JP5476412B2

JP5476412B2 - 回転機械用診断機器の位置決め装置

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Publication number: JP5476412B2
Application number: JP2012070992A
Authority: JP
Inventors: 繁行 ▲徳▼岡; 利昭熊倉; 雄二郎石塚; 秀和近; ▲隆▼一外園; 一智折田; 眞吾菅原; 淳一伊藤
Original assignee: Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp
Current assignee: Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: JP2013205047A

Description

本発明は、回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を設置するための位置決め装置に関する。

従来より、メンテナンスの省力化や合理化を図るために、回転機械から発せられる放射音を測定分析することにより、該回転機械の駆動部に異常があるのかどうかの健全性を診断するための方法や装置が種々提案されている。

例えば、特許文献１では、回転機械等の設備の音信号による健全性診断方法であって、設備の稼働時に発生する音信号を測定し、最小自乗法と最大エントロピー法とを用いて固有の自己回帰モデルの回帰係数を算出して記憶し、該回帰係数を前記設備の点検測定時に発生する音信号に適用して残差を算出し、該残差の大小の比較により測定時の設備の正常，異常を判定するようにした回転機械等の設備の音信号による健全性診断方法が提案されている。

また、下記特許文献２では、診断対象の異常の有無を監視する異常監視装置において、診断対象の状態を反映した所定の物理量を捉えて該物理量を表わす信号を得るセンサと、前記センサにより前記診断対象が正常な状態にあるときに得られる基準信号に由来する基準データと、異常監視時に前記センサで得られる診断信号とに基いて、前記診断対象の異常の有無を判定する診断対象異常判定部と、前記センサに前記診断対象が異常な状態にあるときを模擬した物理量を与える模擬異常状態発生部と、前記基準データと、前記センサが前記模擬異常状態発生部から与えられた物理量を捉えるタイミングで該センサにより得られる模擬異常成分混入信号とに基づいて、この異常監視装置自体の異常の有無を判定する自己異常判定部とを備えた異常監視装置が提案されている。

更に、下記特許文献３では、正常状態にある１台若しくは複数台の、被検出装置と同一若しくは同種の装置から所定の物理量を担持する第１の時系列信号を得て該第１の時系列信号に基づいて逆フィルタを構成しておき、被検出装置から前記所定の物理量を担持する第２の時系列信号を得、該第２の時系列信号に前記逆フィルタを作用させることにより残差信号を求め、該残差信号に基づいて被検出装置の異常を検出する異常検出方法が提案されている。

特開２００９−２５７８６２号公報特開２００３−２１５５５号公報特開平７−４３２５９号公報

しかしながら、上記音信号に基づく回転機械類の健全性診断は、一定の期間毎に繰り返し実施されるものであるが、音の振動源となる機械と音信号の測定位置との位置関係が一定に保たれないとするならば、測定点の違いによって異なった音を測定する結果になったのか、機械の異常によって異なった音になったのかの判別が困難となってしまうことになる。

そのため、測定点を機械毎に決定し、これを測定毎に正しく設定（再現）できる手法が望まれていたが、これまでは測定回毎に測定点位置を正しく決定する有効な手段は無く、多くは測定員の記憶やメモに頼った不確実な情報を基に位置決定がなされているという状況にあった。幾つかの方法としては、測定点を平面位置に予めマーキングしておいたり、テンプレートを用いて位置決定の補助とする方法などが行われていたが、これらの情報は平面的位置を示すだけであり、測定点の空間的位置を決定するものではなかった。

そこで本発明の主たる課題は、音信号に基づく回転機械類の健全性診断に当たって、最初に設定した測定点を測定回毎に正しく設定（再現）できるようにした回転機械用診断機器の位置決め装置を提供することにある。

前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を所定位置に設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として設置される可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカーの内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、
前記診断機器設置装置は、前記マーカーを目印としてその上面に設置されるベース部と、このベース部に対して基端側が傾動制御自在に支持された第１アーム部と、この第１アーム部の先端に伸展回動方向に付勢された状態で軸支された第２アーム部と、この第２アーム部の先端に軸支された前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルと前記ベース部とを繋ぐとともに、繰出し・巻取り制御されることにより前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルとからなり、
前記ベース部内には、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記第１アーム部の傾動位置及び前記テーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記第１アーム部が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブルが所定の高さ位置になるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御する駆動制御部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置が提供される。

上記請求項１記載の発明は、本発明の第１発明を示したものである。位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として設置される可搬型の診断機器設置装置とから構成されている。本発明では、前記診断機器設置装置を前記マーカーを目印としてその上に載置するだけで自動制御により、診断機器を置くテーブル位置が自動設定されるようになっている。

具体的には、前記マーカー内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設されている。無線ＩＣタグには、ある程度の情報量を書き込むことが可能であるため、好ましくは位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報を記録しておくのが望ましいが、単に識別情報（位置情報）のみが記録された無線ＩＣタグが量販されており非常に安価に入手できるため、診断機器の数が多い場合にはコスト低減に資することが可能である。

前記診断機器設置装置は、前記マーカーを目印としてその上面に設置されるベース部と、このベース部に対して基端側が傾動制御自在に支持された第１アーム部と、この第１アーム部の先端に伸展回動方向に付勢された状態で軸支された第２アーム部と、この第２アーム部の先端に軸支された前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルと前記ベース部とを繋ぐとともに、繰出し・巻取り制御されることにより前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルとから構成されている。前記第１アーム部の傾動制御は、ピッチング（前後方向）とローリング（左右方向）との２方向制御とするのが望ましい。前記第２アーム部は、第１アーム部に対して１方向に自由度を持ち、伸展回動方向にバネにより付勢された状態としておく。前記ケーブルはテーブルの高さ方向調整のためのものであり、巻取りドラムを駆動させるサーボモータを回転数をエンコーダによって計数することにより繰出し量及び巻取り量を制御することにより高さ位置を自動制御できるようになっている。

前記ベース部内には、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記第１アーム部の傾動位置及び前記テーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記第１アーム部が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブルが所定の高さ位置になるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御する駆動制御部を備える。

従って、前記診断機器設置装置を前記マーカーを目印としてその上に載置するだけで、前記無線ＩＣタグからの情報に基づき位置決め制御情報を得て、前記駆動制御部が前記第１アーム部の傾動制御を行うとともに、前記ケーブルの繰出し・巻取り制御を行うようにすることで、前記テーブルが所定の位置（前回測定時と同じ位置）に位置決めされるため、計測者は前記テーブルの上に診断機器をセットし、回転機械からの発せられる音信号を測定し、これを解析することにより機械の異常を診断することができる。

請求項２に係る本発明として、回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を所定位置に設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として設置される可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカーの内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、
前記診断機器設置装置は、前記マーカーを目印としてその上面に設置されるベース部と、このベース部に対して基端側が傾動制御自在に支持された第１アーム部と、この第１アーム部の先端に伸展回動方向に付勢された状態で軸支された第２アーム部と、この第２アーム部の先端に軸支された前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルと前記ベース部とを繋ぐとともに、繰出し・巻取り制御されることにより前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルとからなり、
前記ベース部内に、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記第１アーム部の傾動位置及び前記テーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記第１アーム部が所定の傾動位置になるように位置決め制御するアーム傾動制御部を備え、前記テーブル内に前記テーブルが所定の高さ位置になるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御するケーブル制御部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置が提供される。

上記請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明の変形例を示したものである。すなわち、請求項１記載の発明では、ベース内部にアーム傾動制御とケーブルの繰出し・巻取り制御とを行う駆動制御部を設けるようにしたが、前記ケーブルの繰出し・巻取り制御は、診断機器設置装置側から行うことが可能であるため、前記ベース部内にアーム傾動制御部を備え、前記テーブル内にケーブル制御部を備えるようにしたものである。

請求項３に係る本発明として、回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカーの内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、前記マーカーの外面には、ケーブル用接続コネクタが設けられ、
前記診断機器設置装置は、前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルの下面側より繰出し・巻取り制御されるとともに、先端に前記マーカーのケーブル接続コネクタに着脱自在とされるジョイント部を備え、前記マーカーに接続した状態で前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルと、前記テーブルの下面側に一体的に設けられ、前記ケーブルが挿通されるとともに、傾動制御可能とされる筒状のケーブル方向設定器具とからなり、
前記テーブル内に、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記ケーブル方向設定器具の傾動位置及びテーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記ケーブル方向設定器具が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブルが所定の高さ位置になるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御する駆動制御部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置が提供される。

上記請求項３記載の発明は、本発明の第２発明を示したものである。位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置とから構成されている点は上記第１実施例と同様である。

本第２発明では、前記診断機器設置装置のテーブルは、第１実施例と違い、計測者の１人が手で保持した状態で計測が行われる。

前記診断機器設置装置は、前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルの下面側より繰出し・巻取り制御されるとともに、先端に前記マーカーのケーブル接続コネクタに着脱自在とされるジョイント部を備え、前記マーカーに接続した状態で前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルと、前記テーブルの下面側に一体的に設けられ、前記ケーブルが挿通されるとともに、傾動制御可能とされる筒状のケーブル方向設定器具とから構成されている。前記ケーブル方向設定器具の傾動制御は、ピッチング（前後方向）とローリング（左右方向）との２方向制御とするのが望ましい。前記ケーブルはテーブルの高さ方向調整（長さ調整）のためのものであり、巻取りドラムを駆動させるサーボモータを回転数をエンコーダによって計数することにより繰出し量及び巻取り量を制御することにより所定の高さ位置になるように制御される。

前記テーブル内には、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記ケーブル方向設定器具の傾動位置及びテーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記ケーブル方向設定器具が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブルが所定の高さ位置に保持されるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御する駆動制御部を備える。

従って、前記テーブルを前記マーカーに近接させて無線ＩＣタグからの情報に基づき位置決め制御情報を得た後、前記ケーブル先端のジョイント部をマーカーのケーブル接続コネクタに接続した状態とし、前記テーブル内の前記駆動制御部が前記ケーブル方向設定器具の傾動制御を行うとともに、前記ケーブルの繰出し・巻取り制御を行うようにすることで、前記ケーブルが所定の長さ（前回測定時と同じ長さ）に設定される。計測者の１人が前記ケーブル方向設定器具方向にケーブルが真っ直ぐに伸びているかどうかを確認ながらテーブルを手で保持した状態で、計測者のもう１人が前記テーブルの上に診断機器をセットし、回転機械からの発せられる音信号を測定し、これを解析することにより機械の異常を診断することができる。

請求項４に係る本発明として、回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカーの内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、
前記診断機器設置装置は、前記マーカーを目印としてその上面に設置されるベース部と、前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルと前記ベース部とを繋ぐとともに、繰出し・巻取り制御されることにより前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルと、前記ベース部の上面側に一体的に設けられ、前記ケーブルが挿通されるとともに、傾動制御可能とされる筒状のケーブル方向設定器具とからなり、
前記ベース内に、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記ケーブル方向設定器具の傾動位置及びテーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記ケーブル方向設定器具が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブルが所定の高さ位置になるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御する駆動制御部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置が提供される。

上記請求項４記載の発明は、前記第２発明の変形例を示したものである。すなわち、請求項３記載の発明では、テーブル下面にケーブル方向設定器具を一体的に設けるとともに、テーブル内部にアーム傾動制御とケーブルの繰出し・巻取り制御を行う駆動制御部を設けるようにしたが、本発明では、前記ベース部の上面にケーブル方向設定器具を設けるとともに、該ベース部内にアーム傾動制御とケーブルの繰出し・巻取り制御を行う駆動制御部とを設けるようにしたものである。なお、この場合は、このテーブルと前記ベース部とを繋ぐケーブルは着脱自在とする必要がない。

請求項５に係る本発明として、回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカー内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、
前記診断機器設置装置は、前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルの下面側に一体的に設けられ、レーザー距離計を保持するとともに、出射方向調整のために傾動制御可能とされるレーザー距離計ホルダーとからなり、
前記テーブル内には、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記レーザー距離計ホルダーの傾動位置及びテーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記レーザー距離計ホルダーが所定の傾動位置になるように位置決め制御する駆動制御部を備えるとともに、前記テーブルが所定の高さ位置に位置決めするためのガイド表示部を備え、かつ前記マーカーの上面にレーザー光のターゲット表示部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置が提供される。

上記請求項５記載の発明は、本発明の第３発明を示したものである。位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置とから構成されている点は上記第１実施例と同様である。本第３発明でも、前記診断機器設置装置のテーブルは、計測者の１人が手で保持した状態で計測が行われる。

前記診断機器設置装置は、前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルの下面側に一体的に設けられ、レーザー距離計を保持するとともに、出射方向調整のために傾動制御可能とされるレーザー距離計ホルダーとから構成されている。前記レーザ距離計ホルダーの傾動制御は、ピッチング（前後方向）とローリング（左右方向）との２方向制御とするのが望ましい。

前記テーブル内には、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記レーザー距離計ホルダーの傾動位置及びテーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記レーザー距離計ホルダーが所定の傾動位置になるように位置決め制御する駆動制御部を備えるとともに、前記テーブルが所定の高さ位置に位置するためのガイド表示部を備え、かつ前記マーカーの上面にレーザー光のターゲット表示部を備える。

従って、前記テーブルを前記マーカーの上に近接させて無線ＩＣタグからの情報に基づき位置決め制御情報を得て、前記駆動制御部が前記レーザ距離計ホルダーの傾動制御を行う。計測者の１人が前記レーザー距離計のレーザー光が前記ベースの上面に表示されたターゲット表示部にレーザー光が投射されていることを確認するとともに、前記ガイド表示部でレーザー距離計による測定距離が所定の距離になっているかを確認しながらテーブルを手で保持した状態で、計測者のもう１人が前記テーブルの上に診断機器をセットし、回転機械からの発せられる音信号を測定し、これを解析することにより機械の異常を診断することができる。

請求項６に係る本発明として、前記無線ＩＣタグに代えて、前記マーカーの表面に設けられたバーコードとし、前記無線ＩＣタグの読み取り部に代えてバーコード読み取り部としている請求項１〜５いずれかに記載の回転機械用診断機器の位置決め装置が提供される。

上記請求項６記載の本発明は、前記無線ＩＣタグに代えて、バーコードを用いたい場合の態様を示したものである。バーコードの内、１次元バーコードの場合は記録できる情報量が少ないため位置情報のみとするのが望ましく、二次元バーコードの場合はある程度の情報量を記録できるため、位置情報及び位置決め制御情報の両方を記録することが可能である。

以上詳説のとおり本発明によれば、音信号に基づく回転機械類の健全性診断に当たって、最初に設定した測定点を測定回毎に正しく設定（再現）できるようになる。

第１形態例に係る回転機械用診断機器の位置決め装置１Ａの側面図である。その骨組図である。第１アーム部５の駆動制御部の概略図である。第１形態例の変形例を示す回転機械用診断機器の位置決め装置１Ａ’の側面図である。第２形態例に係る回転機械用診断機器の位置決め装置１Ｂの側面図である。第２形態例の変形例を示す回転機械用診断機器の位置決め装置１Ｂ’の側面図である。第３形態例に係る回転機械用診断機器の位置決め装置１Ｃの側面図である。マーカー２に表示されたレーザー光ターゲット図の例である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

〔第１形態例〕
本第１形態例に係る回転機械用診断機器の位置決め装置１Ａは、予め床面Ｆ側に固定的に設置されたマーカー２と、このマーカー２を設置点の目印として設置される可搬型の診断機器設置装置３とから構成されるものであり、前記診断機器設置装置３を前記マーカー２を目印としてその上に載置するだけで自動制御により、診断機器を置くテーブル位置が自動設定されるようになっている。

以下、更に図面に基づいて詳述する。

前記マーカー２の内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグ２ａが内設されている。前記マーカー２の外面には、前記診断機器設置装置３のベース部４に設けられた嵌合部（凸部又は凹部）（図示せず）と嵌合される被嵌合部（凹部又は凸部）（図示せず）を有し、前記ベース部４がマーカー２に対して位置ズレしないように設置できるようになっている。マーカー２の材料としては、金属又は樹脂のいずれでもよいが、無線ＩＣタグ２ａの埋設部位は外部との通信が可能な素材とされる。

前記無線ＩＣタグ２ａとしては、電源を搭載しないパッシブ型と、電源を搭載したアクティブ型とが存在するが、タグ寿命、小型化、製品コストの点から電源を搭載しないパッシブ型を使用するのが望ましい。また、読取り距離は数十cmから数十mまでのものが周波数帯毎に設定されているが、読取り距離が大きいと多くのＩＣタグの情報を読み取ってしまうため、読み取り距離が１ｍ以内である135kHz以下、13.56MHz帯のものを使用するか、指向性をアンテナを使用するのが望ましい。更に、無線ＩＣタグ２ａには書き込み及び書き換え可能なものと、製造時に付与されるイニシャル識別情報のみを記憶させた安価な無線ＩＣタグ２ａとが存在する。書き込み可能な無線ＩＣタグ２ａには、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録される。イニシャル識別情報（＝位置情報）のみを記憶させた無線ＩＣタグ２ａの場合は、読み取り装置側において、イニシャル識別番号との対応により、記録部から位置決めのための位置決め制御情報が読み出される。

後述するベース部４内に設けられた読み取り部と前記無線ＩＣタグ２ａとのデータ交信方法は、相互誘導方式、誘導電磁界方式、放射電磁界方式等の方式が存在するがいずれの方式であってもよい。

次に前記診断機器設置装置３は、図１に示されるように、前記マーカー２を目印としてその上面に設置されるベース部４と、このベース部４に対して基端側が傾動制御自在に支持された第１アーム部５と、この第１アーム部５の先端に伸展回動方向に付勢された状態で軸支された第２アーム部６と、この第２アーム部６の先端に軸支された前記診断機器９を載置するためのテーブル７と、このテーブル７と前記ベース部４とを繋ぐとともに、繰出し・巻取り制御されることにより前記テーブル７の高さ位置を制御可能としたケーブル８とから構成されている。

前記ベース部４の上面には凹状の曲面座面４ｄが設けられる一方、前記第１アーム部５の基端部には球体状基部５ａが設けられ、この球体状基部５ａが前記曲面座面４ｄ内であらゆる方向に自由度を有するように係合している。前記第１アーム部５の傾動制御は、ピッチング（前後方向）とローリング（左右方向）との２方向制御とするのが望ましい。場合によっては、前記第１アーム部５の傾動制御は、ピッチング（前後方向）のみの１方向制御とすることでもよい。

前記第２アーム部６は、第１アーム部５に対して１方向の自由度を持ち、伸展回動方向にバネにより付勢された状態としておく。すなわち、第１アーム部５と第２アーム部６との屈折部に巻きバネを配設し、前記第２アーム部６が伸展回動方向（真っ直ぐに伸びる方向）に付勢力を与えておく。前記ケーブル８は、前記第２アーム部６の屈折量を調整することにより、テーブル７の高さ方向位置を決定するためのものであり、後述するように、ケーブル８の巻取りドラムを駆動させるサーボモータの回転数をエンコーダによって計数することにより繰出し量及び巻取り量を制御できるようになっている。

他方、前記ベース部４内には、前記無線ＩＣタグ２ａの読み取り部４ａと、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部４ｂに記憶されている前記第１アーム５の傾動位置及び前記テーブル７の高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記第１アーム部５が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブル７が所定の高さ位置になるようにケーブル８の繰出し・巻取り制御を行う駆動制御部４ｃを備える。

前記第１アーム部５の傾動制御機構は、種々の機構が考えられるが、例えば図３に示される制御機構を採用することができる。図３の例は、第１アーム部５の球体状基部５ａから連続して制御用ロッド５ｂが設けられており、この制御用ロッド５ｂの中間部にバネ２０を配設するとともに、これを制御用ロッド５ｂと連結し、かつ前記バネ２０と対向する位置にワイヤ巻取り装置２１を設けるとともに、このワイヤを前記制御用ロッド５ｂと連結した一組の傾動機構を平面的直交する二方向に設ける。そして、巻取り装置２１におけるワイヤの繰出し・巻取り制御によりＹ−Ｙ方向の傾動制御（ピッチング制御）が可能になり、巻取り装置２３におけるワイヤの繰出し・巻取り制御によりＸ−Ｘ方向の傾動制御（ローリング制御）が可能になる。これらの姿勢制御は、巻取り装置２１，２３のモータとしてサーボモータやステッピングモータを使用し、その回転量をレゾルバ、インクリメンタルエンコーダ、アブソリュートエンコーダ、ポテンショメータなどによって検出し、フィードバック制御することにより可能である。

一方、前記ケーブル８の長さ調整機構は、前記ベース４の内部に、ケーブル８を繰出し・巻取り制御するためのドラムが内蔵されており（図示せず）、このドラムをサーボモータやステッピングモータを使用して駆動し、かつその回転量をレゾルバ、インクリメンタルエンコーダ、アブソリュートエンコーダ、ポテンショメータなどによって検出し、フィードバック制御することにより可能である。

図２に示されるように、前記第１アーム部５のピッチ角θ及びロール角βが設定されて第１アーム部５の姿勢が決定され、これに連続する第２アーム部６は前記ケーブル８の長さＬが設定されることにより姿勢（角度：γ）が決定され、前記テーブル７が所定の空間位置（ｘ、ｙ、ｚ）が位置決めされることになる。

使用要領は、図１に示されるように、前記診断機器設置装置３のベース部４を前記マーカー２を目印としてその上に載置するだけで、前記無線ＩＣタグ２ａからの情報に基づき位置決め制御情報を得て、前記駆動制御部４ｃが前記第１アーム部５の傾動制御を行うとともに、前記ケーブル８の繰出し・巻取り制御を行うようにすることで、前記テーブル７が所定の空間位置（前回測定時と同じ位置）に位置決めされるため、計測者は前記テーブル７の上に診断機器９をセットし、回転機械からの発せられる音信号を測定し、これを解析することにより機械の異常を診断することができる。

ところで、上記形態例では、ベース部４の内部にアーム傾動制御とケーブルの繰出し・巻取り制御を行う駆動制御部４ｃを設けるようにしたが、前記ケーブル８の繰出し・巻取り制御は、診断機器設置装置３側から行うことが可能である。図４に示される位置決め装置１Ａ’は、前記ベース部４内にアーム傾動制御部４ｄを備え、第１アーム部５の傾動制御を行い、前記テーブル７内には、ケーブル８の巻取りドラムが内蔵されるとともに（図示せず）、この巻取りドラムの回転を制御するケーブル制御部７ａを備え、ケーブル８の繰出し・巻取り制御を行うようにしたものである。この場合は、ベース部４の読み取り部４ａで読み取った情報を前記ケーブル制御部７ａに伝送する必要があるため、前記ケーブル８の内部に伝送線を設けておき、これによって情報を伝送するようにするか、無線で行うようにすれば良い。

〔第２形態例〕
次に、図５に基づいて第２形態例に係る回転機械用診断機器の位置決め装置１Ｂについて詳述する。

この位置決め装置１Ｂも、同図４に示されるように、予め床面Ｆ側に固定的に設置されたマーカー２と、このマーカー２を設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置１０とから構成されるものであるが、第１実施例と違い、計測者の１人がテーブル１２を手で保持した状態で計測が行われる。

前記マーカー２の内部に、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグ２ａが内設されている点は前記第１形態例と同様であるが、本第２形態例では前記マーカー２の外面には、ケーブル用接続コネクタ１１が設けられている。マーカー２の材料としては、金属又は樹脂のいずれでもよいが、無線ＩＣタグ２ａの埋設部位は外部との通信が可能な素材とされる。

前記診断機器設置装置１０は、前記診断機器９を載置するためのテーブル１２と、このテーブル１２の下面側より繰出し・巻取り制御されるとともに、先端に前記マーカー２のケーブル接続コネクタ１１に着脱自在とされるジョイント部１４ａを備え、前記マーカー２に接続した状態で前記テーブル１２の高さ位置を制御可能としたケーブル１４と、前記テーブル１２の下面側に一体的に設けられ、前記ケーブル１４が挿通されるとともに、傾動制御可能とされる筒状のケーブル方向設定器具１３とから構成されている。前記ケーブル接続コネクタ１１は、ボールジョイント型式として自由に方向を変えられるようにするのが望ましい。また、前記ジョイント部１４ａが前記ケーブル接続コネクタ１１に対して押し込むだけで接続可能なワンタッチ式のジョイントとするのが望ましいが、ネジ込み方式でもよい。

前記ケーブル方向設定器具１３の傾動制御は、ピッチング（前後方向）とローリング（左右方向）との２方向制御とするのが望ましい。前記ケーブル１４はテーブル１２の高さ方向調整（長さ調整）のためのものである。

前記テーブル１２内には、前記無線ＩＣタグ２ａの読み取り部１２ａと、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部１２ｂに記憶されている前記ケーブル方向設定器具１３の傾動位置及びテーブル１２の高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記ケーブル方向設定器具１３が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブル１２が所定の高さ位置に保持されるように前記ケーブル１４の繰出し・巻取り制御する駆動制御部１２ｃを備える。

前記ケーブル方向設定器具１３の傾動方向制御は、前記第１形態例における第１アーム部５の姿勢制御機構をそのまま使用することが可能である。また、ケーブル１４の繰出し・巻取り制御についても同様である。

使用要領は、前記テーブル１２を前記マーカー２に近接させて無線ＩＣタグ２ａからの情報に基づき位置決め制御情報を得るとともに、前記ケーブル先端のジョイント部１４ａをマーカー２のケーブル接続コネクタ１１に接続した状態とする。その後、前記駆動制御部１２ｃが前記ケーブル方向設定器具１３の傾動制御を自動的に行うとともに、前記ケーブル１４の繰出し・巻取り制御を行うようにすることで、前記ケーブル１４が所定の長さ（前回測定時と同じ長さ）に設定される。

計測者の１人が前記ケーブル１４がケーブル方向設定器具１３の方向に真っ直ぐに伸びているかどうかを確認ながらテーブル１２を手で保持した状態で、計測者のもう１人が前記テーブル１２の上に診断機器９をセットし、回転機械からの発せられる音信号を測定し、これを解析することにより機械の異常を診断することができる。

前記ケーブル１４がケーブル方向設定器具１３の方向に真っ直ぐ伸びているかどうかの確認を容易に行うためには、前記ケーブル方向設定器具１３の筒内部に周方向に沿って接触センサを設けておき、ケーブル１４がケーブル方向設定器具１３の筒内面に接触しているかどうかをランプ表示するようにすれば、テーブル保持者が前記ケーブル１４がケーブル方向設定器具１３の方向に真っ直ぐに伸びているかどうかを簡単に確認することが可能となる。なお、ケーブル１４がケーブル方向設定器具１３の筒内面に接触したかどうかの信号伝送手段は、前記ケーブル方向設定器具１３内に設けても良いし、前記ケーブル１４としてワイヤーを用い、これを信号伝達手段として信号を伝送するようにしてもよい。

ところで、上記形態例では、テーブル１２の下面にケーブル方向設定器具１３を一体的に設けるとともに、テーブル内部にアーム傾動制御とケーブルの繰出し・巻取り制御を行う駆動制御部１２ｃを設けるようにしたが、図６に示されるように、診断機器設置装置１０’を、前記マーカー２を目印としてその上面に設置されるベース部４と、前記診断機器を載置するためのテーブル１２と、このテーブル１２と前記ベース部４とを繋ぐとともに、繰出し・巻取り制御されることにより前記テーブル１２の高さ位置を制御可能としたケーブル１４と、前記ベース部４の上面側に一体的に設けられ、前記ケーブル１４が挿通されるとともに、傾動制御可能とされる筒状のケーブル方向設定器具１３とから構成することも可能である。この場合、前記ケーブル１４はテーブル１２に対して着脱自在とする必要はない。ただし、ジョイント部は方向が任意に変えられるようにボールジョイントで連結されているのが望ましい。

前記ベース部４の内部には、図１に示される第１形態例と同様に、前記無線ＩＣタグ２ａの読み取り部４ａと、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部４ｂに記憶されている前記ケーブル方向設定器具１３の傾動位置及びテーブル１２の高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記ケーブル方向設定器具１３が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブル１２が所定の高さ位置になるように前記ケーブル１４の繰出し・巻取りを制御する駆動制御部４ｃを備える。

この場合、ケーブル１４が前記ケーブル方向設定器具１３の筒内面に接触したかどうかの接触信号は、テーブル１２側で確認できた方が望ましいため、前記ケーブル１４としてワイヤーを用い、これを信号伝達手段として接触信号を伝送し、テーブル１２に設けたモニターに表示するか、前記接触信号を無線によってテーブル１２まで伝送しモニター表示するのが望ましい。

〔第３形態例〕
次に、図７に基づいて第３形態例に係る回転機械用診断機器の位置決め装置１Ｃについて詳述する。

本第３形態例の位置決め装置１Ｃは、図５の前記第２形態例のケーブル１４に代えて、レーザー距離計を用いたものである。

この位置決め装置１Ｃも、図７に示されるように、予め床面Ｆ側に固定的に設置されたマーカー２と、このマーカー２を設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置１５とから構成される。また、前記第２実施例と同様に、計測者の１人がテーブルを手で保持した状態で計測が行われる。

前記診断機器設置装置１５は、前記診断機器９を載置するためのテーブル１６と、このテーブル１６の下面側に一体的に設けられ、レーザー距離計１８を保持するとともに、出射方向調整のために傾動制御可能とされるレーザー距離計ホルダー１７とから構成されている。前記レーザー距離計ホルダー１７の傾動制御は、ピッチング（前後方向）とローリング（左右方向）との２方向制御とするのが望ましい。

前記マーカー２の上面には、レーザー光のターゲット表示部１９を備える。このターゲット表示部１９は、例えば図８に示されるように、レーザー光が投射される投射部１９ａを表示したものであり、レーザ距離計１８から出射されたレーザー光が前記投射部１９ａに投射されていれば、テーブル１６が所定の空間方向線上に位置決めされていることが確認できるようになっている。

前記テーブル１６内には、前記無線ＩＣタグ２ａの読み取り部１６ａと、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部１６ｂに記憶されている前記レーザー距離計ホルダー１７の傾動位置及びテーブル１６の高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記レーザー距離計ホルダー１７が所定の傾動位置になるように位置決め制御する駆動制御部１６ｃを備えるとともに、前記テーブル１６が所定の高さ位置に位置決めされるようにガイド表示部（図示せず）を備える。

前記レーザー距離計ホルダー１７傾動方向制御は、前記第１形態例における第１アーム部５の姿勢制御機構をそのまま使用することが可能である。前記ガイド表示部は、テーブル１６を位置決めすべき高さ位置（目標高さ位置）の情報を表示するとともに、前記レーザー距離計１８による計測値が表示され、計測者はこれらの表示を見比べることで、テーブル１６を目標高さ位置に保持することが可能となる。

使用要領は、前記テーブル１６を前記マーカー２に近接させて無線ＩＣタグ２ａからの情報に基づき位置決め制御情報を得て、前記駆動制御部１６ｃが前記レーザー距離計ホルダー１７の傾動制御を自動的に行う。そして、計測者の１人が前記レーザー距離計１８からのレーザー光がマーカー２のターゲット表示部１９の投射部１９ａに投射されていることを確認しながら、かつテーブル１６が所定の高さ位置に位置決めされているかを前記ガイド表示部で確認しながらテーブル１６を手で保持した状態で、計測者のもう１人が前記テーブル１６の上に診断機器９をセットし、回転機械からの発せられる音信号を測定し、これを解析することにより機械の異常を診断することができる。

〔その他の形態例〕
(1)上記形態例では、マーカー２には無線ＩＣタグ２ａを埋設するようにしたが、この無線ＩＣタグ２ａに代えて、前記マーカー２の表面に設けられたバーコードを用いるようにすることも可能である。この場合は、前記無線ＩＣタグの読み取り部４ａ、１２ａ、１６ａに代えてバーコード読み取り部を設ける。バーコードの内、１次元バーコードの場合は記録できる情報量が少ないため位置情報のみとするのが望ましく、二次元バーコードの場合はある程度の情報量を記録できるため、位置情報及び位置決め制御情報の両方を記録することが可能である。

１Ａ・１Ｂ・１Ｃ…位置決め装置、２…マーカー、３・１０・１５…診断機器設置装置、４…ベース部、５…第１アーム部、６…第２アーム部、７・１２・１６…テーブル、８・１４…ケーブル、９…診断機器、１３…ケーブル方向設定器具、１７…レーザー距離計ホルダー、１８…レーザー距離計、１９…ターゲット表示部、１９ａ…投射部

Claims

回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を所定位置に設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として設置される可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカーの内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、
前記診断機器設置装置は、前記マーカーを目印としてその上面に設置されるベース部と、このベース部に対して基端側が傾動制御自在に支持された第１アーム部と、この第１アーム部の先端に伸展回動方向に付勢された状態で軸支された第２アーム部と、この第２アーム部の先端に軸支された前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルと前記ベース部とを繋ぐとともに、繰出し・巻取り制御されることにより前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルとからなり、
前記ベース部内に、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記第１アーム部の傾動位置及び前記テーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記第１アーム部が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブルが所定の高さ位置になるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御する駆動制御部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置。
回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を所定位置に設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として設置される可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカーの内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、
前記診断機器設置装置は、前記マーカーを目印としてその上面に設置されるベース部と、このベース部に対して基端側が傾動制御自在に支持された第１アーム部と、この第１アーム部の先端に伸展回動方向に付勢された状態で軸支された第２アーム部と、この第２アーム部の先端に軸支された前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルと前記ベース部とを繋ぐとともに、繰出し・巻取り制御されることにより前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルとからなり、
前記ベース部内に、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記第１アーム部の傾動位置及び前記テーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記第１アーム部が所定の傾動位置になるように位置決め制御するアーム傾動制御部を備え、前記テーブル内に前記テーブルが所定の高さ位置になるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御するケーブル制御部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置。
回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカーの内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、前記マーカーの外面には、ケーブル用接続コネクタが設けられ、
前記診断機器設置装置は、前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルの下面側より繰出し・巻取り制御されるとともに、先端に前記マーカーのケーブル接続コネクタに着脱自在とされるジョイント部を備え、前記マーカーに接続した状態で前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルと、前記テーブルの下面側に一体的に設けられ、前記ケーブルが挿通されるとともに、傾動制御可能とされる筒状のケーブル方向設定器具とからなり、
前記テーブル内に、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記ケーブル方向設定器具の傾動位置及びテーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記ケーブル方向設定器具が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブルが所定の高さ位置になるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御する駆動制御部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置。
回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカーの内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、
前記診断機器設置装置は、前記マーカーを目印としてその上面に設置されるベース部と、前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルと前記ベース部とを繋ぐとともに、繰出し・巻取り制御されることにより前記テーブルの高さ位置を制御可能としたケーブルと、前記ベース部の上面側に一体的に設けられ、前記ケーブルが挿通されるとともに、傾動制御可能とされる筒状のケーブル方向設定器具とからなり、
前記ベース内に、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記ケーブル方向設定器具の傾動位置及びテーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記ケーブル方向設定器具が所定の傾動位置になるように位置決め制御するとともに、前記テーブルが所定の高さ位置になるように前記ケーブルの繰出し・巻取りを制御する駆動制御部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置。
回転機械類から発せられる放射音を測定分析することによって機械の異常を検出する診断機器を設置するための位置決め装置であって、
前記位置決め装置は、予め床面側に固定的に設置されたマーカーと、このマーカーを設置点の目印として位置決めされる可搬型の診断機器設置装置とからなり、
前記マーカーの内部には、測定点位置を識別するための位置情報または該位置情報及び位置決めのための位置決め制御情報が記録された無線ＩＣタグが内設され、
前記診断機器設置装置は、前記診断機器を載置するためのテーブルと、このテーブルの下面側に一体的に設けられ、レーザー距離計を保持するとともに、出射方向調整のために傾動制御可能とされるレーザー距離計ホルダーとからなり、
前記テーブル内には、前記無線ＩＣタグの読み取り部と、読み取った情報が位置情報のみである場合はこの情報に基づき、予め記憶部に記憶されている前記レーザー距離計ホルダーの傾動位置及びテーブルの高さ位置を含む位置決め制御情報を呼び出し、読み取った情報が位置情報及び位置決め制御情報である場合はこの位置決め制御情報に基づき、前記レーザー距離計ホルダーが所定の傾動位置になるように位置決め制御する駆動制御部を備えるとともに、前記テーブルが所定の高さ位置に位置決めするためのガイド表示部を備え、かつ前記マーカーの上面にレーザー光のターゲット表示部を備えることを特徴とする回転機械用診断機器の位置決め装置。
前記無線ＩＣタグに代えて、前記マーカーの表面に設けられたバーコードとし、前記無線ＩＣタグの読み取り部に代えてバーコード読み取り部としている請求項１〜５いずれかに記載の回転機械用診断機器の位置決め装置。