JP5152023B2 - Drive axis monitoring system - Google Patents

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Description

この発明は、圧延設備等の駆動軸の損傷を診断する駆動軸監視システムに関する。   The present invention relates to a drive shaft monitoring system for diagnosing damage to a drive shaft of a rolling facility or the like.

鉄鋼の圧延設備では、駆動軸に大きな負荷が掛かるため、駆動軸が損傷しやすく、損傷を早く検知して故障を防止することが重要となっている。そのため、定期的に分解検査が行われているが、この検査に手間および時間が掛かるため、分解検査に代わる稼働中での検査が望まれている。   In a steel rolling facility, a large load is applied to the drive shaft, so the drive shaft is easily damaged, and it is important to detect the damage early to prevent failure. For this reason, disassembly inspections are regularly performed. However, since this inspection takes time and effort, inspections during operation in place of disassembly inspections are desired.

このような検査を可能とするものとして、特許文献1には、センサの検出データを発信するためのワイヤレス通信機を有し十字軸の複数のベアリングカップにそれぞれ取り付けられた複数の子機と、各子機と送受信を行う親機と、センサの検出データを親機から受信して処理するとともに所要の信号を親機に送信する制御手段とを備えている駆動軸監視システムが提案されている。   As what enables such an inspection, Patent Document 1 includes a plurality of slave units each having a wireless communication device for transmitting detection data of a sensor and attached to a plurality of bearing cups of a cross shaft, A drive axis monitoring system has been proposed that includes a master unit that performs transmission / reception with each slave unit, and a control unit that receives and processes sensor detection data from the master unit and transmits a required signal to the master unit. .

特開2005−233340号公報JP 2005-233340 A

特許文献1に示されている駆動軸監視システムでは、子機を十字軸のベアリングカップに取り付けることで、圧延中にセンサからのデータを取得することができ、駆動軸の監視を精度よく行うことができる。ここで、駆動軸を無負荷で回転させた場合には、ガタが大きいために精度のよい検出ができないため、圧延中に測定することが必要であり、この部分に人手を必要とすることから、駆動軸監視の無人化・自動化が課題となっている。   In the drive shaft monitoring system disclosed in Patent Document 1, data from the sensor can be acquired during rolling by attaching the slave unit to the bearing cup of the cross shaft, and the drive shaft is accurately monitored. Can do. Here, when the drive shaft is rotated with no load, it is necessary to measure during rolling because the backlash is so large that accurate detection cannot be performed, and this part requires manual labor. Unmanned and automated drive shaft monitoring is an issue.

この発明の目的は、駆動軸監視の無人化・自動化を可能とする駆動軸監視システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a drive shaft monitoring system that enables unattended / automated drive shaft monitoring.

この発明による駆動軸監視システムは、センサの検出データを発信するためのワイヤレス通信機を有し十字軸の複数のベアリングカップにそれぞれ取り付けられた複数の子機と、各子機と送受信を行う親機と、センサの検出データを親機から受信して処理するとともに所要の信号を親機に送信する制御手段とを備えている駆動軸監視システムにおいて、制御手段は、測定を行う時間帯を予約しておく測定時間帯設定手段と、駆動軸が現在負荷運転中であるかどうかを判定する第1判定手段と、現在時刻が予約時間帯内にあるかどうかを判定する第2判定手段と、現在負荷運転中でありかつ現在時刻が予約時間帯内である場合に親機に測定を開始させるための起動信号を出力する起動手段とを備えていることを特徴とするものである。   A drive shaft monitoring system according to the present invention includes a plurality of slave units each having a wireless communication device for transmitting sensor detection data and attached to a plurality of bearing cups of a cross shaft, and a parent unit that performs transmission and reception with each slave unit. In the drive axis monitoring system, the control means reserves the time zone for measurement, and the control means for receiving and processing the sensor detection data from the parent machine and transmitting the required signal to the parent machine. Measurement time zone setting means, first determination means for judging whether the drive shaft is currently under load operation, second determination means for judging whether the current time is within the reserved time zone, And a starting means for outputting a starting signal for causing the master unit to start measurement when the current load operation is being performed and the current time is within the reserved time zone.

センサとセンサの検知データを送信するワイヤレス通信機とはいずれもベアリングカップに取り付けられて1つのワイヤレスセンサユニットを構成し、このワイヤレスセンサユニットが子機として取り扱われる。親機は、子機の近傍である圧延設備等の現場に配置される。親機は、複数の子機と多局通信可能なものとされ、十字軸継手のクロスのどの軸部(どのベアリングカップ)からのデータであるかが親機側の制御手段で把握される。   Both the sensor and the wireless communication device that transmits the detection data of the sensor are attached to the bearing cup to constitute one wireless sensor unit, and this wireless sensor unit is handled as a child device. The parent machine is arranged at a site such as a rolling facility in the vicinity of the child machine. The master unit is capable of multi-station communication with a plurality of slave units, and the control unit on the master unit side grasps from which shaft portion (which bearing cup) of the cross of the cross joint joint.

制御手段としては、従来と同様に、駆動軸の異常診断手段を備えたパソコンが使用される。従来、このパソコンは、親機に接続されて現場側に設置されていたが、この発明による駆動軸監視システムでは、親機とは離れたところ(事務所など)に設置され、この位置から親機に指令を送ることができるものとされる。パソコン(制御手段)は、圧延設備等の制御盤と接続される。制御盤には、圧延中であることを示す各種信号(例えば冷却水を循環させる信号)が存在しており、これらの信号のオン・オフから、負荷運転中であることが確認される。   As the control means, a personal computer provided with a drive shaft abnormality diagnosis means is used as in the conventional case. Conventionally, this personal computer is connected to the main unit and installed on the site side. However, in the drive shaft monitoring system according to the present invention, the personal computer is installed at a location away from the main unit (such as an office), and from this position A command can be sent to the machine. The personal computer (control means) is connected to a control panel such as rolling equipment. Various signals (for example, signals for circulating the cooling water) indicating that rolling is in progress exist in the control panel, and it is confirmed that the load operation is being performed based on the on / off of these signals.

子機と親機とは、子機に設けられたアンテナと親機に設けられたアンテナとを使用して送受信するものとしてもよいが、好ましくは、大型の固定アンテナを子機近傍に設置し、これを介して子機と親機との間で送受信することが好ましい。   The slave unit and the master unit may transmit and receive using the antenna provided in the slave unit and the antenna provided in the master unit, but preferably a large fixed antenna is installed in the vicinity of the slave unit. It is preferable to transmit and receive between the slave unit and the master unit via this.

パソコンは、診断を予約するシステム仕様とされ、パソコンには、駆動軸の異常診断手段に加えて、自動診断手段が内蔵される。この自動診断手段は、測定を行う時間帯を予約しておく測定時間帯設定手段および現在時刻が予約時間帯内にあるかどうかを判定する判定手段(第2判定手段)を有していることにより、例えば週に1回または月に1回というような適宜な間隔で自動的に駆動軸の診断が可能な状態に設定される。駆動軸の診断は、圧延中(無負荷時ではなく負荷時)に行うことが必要であり、第1判定手段がこれを判定する。この判定のためには、例えば、圧延設備から圧延中である信号をパソコンに送信するようにして、パソコン側でこれを受信した場合に、「圧延中(負荷時)」と判定するようにすればよい。すなわち、駆動軸の制御盤より負荷運転中の信号がネットワーク経由でパソコンに入力され、これが診断時のトリガーとされる。これにより、負荷運転中であることが認識され、第1判定手段が現在負荷運転中であると判定しかつ第2判定手段が現在時刻が予約時間帯内にあると判定したときに、起動手段から起動信号を出力することで、必要な条件を満たす診断が無人で自動的に行われる。   The personal computer has a system specification that reserves diagnosis, and the personal computer incorporates automatic diagnosis means in addition to drive shaft abnormality diagnosis means. This automatic diagnosis means has a measurement time zone setting means for reserving a time zone for measurement and a judgment means (second judgment means) for judging whether the current time is within the reserved time zone. Thus, for example, the drive shaft is automatically diagnosed at an appropriate interval such as once a week or once a month. The diagnosis of the drive shaft needs to be performed during rolling (loading time, not no-loading), and the first determination means determines this. For this determination, for example, a signal indicating that rolling is being performed is transmitted from the rolling equipment to a personal computer, and when this is received by the personal computer side, it is determined that “rolling (loading)”. That's fine. That is, a signal during load operation is input from the control panel of the drive shaft to the personal computer via the network, and this is used as a trigger at the time of diagnosis. Thereby, it is recognized that the load operation is being performed, and when the first determination unit determines that the current load operation is being performed and the second determination unit determines that the current time is within the reserved time zone, the activation unit By outputting a start signal from the above, a diagnosis satisfying a necessary condition is automatically performed unattended.

子機となるワイヤレスセンサユニットは、十字軸継手のクロスの各軸部(トラニオン)にそれぞれ設けられるもので、1つのワイヤレスセンサユニットは、アンテナおよびワイヤレス基板からなるワイヤレス通信機と、センサ(例えば変位センサ)と、プリアンプおよび電源回路などが内蔵されたセンサ基板と、これらの電源となる電池とを備えているものとされる。子機には、マイコンまたはこれと同等の制御手段が設けられる。マイコンは、例えば、センサ基板に設置され、そのメモリには、電源が切れた時でも記録された内容が維持される記憶手段である不揮発メモリが備えられる。   A wireless sensor unit serving as a slave unit is provided in each shaft portion (trunnion) of a cross of a cross joint, and one wireless sensor unit includes a wireless communication device including an antenna and a wireless substrate, and a sensor (for example, a displacement). Sensor), a sensor substrate in which a preamplifier, a power supply circuit, and the like are incorporated, and a battery serving as a power source for these. The slave unit is provided with a microcomputer or a control means equivalent thereto. The microcomputer is installed on, for example, a sensor board, and the memory includes a nonvolatile memory that is a storage unit that maintains recorded contents even when the power is turned off.

センサは、十字軸継手の損傷(剥離)を検知するためのもので、例えば、変位センサ(センサからクロス表面までの距離の変化によって損傷を検出するもの)とされるが、これに限定されるものではなく、圧電型加速度ピックアップにより損傷を振動で検知する振動センサ、損傷部から発生するAE(アコースティック・エミッション)を検知して損傷を診断するAEセンサ、損傷を温度上昇で検知する温度センサ、損傷をクロスからころを介してベアリングカップに作用する力に伴う歪量の増大で検知する非接触歪センサ(歪によって損傷を検出するもの)、その他のセンサが適宜使用される。   The sensor is for detecting damage (peeling) of the cross joint, and is, for example, a displacement sensor (detecting damage by changing the distance from the sensor to the cross surface), but is not limited thereto. A vibration sensor that detects damage by vibration with a piezoelectric accelerometer, an AE sensor that detects damage by detecting AE (Acoustic Emission) generated from the damaged part, a temperature sensor that detects damage by temperature rise, A non-contact strain sensor (which detects damage by strain) and other sensors that detect damage by increasing the amount of strain associated with the force acting on the bearing cup from the cross through the roller, and other sensors are used as appropriate.

この発明の駆動軸監視システムによると、制御手段は、測定を行う時間帯を予約しておく測定時間帯設定手段と、駆動軸が現在負荷運転中であるかどうかを判定する第1判定手段と、現在時刻が予約時間帯内にあるかどうかを判定する第2判定手段と、現在負荷運転中でありかつ現在時刻が予約時間帯内である場合に親機に測定を開始させるための起動信号を出力する起動手段とを備えているので、現在負荷運転中でかつ現在時刻が予約時間帯内にあるという条件を満たすときに、診断が無人で自動的に行われ、これにより、駆動軸監視の無人化・自動化が可能となる。   According to the drive axis monitoring system of the present invention, the control means reserves the measurement time zone setting means for reserving the time zone for performing the measurement, and the first determination means for judging whether or not the drive shaft is currently under load operation. A second determination means for determining whether or not the current time is within the reserved time zone, and an activation signal for causing the master unit to start measurement when the current load operation is being performed and the current time is within the reserved time zone When the condition that the current load operation is in progress and the current time is within the reserved time zone is satisfied, the diagnosis is automatically performed unattended, thereby monitoring the drive shaft. Can be unmanned and automated.

図1は、この発明による駆動軸監視システムが好適に使用される圧延設備の駆動軸を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a drive shaft of a rolling facility in which the drive shaft monitoring system according to the present invention is preferably used. 図2は、この発明による駆動軸監視システムで使用されている子機(ワイヤレスセンサユニット)を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a slave unit (wireless sensor unit) used in the drive shaft monitoring system according to the present invention. 図3は、この発明による駆動軸監視システムを示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a drive shaft monitoring system according to the present invention. 図4は、この発明による駆動軸監視システムの制御手段の一部を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a part of the control means of the drive shaft monitoring system according to the present invention. 図5は、この発明による駆動軸監視システムにおける処理ステップの主要部を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a main part of processing steps in the drive shaft monitoring system according to the present invention.

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、圧延設備の駆動軸(1)の一部を示しており、駆動軸(1)は、図示省略した圧延ローラと駆動モータとを接続して、駆動モータの回転を圧延ローラに伝達するもので、圧延ローラに一端部が結合されたローラ回転軸(2)と、ローラ回転軸(2)の他端部に十字軸継手(4)を介して一端部が結合された中間回転軸(3)と、中間回転軸(3)の他端部に十字軸継手を介して一端部が結合され、他端部が駆動モータに結合されたモータ回転軸とからなる。十字軸継手(4)による結合部分の構成は、モータ回転軸側とローラ回転軸(2)側とで同じであり、1対の回転軸(2)(3)がこれらの結合端部に介在された十字軸継手(4)により相対的に揺動可能に結合されている。   FIG. 1 shows a part of the drive shaft (1) of the rolling equipment. The drive shaft (1) connects a rolling roller (not shown) and a driving motor, and transmits the rotation of the driving motor to the rolling roller. A roller rotating shaft (2) having one end coupled to the rolling roller, and an intermediate rotating shaft having one end coupled to the other end of the roller rotating shaft (2) via a cross joint (4). (3) and a motor rotating shaft having one end connected to the other end of the intermediate rotating shaft (3) via a cross joint and the other end connected to a drive motor. The configuration of the coupling part by the cross joint (4) is the same on the motor rotating shaft side and the roller rotating shaft (2) side, and a pair of rotating shafts (2) and (3) are interposed at these coupling ends. The cross shaft joint (4) is coupled so as to be relatively swingable.

一方の回転軸(2)の結合端部には、角度にして90°の大きさのフランジヨーク(5)が180°離れて対向するように設けられており、他方の回転軸(3)の結合端部には、角度にして90°の大きさのフランジヨーク(6)が一方の回転軸(2)と90°ずれた位置に180°離れて対向するように設けられている。十字軸継手(4)は、4つの軸部(トラニオン)(7a)を有しているクロス(十字軸)(7)と、クロス(7)と各ヨーク(5)(6)との結合部位に設けられる4つのクロスベアリング(8)とからなる。各フランジヨーク(5)(6)には、めねじ部(5a)(6a)が設けられ、各ベアリングカップ(9)には、ボルト挿通孔(9a)が設けられており、一方の回転軸(2)の突き合わせ端部において、1対のフランジヨーク(5)とこれらに対応する1対のベアリングカップ(9)とがボルトで結合されるとともに、他方の回転軸(3)の突き合わせ端部において、1対のフランジヨーク(6)とこれらに対応する1対のベアリングカップ(9)とがボルトで結合されることにより、回転軸(2)(3)同士が互いに回転を伝達するように結合されている。   A flange yoke (5) having an angle of 90 ° is provided at the coupling end of one rotary shaft (2) so as to be opposed by 180 °, and the other rotary shaft (3) A flange yoke (6) having a size of 90 ° in angle is provided at the coupling end so as to face a position shifted by 90 ° from one of the rotating shafts (2) at a distance of 180 °. The cross shaft joint (4) has a cross (cross shaft) (7) having four shaft portions (trunnions) (7a), and a connecting portion between the cross (7) and each yoke (5) (6). And four cross bearings (8). Each flange yoke (5) (6) is provided with a female thread portion (5a) (6a), and each bearing cup (9) is provided with a bolt insertion hole (9a). At the butt end of (2), a pair of flange yokes (5) and a pair of bearing cups (9) corresponding thereto are coupled with bolts, and the butt end of the other rotating shaft (3) The pair of flange yokes (6) and the corresponding pair of bearing cups (9) are coupled by bolts so that the rotation shafts (2) and (3) transmit rotation to each other. Are combined.

クロス(7)とベアリングカップ(8)とは、相対的に揺動可能であり、一方の回転軸(2)から他方の回転軸(3)に回転運動を伝達する際の衝撃を緩和するバッファー機能を果たしている。こうして、圧延ローラの移動が許容されることにより、駆動軸(1)への衝撃が緩和されている。しかしながら、十字軸継手(4)には、衝撃等による大きな負荷が掛かるため、長期間の使用により損傷が進行していくことになる。この損傷の進行を監視するため、各ベアリングカップ(9)には、クロス(7)の損傷を検知するワイヤレスセンサユニット(子機)(11)が内蔵されている。   The cross (7) and the bearing cup (8) are relatively swingable, and a buffer that reduces shock when transmitting rotational motion from one rotating shaft (2) to the other rotating shaft (3). Plays a function. Thus, by allowing the movement of the rolling roller, the impact on the drive shaft (1) is mitigated. However, since the cross joint (4) is subjected to a large load due to an impact or the like, the damage proceeds with long-term use. In order to monitor the progress of the damage, each bearing cup (9) has a built-in wireless sensor unit (child device) (11) that detects the damage of the cross (7).

図2に示すように、ベアリングカップ(9)には、クロス(7)の軸部(7a)を収納するクロス軸部収納空間(9b)が内周側から設けられており、クロス(7)の軸部(7a)の外周に接触して転がるように同空間(9b)内に複数のころ(10)が配置されている。   As shown in FIG. 2, the bearing cup (9) is provided with a cross shaft storage space (9b) for storing the shaft (7a) of the cross (7) from the inner peripheral side. A plurality of rollers (10) are arranged in the same space (9b) so as to come into contact with the outer periphery of the shaft portion (7a) and roll.

ワイヤレスセンサユニット(11)は、ワイヤレス通信機(21)と、渦電流式の変位センサ(22)と、プリアンプおよび電源回路などが内蔵されたセンサ基板(23)と、これらの電源となる電池(24)と、これらを保持してベアリングカップ(9)に着脱可能に取り付けられるケーシング(25)と、ケーシング(25)の開口を閉鎖する合成樹脂製のキャップ(26)とを備えている。   The wireless sensor unit (11) includes a wireless communicator (21), an eddy current type displacement sensor (22), a sensor board (23) with a preamplifier and a power circuit built therein, and a battery ( 24), a casing (25) that is detachably attached to the bearing cup (9) while holding them, and a synthetic resin cap (26) that closes the opening of the casing (25).

駆動軸監視システムは、図3に示すように、圧延設備(A)の駆動軸(1)の各ベアリングカップ(9)に内蔵されたワイヤレスセンサユニット(子機)(11)と、ワイヤレスセンサユニット(11)からの無線信号を受信可能なように駆動軸(1)近傍の固定部材に取り付けられた固定式アンテナ(31)と、固定式アンテナ(31)からの無線信号を受信可能なように圧延現場に設置された親機(32)と、事務所(B)内に設置され親機(32)とスイッチングハブ(34)を介して接続された診断用パソコン(33)と、事務所(B)内に設置され診断用パソコン(33)と圧延設備(A)の制御盤(37)とをPLCネットワーク(36)を介して接続するPLC(35)と、駆動軸(1)を撮影しスイッチングハブ(34)およびイーサネット(39)を介して診断用パソコン(33)に接続された監視カメラ(38)とを備えている。   As shown in FIG. 3, the drive shaft monitoring system includes a wireless sensor unit (slave unit) (11) built in each bearing cup (9) of the drive shaft (1) of the rolling equipment (A), and a wireless sensor unit. The fixed antenna (31) attached to the fixed member near the drive shaft (1) so that the wireless signal from (11) can be received, and the wireless signal from the fixed antenna (31) can be received. A main unit (32) installed at the rolling site, a diagnostic personal computer (33) installed in the office (B) and connected to the main unit (32) via a switching hub (34), and an office ( B) Photographing the PLC (35) and the drive shaft (1) connecting the diagnostic personal computer (33) and the control panel (37) of the rolling equipment (A) via the PLC network (36). And a monitoring camera (38) connected to the diagnostic personal computer (33) via the switching hub (34) and the Ethernet (39).

圧延設備(A)の制御盤(37)からは、圧延中であることの負荷運転中信号がPLCネットワーク(36)を経由して診断用パソコン(33)に入力されるようになされている。   From the control panel (37) of the rolling equipment (A), a load operating signal indicating that rolling is in progress is input to the diagnostic personal computer (33) via the PLC network (36).

駆動軸(1)が回転すると、クロス(7)とベアリングカップ(8)とは、ころ(10)を介して力を及ぼし合い、変位センサ(22)がクロス(7)の軸部(7a)ところ(10)との接触面を臨むように配置されていることで、この力によって生じるクロス(7)とベアリングカップ(8)との相対変位が変位センサ(22)によって検知される。各ワイヤレスセンサユニット(11)は、この駆動軸監視システムの子機として使用されており、各ワイヤレスセンサユニット(11)は、変位センサ(22)からの出力をワイヤレス通信機(21)を介して親機(32)に送信する。ワイヤレス通信機(21)は、ベアリングカップ(9)に内蔵されているので、圧延設備用駆動軸(1)のように2つの駆動軸(1)が密着していて、十字軸継手(4)の外部に隙間が無い場合でも、変位センサ(22)からの出力を容易に取り出すことができる。診断用パソコン(33)は、各ワイヤレスセンサユニット(11)から送られてくるデータを処理して、クロス(7)の損傷の程度について判別し、その結果を診断用パソコン(33)のディスプレイに表示する。例えば、図2にSで示す軌道に剥離が生じた場合には、変位センサ(22)からの出力が正常時と相違することになり、この相違量が許容範囲かどうかを判定することにより、駆動軸(1)の損傷診断を行うことができる。クロス(7)の各軸部(7a)は、損傷の進行の程度が通常異なっているので、損傷診断は、各軸部(7a)毎に行われる。こうして、駆動軸(1)を稼働させた状態で損傷の診断を行うことができる。   When the drive shaft (1) rotates, the cross (7) and the bearing cup (8) exert a force through the rollers (10), and the displacement sensor (22) is the shaft (7a) of the cross (7). However, the displacement sensor (22) detects the relative displacement between the cross (7) and the bearing cup (8) caused by this force by being arranged so as to face the contact surface with (10). Each wireless sensor unit (11) is used as a slave unit of this drive shaft monitoring system, and each wireless sensor unit (11) receives the output from the displacement sensor (22) via the wireless communication device (21). Send to the main unit (32). The wireless communicator (21) is built in the bearing cup (9), so the two drive shafts (1) are in close contact with the rolling equipment drive shaft (1), and the cross joint (4) Even when there is no gap outside, the output from the displacement sensor (22) can be easily taken out. The diagnostic computer (33) processes the data sent from each wireless sensor unit (11) to determine the degree of damage of the cross (7), and the result is displayed on the display of the diagnostic computer (33). indicate. For example, when separation occurs in the trajectory indicated by S in FIG. 2, the output from the displacement sensor (22) will be different from that at normal time, and by determining whether this difference is within an allowable range, Damage diagnosis of the drive shaft (1) can be performed. Since each shaft portion (7a) of the cross (7) usually has a different degree of damage progress, damage diagnosis is performed for each shaft portion (7a). In this way, damage can be diagnosed while the drive shaft (1) is in operation.

事務所(B)では、診断用パソコン(33)のディスプレイによって、クロス(7)の損傷の程度を見ることができるとともに、監視カメラ(38)によって、駆動軸(1)の回転状態、固定式アンテナ(31)や親機(32)の設置状態なども監視することができる。   In the office (B), the diagnosis of the cross (7) can be seen on the display of the diagnostic PC (33), and the rotation state of the drive shaft (1) is fixed by the surveillance camera (38). The installation status of the antenna (31) and the base unit (32) can also be monitored.

図4に示すように、診断用パソコン(33)には、変位センサ(22)の出力から駆動軸(1)の損傷状態を検出する異常診断手段(41)に加えて、診断を自動的に行わせるための自動診断手段(42)が内蔵されている。   As shown in FIG. 4, in addition to the abnormality diagnosis means (41) for detecting the damage state of the drive shaft (1) from the output of the displacement sensor (22), the diagnosis personal computer (33) automatically performs diagnosis. The automatic diagnosis means (42) for making it perform is incorporated.

異常診断手段(41)は、公知の部分であり、詳細説明を省略するが、例えば、変位センサ(22)の出力波形から回転同期成分を除去する回転同期成分除去手段と、回転同期成分が除去された波形の平均値から摩耗状態を判定する摩耗判定手段と、回転同期成分が除去された波形の振幅から剥離状態を判定する剥離判定手段とを有しているものとされる。   The abnormality diagnosing means (41) is a well-known part and will not be described in detail. The wear determination means for determining the wear state based on the average value of the waveform obtained, and the peel determination means for determining the peel state from the amplitude of the waveform from which the rotation synchronization component has been removed.

自動診断手段(42)は、測定を行う時間帯を予約しておく測定時間帯設定手段(51)と、圧延設備(A)の制御盤(37)からの信号に基づいて駆動軸(1)が現在負荷運転中であることを判定する第1判定手段(52)と、現在時刻が予約時間帯内にあるかどうかを判定する第2判定手段(53)と、現在負荷運転中かつ現在時刻が予約時間帯内である場合に親機(32)に測定を開始させるための起動信号を自動的に出力する自動起動手段(54)とを有している。   The automatic diagnosis means (42) has a measurement time zone setting means (51) for reserving a time zone for measurement, and a drive shaft (1) based on a signal from the control panel (37) of the rolling equipment (A). First determining means (52) for determining that the current load operation is in progress, second determination means (53) for determining whether the current time is within the reserved time zone, current load operation and the current time And automatic starting means (54) for automatically outputting a starting signal for causing the master unit (32) to start measurement when the time is within the reserved time zone.

この駆動軸監視システムによると、図5に示すように、診断開始に伴って、まず、圧延中かどうかが第1判定手段(52)によって判定される(S1)。この判定(第1判定ステップ(S1))は、圧延設備(A)の制御盤(37)から圧延中の信号がPLCネットワーク(36)経由で診断用パソコン(33)に入力されていることによって行われ、圧延設備(A)の制御盤(37)から圧延中の信号が入力した場合に、次のステップである第2判定ステップ(S2)に移行する。第2判定ステップ(S2)では、予約時間帯かどうかが第2判定手段(53)によって判定される。予約時間帯でない場合には、適宜な間隔で第2判定ステップ(S2)が繰り返し実行され、予約時間帯と判定された場合(したがって、圧延中でかつ予約時間帯である場合)に、次のステップである測定および診断ステップ(S3)に移行する。測定および診断ステップ(S3)では、自動起動手段(54)によって親機(32)に測定を開始させるための起動信号が出力され、これにより、変位センサ(22)による測定および異常診断手段(41)による診断が行われる。駆動軸(1)を無負荷で回転させた場合には、ガタが大きいために精度のよい検出ができないが、上記の(S1)〜(S3)のステップに従って診断を行うことで圧延中という条件が満たされ、精度のよい診断が可能となる。   According to this drive shaft monitoring system, as shown in FIG. 5, at the start of diagnosis, first, whether or not rolling is in progress is determined by the first determination means (52) (S1). This determination (first determination step (S1)) is based on the fact that a rolling signal is input to the diagnostic personal computer (33) via the PLC network (36) from the control panel (37) of the rolling equipment (A). When a signal during rolling is input from the control panel (37) of the rolling equipment (A), the process proceeds to the second determination step (S2) which is the next step. In the second determination step (S2), it is determined by the second determination means (53) whether it is a reserved time zone. If it is not the reserved time zone, the second determination step (S2) is repeatedly executed at appropriate intervals, and if it is determined as the reserved time zone (thus, during rolling and in the reserved time zone), the next The process proceeds to the measurement and diagnosis step (S3). In the measurement and diagnosis step (S3), a start signal for causing the master unit (32) to start measurement is output by the automatic start means (54), whereby the measurement and abnormality diagnosis means (41) by the displacement sensor (22) is output. ) Is diagnosed. When the drive shaft (1) is rotated with no load, it cannot be detected with high accuracy due to large play, but the condition that rolling is performed by performing diagnosis according to the steps (S1) to (S3) above. Is satisfied, and an accurate diagnosis becomes possible.

測定時間帯設定手段(51)には、予約時間帯として、例えば、週に1回とか月に1回とかの適当な日時が設定されており、この予約時間帯に圧延が行われた場合には、無人化・自動化による診断が行われる。   In the measurement time zone setting means (51), an appropriate date and time, for example, once a week and once a month is set as a reservation time zone, and when rolling is performed in this reservation time zone Diagnosis by unmanned and automated is performed.

なお、診断用パソコン(33)から親機(32)にシステム起動信号をマニュアルで送信することも可能とされており、予約時間帯の設定日時とは無関係に適宜診断を行うことができる。この際、従来は、圧延設備(A)の現場において、親機(32)をワイヤレスセンサユニット(子機)(11)に近づけて、受信可能状態とする作業が必要であったが、この作業は必要なく、事務所(B)からの遠隔操作によって診断を行うことができ、簡単にかつ安全に駆動軸(1)の監視を行うことができる。   Note that it is also possible to manually transmit a system activation signal from the diagnostic personal computer (33) to the master unit (32), and diagnosis can be performed as appropriate regardless of the set date and time of the reserved time zone. At this time, conventionally, it was necessary to bring the master unit (32) close to the wireless sensor unit (slave unit) (11) and make it ready for reception at the site of the rolling equipment (A). Is not necessary, and can be diagnosed by remote control from the office (B), and the drive shaft (1) can be monitored easily and safely.

(1) 駆動軸
(7) クロス(十字軸)
(9) ベアリングカップ
(11) ワイヤレスセンサユニット(子機)
(21) ワイヤレス通信機
(22) 変位センサ(センサ)
(32) 親機
(33) 診断用パソコン(制御手段)
(51) 測定時間帯設定手段
(52) 第1判定手段
(53) 第2判定手段
(54) 自動起動手段
(1) Drive shaft
(7) Cross (cross axis)
(9) Bearing cup
(11) Wireless sensor unit (slave unit)
(21) Wireless communication device
(22) Displacement sensor (sensor)
(32) Base unit
(33) PC for diagnosis (control means)
(51) Measurement time zone setting method
(52) First determination means
(53) Second determination means
(54) Automatic starting means

Claims (1)

センサの検出データを発信するためのワイヤレス通信機を有し十字軸の複数のベアリングカップにそれぞれ取り付けられた複数の子機と、各子機と送受信を行う親機と、センサの検出データを親機から受信して処理するとともに所要の信号を親機に送信する制御手段とを備えている駆動軸監視システムにおいて、
制御手段は、測定を行う時間帯を予約しておく測定時間帯設定手段と、駆動軸が現在負荷運転中であるかどうかを判定する第1判定手段と、現在時刻が予約時間帯内にあるかどうかを判定する第2判定手段と、現在負荷運転中でありかつ現在時刻が予約時間帯内である場合に親機に測定を開始させるための起動信号を出力する起動手段とを備えていることを特徴とする駆動軸監視システム。
A plurality of slave units each having a wireless communication device for transmitting sensor detection data and attached to a plurality of cross-shaped bearing cups, a master unit that performs transmission / reception with each slave unit, and a sensor detection data A drive axis monitoring system comprising control means for receiving and processing from the machine and transmitting a required signal to the parent machine,
The control means reserves a measurement time zone setting means for reserving a time zone for measurement, first determination means for judging whether or not the drive shaft is currently under load operation, and the current time is within the reserved time zone. Second determination means for determining whether or not the current load operation and the current time is within the reserved time zone, and an activation means for outputting an activation signal for causing the parent device to start measurement. A drive shaft monitoring system characterized by that.
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