Reduction rotation output shaft, 29 Output end gear, 31 Current sensor, 32 A / D converter, 33 data storage unit, 34 clock, 41 detection interval determination unit, 42 peak detection unit, 43 peak interval calculation unit, 61 determination unit, 62 tolerance storage unit, 100 servo driver, 101 angle sensor, H holder , M motor, S stopper.

Claims (9)

モータにより駆動する踏切しゃ断機のしゃ断かんの折損を検知する、踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置であって、
前記しゃ断かんが略水平位置から略垂直位置に上昇動作する際、前記モータに流れるモータ電流の時系列データを収集するデータ収集部と、
前記時系列データから前記モータ電流の変動周期を求める周期演算部と、
前記モータ電流の変動周期が、前記しゃ断かんの長さに応じて設定された判定許容範囲内にない場合、前記しゃ断かんの折損を判定する異常判定部と、
を備えたことを特徴とする踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置。
A breakage breakage detection device for a level crossing machine that detects breakage of a level crossing machine driven by a motor,
A data collecting unit that collects time-series data of a motor current flowing through the motor when the cutoff lift moves from a substantially horizontal position to a substantially vertical position;
A period calculation unit for obtaining a fluctuation period of the motor current from the time series data;
When the fluctuation period of the motor current is not within the determination allowable range set according to the length of the cutoff, an abnormality determination unit that determines breakage of the cutoff;
A breakage breakage detecting device for a level crossing breaker.
前記周期演算部は、
前記しゃ断かんの上昇動作が停止している際に、前記時系列データから前記モータ電流の変動周期を求め、
前記異常判定部は、
前記しゃ断かんの上昇動作が停止している際に、前記しゃ断かんの折損を判定する
ことを特徴とする請求項1記載の踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置。
The period calculator is
When the lifting operation of the cutoff is stopped, the fluctuation period of the motor current is obtained from the time series data,
The abnormality determination unit
The breakage breakage detection device for a level crossing breaker according to claim 1, wherein the breakage of the breakage breaker is determined when the lifting operation of the breaker is stopped.
前記周期演算部は、
前記モータ電流が増加から減少に転じた時刻の時間間隔、または、前記モータ電流が減少から増加に転じた時刻の時間間隔を、前記変動周期として求める
ことを特徴とする請求項1または2記載の踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置。
The period calculator is
The time interval of the time when the motor current has changed from increase to decrease, or the time interval of the time when the motor current has changed from increase to decrease, is obtained as the fluctuation period. A breakage detection device for a level crossing breaker.
前記周期演算部は、
前記モータ電流が増加から減少に転じた時刻の時間間隔、または、前記モータ電流が減少から増加に転じた時刻の時間間隔を、複数回の上昇動作における前記時系列データからそれぞれ検出し、該複数の時間間隔の平均値を前記変動周期として求める
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置。
The period calculator is
Detecting the time interval at which the motor current has changed from increasing to decreasing or the time interval at which the motor current has changed from increasing to decreasing from the time-series data in a plurality of ascending operations, The breakage breakage detecting device for a level crossing breaker according to any one of claims 1 to 3, wherein an average value of the time intervals is calculated as the fluctuation period.
前記周期演算部は、
前記モータ電流が増加から減少に転じた時刻の時間間隔、または、前記モータ電流が減少から増加に転じた時刻の時間間隔を、1回の上昇動作における前記時系列データから複数検出し、該複数の時間間隔の最小値を前記変動周期として求める
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置。
The period calculator is
A plurality of time intervals at the time when the motor current changes from increase or decrease, or a time interval at the time when the motor current changes from decrease to increase are detected from the time-series data in one ascending operation, The breakage breakage detecting device for a level crossing breaker according to any one of claims 1 to 3, wherein a minimum value of the time interval is calculated as the fluctuation period.
前記周期演算部は、
前記しゃ断かんが略水平位置から略垂直位置に上昇動作するまでの時間のうち、所定の時間区間に属する前記時系列データから前記モータ電流の変動周期を求める
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置。
The period calculator is
6. The fluctuation period of the motor current is obtained from the time-series data belonging to a predetermined time section of the time required for the cutoff operation to rise from a substantially horizontal position to a substantially vertical position. A breakage breakage detecting device for a railroad crossing breaker according to any one of the above.
前記異常判定部は、
折損していない状態のしゃ断かんを上昇動作させた際の前記モータ電流に基づき設定した前記判定許容範囲が、予め記憶された
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置。
The abnormality determination unit
7. The determination allowable range set based on the motor current when the uncut breaker is raised is stored in advance. 7. A breakage detection device for a level crossing breaker.
前記データ収集部、前記周期演算部、および前記異常判定部は、
前記しゃ断かんの上昇速度が一定となるように前記モータに流れるモータ電流を制御するモータ制御器に内蔵された
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置。
The data collection unit, the period calculation unit, and the abnormality determination unit are:
The railroad crossing breaker according to any one of claims 1 to 7, wherein the railroad crossing breaker is incorporated in a motor controller that controls a motor current flowing in the motor so that an ascending speed of the cutting rod is constant. Cutting breakage detection device.
請求項1〜8の何れか一項に記載の踏切しゃ断機のしゃ断かん折損検知装置を備えた
ことを特徴とする踏切しゃ断機。
A railroad crossing breaker comprising the breakage breakage detecting device for a railroad crossing barrier according to any one of claims 1 to 8.
JP2012023760A 2012-02-07 2012-02-07 Breaking breakage detection device for a level crossing breaker and a level crossing breaker equipped with the same Active JP5501391B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012023760A JP5501391B2 (en) 2012-02-07 2012-02-07 Breaking breakage detection device for a level crossing breaker and a level crossing breaker equipped with the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012023760A JP5501391B2 (en) 2012-02-07 2012-02-07 Breaking breakage detection device for a level crossing breaker and a level crossing breaker equipped with the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013159253A true JP2013159253A (en) 2013-08-19
JP5501391B2 JP5501391B2 (en) 2014-05-21

Family

ID=49171866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012023760A Active JP5501391B2 (en) 2012-02-07 2012-02-07 Breaking breakage detection device for a level crossing breaker and a level crossing breaker equipped with the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5501391B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7324722B2 (en) 2020-02-14 2023-08-10 株式会社鷺宮製作所 Circuit breaker drive unit monitoring device
JP7406465B2 (en) 2020-07-10 2023-12-27 日本信号株式会社 Shutoff rod breakage detection device, circuit breaker, and cutoff rod breakage detection method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7324722B2 (en) 2020-02-14 2023-08-10 株式会社鷺宮製作所 Circuit breaker drive unit monitoring device
JP7406465B2 (en) 2020-07-10 2023-12-27 日本信号株式会社 Shutoff rod breakage detection device, circuit breaker, and cutoff rod breakage detection method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5501391B2 (en) 2014-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6271948B2 (en) Elevator with pulley groove diagnostic device
US20150352679A1 (en) Abnormality diagnosis device for machine tool, and abnormality diagnosis method
KR102352549B1 (en) break detection device
JP4810246B2 (en) Servo press
JP5694481B1 (en) Motor control device for detecting abnormality of power transmission part between main shaft and motor
US20130193895A1 (en) Motor control apparatus and control method thereof
JP2013188782A (en) Braking performance confirmation device for press machine
CN105649463A (en) Openable and closable member control apparatus
JP5501391B2 (en) Breaking breakage detection device for a level crossing breaker and a level crossing breaker equipped with the same
KR20150109482A (en) Hydraulic cylinder stroke movement diagnosis support device and hydraulic cylinder stroke movement diagnosis support method
KR20170118834A (en) Monitoring system of work situation of elevator and monitoring of work situation
CN210146209U (en) Vibration monitoring and controlling device for vertical mill equipment
CN108931284B (en) Aluminum wire rolling mill casting fluctuation molten aluminum level detection method based on measurement filtering algorithm
JP5793053B2 (en) Speed monitoring device
CN105129656B (en) A kind of hoisting machinery braking method and hoisting machinery brake apparatus
US20120279806A1 (en) Obstruction monitoring method and system for a vertical reciprocating conveyor
JP2009234447A (en) Crossing rod breakage detection device of railroad crossing gate
JP7212997B2 (en) chain block system
JP2018002432A (en) Elevator
JPWO2020145247A1 (en) Motion controller
KR100856120B1 (en) Controller for press device
JP2015009651A (en) Conversion abnormality determination analyzer and program
CN106760542B (en) Arm support control method, cantilever crane control device and concrete mixer
JP5653677B2 (en) Breaking breakage detector for level crossing breaker
KR102165769B1 (en) Elevator control system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140304

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140311

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5501391

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250