JP2023015429A - 給脂監視装置および給脂監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】供給先の機械部材に対して給脂状態が適切か否かの判定を自動で実施することができる給脂監視装置および給脂監視方法を提供する。【解決手段】本発明に係る給脂監視装置は、機械部材と、機械部材へグリスを分配する分配弁との間に設置され、グリスの供給量を計測する給脂センサーと、給脂センサーで計測された供給量とグリスの供給間隔に基いて給脂状態を判定する判定部とを備え、判定部は、あらかじめ設定された検出期間Ｔに一度もグリスの供給がない場合、及び給脂センサーによって計測された供給量を検出期間Ｔで積算した計測積算供給量が、検出期間Ｔに設定された設定積算供給量に対して供給基準範囲外である場合の少なくとも一方を満たす場合には、給脂状態が異常であると判定し、異常を知らせる信号を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、設備に用いられる機械部材への給脂状態を監視する給脂監視装置および給脂監視方法に関する。

設備に用いられるプランマブロックなどの機械部材には、給脂装置によって定期的にグリス（潤滑油）を給脂する必要がある。一般的に、給脂装置は、グリスを分配する分配弁と、分配弁から供給先へグリスを給脂する給脂流路とを備えている。

ここで、分配弁から機械部材へ給脂されるグリスの給脂状態を監視する方法として、給脂流路に圧力計や流量計を設置する方法が知られている。例えば、特許文献１には、回転体と複数個の磁石と検出部とを備え、給脂流路内のグリスの流量を計測する流量計が開示されている。

特開２００９－８５２５９号公報

しかしながら、特許文献１では、機械部材に対して流量計で計測された計測値が適切か否かの判定（異常判定）をする方法が開示されておらず、給脂状態を適切に判定することができない。そのため、供給先である機械部材にグリスが充填されているか否かを、開放点検や追い給脂を行って確認する必要があり、点検に人手を要するという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、供給先の機械部材に対して給脂状態が適切か否かの判定（異常判定）を自動で実施することができる給脂監視装置および給脂監視方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、以下のことを要旨とする。
［１］ あらかじめ設定された供給間隔でグリスが供給される機械部材の給脂状態を監視する給脂監視装置であって、
機械部材と、機械部材へグリスを分配する分配弁との間に設置され、グリスの供給量を計測する給脂センサーと、
給脂センサーで計測された供給量とグリスの供給間隔に基いて給脂状態を判定する判定部とを備え、
判定部は、あらかじめ設定された検出期間Ｔに一度もグリスの供給がない場合、及び給脂センサーによって計測された供給量を検出期間Ｔで積算した計測積算供給量が、検出期間Ｔに設定された設定積算供給量に対して供給基準範囲外である場合の少なくとも一方を満たす場合には、給脂状態が異常であると判定し、異常を知らせる信号を出力する給脂監視装置。
［２］ 検出期間Ｔは、供給間隔の２倍から３倍の時間であり、供給基準範囲は、設定積算供給量の５０％以上１５０％以下である［１］に記載の給脂監視装置。
［３］ 機械部材から排出されるグリスの排出量を計測する排脂センサーをさらに備え、
判定部は、検出期間Ｔに積算された計測積算排出量の割合が、設定積算供給量に対して排出基準範囲外である場合には、給脂状態に異常が生じていると判定し、異常を知らせる信号を出力する［１］又は［２］に記載の給脂監視装置。
［４］ 排出基準範囲は、計測積算供給量の５０％以上１５０％以下である［３］に記載の給脂監視装置。
［５］ あらかじめ設定された供給間隔でグリスが供給される機械部材の給脂状態を監視する給脂監視方法であって、
機械部材と、機械部材へグリスを分配する分配弁との間で、グリスの供給量を計測し、
計測された供給量とグリスの供給間隔に基いて給脂状態を判定し、
該判定は、あらかじめ設定された検出期間Ｔに一度もグリスの供給がない場合、及び計測されたグリスの供給量を検出期間Ｔで積算した計測積算供給量が、検出期間Ｔに設定された設定積算供給量に対して供給基準範囲外である場合の少なくとも一方を満たす場合には、給脂状態が異常であると判定し、異常を知らせる信号を出力する給脂監視方法。
［６］ 検出期間Ｔは、供給間隔の２倍から３倍の時間であり、供給基準範囲は、設定積算供給量の５０％以上１５０％以下である［５］に記載の給脂監視方法。
［７］ 機械部材から排出されるグリスの排出量を計測し、
該判定は、検出期間Ｔに積算された計測積算排出量が排出基準範囲外である場合には、給脂状態に異常が生じていると判定し、異常を知らせる信号を出力する［５］又は［６］に記載の給脂監視方法。
［８］ 排出基準範囲は、計測積算供給量の５０％以上１５０％以下である［７］に記載の給脂監視方法。

本発明によれば、供給先の機械部材に対して給脂状態が適切か否かの判定（異常判定）を自動で実施することができる。

図１は本発明の実施の形態１に係る給脂監視装置の全体構成を示す概要図である。 図２は本発明の実施の形態２に係る給脂監視装置の全体構成を示す概要図である。 図３は実施例での給脂監視装置の第１流量センサーの計測値を示す図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る給脂監視装置および給脂監視方法について説明する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る給脂監視装置の構成を示す概要図である。給脂監視装置が設置される対象設備では、機械部材１に対して、あらかじめ設定された供給間隔で分配弁２からグリスが供給される。給脂監視装置は、機械部材１の給脂状態が適切か否かを監視する給脂監視装置である。

なお、本実施形態の給脂監視装置は、駆動部材等のグリスが供給される各種の機械部材１に適用することができるが、工場内の製造ライン等、グリスを供給する部材が多く、かつ点検時間が十分に取れない箇所に設置される機械部品に適用することが特に好ましい。

給脂監視装置は、機械部材１と分配弁２との間に設置され、グリスの供給量を計測する第１流量センサー３（給脂センサーの一例）と、第１流量センサー３で計測された供給量とグリスの供給間隔に基いて給脂状態を判定する判定部４とを備えている。判定部４は、コンピュータにより構成することができる。

判定部４は、検出期間Ｔ内に一度もグリスの供給がない場合には給脂状態が異常であると判定して、異常を知らせる信号を出力する。ここで、検出期間Ｔとは、例えば供給間隔の２倍から３倍の時間である。供給間隔の２倍から３倍の時間内に一度もグリスの供給がない場合、分配弁２の誤作動（故障）等のトラブルが予測される。

また、判定部４は、第１流量センサー３によって計測された供給量を検出期間Ｔで積算した計測積算供給量が、検出期間Ｔに設定された設定積算供給量に対して供給基準範囲外である場合には、給脂状態が異常であると判定して、異常を知らせる信号を出力する。

ここで、供給基準範囲とは、例えば設定積算供給量の５０％以上１５０％以下の供給量である。計測積算供給量が、設定積算供給量に対して５０％未満の場合、第１流量センサー３の上流側でグリスが詰まっている、もしくは漏れている等のトラブルが予測される。また、計測積算供給量が設定積算供給量に対して１５０％超えの場合、分配弁２の誤作動（故障）等のトラブルが予測される。

なお、検出期間Ｔにグリスの供給の無い場合、計測積算供給量が供給基準範囲外である場合の、いずれか一方のみに該当する場合にも、給脂状態が異常であると判定して、異常を知らせる信号を出力する。

このように、実施の形態１に係る給脂監視装置では、分配弁２の下流側に給脂状態を監視できる第１流量センサー３を設置し、分配弁２から供給されるグリスの供給間隔に基いて給脂状態を判定するとともに、第１流量センサーによって計測された供給量の検出期間Ｔの計測積算供給量と、あらかじめ検出期間Ｔに設定された設定積算供給量とを比較することで、自動で給脂状態を判定することができる。

ここで、供給間隔は、グリスの供給先である機械部材１ごとに決まっているが、設備の操業スケジュールなどにより、供給間隔の１、２回分は設備が停止されることがある。そこで、判定部４では、設備の停止を考慮して、機械部材１ごとにあらかじめ設定された供給間隔の２、３回分の検出期間Ｔの間に、分配弁２からの給脂が無い場合には、異常が生じていると判定し、異常を知らせる信号を出力するように構成している。

また、機械部材１へのグリスの供給量（給脂量）は分配弁２ごとに決まっている。判定部４では、検出期間Ｔ（たとえば２４時間）の計測積算供給量が供給基準範囲を満たない場合には、給脂状態に異常が生じていると判定し、異常を知らせる信号を出力する。

計測積算供給量は、第１流量センサー３での計測結果（データ）を記録計に積算して記録しておけばよい。計測積算供給量を記録しておくことで、異常が判明した直後に記録を確認すれば、異常が発生したタイミングを確認することができる。

さらに、第１流量センサー３での計測結果（データ）の積算量を算出する際には、積算データを一定時間ごとにリセットするように構成することが好ましい。これにより、常に同じスケールで給脂状態が監視できるようになり、監視が容易になるという効果を奏する。

判定部４から異常を知らせる信号が出力されたことに基いて、警報が鳴るようにしておくと、設備の管理者が異常を早期に認識することができるため、警報機能を持たせておくのが望ましい。

また、供給系統において、第１流量センサー３を供給先の機械部材１の直前に取り付けると、給脂異常を捉えられる範囲が最大化するため、第１流量センサー３は、供給先の機械部材１の直前、もしくは供給先の機械部材１自体に取り付けることが好ましい。

なお、上記では、本発明を給脂監視装置として説明したが、本発明は給脂監視方法としても実施することができる。この場合には、機械部材１と、機械部材１へグリスを分配する分配弁２との間で、グリスの供給量を計測し、計測された供給量とグリスの供給間隔に基いて給脂状態を判定すればよい。該判定は、あらかじめ設定された検出期間Ｔに一度もグリスの供給がない場合、及び計測されたグリスの供給量を検出期間Ｔで積算した計測積算供給量が、検出期間Ｔに設定された設定積算供給量に対して供給基準範囲外である場合の少なくとも一方を満たす場合には、給脂状態が異常であると判定し、異常を知らせる信号を出力するように構成すればよい。
［実施の形態２］
図２は、本発明の実施の形態２に係る給脂監視装置の全体構成を示す概要図である。

実施の形態２では、機械部材１から排出されるグリスの排出量を計測することにより排脂系統の排脂状態を監視できる第２流量センサー５（排脂センサーの一例）が設置されている。なお、判定部４以外の他の構成については、実施の形態１と同じであるため、同一要素については同一符号を付すことによりその説明を省略する。

判定部４は、実施の形態１の判定に加えて、グリスの供給量（第１流量センサー３の出力結果）に対するグリスの排出量（第２流量センサー５の出力結果）の割合が、基準値を満たしているか判定し、満たしていない場合に給脂状態に異常が生じていると判定し、異常を知らせる信号を出力する。

ここで、供給量と排出量との割合は、それぞれ検出期間Ｔの積算量で比較する。具体的には、検出期間Ｔの供給量の積算量である計測積算供給量と、検出期間Ｔの排出量の積算量である計測積算排出量を比較し、計測積算排出量が排出基準範囲か否かにより判定する。また、排出基準範囲は、一例として計測積算供給量の５０％以上１５０％以下である。

ここで、機械部材１に、分配弁２からグリスを供給すると、ほぼ供給量に等しいグリスが排出される。そのため、計測積算供給量に対する計測積算排出量の割合が５０％未満の場合は、第２流量センサー５の上流側（第１流量センサー３と第２流量センサー５の間）でグリスが詰まっている、もしくは漏れている等のトラブルが予測される。一方、計測積算供給量に対する計測積算排出量の割合が１５０％超えの場合は、外部からグリス以外の液体（例えば水など）が流入している等のトラブルが予測される。計測積算供給量と同様に、計測積算排出量も一定時間ごとにゼロリセットするように構成してもよい。

このように実施の形態２では、さらにグリスの排出量（排脂量）を計測することで、供給先の機械部材１に確実にグリスが充填されていることを保証できるようになり、潤滑トラブルの撲滅や給脂点検の削減ができるようになる。また、排脂を含めた給脂状態を把握できるようになったため、最適なグリス使用量を選定することができ、グリス使用量削減効果もある。

排脂系統においても、機械部材１の直後に第２流量センサー５を取り付けると、給脂異常を捉えられる範囲を限定することができ、機械部材１から第２流量センサー５までの異常検知範囲を最小化することができる。

また、上記実施形態では、給脂センサー及び排脂センサーとして第１流量センサー及び第２流量センサーを用いていた。しかし、給脂センサーや排脂センサーは、グリスの供給量や排出量を計測することができれば流量センサーには限らず、圧力計、流速計等であってもよい。また、グリスの排出量を計測する装置としては、鉄粉濃度計でグリス内の鉄粉の濃度を計測することでグリスの排出量を推定することもできる。

図３は、実施の形態１を適用した給脂監視装置の第１流量センサーの計測値を示す図である。この実施例では、第１流量センサーで計測された流量を積算した計測積算供給量が記録されている。第１流量センサーで計測された流量の積算値（計測積算供給量）を検出期間Ｔ（図３では24Ｈｒ）ごとにゼロリセットした。

グリスの供給対象である機械部材は、供給間隔が８時間であり、８時間に１回グリスが供給される。実施例では、供給間隔の３倍である２４時間に1回もグリスの供給がない場合には、給脂状態に異常が生じていると判定して、異常を知らせる信号を出力するように構成した。さらに、異常を知らせる信号の出力に基いて、警報を鳴らすように構成した。

この結果、６／１６から６／１７にかけての２４時間では、第１流量センサーで計測された供給量から、１回もグリスの供給がなかったと判定され、異常を知らせる信号が出力され、警報が鳴った。

このように、第１流量センサーで供給量を計測し、計測積算供給量を検出期間Ｔごとにリセットすることで、一定のスケールで給脂状態を監視できるようになった。また、検出期間Ｔ内に流量が記録されない場合や、流量が供給基準範囲外である場合に、警報が鳴るようにしておくと異常を早期に認識することができる。

本発明は、給脂状態について異常の判定部を設けることによって、異常の早期発見ができるようになった。

また、供給先に確実にグリスが充填されていることを保証できるようになったため、供給先に確実にグリスが充填されていることの保証することができ、また、開放点検等の点検費用や人手の削減することができた。さらに、グリスの供給量を監視することで、最適なグリス量の選定を行うことが可能となり、潤滑トラブルを抑止することができた。

１ 機械部材
２ 分配弁
３ 第１流量センサー（給脂センサーの一例）
４ 判定部
５ 第２流量センサー（排脂センサーの一例）

Claims (8)

1. あらかじめ設定された供給間隔でグリスが供給される機械部材の給脂状態を監視する給脂監視装置であって、
   機械部材と、機械部材へグリスを分配する分配弁との間に設置され、グリスの供給量を計測する給脂センサーと、
   給脂センサーで計測された供給量とグリスの供給間隔に基いて給脂状態を判定する判定部とを備え、
   判定部は、あらかじめ設定された検出期間Ｔに一度もグリスの供給がない場合、及び給脂センサーによって計測された供給量を検出期間Ｔで積算した計測積算供給量が、検出期間Ｔに設定された設定積算供給量に対して供給基準範囲外である場合の少なくとも一方を満たす場合には、給脂状態が異常であると判定し、異常を知らせる信号を出力する給脂監視装置。
2. 検出期間Ｔは、供給間隔の２倍から３倍の時間であり、供給基準範囲は、設定積算供給量の５０％以上１５０％以下である請求項１に記載の給脂監視装置。
3. 機械部材から排出されるグリスの排出量を計測する排脂センサーをさらに備え、
   判定部は、検出期間Ｔに積算された計測積算排出量の割合が、設定積算供給量に対して排出基準範囲外である場合には、給脂状態に異常が生じていると判定し、異常を知らせる信号を出力する請求項１又は２に記載の給脂監視装置。
4. 排出基準範囲は、計測積算供給量の５０％以上１５０％以下である請求項３に記載の給脂監視装置。
5. あらかじめ設定された供給間隔でグリスが供給される機械部材の給脂状態を監視する給脂監視方法であって、
   機械部材と、機械部材へグリスを分配する分配弁との間で、グリスの供給量を計測し、
   計測された供給量とグリスの供給間隔に基いて給脂状態を判定し、
   該判定は、あらかじめ設定された検出期間Ｔに一度もグリスの供給がない場合、及び計測されたグリスの供給量を検出期間Ｔで積算した計測積算供給量が、検出期間Ｔに設定された設定積算供給量に対して供給基準範囲外である場合の少なくとも一方を満たす場合には、給脂状態が異常であると判定し、異常を知らせる信号を出力する給脂監視方法。
6. 検出期間Ｔは、供給間隔の２倍から３倍の時間であり、供給基準範囲は、設定積算供給量の５０％以上１５０％以下である請求項５に記載の給脂監視方法。
7. 機械部材から排出されるグリスの排出量を計測し、
   該判定は、検出期間Ｔに積算された計測積算排出量が排出基準範囲外である場合には、給脂状態に異常が生じていると判定し、異常を知らせる信号を出力する請求項５又は６に記載の給脂監視方法。
8. 排出基準範囲は、計測積算供給量の５０％以上１５０％以下である請求項７に記載の給脂監視方法。

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