KR20210149820A

KR20210149820A - 체분리 장치의 운전 감시 시스템

Info

Publication number: KR20210149820A
Application number: KR1020217036477A
Authority: KR
Inventors: 스미오 다가와; 신페이 노부토; 쇼고 가와노
Original assignee: 가부시끼가이샤 사따께
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-12-09
Also published as: EP3954472A4; WO2020209361A1; EP3954472A1; CN113677443A; US20220161297A1

Abstract

회전 요동하는 체분리 장치의 체 프레임체에 설치됨과 함께, 그 체 프레임체의 동작 상태를 검지 가능한 동작 상태 검지 수단과, 상기 동작 상태 검지 수단으로부터 송신되는 계측 데이터에 기초하여, 상기 체분리 장치의 운전 상태를 감시 가능한 운전 감시 수단을 구비하고, 상기 운전 감시 수단은, 상기 계측 데이터를 연산 처리하는 계측 데이터 연산 처리부와, 그 계측 데이터 연산 처리부에 의해 얻어진 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 체 프레임체의 동작 상태를 표시 가능한 동작 상태 표시부를 갖는다.

Description

체분리 장치의 운전 감시 시스템

본 발명은 체분리 장치의 운전 상태를 판별 가능한, 체분리 장치의 운전 감시 시스템에 관한 것이다.

종래부터, 분립체에 대하여 체분리 처리를 실시하는 체분리 장치로서, 특허문헌 1 에 기재되어 있는 플랜시프터가 있다. 플랜시프터는 체 프레임체를 구비하고 있고, 체 프레임체는 복수의 로드에 의해 요동 가능하게 매달려 건물 내에 설치된다.

플랜시프터는, 체 프레임체의 대략 중심부에 편심한 축이나 언밸런스 웨이트가 설치되어 있다. 그리고, 플랜시프터의 운전 시에는, 편심한 축이나 언밸런스 웨이트가 회전함으로써, 체 프레임체가 수평 방향으로 회전 요동하고, 체분리 처리가 실시된다. 또, 플랜시프터의 설치 시에는, 체 프레임체의 회전 요동에 의한 회전 지름이 적정 범위 내가 되도록, 밸런스 웨이트의 조정 등이 실시된다.

그리고, 체 프레임체의 회전 지름이 적정 범위에 들어가 있는지 여부를 확인하기 위해서, 종래, 도 6a 에 나타내는 바와 같이, 체 프레임체 (5) 의 하부의 모서리부에 펠트펜이나 연필 등의 필기구를 장착하고 있었다. 그리고, 필기구의 그 하방에 기록 용지를 세트함으로써 회전 원을 기록하고, 자 등에 의해 그 회전 원의 지름을 측정하고 있었다. 또한, 회전 원의 기록 결과는, 도 6b 에 나타내는 바와 같은 회전 속도에 대한 적정한 원의 크기를 나타낸 그래프와 대조하여, 체 프레임체 (5) 의 회전 지름이 적정 범위 내에 들어가 있는지 여부의 확인을 실시하는 수법을 채용하고 있었다.

또, 상기 편심한 축의 상하에 있는 베어링의 마모나 열화 상태는, 플랜시프터의 운전을 정지시키고, 정기적으로 베어링 부분을 분해하여 육안으로 봄으로써 점검되고 있었다.

일본 공개특허공보 2001-104885호

그러나, 상기 서술한 바와 같은 확인 방법에서는, 플랜시프터의 운전 중에 분립체의 유량이나 부하가 변화했을 경우나, 플랜시프터의 구성 부재의 이상에 기초하는, 체 프레임체의 회전 지름의 이상 변동이 발생해도, 즉석에서 알아차리지 못하는 경우가 있었다.

그리고, 체 프레임체의 회전 지름이 적정 범위로부터 벗어난 상태에서 플랜시프터의 운전을 계속하면, 체의 처리 능력의 저하나, 부재의 파손, 과부하에 수반하는 부재의 급속한 열화가 발생하는 경우가 있었다.

플랜시프터의 운전을 개시하고 나서 체 프레임체의 회전 요동이 안정될 때까지, 20 분 이상을 필요로 하고 있었다. 또, 회전 지름이 적정 범위 내에서 안정되어 있는지 여부는, 용지에 기록된 회전 원의 육안 확인에 의지하고 있었다. 이 때문에, 다른 설비와의 조정이 지연되는 경우가 있었다.

또, 베어링에 사용되고 있는 전동체를 비롯한 구성 부재의 마모나 열화와 같은 비교적 작은 상태의 변화는, 육안에 의한 점검으로 검지하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 열화 상태의 대소에 상관없이 정기적으로 베어링 교환을 실시한다고 하는 방법이 취해지고 있었다. 또, 이 경우, 구성 부재의 손모 정도에 상관없이 새로운 것으로 교환하기 때문에, 쓸데없는 비용이 커진다는 문제가 있었다.

또한, 상기와 같은 정기적인 베어링의 점검이나 교환을 실시하지 않고 체분리 장치의 가동을 계속하면, 운전 도중에 눌러붙음이 발생하여 급거 체분리 장치의 가동을 멈추지 않으면 안된다는 사태를 초래해 버린다.

그래서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 운전 중의 플랜시프터 등의 체분리 장치의 이상을 즉시 검지하는 것이 가능하고, 당해 체분리 장치의 운전 상태를 항상 감시할 수 있는, 체분리 장치의 운전 감시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 운전 중의 플랜시프터 등의 체분리 장치에 있어서, 베어링의 이상을 즉시 검지하는 것이 가능함과 함께, 베어링의 상태를 항상 감시할 수 있는, 체분리 장치의 베어링 감시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원 청구항 1 에 관련된 발명은, 회전 요동하는 체분리 장치의 체 프레임체에 설치됨과 함께, 그 체 프레임체의 동작 상태를 검지 가능한 동작 상태 검지 수단과, 상기 동작 상태 검지 수단으로부터 송신되는 계측 데이터에 기초하여, 상기 체분리 장치의 운전 상태를 감시 가능한 운전 감시 수단을 구비하고, 상기 운전 감시 수단은, 상기 계측 데이터를 연산 처리하는 계측 데이터 연산 처리부와, 그 계측 데이터 연산 처리부에 의해 얻어진 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 체 프레임체의 동작 상태를 표시 가능한 동작 상태 표시부를 갖는 것을 특징으로 하는 체분리 장치의 운전 감시 시스템.

본원 청구항 2 에 관련된 발명은, 상기 동작 상태 검지 수단은, 적어도 상기 체 프레임체의 원 운동에 있어서의 원심 방향의 가속도를 검지 가능한 가속도 검지부를 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1 에 기재된 체분리 장치의 운전 감시 시스템.

본원 청구항 3 에 관련된 발명은, 상기 운전 감시 수단의 동작 상태 표시부는, 상기 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 체 프레임체의 원심 방향의 변위량을 표시 가능한 것을 특징으로 하는 청구항 2 에 기재된 체분리 장치의 운전 감시 시스템.

본원 청구항 4 에 관련된 발명은, 상기 동작 상태 검지 수단은, 적어도 상기 체 프레임체의 각속도를 검지 가능한 각속도 검지부를 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1 에 기재된 체분리 장치의 운전 감시 시스템.

본원 청구항 5 에 관련된 발명은, 상기 운전 감시 수단의 동작 상태 표시부는, 상기 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 체 프레임체의 경사 상황을 표시 가능한 것을 특징으로 하는 청구항 4 에 기재된 체분리 장치의 운전 감시 시스템.

본원 청구항 6 에 관련된 발명은, 상기 동작 상태 검지 수단은, 상기 체 프레임체의 원 운동에 있어서의 원심 방향의 가속도를 검지 가능한 가속도 검지부와, 상기 체 프레임체의 각속도를 검지 가능한 각속도 검지부를 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1 에 기재된 체분리 장치의 운전 감시 시스템.

본원 청구항 7 에 관련된 발명은, 상기 운전 감시 수단의 동작 상태 표시부는, 상기 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 체 프레임체의 원심 방향의 변위량과, 상기 체 프레임체의 경사 상황을 표시 가능한 것을 특징으로 하는 청구항 6 에 기재된 체분리 장치의 운전 감시 시스템.

본원 청구항 8 에 관련된 발명은, 상기 운전 감시 수단은, 상기 체 프레임체의 원심 방향의 변위량과 상기 체 프레임체의 경사 상황 중, 적어도 일방에 대하여, 소정의 임계값과 비교하여 상기 체 프레임체의 동작 상태의 이상을 판정하는 상태 판정부를 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 2, 4, 6 중 어느 하나에 기재된 체분리 장치의 운전 감시 시스템.

본원 청구항 9 에 관련된 발명은, 회전 요동하는 체분리 장치의 요동 장치에 있어서, 언밸런스 웨이트를 구비한 축을 축지지하는 베어링의 베어링 수납부에 설치됨과 함께, 그 베어링 수납부의 동작을 검지 가능한 동작 검지부와, 상기 체분리 장치의 체 프레임체에 설치됨과 함께, 상기 동작 검지부가 검지한 계측 데이터에 기초하여, 상기 베어링 수납부에 수용되는 베어링의 동작 상태를 감시 가능한 동작 상태 감시 수단과, 상기 동작 상태 감시 수단으로부터 송신되는 상기 베어링의 동작 상태에 기초하여, 상기 베어링의 이상을 알리는 상태 알림 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.

본원 청구항 10 에 관련된 발명은, 상기 동작 검지부는, 상기 베어링의 회전축에 대하여 대략 직교 방향의 가속도를 검지 가능한 직교 방향 가속도 검지부로 이루어지고, 그 직교 방향 가속도 검지부에서 검지한 상기 계측 데이터를 상기 동작 상태 감시 수단에 입력하는 것을 특징으로 하는 청구항 9 에 기재된 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.

본원 청구항 11 에 관련된 발명은, 상기 동작 검지부는, 상기 베어링의 회전축 방향의 가속도를 검지 가능한 축 방향 가속도 검지부로 이루어지고, 그 축 방향 가속도 검지부에서 검지한 상기 계측 데이터를 상기 동작 상태 감시 수단에 입력하는 것을 특징으로 하는 청구항 9 에 기재된 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.

본원 청구항 12 에 관련된 발명은, 상기 동작 검지부는, 상기 베어링의 회전축에 대하여 대략 직교 방향의 가속도를 검지 가능한 직교 방향 가속도 검지부와, 상기 베어링의 회전축 방향의 가속도를 검지 가능한 축 방향 가속도 검지부로 이루어지고, 그 직교 방향 가속도 검지부 및 그 축 방향 가속도 검지부에서 검지한 상기 계측 데이터를 상기 동작 상태 감시 수단에 입력하는 것을 특징으로 하는 청구항 9 에 기재된 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.

본원 청구항 13 에 관련된 발명은, 상기 동작 상태 감시 수단은, 입력된 상기 계측 데이터를 연산 처리하는 계측 데이터 연산 처리부와, 그 계측 데이터 연산 처리부에 의해 얻어진 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 베어링의 상태를 판별하는 상태 판별부와, 그 상태 판별부에 의해 판별된 상기 베어링의 상태를 상기 상태 알림 수단에 송신하는 상태 송신부를 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 10 ∼ 12 중 어느 하나에 기재된 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.

본원 청구항 14 에 관련된 발명은, 상기 상태 알림 수단은, 상기 베어링의 동작 상태에 기초하여, 상기 베어링의 이상 원인과, 이상에 대한 대처 방법 중, 적어도 어느 일방을 표시 가능한 표시 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 9 ∼ 13 중 어느 하나에 기재된 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.

청구항 1 에 관련된 발명에 의하면, 회전 요동하는 체분리 장치의 체 프레임체의 동작 상태를 검지 가능한 동작 상태 검지 수단이 체 프레임체에 설치되고, 그 동작 상태 검지 수단으로부터 계측 데이터가 운전 감시 수단에 송신된다. 그리고, 운전 감시 수단의 계측 데이터 연산 처리부로서 기능하는 제어부에서는, 수신한 체 프레임체의 계측 데이터에 기초하는 체 프레임체의 동작 상태 등에 관한 표시 내용이, 동작 상태 표시부에 표시되도록 구성되어 있다. 이와 같은 본 발명의 특징적인 구성에 의해, 체분리 장치의 운전 개시부터 운전 중을 포함하여, 항상 운전 상태에 이상이 없는지 운전 감시 장치에 의해 감시하는 것이 가능해져, 체의 처리 능력의 저하나, 부재의 파손, 과부하에 수반하는 부재의 열화 등을 미리 막는 것이 가능해진다.

청구항 2 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 동작 상태 검지 수단이, 체 프레임체의 원 운동에 있어서의 원심 방향의 가속도를 검지 가능한 가속도 검지부를 갖고 있으므로, 체 프레임체의 원 운동의 상태를 양호한 정밀도로 검지하는 것이 가능하게 되어 있다.

청구항 3 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 운전 감시 수단에, 동작 상태 표시부가 설치되고, 체 프레임체의 원심 방향의 변위량이 표시되므로, 체 프레임체의 동작 상태를 용이하게 파악하는 것이 가능하게 되어 있다.

청구항 4 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 동작 상태 검지 수단이, 체 프레임체의 각속도를 검지 가능한 각속도 검지부를 갖고 있으므로, 체 프레임체의 경사 상태를 양호한 정밀도로 검지하는 것이 가능하게 되어 있다.

청구항 5 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 운전 감시 수단의 동작 상태 표시부에는, 체 프레임체의 경사 상황이 표시되므로, 체 프레임체의 경사 상황을 용이하게 파악하는 것이 가능하게 되어 있다.

청구항 6 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 동작 상태 검지 수단이, 체 프레임체의 원 운동에 있어서의 원심 방향의 가속도를 검지 가능한 가속도 검지부와, 체 프레임체의 각속도를 검지 가능한 각속도 검지부를 갖고 있으므로, 체 프레임체의 원 운동의 상태 및 체 프레임체의 경사 상태를 양호한 정밀도로 검지하는 것이 가능하게 되어 있다.

청구항 7 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 운전 감시 수단의 동작 상태 표시부는, 제어부에서 처리된 연산 처리 데이터에 기초하여, 체 프레임체의 원심 방향의 변위량과, 체 프레임체의 경사 상황을 표시 가능하게 구성되어 있으므로, 한눈에 체 프레임체의 운전 상태를 파악하는 것이 가능하게 되어 있다.

청구항 8 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 운전 감시 수단은, 체 프레임체의 원심 방향의 변위량과 체 프레임체의 경사 상황 중, 적어도 일방에 대하여, 소정의 임계값과 비교하여 체 프레임체의 동작 상태의 이상을 판정하는 상태 판정부를 갖고 있으므로, 체분리 장치에 발생한 이상을 시의 적절하게 파악하여, 운전 정지시키는 등의 처치가 가능하게 되어 있다.

청구항 9 에 관련된 발명에 의하면, 베어링 수납부에 설치한, 동작 검지부가 검지한 계측 데이터에 기초하여, 베어링의 동작 상태가 동작 상태 감시 수단에 의해 감시되고, 이상이 발생했을 때는, 즉시 상태 알림 수단에 의해 알림되므로, 베어링의 상태를 실시간으로 알 수 있어, 베어링의 구성 부재를 적절한 타이밍으로 수리, 교환하는 것이 가능해진다.

청구항 10 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 동작 검지부로서, 베어링의 회전축에 대하여 대략 직교 방향의 가속도를 검지 가능한 직교 방향 가속도 검지부를 설치하였므로, 원심력이 작용하는 방향에 대한 가속도가 검지되고, 베어링의 상태에 기초하여 발생하는 작은 진동 등을 확실하게 가속도 신호로서 검지하는 것이 가능하게 되어 있다.

청구항 11 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 동작 검지부로서, 베어링의 회전축 방향의 가속도를 검지 가능한 축 방향 가속도 검지부를 설치하였므로, 베어링의 이상 시에 발생하는 진동이나 진폭만을, 체 프레임체 (5) 의 회전에 의한 영향을 저감하여 효과적으로 가속도 신호로서 검지하는 것이 가능해진다.

청구항 12 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 동작 검지부로서, 베어링의 회전축에 대하여 대략 직교 방향의 가속도를 검지 가능한 직교 방향 가속도 검지부와, 베어링의 회전축 방향의 가속도를 검지 가능한 축 방향 가속도 검지부를 설치하였므로, 보다 상세한 베어링의 상태를 양호한 정밀도로 검지하는 것이 가능해진다.

청구항 13 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 동작 상태 감시 수단에는, 입력된 계측 데이터에 기초하여, 베어링의 상태를 판별하는 상태 판별부가 설치되고, 그 상태 판별부에 의해 판별된 베어링의 상태를 상태 알림 수단에 송신하도록 구성되어 있으므로, 태블릿 PC (93) 를 소지하는 담당자나, 시설 관리 시스템 (92) 의 관리자 등이, 실시간으로 베어링의 상태를 상세하게 파악하는 것이 가능해져, 베어링의 구성 부재를 적절한 타이밍으로 수리, 교환하는 것이 가능해진다.

청구항 14 에 관련된 발명에 의하면, 또한, 상태 알림 수단은, 베어링에서 발생되고 있는 이상의 원인과, 이상에 대한 대처 방법 중, 적어도 어느 일방을 표시 수단에 표시하도록 하였으므로, 보다 구체적인 베어링 상태나 대처 방법을 담당자 등이 용이하게 파악하는 것이 가능해진다.

도 1a 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의, 관성 센서 유닛을 장착한 플랜시프터의 사시도이다.
도 1b 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의, 운전 감시 장치의 사시도이다.
도 2a 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의, 관성 센서 유닛의 장치 블록도이다.
도 2b 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의, 운전 감시 장치의 장치 블록도이다.
도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의, 운전 감시 장치의 표시 양태의 일례를 나타낸 모니터의 정면도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의, 운전 감시 장치의 표시 양태의 일례를 나타낸 모니터의 정면도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의, 관성 센서 유닛의 장치 블록도이다.
도 6a 는, 플랜시프터에 있어서의 회전 요동을 기록하는, 종래형의 회전 지름 기록 장치의 사시도이다.
도 6b 는, 플랜시프터에 있어서의 회전 요동을 기록하는, 종래형의 회전 지름 기록 장치의 적정 요동 범위의 확인 시트이다.
도 7a 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의, 동작 상태 감시 유닛을 장착한 플랜시프터의 사시도이다.
도 7b 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의, 무선 LAN 액세스 포인트와 시설 관리 시스템, 태블릿 PC 의 사시도이다.
도 8 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의, 동작 상태 감시 유닛의 블록도이다.
도 9 는, 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의, 동작 상태 감시 유닛을 장착한 플랜시프터와, 무선 LAN 액세스 포인트, 시설 관리 시스템, 태블릿 PC 를 나타낸 사시도이다.
도 10 은, 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의, 동작 상태 감시 유닛의 블록도이다.
도 11 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의, 이상 판정 플로도이다.
도 12 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의, 가속도 신호의 이상 원인과 대응을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 플랜시프터의 운전 감시 시스템에 있어서의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

[제 1 실시형태]

이하, 본 발명에 관련된 제 1 실시형태에 대해서, 도 1a ∼ 도 4 를 참조하면서 설명한다. 도 1a 의 사시도에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 체분리 장치인 플랜시프터 (1) 는, 대략 입방체 형상의 체 프레임체 (5) 가, 4 개의 로드 (3) 에 의해 건물 내의 들보 등으로부터, 요동 가능하게 매달려 있다. 체 프레임체 (5) 내의 대략 중앙에는, 언밸런스 웨이트 (52) 를 구비한 축 (51) 이, 연직 방향을 회전축으로 하여 설치되어 있다.

체 프레임체 (5) 내의 하부에는, 도시되는 바와 같이 모터 (54) 가 고정되어 있다. 모터 (54) 하부의 회전축에 축착 (軸着) 된 모터 풀리 (55) 와, 축 (51) 의 하부에 축착된 구동 풀리 (53) 가, 벨트 (56) 에 의해 연결되어 있다. 그리고, 모터 (54) 의 구동에 수반하여, 벨트 (56) 를 통해서 모터 (54) 로부터의 동력이 전달된 축 (51) 이 회전을 실시함으로써, 체 프레임체 (5) 는 수평면 (도 1a 에 있어서의 X-Y 면) 에 있어서의 원심 방향으로 회전 요동된다.

(동작 상태 검지 유닛)

본 실시형태의 체 프레임체 (5) 는, 그 외측면 하부의 모서리부 근방에, 도시되는 양태로 동작 상태 검지 수단으로서 동작 상태 검지 유닛 (7) 이 설치되어 있다. 동작 상태 검지 유닛 (7) 은, 센서 (70) 를 구비하고 있고, 당해 센서 (70) 는, 가속도 검지부로서 3 축 가속도 센서 (71) 와, 각속도 검지부로서 3 축 각속도 센서 (72) 가 설치되어 있다. 이에 따라, 체 프레임체 (5) 의 정지 상태에 있어서의 경사 상황이나, 체 프레임체 (5) 의 동작 상태에 있어서의 경사 상황, 회전수, 원심 방향의 변위량 등이 CPU (711) 등에 의해 연산 출력된다.

도 2a 에는, 상기한 동작 상태 검지 유닛 (7) 의 블록도가 도시되어 있다. 도시되는 바와 같이, 본 실시형태의 동작 상태 검지 유닛 (7) 은, 센서 (70), CPU (711), 리얼타임 클록 (712), 전원 회로 (713), 배터리 (714), 외부 전원 커넥터 (715), 무선 통신 모듈 (731), 유선 통신 I/F (732), 유선 통신 커넥터 (733) 등으로 구성되어 있다. 센서 (70) 는, 3 축 가속도 센서 (71) 와 3 축 각속도 센서 (72) 로 구성되어 있다.

3 축 가속도 센서 (71) 및 3 축 각속도 센서 (72) 에 의해 계측된 계측 데이터는, 계측 데이터 연산 처리부로서 기능하는 CPU (711) 에 의해 리얼타임 클록 (712) 으로부터의 정보와 아울러 연산 처리가 실시된다. 그리고, 연산 처리에 의해 얻어진 연산 처리 데이터는, 무선 통신 모듈 (731) 을 개재하여, Bluetooth (등록상표) 나 Wi-Fi (등록상표) 등의 범용의 무선 통신 수단에 의해, 운전 감시 수단으로서 기능하는 운전 감시 장치 (9) 에 대하여 실시간으로 송신된다. 이와 같은 구성에 의하면, 통신선 설치의 수고가 덜어진다. 또, 임의의 장소에서 플랜시프터 (1) 의 운전 상태를 모니터링 하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태의 동작 상태 검지 유닛 (7) 은, 도 2a 에 나타내는 바와 같이, 무선 통신 모듈 (731) 외에, 유선 통신 I/F (732) 도 구비되어 있다. 따라서, 유선 통신 커넥터 (733) 를 개재하여 유선 통신에 의해, 동작 상태 검지 유닛 (7) 으로부터의 계측 데이터를 운전 감시 장치 (9) 에 송신하는 것도 가능하다.

본 실시형태에 있어서의 동작 상태 검지 유닛 (7) 의 급전은, 전원 회로 (713) 에 접속되어 있는 배터리 (714) 에 의해 실시되고 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전원 라인 설치의 수고를 덜 수 있다. 또, 설치 장소 주변의 전원의 유무를 고려하는 일 없이, 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 체 프레임체 (5) 에 설치하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 동작 상태 검지 유닛 (7) 은, 외부 전원으로부터의 급전이 가능한 외부 전원 커넥터 (715) 를 아울러 구비하고 있다. 그 때문에, 배터리 (714) 와 외부 전원 중 어느 하나의 급전 방법을 선택하여 사용하는 것이 가능하게 되어 있다.

(운전 감시 장치)

도 1b 에는, 본 실시형태에 있어서의 운전 감시 장치 (9) 의 전체 사시도가 도시되고, 도 2b 에는, 상기 운전 감시 장치 (9) 의 블록도가 도시되어 있다. 각 도에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 운전 감시 장치 (9) 는, 터치 패널 (91) 을 개재하여 동작 상태 검지 유닛 (7) 으로부터 송신된 연산 처리 데이터에 기초하는 플랜시프터 (1) 의 운전 상태를 감시 가능하게 구성되어 있다.

도 2b 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 운전 감시 장치 (9) 는, 터치 패널 (91), 제어부 (911), 무선 통신 모듈 (931) 등으로 구성되어 있다. 그리고, 동작 상태 검지 유닛 (7) 으로부터 송신된 체 프레임체 (5) 의 동작 상태에 기초하는 연산 처리 데이터가, 무선 통신 모듈 (931) 을 개재하여 운전 감시 장치 (9) 의 제어부 (911) 에 보내지도록 구성되어 있다.

제어부 (911) 에서는, 수신한 체 프레임체 (5) 의 동작 상태에 기초하는 연산 처리 데이터에 대하여 해석 처리가 실시된다. 또, 체 프레임체 (5) 의 동작 상태 등에 관한 표시 내용이, 동작 상태 표시부로서 기능하는 터치 패널 (91) 을 갖는 표시 화면에 표시된다. 또한, 운전 감시 장치 (9) 에 도시되지 않은 배터리를 내장시켜, 플랜시프터 (1) 의 운전 관리자 등이 휴대할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 운전 감시 장치 (9) 를, 플랜시프터 (1) 의 설치 장소 근방의 임의의 장소나, 설비의 집중 관리실 등에 장착하는 것도 가능하다.

또, 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 운전 감시 장치 (9) 는, 동작 상태 검지 유닛 (7) 과 마찬가지로 유선 통신 I/F (932) 가 설치되어 있다. 동작 상태 검지 유닛 (7) 의 유선 통신 I/F (732) 와, 운전 감시 장치 (9) 의 유선 통신 I/F (932) 를 유선 접속하도록 하여, 연산 처리 데이터의 송수신을 실시하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 의하면, 전파의 수신 환경이나 운전 감시 장치 (9) 의 설치 장소에 영향을 받지 않고, 확실하게 연산 처리 데이터의 송수신을 실시하는 것이 가능하다.

또, 본 실시형태에 있어서의 운전 감시 장치 (9) 는, 도 1b 및 도 2b 에 나타내는 바와 같은 전용 무선 통신 단말 이외에도, 시설이나 설비의 운용 관리에 사용되는 PC 나, 태블릿 단말, 스마트 폰 등의 범용의 통신 기기를 이용하여, 운전 감시 애플리케이션을 인스톨 하는 등 하여 운전 감시 장치 (9) 로 하는 것도 가능하다.

(플랜시프터의 운전 감시 방법)

본 실시형태에 있어서의 플랜시프터 (1) 의 운전 감시 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는, 도 1a 의 사시도에 나타내는 바와 같이, 체 프레임체 (5) 에 미리 동작 상태 검지 유닛 (7) 이 설치되고, 플랜시프터 (1) 가 운전되기 전에, 체 프레임체 (5) 를 4 개의 로드 (3) 로 매달면서 당해 체 프레임체 (5) 가 대략 수평으로 설치된다.

체 프레임체 (5) 가 대략 수평으로 설치되고, 운전을 개시하면, 동작 상태 검지 유닛 (7) 으로부터 연산 처리 데이터가 운전 감시 장치 (9) 에 송신되고, 당해 운전 감시 장치 (9) 에 의해 플랜시프터 (1) 의 운전 상태가 감시된다.

도 3 에는, 운전 감시 장치 (9) 에 있어서의 표시 양태의 일례가 도시되어 있다. 상세하게 설명하면, 모니터 화면에는 3 개의 리서쥬 도형이 표시되고, 도 1a 에서 나타낸 X-Y-Z 좌표에 있어서의 체 프레임체 (5) 의 변위량이 표시되어 있다. 즉, 좌단의 X-Y 리서쥬 도형에는, 현재의 체 프레임체 (5) 의 원 운동의 상황이 굵은 실선에 의해 표시되어 있고, 아울러, 그 변위량이 X-Y 리서쥬 도형의 하방에, [X = -38.8 ∼ 38.4 ㎜], [Y = -38.2 ∼ 38.1 ㎜], [Z = -0.47 ∼ 0.47 ㎜] 로 표시되어다. 그리고, 이들 리서쥬 도형 및 변위량의 표시는, 실시간으로 갱신 표시되도록 구성되어 있다.

X-Y 리서쥬 도형에는, 도시되는 바와 같이 파선으로 나타낸 한계 변위량이 표시된다. 또, X-Y 리서쥬 도형의 우측 비스듬한 하방에는, 회전수 [N = 220 rpm] 에 있어서의 한계 변위량으로서, [X = -43.0 ∼ 43.0 ㎜], [Y = -43.0 ∼ 43.0 ㎜] 가 표시되어 있다. 또한, 한계 변위량은, 체 프레임체 (5) 의 회전수에 따라 바뀌기 때문에, 현재의 회전수가 리얼타임으로 표시됨과 함께, 한계 변위량에 대해서도 항상 갱신 표시되도록 구성되어 있다.

또한, X-Y 리서쥬 도형의 우측에는, Y-Z 좌표에 있어서의 체 프레임체 (5) 의 변위량을 나타낸 Y-Z 리서쥬 도형과, X-Z 좌표에 있어서의 체 프레임체 (5) 의 변위량을 나타낸 X-Z 리서쥬 도형이 표시된다. 이에 따라, 실시간으로 체 프레임체 (5) 의 상하 방향 (Z 축) 의 변위량을 파악 가능하게 구성되어 있다. 또한, 도 3 에 나타내는 예에서는, Z 축 방향으로 큰 변위가 없는 것이 리서쥬 도형에 실선으로 표시되어 있다. 또, 그 하방에 Z 축과, X 축 방향 및 Y 축 방향의 변위가 90 도의 각도인 것을 나타내는 [θxz = 90.0°], [θyz = 90.0°] 가 표시되어 있다. 이와 같은 표시 양태에 의해 용이하게 체 프레임체 (5) 의 동작 상태를 판단하는 것이 가능하게 되어 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 운전 감시 장치 (9) 의 터치 패널 (91) 의 표시 화면 상부에는, 플랜시프터 (1) 의 운전 상태가 표시되는 표시 영역이 형성되어 있다. 표시 영역에서는, 체 프레임체 (5) 의 동작 상태가 적정 범위 내에 들어가 있는 것을 나타내는 「안정 운전중」 이라는 표시가 실시된다.

본 실시형태의 운전 감시 장치 (9) 는, 체 프레임체 (5) 의 변위량과, 임계값이 되는 한계 변위량이 비교되어, 검지된 변위량이 적정 범위 외라고 판정한 경우에는, 운전 상태의 표시를 「안정 운전중」 에서 「이상 운전 검지」 로 변경하여 경고를 실시한다. 또한, 이 때, 운전 감시 장치 (9) 에 스피커를 설치하여 경보음이 울리도록 해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 보다 신속하게 운전 상태의 이변을 파악할 수 있다.

도 4 에는, 운전 감시 장치 (9) 에 있어서의 체 프레임체 (5) 의 자세 상태의 표시 양태가 도시되어 있다. 모니터 화면의 좌측에는 입체 형상의 체 프레임체 (5) 를 모방한 화상이 표시되어 있고, 동작 상태 검지 유닛 (7) 의 계측 데이터에 기초하는 체 프레임체 (5) 의 경사 상황을 실시간으로 갱신 표시 가능하다.

모니터 화면의 우측에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 3 차원 벡터도를 모방한 화상을 표시하는 표시 영역이 형성되어 있다. 표시 영역에서는, 동작 상태 검지 유닛 (7) 의 계측 데이터에 기초하는 X-Y-Z 축에 대한 경사 상황을, 3 차원 벡터도에 의해 실시간으로 갱신 표시하고 있다. 3 차원 벡터도의 하방에는, 정상 상태로부터의 경사 각도가 표시되어 있고, 도 4 에 나타내는 예에서는, [X : -1.0°], [Y : -1.0°] 로서, 현재의 체 프레임체 (5) 의 경사 각도가 표시되어 있다.

도 4 에 나타내는 모니터 화면에 있어서도, 도 3 의 표시 양태와 마찬가지로, 「안정 운전중」 등의 상태 표시가 실시된다. 체 프레임체 (5) 의 경사 각도가 허용 임계값을 초과한 경우에는 「이상 운전 검지」 등의 상태 표시로 변경된다. 또, 아울러, 경보음에 의한 알림을 실시하도록 하는 것도 가능하다.

이상, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해서 설명하였다. 플랜시프터 (1) 의 운전 개시부터 종료까지의 동안, 실시간으로 체 프레임체 (5) 의 운전 상태가 파악 가능하게 되어 있다. 그 때문에, 큰 고장이나 사고 등을 미연에 막는 것이 가능해짐과 함께, 적절한 타이밍으로 기계, 기구의 조정이나 교환이 가능해지고, 플랜시프터 (1) 의 유지 비용을 대폭 저감하는 것이 가능하다.

또, 전술한 종래 기술에서는, 체 프레임체 (5) 의 하부의 모서리부에 측정 기구를 장착할 스페이스가 필요하고, 또한 당해 지점이 아니면 체 프레임체 (5) 의 동작 상태를 확인할 수 없었다. 본 발명에서는 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 체 프레임체 (5) 의 어디에 장착하여도 당해 체 프레임체 (5) 의 동작 상태를 검지하는 것이 가능하고, 장착 지점에 제한을 받는 일도 없다.

또, 종래 기술에서는, 체 프레임체 (5) 의 하부의 모서리부에 필기구를 장착하고 있었기 때문에, 체 프레임체 (5) 가 운전 중에 기울어져 버린 경우에는, 기록 용지에 회전 원을 기록할 수 없는 경우가 있었지만, 본 발명은 필기구 등을 일절 사용하지 않고 체 프레임체 (5) 의 동작 상태가 검지되므로, 종래에 비해 확실하게 또한 양호한 정밀도로 동작 상태를 감시하는 것이 가능해진다.

[제 2 실시형태]

이하, 본 발명에 관련된 제 2 실시형태에 대해서, 도 5 에 나타내는 동작 상태 검지 유닛 (7) 의 장치 블록도에 기초하여 설명한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

제 1 실시형태에서는, 동작 상태 검지 유닛 (7) 의 전원으로서 배터리 (714) 를 배치하고 있었다. 여기서, 이차 전지는 충전할 필요가 있기 때문에, 적당한 타이밍에 다른 충전이 끝난 배터리 (714) 로 교환하거나, 배터리 (714) 에 어댑터 등을 접속하여 충전을 실시하지 않으면 계속해서 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 사용할 수 없다. 그 때문에, 배터리 (714) 의 교환 시 혹은 충전 중에는, 플랜시프터 (1) 를 운전할 수 없다는 문제가 있다.

그래서, 제 2 실시형태에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이 배터리 (714) 대신에, 진동 발전기 (751) 와 캐패시터 (752) 를 사용하고 있다. 진동 발전기 (751) 가 체 프레임체 (5) 의 회전 동작에 의해 발전을 실시하고, 발전한 전력을 전원 회로 (713) 를 개재하여 캐패시터 (752) 에 축전시키는 것이 가능하다. 그리고, 캐패시터 (752) 에 축전된 전력은, 전원 회로 (713) 를 개재하여 동작 상태 검지 유닛 (7) 의 전원으로서 급전된다. 따라서, 배터리 (714) 에 대한 충전 작업에 의해, 플랜시프터 (1) 의 운전이 제한을 받는 것을 막아, 항상 플랜시프터 (1) 의 운전 상태를 감시하는 것이 가능해진다.

[제 3 실시형태]

이하, 본 발명에 관련된 제 3 실시형태에 대해서, 도 7a ∼ 도 10 을 참조하면서 설명한다. 도 7a 의 사시도에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 체분리 장치인 플랜시프터 (1) 는, 대략 입방체 형상의 체 프레임체 (5) 가, 4 개의 로드 (3) 에 의해 건물 내의 들보 등으로부터, 요동 가능하게 매달려 설치되어 있다. 또, 체 프레임체 (5) 내의 대략 중앙에는, 언밸런스 웨이트 (52) 를 구비한 축 (51) 이, 연직 방향을 회전축으로 하여 설치되어 있다.

체 프레임체 (5) 내의 하부에는, 도시되는 바와 같이 모터 (54) 가 고정되어 있다. 모터 (54) 하부의 회전축에 축착된 모터 풀리 (55) 와, 축 (51) 의 하부에 축착된 구동 풀리 (53) 가, 벨트 (56) 에 의해 연결되어, 요동 장치로서 구성되어 있다. 그리고, 모터 (54) 의 구동에 수반하여, 벨트 (56) 를 통해서 모터 (54) 로부터의 동력이 전달된 축 (51) 의 언밸런스 웨이트 (52) 가 회전을 실시함으로써, 체 프레임체 (5) 는 수평 방향으로 회전 요동된다.

체 프레임체 (5) 의 상부와 하부에는, 언밸런스 웨이트 (52) 를 축착한 축 (51) 의 상단부와 하단부를 축지지하도록, 상부 베어링 케이스 (61) 와 하부 베어링 케이스 (62) 가 설치되어 있다. 상부 베어링 케이스 (61) 와 하부 베어링 케이스 (62) 는, 베어링을 수용하는 베어링 수납부로서 기능하고 있다.

그리고, 상부 베어링 케이스 (61) 와 하부 베어링 케이스 (62) 의 원기둥 형상의 측벽부에는, 상부 가속도 센서 (81) 와 하부 가속도 센서 (82) 가 각각 장착되어 있다. 상부 가속도 센서 (81) 와 하부 가속도 센서 (82) 는, 축 (51) 의 회전축에 대하여 감도축이 직교하도록 하여 설치되고, 동작 검지부로서 기능하고 있다. 이와 같은 구성에 의해, 플랜시프터 (1) 의 운전 중에 있어서, 상부 베어링 케이스 (61) 와 하부 베어링 케이스 (62) 를 개재하여, 베어링의 상태에 기초하여 발생하는 진동 등을, 효과적으로 가속도 신호로서 검지하는 것이 가능하다.

(동작 상태 감시 유닛)

본 실시형태의 체 프레임체 (5) 에는, 그 외측면 상부의 모서리 근방에, 도시되는 양태로 동작 상태 감시 수단으로서 기능하는 동작 상태 감시 유닛 (8) 이 설치되어 있다. 동작 상태 감시 유닛 (8) 은, 상부 가속도 센서 (81) 및 하부 가속도 센서 (82) 와 유선 케이블을 통해서 접속되어 있다.

도 8 에는, 동작 상태 감시 유닛 (8) 의 블록도가 도시되어 있다. 도시되는 바와 같이, 본 실시형태의 동작 상태 감시 유닛 (8) 은, 상부 가속도 센서 (81) 및 하부 가속도 센서 (82) 에 있어서 검지한 계측 데이터가 유선 케이블을 통해서, 계측 데이터 연산 처리부로서 기능하는 신호 처리부 (801) 에 입력된다. 또한, 전원 회로 (813), 배터리 (814), 외부 전원 커넥터 (815), 무선 통신 모듈 (831), 유선 통신 I/F (832), 유선 통신 커넥터 (833) 등으로 구성되어 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상부 가속도 센서 (81) 및 하부 가속도 센서 (82) 에 의해 검지된 계측 데이터인 가속도 신호는, 신호 처리부 (801) 에 입력되고, 후술하는 바와 같은 연산 처리가 실시되어 베어링의 상태 판별이 실시된다. 즉, 신호 처리부 (801) 는, 베어링의 상태 판별부로서의 역할도 담당하고 있다. 그리고, 상기 상태 판별의 결과 데이터인 연산 처리 데이터는, 상태 송신부로서 기능하는 무선 통신 모듈 (831) 을 개재하여, 시설 관리 시스템 (92) 에 대하여 리얼타임으로 송신된다. 연산 처리 데이터의 송신은, Bluetooth (등록상표) 나 Wi-Fi (등록상표) 등의 범용의 무선 통신 수단에 의해, 외부에 배치 (도 7(b) 등 참조) 되는 태블릿 PC (93) 나, 무선 LAN 액세스 포인트 (95) 를 개재하여 시설 관리 시스템 (92) 에 대하여 실시된다.

이와 같은 구성에 의하면, 통신선 설치의 수고가 덜어진다. 또, 임의의 지점, 예를 들어 조업 시설의 운전 관리실 등에서, 체분리 장치에 있어서의 베어링의 상태를 실시간으로 감시하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태의 동작 상태 감시 유닛 (8) 은, 도 8 의 블록도에 나타내는 바와 같이, 무선 통신 모듈 (831) 외에, 유선 통신 I/F (832) 가 구비되어 있다. 따라서, 유선 통신 커넥터 (833) 를 개재하여 유선 통신에 의해, 베어링의 상태를 시설 관리 시스템 (92) 등에 송신하는 것도 가능하다.

또, 본 실시형태에 있어서의 동작 상태 감시 유닛 (8) 의 급전은, 전원 회로 (813) 에 접속되어 있는 배터리 (814) 에 의해 실시되고 있다. 이에 따라, 전원 라인 설치의 수고를 덜 수 있다. 설치 장소 주변의 전원 라인의 설치 공사를 하는 일 없이, 동작 상태 감시 유닛 (8) 을 체 프레임체 (5) 에 설치하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 동작 상태 감시 유닛 (8) 은, 외부 전원으로부터의 급전이 가능한 외부 전원 커넥터 (815) 를 아울러 구비하고 있다. 이 때문에, 배터리 (814) 와 외부 전원 중 어느 하나의 급전 방법을 선택하여 사용하는 것이 가능하게 되어 있다.

(가속도 신호를 사용한 상태 판별 방법)

본 실시형태에 있어서의 가속도 신호를 사용한 베어링의 상태 판별 방법에 대해서 설명한다.

플랜시프터 (1) 의 운전 개시 시에 있어서, 모터 (54) 로부터의 동력을 전달받은 축 (51) 이 편심 회전을 개시하면, 상부 가속도 센서 (81) 및 하부 가속도 센서 (82) 에 의해, 베어링의 상태에 기초하여 발생하는 진동 등이 가속도 신호로서 검지된다. 가속도 신호는, 상부 베어링 케이스 (61) 및 하부 베어링 케이스 (62) 를 개재하여 검지되고, 동작 상태 감시 유닛 (8) 의 신호 처리부 (801) 에 입력된다.

도 11 의 신호 처리부 (801) 에 있어서의 이상 판정 플로도에 나타내는 바와 같이, 입력된 가속도 신호로부터, 상부 베어링 케이스 (61) 및 하부 베어링 케이스 (62) 에 있어서의 회전 주파수 N 이 산출된다. 그리고, 산출된 회전 주파수 N 에 대하여, 소정의 임계값 (임계값 Nmin 과, 임계값 Nmax) 을 사용하여 회전 주파수 N 의 이상 판정이 실시된다.

산출한 회전 주파수 N 이 임계값 Nmin 을 하회하고 있는 경우에는, 어떠한 이유에 의해 축 (51) 이 회전하고 있지 않거나, 혹은 극단적으로 낮은 회전 속도로 편심 회전하고 있는 것이 예측된다. 그 때문에, 즉시 운전을 정지시켜 점검을 필요로 하는 [경고] 의 정보가, 무선 통신 모듈 (831) 을 개재하여, 시설 관리 시스템 (92) 과 태블릿 PC (93) 에 송신된다. [경고] 정보의 송신 시에는, 시설 관리 시스템 (92) 에 대해서는 이상 발생의 통보를 실시하고, 태블릿 PC (93) 에 대해서는 즉시 플랜시프터 (1) 의 운전을 정지시키는 지시를 표시하는 코맨드가 송신된다.

한편, 산출한 회전 주파수 N 이 임계값 Nmax 를 상회하고 있는 경우에는, 어떠한 이유에 의해 축 (51) 이 이상한 회전 속도로 편심 회전하고 있는 것이 예측된다. 그 때문에, 즉시 운전을 정지시켜 점검을 필요로 하는 [경고] 의 정보가, 무선 통신 모듈 (831) 을 개재하여, 시설 관리 시스템 (92) 과 태블릿 PC (93) 에 송신된다. [경고] 정보의 송신 시에는, 시설 관리 시스템 (92) 에 대해서는 이상 발생의 통보를 실시하고, 태블릿 PC (93) 에 대해서는 즉시 플랜시프터 (1) 의 운전을 정지시키는 지시를 표시하는 코맨드가 송신된다.

또, 본 실시형태에서는, 도 11 의 이상 판정 플로도에 나타내는 바와 같이, 밴드 패스 필터 (BPF) 및 밴드 스톱 필터 (BSF) 를 사용하고, FFT 변환을 실시함으로써, 검출된 주파수 대역마다 이상 판정 A ∼ 이상 판정 D 까지의 판정을 실시하고 있다.

이상 판정 A ∼ 이상 판정 D 에 있어서의 판정 결과가 이상이었던 경우에는, 각각 상정되는 이상 원인과 그 이상에 대한 대처 방법이 태블릿 PC (93) 등에 의해 운전 관리자 등에게 알려진다. 각 판정 처리의 방법에 대해서 이하에 설명한다.

(이상 판정 A)

이상 판정 A 에서는, 회전 주파수 N 을 등배, 2 배, 및 3 배로 한 신호에 대하여, 밴드 패스 필터를 사용하여 소정 이외의 대역을 감쇠시키는 처리를 실시하고, 가속도 실효값을 합산하여 이상 판정 A 의 값의 산출을 실시한다. 이 이상 판정값 A 의 값이 임계값 a1 이상 임계값 a2 미만인 경우에는 「주의」, 임계값 a2 이상인 경우에는 「경고」 의 경보가, 무선 통신 모듈 (831) 을 개재하여, 시설 관리 시스템 (92) 과 태블릿 PC (93) 에 송신된다. [주의] 나 [경고] 의 정보 송신 시에는, 시설 관리 시스템 (92) 에 대해서는 이상 발생의 통보와, 태블릿 PC (93) 에 대해서는 원인과 대처 방법을 표시하는 코맨드가 송신된다.

상기 이상 판정 A 의 판정 결과가 이상으로 판정된 경우에는, 도 12 의 이상 원인 대처표에 나타내는 바와 같이, 이상 원인은 [회전 주파수의 조정 불량], [웨이트의 조정 불량] 으로 판단된다. 그리고, 대처 방법은 [회전 주파수의 조정], [웨이트의 조정] 이라고 하여 태블릿 PC (93) 에 표시가 실시되도록 구성되어 있다.

(이상 판정 B)

이상 판정 B 에서는, 회전 주파수 N 을 등배, 2 배, 및 3 배로 한 신호에 대하여, 밴드 스톱 필터를 사용하여 소정의 대역을 제거시키는 처리를 실시하고, FFT 변환에 의해 산출된 저역 주파수대역 (1 ㎐ ∼ 100 ㎐) 의 오버올값을 산출한다. 그리고, 산출된 이상 판정 B 의 값이, 임계값 b1 이상 임계값 b2 미만인 경우에는 「주의」, 임계값 b2 이상인 경우에는 「경고」 의 경보가, 무선 통신 모듈 (831) 을 개재하여, 시설 관리 시스템 (92) 과 태블릿 PC (93) 에 송신된다. [주의] 나 [경고] 의 정보 송신 시에는, 시설 관리 시스템 (92) 에 대해서는 이상 발생의 통보와, 태블릿 PC (93) 에 대해서는 원인과 대처 방법을 표시하는 코맨드가 송신된다. 또한, 시설 관리 시스템 (92) 에 대해서도 원인과 대처 방법을 표시하는 코맨드를 송신해도 되고, 태블릿 PC (93) 에 대하여 이상 발생의 알림을 아울러 실시하도록 해도 된다.

상기 이상 판정 B 의 판정 결과가 이상으로 판정된 경우에는, 도 12 의 이상 원인 대처표에 나타내는 바와 같이, 이상 원인은 [베어링의 손상] 으로 판단된다. 그리고, 대처 방법은 [베어링의 점검] 이라고 하여 태블릿 PC (93) 에 표시가 실시되도록 구성되어 있다.

(이상 판정 C)

이상 판정 C 에서는, 회전 주파수 N 을 등배, 2 배, 및 3 배로 한 신호에 대하여, 밴드 스톱 필터를 사용하여 소정의 대역을 제거시키는 처리를 실시하고, FFT 변환에 의해 산출된 중역 주파수 대역 (100 ㎐ ∼ 1 ㎑) 의 오버올값을 산출한다. 그리고, 산출된 이상 판정 C 의 값이, 임계값 c1 이상 임계값 c2 미만인 경우에는 「주의」, 임계값 c2 이상인 경우에는 「경고」 의 경보가, 무선 통신 모듈 (831) 을 개재하여, 시설 관리 시스템 (92) 과 태블릿 PC (93) 에 송신된다. [주의] 나 [경고] 의 정보 송신 시에는, 시설 관리 시스템 (92) 에 대해서는 이상 발생의 통보와, 태블릿 PC (93) 에 대해서는 원인과 대처 방법을 표시하는 코맨드가 송신된다.

상기 이상 판정 C 의 판정 결과가 이상으로 판정된 경우에는, 도 12 의 이상 원인 대처표에 나타내는 바와 같이, 이상 원인은 [베어링의 열화 중간 ∼ 중대함] 이라고 판단된다. 그리고, 대처 방법은 [베어링의 점검, 그리스의 주유] 라고 하여 태블릿 PC (93) 에 표시가 실시되도록 구성되어 있다.

(이상 판정 D)

이상 판정 D 에서는, 회전 주파수 N 을 등배, 2 배, 및 3 배로 한 신호에 대하여, 밴드 스톱 필터를 사용하여 소정의 대역을 제거시키는 처리를 실시하고, FFT 변환에 의해 산출된 고역 주파수 대역 (1 ㎑ ∼) 의 오버올값을 산출한다. 그리고, 산출된 이상 판정 D 의 값이, 임계값 d1 이상 임계값 d2 미만인 경우에는 「주의」, 임계값 d2 이상인 경우에는 「경고」 의 경보가, 무선 통신 모듈 (831) 을 개재하여, 시설 관리 시스템 (92) 과 태블릿 PC (93) 에 송신된다. [주의] 나[경고] 의 정보 송신 시에는, 시설 관리 시스템 (92) 에 대해서는 이상 발생의 통보와, 태블릿 PC (93) 에 대해서는 원인과 대처 방법을 표시하는 코맨드가 송신된다.

상기 이상 판정 D 의 판정 결과가 이상으로 판정된 경우에는, 도 12 의 이상 원인 대처표에 나타내는 바와 같이, 이상 원인은 [베어링의 열화 경미함] 이라고 판단된다. 그리고, 대처 방법은 [베어링의 점검, 그리스의 주유] 라고 하여 태블릿 PC (93) 에 표시가 실시되도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 이상 판정 A ∼ D 중 어느 것에 있어서도 「주의」 의 판정으로 된 경우에는, 대체로 1 개월 이내에 점검을 필요로 하는 레벨, 「경고」 의 판정으로 된 경우에는, 기계를 즉시 정지시켜 점검을 필요로 하는 레벨로서 설정되어 있다. 이상 판정 시에 사용되는 임계값은, 필요에 따라 적절히 설정하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에서는 실시간으로 베어링의 상태를 감시하고 있기 때문에, 이상에 대한 판별의 결과를 즉시 알리는 것이 가능해지고, 또한, 이상 원인과 대처 방법이 태블릿 PC (93) 등에 표시되도록 구성되어 있으므로, 운전 관리자나 작업자의 경험치에 크게 영향을 받는 일 없이, 이상의 파악과 대처를 단시간에 실시하는 것이 가능해진다.

[그 밖의 실시형태]

본 발명의 플랜시프터 (1) 의 운전 감시 시스템은, 전술한 각 실시형태에 반드시 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 이하와 같은 것도 포함된다.

예를 들어, 전술한 각 실시형태에서는, 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 체 프레임체 (5) 에 미리 설치함과 함께, 지면에 대하여 수평으로 설치하도록 구성했지만, 반드시 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니다. 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 체 프레임체 (5) 에 나중에 부착하거나, 적절히 교환 가능하게 설치해도 된다. 또, 그 때, 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 반드시 지면에 대하여 수평으로 장착할 필요는 없다. 예를 들어, 동작 상태 검지 유닛 (7) 에 리셋 스위치 등을 설치하여, 설치가 완료된 체 프레임체 (5) 에 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 설치한 후, 리셋 스위치 등에 의해, 기준이 되는 초기의 체 프레임체 (5) 의 자세를 초기 위치로서 설정하도록 구성하는 것이 가능하다. 이와 같은 기능을 구비함으로써, 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 설치하는 수고를 대폭 삭감하는 것이 가능해진다.

또, 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 체 프레임체 (5) 에 직접 설치하는 것이 아니라, 장착 지그 등의 부재를 개재하여 설치하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 의하면, 체 프레임체 (5) 로부터 이간한 위치에 설치된 동작 상태 검지 유닛 (7) 에 의한 계측이 가능해진다. 이에 따라, 플랜시프터 (1) 의 운전 상태에 있어서의, 축 (51) 이나 모터 (54) 가 발하는 진동에 의한 영향이 저감되며, 또한, 체 프레임체 (5) 의 변위량을 보다 양호한 정밀도로 파악하는 것이 가능해진다.

동작 상태 검지 유닛 (7) 내에 설치된 3 축 가속도 센서 (71) 와, 3 축 각속도 센서 (72) 에 더하여, 1 축 가속도 센서를 체 프레임체 (5) 의 네 귀퉁이에, 센서의 감도축이 연직 방향이 되도록 각각 설치해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 체 프레임체 (5) 의 세로축 방향의 변위량을 보다 상세하게 파악하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 1 축 가속도 센서의 장착 위치는 체 프레임체 (5) 의 네 귀퉁이 이외에도, 체 프레임체 (5) 와 로드 (3) 의 걸림부에 각각 설치하도록 해도 되며, 이에 따라, 4 개 설치되어 있는 로드 (3) 의 변위 상태를 개개로 파악하는 것이 가능해진다.

또, 상기한 체 프레임체 (5) 의 네 귀퉁이 내지 로드 (3) 의 걸림부에 각각 설치되는 1 축 가속도 센서 대신에, 3 축 가속도 센서, 혹은 3 축 가속도 센서와 3 축 각속도 센서를 아울러 설치하도록 해도 된다. 이러한 구성에 의하면, 동작 상태 검지 유닛 (7) 내에 설치된 3 축 가속도 센서 (71) 나 3 축 각속도 센서 (72) 가 고장났을 경우에도, 다른 복수의 센서에 의해 체 프레임체 (5) 의 정확한 변위량을 파악하는 것이 가능해진다.

또, 전술한 각 실시형태에서는, 동작 상태 검지 유닛 (7) 내에 3 축 가속도 센서 (71) 와 3 축 각속도 센서 (72) 를 설치하였다. 그러나, 회전 운동의 상태를 검지할 뿐이라면, X 축 방향으로 감도축을 갖는 가속도 센서와, Y 축 방향으로 감도축을 갖는 가속도 센서를 설치함으로써, 회전 운동의 상태를 감시하는 것도 가능하다.

또, 동작 상태 검지 유닛 (7) 의 전원으로서, 모터 (54) 의 전원으로부터 급전하도록 해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 배터리 (714) 의 충전이나 교환, 전원 라인의 설치 공사 등을 실시할 필요가 없고, 항상 플랜시프터 (1) 의 운전 상황을 감시하는 것이 가능해진다.

또, 동작 상태 검지 유닛 (7) 에 스피커나 발광 장치를 설치하도록 해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 체 프레임체 (5) 의 변위량이 적정 범위 외로 되었을 경우에, 터치 패널 (91) 을 휴대하고 있지 않은 근방의 작업원에 대하여 경보음이나 경고등으로 이변을 알릴 수 있어, 신속히 대처하는 것이 가능해진다.

또, 전술한 실시형태에서는, 운전 감시 장치 (9) 를 플랜시프터 (1) 의 근방에 설치하거나, 운전 관리자가 휴대하는 예를 나타냈지만, 반드시 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 운전 제어실 등과 같은 장소에, 복수의 플랜시프터 (1) 의 운전 감시 장치 (9) 를 설치하여 운전 상황을 일제히 감시할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 의하면, 적은 인원으로 복수의 플랜시프터 (1) 의 운전 상황을 감시하는 것이 가능해진다.

또, 운전 감시 장치 (9) 에 있어서의 감시 상황에 따라, 이상 시에는 자동적으로 플랜시프터 (1) 의 운전을 정지시키도록 구성하는 것도 가능하다.

또, 전술한 실시형태에서는, 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 체 프레임체 (5) 의 하방 모서리부에 설치했지만, 다른 지점에 설치하는 것을 반드시 부정하는 것은 아니다. 체 프레임체 (5) 의 임의의 지점에, 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 설치하는 것이 가능하다. 단, 플랜시프터 (1) 의 운전 상황을 파악하는 데 있어서, 체 프레임체 (5) 의 변위량을 양호한 정밀도로 파악하기 위해서는, 동작 상태 검지 유닛 (7) 을 체 프레임체 (5) 의 하방 모서리부에 설치하는 것이 바람직하다.

또, 상기한 각 실시형태에 있어서는, 소위 플랜시프터에 있어서의 실시형태를 실시예로서 설명했지만, 반드시 본 발명은 플랜시프터에 한정되는 것은 아니고, 체 프레임체가 회전 요동되는 것이면, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

또, 상기한 각 실시형태는 적절히 조합하여 본 발명의 체분리 장치의 운전 감시 시스템을 구성하는 것이 가능하다.

또, 본 발명의 범위는, 상기한 실시형태의 설명 뿐만 아니라 특허 청구의 범위에 의해 나타내어지고, 또한 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.

또, 상기 각 실시형태에 기재된 구체적인 수치 범위, 디바이스의 치수 형상·기능 등은 본 발명의 과제를 해결하는 범위에 있어서 변경이 가능하다.

전술한 제 3 실시형태에서는, 통신 수단에 무선 통신 모듈 (831) 을 사용하여 범용의 무선 통신 방식에 의해 동작 상태 감시 유닛 (8) 으로부터 판정 결과 데이터를 송신하고 있다. 또, 제 3 실시형태에서는, 전원으로서 동작 상태 감시 유닛 (8) 내에 배터리 (814) 를 배치하고 있다. 그러나, 반드시 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 유선 통신 I/F (832) 및 유선 통신 커넥터 (833) 를 사용하여 중계 박스 (96) 를 개재한 유선 통신 방식 및 유선 급전 방식에 의해, 판정 결과 데이터의 송신 및 전원의 공급을 실시하는 것도 가능하다.

이와 같은 구성에 의하면, 신호 처리부 (801) 로부터 송신되는 판정 결과 데이터 중, 이상 원인과 대처 방법이 태블릿 PC (93) 에 대하여 무선 통신 방식으로 보내진다. 또, 시설 관리 시스템 (92) 에 대해서는, 유선 통신 I/F (832) 로부터 유선 통신 커넥터 (833), 중계 박스 (96) 를 개재하여 판정 결과가 유선 통신 방식으로 보내진다. 이 때문에, 시설 내에 있어서의 전파 통신 장애의 영향을 받지 않고, 확실하게 시설 관리 시스템 (92) 에 판정 결과 데이터를 송신하는 것이 가능해진다.

또, 중계 박스 (96) 와 케이블을 거쳐 외부 전원 커넥터 (815) 에 외부 전원으로부터의 전력을 급전하는 것도 가능하다. 이와 같이 구성함으로써, 배터리 (814) 의 교환이나 충전 작업에 의해, 플랜시프터 (1) 의 운전이 제한을 받는 것을 방지함과 함께, 항상 플랜시프터 (1) 의 운전 상황을 감시하는 것이 가능해진다.

또, 동작 상태 감시 유닛 (8) 또는 시설 관리 시스템 (92) 에 있어서, 이상 판정의 결과에 기초하여, 자동적으로 플랜시프터 (1) 의 운전을 정지시키는 기능을 부가하는 것도 가능하다. 또, 경보음이나 경보 램프와 연동한 경고 동작이 실시되도록 하는 것도 가능하다.

제 3 실시형태에서는, 상부 가속도 센서 (81) 와 하부 가속도 센서 (82) 의 감도축이, 축 (51) 의 회전축에 대하여 직교하는 방향이 되도록, 상부 베어링 케이스 (61) 와 하부 베어링 케이스 (62) 의 원기둥 형상의 측벽부에 대하여 각각 장착했지만, 반드시 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니다. 상부 가속도 센서 (81) 와 하부 가속도 센서 (82) 의 감도축을, 축 (51) 의 회전축 방향에 일치하도록 설치해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 운전 중에 있어서의 상부 베어링 케이스 (61) 와 하부 베어링 케이스 (62) 로, 베어링의 이상 시에 발생하는 상하 방향의 진동이나 진폭만을 검지하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 체 프레임체 (5) 의 회전에 의한 영향을 저감하여 효과적으로 가속도 신호로서 검지하는 것이 가능해진다. 물론, 상부 베어링 케이스 (61) 의 측벽부와 상벽부, 하부 베어링 케이스 (62) 의 측벽부와 상벽부의 각각에 가속도 센서를 장착하는 것도 가능하다. 이와 같이 구성함으로써, 검지 정밀도를 향상하는 것이 가능하다.

또, 상부 가속도 센서 (81) 와 하부 가속도 센서 (82) 는, 어느 일방만을 설치해도 베어링 상태는 검지할 수 있다. 어느 일방만을 설치할 때에는, 비교적 마모되기 쉬운 하부의 베어링에 대응하여, 하부 가속도 센서 (82) 를 설치하도록 하면 된다.

또, 상기한 각 실시형태는 적절히 조합하여 본 발명의 체분리 장치의 베어링 감시 시스템을 구성하는 것이 가능하다.

1 : 플랜시프터
3 : 로드
5 : 체 프레임체
7 : 동작 상태 검지 유닛
8 : 동작 상태 감시 유닛
9 : 운전 감시 장치
51 : 축
52 : 언밸런스 웨이트
53 : 구동 풀리
54 : 모터
55 : 모터 풀리
56 : 벨트
70 : 센서
71 : 3 축 가속도 센서
72 : 3 축 각속도 센서
91 : 터치 패널
711 : CPU
712 : 리얼타임 클록
713 : 전원 회로
714 : 배터리
715 : 외부 전원 커넥터
731 : 무선 통신 모듈
732 : 유선 통신 I/F
733 : 유선 통신 커넥터
751 : 진동 발전기
752 : 캐패시터
911 : 제어부
931 : 무선 통신 모듈
932 : 유선 통신 I/F
933 : 유선 통신 커넥터
61 : 상부 베어링 케이스
62 : 하부 베어링 케이스
81 : 상부 가속도 센서
82 : 하부 가속도 센서
92 : 시설 관리 시스템
93 : 태블릿 PC
95 : 무선 LAN 액세스 포인트
96 : 중계 박스
813 : 전원 회로
814 : 배터리
815 : 외부 전원 커넥터
831 : 무선 통신 모듈
832 : 유선 통신 I/F
833 : 유선 통신 커넥터
801 : 신호 처리부

Claims

회전 요동하는 체분리 장치의 체 프레임체에 설치됨과 함께, 그 체 프레임체의 동작 상태를 검지 가능한 동작 상태 검지 수단과,
상기 동작 상태 검지 수단으로부터 송신되는 계측 데이터에 기초하여, 상기 체분리 장치의 운전 상태를 감시 가능한 운전 감시 수단을 구비하고,
상기 운전 감시 수단은, 상기 계측 데이터를 연산 처리하는 계측 데이터 연산 처리부와, 그 계측 데이터 연산 처리부에 의해 얻어진 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 체 프레임체의 동작 상태를 표시 가능한 동작 상태 표시부를 갖는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 운전 감시 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 동작 상태 검지 수단은, 적어도 상기 체 프레임체의 원 운동에 있어서의 원심 방향의 가속도를 검지 가능한 가속도 검지부를 갖는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 운전 감시 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 운전 감시 수단의 동작 상태 표시부는, 상기 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 체 프레임체의 원심 방향의 변위량을 표시 가능한
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 운전 감시 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 동작 상태 검지 수단은, 적어도 상기 체 프레임체의 각속도를 검지 가능한 각속도 검지부를 갖는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 운전 감시 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 운전 감시 수단의 동작 상태 표시부는, 상기 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 체 프레임체의 경사 상황을 표시 가능한
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 운전 감시 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 동작 상태 검지 수단은, 상기 체 프레임체의 원 운동에 있어서의 원심 방향의 가속도를 검지 가능한 가속도 검지부와, 상기 체 프레임체의 각속도를 검지 가능한 각속도 검지부를 갖는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 운전 감시 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 운전 감시 수단의 동작 상태 표시부는, 상기 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 체 프레임체의 원심 방향의 변위량과, 상기 체 프레임체의 경사 상황을 표시 가능한
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 운전 감시 시스템.
제 2 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운전 감시 수단은, 상기 체 프레임체의 원심 방향의 변위량과 상기 체 프레임체의 경사 상황 중, 적어도 일방에 대하여, 소정의 임계값과 비교하여 상기 체 프레임체의 동작 상태의 이상을 판정하는 상태 판정부를 갖는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 운전 감시 시스템.
회전 요동하는 체분리 장치의 요동 장치에 있어서, 언밸런스 웨이트를 구비한 축을 축지지하는 베어링의 베어링 수납부에 설치됨과 함께, 그 베어링 수납부의 동작을 검지 가능한 동작 검지부와,
상기 체분리 장치의 체 프레임체에 설치됨과 함께, 상기 동작 검지부가 검지한 계측 데이터에 기초하여, 상기 베어링 수납부에 수용되는 베어링의 동작 상태를 감시 가능한 동작 상태 감시 수단과,
상기 동작 상태 감시 수단으로부터 송신되는 상기 베어링의 동작 상태에 기초하여, 상기 베어링의 이상을 알리는 상태 알림 수단을 갖는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 동작 검지부는, 상기 베어링의 회전축에 대하여 대략 직교 방향의 가속도를 검지 가능한 직교 방향 가속도 검지부로 이루어지고, 그 직교 방향 가속도 검지부에서 검지한 상기 계측 데이터를 상기 동작 상태 감시 수단에 입력하는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 동작 검지부는, 상기 베어링의 회전축 방향의 가속도를 검지 가능한 축 방향 가속도 검지부로 이루어지고, 그 축 방향 가속도 검지부에서 검지한 상기 계측 데이터를 상기 동작 상태 감시 수단에 입력하는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 동작 검지부는, 상기 베어링의 회전축에 대하여 대략 직교 방향의 가속도를 검지 가능한 직교 방향 가속도 검지부와, 상기 베어링의 회전축 방향의 가속도를 검지 가능한 축 방향 가속도 검지부로 이루어지고, 그 직교 방향 가속도 검지부 및 그 축 방향 가속도 검지부에서 검지한 상기 계측 데이터를 상기 동작 상태 감시 수단에 입력하는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동작 상태 감시 수단은, 입력된 상기 계측 데이터를 연산 처리하는 계측 데이터 연산 처리부와, 그 계측 데이터 연산 처리부에 의해 얻어진 연산 처리 데이터에 기초하여, 상기 베어링의 상태를 판별하는 상태 판별부와, 그 상태 판별부에 의해 판별된 상기 베어링의 상태를 상기 상태 알림 수단에 송신하는 상태 송신부를 갖는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.
제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상태 알림 수단은, 상기 베어링의 동작 상태에 기초하여, 상기 베어링의 이상 원인과, 이상에 대한 대처 방법 중, 적어도 어느 일방을 표시 가능한 표시 수단을 갖는
것을 특징으로 하는 체분리 장치의 베어링 감시 시스템.