JP6525720B2 - チェーン伸び検出装置および乗客コンベア - Google Patents

Description

本発明は、チェーンの伸びを検出するチェーン伸び検出装置およびそのチェーン伸び検出装置を備えた乗客コンベアに関するものである。

乗客コンベアの駆動装置に接続されているチェーン伝動装置は、無端のチェーンと２枚のスプロケットとを備え、駆動装置のモータと連結されている一方のスプロケットの駆動力がチェーンを介して他方のスプロケットに伝達される。

ここで、チェーン伝動装置のチェーンが摩耗することでチェーンの伸びが発生すると、振動または騒音が発生し、さらに、チェーンの伸びが進行すると、チェーンの歯飛びまたは破断が発生することもあるので、チェーンの伸び検査を行う必要がある。

現状、チェーンの伸び検査として、チェーン１リンクごとにスケールを用いて伸びを測定しているが、検査のたびにチェーンをチェーン伝動装置から外さなければならない。また、このような検査作業は、チェーンの全リンクについて行う必要があるので、非効率的であり、非常に多くの時間を要する。

このような問題点を解決すべく、チェーンの伸び検査に関するさまざまな技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の従来技術では、内リンク部分のローラと外リンク部分のローラとが通過するのをセンサ等の検出手段により検出する。内リンク部分のローラ間隔によるパルス周期の変化と、外リンク部分のローラ間隔によるパルス周期の変化とを、前回の検査結果と比較し、比較結果に応じて、異常状態時期またはチェーン交換適正時期を予測している。

特開２０００−２８３２４号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１に記載の従来技術では、第１に、振動するチェーンに対し正確な測定が困難であり、第２に、チェーンが伸びる前の初期情報がないと駆動による伸び量が把握することができない。また、第３に、構成部品間にガタがあるチェーン構造に対して、ガタの影響を抑える外力が作用しない箇所での測定の再現性が確保できない。

また、チェーンには、摩耗防止のために常時、潤滑剤が塗布されている。このような潤滑剤がローラ表面に付着することが原因で、従来のチェーンの伸び検査時に、ローラ表面が正確に測定できない可能性がある。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、チェーンの伸び検査の作業時間の短縮を実現するとともに、チェーンの伸び検査の再現性および精度を確保することのできるチェーン伸び検出装置およびそのチェーン伸び検出装置を備えた乗客コンベアを得ることを目的とする。

本発明におけるチェーン伸び検出装置は、内リンクと外リンクとがピンによって交互に繋がって構成されたチェーンと、チェーンが巻き付けられているスプロケットとの噛み合い状態を、スプロケットの側面方向から撮影する２台のカメラであって、互いに異なる位置に設けられる第１カメラおよび第２カメラと、第１カメラおよび第２カメラのそれぞれの撮影画像を画像解析することで、スプロケットでの基準点の座標である基準点座標と、ピンの中心点の座標であるピン中心点座標とを算出する画像解析部と、画像解析部によって算出された基準点座標およびピン中心点座標から、基準点に対するピンの中心点のピン変位量を算出し、算出したピン変位量に基づいてチェーンの伸びを検出する処理部と、を備え、第１カメラおよび第２カメラのそれぞれは、異なる位置を撮影するものである。

本発明によれば、チェーン伝動装置が駆動する間にチェーンとスプロケットとの噛み合い状態を撮影した画像から、スプロケットの歯内でのチェーンのピンの位置の変化を算出し、算出結果に基づいてチェーンの伸びを検出するように構成する。これにより、チェーンの伸び検査の作業時間の短縮を実現するとともに、チェーンの伸び検査の再現性および精度を確保することのできるチェーン伸び検出装置およびそのチェーン伸び検出装置を備えた乗客コンベアを得ることができる。

本発明の実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置の適用対象の一例である乗客コンベアの側面図である。 図１のチェーン伝動装置の側面図である。 図２のチェーンを上からみたときの状態を示す平面図である。 図１のチェーン伝動装置に関する実験系を示す構成図である。 図４の実験用カメラによって撮影された画像の概略図である。 図４の実験系におけるピン中心点位置を示す概略図である。 図４の実験系によって得られた、ピン中心点位置に対する鉛直方向変位量の変化を示すグラフである。 図４の実験系によって得られた、ピン中心点位置に対する水平方向変位量の変化を示すグラフである。 本発明の実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置を示す構成図である。 図９の第１カメラおよび第２カメラを設置した後のチェーン伝動装置を示す構成図である。 図９の第１カメラおよび第２カメラのそれぞれによって撮影された画像の概略図である。 本発明の実施の形態１において、チェーンが伸びていないときに、第１カメラの撮影画像から算出されたピン変位量と、第２カメラの撮影画像から算出されたピン変位量とを示すグラフである。 本発明の実施の形態１において、チェーンが伸びているときに、第１カメラの撮影画像から算出されたピン変位量と、第２カメラの撮影画像から算出されたピン変位量とを示すグラフである。 本発明の実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置の一連の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２におけるチェーン伸び検出装置を示す構成図である。 図１５の第３カメラによって撮影された画像の概略図である。 本発明の実施の形態２におけるチェーン伸び検出装置の一連の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明によるチェーン伸び検出装置および乗客コンベアを、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
はじめに、本実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置２０の詳細を説明する前段階として、チェーン伸び検出装置２０の適用対象の一例である乗客コンベア１について、図１〜図３を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置２０の適用対象の一例である乗客コンベア１の側面図である。図２は、図１のチェーン伝動装置４の側面図である。図３は、図２のチェーン９を上からみたときの状態を示す平面図である。

トラス２は、上下階の建築梁間に架設されている。トラス２の上階側端部には、機械室３が設けられている。機械室３では、乗客コンベア１を保守する保守員によって行われる作業として、例えば、後述するチェーン９の伸びが許容範囲を超えた場合にチェーン９の交換作業が行われる。

機械室３内には、モータを有する駆動装置（図示せず）およびチェーン伝動装置４が設けられている。駆動装置は、踏段５および手摺６を走行させるための駆動力を、チェーン伝動装置４を介して発生させる。

図２において、駆動スプロケット７は、駆動装置のモータの回転軸に連結されている。従動スプロケット８は、駆動させる機器に連結されている。チェーン９は、チェーン伸び検出装置２０の測定対象であり、内リンクと外リンクとが交互に繋がって構成されたローラチェーンとなっている。

駆動スプロケット７および従動スプロケット８には、チェーン９が巻き付けられている。駆動スプロケット７は、チェーン９を介して従動スプロケット８に駆動装置からの駆動力を伝達する。換言すると、駆動スプロケット７が回転すると、チェーン９は、駆動スプロケット７の回転に応じた速度で移動する。

また、駆動スプロケット７と従動スプロケット８との軸間距離と、駆動スプロケット７および従動スプロケット８の各スプロケットの歯数に依存して、チェーン９の巻き付き角ａが決まる。巻き付き角ａは、チェーン９が従動スプロケット８に巻き付き始める位置から巻き付き終わる位置までの角度範囲を示す。

図３において、チェーン９の外リンクは、互いに対向する一対の外リンクプレート１０と、一対の外リンクプレート１０をそれぞれ互いに連結する一対のピン１２を有する。一対のピン１２は、外リンクの長手方向へ互いに離して配置されている。

チェーン９の内リンクは、互いに対向する一対の内リンクプレート１１と、一対の内リンクプレート１１間に固定された一対の筒状のブッシュ１３と、一対の内リンクプレート１１間で一対のブッシュ１３にそれぞれ回転自在に嵌められた係合部材としての一対の筒状のローラ１４とを有する。一対のブッシュ１３は、内リンクの長手方向へ互いに離して配置されている。一対のローラ１４は、一対のブッシュ１３の位置に合わせて内リンクの長手方向へ互いに離して配置されている。

互いに隣り合う内リンクと外リンクとは、一対の内リンクプレート１１のそれぞれの長手方向端部を一対の外リンクプレート１０間に挿入した状態で、内リンクのブッシュ１３内を貫通するピン１２により繋がっている。チェーン９では内リンクと外リンクとが交互に繋がることにより、ピン１２、ブッシュ１３およびローラ１４が組み合わさった係合体が、一定のピッチで配置されている。

なお、外リンクにおいて、一対の外リンクプレート１０間に位置する一対のローラ１４の軸間ピッチをローラピッチｂと呼ぶ。また、内リンクにおいて、一対の内リンクプレート１１間に位置する一対のローラ１４の軸間ピッチをローラピッチｃと呼ぶ。

次に、チェーン９の伸びに関する考察について説明する。チェーン９の伸びは、弾性伸び、塑性伸びおよび摩耗伸びの３つの伸びに大別される。また、チェーン９の伸びの種類の割合については、３つの伸びのうち、摩耗伸びが最も多くの割合を占める。この摩耗伸びは、ピン１２とブッシュ１３との接触面が摩耗することでピン１２とブッシュ１３との隙間が拡大することに起因して発生することが知られている。

したがって、チェーン９が伸びている場合、摩耗伸びに起因していると考えられるので、ピン１２およびブッシュ１３のそれぞれの摩耗によって、ローラピッチｂは変化しないものの、ローラピッチｃが広がることとなる。また、伸びているチェーン９を駆動スプロケット７および従動スプロケット８に巻き付けた際、各スプロケットにおいて、ピッチ円上の歯面にチェーン９のローラ１４が当接することが通念である。

続いて、チェーン９の伸びに関するさらなる考察について、図４〜図８を参照しながら説明する。図４は、図１のチェーン伝動装置４に関する実験系を示す構成図である。図５は、図４の実験用カメラ１５によって撮影された画像の概略図である。図６は、図４の実験系におけるピン中心点位置を示す概略図である。図７は、図４の実験系によって得られた、ピン中心点位置に対する鉛直方向変位量の変化を示すグラフである。図８は、図４の実験系によって得られた、ピン中心点位置に対する水平方向変位量の変化を示すグラフである。

図４の実験系において、駆動スプロケット７として、２０枚の歯が円周方向に沿って単列に設けられているスプロケットが用いられ、従動スプロケット８として、単列に７０枚の歯が円周方向に沿って設けられているスプロケットが用いられている。駆動スプロケット７および従動スプロケット８において、各スプロケット軸の軸間距離を８００ｍｍに設定し、各スプロケット軸が水平になるようにしている。

また、実験によって、チェーン９の伸びの発生の有無によるピン１２の位置変化を確認するために、伸びていないチェーン９と、伸びているチェーン９を用意する。なお、必要に応じて、伸びていないチェーン９をチェーン９Ａと表記し、伸びているチェーン９をチェーン９Ｂと表記する。

チェーン９Ａにおいて、ローラピッチｂおよびローラピッチｃがそれぞれ２５．４ｍｍになるように調整している。一方、チェーン９Ｂにおいて、ローラピッチｂが２７．４３ｍｍとなり、ローラピッチｃが２５．４ｍｍとなるように調整している。このように、チェーン９Ａおよびチェーン９Ｂのそれぞれについて、ローラピッチｂおよびローラピッチｃを調整しているので、チェーン９Ｂの全長は、チェーン９Ａの全長よりも４％伸びている。

実験用カメラ１５は、巻き付き角ａの範囲に位置するチェーン９の側面を、巻き付き角ａの範囲を移動しながら撮影可能なように設置されている。

実験では、駆動スプロケット７および従動スプロケット８にチェーン９Ａを巻き付け、駆動スプロケット７を回転させる。また、駆動スプロケット７の回転に伴い、巻き付き角ａの範囲で移動するチェーン９Ａの撮影対象のピン１２が撮影される。撮影対象のピン１２は、巻き付き角ａの範囲を移動する間、逐次撮影されることとなる。また、チェーン９Ｂについても同様の実験が行われる。

図５には、実験用カメラ１５によって、巻き付き角ａの範囲のある位置に撮影対象のピン１２が存在するときに側面方向から撮影されたチェーン９の画像の一例が示されている。実験において、チェーン９Ａでは、一対の外リンクプレート１０をそれぞれ互いに連結する一対のピン１２のいずれかを撮影対象のピン１２としている。一方、チェーン９Ｂでは、一対の外リンクプレート１０をそれぞれ互いに連結する一対のピン１２の両方を撮影対象のピン１２としている。画像上の撮影対象のピン１２の中心点Ｐｃは、画像解析によって算出される。なお、必要に応じて、図５に示すように、撮影対象のピン１２のうちのチェーン進行方向側のピン１２の中心点ＰｃをＰｃａと表記し、他方のピン１２の中心点ＰｃをＰｃｂと表記する。

従動スプロケット８の回転に伴い移動する撮影対象のピン１２の中心点Ｐｃの位置であるピン中心位置は、図６に示す角度座標系によって定義される。すなわち、図４の実験系を側面から見たとき、従動スプロケット８の円周方向に沿って移動する中心点Ｐｃの位置を、角度で示していることとなる。

チェーン９Ａのピン１２の中心点Ｐｃと、チェーン９Ｂのピン１２の中心点Ｐｃａおよび中心点Ｐｃｂとについて、図７に示すように、各中心点の鉛直方向変位量は、ピン中心点位置に従って変化する。図７から分かるように、伸びていないチェーン９のピン中心点Ｐｃに対して、伸びているチェーン９のピン中心点Ｐｃａおよびピン中心点Ｐｃｂが従動スプロケット８の回転に伴い移動している。

チェーン９Ａのピン１２の中心点Ｐｃと、チェーン９Ｂのピン１２の中心点Ｐｃａおよび中心点Ｐｃｂとについて、図８に示すように、各中心点の水平方向変位量も、ピン中心点位置に従って変化する。図８から分かるように、鉛直方向と同様に水平方向についても、伸びていないチェーン９のピン中心点Ｐｃに対して、伸びているチェーン９のピン中心点Ｐｃａおよびピン中心点Ｐｃｂが従動スプロケット８の回転に伴い移動している。

以上の実験から、伸びているチェーン９のローラ１４およびピン１２は、巻き付き始めてから巻き付き終わるまで従動スプロケット８の歯内を移動していることをはじめて確認することができた。すなわち、伸びているチェーン９を従動スプロケット８に巻き付けた際において、チェーン９のローラ１４は、ピッチ円上の歯面に当接することが通念であったのに対して、従動スプロケット８の歯内を移動しているという知見が実験によりはじめて確認された。

したがって、巻き付き角ａの範囲内で２箇所のピン変位量を検出し、カメラ位置とピン変位量とから幾何学的にチェーンの伸び状態を知ることができる。

次に、本実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置２０について、図９および図１０を参照しながら説明する。図９は、本発明の実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置２０を示す構成図である。図１０は、図９の第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂを設置した後のチェーン伝動装置４を示す構成図である。

図９において、チェーン伸び検出装置２０は、第１カメラ２１ａ、第２カメラ２１ｂ、画像解析部２２、処理部２３および筐体２４を備える。

第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂは、チェーン伝動装置４の側面方向から、従動スプロケット８の歯とチェーン９との噛み合い状態を撮影する。また、図１０に示すように、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂは、チェーン９の巻き付き角の範囲内で、互いに異なる位置に設置される。さらに、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂは、チェーン９の１組の内外リンク両端のピン１２が撮影可能な位置に設置される。

画像解析部２２は、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂのそれぞれが撮影した映像を画像解析する。処理部２３は、画像解析部２２による画像解析の結果を処理することで、ピン中心点の鉛直方向変位量および水平方向変位量を算出する。筐体２４は、画像解析部２２および処理部２３を収納する。なお、画像解析部２２および処理部２３は、例えば、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵと、システムＬＳＩ等の処理回路とによって実現される。

図１０に示すように、従動スプロケット８には、円形状の基準板２５が取り付けられている。また、基準板２５には、従動スプロケット８の歯数と同じ数の基準線２６が周方向に沿って設けられている。

基準線２６は、従動スプロケット８の歯底中央から従動スプロケット８の中心軸を結んだ線上に位置し、基準線２６のそれぞれを識別可能なように、番号がマーキングされている。

図１１は、図９の第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂのそれぞれによって撮影された画像の概略図である。

画像解析部２２は、図１１に示す撮影画像から、画像解析によって、従動スプロケット８に取り付けた基準板２５の基準線２６端部の点を基準点Ｐｒとして、基準点Ｐｒの点座標である基準点座標を算出する。

続いて、画像解析部２２は、１つの基準点Ｐｒが画角内に存在する特定の位置の映像を切り出し、基準点Ｐｒが存在する基準線２６に対応する歯底に位置するピン１２の中心点Ｐｃの座標であるピン中心点座標を算出する。

このように、画像解析部２２は、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂのそれぞれの撮影画像を画像解析することで、それぞれの撮影画像について、従動スプロケット８での基準点の座標である基準点座標と、ピン１２の中心点の座標であるピン中心点座標とを算出する。

処理部２３は、画像解析部２２によって算出された基準点座標の水平方向成分と、画像解析部２２によって算出されたピン中心点座標の水平方向成分との差を、水平方向変位量Ｘとして算出する。同様に、処理部２３は、画像解析部２２によって算出された基準点座標の鉛直方向成分と、画像解析部２２によって算出されたピン中心点座標の鉛直方向成分との差を、鉛直方向変位量Ｙとして算出する。

このように、処理部２３は、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂのそれぞれの撮影画像について、画像解析部２２によって算出された基準点座標およびピン中心点座標から、基準点Ｐｒに対するピン１２の中心点Ｐｃの変位量として、水平方向変位量Ｘおよび鉛直方向変位量Ｙを算出する。なお、基準点Ｐｒに対するピン１２の中心点Ｐｃの変位量をピン変位量と呼ぶ。

処理部２３は、第１カメラ２１ａの撮影画像から算出されたピン変位量と、第２カメラ２１ｂの撮影画像から算出されたピン変位量とを比較する。処理部２３は、比較結果に基づいてチェーン９の伸びが許容範囲を超えているか否かを判定する。なお、処理部２３が、ピン変位量のうちの、鉛直方向変位量Ｙで比較するか、水平方向変位量Ｘで比較するかは任意とする。

図１２は、本発明の実施の形態１において、チェーン９が伸びていないときに、第１カメラ２１ａの撮影画像から算出されたピン変位量と、第２カメラ２１ｂの撮影画像から算出されたピン変位量とを示すグラフである。図１２において、横軸は、複数の基準線２６のそれぞれに対応する基準点Ｐｒを示し、縦軸は、基準点Ｐｒに対応するピン変位量を、ピン中心点と基準点の差として示している。

図１２から分かるように、チェーン９が伸びていないとき、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂの間で、ピン変位量に差がない。

図１３は、本発明の実施の形態１において、チェーン９が伸びているときに、第１カメラ２１ａの撮影画像から算出されたピン変位量と、第２カメラ２１ｂの撮影画像から算出されたピン変位量とを示すグラフである。図１３において、横軸は、複数の基準線２６のそれぞれに対応する基準点Ｐｒを示し、縦軸は、基準点Ｐｒに対応するピン変位量を、ピン中心点と基準点の差として示している。

図１３から分かるように、チェーン９が伸びているとき、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂの間で、ピン変位量に差がある。チェーンが伸びていると、ピン１２が従動スプロケット８の歯内を従動スプロケット８の回転に伴い移動するので、このようにピン変位量に差が生じる。

そこで、処理部２３は、第１カメラ２１ａの撮影画像から算出されるピン変位量と、第２カメラ２１ｂの撮影画像から算出されるピン変位量との差であるピン変位量差が、設定閾値を超えた場合に、チェーン９の伸びが許容範囲を超えていると判定する。

ここで、ピン変位量差は、チェーン９の伸び量に応じて変化する。したがって、チェーン９を交換する必要となる伸び量に対応するピン変位量差が設定閾値となるように、あらかじめ設定しておけばよい。また、チェーン９の伸び量に応じてピン変位量差がどのように変化するかは実験によりあらかじめ確認すればよい。

次に、本実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置２０の一連の動作について、図１４のフローチャートを参照しながら説明する。図１４は、本発明の実施の形態１におけるチェーン伸び検出装置２０の一連の動作を示すフローチャートである。このフローチャートでは、ステップＳ１０１からＳ１０３までの測定診断ステップと、ステップＳ１０４およびＳ１０５の判別診断ステップとに大別される。

まず、図１４のフローチャートが実行される前段階として、基準線２６が設けられた基準板２５が従動スプロケット８に取り付けられた後、図１０に示すように、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂが設置される。続いて、チェーン伝動装置４の低速運転が開始されることで、駆動スプロケット７および従動スプロケット８が回転する。

ステップＳ１０１において、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂは、チェーン伝動装置４の低速運転を開始した時点からチェーン９が一周する映像を撮影する。

ステップＳ１０１の処理後、ステップＳ１０２において、画像解析部２２は、ステップＳ１０１で第１カメラ２１ａによって撮影された画像から、基準線２６に存在する基準点Ｐｒごとに、基準点座標とピン１２の中心点座標とを算出する。同様に、画像解析部２２は、ステップＳ１０１で第２カメラ２１ｂによって撮影された画像から、基準線２６に存在する基準点Ｐｒごとに、基準点座標とピン１２の中心点座標とを算出する。

ステップＳ１０２の処理後、ステップＳ１０３において、処理部２３は、ステップＳ１０２での画像解析部２２の算出結果から、基準点Ｐｒごとに、ピン変位量を算出する。また、基準線２６には各々識別可能な番号がマーキングされているので、処理部２３は、基準線２６に存在する基準点Ｐｒにも同様に各々識別可能な番号を付与し、基準点Ｐｒの番号と、その番号の基準点Ｐｒに対応するピン変位量とを関連付ける。このように、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂのそれぞれについて、基準点Ｐｒの番号と、その番号の基準点Ｐｒに対応するピン変位量とが関連付けられることとなる。

ステップＳ１０３の処理後、ステップＳ１０４において、処理部２３は、第１カメラ２１ａの撮影画像によって算出されたピン変位量と、第２カメラ２１ｂの撮影画像によって算出されたピン変位量とを、基準点Ｐｒの番号ごとに比較する。

ステップＳ１０４において、処理部２３は、基準点Ｐｒの番号ごとに比較した結果、ピン変位量差が設定閾値を超えている基準点Ｐｒの番号が存在する場合、ステップＳ１０５へと進む。

ステップＳ１０５において、処理部２３は、チェーン９の伸びが許容範囲を超えていると判断し、作業員に対して異常を報知する。この場合、作業員は、異常の報知によって、チェーン９の伸びが許容範囲を超えていると確認することができる。したがって、作業員は、チェーン伝動装置４から伸びているチェーン９をはずし、伸びていないチェーン９と交換する。

一方、ステップＳ１０４において、ピン変位量差が設定閾値を超えている基準点Ｐｒの番号が存在しない場合、処理を終了する。この場合、チェーン９の伸びが許容範囲内であるので、チェーン９の交換が行われない。

なお、本実施の形態１では、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂは、チェーン９と、チェーン９が巻き付けられている従動スプロケット８との噛み合い状態を撮影するように設置する場合を例示した。しかしながら、これに限定されず、第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂは、チェーン９と、チェーン９が巻き付けられている駆動スプロケット７との噛み合い状態を撮影するように設置するようにしてもよい。

以上、本実施の形態１によれば、内リンクと外リンクとがピンによって交互に繋がって構成されたチェーンと、チェーンが巻き付けられているスプロケットとの噛み合い状態を、スプロケットの側面方向から撮影する２台のカメラであって、互いに異なる位置に設けられる第１カメラおよび第２カメラと、第１カメラおよび第２カメラのそれぞれの撮影画像を画像解析することで、スプロケットでの基準点の座標である基準点座標と、ピンの中心点の座標であるピン中心点座標とを算出する画像解析部と、画像解析部によって算出された基準点座標およびピン中心点座標から、基準点に対するピンの中心点のピン変位量を算出し、算出したピン変位量に基づいてチェーンの伸びを検出する処理部を備えた構成を有する。

また、第１カメラの撮影画像から算出されるピン変位量と、第２カメラの撮影画像から算出されるピン変位量との差であるピン変位量差が、設定閾値を超えた場合に、チェーンの伸びが許容範囲を超えていると判定する構成を有する。

これにより、チェーン伝動装置のチェーンを１周駆動することでチェーンの伸びが許容範囲を超えているか否かを、チェーン全リンクの伸び測定をスケールで行うことなく判別することができ、その結果、チェーンの伸び検査の作業時間の短縮を実現することができる。

また、チェーン伝動装置の初期情報が必要なく、チェーン張力により姿勢が安定保持されたチェーンとスプロケットとの噛み合い状態を撮影し、その映像を画像解析することでチェーンの伸び検査を簡単に行うことができる。

以上のように、カメラでの画像の取得からチェーンの伸びが許容範囲を超えているか否かの判別まで、人が介在することがないので、作業時間の短縮が実現できる。また、安定した姿勢保持状態である、チェーンとスプロケットとの噛み合い状態での画像を用いてチェーンの伸び検査を行うので、チェーンの伸び検査の再現性および精度を確保することができる。

なお、ピン変位量差は、チェーン９の伸び量に応じて変化するので、基準点Ｐｒの番号ごとに算出されるピン変位量差から、チェーン９の伸び量を測定するように構成してもよい。この場合、処理部２３は、第１カメラ２１ａの撮影画像から算出されるピン変位量と、第２カメラ２１ｂの撮影画像から算出されるピン変位量との差であるピン変位量差から、チェーン９の伸び量を算出する。

このように構成することで、保守員は、処理部２３によって算出されたチェーン９の伸び量から、チェーン９の交換の要否および交換適正時期を予測することができる。

また、基準点Ｐｒの番号ごとにピン変位量差が算出されるので、ピン変位量差が設定閾値を超える基準点Ｐｒの番号を特定し、特定した基準点Ｐｒの番号から、チェーン９が局所的に伸びているか、均一に伸びているかを判別するように構成してもよい。この場合、処理部２３は、第１カメラ２１ａの撮影画像から算出されるピン変位量と、第２カメラ２１ｂの撮影画像から算出されるピン変位量との差であるピン変位量差から、チェーン９が局所的に伸びているか均一に伸びているかを判別する。

このように構成することで、保守員は、チェーン９が局所的に伸びているか均一に伸びているかを判別することができ、チェーン９を部分的に交換するか、全てを交換するかを判別することができる。

実施の形態２．
先の実施の形態１では、２箇所に設置した第１カメラ２１ａおよび第２カメラ２１ｂの２台のカメラによって撮影されたそれぞれの映像から算出されるピン変位量差に基づいてチェーン９の伸びを検出するチェーン伸び検出装置２０について説明した。これに対して、本発明の実施の形態２では、１箇所に設置した第３カメラ２１ｃを用いてチェーン９の伸びを検出するチェーン伸び検出装置２０について説明する。なお、本実施の形態２では、先の実施の形態１と同様の点の説明を省略し、先の実施の形態１と異なる点を中心に説明する。

図１５は、本発明の実施の形態２におけるチェーン伸び検出装置２０を示す構成図である。図１５において、チェーン伸び検出装置２０は、第３カメラ２１ｃ、画像解析部２２、処理部２３および筐体２４を備える。

第３カメラ２１ｃは、チェーン伝動装置４の側面方向から、従動スプロケット８および従動スプロケット８に巻き付いているチェーン９の全体を撮影する。すなわち、第３カメラ２１ｃは、従動スプロケット８の中心軸の延長線上で、従動スプロケット８および従動スプロケット８に巻き付いているチェーン９の全体が画角内に入るように設置される。

画像解析部２２は、第３カメラ２１ｃが撮影した映像を画像解析することで、チェーン９の各ピンの中心点Ｐｃの位置と、従動スプロケット８の中心軸上の点である中心点Ｐｃ’の位置とを特定する。処理部２３は、画像解析部２２による画像解析の結果を処理することで、各ピン１２の中心点Ｐｃと、従動スプロケット８の中心点Ｐｃ’との間の距離ｄを算出する。筐体２４は、画像解析部２２および処理部２３を収納する。

図１６は、図１５の第３カメラ２１ｃによって撮影された画像の概略図である。本実施の形態２では、画像解析部２２は、図１６に示すような映像を画像解析することで、チェーン９の各ピン１２の中心点Ｐｃと、従動スプロケット８の中心点Ｐｃ’との間の距離ｄを算出する。

また、先の実施の形態１で説明したとおり、伸びているチェーン９が従動スプロケット８に巻き付く場合、ピン１２が従動スプロケット８の回転に伴い移動する。そこで、処理部２３は、各ピン１２について算出された各距離ｄの変化に応じてチェーン９の伸びを検出する。具体的には、処理部２３は、各ピン１２について算出された各距離ｄのうちの少なくとも１つが設定閾値を超えた場合に、チェーン９の伸びが許容範囲を超えていると判定する。

ここで、距離ｄは、チェーン９の伸び量に応じて変化する。したがって、チェーン９を交換する必要となる伸び量に対応する距離ｄが設定閾値となるように、あらかじめ設定しておけばよい。また、チェーン９の伸び量に応じて距離ｄがどのように変化するかは実験によりあらかじめ確認すればよい。

次に、本実施の形態２におけるチェーン伸び検出装置２０の一例の動作について、図１７のフローチャートを参照しながら説明する。図１７は、本発明の実施の形態２におけるチェーン伸び検出装置２０の一連の動作を示すフローチャートである。このフローチャートでは、ステップＳ２０１からＳ２０３までの測定診断ステップと、ステップＳ２０４およびＳ２０５の判別診断ステップとに大別される。

まず、図１７のフローチャートが実行される前段階として、第３カメラ２１ｃが設置される。続いて、チェーン伝動装置４の低速運転が開始されることで、駆動スプロケット７および従動スプロケット８が回転する。

ステップＳ２０１において、第３カメラ２１ｃは、チェーン伝動装置４の低速運転を開始した時点からチェーン９が一周する映像を撮影する。

ステップＳ２０１の処理後、ステップＳ２０２において、画像解析部２２は、ステップＳ２０１で第３カメラ２１ｃによって撮影された画像から、各ピン１２の中心点Ｐｃの鉛直方向座標および水平方向座標を、ピン中心点座標として算出し、従動スプロケット８の中心点Ｐｃ’の鉛直方向座標および水平方向座標を、スプロケット中心点座標として算出する。

ステップＳ２０２の処理後、ステップＳ２０３において、処理部２３は、ピン１２の中心点Ｐｃと、従動スプロケット８の中心点Ｐｃ’との間の距離ｄを、各ピン１２について算出する。また、処理部２３は、各ピン１２に各々識別可能な番号を付与し、ピン１２の番号と、その番号のピン１２に対応する距離ｄとを関連付ける。

ステップＳ２０３の処理後、ステップＳ２０４において、処理部２３は、算出した距離ｄと、設定閾値とを、ピン１２の番号ごとに比較する。

ステップＳ２０４において、処理部２３は、ピン１２の番号ごとに比較した結果、距離ｄが設定閾値を超えているピン１２が存在する場合、ステップＳ２０５へと進む。

ステップＳ２０５において、処理部２３は、チェーン９の伸びが許容範囲を超えていると判断し、作業員に対して異常を報知する。この場合、作業員は、異常の報知によって、チェーン９の伸びが許容範囲を超えていると確認することができる。したがって、作業員は、チェーン伝動装置４から伸びているチェーン９をはずし、伸びていないチェーン９と交換する。

一方、ステップＳ２０４において、処理部２３は、距離ｄが設定閾値を超えていない場合、処理を終了する。この場合、チェーン９の伸びが許容範囲内であるので、チェーン９の交換が行われない。

なお、本実施の形態２では、第３カメラ２１ｃは、チェーン９と、チェーン９が巻き付けられている従動スプロケット８との噛み合い状態を撮影するように設置する場合を例示した。しかしながら、これに限定されず、第３カメラ２１ｃは、チェーン９と、チェーン９が巻き付けられている駆動スプロケット７との噛み合い状態を撮影するように設置するようにしてもよい。

以上、本実施の形態２によれば、スプロケットの側面方向から、スプロケットおよびスプロケットに巻き付いているチェーンの全体が画角内に入るように撮影する第３カメラと、第３カメラによって撮影された撮影画像を画像解析することで、スプロケットの中心点の座標であるスプロケット中心点座標と、ピンの中心点の座標であるピン中心点座標とを算出する画像解析部と、画像解析部によって算出されたスプロケット中心点座標およびピン中心点座標から、スプロケットの中心点と、ピンの中心点との間の距離を、各ピンについて算出し、各ピンについて算出した距離に基づいてチェーンの伸びを検出する処理部と、を備えた構成を有する。

また、処理部は、各ピンについて算出した距離が、設定閾値を超えた場合に、チェーンの伸びが許容範囲を超えていると判定する構成を有する。これにより、カメラ１台を用いるだけで、先の実施の形態１と同様の効果が得られる。

なお、距離ｄは、チェーン９の伸び量に応じて変化するので、算出される距離ｄから、チェーン９の伸び量を測定するように構成してもよい。この場合、処理部２３は、距離ｄから、チェーンの伸び量を算出する。このように構成することで、カメラ１台を用いるだけで、保守員は、処理部２３によって算出されたチェーン９の伸び量から、チェーン９の交換の要否および交換適正時期を予測することができる。

また、ピン１２の番号ごとに距離ｄが算出されるので、距離ｄが設定閾値を超えるピン１２の番号を特定し、特定したピン１２の番号から、チェーン９が局所的に伸びているか、均一に伸びているかを判別するように構成してもよい。この場合、処理部２３は、距離ｄから、チェーン９が局所的に伸びているか均一に伸びているかを判別する。このように構成することで、カメラ１台を用いるだけで、保守員は、チェーン９が局所的に伸びているか均一に伸びているかを判別することができ、チェーン９を部分的に交換するか、全てを交換するかを判別することができる。

１ 乗客コンベア、２ トラス、３ 機械室、４ チェーン伝動装置、５ 踏段、６ 手摺、７ 駆動スプロケット、８ 従動スプロケット、９、９Ａ、９Ｂ チェーン、１０ 外リンクプレート、１１ 内リンクプレート、１２ ピン、１３ ブッシュ、１４ ローラ、１５ 実験用カメラ、２０ チェーン伸び検出装置、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ カメラ、２２ 画像解析部、２３ 処理部、２４ 筐体、２５ 基準板、２６ 基準線。

Claims (9)

1. 内リンクと外リンクとがピンによって交互に繋がって構成されたチェーンと、前記チェーンが巻き付けられているスプロケットとの噛み合い状態を、前記スプロケットの側面方向から撮影する２台のカメラであって、互いに異なる位置に設けられる第１カメラおよび第２カメラと、
   前記第１カメラおよび前記第２カメラのそれぞれの撮影画像を画像解析することで、前記スプロケットでの基準点の座標である基準点座標と、前記ピンの中心点の座標であるピン中心点座標とを算出する画像解析部と、
   前記画像解析部によって算出された前記基準点座標および前記ピン中心点座標から、前記基準点に対する前記ピンの中心点のピン変位量を算出し、算出した前記ピン変位量に基づいて前記チェーンの伸びを検出する処理部と、
   を備え、
   前記第１カメラおよび前記第２カメラのそれぞれは、異なる位置を撮影する
   チェーン伸び検出装置。
2. 前記処理部は、
   前記第１カメラの撮影画像から算出される前記ピン変位量と、前記第２カメラの撮影画像から算出される前記ピン変位量との差であるピン変位量差が、設定閾値を超えた場合に、前記チェーンの伸びが許容範囲を超えていると判定する
   請求項１に記載のチェーン伸び検出装置。
3. 前記処理部は、
   前記第１カメラの撮影画像から算出される前記ピン変位量と、前記第２カメラの撮影画像から算出される前記ピン変位量との差であるピン変位量差から、前記チェーンの伸び量を算出する
   請求項１に記載のチェーン伸び検出装置。
4. 前記処理部は、
   前記第１カメラの撮影画像から算出される前記ピン変位量と、前記第２カメラの撮影画像から算出される前記ピン変位量との差であるピン変位量差から、前記チェーンが局所的に伸びているか均一に伸びているかを判別する
   請求項１に記載のチェーン伸び検出装置。
5. 内リンクと外リンクとがピンによって交互に繋がって構成されたチェーンと、前記チェーンが巻き付けられているスプロケットとの噛み合い状態を、前記スプロケットの側面方向から、前記スプロケットおよび前記スプロケットに巻き付いている前記チェーンの全体が画角内に入るように撮影する第３カメラと、
   前記第３カメラによって撮影された撮影画像を画像解析することで、前記スプロケットの中心点の座標であるスプロケット中心点座標と、前記ピンの中心点の座標であるピン中心点座標とを算出する画像解析部と、
   前記画像解析部によって算出された前記スプロケット中心点座標および前記ピン中心点座標から、前記スプロケットの中心点と前記ピンの中心点との間の距離を、各ピンについて算出し、各ピンについて算出した前記距離に基づいて前記チェーンの伸びを検出する処理部と、
   を備えたチェーン伸び検出装置。
6. 前記処理部は、
   各ピンについて算出した前記距離が、設定閾値を超えた場合に、前記チェーンの伸びが許容範囲を超えていると判定する
   請求項５に記載のチェーン伸び検出装置。
7. 前記処理部は、
   各ピンについて算出した前記距離から、前記チェーンの伸び量を算出する
   請求項５に記載のチェーン伸び検出装置。
8. 前記処理部は、
   各ピンについて算出した前記距離から、前記チェーンが局所的に伸びているか均一に伸びているかを判別する
   請求項５に記載のチェーン伸び検出装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のチェーン伸び検出装置を備えた
   乗客コンベア。

Images