JP7183633B2 - チェーン設備監視システム - Google Patents

Description

本発明は、複数のリンクを繋げた無端状チェーン及びその駆動装置を含むチェーン設備を監視する監視システムに関する。

工場における製造ライン等において、複数のリンクを繋げた無端状チェーン及びその駆動装置を含むチェーン設備が広く用いられている。
このようなチェーン設備では、駆動スプロケットやホイールターン等に架け渡された無端状チェーンが循環しており、張力が作用した状態で無端状チェーンが繰り返し屈曲するため、無端状チェーンは次第に摩耗する。

無端状チェーンの摩耗が進むと、チェーン設備の運転に支障が生じたり、無端状チェーンが破断して運転が停止したりすることになるので、無端状チェーンの摩耗状態を監視する必要がある。
無端状チェーンの摩耗状態の監視は、従来の多くは、設備メーカが測定装置をチェーン設備へ定期的に持ち込んで無端状チェーンの摩耗による伸びを測定しており、測定の準備や段取りに時間が掛かるため、非効率であった。
一方、無端状チェーンの摩耗による伸びを自動測定することにより、無端状チェーンの摩耗状態の監視を行うものもある（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許文献１では、光源５から無端状チェーンＣに向けて光ＬＨを発し、光ＬＨを受けた光学式読取器Ｖが各リンク間の相互間隔を読み取り、コンピュータ４が光学式読取器Ｖから出力されたデータ信号を処理して２つのセンターリンク間の隙間（リンク隙間）の長さを算出する。
そして、コンピュータ４は、リンク隙間の長さが危険長以上伸びた場合には「危険リンク」と判定し、リンク隙間の長さが危険長未満で注意長以上伸びた場合には「注意リンク」と判定し、リンク隙間の長さが注意長未満である場合には「安全リンク」と判定し、それらのリンク番号をディスプレイ７、プリンタ９等に出力表示する。

特許文献２における第２発明の方法では、１個の非接触式レーザー変位計３により、無端状チェーン２の上面までの離間距離を連続的に計測し、演算手段であるＣＰＵ１１が非接触式レーザー変位計３による計測時間と無端状チェーン２の移動速度から各リンクチェーン間の摩耗伸び量を演算する。
そして、ＣＰＵ１１は、求められた実際の摩耗伸び量が予め定めた閾値を超える場合、例えば警報を発する。

特許文献１及び２のような無端状チェーンの摩耗による伸びを自動測定して行う監視は、各チェーン設備で個別に行っているのが現状である。
他方、多くの箇所に設置された機械設備や産業用装置の状態を把握してメンテナンス等を行うものがある（例えば、特許文献３及び４参照）。

特許文献３の機械設備の管理システムＡは、統括管理センタ１、プラント拠点２１，２２，…、及びユーザＰＣ３等を備える。
管理システムＡは、各プラント拠点２１，２２，…に設置されている圧縮機の時々刻々の稼働情報を、ネットワークＮ１を介して統括管理センタ１へ送信し、統括管理センタ１の稼動情報記憶手段１０４に、圧縮機の識別情報と対応付けて格納し、統括管理センタ１の情報処理手段１０９が、稼動情報記憶手段１０４から読み出される稼動情報に基づいて、所定期間における圧縮機の運転傾向を解析する。

例えば、情報処理手段１０９は、所定期間における圧縮機の運転傾向として、無負荷運転の占める割合が所定値以上であるか否かを判定し、無負荷運転の占める割合が所定値以上である場合、無負荷運転の占める割合を前記所定値よりも小さくする設定値を前記稼動情報の解析に基づいて決定し、ネットワークＮ２を介して圧縮機に対応するユーザのコンピュータＰＣ３に送信する。設定値を受信したユーザが圧縮機の設定値を適切な値に変更することにより、圧縮機の運転効率を高めることができる。

特許文献４のメンテナンス支援システム１は、工業炉又は工業用ボイラ等である装置３０に付随して設けたデータ収集モジュール１０と部品寿命管理サーバ２０とをネットワームＮを介して接続したものである。
データ収集モジュール１０は、装置３０から得られる制御データＣを用いて、装置３０で用いられている部品の使用状況を示すデータを生成する生成部１２と、生成部１２で生成されたデータをネットワークＮに送信する送信部１３とを有する。
部品寿命管理サーバ２０は、装置３０で用いられている部品の交換又は点検が必要であるか否かを規定する閾値を格納するデータベース２２と、ネットワークＮを介して送信されてくるデータ収集モジュール１０からのデータとデータベース２２に格納された閾値とを比較して装置３０のメンテナンスを行う必要があるか否かを判定する判定部２３とを有する。

データ収集モジュール１０により、装置３０で用いられている部品の使用状況を示すデータを生成してネットワークＮに送信し、部品寿命管理サーバ２０により、ネットワークＮを介して送信されてくるデータと部品の交換又は点検が必要であるか否かを規定する閾値とを比較して装置３０のメンテナンスを行う必要があるか否かを判定するようにしているので、メンテナンス支援システム１を低コストで実現できるとともに、各種装置のメンテナンスが適切に行われるよう支援できる。

実開平０１－０１４７２２号公報 特開平１１－３２５８２９号公報 特許第５８８７２１７号公報 特許第６１２３３６１号公報

無端状チェーンの摩耗による伸びを測定して摩耗状態を監視する従来の方法では、各チェーン設備で個別に行った測定結果を用いて個別に判定を行っているので、過去の測定データとの比較や他のチェーン設備との比較検証に多大な時間を要している。
そこで本願の発明者らは、複数の拠点に設置したチェーン設備における無端状チェーンの摩耗状態の監視を各チェーン設備で個別に行うのではなく、複数の拠点に設置したチェーン設備を特許文献３及び４のようにネットワークを介して繋ぎながら、前記無端状チェーンの摩耗状態の監視を効率的に行うことを考えた。

本発明は、複数の拠点に設置したチェーン設備の監視を効率的に行うことができるチェーン設備監視システムを得ることを目的とする。

本願の発明者らは、複数の拠点に設置したチェーン設備の情報をサーバ装置に集約し、サーバ装置側で無端状チェーンのリンクを交換すべきが否かを判定するとともに、サーバ装置側で前記リンクの交換時期を予測できるようにすることを想到し、本発明を完成するに至った。

本発明の要旨は以下の通りである。
〔１〕複数のリンクを繋げた無端状チェーン及びその駆動装置を含むチェーン設備の複数と、
前記チェーン設備ごとに設けた設備情報取得手段と、
複数の前記設備情報取得手段にネットワークを介して繋がるサーバ装置と、
を備え、
前記設備情報取得手段は、
前記チェーン設備から、
前記チェーン設備それぞれを稼働させる稼働条件に関する情報を含む設備稼働情報と、
前記リンクに固有の情報であるリンク固有情報と、
前記無端状チェーンが一巡する、前記チェーン設備それぞれに固有の期間であるチェーン循環期間、及び／又は前記チェーン循環期間より長い期間である所定測定期間において、前記無端状チェーンにおける全ての前記リンクそれぞれの状態を示す情報であるリンク状態情報と、
を取得し、
前記サーバ装置は、記憶手段、交換判定手段、及び交換判定予測手段を有し、
前記記憶手段は、
前記チェーン設備ごとの前記設備稼働情報、
前記リンクごとの前記リンク固有情報、及び
前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとの前記リンク状態情報を記憶し、
前記交換判定手段は、
前記記憶手段に記憶された、前記リンク固有情報及び前記リンク状態情報から、前記リンクを交換すべきか否かを判定し、
前記交換判定予測手段は、
前記記憶手段に記憶された、前記設備稼働情報、前記リンク固有情報、及び前記リンク状態情報から、前記チェーン設備それぞれにおいて、将来に適用が予想される稼働条件である将来稼働条件に応じた、前記交換判定手段により前記リンクを交換すべきと判定され得る時期を予測し、
前記記憶手段は、さらに、
前記交換判定手段により交換すべきと判定された前記リンクにおける当該チェーン設備での最初の使用から前記交換判定手段により交換すべきと判定されるまでの期間であるリンク寿命期間と、
当該リンク寿命期間における当該リンクを含む当該チェーン設備の前記設備稼働情報、及び当該リンクの前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとの前記リンク状態情報に関するリンク経過情報とを記憶し、
前記交換判定予測手段は、さらに、
前記記憶手段に記憶された、前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報から、前記稼働条件に応じた修正値を決定し、
前記将来稼働条件に対応する前記修正値に係る情報である修正値情報と、前記記憶手段に記憶された、前記リンク固有情報及び前記リンク状態情報から、前記チェーン設備それぞれにおいて、当該将来稼働条件に応じた前記リンクを交換すべきと判定される時期を予測する、
チェーン設備監視システム。

〔２〕前記交換判定予測手段は、
前記記憶手段に新たに前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報が記憶されると、
当該新たに記憶された、前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報と、以前までに記憶された、前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報とから、前記稼働条件に応じた前記修正値を新たに決定する、
前記〔１〕に記載のチェーン設備監視システム。

〔３〕前記設備稼働情報は、前記チェーン設備それぞれを稼働している環境である稼働環境に関する情報をさらに含む、
前記〔１〕又は前記〔２〕に記載のチェーン設備監視システム。

〔４〕前記設備稼働情報は、前記無端状チェーンの長さ、前記チェーン設備の１日の稼働時間、及び搬送物の重量を稼働条件として含む
前記〔１〕～前記〔３〕の何れかに記載のチェーン設備監視システム。

〔５〕前記無端状チェーンは、
垂直方向に貫通するピン孔を前後端部に有する長円環状部材又は棒状部材からなるセンターリンクと、
垂直方向に貫通するピン孔を前後端部に有する板状部材からなる上下一対のサイドリンクと、
前記センターリンク及び前記上下一対のサイドリンクを連結する連結ピンと、
からなり、
前記リンク状態情報は、先行する前記センターリンクの前端部と、これに続く前記センターリンクの前端部との距離に関する情報である、
前記〔１〕～前記〔４〕の何れかに記載のチェーン設備監視システム。

〔６〕前記サーバ装置は、
前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間において取得された前記リンク状態情報と、その一つ前の前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間において取得された前記リンク状態情報との差分を示す情報であるリンク状態差分情報を算出する差分情報算出手段をさらに備え、
前記交換判定手段は、前記リンク固有情報及び前記リンク状態差分情報から、前記リンクを交換すべきか否かを判定し、
前記記憶手段は、前記リンクごとに前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとの前記リンク状態差分情報をさらに記憶し、
前記交換判定予測手段は、前記リンク状態情報を前記リンク状態差分情報に替えて、前記チェーン設備それぞれにおいて、将来に適用が予想される稼働条件である将来稼働条件に応じた、前記交換判定手段により前記リンクを交換すべきと判定され得る時期を予測する、
前記〔１〕～前記〔５〕の何れかに記載のチェーン設備監視システム。

〔７〕前記リンク状態情報は、前記リンクの間隔に係る情報であるリンク間隔情報を含み、
前記リンク状態差分情報は、前記リンクそれぞれの、前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとに測定される前記リンクの間隔の差分の情報である、
前記〔６〕に記載のチェーン設備監視システム。

〔８〕前記チェーン設備は、前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとに算出される前記リンク状態差分情報の変化率が所定値以上となったときに、前記無端状チェーンに給油する自動給油手段をさらに備える、
前記〔６〕又は前記〔７〕に記載のチェーン設備監視システム。

本発明に係るチェーン設備監視システムによれば、主に以下のような作用効果を奏する。
（１）複数のリンクを繋げた無端状チェーン及びその駆動装置を含むチェーン設備の複数において、チェーン設備ごとに設けた設備情報取得手段により、複数のチェーン設備から、設備稼働情報、リンク固有情報、及びリンク状態情報を取得して、それらの情報をサーバ装置に集約する。
（２）サーバ装置の交換判定手段が、前記リンク固有情報及び前記リンク状態情報から、前記リンクを交換すべきか否かを判定する。
（３）サーバ装置の交換判定予測手段が、前記設備稼働情報、前記リンク固有情報、及び前記リンク状態情報から、複数のチェーン設備それぞれにおいて、将来に適用が予想される稼働条件である将来稼働条件に応じた、前記交換判定手段により前記リンクを交換すべきと判定され得る時期を予測する。
（４）複数の設備情報取得手段の測定結果をサーバ装置に集約することにより、ある特定の無端状チェーンだけではなく、複数個所の無端状チェーンの測定結果を合わせて分析できるため、精度の高い予測が可能になる。
（５）前記交換判定手段による判定結果、及び前記交換判定予測手段による予測結果をユーザ装置へ伝達することにより、前記結果をユーザ装置側で活用できるので、複数のチェーン設備の監視を非常に効率的に行うことができる。

本発明の実施の形態に係るチェーン設備監視システムのネットワークを示す概略図である。 同チェーン設備監視システムのシステム概要を示すブロック図である。 主な信号及びデータの流れを示す概略図である。 設備情報取得手段であるチェーン摩耗測定装置で測定した無端状チェーンの各リンク番号ごとのリンク長さを示すグラフである。 設備情報取得手段の制御部の動作を示すフローチャートである。 遷移図・予測線図の例を示しており、（ａ）は現在の使用条件で使い続ける場合の予測線図を、（ｂ）は今後の使用条件に合わせた予測線図を示している。 サーバ装置の制御部の動作を示すフローチャートである。 同制御部の交換判定予測の動作を示すフローチャートである。 チェーン設備における設備情報取得手段であるチェーン摩耗測定装置の配置例を示す概略平面図である。 無端状チェーンの分解斜視図である。 チェーン摩耗測定装置の斜視図である。 チェーン摩耗測定装置の部分縦断面図である。 チェーン摩耗測定装置のセンサを示す正面斜視図である。 チェーン摩耗測定装置の正面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の実施形態において、無端状チェーンの進行方向を前、その反対方向を後とし、前方に向かって左右を定義し、左方から見た図を正面図とする。

＜チェーン設備監視システム＞
図１のネットワークを示す概略図、図２のシステム概要を示すブロック図、並びに図３の主な信号及びデータの流れを示す概略図に示すように、本発明に係る実施形態に係るチェーン設備監視システム１は、複数のチェーン設備２，２，…である、第１チェーン設備、第２チェーン設備、…第ｎチェーン設備にネットワークＮを介して繋がるサーバ装置３と、ネットワークＮに繋がるユーザ装置４とを備える。
チェーン設備２は、複数のリンクを繋げた無端状チェーン１０及びその駆動装置を含み、チェーン設備２ごとに設備情報取得手段５を設ける。

ネットワークＮは、例えばインターネットと同じ接続形態のＷＡＮ（Wide Area Network）であり、設備情報取得手段５、サーバ装置３、及びユーザ装置４は、独立してネットワークＮに接続される。
ユーザ装置４は、各チェーン設備２ごとにあってもよく、サーバ装置３の近くにあってもよく、管理センタ等の別の場所にあってもよい。

サーバ装置３は、送受信部３Ａ、制御部３Ｂ、及び記憶手段３Ｃを備え、ユーザ装置４は、送受信部４Ａ、制御部４Ｂ、及び表示手段４Ｃを備え、設備情報取得手段５は、送受信部５Ａ、制御部５Ｂ、及び記憶手段５Ｃを備え、図３のように信号及びデータを送受信する。
設備情報取得手段５は、取得したデータの解析は行わず、取得したデータをサーバ装置３へ送信する。

サーバ装置３は、例えば既存のクラウドサービスを使用しており、設備情報取得手段５，５，…から複数のチェーン設備２，２，…で集められたデータを取得する。それにより、複数のチェーン設備２，２，…の情報をサーバ装置３に集約してデータを解析し、サーバ装置３側で無端状チェーン１０のリンクを交換すべきか否かを判定するとともに、前記リンクの交換時期を予測する。
サーバ装置３は、ユーザ装置４に表示させるためのデータ加工（グラフ化処理等）も行い、その結果を、ユーザ装置４からの任意の要求に応じて、ユーザ装置４へ送信する。
サーバ装置３は、データ解析により、無端状チェーン１０のリンクを交換すべき判定した場合、ユーザ装置４へ「リンク交換指示」を送信する。

ユーザ装置４は、サーバ装置３で収集されたデータ、及びサーバ装置３で生成されたグラフ等を表示する。
ユーザ装置４は、サーバ装置３から「リンク交換指示」を受信した場合、その無端状チェーン１０の交換すべきリンク番号等を表示する。

＜設備情報取得手段＞
設備情報取得手段５は、チェーン設備２から、チェーン設備２それぞれを稼働させる稼働条件に関する情報を含む設備稼働情報、及び無端状チェーン１０のリンクに固有の情報であるリンク固有情報を取得する。
ここで、前記稼動条件は、例えば、チェーン設備２の１日の稼働時間、搬送物の重量、無端状チェーン１０の循環経路における屈曲部の数及び曲率半径、搬送速度等であり、前記リンク固有情報は、リンクの型番、及びリンク番号ごとの初期リンク長さ等である。
前記設備稼働情報は、チェーン設備２それぞれを稼働している環境である、温度及び湿度等の稼働環境に関する情報をさらに含むのが好ましい実施態様である。

また、設備情報取得手段５は、チェーン設備２から、無端状チェーン１０が一巡する、チェーン設備２それぞれに固有の期間であるチェーン循環期間、及び／又は前記チェーン循環期間より長い期間である所定測定期間において、無端状チェーン１０における全てのリンクそれぞれの状態を示す情報であるリンク状態情報を取得する。
ここで、前記チェーン循環期間は、無端状チェーン１０が循環経路を一周する時間であり、前記所定測定期間は、無端状チェーン１０が循環経路を一周する時間である前記チェーン循環期間より長い期間であればよく、例えば、１時間、１日、１週間などの時間の単位としてもよく、無端状チェーン１０が循環経路を所定数周回する時間としてもよい。
また、前記リンク状態情報は、リンク長さ（例えば、センターリンクの測定基準位置から後続のセンターリンクの測定基準位置までの距離）等であるリンクの状態に関する情報である。

（設備情報取得手段による測定データの例）
図４は設備情報取得手段５である、詳細は後述するチェーン摩耗測定装置で測定した無端状チェーン１０の各リンク番号ごとのリンク長さを示すグラフの一例である。
無端状チェーン１０の個々のリンク長さを定期的に測定することにより、特に摩耗が進んだリンクの特定や、突発的に発生するリンクの破断を検知することができる。

（設備情報取得手段の制御部の動作）
図５のフローチャートを参照して説明する。
ここでは、設備情報取得手段５によるリンク状態情報の取得が、所定測定期間ごとに実施される場合を例として説明する。
設備情報取得手段５の制御部５Ｂは、先ず、チェーン設備２の稼働状態を判定し（Ｓ１１）、稼働中でなければ処理を終える。

制御部５Ｂは、チェーン設備２が稼働中であり、フラグＦが１であれば、リンク状態情報の取得中であり、続いて全リンクのリンク状態情報を取得したか否かを判定する（Ｓ１２～Ｓ１３）。
制御部５Ｂは、全リンクのリンク状態情報を取得していなければ、Ｓ１１に戻る。
制御部５Ｂは、全リンクのリンク状態情報を取得していれば、全リンクのリンク状態情報を、設備稼働情報及びリンク固有情報とともに、送受信部５Ａからサーバ装置３へ送信し（Ｓ１４）、フラグＦを０にして待機状態に戻す（Ｓ１５）。

チェーン設備２が稼働中であり、フラグＦが０であれば、待機状態であり、制御部５Ｂは、続いて時間の経過状態を判定する（Ｓ１６）。すなわち、制御部５Ｂは、チェーン設備２ごとに固有のタイマｔで所定測定期間Ｔ（例えば、１日、１週間など）の経過を判定する（Ｓ１６）。
制御部５Ｂは所定測定期間Ｔが経過したと判定した場合、リンク番号ごとのリンク状態情報、並びに設備稼働情報及びリンク固有情報のチェーン設備２からの取得を開始するとともに（Ｓ１７）、タイマｔをリセットしたうえで計時を開始し（Ｓ１８）、待機状態を解除し、フラグＦを１にしてリンク状態情報の取得中であることを示し（Ｓ１９）、Ｓ１１に戻る。
なお、設備情報取得手段５によるリンク状態情報の取得が、前記チェーン循環期間ごとに実施される場合、制御部５Ｂは、フラグＦによる待機状態の管理（Ｓ１２、Ｓ１５、Ｓ１９）や、タイマｔによる時間経過の管理（Ｓ１６、Ｓ１８）をせず、全リンクのリンク状態情報を取得したか否かを判定すること（Ｓ１３）によって、全リンクのリンク状態情報を設備稼働情報及びリンク固有情報とともに送受信部５Ａからサーバ装置３への送信（Ｓ１４）や、リンク番号ごとのリンク状態情報、並びに設備稼働情報及びリンク固有情報のチェーン設備２からの取得開始（Ｓ１７）を実施するようにしてもよい。

＜サーバ装置＞
設備情報取得手段５の送受信部５Ａからサーバ装置３の送受信部３Ａが受信した、チェーン設備２ごとの前記設備稼働情報、無端状チェーン１０のリンク番号ごとの前記リンク固有情報、並びに前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとの前記リンク状態情報は、サーバ装置３の記憶手段３Ｃが記憶する。

サーバ装置３の制御部３Ｂは、交換判定手段、及び交換判定予測手段を有する。
前記交換判定手段は、記憶手段３Ｃに記憶された、前記リンク固有情報及び前記リンク状態情報から、リンクを交換すべきか否かを判定する。
前記交換判定予測手段は、記憶手段３Ｃに記憶された、前記設備稼働情報、前記リンク固有情報、及び前記リンク状態情報から、チェーン設備２それぞれにおいて、将来に適用が予想される稼働条件である将来稼働条件に応じた、前記交換判定手段によりリンクを交換すべきと判定され得る時期を予測する。

サーバ装置３の記憶手段３Ｃは、前記交換判定手段により交換すべきと判定されたリンクにおける当該チェーン設備２での最初の使用から前記交換判定手段により交換すべきと判定されるまでの期間であるリンク寿命期間と、当該リンク寿命期間における当該リンクを含む当該チェーン設備２の前記設備稼働情報、及び当該リンクの前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとの前記リンク状態情報に関するリンク経過情報とを記憶するのが好ましい。
そして、前記交換判定予測手段が、記憶手段３Ｃに記憶された、前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報から、前記稼働条件に応じた修正値を決定し、前記将来稼働条件に対応する前記修正値に係る情報である修正値情報と、記憶手段３Ｃに記憶された、前記リンク固有情報及び前記リンク状態情報から、前記チェーン設備２それぞれにおいて、当該将来稼働条件に応じた前記リンクを交換すべきと判定される時期を予測するのが好ましい実施態様である。

また、前記交換判定予測手段は、記憶手段３Ｃに新たに前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報が記憶されると、当該新たに記憶された、前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報と、以前までに記憶された、前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報とから、前記稼働条件に応じた前記修正値を新たに決定するのがより好ましい実施態様である。

サーバ装置３は、前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間において取得された前記リンク状態情報と、その一つ前の前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間において取得された前記リンク状態情報との差分を示す情報であるリンク状態差分情報を算出する差分情報算出手段をさらに備えるのがより好ましい実施態様である。
その場合、前記交換判定手段は、前記リンク固有情報及び前記リンク状態差分情報から、前記リンクを交換すべきか否かを判定し、記憶手段３Ｃは、前記リンクごとに前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとの前記リンク状態差分情報をさらに記憶し、前記交換判定予測手段は、前記リンク状態情報を前記リンク状態差分情報に替えて、チェーン設備２それぞれにおいて、将来に適用が予想される稼働条件である将来稼働条件に応じた、前記交換判定手段により前記リンクを交換すべきと判定され得る時期を予測する。
また、前記リンク状態情報は、前記リンクの間隔に係る情報であるリンク間隔情報を含み、前記リンク状態差分情報は、前記リンクそれぞれの、前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとに測定される前記リンクの間隔の差分の情報であるのが、一層好ましい実施態様である。

（サーバ装置で作成した遷移図・予測線図の例）
図６（ａ）は、チェーン設備２における無端状チェーン１０の摩耗量の遷移図、及び現在の使用条件で使い続ける場合の予測線図の一例を示しており、図６（ｂ）は、チェーン設備２における無端状チェーン１０の摩耗量の遷移図、及び今後の使用条件（例えば、使用条件Ａ及び使用条件Ｂ）に合わせた予測線図の一例を示している。
サーバ装置３の制御部３Ｂの交換判定予測手段により、前記のとおり前記将来稼働条件に応じた摩耗限界に至る時期を予測することができる。
図６（ａ）及び図６（ｂ）における摩耗量は、例示として、チェーン設備２の無端状チェーン１０の初期の長さに対する摩耗量が示されており、サーバ装置３で作成する遷移図・予測線図の各軸のパラメータとしては、後述の通り、例えば、全リンクのリンク単位の測定期間ごとにおける初期のリンク長さに対する摩耗量の平均値や、リンク長さの平均値の遷移図・予測線図であってもよい。

（サーバ装置の制御部の動作）
図７のフローチャートを参照してメインルーチンについて説明する。
サーバ装置３の制御部３Ｂは、チェーン設備２の設備情報取得手段５からの情報を送受信部３Ａが受信したか否かを判定し（Ｓ１）、設備情報取得手段５からの情報を受信した場合は、当該情報を記憶手段３Ｃに格納する（Ｓ２）。
制御部３Ｂの交換判定手段は、受信した情報を基にリンクを交換すべきか否かを判定する（Ｓ３）。前記交換判定手段は、例えば、リンク長さが所定の長さよりも大きい場合に、リンクを交換すべきであると判定する。

前記交換判定手段がリンクを交換すべきと判定した場合、リンクを交換すべき旨の指示を、送受信部３Ａからユーザ装置４へ送信する（Ｓ４）。
前記交換判定手段がリンクを交換すべきと判定しなかった場合、各チェーン設備２におけるリンク状態情報の遷移図を更新する（Ｓ５）。

具体的には、遷移図において、リンク状態情報はリンク長さであって、チェーン設備２の無端状チェーン１０における全リンクのリンク長さの平均値として、測定期間単位のリンク長さが示される。
実際には、これに限らず、ユーザ装置４のリクエストに応じて様々な遷移図が作成可能であり、例えば、リンク単位の測定期間ごとのリンク長さの遷移や、測定期間ごとの摩耗量遷移なども作成できる。
つまり、「リンク状態情報の遷移図更新」処理（Ｓ５）においては、ユーザ装置４のリクエストに応じて適宜変更され得るものであり、ユーザ装置４からリクエストがあった場合だけ遷移図を作成（更新）するというものであってもよい。
次に、制御部３Ｂは、モデル関数を生成・修正し（Ｓ６）、このモデル関数を用いて交換判定予測を行う（Ｓ７）。

（モデル関数）
モデル関数は、先の「リンク状態情報の遷移図更新」処理（Ｓ５）の遷移図に合う形（単位や形式を合わせる）で生成される。
モデル関数は、チェーン設備２の稼働条件（例えば、無端状チェーン１０の長さや１日あたりの稼働時間と搬送物の重量）を特定することで、リンクの摩耗限界に達するまでの期間を予測できるものとなる。一方で、定数等は「リンク状態情報の遷移図」によって変わる。このため、モデル関数は、ユーザ装置４のリクエストに応じて適宜調整され得るものとなっている。

（機械学習によるモデル関数の修正）
例えば、チェーン設備２の設備情報取得手段５より送信された情報をサーバ装置３が受信するたび、モデル関数の修正を行う。具体的には、ディープニューラルネットワークによる機械学習を用いるのが好ましく、より具体的にはＲＮＮ（Recurrent Neural Networks）等の時系列データなどのパターンを認識するように設計されたものが好ましい。この中でも、より長期間の機械学習に好適なＬＳＴＭ（Long Short Term Memory）による機械学習がさらに好ましい。

次に、図８のフローチャートを参照してサブルーチンについて説明する。
サーバ装置３の制御部３Ｂは、チェーン設備２の設備情報取得手段５からの情報受信により、新たにモデル関数を生成するため、全設備ごとの予測線図も新たに作成する（Ｓ７１）。
制御部３Ｂは、チェーン設備２ごとに稼働条件を管理し、予測線図の作成には、将来に適用される稼働条件を用いる（Ｓ７２）。
制御部３Ｂは、メインルーチンで更新した「リンク状態情報の遷移図」に合う形（単位や形式を合わせる）で予測線図を作成（更新）する（Ｓ７３）。

＜設備情報取得手段の例＞
設備情報取得手段５の一例であるチェーン摩耗測定装置２０について説明する。
図９の概略平面図に示すチェーン設備２では、駆動装置１４のスプロケット１５、ホイールターン１６，１６，…、及びローラーターン１７，１７，…に無端状チェーン１０が掛け渡され、テンショナ１８で張力を付与している。無端状チェーン１０は、図中矢印の方向へ進行して所定の循環経路Ｃを循環する。
このようなチェーン設備２では、前記のとおり、張力が作用した状態で無端状チェーン１０が繰り返し屈曲するため、無端状チェーン１０は次第に摩耗する。
そこで無端状チェーン１０の摩耗を測定するために、図９の概略平面図に示すように、無端状チェーン１０の循環経路Ｃの適宜箇所に、設備情報取得手段５であるチェーン摩耗測定装置２０を配置する。

（無端状チェーン）
図１０の分解斜視図に示すように、無端状チェーン１０は、例えば、センターリンク１１、上下一対のサイドリンク１２，１２、及び連結ピン１３，１３により構成される。
センターリンク１１は、垂直方向に貫通するピン孔１１Ａを前後端部に有する長円環状部材からなる。センターリンク１１は、垂直方向に貫通するピン孔１１Ａを前後端部に有する棒状部材であってもよい。
サイドリンク１２は、垂直方向に貫通するピン孔１２Ａを前後端部に有する板状部材からなる。
一方のサイドリンク１２のピン孔１２Ａ、センターリンク１１のピン孔１１Ａ、他方のサイドリンク１２のピン孔１２Ａに、連結ピン１３を挿通して９０°回動することにより、センターリンク１１と上下一対のサイドリンク１２，１２とを連結する。

図１１の斜視図、及び図１４の正面図に示すように、無端状チェーン１０にはトロリ８，８，…が取り付けられており、トロリ８の左右の走行ローラー９，９が、ヨーク６に支持されたガイドレール７，７により支持される。
図１１の斜視図、及び図１２の部分縦断面図に示すように、ガイドレール７，７は、互いに左右方向に間隔をおいて開口同士を対向させてなる左右一対の断面略コ字状の溝形鋼であるが、Ｉ形鋼からなる一つのガイドレールとして、その左右に走行ローラーを係合させるようにしてもよい。

（チェーン摩耗測定装置の構成）
図１１の斜視図、図１２の部分縦断面図、及び図１４の正面図に示すように、チェーン摩耗測定装置２０は、支持部材２４により支持され、無端状チェーン１０の循環経路Ｃの適宜箇所に配置されており、測定開始位置検出手段である反射型光電センサ２１、基準位置検出手段である透過型光電センサ２２、及び距離測定手段であるレーザー式ＣＣＤ測長センサ２３、並びにこれらのセンサのアンプ等を含むセンサコントローラ２５を備える。

反射型光電センサ２１は、検出物体に光Ｌ１（図１３参照）を投射し、反射光を受光することにより検出物体を検出する。
透過型光電センサ２２は、対向配置された投光器２２Ａ及び受光器２２Ｂを備え、投光器２２Ａから受光器２２Ｂへ光Ｌ２（図１３参照）を投射し、投光器２２Ａ及び受光器２２Ｂ間を通過する物体による光Ｌ２の遮断を検出する。
レーザー式ＣＣＤ測長センサ２３は、投光器２３Ａ及び受光器２３Ｂを備え、投光器２３Ａから受光器２３Ｂへ、測定幅Ｗの光Ｌ３（図１３参照）を投射し、所定のタイミングで投光器２３Ａ及び受光器２３Ｂ間を通過する物体が光Ｌ３を遮った際における、前記物体の進行方向の位置を検出する。

図１３の正面斜視図、及び図１４の正面図に示すように、測定開始位置検出手段である反射型光電センサ２１は第１所定位置Ｐ１に配置され、基準位置検出手段である透過型光電センサ２２は、第１所定位置Ｐ１よりも下流側の第２所定位置Ｐ２に配置される。
距離測定手段であるレーザー式ＣＣＤ測長センサ２３は、その測定幅Ｗの中央が、例えば、無端状チェーン１０をチェーン設備２に最初に設置した際における、初期リンク長さ（センターリンク１１の測定基準位置ＲＰから後続のセンターリンク１１の測定基準位置ＲＰまでの距離）Ｄ０（図１４参照）分、第２所定位置Ｐ２よりも上流側に位置するように配置する。
第２所定位置Ｐ２に対して所定距離Ｄ０を隔てたレーザー式ＣＣＤ測長センサ２３の配置は、その距離を定めた基準プレート等により予め位置決めしておく。

（チェーン摩耗測定装置の動作）
無端状チェーン１０には、測定開始位置を定める反射板１９が取り付けてある。測定開始位置検出手段である反射型光電センサ２１から光Ｌ１を投射し、反射板１９からの反射光を受光して反射板１９を検出した際のセンターリンク１１のリンク番号を１とする。
基準位置検出手段である透過型光電センサ２２から光Ｌ２を投射し、センターリンク１１の前端部である測定基準位置ＲＰにより光Ｌ２の遮断を検出したタイミングを、距離測定手段であるレーザー式ＣＣＤ測長センサ２３のトリガーとする。
図１３に示すように、前記タイミングで、レーザー式ＣＣＤ測長センサ２３が、後続のセンターリンク１１の前端部である測定基準位置ＲＰが光Ｌ３を遮った際における、後続のセンターリンク１１の測定基準位置ＲＰの位置を検出することにより、測定基準位置ＲＰから後続の測定基準位置ＲＰまでの距離Ｄ、すなわちリンク長さを、リンク番号１，２，３，…と、リンク番号ごとに順次測定することができる。
その後、反射型光電センサ２１により無端状チェーン１０の反射板１９を検出した際に、無端状チェーン１０の全てのリンクのリンク長さの測定が完了しているので、測定を終了する。

このような設備情報取得手段５であるチェーン摩耗測定装置２０により、前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとに前記リンク間隔情報である前記リンク長さを例えば定期的に測定してサーバ装置３へ送信する。
サーバ装置３では、前記リンク状態差分情報として、無端状チェーン１０の全てのリンクについて、リンク番号１，２，３，…ごとの差分を容易に得ることができる。それにより、サーバ装置３で、特に摩耗が進んだリンクの特定や、突発的に発生するリンクの破断を検知することができる。

また、チェーン設備２において、前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとに算出される前記リンク状態差分情報の変化率が所定値以上となったときに、無端状チェーン１０に給油する自動給油手段を備えるのが好ましい実施態様である。
無端状チェーン１０の摩耗は、リンク同士の摺動によって生じるので、摺動部の摩擦係数が大きくなると無端状チェーン１０の摩耗量も大きくなる。それにより、前記リンク状態差分情報の変化率が大きくなる。
摺動部の摩擦係数は、チェーンの給油状態に大きく左右されるため、例えば、前記リンク状態差分情報の変化率が所定値以上となった際に、前記自動給油手段により無端状チェーン１０に給油することにより、前記リンク状態差分情報の変化率を略一定に保つことができる。

以上のような本発明の実施の形態に係るチェーン設備監視システム１は、複数のリンクを繋げた無端状チェーン１０及びその駆動装置１４を含む、チェーン設備の複数２，２，…にネットワークＮを介して繋がるサーバ装置３と、ネットワークＮに繋がるユーザ装置４とを備え、チェーン設備２ごとに設けた設備情報取得手段５により、複数のチェーン設備２，２，…から、設備稼働情報、リンク固有情報、及びリンク状態情報を取得して、それらの情報をサーバ装置３に集約する。

そして、サーバ装置３の交換判定手段が、前記リンク固有情報及び前記リンク状態情報から、前記リンクを交換すべきか否かを判定する。
また、サーバ装置３の交換判定予測手段が、前記設備稼働情報、前記リンク固有情報、及び前記リンク状態情報から、複数のチェーン設備２，２，…のそれぞれにおいて、将来に適用が予想される稼働条件である将来稼働条件に応じた、前記交換判定手段により前記リンクを交換すべきと判定され得る時期を予測する。
その上、複数の設備情報取得手段５，５，…の測定結果をサーバ装置３に集約することにより、ある特定の無端状チェーン１０だけではなく、複数個所の無端状チェーン１０，１０，…の測定結果を合わせて分析できるため、精度の高い予測が可能になる。
前記交換判定手段による判定結果、及び前記交換判定予測手段による予測結果をユーザ装置４へ伝達することにより、前記結果をユーザ装置４側で活用できるので、複数のチェーン設備２，２，…の監視を非常に効率的に行うことができる。

以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。

１ チェーン設備監視システム
２ チェーン設備
３ サーバ装置
３Ａ 送受信部
３Ｂ 制御部
３Ｃ 記憶手段
４ ユーザ装置
４Ａ 送受信部
４Ｂ 制御部
４Ｃ 表示手段
５ 設備情報取得手段
５Ａ 送受信部
５Ｂ 制御部
５Ｃ 記憶手段
６ ヨーク
７ ガイドレール
８ トロリ
９ 走行ローラー
１０ 無端状チェーン
１１ センターリンク
１１Ａ ピン孔
１２ サイドリンク
１２Ａ ピン孔
１３ 連結ピン
１４ 駆動装置
１５ 駆動スプロケット
１６ ホイールターン
１７ ローラーターン
１８ テンショナ
１９ 反射板
２０ チェーン摩耗測定装置
２１ 反射型光電センサ（測定開始位置検出手段）
２２ 透過型光電センサ（基準位置検出手段）
２２Ａ 投光器
２２Ｂ 受光器
２３ レーザー式ＣＣＤ測長センサ（距離測定手段）
２３Ａ 投光器
２３Ｂ 受光器
２４ 支持部材
２５ センサコントローラ
Ｃ 循環経路
Ｄ０ 基準長さ
Ｄ 測定基準位置から後続の測定基準位置までの距離
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 光
Ｎ ネットワーク
Ｐ１ 第１所定位置
Ｐ２ 第２所定位置
ＲＰ 測定基準位置
Ｗ 測定幅

Claims (8)

1. 複数のリンクを繋げた無端状チェーン及びその駆動装置を含むチェーン設備の複数と、
   前記チェーン設備ごとに設けた設備情報取得手段と、
   複数の前記設備情報取得手段にネットワークを介して繋がるサーバ装置と、
   を備え、
   前記設備情報取得手段は、
   前記チェーン設備から、
   前記チェーン設備それぞれを稼働させる稼働条件に関する情報を含む設備稼働情報と、
   前記リンクに固有の情報であるリンク固有情報と、
   前記無端状チェーンが一巡する、前記チェーン設備それぞれに固有の期間であるチェーン循環期間、及び／又は前記チェーン循環期間より長い期間である所定測定期間において、前記無端状チェーンにおける全ての前記リンクそれぞれの状態を示す情報であるリンク状態情報と、
   を取得し、
   前記サーバ装置は、記憶手段、交換判定手段、及び交換判定予測手段を有し、
   前記記憶手段は、
   前記チェーン設備ごとの前記設備稼働情報、
   前記リンクごとの前記リンク固有情報、及び
   前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとの前記リンク状態情報を記憶し、
   前記交換判定手段は、
   前記記憶手段に記憶された、前記リンク固有情報及び前記リンク状態情報から、前記リンクを交換すべきか否かを判定し、
   前記交換判定予測手段は、
   前記記憶手段に記憶された、前記設備稼働情報、前記リンク固有情報、及び前記リンク状態情報から、前記チェーン設備それぞれにおいて、将来に適用が予想される稼働条件である将来稼働条件に応じた、前記交換判定手段により前記リンクを交換すべきと判定され得る時期を予測し、
   前記記憶手段は、さらに、
   前記交換判定手段により交換すべきと判定された前記リンクにおける当該チェーン設備での最初の使用から前記交換判定手段により交換すべきと判定されるまでの期間であるリンク寿命期間と、
   当該リンク寿命期間における当該リンクを含む当該チェーン設備の前記設備稼働情報、及び当該リンクの前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとの前記リンク状態情報に関するリンク経過情報とを記憶し、
   前記交換判定予測手段は、さらに、
   前記記憶手段に記憶された、前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報から、前記稼働条件に応じた修正値を決定し、
   前記将来稼働条件に対応する前記修正値に係る情報である修正値情報と、前記記憶手段に記憶された、前記リンク固有情報及び前記リンク状態情報から、前記チェーン設備それぞれにおいて、当該将来稼働条件に応じた前記リンクを交換すべきと判定される時期を予測する、
   チェーン設備監視システム。
2. 前記交換判定予測手段は、
   前記記憶手段に新たに前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報が記憶されると、
   当該新たに記憶された、前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報と、以前までに記憶された、前記リンク寿命期間及び前記リンク経過情報とから、前記稼働条件に応じた前記修正値を新たに決定する、
   請求項１に記載のチェーン設備監視システム。
3. 前記設備稼働情報は、前記チェーン設備それぞれを稼働している環境である稼働環境に関する情報をさらに含む、
   請求項１又は２に記載のチェーン設備監視システム。
4. 前記設備稼働情報は、前記無端状チェーンの長さ、前記チェーン設備の１日の稼働時間、及び搬送物の重量を稼働条件として含む
   請求項１～３の何れか１項に記載のチェーン設備監視システム。
5. 前記無端状チェーンは、
   垂直方向に貫通するピン孔を前後端部に有する長円環状部材又は棒状部材からなるセンターリンクと、
   垂直方向に貫通するピン孔を前後端部に有する板状部材からなる上下一対のサイドリンクと、
   前記センターリンク及び前記上下一対のサイドリンクを連結する連結ピンと、
   からなり、
   前記リンク状態情報は、先行する前記センターリンクの前端部と、これに続く前記センターリンクの前端部との距離に関する情報である、
   請求項１～４の何れか１項に記載のチェーン設備監視システム。
6. 前記サーバ装置は、
   前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間において取得された前記リンク状態情報と、その一つ前の前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間において取得された前記リンク状態情報との差分を示す情報であるリンク状態差分情報を算出する差分情報算出手段をさらに備え、
   前記交換判定手段は、前記リンク固有情報及び前記リンク状態差分情報から、前記リンクを交換すべきか否かを判定し、
   前記記憶手段は、前記リンクごとに前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとの前記リンク状態差分情報をさらに記憶し、
   前記交換判定予測手段は、前記リンク状態情報を前記リンク状態差分情報に替えて、前記チェーン設備それぞれにおいて、将来に適用が予想される稼働条件である将来稼働条件に応じた、前記交換判定手段により前記リンクを交換すべきと判定され得る時期を予測する、
   請求項１～５の何れか１項に記載のチェーン設備監視システム。
7. 前記リンク状態情報は、前記リンクの間隔に係る情報であるリンク間隔情報を含み、
   前記リンク状態差分情報は、前記リンクそれぞれの、前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとに測定される前記リンクの間隔の差分の情報である、
   請求項６に記載のチェーン設備監視システム。
8. 前記チェーン設備は、前記チェーン循環期間、及び／又は前記所定測定期間ごとに算出される前記リンク状態差分情報の変化率が所定値以上となったときに、前記無端状チェーンに給油する自動給油手段をさらに備える、
   請求項６又は７に記載のチェーン設備監視システム。
   

Images