JP6882113B2 - Judgment device and judgment method - Google Patents

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Description

本発明は、電気転てつ機に係る異常を判定する判定装置等に関する。 The present invention relates to a determination device or the like for determining an abnormality related to an electric turning machine.

鉄道においては、安全輸送の実現のため、分岐器を転換させる電気転てつ機の転換動作に係る異常を速やかに検出することが望まれている。例えば、特許文献1には、駆動源としてサーボモータを用いた電気転てつ機を対象として、サーボモータのモータ電流から求めた負荷トルクに基づき、転換動作の異常を判定する技術が開示されている。 In railways, in order to realize safe transportation, it is desired to promptly detect an abnormality related to the conversion operation of an electric switch that converts a turnout. For example, Patent Document 1 discloses a technique for determining an abnormality in conversion operation based on a load torque obtained from a motor current of a servomotor for an electric turning machine using a servomotor as a drive source. There is.

特開2009−83577号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-83577

サーボモータは、モータ電流を制御することで回転数を一定とする定回転数制御を行っているため、モータ電流から負荷トルクを求めることができる。しかしながら、現状では、サーボモータのモータ電流に基づく負荷トルクの解析の精度は充分でない。 Since the servomotor performs constant rotation speed control that keeps the rotation speed constant by controlling the motor current, the load torque can be obtained from the motor current. However, at present, the accuracy of load torque analysis based on the motor current of the servomotor is not sufficient.

ところで、電気転てつ機には、サーボモータ以外にも、誘導電動機を用いたものも良く知られている。しかしながら、この誘導電動機を用いた電気転てつ機には、上述の特許文献1のような転換異常の判定技術を適用することができない。 By the way, as an electric turning machine, a machine using an induction motor other than a servomotor is well known. However, the conversion abnormality determination technique as described in Patent Document 1 cannot be applied to the electric turning machine using this induction motor.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、誘導電動機を用いた電気転てつ機の転換動作の異常及びその要因を判定可能とする新たな技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a new technique capable of determining an abnormality in a conversion operation of an electric turning machine using an induction motor and its factors. It is to be.

上記課題を解決するための第1の発明は、
誘導電動機の回転出力を転換歯車群を介して直動運動に変換して転換動作を行う電気転てつ機に係る異常を判定する判定装置であって、
前記転換歯車群の何れかの歯車の回転量及び/又は前記直動運動に係る移動量(以下包括して「変位量」という)を検出した検出データを取得する取得手段と、
前記検出データに基づいて前記変位量の速度及び/又は加速度(以下包括して「変位速度等」という)を算出し、一連の前記転換動作に係る前記変位速度等の時系列変化として、一連の前記転換動作に係る前記変位量に対応付けた対ストローク曲線を生成する生成手段と、
前記対ストローク曲線を、一連の前記転換動作を構成する前記電気転てつ機の各動作工程に対応する前記変位量に基づく期間毎に区切ることで、各動作工程に対応する曲線部分を特定する特定手段と、
前記特定された曲線部分毎に定められた所定の異常条件を満たすか否かを判定することで異常の有無を判定する判定手段と、
を備えた判定装置である。
The first invention for solving the above problems is
It is a judgment device that determines an abnormality related to an electric turning machine that converts the rotational output of an induction motor into a linear motion via a group of conversion gears to perform a conversion operation.
An acquisition means for acquiring detection data for detecting the amount of rotation of any of the gears in the conversion gear group and / or the amount of movement related to the linear motion (hereinafter collectively referred to as "displacement amount").
Based on the detected data, the speed and / or acceleration of the displacement amount (hereinafter collectively referred to as "displacement speed or the like") is calculated, and a series of time-series changes of the displacement speed or the like related to the series of conversion operations are performed. A generation means for generating a pair stroke curve associated with the displacement amount related to the conversion operation, and
By dividing the pair stroke curve for each period based on the displacement amount corresponding to each operation process of the electric turning machine constituting the series of the conversion operations, the curve portion corresponding to each operation process is specified. With specific means
A determination means for determining the presence or absence of an abnormality by determining whether or not a predetermined abnormality condition determined for each of the specified curve portions is satisfied.
It is a judgment device equipped with.

また、他の発明として、
誘導電動機の回転出力を転換歯車群を介して直動運動に変換して転換動作を行う電気転てつ機に係る異常を判定するための判定方法であって、
前記転換歯車群の何れかの歯車の回転量及び/又は前記直動運動に係る移動量(以下包括して「変位量」という)を検出した検出データを取得する取得ステップと、
前記検出データに基づいて前記変位量の速度及び/又は加速度(以下包括して「変位速度等」という)を算出し、一連の前記転換動作に係る前記変位速度等の時系列変化として、一連の前記転換動作に係る前記変位量に対応付けた対ストローク曲線を生成する生成ステップと、
前記対ストローク曲線を、一連の前記転換動作を構成する前記電気転てつ機の各動作工程に対応する前記変位量に基づく期間毎に区切ることで、各動作工程に対応する曲線部分を特定する特定ステップと、
前記特定された曲線部分毎に定められた所定の異常条件を満たすか否かを判定することで異常の有無を判定する判定ステップと、
を含む判定方法を構成しても良い。
Also, as another invention,
It is a judgment method for judging an abnormality related to an electric turning machine that performs a conversion operation by converting the rotational output of an induction motor into a linear motion via a group of conversion gears.
An acquisition step of acquiring detection data for detecting the amount of rotation of any of the gears in the conversion gear group and / or the amount of movement related to the linear motion (hereinafter collectively referred to as "displacement amount").
Based on the detected data, the speed and / or acceleration of the displacement amount (hereinafter collectively referred to as "displacement speed or the like") is calculated, and a series of time-series changes of the displacement speed or the like related to the series of conversion operations are performed. A generation step for generating a pair stroke curve associated with the displacement amount related to the conversion operation, and a generation step.
By dividing the pair stroke curve for each period based on the displacement amount corresponding to each operation process of the electric turning machine constituting the series of the conversion operations, the curve portion corresponding to each operation process is specified. With specific steps
A determination step for determining the presence or absence of an abnormality by determining whether or not a predetermined abnormality condition determined for each of the specified curve portions is satisfied.
A determination method including the above may be configured.

駆動源として誘導電動機を用いた電気転てつ機の転換動作に係る異常を判定することができる。誘導電動機の回転出力は転換歯車群を介して直動運動に変換して転換動作が行われる。このため、転換歯車群の何れかの歯車の回転量及び/又は直動運動に係る移動量である変位量から、一連の転換動作を構成する電気転てつ機の各動作工程に対応する期間を定義することができる。一方、変位量の変位速度等は、例えば負荷トルクに応じて変化する。そこで、第1の発明等によれば、対ストローク曲線を生成し、その対ストローク曲線を電気転てつ機の各動作工程に対応する期間毎の曲線部分に区切る。この結果、各動作工程毎に、変位量に対する変位速度等の変化を曲線部分として把握することが可能となり、異常の有無を判定することができるようになる。すなわち、電気転てつ機の転換動作に係る異常を判定することができるようになる。 It is possible to determine an abnormality related to the conversion operation of an electric turning machine using an induction motor as a drive source. The rotational output of the induction motor is converted into a linear motion via a group of conversion gears to perform the conversion operation. Therefore, from the amount of rotation of any of the gears in the conversion gear group and / or the amount of displacement which is the amount of movement related to the linear motion, the period corresponding to each operation process of the electric turning machine constituting the series of conversion operations. Can be defined. On the other hand, the displacement speed of the displacement amount and the like change according to, for example, the load torque. Therefore, according to the first invention or the like, a pair stroke curve is generated, and the pair stroke curve is divided into curve portions for each period corresponding to each operation process of the electric rolling machine. As a result, it becomes possible to grasp the change of the displacement speed or the like with respect to the displacement amount as a curved portion for each operation process, and it becomes possible to determine the presence or absence of an abnormality. That is, it becomes possible to determine an abnormality related to the conversion operation of the electric turning machine.

第2の発明は、第1の発明の判定装置であって、
前記判定手段は、前記異常条件を満たす前記曲線部分が何れであるかによって異常要因を判定する、
判定装置である。
The second invention is the determination device of the first invention.
The determination means determines an abnormality factor depending on which of the curved portions satisfying the abnormality condition.
It is a judgment device.

第2の発明によれば、異常有りの場合に異常要因を判定することができる。すなわち、異物挟まりや部材の摩耗、密着力の変化といったように、転換動作の異常要因は様々であるが、異常要因によって異常が表れる曲線部分が異なる。このため、異常条件を満たす曲線部分が何れであるかによって、異常要因を判定することができる。なお、ここで言う異常要因の判定とは、異常要因の絞り込みを含む意味である。 According to the second invention, when there is an abnormality, the cause of the abnormality can be determined. That is, there are various abnormal factors of the conversion operation such as foreign matter pinching, wear of the member, and change of the adhesion force, but the curved portion where the abnormality appears differs depending on the abnormal factor. Therefore, the anomaly factor can be determined depending on which curve portion satisfies the anomaly condition. The determination of the abnormal factor referred to here means to include the narrowing down of the abnormal factor.

第3の発明は、第1又は第2の発明の判定装置であって、
前記生成手段は、前記変位速度等として、前記変位量の速度及び加速度を算出し、前記変位量の速度に関する前記対ストローク曲線と、前記変位量の加速度に関する前記対ストローク曲線との2種類の対ストローク曲線を生成し、
前記判定手段は、前記2種類の対ストローク曲線を用いて異常の有無を判定する、
判定装置である。
The third invention is the determination device of the first or second invention.
The generation means calculates the speed and acceleration of the displacement amount as the displacement speed and the like, and two types of pairs of the pair stroke curve relating to the speed of the displacement amount and the pair stroke curve relating to the acceleration of the displacement amount. Generate a stroke curve,
The determination means determines the presence or absence of an abnormality using the two types of pair stroke curves.
It is a judgment device.

第3の発明によれば、異常要因によって変位量の速度、及び、加速度それぞれが異なるため、変位量の速度、及び、加速度それぞれに関する2種類の対ストローク曲線を用いることで、より多様な異常要因の判定が可能となる。 According to the third invention, since the speed and acceleration of the displacement amount differ depending on the abnormal factor, more various abnormal factors can be used by using two types of pair stroke curves for the speed and acceleration of the displacement amount. Can be determined.

第4の発明は、第1〜第3の何れかの発明の判定装置であって、
前記生成手段により生成された前記対ストローク曲線を時系列に関連付けて記憶する記憶手段、
を備え、
前記判定手段は、前記時系列な前記対ストローク曲線に基づいて異常の有無を判定する時系列判定手段を有する、
判定装置である。
The fourth invention is a determination device according to any one of the first to third inventions.
A storage means for storing the pair stroke curve generated by the generation means in association with a time series.
With
The determination means includes a time-series determination means for determining the presence or absence of an abnormality based on the time-series pair stroke curve.
It is a judgment device.

第4の発明によれば、時系列な複数の対ストローク曲線に基づくことで、誤判定を防止して異常の判定精度を向上させるとともに、異常要因の予兆や進行を判定するといったことが可能となる。 According to the fourth invention, it is possible to prevent erroneous determination, improve the accuracy of abnormality determination, and determine the sign and progress of anomalous factors, based on a plurality of time-series anti-stroke curves. Become.

第5の発明は、第4の発明の判定装置であって、
前記時系列判定手段は、各動作工程に対応する曲線部分のうちの所定の曲線部分について異常の有無の判定を行う、
判定装置である。
The fifth invention is the determination device of the fourth invention.
The time-series determination means determines whether or not there is an abnormality in a predetermined curved portion of the curved portions corresponding to each operation process.
It is a judgment device.

第5の発明によれば、時系列な対ストローク曲線に基づく異常の判定において、想定する異常要因に応じた動作工程に対応する曲線部分について異常の有無の判定を行うことで、効率や精度を向上させた判定が可能となる。 According to the fifth invention, in the determination of abnormality based on the time-series anti-stroke curve, the efficiency and accuracy can be improved by determining the presence or absence of abnormality in the curve portion corresponding to the operation process according to the assumed abnormality factor. Improved judgment is possible.

第6の発明は、第5の発明の判定装置であって、
前記時系列判定手段は、前記所定の曲線部分のうち、所定の異常予見基準を満たす期間の時系列累積値が所定条件を満たした場合に異常有りと判定する、
判定装置である。
The sixth invention is the determination device of the fifth invention.
The time-series determination means determines that there is an abnormality when the time-series cumulative value of the predetermined curve portion during the period satisfying the predetermined abnormality prediction standard satisfies the predetermined condition.
It is a judgment device.

第6の発明によれば、変位速度等に異常の兆候がみられる期間の時系列累積値に基づいて異常の判定をすることができる。 According to the sixth invention, it is possible to determine the abnormality based on the time-series cumulative value during the period when the displacement velocity or the like shows signs of abnormality.

電気転てつ機の各要部間の力の伝達および判定装置を説明するための図。The figure for demonstrating the force transmission and determination apparatus between each main part of an electric turning machine. 電気転てつ機の内部構成図。Internal configuration diagram of the electric turning machine. 速度・加速度曲線の一例。An example of velocity / acceleration curve. 転換負荷増が生じた場合の速度・加速度曲線の一例。An example of the velocity / acceleration curve when the conversion load increases. 過密着が生じた場合の速度・加速度曲線の一例。An example of velocity / acceleration curve when over-adhesion occurs. 密着小又は機構部摩耗が生じた場合の速度・加速度曲線の一例。An example of the velocity / acceleration curve when the adhesion is small or the mechanical part is worn. モータ電圧上昇が生じた場合の速度・加速度曲線の一例。An example of the speed / acceleration curve when the motor voltage rises. モータ電圧低下が生じた場合の速度・加速度曲線の一例。An example of the speed / acceleration curve when the motor voltage drops. 異物が生じた場合の速度・加速度曲線の一例。An example of velocity / acceleration curve when foreign matter is generated. 異物が生じた場合の速度・加速度曲線の一例。An example of velocity / acceleration curve when foreign matter is generated. 速度判定基準テーブルの一例。An example of a speed criterion table. 加速度判定基準テーブルの一例。An example of an acceleration criterion table. 速度曲面の一例。An example of a velocity curved surface. 加速度曲面の一例。An example of an acceleration surface. 等速度線図の一例。An example of a constant velocity diagram. 等加速度線図の一例。An example of a constant acceleration diagram. 転換負荷増が生じた場合の等速度線図の一例。An example of a constant velocity diagram when a conversion load increase occurs. 判定装置の機能構成図。Functional configuration diagram of the judgment device. 第1の判定結果データの一例。An example of the first determination result data. 等速度線判定基準テーブルの一例。An example of a constant velocity line judgment standard table. 等加速度線判定基準テーブルの一例。An example of the constant acceleration line judgment standard table. 第2の判定結果データの一例。An example of the second judgment result data. 異常判定処理のフローチャート。Flowchart of abnormality judgment processing.

[全体構成]
図1は、電気転てつ機100を構成する各要部間の力の伝達および判定装置を説明するための図である。
[overall structure]
FIG. 1 is a diagram for explaining a force transmission and determination device between each main part constituting the electric turning machine 100.

電気転てつ機100は、主要構成として、誘導電動機102と、クラッチ104と、転換歯車群110と、動作かん130と、を有する。電気転てつ機100は、誘導電動機102の回転出力を、クラッチ104で転換歯車群110へ伝達し、転換歯車群110によって転換機構を駆動させるのに適切なトルクに変換させ、転換機構による動作かん130の直動運動によってトングレールを転換移動させて、分岐器190を定位/反位に転換動作させ、トングレールを基本レールに密着させるといった、分岐器190に対する一連の転換動作を行う。 The electric turning machine 100 has an induction motor 102, a clutch 104, a conversion gear group 110, and an operating can 130 as main configurations. The electric turnout machine 100 transmits the rotational output of the induction electric machine 102 to the conversion gear group 110 by the clutch 104, converts it into a torque appropriate for driving the conversion mechanism by the conversion gear group 110, and operates by the conversion mechanism. A series of conversion operations with respect to the turnout 190 are performed, such as the tongue rail being converted and moved by the linear motion of the can 130, the turnout 190 being converted to the localization / reverse position, and the tongue rail being brought into close contact with the basic rail.

転換歯車群110には、当該転換歯車群110が有する歯車の回転量を変位量として検出するセンサ180が設けられている。また、センサ180の代わり、或いは、センサ180とともに、直動運動を行う動作かん130の移動量を検出するセンサ182を設けることができるが、以下では、センサ180のみを設けることとして説明する。判定装置200は、センサ180の検出データをもとに、電気転てつ機100に係る異常の有無、及び、その異常要因を判定する。 The conversion gear group 110 is provided with a sensor 180 that detects the amount of rotation of the gears of the conversion gear group 110 as a displacement amount. Further, instead of the sensor 180, or together with the sensor 180, a sensor 182 that detects the amount of movement of the motion can 130 that performs linear motion can be provided, but the following will be described as providing only the sensor 180. The determination device 200 determines the presence or absence of an abnormality related to the electric turning machine 100 and the cause of the abnormality based on the detection data of the sensor 180.

図2は、電気転てつ機100の主要な内部機構を示す上面図である。図2に示すように、転換歯車群110は、誘導電動機102の駆動軸103に取り付けられたピニオンギア112と、これに噛み合うベベルギア114と、当該ベベルギア114の回転軸に設けられた第1減速ギア116と噛み合う中間ギア118と、当該中間ギア118の回転軸に設けられた第2減速ギア120と噛み合う最終歯車である転換ギア122とを含む複数のギア(歯車)を有して構成される。 FIG. 2 is a top view showing the main internal mechanism of the electric turning machine 100. As shown in FIG. 2, the conversion gear group 110 includes a pinion gear 112 attached to a drive shaft 103 of the induction motor 102, a bevel gear 114 that meshes with the pinion gear 112, and a first reduction gear provided on the rotation shaft of the bevel gear 114. It is configured to have a plurality of gears (gears) including an intermediate gear 118 that meshes with 116 and a conversion gear 122 that is a final gear that meshes with a second reduction gear 120 provided on the rotation shaft of the intermediate gear 118.

センサ180は、転換歯車群110の何れかの歯車に取り付けられて、その回転量を検出する。例えば、センサ180は、誘導電動機102側の歯車であるピニオンギア112に取り付けられ、無接触で通過した歯車の歯を回転量として検出してパルス状の検出波形を出力する光学式或いは磁気式の回転検出器や、最終歯車である転換ギア122に取り付けられ、無接触でその回転角度を0〜360度(0〜2π)の範囲で回転量として検出してのこぎり形状の検出波形を出力する回転角度検出器によって実現することができる。勿論、センサ180の種類や取り付ける歯車はこれに限らず、回転角速度検出器を、ピニオンギア112や他の歯車に取り付けても良いし、光学式或いは磁気式の回転検出器を、転換ギア122や他の歯車に取り付けても良い。 The sensor 180 is attached to any gear of the conversion gear group 110 and detects the amount of rotation thereof. For example, the sensor 180 is attached to a pinion gear 112, which is a gear on the induction motor 102 side, and is an optical or magnetic type that detects the teeth of the gear that have passed without contact as the amount of rotation and outputs a pulsed detection waveform. Rotation that is attached to a rotation detector or a conversion gear 122 that is the final gear, detects the rotation angle as a rotation amount in the range of 0 to 360 degrees (0 to 2π) without contact, and outputs a saw-shaped detection waveform. This can be achieved by an angle detector. Of course, the type of the sensor 180 and the gear to be attached are not limited to this, and the rotational angular velocity detector may be attached to the pinion gear 112 or another gear, or an optical or magnetic rotation detector may be attached to the conversion gear 122 or the like. It may be attached to other gears.

[判定原理]
判定装置200によるセンサ180の検出データに基づく電気転てつ機100の異常有無、及び、異常要因の判定原理を説明する。誘導電動機102は単相誘導電動機であり、その回転速度は負荷トルクによって変化し、また、転換歯車群110の各歯車は、誘導電動機102の回転速度に応じた速度で回転する。つまり、負荷トルクと歯車の回転速度に相互関係があることから、歯車の回転速度に基づくことで、電気転てつ機100の転換動作にかかる異常を判定する。また、歯車の回転量は、直動運動となってトングレールの転換移動量に結びつくため、歯車の回転量から転換動作に係る各動作工程を判定することが可能である。
[Judgment principle]
The presence or absence of an abnormality in the electric turning machine 100 based on the detection data of the sensor 180 by the determination device 200, and the determination principle of the cause of the abnormality will be described. The induction motor 102 is a single-phase induction motor, and its rotation speed changes depending on the load torque, and each gear of the conversion gear group 110 rotates at a speed corresponding to the rotation speed of the induction motor 102. That is, since there is a mutual relationship between the load torque and the rotation speed of the gear, the abnormality related to the conversion operation of the electric turning machine 100 is determined based on the rotation speed of the gear. Further, since the rotation amount of the gear becomes a linear motion and is linked to the conversion movement amount of the tongue rail, it is possible to determine each operation process related to the conversion operation from the rotation amount of the gear.

(A)速度・加速度曲線
先ず、図3に一例を示すように、電気転てつ機100に一連の転換動作を行わせた際のセンサ180の検出データに基づき、歯車の回転量の速度、及び、加速度それぞれの一連の転換動作にかかる時系列変化として、当該一連の転換動作にかかる歯車の回転量に対応付けた2種類の対ストローク曲線を生成する。すなわち、歯車の回転量の速度(つまり、回転速度。以下、単に「速度」という)に関する対ストローク曲線である速度曲線と、歯車の回転量の加速度(つまり、回転加速度。以下、単に「加速度」という)に関する対ストローク曲線である加速度曲線と、を生成する。ここで言う歯車の回転量が変位量に相当し、回転量の速度や加速度が変位速度等に相当する。センサ180の代わりにセンサ182を採用した場合には、動作かん130の移動量が変位量に相当し、動作かん130の移動速度や移動加速度が変位速度等に相当することとなる。以下、速度曲線及び加速度曲線を包括して「速度・加速度曲線」という。
(A) Speed / Acceleration Curve First, as shown in FIG. 3, based on the detection data of the sensor 180 when the electric turning machine 100 is made to perform a series of conversion operations, the speed of the amount of rotation of the gear is determined. And, as a time-series change in each series of conversion operations of acceleration, two types of pair stroke curves corresponding to the amount of rotation of the gears in the series of conversion operations are generated. That is, a velocity curve which is a stroke curve with respect to the speed of the amount of rotation of the gear (that is, the rotation speed; hereinafter, simply referred to as "speed") and the acceleration of the amount of rotation of the gear (that is, the rotational acceleration; hereinafter, simply "acceleration"). The acceleration curve, which is the anti-stroke curve with respect to (referred to as), is generated. The amount of rotation of the gear referred to here corresponds to the amount of displacement, and the speed or acceleration of the amount of rotation corresponds to the displacement speed or the like. When the sensor 182 is adopted instead of the sensor 180, the moving amount of the operating can 130 corresponds to the displacement amount, and the moving speed and moving acceleration of the operating can 130 correspond to the displacement speed and the like. Hereinafter, the velocity curve and the acceleration curve are collectively referred to as a "velocity / acceleration curve".

図3(a)は、速度曲線を示し、図3(b)は、加速度曲線を示している。速度曲線の縦軸の速度、加速度曲線の縦軸の加速度は、それぞれ、センサ180が取り付けられた歯車の回転速度、及び、回転加速度である。センサ180が回転角度検出器の場合、検出データは、時刻に対する回転角度のデータであるため、この検出データに対する時間微分処理によって、歯車の回転速度を求めることができる。更に、求めた回転速度に対する時間微分処理を行うことで、歯車の回転加速度を求めることができる。また、センサ180が回転検出器の場合、検出データのパルス数を計数して歯車の回転角度に変換することで、回転角度検出器の場合と同様に、歯車の回転速度、及び、回転加速度を求めることができる。 FIG. 3A shows a velocity curve, and FIG. 3B shows an acceleration curve. The velocity on the vertical axis of the velocity curve and the acceleration on the vertical axis of the acceleration curve are the rotational speed and the rotational acceleration of the gear to which the sensor 180 is attached, respectively. When the sensor 180 is a rotation angle detector, the detection data is the rotation angle data with respect to the time, so that the rotation speed of the gear can be obtained by the time differential processing with respect to the detection data. Further, the rotational acceleration of the gear can be obtained by performing the time differential processing with respect to the obtained rotational speed. Further, when the sensor 180 is a rotation detector, the number of pulses of the detection data is counted and converted into the rotation angle of the gear, so that the rotation speed and the rotation acceleration of the gear can be calculated as in the case of the rotation angle detector. You can ask.

また、速度曲線及び加速度曲線の横軸は、変位量である歯車の回転量に相当するため、動作かん130のストローク量、すなわちストローク位置ということができる。センサ180が回転検出器の場合には、歯車の歯の数に等しいパルス数に基づいて、センサ180が回転角度検出器の場合は、回転角度に基づいて、ストローク位置を換算して求めることができる。 Further, since the horizontal axis of the velocity curve and the acceleration curve corresponds to the rotation amount of the gear which is the displacement amount, it can be said to be the stroke amount of the operation can 130, that is, the stroke position. If the sensor 180 is a rotation detector, the stroke position can be converted and obtained based on the number of pulses equal to the number of gear teeth, and if the sensor 180 is a rotation angle detector, the stroke position can be calculated based on the rotation angle. it can.

(B)動作工程の特定
次いで、速度曲線、及び、加速度曲線それぞれに対して、一連の転換動作を構成する電気転てつ機100の複数の動作工程に対応する曲線部分を特定する。具体的には、一連の転換動作は、加速工程、解錠工程、転換工程、密着工程、鎖錠工程、及び、惰性工程、の複数の動作工程で構成される。加速工程は、一連の転換動作の開始時点である誘導電動機102の回転動作開始時点から、転換機構並びに鎖錠機構の駆動に充分な回転出力に達するまでの期間である。解錠工程は、鎖錠機構140を解錠する期間である。転換工程は、転換機構が動作かん130を駆動して、トングレールを基本レールに接するまで転換させる期間である。密着工程は、転換機構が動作かん130を駆動して、トングレールの先端部を基本レールに密着させる期間である。鎖錠工程は、鎖錠機構140を鎖錠し、誘導電動機102の動作を停止させるまでの期間である。惰性工程は、誘導電動機102の動作が停止した後の期間であって、誘導電動機102の慣性力によって転換歯車群110の各歯車が減速しながら回転(空回り)している期間である。惰性工程は、空回りしている転換歯車群110の歯車が、機構内部の所定部材に当接してその回転が停止する機構終端までの期間である。この機構終端が、一連の転換動作の終了時点となる。
(B) Specification of operation process Next, for each of the velocity curve and the acceleration curve, a curve portion corresponding to a plurality of operation processes of the electric turning machine 100 constituting a series of conversion operations is specified. Specifically, the series of conversion operations is composed of a plurality of operation steps of an acceleration step, an unlocking step, a conversion step, a close contact step, a locking step, and an inertial step. The acceleration step is a period from the start time of the rotation operation of the induction motor 102, which is the start time of a series of conversion operations, to the rotation output sufficient for driving the conversion mechanism and the locking mechanism. The unlocking step is a period for unlocking the locking mechanism 140. The conversion step is a period in which the conversion mechanism drives the operation can 130 to convert the tongue rail until it comes into contact with the basic rail. The close contact step is a period in which the conversion mechanism drives the operation can 130 to bring the tip end portion of the tongue rail into close contact with the basic rail. The locking step is a period until the locking mechanism 140 is locked and the operation of the induction motor 102 is stopped. The coasting step is a period after the operation of the induction motor 102 is stopped, and is a period in which each gear of the conversion gear group 110 is rotating (idle) while decelerating due to the inertial force of the induction motor 102. The inertial step is a period until the end of the mechanism in which the idling gears of the conversion gear group 110 come into contact with a predetermined member inside the mechanism and the rotation is stopped. This mechanism termination is the end point of a series of conversion operations.

速度曲線、及び、加速度曲線は、横軸をストローク位置としているため、同一の電気転てつ機100に対する一連の転換動作であり、且つ、センサ180の検出対象となる歯車が同一であれば、速度曲線、及び、加速度曲線における各動作工程の期間の長さ(ストローク期間長)は一定となる。つまり、各動作工程のストローク期間長は、予め、実際の転換動作と歯車の回転量との関係を定義することで決定しておくことができる。各動作工程のストローク期間長が固定的に定まるため、速度曲線、及び、加速度曲線における各動作工程は、少なくとも一箇所の動作工程の始点又は終点、或いは隣り合う動作工程の境界が判別できれば、全ての動作工程、すなわちストローク位置を定めることができる。例えば、速度、及び、加速度がともにゼロとなる機構終端を特定し、この時点を基準として各動作工程を定めることができる。 Since the speed curve and the acceleration curve have the horizontal axis as the stroke position, if they are a series of conversion operations for the same electric turning machine 100 and the gears to be detected by the sensor 180 are the same, The length of the period (stroke period length) of each operation process on the velocity curve and the acceleration curve is constant. That is, the stroke period length of each operation process can be determined in advance by defining the relationship between the actual conversion operation and the amount of rotation of the gear. Since the stroke period length of each operation process is fixedly determined, all the operation processes in the velocity curve and the acceleration curve can be used as long as the start point or end point of at least one operation process or the boundary between adjacent operation processes can be determined. The operation process, that is, the stroke position can be determined. For example, the end of the mechanism in which both the velocity and the acceleration become zero can be specified, and each operation process can be determined with reference to this time point.

(C)異常要因による速度・加速度曲線の特徴
本実施形態を実現するための知見として、電気転てつ機100に係る異常(例えば電気転てつ機100そのものの異常や、動作対象の分岐器190の異常)が生じた場合、転換動作にかかる速度曲線、及び、加速度曲線には、異常要因に応じた動作工程に特徴が表れることがわかった。このような複数の異常要因それぞれについて、速度曲線、及び、加速度曲線に特徴が表れる動作工程とその特徴について説明する。
(C) Characteristics of Velocity / Acceleration Curve Due to Abnormal Factors As findings for realizing this embodiment, an abnormality related to the electric turning machine 100 (for example, an abnormality of the electric turning machine 100 itself or a turnout to be operated) When an abnormality of 190) occurs, it was found that the velocity curve and the acceleration curve related to the conversion operation are characterized by the operation process according to the abnormality factor. For each of the plurality of abnormal factors, the operation process in which the velocity curve and the acceleration curve are characterized and the characteristics thereof will be described.

本実施形態において、想定する異常要因は、転換負荷増、過密着、密着小、機構部摩耗、モータ電圧上昇、モータ電圧低下、及び、異物とする。 In the present embodiment, the assumed abnormal factors are an increase in conversion load, over-adhesion, small adhesion, wear of the mechanical part, increase in motor voltage, decrease in motor voltage, and foreign matter.

図4〜図10は、何れも、異常要因を人為的に発生させた状態で、電気転てつ機100の転換動作を行わせることで得られた速度曲線、及び、加速度曲線を示す図である。各図において、上側に速度曲線を示し、下側に加速度曲線を示している。また、比較のため、異常が生じていない正常時の速度曲線、及び、加速度曲線を併せて細線で示している。 FIGS. 4 to 10 are diagrams showing a speed curve and an acceleration curve obtained by performing a conversion operation of the electric turning machine 100 in a state where an abnormal factor is artificially generated. is there. In each figure, the velocity curve is shown on the upper side and the acceleration curve is shown on the lower side. In addition, for comparison, the normal velocity curve and the acceleration curve in which no abnormality has occurred are also shown by thin lines.

(a)転換負荷増
図4は、転換負荷増が生じた場合の電気転てつ機100の転換動作にかかる速度曲線、及び、加速度曲線を示す図である。分岐器190において、トングレールは床板の上を摺動するように転換移動するが、トングレールと床板との摩擦力の増加等により、トングレールを移動させる際の負荷が増加する。つまり、図4に示すように、転換工程において、正常時と比較して速度が低下するとともに、この速度の低下に伴って加速度が大きく変動する。この速度の低下は、転換工程の全体に亘って表れる。なお、他の動作工程では、床板の油切れに起因する顕著な特徴は表れない。
(A) Increase in conversion load FIG. 4 is a diagram showing a speed curve and an acceleration curve for the conversion operation of the electric turning machine 100 when an increase in conversion load occurs. In the turnout 190, the tongue rail is converted and moved so as to slide on the floor plate, but the load when moving the tongue rail increases due to an increase in the frictional force between the tongue rail and the floor plate. That is, as shown in FIG. 4, in the conversion step, the speed decreases as compared with the normal state, and the acceleration fluctuates greatly with the decrease in the speed. This slowdown appears throughout the conversion process. In other operation steps, no remarkable feature due to running out of oil on the floor plate appears.

(b)過密着
図5は、過密着が生じた場合の電気転てつ機100の転換動作にかかる速度曲線、及び、加速度曲線を示す図である。動作かんの鎖錠にあたり、トングレールの先端を基本レールに密着させるためにトングレールを所定の力で押しつけるが、その際の密着力が過剰となると、転換歯車と動作かんとの間の摩擦力が増加する。つまり、図5に示すように、密着工程において、正常時と比較して、速度が一時的に低下するとともに、この速度の低下に伴って加速度が大きく変動する。更に、過密着で鎖錠した状態から、続けて次の転換動作を行わせる場合、転換歯車と動作かんとの間の摩擦力が増加しているため、正常時より大きな力を必要とすることになり、負荷が増加する。つまり、図5に示すように、解錠工程において、正常時と比較して速度が低下するとともに、この速度の低下に伴って加速度が変動する。
(B) Over-adhesion FIG. 5 is a diagram showing a speed curve and an acceleration curve of the conversion operation of the electric turning machine 100 when over-adhesion occurs. When locking the operating can, the tongue rail is pressed with a predetermined force in order to bring the tip of the tongue rail into close contact with the basic rail. Will increase. That is, as shown in FIG. 5, in the close contact process, the speed temporarily decreases as compared with the normal state, and the acceleration fluctuates greatly with the decrease in the speed. Furthermore, when the next conversion operation is continuously performed from the locked state due to over-adhesion, the frictional force between the conversion gear and the operation can is increasing, so a larger force than in the normal state is required. And the load increases. That is, as shown in FIG. 5, in the unlocking step, the speed decreases as compared with the normal state, and the acceleration fluctuates as the speed decreases.

(c)密着小或いは機構部摩耗
図6は、密着小或いは機構部摩耗が生じた場合の電気転てつ機100の転換動作にかかる速度曲線、及び、加速度曲線を示す図である。過密着とは逆に、鎖錠の際の密着力が不足すると、転換時の負荷が減少する。また、転換歯車と動作かんとの間の摩擦力が弱く負荷が小さいことから、誘導電動機102が停止した後に歯車が空回りし易くなる。つまり、図6に示すように、密着工程において、加速度の変動が小さくなり、また、惰性工程、及び、機構終端における速度が、正常時と比較して高くなる。また、鎖錠かんと接続かんとの接続部分を留めるジョーピンなどの機構部が摩耗すると、この接続部分がゆるみ、鎖錠の際の鎖錠機構の駆動力が低下して転換時の負荷が減少することから、密着小と同様の状況となる。
(C) Small adhesion or wear of the mechanical portion FIG. 6 is a diagram showing a speed curve and an acceleration curve of the conversion operation of the electric turning machine 100 when the adhesion is small or the mechanical portion is worn. Contrary to over-adhesion, if the adhesive force at the time of locking is insufficient, the load at the time of conversion is reduced. Further, since the frictional force between the conversion gear and the operating can is weak and the load is small, the gear tends to idle after the induction motor 102 is stopped. That is, as shown in FIG. 6, the fluctuation of the acceleration becomes small in the close contact process, and the speed in the inertial process and the end of the mechanism becomes higher than in the normal state. In addition, when the mechanical part such as the jaw pin that fastens the connection part between the lock can and the connection can is worn, this connection part becomes loose, and the driving force of the lock mechanism at the time of locking decreases, and the load at the time of conversion decreases. Therefore, the situation is similar to that of small contact.

(d)モータ電圧上昇
図7は、モータ電圧上昇が生じた場合の電気転てつ機100の転換動作にかかる速度・加速度曲線を示す図である。誘導電動機102の動作電圧が増加すると、その回転速度が上昇し易くなる。つまり、歯車の回転速度は、誘導電動機102の回転速度に応じたものとなるから、図7に示すように、加速工程において、正常時と比較して加速度が高くなる。
(D) Motor voltage rise FIG. 7 is a diagram showing a speed / acceleration curve applied to the conversion operation of the electric turning machine 100 when the motor voltage rise occurs. When the operating voltage of the induction motor 102 increases, the rotation speed of the induction motor 102 tends to increase. That is, since the rotation speed of the gear corresponds to the rotation speed of the induction motor 102, as shown in FIG. 7, the acceleration in the acceleration step is higher than that in the normal state.

(e)モータ電圧低下
図8は、モータ電圧低下が生じた場合の電気転てつ機100の転換動作にかかる速度・加速度曲線を示す図である。モータ電圧上昇とは逆に、誘導電動機102の動作電圧が低下すると、その回転速度が上昇しにくくなる。つまり、図8に示すように、加速工程において、正常時と比較して加速度が低くなる。
(E) Motor voltage drop FIG. 8 is a diagram showing a speed / acceleration curve applied to a conversion operation of the electric turning machine 100 when a motor voltage drop occurs. Contrary to the increase in the motor voltage, when the operating voltage of the induction motor 102 decreases, it becomes difficult for the rotation speed to increase. That is, as shown in FIG. 8, in the acceleration step, the acceleration is lower than in the normal state.

(f)異物
図9,図10は、異物が生じた場合の電気転てつ機100の転換動作にかかる速度・加速度曲線を示す図である。トングレールと基本レールとの間に小石といった異物が介在すると、トングレールの転換が妨げられることで転換時の負荷が増加する。異物の大きさや存在位置によって、トングレールの転換移動が異物を押しながらの移動となったり、トングレールと基本レールとの間に挟まれた異物が砕けたり、異物が砕けずにトングレールと基本レールとの間に挟まれた状態で転換動作が停止したり、トングレールが異物に接触した時点でその転換が停止する、といった様々な事態が起こり得る。つまり、図9,図10に示すように、転換工程、密着工程、及び、鎖錠工程において、正常時と比較して速度が低下するとともに、この速度の低下に応じて加速度が変動する。
(F) Foreign matter FIGS. 9 and 10 are diagrams showing speed / acceleration curves applied to the conversion operation of the electric turning machine 100 when a foreign matter is generated. If foreign matter such as pebbles intervenes between the tong rail and the basic rail, the conversion of the tongue rail is hindered and the load at the time of conversion increases. Depending on the size and location of the foreign matter, the conversion movement of the tongue rail may be the movement while pushing the foreign matter, the foreign matter sandwiched between the tongue rail and the basic rail may break, or the foreign matter may not break and the tongue rail and the basic Various situations can occur, such as the conversion operation being stopped while being sandwiched between the rails, or the conversion being stopped when the tongue rail comes into contact with a foreign object. That is, as shown in FIGS. 9 and 10, in the conversion step, the close contact step, and the locking step, the speed decreases as compared with the normal state, and the acceleration fluctuates according to the decrease in the speed.

より具体的には、図9に示すように、介在する異物が比較的小さい場合には、転換移動するトングレールが異物をそのまま押して、基本レールとの間に挟んで異物を砕く、或いは、異物を介在させた状態で鎖錠される。つまり、密着工程(より詳細には、異物が基本レールに接触する密着工程の初期部分)において、正常時と比較して、速度が一時的に大きく低下するとともに、この速度の低下に伴って加速度が大きく変動する。 More specifically, as shown in FIG. 9, when the intervening foreign matter is relatively small, the converting and moving tongue rail pushes the foreign matter as it is and sandwiches it between the basic rail and crushes the foreign matter, or the foreign matter is crushed. It is locked with the intervening state. That is, in the close contact process (more specifically, the initial part of the close contact process in which the foreign matter comes into contact with the basic rail), the speed temporarily decreases significantly as compared with the normal state, and the acceleration accompanies this decrease in speed. Fluctuates greatly.

また、図10に示すように、介在する異物が比較的大きい場合には、異物に接触した時点でトングレールの移動が停止し、転換動作が中断する。つまり、転換工程(より詳細には、トングレールが異物に接触した時点)において、速度が急激に低下してゼロとなるとともに、この速度の変化に伴って加速度が大きく変動する。 Further, as shown in FIG. 10, when the intervening foreign matter is relatively large, the movement of the tongue rail is stopped at the time of contact with the foreign matter, and the conversion operation is interrupted. That is, in the conversion step (more specifically, when the tongue rail comes into contact with a foreign substance), the speed drops sharply to zero, and the acceleration fluctuates greatly with this change in speed.

このように、上述した異常要因毎に、当該異常要因に起因して速度・加速度曲線に特徴が表れる動作工程が異なることから、本実施形態では、動作工程毎に、速度・加速度曲線に表れる特徴を判断することで、電気転てつ機100にかかる異常の有無、及び、異常有りの場合にはその異常要因の判定を行う。ここで言う異常要因の判定とは、異常要因の絞り込みの意味を含む。また、その判定方法として、次の2種類を行う。 As described above, since the operation process in which the characteristics appear in the speed / acceleration curve is different for each of the above-mentioned abnormal factors, in the present embodiment, the characteristics appearing in the speed / acceleration curve for each operation process. By determining, the presence or absence of an abnormality in the electric turning machine 100, and if there is an abnormality, the cause of the abnormality is determined. The determination of the abnormal factor referred to here includes the meaning of narrowing down the abnormal factor. In addition, the following two types are performed as the determination method.

(D)第1の判定
先ず、第1の判定では、判定対象となる一連の転換動作にかかる速度・加速度曲線を、動作工程毎に、基準曲線と比較することで、異常有無、及び、異常要因を判定する。基準曲線とは、正常状態にある電気転てつ機100に一連の転換動作を行わせた場合に得られた検出データに基づく速度・加速度曲線のことである。この基準曲線は、1回の転換動作についての曲線としても良いし、複数回の転換動作それぞれについての曲線を平均したものとしても良い。勿論、基準曲線(速度基準曲線、及び、加速度基準曲線)は、各動作工程に対応する曲線部分が特定されている。
(D) First Judgment First, in the first judgment, the presence / absence of an abnormality and an abnormality are determined by comparing the speed / acceleration curve for a series of conversion operations to be determined with the reference curve for each operation process. Determine the cause. The reference curve is a velocity / acceleration curve based on the detection data obtained when the electric turning machine 100 in the normal state is subjected to a series of conversion operations. This reference curve may be a curve for one conversion operation, or may be an average of curves for each of a plurality of conversion operations. Of course, in the reference curve (velocity reference curve and acceleration reference curve), the curve portion corresponding to each operation process is specified.

上述のように、生じた異常要因によって、速度・加速度曲線に特徴が表れる動作工程やその特徴が異なる。図11,図12は、異常要因と、当該異常要因に起因して特徴が表れる動作工程と、当該異常要因に起因する異常と判定するための異常条件と、の対応関係を定めた判定テーブルである。図11は、速度曲線についての判定テーブル(速度判定基準テーブル252)であり、図12は、加速度曲線についての判定テーブル(加速度判定基準テーブル254)である。この判定テーブルに従って、動作工程毎に、当該動作工程に対応する速度・加速度曲線、及び、基準曲線それぞれの部分曲線の値(速度や加速度の値)に基づく所定の指標値を求め、この指標値に基づいて、当該動作工程に対応する異常要因が生じているかを判定する。 As described above, the operating process and its characteristics, in which the characteristics appear in the velocity / acceleration curve, differ depending on the abnormal factors that have occurred. 11 and 12 are determination tables that define the correspondence between the abnormal factor, the operation process in which the characteristics appear due to the abnormal factor, and the abnormal condition for determining the abnormality caused by the abnormal factor. is there. FIG. 11 is a determination table for the velocity curve (speed determination reference table 252), and FIG. 12 is a determination table for the acceleration curve (acceleration determination reference table 254). According to this determination table, a predetermined index value based on the speed / acceleration curve corresponding to the operation process and the partial curve value (speed or acceleration value) of each reference curve is obtained for each operation process, and this index value is obtained. Based on the above, it is determined whether or not an abnormal factor corresponding to the operation process has occurred.

具体的には、図11によれば、判定対象となる速度曲線を正常時に相当する速度基準曲線と比較することで、次のように異常要因を判定することができる。すなわち、解錠工程については、速度曲線の値(以下、「検出値」)が速度基準曲線の値(以下、「基準値」)より小さく、且つ、指標値である速度差最大値が閾値以上であることを異常条件とし、異常要因として過密着を判定することができる。速度差最大値は、該当する動作工程における各ストローク位置での、基準値と検出値との速度差(絶対値)のうちの最大値である。図5に示したように、過密着が生じた場合、解錠工程において、正常時と比較して速度が低下するため、この“速度の低下”を、速度差最大値によって判断する。閾値は、想定される速度の低下の程度に応じて設定することができる。 Specifically, according to FIG. 11, by comparing the speed curve to be determined with the speed reference curve corresponding to the normal state, the abnormal factor can be determined as follows. That is, in the unlocking step, the value of the speed curve (hereinafter, "detection value") is smaller than the value of the speed reference curve (hereinafter, "reference value"), and the maximum speed difference value, which is an index value, is equal to or larger than the threshold value. As an abnormal condition, over-adhesion can be determined as an abnormal factor. The maximum speed difference value is the maximum value of the speed difference (absolute value) between the reference value and the detected value at each stroke position in the corresponding operation process. As shown in FIG. 5, when over-adhesion occurs, the speed decreases in the unlocking step as compared with the normal state. Therefore, this "decrease in speed" is determined by the maximum value of the speed difference. The threshold can be set according to the degree of expected decrease in speed.

転換工程については、指標値である速度差積算値が閾値以上であることを異常条件とし、異常要因として転換負荷増を判定することができる。速度差積算値は、該当する動作工程における基準値と検出値との速度差(絶対値)を、当該動作工程の全期間に亘って積算した値である。図4に示したように、転換負荷増が生じた場合、転換工程において、正常時に比較して速度が低下した状態が継続するため、この“継続的な速度の低下”を、速度差積算値によって判断する。閾値は、想定される速度の低下の程度や転換工程のストローク期間長に応じて設定することができる。 Regarding the conversion step, it is possible to determine the increase in conversion load as an abnormal factor, with the condition that the speed difference integrated value, which is an index value, is equal to or greater than the threshold value. The speed difference integrated value is a value obtained by integrating the speed difference (absolute value) between the reference value and the detected value in the corresponding operating process over the entire period of the operating process. As shown in FIG. 4, when the conversion load increases, the speed continues to decrease in the conversion process as compared with the normal state. Therefore, this "continuous decrease in speed" is referred to as the speed difference integrated value. Judge by. The threshold value can be set according to the expected degree of decrease in speed and the stroke period length of the conversion process.

密着工程については、検出値が基準値より小さく、且つ、指標値である速度差最大値が閾値以上であることを異常条件とし、異常要因として過密着を判定することができる。図5に示したように、過密着が生じた場合、密着工程において、正常時と比較して速度が一時的に大きく低下するため、この“速度の大きな低下”を、速度最大値によって判断する。閾値は、想定される速度の低下の程度に応じて設定することができる。 Regarding the adhesion step, it is possible to determine overadhesion as an abnormal factor under the condition that the detected value is smaller than the reference value and the maximum speed difference value, which is an index value, is equal to or more than the threshold value. As shown in FIG. 5, when over-adhesion occurs, the speed temporarily decreases significantly in the adhesion process as compared with the normal state. Therefore, this "large decrease in speed" is judged by the maximum speed value. .. The threshold can be set according to the degree of expected decrease in speed.

惰性工程については、検出値が基準値より大きく、且つ、指標値である速度差最大値が閾値以上であることを異常条件とし、異常要因として、密着小、或いは機構部摩耗を判定することができる。図6に示したように、密着小或いは機構部摩耗が生じた場合、惰性工程において、正常時と比較して速度が速くなるため、この“速度の上昇”を、速度差最大値によって判断する。閾値は、想定される速度の上昇の程度に応じて設定することができる。惰性工程の終期である機構終端においても、同様の異常条件によって、異常要因として密着小或いは機構部摩耗を判定することができる、 Regarding the inertial process, it is an abnormal condition that the detected value is larger than the reference value and the maximum speed difference value, which is an index value, is equal to or more than the threshold value. it can. As shown in FIG. 6, when the adhesion is small or the mechanical part is worn, the speed becomes faster in the inertia process than in the normal state. Therefore, this "speed increase" is judged by the maximum speed difference value. .. The threshold can be set according to the expected degree of increase in speed. Even at the end of the mechanism, which is the final stage of the inertial process, it is possible to determine whether the adhesion is small or the mechanical part is worn as an abnormal factor under the same abnormal conditions.

更に、転換工程、密着工程、及び、鎖錠工程においては、速度がゼロとなったことを異常条件として、異常要因として異物を判定することができる。加えて、速度がゼロとなったのが何れの動作工程であったかによって、異常要因である異物の大きさも判定することが可能である。 Further, in the conversion step, the close contact step, and the locking step, the foreign matter can be determined as an abnormal factor on the condition that the speed becomes zero. In addition, it is possible to determine the size of the foreign matter, which is an abnormal factor, depending on which operation process the speed becomes zero.

また、図12によれば、判定対象となる加速度曲線を、正常時に相当する加速度基準曲線と比較することで次のように異常要因を判定することができる。すなわち、加速工程については、加速度曲線の値(以下、「検出値」という)が加速度基準曲線の値(以下、「基準値」という)より大きく、且つ、指標値である加速度差最大値が閾値以上であることを異常条件として、モータ電圧上昇を判定することができる。また、検出値が基準値より小さく、且つ、加速度差最大値が閾値以上であることを異常条件として、モータ電圧低下を判定することができる。加速度差最大値は、該当する動作工程における各ストローク位置での、基準値と検出値との加速度差(絶対値)のうちの最大値である。図7に示したように、モータ電圧上昇が生じた場合、加速工程において、正常時と比較して加速度が増加し、また、図8に示したように、モータ電圧低下が生じた場合、加速工程において、正常時と比較して加速度が低下する。このため、この“加速度の増加”或いは“加速度の低下”を、加速度差最大値によって判断する。閾値は、想定される速度の低下の程度に応じて設定することができる。 Further, according to FIG. 12, the abnormal factor can be determined as follows by comparing the acceleration curve to be determined with the acceleration reference curve corresponding to the normal state. That is, in the acceleration process, the value of the acceleration curve (hereinafter referred to as "detection value") is larger than the value of the acceleration reference curve (hereinafter referred to as "reference value"), and the maximum acceleration difference value which is an index value is the threshold value. With the above as an abnormal condition, it is possible to determine the motor voltage rise. Further, the motor voltage drop can be determined on the condition that the detected value is smaller than the reference value and the maximum acceleration difference value is equal to or larger than the threshold value. The maximum acceleration difference value is the maximum value of the acceleration difference (absolute value) between the reference value and the detected value at each stroke position in the corresponding operation process. As shown in FIG. 7, when the motor voltage rises, the acceleration increases in the acceleration step as compared with the normal state, and as shown in FIG. 8, when the motor voltage drops, the acceleration occurs. In the process, the acceleration is lower than in the normal state. Therefore, this "increase in acceleration" or "decrease in acceleration" is determined by the maximum value of the acceleration difference. The threshold can be set according to the degree of expected decrease in speed.

解錠工程については、指標値である加速度変動量が閾値以上であることを異常条件とし、異常要因として過密着を判定することができる。加速度変動量は、該当する動作工程における各ストローク位置での検出値の最大値と最小値との加速度差である。図5に示したように、過密着が生じた場合、解錠工程において、正常時と比較して加速度が変動するため、この“加速度の変動”を、加速度変動量によって判断する。閾値は、想定される加速度の変動に応じて設定することができる。 In the unlocking step, it is possible to determine over-adhesion as an abnormal factor under the condition that the acceleration fluctuation amount, which is an index value, is equal to or more than the threshold value. The acceleration fluctuation amount is the acceleration difference between the maximum value and the minimum value of the detected value at each stroke position in the corresponding operation process. As shown in FIG. 5, when over-adhesion occurs, the acceleration fluctuates in the unlocking step as compared with the normal state. Therefore, this “acceleration fluctuation” is determined by the acceleration fluctuation amount. The threshold value can be set according to the expected fluctuation of acceleration.

転換工程については、加速度変動量が閾値以上であることを異常条件とし、異常要因として転換負荷増を判定することができる。図4に示したように、転換負荷増が生じた場合、転換工程において、正常時と比較して加速度が大きく変動するため、この“加速度の変動”を、加速度変動量によって判断する。閾値は、想定される加速度の変動量に応じて設定することができる。 Regarding the conversion step, it is possible to determine the conversion load increase as an abnormal factor under the condition that the acceleration fluctuation amount is equal to or more than the threshold value. As shown in FIG. 4, when the conversion load increases, the acceleration fluctuates significantly in the conversion process as compared with the normal state. Therefore, this "acceleration fluctuation" is determined by the amount of acceleration fluctuation. The threshold value can be set according to the expected fluctuation amount of acceleration.

密着工程については、加速度変動量が閾値以上であることを異常条件とし、異常要因として過密着を判定することができる。また、加速度変動量が閾値以下であることによって、異常要因として、密着小或いは機構部摩耗を判定することができる。図5に示したように、過密着が生じた場合、密着工程において、正常時に比較して加速度が大きく変動するため、この“加速度の変動”を、加速度変動量によって判断する。また、図6に示したように、密着小或いは機構部摩耗が生じた場合、密着工程において、正常時と比較して、加速度の変動が小さくなるため、この“加速度の変動”を、加速度変動量によって判断する。これらの閾値は、想定される加速度の変動量に応じて設定することができる。 Regarding the adhesion step, it is possible to determine overadhesion as an abnormal factor under the condition that the acceleration fluctuation amount is equal to or more than the threshold value. Further, when the acceleration fluctuation amount is equal to or less than the threshold value, it is possible to determine whether the adhesion is small or the mechanical part is worn as an abnormal factor. As shown in FIG. 5, when over-adhesion occurs, the acceleration fluctuates greatly in the adhesion process as compared with the normal state. Therefore, this "acceleration fluctuation" is determined by the amount of acceleration fluctuation. Further, as shown in FIG. 6, when the adhesion is small or the mechanical part is worn, the fluctuation of the acceleration becomes smaller in the adhesion process than in the normal state. Therefore, this "acceleration fluctuation" is referred to as the acceleration fluctuation. Judge by quantity. These threshold values can be set according to the expected fluctuation amount of acceleration.

更に、転換工程、密着工程、及び、鎖錠工程においては、加速度変動量が閾値以上であることを異常条件とし、異常要因として異物を判定することができる。図9,図10に示したように、異物が発生した場合、転換工程、密着工程、或いは、鎖錠工程で、電気転てつ機100の転換動作が急減速或いは急停止するといった加速度の格別大きな変動が発生するため、この“加速度の変動”を、加速度変動量によって判断する。この異物に起因する加速度の変動は、転換負荷増や過密着による加速度の変動よりも大きいため、閾値を適切に設定することで、異常要因が、異物であるのか、転換負荷増、若しくは、過密着であるのかを判定することが可能である。また、転換工程、密着工程、及び、鎖錠工程の何れの動作工程において、加速度が大きく変動したかによって、異物の大きさを判定することか可能である。 Further, in the conversion step, the close contact step, and the locking step, it is possible to determine the foreign matter as an abnormal factor under the abnormal condition that the acceleration fluctuation amount is equal to or more than the threshold value. As shown in FIGS. 9 and 10, when a foreign substance is generated, the conversion operation of the electric turning machine 100 is suddenly decelerated or suddenly stopped in the conversion process, the close contact process, or the locking process. Since large fluctuations occur, this "acceleration fluctuation" is judged by the amount of acceleration fluctuation. Since the fluctuation of acceleration caused by this foreign matter is larger than the fluctuation of acceleration due to the increase in conversion load or over-adhesion, by setting the threshold value appropriately, whether the abnormal factor is a foreign matter, increase in conversion load, or excess. It is possible to determine whether it is in close contact. Further, it is possible to determine the size of the foreign matter depending on whether the acceleration fluctuates greatly in any of the operation steps of the conversion step, the close contact step, and the locking step.

このように、速度曲線、及び、加速度曲線のそれぞれについて、異常有無、及び、異常有りの場合の異常要因の判定を行うことができるが、更に、速度曲線、及び、加速度曲線それぞれについての判定結果を組み合わせることで、総合的な判定を行うこともできる。例えば、異常要因として転換負荷増が生じた場合、速度曲線、及び、加速度曲線の両方の転換工程において、当該転換負荷増に起因する特徴が表れる。このような異常要因については、速度曲線、及び、加速度曲線に対して同一の異常要因が判定された場合に、当該異常要因を確定する。 In this way, it is possible to determine the presence or absence of an abnormality and the cause of the abnormality when there is an abnormality for each of the velocity curve and the acceleration curve, but further, the determination result for each of the velocity curve and the acceleration curve. It is also possible to make a comprehensive judgment by combining. For example, when a conversion load increase occurs as an abnormal factor, a feature caused by the conversion load increase appears in both the conversion process of the speed curve and the acceleration curve. Regarding such anomalous factors, when the same anomalous factors are determined with respect to the velocity curve and the acceleration curve, the anomalous factors are determined.

(E)第2の判定
第2の判定では、時系列の複数の速度・加速度曲線に基づいて、電気転てつ機100の異常有無、及び、異常要因を判定する。具体的には、判定対象の電気転てつ機100についての多数の速度・加速度曲線(速度曲線、及び、加速度曲線)を、三次元座標空間において時系列に並べた速度曲面、及び、加速度曲面(以下、包括して「速度・加速度曲面」という)を生成する。
(E) Second determination In the second determination, the presence or absence of an abnormality in the electric turning machine 100 and the cause of the abnormality are determined based on a plurality of speed / acceleration curves in a time series. Specifically, a velocity curve and an acceleration curve in which a large number of velocity / acceleration curves (velocity curve and acceleration curve) of the electric turning machine 100 to be determined are arranged in a time series in a three-dimensional coordinate space. (Hereinafter, collectively referred to as "velocity / acceleration curve") is generated.

図13は、速度曲面の一例であり、図14は、加速度曲面の一例である。何れも、横軸をストローク位置、縦軸を速度或いは加速度、奥行き方向を時系列順としている。つまり、同一の電気転てつ機100について、何らかの異常が生じている状態で転換動作を行うことで得られた速度・加速度曲線を、奥行き方向に並べている。具体的には、奥側から手前側に向けて、順に、転換負荷増、正常時、異物、密着小、過密着、機構部摩耗、モータ電圧低下、モータ電圧上昇、の各異常要因を生じさせた場合の複数の速度・加速度曲線となっている。この速度・加速度曲面によれば、異常要因に起因する速度及び加速度の変化の特徴が、時系列方向の変化として表れている。 FIG. 13 is an example of a velocity curved surface, and FIG. 14 is an example of an acceleration curved surface. In each case, the horizontal axis is the stroke position, the vertical axis is the velocity or acceleration, and the depth direction is the chronological order. That is, the speed / acceleration curves obtained by performing the conversion operation on the same electric turning machine 100 in a state where some abnormality has occurred are arranged in the depth direction. Specifically, from the back side to the front side, each abnormal factor of increasing conversion load, normal time, foreign matter, small adhesion, overadhesion, mechanical wear, motor voltage decrease, and motor voltage increase is caused. There are multiple velocity / acceleration curves in this case. According to this velocity / acceleration curved surface, the characteristics of the change in velocity and acceleration due to the abnormal factor appear as the change in the time series direction.

速度・加速度曲面を生成した後、次いで、この速度・加速度曲面について、速度或いは加速度が同一となる三次元座標空間の位置を線で繋いだ、いわゆる等高線図に相当する等速度線図、及び、等加速度線図(以下、包括して「等速度・加速度線図」という)を生成する。図15は、図13の速度曲面に対する等速度線図の一例であり、図16は、図14の加速度曲面に対する等加速度線図の一例である。図15,図16において、横軸はストローク位置、縦軸は時系列方向に相当する試番である。 After generating the velocity / acceleration curved surface, then, for this velocity / acceleration curved surface, the constant velocity diagram corresponding to the so-called contour diagram, in which the positions in the three-dimensional coordinate space where the velocity or acceleration is the same is connected by a line, and A constant velocity diagram (hereinafter collectively referred to as "constant velocity / acceleration diagram") is generated. FIG. 15 is an example of a constant velocity diagram with respect to the velocity curved surface of FIG. 13, and FIG. 16 is an example of a constant acceleration diagram with respect to the acceleration curved surface of FIG. In FIGS. 15 and 16, the horizontal axis is the stroke position and the vertical axis is the trial number corresponding to the time series direction.

電気転てつ機100に異常がないならば、実行タイミングに関わらず、転換動作を行った際に得られる速度・加速度曲線はほぼ同じであるため、等速度・加速度線図における等速度線や等加速度線は、ほぼ時系列方向に沿った並行な線として表れる。しかし、電気転てつ機100に何らかの異常が生じた場合、この異常に起因して速度や加速度が変化することから、等速度・加速度線図において、等速度線や等加速度線がストローク位置方向へ歪むように変化したり、新たな等速度線や等加速度線が表れたりする。 If there is no abnormality in the electric turning machine 100, the speed / acceleration curve obtained when the conversion operation is performed is almost the same regardless of the execution timing. The constant acceleration line appears as a parallel line almost along the time series direction. However, if some abnormality occurs in the electric turning machine 100, the speed and acceleration change due to this abnormality. Therefore, in the constant velocity / acceleration diagram, the constant velocity line and the constant acceleration line are in the stroke position direction. It changes to distort, and new constant velocity lines and constant acceleration lines appear.

このことを利用し、第2の判定では、ある判定対象の電気転てつ機100についてこれまでに行った転換動作に関する速度・加速度曲線を蓄積記憶しておき、動作工程毎に、転換動作の実行日時に従った時系列の速度・加速度曲線のうち、当該動作工程に該当する曲線部分に基づいて、異常の有無、及び、異常要因を判定する。具体的には、動作工程毎に、当該動作工程に相当する時系列の速度・加速度曲線の曲線部分に基づく等速度・加速度線図を生成し、この等速度・加速度線図における等速度線や等加速度線が、当該動作工程に定められた異常条件を満たすかによって、異常有無や異常要因を判定する。 Utilizing this fact, in the second determination, the speed / acceleration curves related to the conversion operations performed so far for the electric turning machine 100 to be determined are accumulated and stored, and the conversion operation is performed for each operation process. Of the time-series velocity / acceleration curves according to the execution date and time, the presence / absence of an abnormality and the cause of the abnormality are determined based on the curve portion corresponding to the operation process. Specifically, for each operation process, a constant velocity / acceleration diagram based on the curved portion of the time-series velocity / acceleration curve corresponding to the operation process is generated, and the constant velocity line or the constant velocity line in this constant velocity / acceleration diagram is generated. The presence or absence of an abnormality and the cause of the abnormality are determined depending on whether the constant acceleration line satisfies the abnormality condition specified in the operation process.

図17(a)は、電気転てつ機100に転換負荷増が生じた場合の等速度線図の概略を示した一例である。図17(a)では、横軸をストローク位置、縦軸を過去である上側から下側へ時間が進行する時刻(時系列方向)としている。図4に示したように、転換負荷増の原因として例えば床板油切れが生じた場合には、転換工程において速度や加速度に変化の特徴が表れるため、図17(a)においては、転換工程についてのみの等速度線を示しており、それ以外の動作工程については等速度線を省略している。また、等速度線として、二つの速度V1,V2の等速度線を示している。この等速度線とした速度V1,V2は、電気転てつ機100が正常であるときの転換工程における速度Vよりも低い値であり、V1>V2、である。 FIG. 17A is an example showing an outline of a constant velocity diagram when a conversion load is increased in the electric turning machine 100. In FIG. 17A, the horizontal axis is the stroke position, and the vertical axis is the time (time series direction) in which the time progresses from the upper side to the lower side, which is the past. As shown in FIG. 4, when, for example, the floor plate oil runs out as a cause of the increase in the conversion load, the characteristics of changes in speed and acceleration appear in the conversion process. Therefore, in FIG. 17A, the conversion process is described. Only constant velocity lines are shown, and constant velocity lines are omitted for other operating processes. Further, as the constant velocity line, two constant velocity lines of velocity V1 and V2 are shown. The speeds V1 and V2 defined as the constant velocity lines are lower than the speed V in the conversion process when the electric turning machine 100 is normal, and V1> V2.

そして、図17(a)では、検出を開始した最も古い時刻t0においては、電気転てつ機100は正常であり、未だ、転換負荷増は生じておらず、時間経過とともに、途中で生じた床板の油切れが徐々に進行して最新時刻tnに至っているといった場合の、各時刻における速度曲線に基づく等速度線図を示している。つまり、転換工程に着目すると、時間経過とともに、床板の油切れの進行によって速度が低下し、速度V1以下となった時刻taにおいて速度V1の等速度線が表れ、更に速度が低下して速度V2以下となった時刻tbにおいて速度V2の等速度線が表れている。 Then, in FIG. 17A, at the oldest time t0 when the detection was started, the electric turning machine 100 was normal, the conversion load did not increase yet, and it occurred in the middle with the passage of time. The constant velocity diagram based on the velocity curve at each time is shown in the case where the oil running out of the floor plate gradually progresses to reach the latest time tun. That is, focusing on the conversion process, with the passage of time, the speed decreases due to the progress of oil shortage of the floor plate, and the constant velocity line of the velocity V1 appears at the time ta when the velocity becomes V1 or less, and the velocity further decreases to the velocity V2. A constant velocity line of velocity V2 appears at the following time tb.

このような等速度・加速度線図において、動作工程毎に、所定の閾値速度の等速度線、又は、閾値加速度の等加速度線(以下、包括して「閾値等速度・加速度線」という)で囲まれた領域の面積が、閾値以上であることを異常条件として、動作工程に応じた異常要因による異常有りと判定する。具体的には、図17(b)に示すように、速度・加速度曲面を形成する速度・加速度曲線それぞれについて、速度・加速度が、所定の閾値速度又は閾値加速度(図17(a)では、速度V1或いは速度V2が相当)以下或いは以下となる異常予見基準を満たす、ストローク位置方向の期間である異常予見期間を求め、異常予見期間を、時系列方向に積算した時系列累積値を求める。この時系列累積値が、上述の閾値等速度・加速度線に囲まれた面積に相当する。 In such a constant velocity / acceleration diagram, a constant velocity line of a predetermined threshold velocity or a constant acceleration line of the threshold acceleration (hereinafter, collectively referred to as "threshold constant velocity / acceleration line") is used for each operation process. On the condition that the area of the enclosed area is equal to or larger than the threshold value, it is determined that there is an abnormality due to an abnormal factor according to the operation process. Specifically, as shown in FIG. 17 (b), the velocity / acceleration is a predetermined velocity or acceleration for each of the velocity / acceleration curves forming the velocity / acceleration curved surface (in FIG. 17 (a), the velocity). The abnormality prediction period, which is a period in the stroke position direction that satisfies the abnormality prediction criteria that V1 or the velocity V2 is equivalent to or less than or equal to), is obtained, and the time-series cumulative value obtained by integrating the abnormality prediction period in the time-series direction is obtained. This time-series cumulative value corresponds to the area surrounded by the above-mentioned threshold constant velocity / acceleration lines.

このとき、異常条件となる閾値等速度・加速度や時系列累積値の閾値は、想定する異常要因に応じて設定することができる。また、閾値は、ある動作工程における1つの異常要因について複数設定することもできる。すなわち、図17(a)では、転換工程において2種類の速度V1,V2の等速度線を示しているが、この速度V1,V2それぞれの等速度線に囲まれた領域の面積(等速度線面積)毎に閾値を定め、異常を段階的に判定することとしても良い。 At this time, the threshold value constant velocity / acceleration and the threshold value of the time-series cumulative value, which are abnormal conditions, can be set according to the assumed abnormal factor. Further, a plurality of threshold values can be set for one abnormal factor in a certain operation process. That is, in FIG. 17A, the constant velocity lines of the two types of speeds V1 and V2 are shown in the conversion step, and the area of the region surrounded by the constant velocity lines of the respective speeds V1 and V2 (the constant velocity line). A threshold value may be set for each area), and the abnormality may be determined step by step.

転換負荷増のような徐々に進行する異常の場合には、速度・加速度曲線に表れる特徴として、時間経過とともに、転換工程における速度が徐々に低下する。つまり、等速度・加速度線図において、時間経過とともに、異常予見期間が徐々に長くなり、時系列累積値(すなわち、等速度線に囲まれた面積)が増加してゆく。第2の判定では、この時間経過に伴う速度の変化を、異常の予兆として判定するのである。 In the case of a gradually progressing abnormality such as an increase in conversion load, the speed in the conversion process gradually decreases with the passage of time as a feature of the speed / acceleration curve. That is, in the constant velocity / acceleration diagram, the abnormal prediction period gradually becomes longer with the passage of time, and the time-series cumulative value (that is, the area surrounded by the constant velocity line) increases. In the second determination, the change in speed with the passage of time is determined as a sign of abnormality.

なお、図17(a)に示すように、検出誤差や、一時的に異常が生じたが直ぐに解消された場合等に、環状の等速度線が表れることがあるが、この場合の面積は“小さい”ため、特に異常と判定しないことになる。 As shown in FIG. 17A, an annular constant velocity line may appear when a detection error or a temporary abnormality occurs but is immediately resolved. In this case, the area is ". Since it is "small", it will not be judged as abnormal.

また、第2の判定によって判定できる異常要因としては、転換負荷増のほか、特定の動作工程において、異常によって速度或いは加速度が一時的に変化(増加/減少)し、等速度・加速度線図において新たな等速度・加速度線が表れるような異常要因、例えば、過密着(図5参照)を判定することができる。 In addition to the increase in conversion load, the abnormal factor that can be determined by the second determination is that the speed or acceleration temporarily changes (increases / decreases) due to the abnormality in a specific operation process, and in the constant velocity / acceleration diagram. It is possible to determine an abnormal factor such that a new constant velocity / acceleration line appears, for example, over-adhesion (see FIG. 5).

なお、本実施形態では、第2の判定における異常の判定の基準を、等速度・加速度線図における等速度線や等加速度線に囲まれた面積としたが、例えば、加速工程や惰性工程において見られるような、2種類の速度線或いは加速度線の間隔を、異常判定の基準としても良い。 In the present embodiment, the criterion for determining the abnormality in the second determination is the area surrounded by the constant velocity line and the constant acceleration line in the constant velocity / acceleration diagram. For example, in the acceleration step and the inertia step. The interval between the two types of speed lines or acceleration lines as seen may be used as a criterion for determining an abnormality.

[機能構成]
図18は、判定装置200の機能構成図である。図18に示すように、判定装置200は、操作入力部202と、表示部204と、音出力部206と、通信部208と、処理部210と、記憶部230とを備えて構成されるコンピュータシステムである。
[Functional configuration]
FIG. 18 is a functional configuration diagram of the determination device 200. As shown in FIG. 18, the determination device 200 is a computer including an operation input unit 202, a display unit 204, a sound output unit 206, a communication unit 208, a processing unit 210, and a storage unit 230. It is a system.

操作入力部202は、例えば操作ボタンやスイッチ、タッチパネル等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部210に出力する。表示部204は、例えば液晶ディスプレイや表示ランプ等の表示装置で実現され、処理部210からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部206は、例えばスピーカ等の音出力装置で実現され、処理部210からの音信号に基づく各種音出力を行う。通信部208は、有線或いは無線の通信装置で実現され、外部装置との間で有線通信或いは無線通信を行う。 The operation input unit 202 is realized by an input device such as an operation button, a switch, or a touch panel, and outputs an operation signal corresponding to the performed operation to the processing unit 210. The display unit 204 is realized by a display device such as a liquid crystal display or a display lamp, and performs various displays based on a display signal from the processing unit 210. The sound output unit 206 is realized by a sound output device such as a speaker, and outputs various sounds based on the sound signal from the processing unit 210. The communication unit 208 is realized by a wired or wireless communication device, and performs wired communication or wireless communication with an external device.

処理部210は、例えばCPU(Central Processing Unit)等の演算装置を有して構成され、記憶部230に記憶されたプログラムやデータ等に基づく各種演算処理を行って、判定装置200の全体制御を行う。本実施形態では、処理部210は、検出データ取得部212と、速度・加速度曲線生成部214と、動作工程特定部216と、異常判定部220とを有し、異常判定プログラム232に従った異常判定処理(図23参照)を行う。 The processing unit 210 is configured to include, for example, an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit), performs various arithmetic processes based on programs and data stored in the storage unit 230, and controls the entire determination device 200. Do. In the present embodiment, the processing unit 210 has a detection data acquisition unit 212, a speed / acceleration curve generation unit 214, an operation process identification unit 216, and an abnormality determination unit 220, and has an abnormality according to the abnormality determination program 232. The determination process (see FIG. 23) is performed.

検出データ取得部212は、取得手段に相当し、電気転てつ機100の転換歯車群110の何れかの歯車の回転量(変位量)を検出した検出データを取得する。すなわち、通信部208を介して、判定対象である電気転てつ機100の転換歯車群110の何れかの歯車に取り付けられたセンサ180から、当該電気転てつ機100が一連の転換動作を行った際の歯車の回転量を、当該一連の転換動作に係る検出データとして取得する。 The detection data acquisition unit 212 corresponds to the acquisition means and acquires the detection data in which the rotation amount (displacement amount) of any gear of the conversion gear group 110 of the electric turning machine 100 is detected. That is, the electric turning machine 100 performs a series of conversion operations from the sensor 180 attached to any gear of the conversion gear group 110 of the electric turning machine 100 to be determined via the communication unit 208. The amount of rotation of the gear at the time of this is acquired as detection data related to the series of conversion operations.

検出データは、例えば、電気転てつ機100の転換動作の実行中に、リアルタイムでセンサ180から取得するようにしても良いし、検出データをセンサ内部に蓄積記憶しておき、転換動作の終了毎や保守検査の実施時などに、1回又は複数回の転換動作に係る検出データをまとめて取得することとしても良い。取得した検出データは、転換動作の実行日時と対応付けて、転換データ248に含めて蓄積記憶される。 For example, the detection data may be acquired from the sensor 180 in real time during the conversion operation of the electric turning machine 100, or the detection data may be stored and stored in the sensor to end the conversion operation. It is also possible to collectively acquire the detection data related to the conversion operation once or a plurality of times, such as every time or when the maintenance inspection is performed. The acquired detection data is included in the conversion data 248 and stored and stored in association with the execution date and time of the conversion operation.

速度・加速度曲線生成部214は、生成手段に相当し、検出データに基づいて、回転量(変位量)の速度及び/又は加速度(変位速度等)を算出し、一連の転換動作にかかる変位速度等の時系列変化として、一連の転換動作に係る回転量に対応付けた対ストローク曲線を生成する。また、対ストローク曲線として、回転量の速度に関する対ストローク曲線と、回転量の加速度に関する対ストローク曲線との2種類のストローク曲線を生成する。 The speed / acceleration curve generation unit 214 corresponds to the generation means, calculates the speed and / or acceleration (displacement speed, etc.) of the rotation amount (displacement amount) based on the detection data, and the displacement speed applied to the series of conversion operations. As a time-series change such as, a pair stroke curve corresponding to the amount of rotation related to a series of conversion operations is generated. Further, as the anti-stroke curve, two types of stroke curves, that is, the anti-stroke curve related to the speed of the rotation amount and the anti-stroke curve related to the acceleration of the rotation amount are generated.

すなわち、検出データ取得部212によって取得された一連の転換動作に係る検出データに基づき、速度・加速度それぞれに関する2種類の対ストローク曲線として、歯車の回転量に相当するストローク位置に対する回転量の速度(回転加速度)の速度曲線と、ストローク位置に対する回転量の加速度(回転加速度)の加速度曲線とを生成する。生成した速度曲線、及び、加速度曲線は、基とした検出データに対応付けて、転換データ248に含めて記憶される。 That is, based on the detection data related to the series of conversion operations acquired by the detection data acquisition unit 212, the speed of the rotation amount with respect to the stroke position corresponding to the rotation amount of the gear as two types of pair stroke curves for each of the speed and the acceleration ( A speed curve of (rotational acceleration) and an acceleration curve of acceleration of the amount of rotation (rotational acceleration) with respect to the stroke position are generated. The generated velocity curve and acceleration curve are included in the conversion data 248 and stored in association with the detection data based on the generated velocity curve.

動作工程特定部216は、特定手段に相当し、対ストローク曲線を、一連の転換動作を構成する電気転てつ機100の各動作工程に対応する回転量に基づく期間毎に区切ることで、各動作工程に対応する曲線部分を特定する。すなわち、同一の電気転てつ機100であれば、転換動作の実行タイミングに関わらず、各動作工程のストローク期間長は一定であることから、例えば、速度がゼロとなる機構終端を特定し、この機構終端から遡って各動作工程の境界を特定することで、各動作工程に対応する期間、及び、速度・加速度曲線の曲線部分を特定することができる。 The operation process specifying unit 216 corresponds to the specific means, and divides the anti-stroke curve into each period based on the amount of rotation corresponding to each operation process of the electric turning machine 100 constituting the series of conversion operations. Identify the curved part corresponding to the operating process. That is, in the case of the same electric turning machine 100, the stroke period length of each operation process is constant regardless of the execution timing of the conversion operation. Therefore, for example, the mechanical end where the speed becomes zero is specified. By specifying the boundary of each operation process retroactively from the end of the mechanism, it is possible to specify the period corresponding to each operation process and the curved portion of the velocity / acceleration curve.

異常判定部220は、判定手段に相当し、特定された曲線部分毎に定められた所定の異常条件を満たすか否かを判定することで、異常の有無を判定する。また、異常条件を満たす曲線部分が何れであるかによって、異常要因を判定する。また、2種類の対ストローク曲線を用いて異常の有無を判定する。 The abnormality determination unit 220 corresponds to the determination means, and determines whether or not there is an abnormality by determining whether or not a predetermined abnormality condition determined for each specified curve portion is satisfied. In addition, the cause of the abnormality is determined depending on which curve portion satisfies the abnormality condition. In addition, the presence or absence of abnormality is determined using two types of anti-stroke curves.

すなわち、動作工程毎に、当該動作工程に対応する速度・加速度曲線の曲線部分が異常条件を満たすかを判定し、何れかの動作工程について異常条件を満たすならば異常有りと判定するとともに、異常条件を満たした動作工程に応じて異常要因を判定する。また、異常判定部220は、第1の判定部222と、第2の判定部224とを有する。 That is, for each operation process, it is determined whether the curved portion of the speed / acceleration curve corresponding to the operation process satisfies the abnormality condition, and if the abnormality condition is satisfied for any operation process, it is determined that there is an abnormality and the abnormality is detected. The cause of the abnormality is determined according to the operating process that satisfies the conditions. Further, the abnormality determination unit 220 has a first determination unit 222 and a second determination unit 224.

第1の判定部222は、上述の第1の判定による異常判定を行う。具体的には、例えば、電気転てつ機100による一連の変換動作が行われて新たな検出データが得られる毎に、当該検出データに基づく速度・加速度曲線、及び、基準曲線に基づき、電気転てつ機100の異常の有無、及び、異常要因を判定する。すなわち、各動作工程に対応する速度・加速度曲線の曲線部分が、図11に一例を示した速度判定基準テーブル252、或いは、図12に一例を示した加速度判定基準テーブル254で定められる異常条件を満たすかを判定する。そして、何れかの動作工程において異常条件を満たすと判定したならば異常有りとし、異常条件を満たすと判定した動作工程に対応付けられている異常要因を判定する。 The first determination unit 222 performs an abnormality determination based on the above-mentioned first determination. Specifically, for example, every time a series of conversion operations are performed by the electric turning machine 100 and new detection data is obtained, electricity is obtained based on the speed / acceleration curve based on the detection data and the reference curve. The presence or absence of an abnormality in the rotary machine 100 and the cause of the abnormality are determined. That is, the curved portion of the speed / acceleration curve corresponding to each operation process satisfies the abnormal condition defined by the speed judgment reference table 252 shown in FIG. 11 or the acceleration judgment reference table 254 shown in FIG. 12 as an example. Determine if it meets. Then, if it is determined that the abnormality condition is satisfied in any of the operation processes, it is determined that there is an abnormality, and the abnormality factor associated with the operation process determined to satisfy the abnormality condition is determined.

第1の判定部222による判定の結果は、第1の判定結果データ270として記憶される。図19は、第1の判定結果データ270の一例である。図19に示すように、第1の判定結果データ270は、第1の判定がなされる毎に生成される。各第1の判定結果データ270は、当該第1の判定の対象とした一連の転換動作の実行時刻に対応付けて、各動作工程について、判定基準とした速度曲線、及び、加速度曲線それぞれに基づく判定結果を格納している。判定結果は、異常の有無と、異常有りの場合には異常要因とである。 The result of the determination by the first determination unit 222 is stored as the first determination result data 270. FIG. 19 is an example of the first determination result data 270. As shown in FIG. 19, the first determination result data 270 is generated every time the first determination is made. Each of the first determination result data 270 is based on the velocity curve and the acceleration curve used as the determination criteria for each operation process in association with the execution time of the series of conversion operations targeted for the first determination. The judgment result is stored. The determination result is the presence or absence of an abnormality, and if there is an abnormality, the cause of the abnormality.

第2の判定部224は、上述の第2の判定による異常判定を行う。第2の判定部224は、時系列判定手段に相当し、時系列な対ストローク曲線に基づいて、異常の有無を判定する。また、各動作工程に対応する曲線部分のうちの所定の曲線部分について、異常の有無の判定を行う。また、所定の曲線部分のうち、所定の異常予見基準を満たす期間の時系列累積値が所定条件を満たした場合に異常有りと判定する。 The second determination unit 224 performs an abnormality determination based on the above-mentioned second determination. The second determination unit 224 corresponds to the time-series determination means, and determines the presence or absence of an abnormality based on the time-series pair stroke curve. In addition, it is determined whether or not there is an abnormality in a predetermined curved portion of the curved portions corresponding to each operation process. Further, in the predetermined curved portion, when the time-series cumulative value of the period satisfying the predetermined abnormality prediction standard satisfies the predetermined condition, it is determined that there is an abnormality.

具体的には、例えば、電気転てつ機100による一連の転換動作が行われて新たな検出データが取得される毎に、当該検出データに基づく速度・加速度曲線を含む、現時点までに得られた転換動作の実行日時に基づく時系列の速度・加速度曲線に基づき、電気転てつ機100の異常の有無、及び、異常要因を判定する。すなわち、各動作工程に対応する速度・加速度曲線の時系列の曲線部分が、等速度線判定基準テーブル262、或いは等加速度線判定基準テーブル264で定められる異常条件を満たすかを判定する。そして、何れかの動作工程において異常条件を満たすと判定したならば異常有りとし、異常条件を満たすと判定した動作工程に対応付けられている異常要因を判定する。 Specifically, for example, each time a series of conversion operations are performed by the electric turning machine 100 and new detection data is acquired, the speed / acceleration curve based on the detection data is included and obtained up to the present time. Based on the time-series speed / acceleration curve based on the execution date and time of the conversion operation, the presence / absence of an abnormality in the electric turning machine 100 and the cause of the abnormality are determined. That is, it is determined whether the time-series curve portion of the speed / acceleration curve corresponding to each operation process satisfies the abnormality condition defined in the constant velocity line determination reference table 262 or the constant acceleration line determination reference table 264. Then, if it is determined that the abnormality condition is satisfied in any of the operation processes, it is determined that there is an abnormality, and the abnormality factor associated with the operation process determined to satisfy the abnormality condition is determined.

図20は、等速度線判定基準テーブル262の一例である。図20に示すように、等速度線判定基準テーブル262は、異常要因と、当該異常要因に起因して特徴が表れる動作工程と、当該異常要因に起因する異常と判定するための異常条件と、の対応関係を定めている。図20に示す等速度線判定基準テーブル262によれば、解錠工程、及び、密着工程において、異常要因として過密着を判定することができ、転換工程において、異常要因として転換負荷増を判定することができる。 FIG. 20 is an example of the constant velocity line determination reference table 262. As shown in FIG. 20, the constant velocity line determination reference table 262 includes an abnormality factor, an operation process in which a feature appears due to the abnormality factor, and an abnormality condition for determining an abnormality caused by the abnormality factor. Correspondence relationship is defined. According to the constant velocity line determination reference table 262 shown in FIG. 20, overadhesion can be determined as an abnormal factor in the unlocking process and the adhesion process, and the conversion load increase is determined as an abnormality factor in the conversion process. be able to.

図20において、“速度Vの等速度線面積”とは、等速度線図の該当する動作工程において、速度Vの等速度線で囲まれた領域の面積のことであり、詳細には、速度V以上或いは以下となる異常予見基準を満たす異常予見期間を、時系列方向に積算した値として求められる。 In FIG. 20, the “velocity V constant velocity line area” is the area of the region surrounded by the velocity V constant velocity line in the corresponding operation step of the velocity diagram, and more specifically, the velocity. The abnormal prediction period that satisfies the abnormal prediction standard of V or more or less is obtained as a value integrated in the time series direction.

図21は、等加速度線判定基準テーブル264の一例である。図21に示すように、等加速度線判定基準テーブル264は、異常要因と、当該異常要因に起因して特徴が表れる動作工程と、当該異常要因に起因する異常と判定するための異常条件と、の対応関係を定めている。図21に示す等加速度線判定基準テーブル264によれば、加速工程において、異常要因としてモータ電圧上昇を判定することができ、解錠工程、及び密着工程において、異常要因として過密着を判定することができ、転換工程において、異常要因として転換負荷増を判定することができる。 FIG. 21 is an example of the constant acceleration line determination reference table 264. As shown in FIG. 21, the constant acceleration line determination reference table 264 shows an abnormality factor, an operation process in which a feature appears due to the abnormality factor, and an abnormality condition for determining an abnormality caused by the abnormality factor. Correspondence relationship is defined. According to the iso-acceleration line determination reference table 264 shown in FIG. 21, it is possible to determine the motor voltage rise as an abnormal factor in the acceleration process, and determine over-adhesion as an abnormal factor in the unlocking process and the adhesion process. In the conversion process, it is possible to determine the increase in conversion load as an abnormal factor.

第2の判定部224による判定の結果は、第2の判定結果データ272として蓄積記憶される。図22は、第2の判定結果データ272の一例である。図22に示すように、第2の判定結果データ272は、第2の判定がなされる毎に生成される。各第2の判定結果データ272は、当該第2の判定の対象とした一連の転換動作の実行時刻に対応付けて、各動作工程について、判定基準とした速度曲線、及び、加速度曲線それぞれに基づく判定結果を格納している。判定結果は、異常の有無と、異常有りの場合には異常要因とである。 The result of the determination by the second determination unit 224 is stored and stored as the second determination result data 272. FIG. 22 is an example of the second determination result data 272. As shown in FIG. 22, the second determination result data 272 is generated every time the second determination is made. Each second determination result data 272 is based on the velocity curve and the acceleration curve used as the determination criteria for each operation process in association with the execution time of the series of conversion operations targeted for the second determination. The judgment result is stored. The determination result is the presence or absence of an abnormality, and if there is an abnormality, the cause of the abnormality.

記憶部230は、例えばROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部210が判定装置200を統合的に制御するためのシステムプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部210の作業領域として用いられ、処理部210が実行した演算結果等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部230には、異常判定プログラム232と、判定対象とする電気転てつ機100それぞれに関する転てつ機データ240とが記憶される。 The storage unit 230 is realized by a storage device such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or a hard disk, and a processing unit 210 stores a system program, data, or the like for integratedly controlling the determination device 200. In addition to being stored, it is used as a work area of the processing unit 210, and the calculation result or the like executed by the processing unit 210 is temporarily stored. In the present embodiment, the storage unit 230 stores the abnormality determination program 232 and the turning machine data 240 for each of the electric turning machines 100 to be determined.

転てつ機データ240は、該当する電気転てつ機100を識別する転てつ機ID242と、速度基準曲線244と、加速度基準曲線246と、これまでに行った転換動作それぞれに関する転換データ248と、第1の判定部222が第1の判定に用いる第1の判定用テーブル250と、第2の判定部が第2の判定に用いる第2の判定用テーブル260と、第1の判定結果データ270と、第2の判定結果データ272とを格納する。転換データ248は、該当する転換動作の実行日時と、この転換動作に係る検出データと、この検出データに基づく速度曲線、及び、加速度曲線とを含む。第1の判定用テーブル250は、速度判定基準テーブル252、及び、加速度判定基準テーブル254を含む。第2の判定用テーブル260は、等速度線判定基準テーブル262、及び、等加速度線判定基準テーブル264を含む。 The turning machine data 240 includes a turning machine ID 242 for identifying the corresponding electric turning machine 100, a speed reference curve 244, an acceleration reference curve 246, and conversion data 248 for each of the conversion operations performed so far. The first determination table 250 used by the first determination unit 222 for the first determination, the second determination table 260 used by the second determination unit for the second determination, and the first determination result. The data 270 and the second determination result data 272 are stored. The conversion data 248 includes the execution date and time of the corresponding conversion operation, the detection data related to the conversion operation, the speed curve based on the detection data, and the acceleration curve. The first determination table 250 includes a speed determination reference table 252 and an acceleration determination reference table 254. The second determination table 260 includes the constant velocity line determination reference table 262 and the constant acceleration line determination reference table 264.

[処理の流れ]
図23は、判定処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、処理部210が異常判定プログラム232を実行することで実現される。また、判定対象の電気転てつ機の1回の転換動作毎に実行される。
[Processing flow]
FIG. 23 is a flowchart illustrating the flow of the determination process. This process is realized by the processing unit 210 executing the abnormality determination program 232. Further, it is executed for each conversion operation of the electric turning machine to be determined.

先ず、検出データ取得部212が、電気転てつ機100に設けられたセンサ180から、なされた一連の転換動作に係る検出データを取得する(ステップS1)。このステップS1が、取得ステップである。次いで、速度・加速度曲線生成部214が、取得された検出データに基づいて、速度・加速度曲線(速度曲線、及び、加速度曲線)を生成する(ステップS3)。このステップS3が、生成ステップである。取得された検出データや、生成された速度・加速度曲線は、転換動作の実行日時と対応付けて、転換データ248として蓄積記憶される。続いて、動作工程特定部216が、生成された速度・加速度曲線について、各動作工程に対応する曲線部分を特定する(ステップS5)。このステップS5が、特定ステップである。 First, the detection data acquisition unit 212 acquires the detection data related to the series of conversion operations performed from the sensor 180 provided in the electric turning machine 100 (step S1). This step S1 is an acquisition step. Next, the velocity / acceleration curve generation unit 214 generates a velocity / acceleration curve (velocity curve and acceleration curve) based on the acquired detection data (step S3). This step S3 is a generation step. The acquired detection data and the generated velocity / acceleration curve are stored and stored as conversion data 248 in association with the execution date and time of the conversion operation. Subsequently, the operation process specifying unit 216 specifies a curve portion corresponding to each operation process for the generated velocity / acceleration curve (step S5). This step S5 is a specific step.

その後、第1の判定部222が、生成された速度・加速度曲線に基づき、動作工程毎に、対応する曲線部分に基づいて、電気転てつ機100の転換動作の異常有無、及び、異常要因を判定する第1の判定を行う(ステップS7)。また、第2の判定部224が、生成された速度・加速度曲線を含む、現時点までに得られた時系列の速度・加速度曲線に基づき、動作工程毎に、対応する時系列の曲線部分に基づいて、電気転てつ機100の転換動作の異常有無、及び、異常要因を判定する第2の判定を行う(ステップS9)。このステップS7,S9が、判定ステップである。 After that, the first determination unit 222 determines whether or not there is an abnormality in the conversion operation of the electric turning machine 100 and the cause of the abnormality based on the corresponding curve portion for each operation process based on the generated speed / acceleration curve. The first determination is made (step S7). Further, the second determination unit 224 is based on the time-series velocity / acceleration curve obtained up to the present time including the generated velocity / acceleration curve, and is based on the corresponding time-series curve portion for each operation process. Then, the presence or absence of an abnormality in the conversion operation of the electric turning machine 100 and the second determination for determining the cause of the abnormality are performed (step S9). These steps S7 and S9 are determination steps.

最後に、判定結果を出力する(ステップS11)。すなわち、第1の判定、及び、第2の判定によって得られた異常有無や異常要因といった判定結果を、例えば、表示部204に表示出力する。第1の判定の判定結果と第2の判定の判定結果とのANDやORを採用して最終的な異常有無及び異常要因を表示出力することができる。単に、異常有りと報知するだけでなく、異常の程度を報知することとしてもよい。以上の処理を行うと、異常判定処理は終了となる。 Finally, the determination result is output (step S11). That is, the determination results such as the presence / absence of abnormality and the cause of abnormality obtained by the first determination and the second determination are displayed and output to, for example, the display unit 204. By adopting AND or OR between the determination result of the first determination and the determination result of the second determination, the final presence / absence of abnormality and the cause of the abnormality can be displayed and output. Not only the notification that there is an abnormality but also the degree of the abnormality may be notified. When the above processing is performed, the abnormality determination processing ends.

[作用効果]
このように、本実施形態によれば、誘導電動機102を駆動源とする電気転てつ機100において、誘導電動機102の回転出力が伝達される転換歯車群110の歯車に設けられたセンサ180によって検出された当該歯車の回転量をもとに、判定装置200は、当該電気転てつ機100の転換動作の異常を判定することができる。すなわち、判定装置200は、一連の転換動作に係るセンサの検出データを基に、歯車の回転量に相当するストローク位置に対する歯車の回転速度・回転加速度の変化である速度・加速度曲線を生成し、転換動作を構成する動作工程毎に、当該動作工程に対応する速度・加速度曲線の部分曲線が、想定する異常要因に応じた所定の異常条件を満たすかに応じて、異常の有無、及び、異常要因を判定する。
[Action effect]
As described above, according to the present embodiment, in the electric turning machine 100 having the induction motor 102 as the drive source, the sensor 180 provided on the gear of the conversion gear group 110 to which the rotational output of the induction motor 102 is transmitted is used. Based on the detected rotation amount of the gear, the determination device 200 can determine an abnormality in the conversion operation of the electric turning machine 100. That is, the determination device 200 generates a speed / acceleration curve which is a change in the rotation speed / acceleration of the gear with respect to the stroke position corresponding to the rotation amount of the gear, based on the detection data of the sensor related to the series of conversion operations. For each operation process that constitutes the conversion operation, the presence or absence of an abnormality and the abnormality depending on whether the partial curve of the speed / acceleration curve corresponding to the operation process satisfies a predetermined abnormality condition according to the assumed abnormality factor. Determine the cause.

[変形例]
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
[Modification example]
It should be noted that the applicable embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and of course, they can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

(A)センサ
上述の実施形態では、変位量として転換歯車群110の歯車の回転量を採用し、この回転量をセンサ180で検出することとしたが、動作かん130の直動運動にかかる移動量を変位量として、センサ182(図1参照)を用いて検出することとしても良い。このようなセンサとしては、例えば、動作かん130の移動量(距離)を検出するポテンショメータがある。直動運動に係る移動量についても同様に、微分処理によって速度及び加速度を求め、上述した異常の判定を行うことができる。
(A) Sensor In the above-described embodiment, the rotation amount of the gear of the conversion gear group 110 is adopted as the displacement amount, and this rotation amount is detected by the sensor 180. The amount may be detected by using the sensor 182 (see FIG. 1) as the displacement amount. As such a sensor, for example, there is a potentiometer that detects the movement amount (distance) of the operating can 130. Similarly, for the amount of movement related to the linear motion, the velocity and acceleration can be obtained by differential processing, and the above-mentioned abnormality can be determined.

(B)異常要因
本実施形態によって判定可能な異常要因として、図4〜図10に一例を挙げた異常要因のみならず、例えば、構成部材の摩耗や欠落といった転てつ機の内部機構の異常といった、その他の異常要因についても同様に判定することが可能である。電気転てつ機100に生じた異常は、速度・加速度曲線の各動作工程における曲線部分に何らかの変化として表れるため、上述の実施形態で定義した変化以外の変化が生じた場合にも、何らかの異常が生じていることを判定することができる。
(B) Abnormal factors As the abnormal factors that can be determined by this embodiment, not only the abnormal factors shown as examples in FIGS. 4 to 10, but also abnormalities in the internal mechanism of the turning machine such as wear or chipping of constituent members. It is also possible to determine other abnormal factors such as. Since the abnormality that occurs in the electric turning machine 100 appears as some change in the curve portion of the speed / acceleration curve in each operation process, even if a change other than the change defined in the above-described embodiment occurs, some abnormality occurs. Can be determined.

100 電気転てつ機
102 誘導電動機、104 クラッチ、110 転換歯車群、130 動作かん
180 センサ
190 分岐器
200 判定装置
202 操作入力部、204 表示部、206 音出力部、208 通信部
210 処理部
212 検出データ取得部、214 速度・加速度曲線生成部
216 動作工程特定部
220 異常判定部、222 第1の判定部、224 第2の判定部
230 記憶部
232 異常判定プログラム
240 転てつ機データ
100 Electric turning machine 102 Induction motor, 104 Clutch, 110 Conversion gear group, 130 Operation panel 180 Sensor 190 Brancher 200 Judgment device 202 Operation input unit, 204 Display unit, 206 Sound output unit, 208 Communication unit 210 Processing unit 212 Detection data acquisition unit, 214 Speed / acceleration curve generation unit 216 Operation process identification unit 220 Abnormality judgment unit 222 First judgment unit 224 Second judgment unit 230 Storage unit 232 Abnormality judgment program 240 Rotating machine data

Claims (7)

誘導電動機の回転出力を転換歯車群を介して直動運動に変換して転換動作を行う電気転てつ機に係る異常を判定する判定装置であって、
前記転換歯車群の何れかの歯車の回転量及び/又は前記直動運動に係る移動量(以下包括して「変位量」という)を検出した検出データを取得する取得手段と、
前記検出データに基づいて前記変位量の速度及び/又は加速度(以下包括して「変位速度等」という)を算出し、一連の前記転換動作に係る前記変位速度等の時系列変化として、一連の前記転換動作に係る前記変位量に対応付けた対ストローク曲線を生成する生成手段と、
前記対ストローク曲線を、一連の前記転換動作を構成する前記電気転てつ機の各動作工程に対応する前記変位量に基づく期間毎に区切ることで、各動作工程に対応する曲線部分を特定する特定手段と、
前記特定された曲線部分毎に定められた所定の異常条件を満たすか否かを判定することで異常の有無を判定する判定手段と、
を備えた判定装置。
It is a judgment device that determines an abnormality related to an electric turning machine that converts the rotational output of an induction motor into a linear motion via a group of conversion gears to perform a conversion operation.
An acquisition means for acquiring detection data for detecting the amount of rotation of any of the gears in the conversion gear group and / or the amount of movement related to the linear motion (hereinafter collectively referred to as "displacement amount").
Based on the detected data, the speed and / or acceleration of the displacement amount (hereinafter collectively referred to as "displacement speed or the like") is calculated, and a series of time-series changes of the displacement speed or the like related to the series of conversion operations are performed. A generation means for generating a pair stroke curve associated with the displacement amount related to the conversion operation, and
By dividing the pair stroke curve for each period based on the displacement amount corresponding to each operation process of the electric turning machine constituting the series of the conversion operations, the curve portion corresponding to each operation process is specified. With specific means
A determination means for determining the presence or absence of an abnormality by determining whether or not a predetermined abnormality condition determined for each of the specified curve portions is satisfied.
Judgment device equipped with.
前記判定手段は、前記異常条件を満たす前記曲線部分が何れであるかによって異常要因を判定する、
請求項1に記載の判定装置。
The determination means determines an abnormality factor depending on which of the curved portions satisfying the abnormality condition.
The determination device according to claim 1.
前記生成手段は前記変位速度等として、前記変位量の速度及び加速度を算出し、前記変位量の速度に関する前記対ストローク曲線と、前記変位量の加速度に関する前記対ストローク曲線との2種類の対ストローク曲線を生成し、
前記判定手段は、前記2種類の対ストローク曲線を用いて異常の有無を判定する、
請求項1又は2に記載の判定装置。
The generation means calculates the speed and acceleration of the displacement amount as the displacement speed and the like, and has two types of paired strokes, that is, the paired stroke curve relating to the speed of the displacement amount and the paired stroke curve relating to the acceleration of the displacement amount. Generate a curve,
The determination means determines the presence or absence of an abnormality using the two types of pair stroke curves.
The determination device according to claim 1 or 2.
前記生成手段により生成された前記対ストローク曲線を時系列に関連付けて記憶する記憶手段、
を備え、
前記判定手段は、前記時系列な前記対ストローク曲線に基づいて異常の有無を判定する時系列判定手段を有する、
請求項1〜3の何れか一項に記載の判定装置。
A storage means for storing the pair stroke curve generated by the generation means in association with a time series.
With
The determination means includes a time-series determination means for determining the presence or absence of an abnormality based on the time-series pair stroke curve.
The determination device according to any one of claims 1 to 3.
前記時系列判定手段は、各動作工程に対応する曲線部分のうちの所定の曲線部分について異常の有無の判定を行う、
請求項4に記載の判定装置。
The time-series determination means determines whether or not there is an abnormality in a predetermined curved portion of the curved portions corresponding to each operation process.
The determination device according to claim 4.
前記時系列判定手段は、前記所定の曲線部分のうち、所定の異常予見基準を満たす期間の時系列累積値が所定条件を満たした場合に異常有りと判定する、
請求項5に記載の判定装置。
The time-series determination means determines that there is an abnormality when the time-series cumulative value of the predetermined curve portion during the period satisfying the predetermined abnormality prediction standard satisfies the predetermined condition.
The determination device according to claim 5.
誘導電動機の回転出力を転換歯車群を介して直動運動に変換して転換動作を行う電気転てつ機に係る異常を判定するための判定方法であって、
前記転換歯車群の何れかの歯車の回転量及び/又は前記直動運動に係る移動量(以下包括して「変位量」という)を検出した検出データを取得する取得ステップと、
前記検出データに基づいて前記変位量の速度及び/又は加速度(以下包括して「変位速度等」という)を算出し、一連の前記転換動作に係る前記変位速度等の時系列変化として、一連の前記転換動作に係る前記変位量に対応付けた対ストローク曲線を生成する生成ステップと、
前記対ストローク曲線を、一連の前記転換動作を構成する前記電気転てつ機の各動作工程に対応する前記変位量に基づく期間毎に区切ることで、各動作工程に対応する曲線部分を特定する特定ステップと、
前記特定された曲線部分毎に定められた所定の異常条件を満たすか否かを判定することで異常の有無を判定する判定ステップと、
を含む判定方法。
It is a judgment method for judging an abnormality related to an electric turning machine that performs a conversion operation by converting the rotational output of an induction motor into a linear motion via a group of conversion gears.
An acquisition step of acquiring detection data for detecting the amount of rotation of any of the gears in the conversion gear group and / or the amount of movement related to the linear motion (hereinafter collectively referred to as "displacement amount").
Based on the detected data, the speed and / or acceleration of the displacement amount (hereinafter collectively referred to as "displacement speed or the like") is calculated, and a series of time-series changes of the displacement speed or the like related to the series of conversion operations are performed. A generation step for generating a pair stroke curve associated with the displacement amount related to the conversion operation, and a generation step.
By dividing the pair stroke curve for each period based on the displacement amount corresponding to each operation process of the electric turning machine constituting the series of the conversion operations, the curve portion corresponding to each operation process is specified. With specific steps
A determination step for determining the presence or absence of an abnormality by determining whether or not a predetermined abnormality condition determined for each of the specified curve portions is satisfied.
Judgment method including.
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