JP4444759B2 - Bearing abnormality detection device - Google Patents
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Description
本発明は、各種の回転体を回転自在に支持する軸受の異常を検出する軸受の異常検出装置に関するものである。 The present invention relates to a bearing abnormality detection device that detects abnormality of a bearing that rotatably supports various rotating bodies.
例えば、印刷機において胴を軸支している軸受は印刷品質を左右する上で重要な要素であり、品質管理が厳しく行われている。それにもかかわらず、不良軸受が混入したり、組立時に軸受に損傷を与えたり、調整不良や長期間の使用による劣化等が原因となり印刷品質を低下させることがある。この問題を解決するために、軸受の異常を検出して軸受の損傷を予知したり、診断するための異常検出装置が要望されていた。従来の軸受の異常検出装置は、凹版印刷機において凹版胴の端軸を軸支する軸受の近傍のフレームにストレーンゲージを貼着しておき、印圧によって端軸が曲がることによるフレームの圧縮歪みをストレーンゲージによって検出するものがある(例えば、特許文献1参照)。なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
上述した従来の軸受の異常検出装置においては、ストレーンゲージがフレームに直接貼着された構造であるため、凹版胴と圧胴との互いの切欠きが対向するときに発生する振動による機械的なノイズや駆動系から発生する電気的なノイズを直接ストレーンゲージで検出してしまうことがある。このため、ノイズの影響を受け易く必要とする歪みを高精度で検出することができないという問題があった。また、ストレーンゲージがフレームに直接貼着された構造であるため、メンテナンス時等においてストレーンゲージを取り外す必要があり、取り外すときにストレーンゲージの検出部を破損させてしまうおそれがあり、破損させると新たなストレーンゲージを用意し貼着する必要があるため、コストアップにつながっていた。また、軸受の歪みを増幅する部材を介在させることなくストレーンゲージをフレームに直接貼着しているため、検出の感度が悪いという問題もあった。また、ストレーンゲージは大気中に露呈した状態で取り付けられているため、ストレーンゲージに油等が付着することにより耐久性が低下するばかりではなく再使用ができなくなるため不経済であった。 In the conventional bearing abnormality detection device described above, since the strain gauge is directly attached to the frame, the mechanical force due to vibration generated when the notches of the intaglio cylinder and the impression cylinder face each other. Noise and electrical noise generated from the drive system may be directly detected by the strain gauge. For this reason, there is a problem that the required distortion is not easily detected with high accuracy due to the influence of noise . Also, since strain gauges are attached structure directly to the frame, it is necessary to remove the strain gauges at the time of maintenance and the like, there is a fear that defeat the detection portion of the strain gauges when removing and damaging It was necessary to prepare and attach a new strain gauge, which led to an increase in cost. Further, since the strain gauge is directly attached to the frame without interposing a member that amplifies the distortion of the bearing, there is a problem that the detection sensitivity is poor. In addition, since the strain gauge is attached in a state exposed to the atmosphere, the adhesion of oil or the like to the strain gauge not only reduces the durability but also makes it uneconomical.
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、必要とする歪みを精度よく検出するとともに検出の感度を向上させ、かつ耐久性を向上させ併せて再使用を可能として経済性を向上させることにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. The object of the present invention is to accurately detect necessary distortions, improve detection sensitivity, and improve durability and reuse. It is to improve economy by making it possible.
この目的を達成するために、請求項1に係る発明は、フレームに軸受を介して回転自在に支持された回転体と、前記軸受に取り付けられ、前記軸受の異常を検出する歪みゲージとを備え、前記歪みゲージの検出部を前記軸受の材質に対して導電率が低い材料からなる台座に取り付け、この台座を介して前記歪みゲージを前記軸受に取り付けたものである。
In order to achieve this object, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記歪みゲージを一対設け、これら歪みゲージを互いの延在方向のなす角度が略直角になるように前記台座に取り付けたものである。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記歪みゲージは前記台座に貼着されている。
The invention according to claim 3 is the invention according to
請求項4に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記台座をアルミニウムとしたものである。
The invention according to
請求項5に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記台座を前記軸受の材質に対してヤング率が低い材料によって形成したものである。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、鉄と比較して導電率の低い材料によって形成した台座を介して歪みゲージの検出部を軸受に取り付けたことにより、歪みゲージの検出部における電気的なノイズの影響を低減することができるので、必要とする歪みを精度よく検出することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the strain gauge detection unit is attached to the bearing via a pedestal formed of a material having a lower conductivity than iron, electrical noise in the strain gauge detection unit is obtained. Therefore, the required distortion can be detected with high accuracy.
請求項2に係る発明によれば、温度変化による熱膨張の影響を排除することができる。
According to the invention which concerns on
請求項4に係る発明によれば、台座をヤング率の低いアルミニウムとしたことにより、歪みゲージの検出部の感度が良好になる。
According to the invention which concerns on
請求項5に係る発明によれば、台座を軸受の材質に対してヤング率が低い材料によって形成したことにより、被検出部の歪みを抑制することなく歪みゲージの検出部に伝達することができるため、歪みゲージの検出部の感度が良好になる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the pedestal is formed of a material having a low Young's modulus with respect to the material of the bearing, the pedestal can be transmitted to the detection part of the strain gauge without suppressing the distortion of the detected part. For this reason, the sensitivity of the strain gauge detector is improved.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は本発明に係る軸受の異常検出装置が取り付けられたオフセット輪転印刷機の印刷ユニットの側面図、図2は同じくゴム胴を軸支する偏心軸受を示し、同図(A)は正面図、同図(B)は側断面図、図3は同じく軸受の異常検出装置を拡大して示す斜視図、図4(A)は本発明に係る軸受の異常検出装置によって検出された結果を示し、同図(B)は従来の検出方法によって検出された結果を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a printing unit of an offset rotary printing press equipped with a bearing abnormality detection device according to the present invention, FIG. 2 shows an eccentric bearing that also supports a rubber cylinder, and FIG. FIG. 3B is a side sectional view, FIG. 3 is an enlarged perspective view of the bearing abnormality detecting device, and FIG. 4A shows the result detected by the bearing abnormality detecting device according to the present invention. FIG. 4B shows the result detected by the conventional detection method.
図1に全体を符号1で示すオフセット輪転印刷機の印刷ユニットは、印刷用の版が装着された版胴2と、この版胴2に対接するブランケットが周面に装着された回転体としてのゴム胴3と、このゴム胴3を対接する圧胴4とを備えている。これらの胴2,3,4のうち、版胴2と圧胴4との両端軸は、印刷ユニット1の左右のフレーム5に図示しない軸受を介して回転自在に軸支されている。また、ゴム胴3の両端軸3aは、左右のフレーム5に嵌着された後述する偏心軸受6に回転自在に軸支されている。
A printing unit of an offset rotary printing press generally indicated by
圧胴4の端軸に近接して片側のフレーム6から外方へ突設されたスタッド7には、ブラケット8が支持されており、このブラケット8には、駆動装置としてのステッピングモータ9が駆動ロッド10を直立させた状態で固定されている。このステッピングモータ9の駆動によるナット9aの回転により、このナット9aにねじ部を螺合させた駆動ロッド10が上下に進退するように構成されている。駆動ロッド10の上方に位置して左右のフレーム5に両端部を軸支されたレバー軸11の突出部には、正面視でL字状に形成された連結レバー12が軸着されている。
A
前記偏心軸受6は、図2に示すようにフレーム5の軸受孔に嵌着されてボルト止めされたハウジング14に針状ころ15を介してハウジング14と嵌合する外輪16と、この外輪16に円錐ころ17を介して回転自在に嵌合された内輪18とで形成されている。このような偏心軸受6の外輪16に固定された軸受レバー20と前記連結レバー12とはロッド21で連結されており、前記ステッピングモータ9の駆動により駆動ロッド10を進退させ、連結レバー12とロッド21および軸受レバー20を経て偏心軸受6が針状ころ15を転動させながら回動するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
偏心軸受6を構成する内輪18の内周面の軸芯と、偏心軸受6の外輪16の外周面の軸芯とは、互いに所定の寸法だけ偏心させている。このような構成において、ステッピングモータ9のロッド10を進退させることにより、適正な印圧が加わるように胴入れが行われるとともに、胴間が離間する胴抜きが行われる。
The shaft core on the inner peripheral surface of the
図3に全体を符号25で示す本発明に係る軸受の異常検出装置は、扁平な直方体状で非鉄金属であるアルミニウムによって形成された台座26を備え、この台座26上に一対の歪みゲージ27,28が取り付けられている。これら歪みゲージ27,28は、それぞれの検出部27a,28aとが、検出部27aの延在方向L1と検出部28aの延在方向L2とのなす角度が略直角になるように配置され、検出部27a,28a全体がエポキシ系接着剤29によって覆われようにし台座26にコーティングされて取り付けられている。このように構成された軸受の異常検出装置25は、図2(A)に示すように、偏心軸受6のハウジング14の端面に台座26の下面がフェノール系接着剤によって取り付けられている。
The bearing abnormality detection device according to the present invention generally indicated by
この状態で、印刷機を稼動し各胴2,3,4を回転させる。このとき、偏心軸受6に何らかの異常が発生していると、ゴム胴3の端軸3aと内輪18との間で振動が発生する。この振動が一定の周期でハウジング14に伝達され、この振動によってハウジング14が周期的にわずかに変形する。この変形は歪みとしてハウジング14に取り付けられた軸受の異常検出装置25の歪みゲージ27,28によって検出される。
In this state, the printing press is operated and the
このとき、歪みゲージ27,28が偏心軸受6の材質に対してヤング率の比較的低いアルミニウムによって形成された台座26を介してハウジング14に取り付けられているため、ハウジング14のわずかな変形を台座26によって抑制することなく歪みゲージ27,28の検出部27a,28aに伝達することができるため、歪みゲージ27,28による検出の感度が向上する。また、アルミニウムは鉄と比較して導電率が低いため、歪みゲージ27,28の検出部27a,28aへの電気的なノイズの影響を低減することができるので、必要とする歪みを精度よく検出することができる。
At this time, since the
また、歪みゲージ27,28のそれぞれの検出部27a,28aとが、検出部27aの延在方向L1と検出部28aの延在方向L2とのなす角度が略直角になるように配置されていることにより、仮にハウジング14に熱による膨張が発生していたとしても、検出部27aと検出部28aとによって検出された検出値の差を求めることにより、この差がハウジング14の熱による膨張分を除去した真の歪みの検出値とすることができるため、検出の精度を向上させることができる。また、歪みゲージ27,28のそれぞれの検出部27a,28a全体がエポキシ系接着剤29によって覆われているため、検出部27a,28aに直接油等が付着するようなことがないから、耐久性に優れているとともに再使用が可能となり経済性にも優れている。また、台座26が接着剤によってハウジング14に取り付けられているため、接着剤が台座26とハウジング14との間における緩衝材として機能する。このため、各胴2,3,4の互いの切欠きが対向することによる衝撃がこの接着剤によって緩和されるから、検出部27a,28aにおける機械的なノイズの影響を受けることがないので、必要とする歪みを精度よく検出することができる。また、歪みゲージ27,28の検出部27a,28aを直接偏心軸受6に貼着するのではなくアルミニウムの台座26を介して取り付けられているため、メンテナンス時等において歪みゲージ27,28を取り外すときに偏心軸受6から歪みゲージ27,28が貼着された台座26を取り外すだけでよく、歪みゲージ27,28を破損させるおそれがない。また、メンテナンス終了時に再度台座26を取り付けるだけで容易に歪みゲージによる検出が可能になる。
Further, the
図4(A)に示すように、本発明に係る軸受の異常検出装置25によって検出された振動の波形は、同図(B)に示す従来の検出装置と比較して、機械的なノイズおよび電気的なノイズによる影響が排除されているため波形に乱れが少ない。また、波形のピーク値が従来と比較して大きいのは、ヤング率が比較的低いアルミニウムによって形成された台座26を介してハウジング14に取り付けられているため、歪みゲージ27,28による検出の感度が向上していることに起因していると考えられる。特に、印刷機の偏心軸受6の変動に起因する微細な振動群である第1次ないし第3次の列振動30Aないし30Cのうち、従来は検出が困難であった低周波の微細な振動群である第1次の列振動30Aが、従来と比較して顕著に検出されていることがわかる。なお、同図においては、縦軸は歪み量を示し、各グラフの曲線は、ゴム胴3の回転数が下から6000,8000……18000rphまで2000rph毎を表している。また、横軸は周波数を示している。
As shown in FIG. 4 (A), the vibration waveform detected by the bearing
なお、本実施の形態においては、台座26をアルミニウムによって形成したが、非鉄金属であればアルミニウム以外の金属によって形成してもよいし、鉄と比較して導電率の低い材料の樹脂によって形成してもよい。また、角速度が一定である胴を軸支する軸受の例を説明したが、角速度が変化するスイング装置のスイング軸を軸支する軸受の異常を検出するためにも適用できる。また、回転体としてゴム胴3に用いた例を説明したが、版胴、圧胴、渡し胴や、インキ装置および給水装置等のローラに用いてもよい。また、偏心軸受6のハウジング14の端面に台座26の下面をフェノール系接着剤によって接着するようにしたが、台座26をハウジング14にボルト固定するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
1…印刷ユニット、2…版胴、3…ゴム胴、4…圧胴、6…偏心軸受、14…ハウジング、16…外輪、18…内輪、25…軸受の異常検出装置、26…台座、27,28…歪みゲージ、27a,28a…検出部、29…エポキシ系接着剤、30Aないし30C…列振動。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記軸受に取り付けられ、前記軸受の異常を検出する歪みゲージとを備え、
前記歪みゲージの検出部を前記軸受の材質に対して導電率が低い材料からなる台座に取り付け、この台座を介して前記歪みゲージを前記軸受に取り付けたことを特徴とする軸受の異常検出装置。 A rotating body rotatably supported by a frame via a bearing;
A strain gauge attached to the bearing and detecting an abnormality of the bearing;
An abnormality detection apparatus for a bearing, wherein the strain gauge detection unit is attached to a pedestal made of a material having low conductivity relative to the material of the bearing, and the strain gauge is attached to the bearing through the pedestal.
前記歪みゲージを一対設け、これら歪みゲージを互いの延在方向のなす角度が略直角になるように前記台座に取り付けたことを特徴とする軸受の異常検出装置。 In the bearing abnormality detection device according to claim 1,
A bearing abnormality detecting device, wherein a pair of the strain gauges are provided, and the strain gauges are attached to the pedestal so that an angle formed between the extension gauges is approximately a right angle.
前記歪みゲージは前記台座に貼着されていることを特徴とする軸受の異常検出装置。 An apparatus for detecting an abnormality of a bearing, wherein the strain gauge is attached to the pedestal.
前記台座をアルミニウムとしたことを特徴とする軸受の異常検出装置。 In the bearing abnormality detection device according to claim 1,
An apparatus for detecting an abnormality of a bearing, wherein the pedestal is made of aluminum.
前記台座を前記軸受の材質に対してヤング率が低い材料によって形成したことを特徴とする軸受の異常検出装置。 In the bearing abnormality detection device according to claim 1,
An apparatus for detecting an abnormality of a bearing, wherein the pedestal is formed of a material having a low Young's modulus relative to a material of the bearing.
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