JP6621628B2 - Multiple simultaneous status judgment system for machine parts - Google Patents
Multiple simultaneous status judgment system for machine parts Download PDFInfo
- Publication number
- JP6621628B2 JP6621628B2 JP2015186509A JP2015186509A JP6621628B2 JP 6621628 B2 JP6621628 B2 JP 6621628B2 JP 2015186509 A JP2015186509 A JP 2015186509A JP 2015186509 A JP2015186509 A JP 2015186509A JP 6621628 B2 JP6621628 B2 JP 6621628B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unique information
- unit
- state
- sensor
- information
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Description
この発明は、機械部品、例えば車両用軸受やその周辺部品等の状態を診断し、故障起因の事故を未然に防止する機械部品の複数同時状態自動判定システムに関し、特に複数の測定対象を同時に判定する技術に関する。 The present invention relates to a multiple simultaneous state automatic determination system for machine parts that diagnoses the state of a machine part, such as a vehicle bearing or its peripheral parts, and prevents an accident caused by a failure, and in particular, simultaneously determines a plurality of measurement objects. Related to technology.
従来、次の各診断システムが提案されている。
・鉄道車両や風車などの産業分野においては、軸受やその周辺部品に振動センサ、回転センサ、温度センサなどを設置し、その運転状態を監視するシステム(転がり軸受の異常診断装置および歯車の異常診断装置)。(特許文献1)
・センサで検出したデータをスマートフォンなどの携帯情報端末器を使用して送信し、サーバ等でデータ処理や記憶を行い、過去のデータと比較することで状態診断をするシステム(回転機械部品の携帯端末利用検査方法・検査システムおよびそのサーバ)。(特許文献2)
Conventionally, the following diagnostic systems have been proposed.
・ In industrial fields such as railway vehicles and windmills, vibration sensors, rotation sensors, temperature sensors, etc. are installed in bearings and their peripheral parts, and their operating conditions are monitored (rolling bearing abnormality diagnosis devices and gear abnormality diagnosis). apparatus). (Patent Document 1)
-A system that transmits data detected by sensors using a mobile information terminal such as a smartphone, performs data processing and storage on a server, etc., and compares the data with past data (carriage of rotating machine parts) Terminal usage inspection method / inspection system and server). (Patent Document 2)
・センサで検出したデータを携帯情報端末機等を経由してサーバに送信、ユーザーインターフェース機能を複数PCに配置し、測定データ、解析手段、診断結果を共有化するシステム(回転電機の振動診断システム)。(特許文献3)
・データ解析プログラムと判定基準データと判定プログラムをユーザの情報処理端末にダウンロードしておき、情報処理端末で測定データの診断処理を実施するシステム(振動要素を含む機械設備の異常診断システム)。( 特許文献4)
-System that transmits data detected by sensors to a server via a portable information terminal, etc., arranges user interface functions on multiple PCs, and shares measurement data, analysis means, and diagnosis results (vibration diagnosis system for rotating electrical machines) ). (Patent Document 3)
A system that downloads the data analysis program, the determination reference data, and the determination program to the user's information processing terminal, and executes the measurement data diagnosis process on the information processing terminal (an abnormality diagnosis system for mechanical equipment including a vibration element). (Patent Document 4)
現在、軸受の点検に関しては、外観、ゴリ感、異音等、整備士の五感に頼った主観的判断が一般的であり、診断基準にばらつきがある為、整備不良原因による故障が撲滅出来ない。
この課題に対し、状態判断の高精度化に向け、定量判断可能なメンテナンスツールのニーズがあり、上述の従来技術等が提案されているが、前記従来技術には以下の課題がある。
Currently, for bearing inspections, subjective judgments that rely on the five senses of the mechanic, such as appearance, gritty, and abnormal noise, are common, and because there are variations in diagnostic criteria, failure due to poor maintenance cannot be eradicated. .
In response to this problem, there is a need for a maintenance tool capable of quantitative determination for higher accuracy of state determination, and the above-described conventional techniques and the like have been proposed. However, the conventional techniques have the following problems.
固定部での測定の場合、外乱の大きな環境下では、外乱の影響を受けやすい。( 特許文献1、2、3、4)
エンジン補機等の様に、起振源( エンジン) の近くに複数の可動部が存在し、各々がベルト等で接続されている装置の場合、外乱の影響が大きい為、測定対象に出来る限り近い位置で測定をする必要がある。また、可動部の状態を検知する場合、直接可動部での計測が有効であるが具体的な方法が明示されていない。(特許文献1、2、3、4)
測定機を複数の測定対象に利用する場合、対象が変わる度に、名称、測定条件( 測定対象の諸元) 等の設定を変更しなければならない。(特許文献1、2、3、4)
懸念点として、データ共有に際して名称設定ルール化等が必要、設定/ 選択ミス、情報上書き/ 喪失等がある。
In the case of measurement at a fixed part, it is easily affected by a disturbance under an environment with a large disturbance. (
In the case of a device that has multiple moving parts near the vibration source (engine), such as an engine accessory, each connected by a belt, etc., the influence of the disturbance is so great that it can be measured as much as possible. It is necessary to measure at a close position. Further, when detecting the state of the movable part, the measurement with the direct movable part is effective, but a specific method is not clearly described. (
When a measuring instrument is used for multiple measurement objects, the settings such as the name and measurement conditions (specifications of the measurement object) must be changed each time the object changes. (
Concerns include name setting rules for data sharing, setting / selection errors, information overwriting / loss, etc.
診断結果表示にPCが必要であり、測定現場で結果を確認する場合には、測定用携帯端末PCをセットで測定および診断を実施しなければならない。(特許文献3) A PC is required for displaying the diagnosis result, and when the result is confirmed at the measurement site, the measurement portable terminal PC must be used for measurement and diagnosis. (Patent Document 3)
上記課題を解決する手段として測定部にステーを設け、センサユニットの固定状態を常に同じに保つ脱着タイプを先に提案したが、センサユニットと情報端末の距離が離れた場合やセンサユニットと情報端末間に障害物がある等の通信環境が悪い場合、通信出来ない。(特願2014−211676号「機械部品の状態自動判定システム」)
この他に、上記課題を解決する手段として、測定部にステーを設け、センサユニットの固定状態を常に同じに保つ脱着タイプを提案した(特願2014−213365号「ベルトシステムの状態判定システム」)。しかし、複数のセンサユニットを用いる場合、各センサユニットからそれぞれ信号が発信される為、情報端末との通信が混雑し、通信速度が遅くなる。
As a means to solve the above problems, a detachable type that has a stay in the measurement unit and keeps the sensor unit fixed in the same state has been proposed first. However, when the distance between the sensor unit and the information terminal is increased, the sensor unit and the information terminal Communication is not possible if the communication environment is bad, such as an obstacle between them. (Japanese Patent Application No. 2014-211676 “Automatic state determination system for machine parts”)
In addition to this, as a means for solving the above problems, a detachable type was proposed in which a stay is provided in the measurement unit and the sensor unit is always kept in the same fixed state (Japanese Patent Application No. 2014-213365 “Condition determination system for belt system”). . However, when a plurality of sensor units are used, a signal is transmitted from each sensor unit, so that communication with the information terminal is congested and the communication speed is reduced.
また、複数のセンサユニットを同時に測定する場合、上記課題を回避するために、高機能な通信機能を有する通信モジュールを各センサユニットに搭載する必要があるため、費用が高くなり、費用対効果が悪くなる。 Further, when measuring a plurality of sensor units at the same time, in order to avoid the above problems, it is necessary to mount a communication module having a high-function communication function in each sensor unit, which increases costs and is cost-effective. become worse.
この発明の目的は、優れた測定精度と迅速な取付性が得られ、かつ測定対象が複数の場合においても、簡素な構成のセンサユニットの増加により対応でき、費用負担が軽減される機械部品の複数同時状態判定システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a mechanical component that can obtain excellent measurement accuracy and quick mounting properties, and can cope with an increase in the number of sensor units having a simple configuration even when there are a plurality of measurement objects, thereby reducing the cost burden. It is to provide a multiple simultaneous state determination system.
前提構成の機械部品の複数同時状態判定システムは、測定対象である複数の部品1にそれぞれ固定される複数のステー2と、これら各ステー2に着脱可能でかつ前記部品1の状態量を検出する状態検知センサ302を有する一つの親機センサユニット3aおよび複数または一つの子機状態検知センサユニット3bとを備え、
前記各ステー2は、このステー2が固定された前記部品1の固有情報を記憶した固有情報記憶手段201を有し、
前記子機センサユニット3bは、前記ステー2の前記固有情報記憶手段201から前記固有情報を読み取る固有情報読み取り装置301と、この固有情報読み取り装置301で読み取った固有情報と共に前記状態検知センサ302で測定した状態量を前記親機センサユニット3aに送信する通信装置309とを有し、
前記親機センサユニット3aは、前記ステー2の前記固有情報記憶手段201から前記固有情報を読み取る固有情報読み取り装置301と、前記各子機センサユニット3bから送信された前記固有情報および状態量を受信する通信装置308と、この受信した前記固有情報および状態量、並びに前記親機センサユニット3aの前記固有情報読み取り装置301および前記状態検知センサ302で読み取りまたは測定した前記固有情報および状態量を、前記部品1の異常または寿命に関する判定を行う処理システム302へ送信する情報端末との通信装置307とを有する。
なお、この明細書で言う「通信装置」には、通信を行う機器と、その機器による通信内容の選択や処理を行う手段とを含む。
The prerequisite simultaneous determination system for a plurality of simultaneous state of mechanical parts detects a plurality of
Each
The slave
The parent
Note that the “communication device” referred to in this specification includes a device that performs communication and means for selecting and processing communication contents by the device.
この構成によると、1つの親機センサユニット3aと複数または一つの子機センサユニット3bで状態判定システムを構成するため、子機センサユニット3bは、収集したデータを親機に送信するだけの最小限の構成となる。そのため、測定対象部品1が多数に増えても、子機センサユニット3bの増加による費用負担が軽減される。
また、ステー2を常設するため、センサユニット3(3a、3b)の取付け位置が安定し、取付け誤差による測定データのバラつきを抑えると共に短時間での測定準備が可能となる。
例えば、測定対象部品1である車両用軸受およびその周辺部品の固定部に状態検知センサ302の取付けが出来ない場合であっても、前記ステー2を用いることで、前記車両用軸受およびその周辺部品である測定対象部品1の状態を検知する状態検知センサ302を備えたセンサユニット3(3a、3b)を実装することが出来る。
ステー2に部品1の固有情報を記憶した固有情報記憶手段201を設け、この固有情報をセンサユニット3(3a、3b)の固有情報読み取り装置301で読み取るため、測定対象の把握が容易になり、短時間での測定準備が可能となる。これにより、データの蓄積や過去データの検索が容易となる。部位が特定出来ることで、例えば前記部品1が軸受の場合、軸受品番毎でなく、部位毎での環境に応じた異常判断の閾値を設定する事が出来る。例えば、外乱を加味した高精度な判定が可能となる。
According to this configuration, since the state determination system is configured by one parent
In addition, since the
For example, even when the
Since the unique information storage means 201 storing the unique information of the
この発明の機械部品の複数同時状態判定システムは、前記前提構成において、前記処理システム4を構成する情報端末5およびデータサーバ6を備え、
前記情報端末5は、前記親機センサユニット3aの前記通信装置307から送信された前記各部品1の固有情報および状態量を受信する通信装置501、およびその受信した前記各部品1の固有情報および状態量を前記データサーバ6へ通信網7を介して送信する通信網通信装置508を有し、
前記データサーバ6は、前記情報端末5から送信された前記各部品1の固有情報および状態量を受信する通信網通信装置606と、前記部品1の種類毎に状態判定基準用情報を記憶したデータベースと、前記受信した部品1の固有情報を用いて前記データベースから前記状態判定基準用情報を選定し、この状態判定基準用情報を判定基準として用いて前記部品1の前記状態を判定する状態判定部604とを有するようにしても良い。前記通信網7は、例えばインターネット等の広域通信網である。
この構成によると、データサーバ6のデータベースを活用した状態判定が可能となり、判定の精度向上が期待できる。
Multiple simultaneous state determination system of the inventions of the machine parts, Oite the premise construction, comprising an
The
The
According to this configuration, it is possible to make a state determination using the database of the
この発明において、前記データサーバ6は、前記状態判定部604で判定した判定結果を保存する処理データ記憶部605、および判定結果を前記通信網7を介して送信する通信網通信部606を備えるようにしても良い。
この構成の場合、前記情報端末5で前記判定結果を受信するようにすれば、携帯情報端末等の情報端末5により、測定セットアップから診断結果の閲覧まで対応が可能となる。
In the present invention, the
In the case of this configuration, if the determination result is received by the
この発明において、前記固有情報記憶手段201は、電子タグ、一次元のバーコード、および二次元のバーコードのいずれかであっても良い。これらによると、簡素な構成で多くの情報を記憶することができ、その固有情報読み取り装置301も普及品を用いることができる。
In the present invention, the unique information storage means 201 may be any one of an electronic tag, a one-dimensional barcode, and a two-dimensional barcode. According to these, a large amount of information can be stored with a simple configuration, and the
この発明において、前記親機または子機のセンサユニット3(3a、3b)は、前記状態検知センサ302として加速度センサ302aを実装し、前記部品1の振動を検出する構成としても良い。
多くの部品において、故障が発生すると振動を伴うため、その振動を検出することで異常等の判定が行える。
In the present invention, the sensor unit 3 (3a, 3b) of the parent device or the child device may be configured such that an
In many parts, when a failure occurs, vibration is accompanied. Therefore, abnormality can be determined by detecting the vibration.
この発明において、前記親機または子機のセンサユニット3(3a、3b)は、前記状態検知センサ302として回転センサまたはジャイロセンサ302bを実装し、前記部品1の回転を測定する構成としても良い。測定対象の部品1が軸受等の回転する部品である場合、回転速度を用いて異常の判定を行うことができる。また、振動検出と共に回転速度を検出すると、精度の良い判定が行える。
In the present invention, the sensor unit 3 (3a, 3b) of the parent device or the child device may be configured to mount a rotation sensor or
この発明において、前記ステー2は、前記部品1における回転体の回転中心と同心に固定されていても良い。
この構成の場合、可動部中心での測定により、外乱の影響を受け難く、高精度な測定が可能となる。
In the present invention, the
In the case of this configuration, the measurement at the center of the movable part makes it difficult to be affected by disturbances and enables highly accurate measurement.
この発明において、前記親機または子機のセンサユニット3(3a、3b)における前記通信装置308、309は、無線通信を行うようにしても良い。無線であると、配線が測定対象部品1を備える機器の障害になることが回避でき、センサユニット3(3a、3b)設置上の制限が緩和される。
In the present invention, the
この発明において、前記情報端末5は汎用のOSを有しアプリケーションソフトウェアをインストール可能であって、前記情報端末はインストールされた前記アプリケーションソフトウェアによって前記情報端末5をこの複数同時状態判定システムとして機能する各手段を構成させるようにしても良い。
これにより、汎用の情報端末、例えば一般的なパーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット型端末を前記情報端末5として使用することができる。
In this invention, the
Thereby, a general-purpose information terminal, for example, a general personal computer, a smart phone, or a tablet-type terminal can be used as the
この発明において、前記データサーバ6は、周波数解析を含む信号処理が可能なデータ解析手段を有するようにしても良い。周波数解析によると、軸受等の各種の機械部品につき精度良く異常等の判定を行うことができる。
In the present invention, the
この発明の機械部品の複数同時状態判定システムは、測定対象である複数の部品にそれぞれ固定される複数のステーと、これら各ステーに着脱可能でかつ前記部品の状態量を検出する状態検知センサを有する一つの親機センサユニットおよび複数または一つの子機センサユニットとを備え、前記各ステーは、このステーが固定された前記部品の固有情報を記憶した固有情報記憶手段を有し、前記子機センサユニットは、前記ステーの前記固有情報記憶手段から前記固有情報を読み取る固有情報読み取り装置と、この固有情報読み取り装置で読み取った固有情報と共に前記状態検知センサで測定した状態量を前記親機センサユニットに送信する通信装置とを有し、前記親機センサユニットは、前記ステーの前記固有情報記憶手段から前記固有情報を読み取る固有情報読み取り装置と、前記各子機センサユニットから送信された前記固有情報および状態量を受信する通信装置と、この受信した前記固有情報および状態量、並びに前記親機センサユニットの前記固有情報読み取り装置および前記状態検知センサで読み取りまたは測定した前記固有情報および状態量を、前記部品の異常または寿命に関する判定を行う処理システムへ送信する通信網通信装置とを有し、前記処理システムを構成する情報端末およびデータサーバを備え、前記情報端末は、前記親機センサユニットの前記通信装置から送信された前記各部品の固有情報および状態量を受信する通信装置、およびその受信した前記各部品の固有情報および状態量を前記データサーバへ通信網を介して送信する通信網用通信装置を有し、前記データサーバは、前記情報端末から送信された前記各部品の固有情報および状態量を受信する通信網通信装置と、前記部品の種類毎に状態判定基準用情報を記憶したデータベースと、前記受信した部品の固有情報を用いて前記データベースから前記状態判定基準用情報を選定し、この状態判定基準用情報を判定基準として用いて前記部品の前記状態を判定する状態判定部とを有するため、優れた測定精度と迅速な取付性が得られ、かつ測定対象が複数の場合においても、簡素な構成のセンサユニットの増加により対応でき、費用負担が軽減される。 The multiple simultaneous state determination system for mechanical parts of the present invention includes a plurality of stays fixed to a plurality of parts to be measured, and a state detection sensor that can be attached to and detached from each of the stays and detects a state quantity of the parts. Each of the stays has a unique information storage unit that stores unique information of the component to which the stay is fixed, and the slave unit includes: The sensor unit includes a unique information reading device that reads the unique information from the unique information storage unit of the stay, and a state quantity measured by the state detection sensor together with the unique information read by the unique information reading device. The base unit sensor unit transmits the unique information from the unique information storage means of the stay. A unique information reading device that reads the unique information and state quantity transmitted from each of the slave unit sensor units, the received unique information and state quantity, and the uniqueness of the master unit sensor unit. A communication network communication device that transmits the specific information and the state quantity read or measured by the information reading device and the state detection sensor to a processing system that performs a determination on abnormality or life of the component, and constitutes the processing system An information terminal and a data server, and the information terminal receives the unique information and the state quantity of each component transmitted from the communication device of the master sensor unit, and the received each component A communication network communication device that transmits the unique information and the state quantity to the data server via the communication network is provided. The data server includes a communication network communication device that receives the unique information and state quantity of each component transmitted from the information terminal, a database that stores state determination criterion information for each type of component, and the reception because that was using the unique information of the part selected the state determination criterion information from said database, having a a determining condition judging unit the state of the component by using the state determination criterion information as a criterion Excellent measurement accuracy and quick mountability can be obtained, and even when there are a plurality of measurement objects, it can be handled by increasing the number of sensor units with a simple configuration, thereby reducing the cost burden.
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図1に示すように、この機械部品の複数同時状態判定システムは、測定対象である複数の部品1にそれぞれ固定された複数のステー2、複数のセンサユニット3、および処理システム4を備える。複数のセンサユニット3のうちの一つは親機センサユニット3a、残りの複数または一つは子機センサユニット3bである。処理システム4は、情報端末5およびデータサーバ6により構成される。この他に表示端末8を有していても良い。各図において、「部品」、「ステー」、および「子機センサユニット」の文字の後ろに付したアルファベットA,B,…は、複数ある各部品同士等を区別する符号である。前記測定対象部品1は各種の機械部品であり、例えば車両用軸受等の軸受や、その周辺部品である。なお、処理システム4は、パーソナルコンピュータ等の単独の情報処理機器であって良い。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the multiple simultaneous state determination system for mechanical parts includes a plurality of
(ステー2)
ステー2は、測定対象である複数の測定対象部品1にそれぞれ固定され、予め入力した固有情報が書き込まれた固有情報記憶手段201が設けられている。前記固有情報は、固体識別可能な情報を含むことが望ましい。
測定対象部品1と一体に固定されたステー2を用いて親機または子機センサユニット3a,3bを組み付けることにより、組付け誤差の無い繰り返し測定が可能となる。固有情報記憶手段201には、各測定対象部品1の固有情報を保存できる。
(Stay 2)
The
By assembling the master unit or slave
(子機センサユニット3b)
子機センサユニット3bは、ステー2と脱着可能であり、前記状態検知センサ302で測定した状態量データと前記固有情報読み取り装置301で読み取った固有情報を親機センサユニット3aに送信する無線の通信装置309を有する。
子機センサユニット3bは、ステー2と子機センサユニット3bとを接続するときに、ステー2の固有情報記憶手段201の固有情報を読み取る。子機センサユニット3bの測定対象部品1への取り付け部、つまりステー2の取付部は、測定対象部品1の固定部でも、回転部の可動部芯上のいずれでも可とする。可動部芯上での測定により、可動部への取付けでありながら、他部位による振動等、外乱の影響を受け難い測定が可能となる。
(Slave
The slave
The slave
(親機センサユニット3a)
親機センサユニット3aは子機センサユニット3bとは、ステー2への着脱や、状態検知センサ302および固有情報読み取り装置301を備えるなど、基本的な構成は同じであるが、次のように通信等の機能が異なる。
親機センサユニット3aは、子機センサユニット3bと同じくステー2と脱着可能であり、測定対象部品1の状態量を検出する状態検知センサ302、およびステー2の固有情報記憶手段201の固有情報を読み取る固有情報読み取り装置301を備え、この他に、各子機センサユニット3bの通信装置309から状態量データと固有情報を受信する無線の通信装置308、これらの受信、および検出または読み取りで得た状態量データおよび固有情報を確実な送信のために一時的に記憶する情報記憶装置303を有し、その記憶した状態量データおよび固有情報を無線で送信する通信装置307を備える。
(
The base
The master
親機センサユニット3aは、子機センサユニット3bと同じく、ステー2と親機センサユニット3aを接続する際に、ステー2の固有情報記憶手段201の固有情報を読み取る。
親機センサユニット3aの取り付け部、つまりステー2の取付部は、測定対象部品1の固定部でも、回転部の可動部芯上のいずれでも可とする。
親機センサユニット3aは、測定対象部品1の状態量を測定し、検出された状態量と、ステー2から読み込まれた固有情報を、前記通信装置307で情報端末5等に送信する。また、子機センサユニット3bからの情報を受信し、その情報を前記情報記憶装置303に保存することができ、前記情報端末5に情報を送信することが可能である。
The master
The attachment part of the main
The base
(情報端末5)
情報端末5は、図6に示すように、親機センサユニット3aから送信され受信した前記状態量および固有情報を受信する通信装置501と、この受信した状態量および固有情報を、通信網7にアクセスしてデータサーバ6へ送信する通信網通信装置508を有する通信機能付きの端末である。
この情報端末5は、前記通信網通信装置508によりデータサーバ6にアクセスし、測定対象の固有情報、過去測定データ、状態診断結果等を受信し、閲覧が出来る。
情報端末5は、例えばスマートフォンやタブレット形式等の汎用の携帯通信を用い、アプリケーションプログラムをインストールすることによって前記各機能を持つようにしても良い。
(Information terminal 5)
As shown in FIG. 6, the
The
The
(データサーバ6)
データサーバ6は、個々のステー2と測定対象部品1の固有情報が記憶されている情報記憶部601、軸受や周辺部品、車両情報等の仕様データが記憶されている仕様データベース602、データ受送信等の通信制御を行う通信網通信装置606、および状態判定部604を有する。前記情報記憶部601および仕様データベース602により一組のデータベースが構成される。前記状態判定部604は、状態量のデジタルデータの信号処理をするデータ解析部603を有し、その解析結果を用いて、測定対象部品1の状態判定(異常の有無や残寿命等)を行う。前記解析処理結果のデータおよび状態判定の結果は、処理データ記憶部605に記憶される。
(Data server 6)
The
データサーバ6は、情報端末5からのデータを通信網通信装置606で受信し、情報記憶部601の記憶データを前記固有情報で選定し、測定部位を判別する。また、前記固有情報を用いて、仕様データベース602の軸受や周辺部品、車両情報等から、測定対象に適合した信号処理条件を決定し、データ解析部603で解析する。解析結果は処理データ記憶部605に保存され、各部位毎の蓄積データを用いて判定閾値を設定する。状態判定部604にて、解析結果と判定閾値との比較により、異常の有無や残寿命の状態を判定する。
この他にデータサーバ6は、仕様データベース部602の軸受や周辺部品情報と解析結果を用いて、異常発生部位を推定する。解析結果は、通信網7を介して情報端末5等に転送される。解析結果に異常がある場合は、データサーバ6における表示手段(図示せず)に表示し、この表示手段の表示を見た管理者より、設定した連絡先に電子メールや電話で通知される。この電子メールや電話による通知は、登録された連絡先に自動で行うようにしても良い。
The
In addition to this, the
(表示端末8)
表示端末8は、通信網7を介してデータサーバ6にアクセスし、データサーバ6より情報を受信して表示を行うことが可能な端末であり、測定対象の固有情報、過去測定データ、状態診断結果等の閲覧が出来る。
表示端末8は特に設けずに、前記情報端末5を表示端末として兼用させるようにしても良い。
(Display terminal 8)
The
The
前記親機センサユニット3aは、図示は省略するが、各通信条件やデータの記憶等を制御するために、マイクロコンピュータが搭載されている。前記親機センサユニット3aおよび子機センサユニット3bは、さらに使用用途に応じて、バッテリー305(図3)やA/D変換器、表示器などを有していても良い。
Although not shown, the parent
親機および子機のセンサユニット3a,3bに備えられる状態検知センサ302は、測定対象部品1の状態量を検出するセンサであり、一つであっても良いが、図6に示すように複数、例えば振動測定を行う加速度センサ302a、および回転検出を行うジャイロセンサ302bまたは回転センサ(図示せず)が設けられていても良い。状態検知センサ302は、この他に温度センサ(図示せず)を有していても良い。
The
状態検知センサ302はこの実施形態ではアナログで出力するセンサであり、測定データは前記A/D変換器(図示せず)でデジタル変換して無線で出力する。なお、センサユニット3(3a,3b)は、測定データをアナログデータのまま有線で出力し、情報端末5でA/D変換しても良い。また状態検知センサ302にデジタル信号で出力するセンサを用いても良い。
親機センサユニット3aを測定対象部品1の可動部に設置する場合、スリップリング(図示せず)を用いた有線で情報端末5に送信するようにしても良い。前記バッテリーについては、電池式でも充電方式でも良い。
In this embodiment, the
When the base
固有情報読取り装置301は、ステー2に設けられた固有情報記憶手段201が記憶した内容を、固有情報記憶手段201に非接触で、または接触して読み取る装置であり、センサユニット3(3a,3b)がステー2に状態検出が可能な状態に保持された状態で固有情報記憶手段201を読み取り可能となるように設けられている。
固有情報読取り装置301は、固有情報記憶手段201がRFIDである場合はタグリーダ、固有情報記憶手段201が1次元または2次元のバーコードである場合はバーコードリーダが用いられる。前記親機と子機のセンサユニット3(3a,3b)間の通信装置308,309、および情報端末5との通信装置307は、極近距離の無線通信が可能な装置であっても良い。
The unique
The
前記ステー2は、軸受などの測定対象部品1の固定部、または測定対象部品1の可動部中心上に常時取り付けられるが、既存の測定対象部品1にステー2の取り付けが困難な場合は、予め測定対象部品1にステー2の機能を装備した一体構造の部品としても良い。
The
図3に、測定対象部品1、ステー2、およびセンサユニット3(3a,3b)の具体例を示す。測定対象部品1は、この例では転がり軸受装置であり、具体的には自動車の補機におけるプーリ102を、転がり軸受101を介して固定の軸103に回転自在に支持した構成である。プーリ102にはベルト104が掛装されている。転がり軸受101は外輪回転であり、その回転側輪である外輪101bの外周面にプーリ102が嵌合している。転がり軸受101は、内輪101aと外輪101bとの間にボールからなる転動体101cと、シール101dを有している。プーリ102には、転がり軸受101の端面を覆う端面カバー等の可動部である構成部品105が取付けられている。前記ステー2は、構成部品105の外面に固定され、前記センサユニット3を保持する保持部2aの中心が、転がり軸受101の回転中心O上に位置している。
FIG. 3 shows a specific example of the
ステー2は、裏側面が前記可動部品に接合される短い円柱状の座部2bと、この座部2bの表側面の中心から突出した軸状の保持部2aとでなる外形をしている。ステー2の断面形状は、中空軸型、半中空軸型、中空無型のどれであってもよい。ステー2の材質は、合成樹脂であっても金属であっても良い。ステー2と前記構成部品105との接合は、ネジ、接着材、磁気、溶接、ラビリンス形状、リング等のいずれの接合形態で接合されていても良い。
保持部2aは、図示の例ではセンサユニット2のケース306の底面306bがステー2の前記座部2bに接し、かつ前記底面に設けられた取付孔306aに保持部2aが圧入状態、もしくはねじ、磁気、ラビリンス形状等で嵌合することで、センサユニット2を位置決めし、保持する。
The
In the illustrated example, the holding portion 2a is such that the
前記固有情報記憶手段201は、測定対象部品1に固有の固有情報を記憶した手段であり、RFID、1次元のバーコード、または2次元バーコード等からなる。2次元バーコードとしては、QRコード(登録商標)が用いられる。
固有情報記憶手段201に記憶する固有情報は、測定対象部品1に固有の情報であって、例えば品名や個体番号、設置場所、使用開始日や部品の種類、内部諸元、その使用条件などであり、用途に合わせて任意に選択可能である。前記固有情報は、この他に、ステー2自身の型番やシリアルナンバー等の基本情報であっても良い。
The unique
The unique information stored in the unique information storage means 201 is information unique to the
図6において、端末側処理手段504は専用ソフトウェアで構成され、親機センサユニット3aおよびデータサーバ6との情報通信、およびデータ表示等を制御する機能を備える。端末側処理手段504を構成する専用ソフトウェアは、データサーバ6からダウンロードおよびインストールされ、もしくはCDやDVD等の可搬の記憶媒体や、前記通信網7を構成するインターネット上の前記データサーバ6以外のホームページ、アプリサイト等から入手してインストールされる。情報端末5のOS(オペレーションプログラム)503は、このようなダウンロードおよびインストールが可能な機能を持つ。端末側処理手段504は、前記表示装置509の画面に、前記関係情報として、例えばステー2の固有情報や、センサユニット3(3a,3b)の測定データ、前記データサーバ6から送信された状態判定結果や解析結果等を表示させる。
In FIG. 6, the terminal-side processing means 504 is constituted by dedicated software and has a function of controlling information communication with the
情報端末5は、上記の他に、オペレータによる入力を行わせるタッチパネル等の入力手段502と、前記測定データおよび固有情報、前記態判定結果や解析結果等を記憶する情報記憶手段505を有する。
In addition to the above, the
この機械部品の複数同時状態判定システムにおける処理の流れを説明する。図1において、各子機センサユニット3bは、取り付けたステー2の固有情報記録手段201から受信した情報と、状態検知センサ302から取得した状態量を親機センサユニット3aに送信する。
親機センサユニット3aは、各子機センサユニット3bから受信したデータと、自身が取得したデータを情報端末5に送信する。
情報端末5は、通信網7を介して、親機センサユニット3aから受信したデータをデータサーバ6へ送信する。
The flow of processing in this multiple simultaneous state determination system for machine parts will be described. In FIG. 1, each slave
The parent
The
データサーバ6は、情報端末5から受信したデータと予め入力された測定対象情報などから、測定対象部品1の状態を判定し、判定結果や表示端末8から指示された情報などを、表示端末8に送信する。
The
前記各通信装置307,308,309の通信方法は無線通信が望ましい。無線通信であると、複数のセンサユニット3(3a,3b)を取り扱う場合に、配線を気にせずにセンサユニットを配置できるため、作業性が向上するとともに、近傍の部品1と配線との干渉を気にしなくて済むため、安全性も向上することから取り扱い性が良くなる。
また、各子機センサユニット3bと親機センサユニット3aとの通信は、1対1の短距離通信のため、その通信装置308,309は、省エネで小型の通信回路を構成することが可能となる。
なお、情報端末装置5と表示端末8とは、同一のものでもよく、タブレット端末やパソコン、専用端末など、このシステムを動作可能なものであれば良い。
前記通信網7は、例えばインターネットやWebラウザ、クラウドなどである。
The communication method of each of the
Further, since the communication between each slave
The
The
この構成の機械部品の複数同時状態判定システムによると、次の各効果が得られる。
・1つの親機センサユニット3aと複数の子機センサユニット3bで状態検知システムを構成するため、子機センサユニット3aは、収集したデータを親機センサユニット3aに送信するだけの最小限の構成となるため、測定対象部品(測定対象軸)1が複数の場合においても、子機センサユニット3aの増加による費用負担が軽減される。
・ステー2を常設するため、センサユニット3(3a,3b)の取付け位置が安定し、取付け誤差による測定データのバラつきを抑えると共に短時間での測定準備が可能となる。・測定対象部品1である車両用軸受およびその周辺部品の固定部にセンサ取付けが出来ない場合でも、車両用軸受およびその周辺部品の可動部に測定対象の状態を検知出来る状態検知センサ302を有するセンサユニット3(3a,3b)を実装出来る。
・可動部中心での測定により、外乱の影響を受け難く、高精度な測定が可能である。
・ステー2に識別情報記憶手段201を設置する事で、測定対象部品1の把握が容易になり、短時間での測定準備が可能となる。
・データの蓄積や過去データの検索が容易となる。部位が特定出来ることで、軸受品番毎でなく、部位毎での環境に応じた異常判断の閾値を設定する事が出来る。そのため、外乱を加味した高精度判定が行える。
・携帯型の情報端末5により、測定セットアップから診断結果の閲覧まで対応が可能になる。
According to the multiple simultaneous state determination system for mechanical parts having this configuration, the following effects can be obtained.
-Since the status detection system is configured with one master
-Since the
・ By measuring at the center of the moving part, it is difficult to be affected by disturbances and high-precision measurement is possible.
-By installing the identification information storage means 201 in the
・ It becomes easy to accumulate data and search past data. Since the part can be specified, it is possible to set a threshold for abnormality determination according to the environment for each part, not for each bearing part number. For this reason, high-accuracy determination can be performed in consideration of disturbance.
-The
図7は、この発明における他の実施形態を示す。図1〜図6に示す実施形態では、データサーバ6でデータ解析および状態判定を行うようにしたが、図7の例では、情報端末5でデータ解析および状態判定を行う構成とされ、また情報端末5は、情報の表示機能を有する情報/表示端末とされている。
具体的には、前記処理システム4が前記情報端末5とこの情報端末5に通信網7で接続されたデータサーバ6とでなるが、前記情報端末5は前記親機センサユニット3aから前記測定データおよび前記固有情報を得て前記固有情報を前記データサーバ6へ送信する通信網通信装置508と、状態判定部507とを有する。状態判定部507にはデータ解析部506を有する。前記データサーバ6は、前記固有情報に対応して機械部品の仕様情報を記憶した仕様データベース602と、前記情報端末5から送信された前記固有情報により前記部品1の自動識別および前記仕様情報の選定を行って前記情報端末5へ送信する通信網通信部606とを有し、前記情報端末5の前記データ解析部506および状態判定部507は、前記データサーバ6から送信された前記仕様情報を用い、前記センサユニット3(3a,3b)から得た前記測定データにより解析および前記状態の判定をそれぞれ行う。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, data analysis and state determination are performed by the
Specifically, the
近年の情報端末は、パーソナルコンピュータやスマートフォン、タブレット等の携帯型の端末であっても、演算処理機能が飛躍的に向上しており、十分な精度、処理速度で異常判別等の状態判別の処理が行える。しかし、判定用情報や過去データ等の判定用情報は、複数の部品1に使用する場合、膨大なデータ量となり、手元の情報端末5に記憶しておくことは難しく、また無駄も多い。そのため、上記のように判定用情報はデータサーバ6に記憶しておいてデータサーバ6から情報端末5へ送信するようにし、すなわちデータサーバ6を単にデータベースとして利用し、情報端末5ではその状態判別の処理だけを行うようにすることで、情報端末5の高度な処理機能を効果的に利用し、データサーバ6の負担やデータサーバ6の使用費用を低減しつつ、状態判別が行える。
Even if information terminals in recent years are portable terminals such as personal computers, smartphones, tablets, etc., the arithmetic processing function has been dramatically improved, and state determination processing such as abnormality determination with sufficient accuracy and processing speed Can be done. However, determination information such as determination information and past data becomes a huge amount of data when used for a plurality of
この実施形態においても、前記データサーバ6は前記機械部品1につきデータ解析および状態判別を行った結果を前記部品1の履歴の情報として記憶する処理データ記憶部605や情報記憶部601を有し、前記データサーバ6は、前記機械部品1の前記履歴の情報を用いて前記状態判定を行う機能を有するようにしている。
部品1の種類毎の機械部品諸元から定まる判定用情報で異常判定等の状態判定を行って正常であっても、その個体についての過去の判定情報を用いて判定すると異常になる場合がある。そのため、種類別状態判定に加えて履歴情報による状態判定を行い、両判定の結果から総合判定を行うことで異常判定等の判定の精度が向上する。
その他の構成,効果は図1〜図6に示す第1の実施形態と同様である。
Also in this embodiment, the
Even if it is normal by performing state determination such as abnormality determination with determination information determined from machine part specifications for each type of
Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment shown in FIGS.
なお、前記データサーバ6が図1〜6の実施形態のように前記データ解析および前記状態の判定を行う機能を有し、前記情報端末5が、設定条件に応じて、前記データ解析および前記状態の判定を情報端末5で行うかデータサーバ6に行わせるかを切り換える機能を有していても良い。
The
なお、上記各実施形態の機械部品の複数同時状態判定システムの判断対象となる測定対象部品1は、前述の車両用軸受やその周辺部品である。
車両用軸受としては、オルタネータ用軸受、セルモータ用軸受、ウォータポンプ用軸受、油圧ポンプ用軸受、ファンカップリング用軸受、コンプレッサ用軸受、スーパーチャージャー用軸受、ターボチャージャー用軸受、アイドラープーリ用軸受等が挙げられる。
周辺部品としては、軸受軸、ナット、プーリカバー、ベルト、オルタネータ、セルモータ、ウォータポンプ、油圧ポンプ、ファンカップリング、コンプレッサ、スーパーチャージャー、ターボチャージャー、アイドラープーリ、その他可動/固定部を有するもの等が挙げられる。
Note that the
Vehicle bearings include alternator bearings, cell motor bearings, water pump bearings, hydraulic pump bearings, fan coupling bearings, compressor bearings, supercharger bearings, turbocharger bearings, idler pulley bearings, etc. Can be mentioned.
Peripheral components include bearing shafts, nuts, pulley covers, belts, alternators, cell motors, water pumps, hydraulic pumps, fan couplings, compressors, superchargers, turbochargers, idler pulleys, and others with movable / fixed parts. Can be mentioned.
以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, although the form for implementing this invention based on the Example was demonstrated, embodiment disclosed here is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1…部品
2…ステー
201…固有情報記憶手段
3…センサユニット
3a…親機センサユニット
3b…子機センサユニット
301…固有情報読み取り装置
302…状態検知センサ
307,308,309…通信装置
4…処理システム
5…情報端末
6…データサーバ
7…通信網
8…表示端末
1 ...
201 ... Unique information storage means 3 ... Sensor unit
3a… Master unit sensor unit
3b ... Slave unit sensor unit
301 ... Unique information reader
302 ... Status detection sensor
307,308,309 ...
Claims (9)
前記各ステーは、このステーが固定された前記部品の固有情報を記憶した固有情報記憶手段を有し、
前記子機センサユニットは、前記ステーの前記固有情報記憶手段から前記固有情報を読み取る固有情報読み取り装置と、この固有情報読み取り装置で読み取った固有情報と共に前記状態検知センサで測定した状態量を前記親機センサユニットに送信する通信装置とを有し、
前記親機センサユニットは、前記ステーの前記固有情報記憶手段から前記固有情報を読み取る固有情報読み取り装置と、前記各子機センサユニットから送信された前記固有情報および状態量を受信する通信装置と、この受信した前記固有情報および状態量、並びに前記親機センサユニットの前記固有情報読み取り装置および前記センサで読み取りまたは測定した前記固有情報および状態量を、前記部品の異常または寿命に関する判定を行う処理システムへ送信する通信装置とを有し、
前記処理システムを構成する情報端末およびデータサーバを備え、
前記情報端末は、前記親機センサユニットの前記通信装置から送信された前記各部品の固有情報および状態量を受信する通信装置、およびその受信した前記各部品の固有情報および状態量を前記データサーバへ通信網を介して送信する通信網用通信装置を有し、
前記データサーバは、前記情報端末から送信された前記各部品の固有情報および状態量を受信する通信網通信装置と、前記部品の種類毎に状態判定基準用情報を記憶したデータベースと、前記受信した部品の固有情報を用いて前記データベースから前記状態判定基準用情報を選定し、この状態判定基準用情報を判定基準として用いて前記部品の前記状態を判定する状態判定部とを有する、
ことを特徴とする機械部品の複数同時状態判定システム。 One master unit sensor unit and a plurality or one child having a plurality of stays fixed to a plurality of parts to be measured, a state detection sensor that can be attached to and detached from each of the stays and detects a state quantity of the parts. Machine sensor unit,
Each stay has unique information storage means for storing unique information of the component to which the stay is fixed,
The slave unit sensor unit includes a unique information reading device that reads the unique information from the unique information storage unit of the stay, and the state quantity measured by the state detection sensor together with the unique information read by the unique information reading device. A communication device for transmitting to the machine sensor unit,
The parent device sensor unit includes a unique information reading device that reads the unique information from the unique information storage unit of the stay, a communication device that receives the unique information and the state quantity transmitted from each of the child device sensor units, The received unique information and state quantity, and the unique information reading device of the base unit sensor unit and the unique information and state quantity read or measured by the sensor are used to determine whether the component is abnormal or life-long. a communication device and to be transmitted to,
Comprising an information terminal and a data server constituting the processing system,
The information terminal receives the unique information and state quantity of each component transmitted from the communication device of the base unit sensor unit, and the received unique information and state quantity of each of the parts to the data server Having a communication device for a communication network that transmits to the communication network via
The data server includes a communication network communication device that receives unique information and a state quantity of each component transmitted from the information terminal, a database that stores state determination criterion information for each type of the component, and the received using the unique information of the part selected the state determination criterion information from said database, that having a and determining state determination unit to the state of the component by using the state determination criterion information as a criterion,
A simultaneous determination system for a plurality of machine parts.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015186509A JP6621628B2 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Multiple simultaneous status judgment system for machine parts |
PCT/JP2016/077910 WO2017051832A1 (en) | 2015-09-24 | 2016-09-21 | Component state detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015186509A JP6621628B2 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Multiple simultaneous status judgment system for machine parts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017062139A JP2017062139A (en) | 2017-03-30 |
JP6621628B2 true JP6621628B2 (en) | 2019-12-18 |
Family
ID=58430029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015186509A Expired - Fee Related JP6621628B2 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Multiple simultaneous status judgment system for machine parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6621628B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102230681B1 (en) * | 2019-10-17 | 2021-03-22 | 주식회사 포스코건설 | Tag unit and vibration detecting apparatus having thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE510771C2 (en) * | 1996-07-05 | 1999-06-21 | Spm Instr Ab | Procedure for evaluating the condition of a machine as well as the analyzer and apparatus for cooperation with the analyzer |
JP4039070B2 (en) * | 2002-02-05 | 2008-01-30 | 日本精工株式会社 | Bearing device with sensor |
JP2004301671A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Toshiba Corp | Bearing diagnostic system for rotary machine, bearing diagnostic device for rotary machine, and stud for rotary machine |
JP2005291999A (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Hitachi Ltd | Strain gauge mounted with chip with radio function |
JP5224871B2 (en) * | 2008-03-31 | 2013-07-03 | 東京電力株式会社 | Equipment monitoring system using wireless communication |
-
2015
- 2015-09-24 JP JP2015186509A patent/JP6621628B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017062139A (en) | 2017-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017164125A1 (en) | Component state detection system | |
EP3173763A1 (en) | Machine component diagnosis system and server thereof | |
WO2013146502A1 (en) | Railroad vehicle bearing malfunction sensing system | |
US20160306012A1 (en) | System for condition monitoring of electric machine, mobile phone and method thereof | |
CN103582856A (en) | Rest detection using accelerometer | |
WO2014043190A2 (en) | System and method for identifying a power tool | |
CN105829857A (en) | Method and system for inspecting rotary machine component by using portal terminal | |
US20230358639A1 (en) | Conformance test apparatus, sensor system, and processes | |
JP2016024007A (en) | Machine component diagnosis system and server of the same | |
JP2017049155A (en) | State automatic determination system of mechanical part | |
JP6621628B2 (en) | Multiple simultaneous status judgment system for machine parts | |
WO2016060008A1 (en) | Roller bearing device with attached stay | |
WO2016009883A1 (en) | System for inspecting portable terminal use and server thereof | |
JP6621683B2 (en) | Component status detector | |
WO2016060006A1 (en) | Machine component state measurement device | |
WO2016060007A1 (en) | Machine component automatic state determination system | |
WO2017051832A1 (en) | Component state detection device | |
WO2016063755A1 (en) | Belt system state determination system | |
JP2015114224A (en) | Vibration inspection system using portable terminal, and server thereof | |
JP2017062148A (en) | Automatic determination system for state of machine components | |
US20100115157A1 (en) | Modular data collection module with standard communication interface | |
KR20210035680A (en) | Industrial integrated measurement and monitoring system | |
US20160125719A1 (en) | Rfid enabled machine condition indicator and associated system for monitoring a health status of a bearing | |
JP2015114214A (en) | Mobile terminal-utilizing checkup system, and checkup method, for rotary machine components | |
CN109870611B (en) | Method for online measurement of impedance of wind power generation conductive variable-pitch slip ring friction pair |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190820 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191017 |
|
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: 20191105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191120 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6621628 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |