JPS60196898A - 機械監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は種々の機械の監視装置に関するものであり、よ
り具体的には監視対象機械の正常時の動作状態を判断基
準として予め記憶しておき、これと実稼働時の動作状態
とを比較することにより監視対象機械の動作状態を監視
するようにした機械監視装置に関する。

〔従来技術〕

工場等に設備されている機械の稼働状態の監視は、異常
動作が発生した場合にはその機械の故障の拡大、周辺機
器への異常の波及、不良製品の発生、更には操業停止等
の事態を招来することとなるが、従来はたとえば機械の
消費電力、電圧等を示すメータ、機械内部等のガス圧等
を表示する圧力針、あるいは温度針等の計器によりその
稼働状態を推測する方法が一般的であり、各計器の表示
値が許容値を超えるような場合には異常を検出し得るも
のの、それ以外の異常動作を検出することは困難であり
、このため重大な故障、事故等の発生を見ることがあっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は上述の如き事情に鑑みてなされたものであり、
監視対象機械の正常時の動作状態を予め記憶しておき、
これと実稼働時の動作状態コ、を比較することにより、
異常動作を検出することとして、機械の異常状態の早期
発見、これによる故障発生の防止等を可態とした機械監
視装置の提供を目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は、監視対象機械の正常時の動作状態を予め記憶
しておき、これと実稼働時の動作状態とを比較すること
により機械の監視を行うものであり、監視対象機械の所
定部位の動作状態又は動作に関連する量を検出する検出
器と、該検出器による前記監視対象機械の正常動作時の
検出結果を記憶する記憶回路と、該記憶回路の記憶内容
と前記検出器による前記監視対象機械の実稼働時の検出
結果とを比較する演算装置とを備え、該演算装置により
前記監視対象機械の実稼働時の前記検出器により検出情
報と前記記憶回路に予め記憶された正常動作時の検出結
果とを比較することにより前記監視対象機械を監視する
ことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。

第１図は本発明装置の監視対象の一例であるコンベヤシ
ステムのりフタの略示図である。

コンベヤシステム５はモータＭ１により白抜矢符方向に
駆動される２本のチェイン５Ｌ５１を水平方向に平行に
張掛し、このチェイン５１．５１により物品（図示せず
）を載置すべきコンテナ５２．５２・・・を移動させる
構成となっている。そして要所に物品の積卸しのための
りフクロが設けられている。

リフタ６はモータＭ２により電動シリンダ６０のピスト
ン６１が上下方向に移動されるものであり、このピスト
ン６１の上方への突出によりその先端に取り付けられて
いる昇降台（図示せず）が昇降し、これによりリフタ６
の設置位置直上に位置するコンテナ５２が持ち上げられ
る。

このようにリフタ６によりコンテナ５２が持ち上げられ
ている間に、そのコンテナ５２と他のコンベヤシステム
等との間で物品の積卸、あるいは作業者による物品の加
工等が行われる。

ところで、リフタ６の設置位置周囲にはコンテナ５２及
びピストン６１の動作を検出するための５個のりミツト
スイッチしＳｌ　〜ＬＳ、が配設されている。

第１のリミットスイッチＬＳＩ　はコンテナ５２のリフ
タ６の配設位置への接近を、第２のりミントスイッチＬ
Ｓ２はコンテナ５２がリフタ６の配設位置直上に位置し
ていることを、第３のりミツトスイッチＬＳ３はコンテ
ナ５２のリフタ６の配設位置からの離隔を、第４のりミ
ントスイッチＬＳ４はリフタ６によるコンテナ５２の所
定位置までの下降を、第５のリミットスイッチＬＳ５は
りフタロによるコンテナ５２の所定位置までの上昇をそ
れぞれ検出するように、各リミットスイッチＬＳ、〜Ｌ
Ｓ５の配設位置を定めである。

またリフタ６のピストン６エには上述のリミットスイッ
チｔ、ｓ４．　ＬＳ５を作動させるためのスイッチドッ
グ６３が備えられており、リミットスイッチＬＳＩ〜Ｌ
Ｓ３の作動はコンテナ５２の縁辺部等への当接により行
われる。

第２図は本発明装置及びこれにその検出結果が入力され
るリミットスイッチＬＳ、〜ＬＳ５等の各検出器等の構
成を示すブロック図である。

前述の各リミットスイッチＬＳ、〜しＳ、の各常開接点
ａ１〜ａ５の各一端には所定電位Ｖｃｃが印加されてお
り、各リミットスイッチＬＳＩ〜ＬＳ５が作動した場合
には各常開接点ａ、〜ａ５が閉路してフォトカプラ２６
を作動させてＩ／○ボート２０を介して本発明装置の制
御中枢であるＣＰＵ　１０にノ＼イレヘルの信号を入力
すると共に、コンベヤシステム５及びリフタ６等の制御
を司るシーケンスコントローラ２にも動作確認信号とし
て入力される。

シーケンスコントローラ２は各リミノトスイ・ノチＬＳ
＋〜ＬＳ５のオン・オフ、即ち各常開接点ａ１〜ａ５か
ら与えられる信号に従って前述のコンベヤシステム５及
びリフクロの駆動モータＭ１及びＭ２の駆動制御を行う
ようにプログラムされている。このモータＭ、、Ｍ２に
は電源４からブレーカＢを介して給電されるが、その給
電線にはそれぞれ変流器ＣＴｒ　、Ｃｒ２を介装して負
荷電流を検出させており、これらの変流器ＣＴ、　、　
Ｃｒ２の出力はダイオードＤ１．Ｄ２を介して比較器Ｃ
Ｉ、Ｃ２の各十入力端子に入力されると共にＡ／Ｄ変換
器２３．２４を介してデジタル電気信号に変換された後
、Ｉ１０ポート２０を介してＣＰＵ　１０に入力される
。

ＣＰＩＩ　１０はＩ１０ポート２０を介して変流器ＣＴ
Ｉ　。

Ｃ７０がそれぞれ検出したモータＭｌ　、Ｍｚへの電流
値を読み込む。一方、ＣＰＵ１０はＩ１０ボート２０を
介してモータＭｌ　、Ｍｚの電流値読込を開始すべきタ
イミングを決定するためのデジタル信号をＤ／Ａ変換器
２１．２２に与え、これによりアナログ値に変換された
信号を比較器Ｃ１，Ｃ２の一入力端子に与えており、こ
の値はモータＭ１．Ｍｚの定常負荷電流よりやや低い値
に設定されている。

そして、両比較器ＣＩ、Ｃ２の出力はＯＲゲート２５の
再入力となっており、その出力はＣＰＵ１０に与えられ
ている。従って変流器ＣＴＩ　、　Ｃ７０のいずれか一
方の出力がＣＰＵ１０により設定されて両比較器Ｃ１Ｃ
２の一入力端子に与えられている所定値以上となった場
合、即ちモータＭ１又はＭｚの負荷電流値が所定値以上
となった場合には、ＯＲゲート２５の出力もハイレベル
となってＣＰＩＩ　１０に与えられ、これによりモータ
Ｍ１．Ｍｚの負荷電流値のＣＰＵ　１０による読込ザン
プリングを開始する構成となっている。

ＣＰ［Ｉ　ｉｏによる判断結果はＩ１０ボート１４を介
して表示器１５、リレＲ等に与えられるようになってお
り、表示器１５にてモータＭ１．Ｍ２への電流値及びリ
ミットスイッチＬＳ１〜ＬＳｓの状態が表示され、更に
モータＭ＋、Ｍｚへの過電流の供給あるいはリミットス
イッチＬＳ＋〜ＬＳ２の異常な作動等が検出された場合
にはＩ１０ボート１４を介してリレＲを作動させて、こ
れによりブレーカＢを開いてモータＭ１．Ｍｚへの給電
を遮断する。

なお、図中３２は本発明装置の電源回路であり、商用電
源３からの交流電流がノイズカットフィルタ３１を介し
て供給される。また図中１１はＲＯＭ　、同１２は監視
対象機械であるコンベヤシステム５、リフタ６等の正常
動作時のりミントスイッチＬＳ＋等の検出結果を記憶す
るための記憶回路であるＲＡＭ、同１３は本発明装置の
制御のためのプログラムが格納されているプログラムＲ
ＯＭ　（Ｐ−ＲＯＭ　）である。

以上の如く構成された本発明装置の動作について、コン
ベヤシステム５及びリフタ６の正常動作時のモータＭＩ
、Ｍ２の負荷電流値及びリミットスイッチＬＳＩ〜ＬＳ
、のオン・オフを示す電圧値の経時変化を示す第３図の
タイムチャート及びシーケンスコントローラ２の制御内
容を示す第４図のフローチャートに従って説明する。

まず、シーケンスコントローラ２による制御、即ちコン
ベヤシステム５及びリフタ６の正常の動作は以下の如（
である。

時刻ｔ。においてはコンベヤシステム５のモータＭ１が
駆動されていて、チェイン５１．５１はコンテナ５２．
５２を移動させつつ第１図白抜矢符方向に所定速度にて
移動しており、またリフタ６は下降位置となっていてそ
のモータＭ２は停止しており、リミットスイッチＬＳＩ
のみが作動している。

次に時刻ｔ１に、コンテナ５２がリフクロに接近してリ
ミットスイッチしＳ、が作動すると、モータＭ、が減速
され、時刻ｔ２にリミットスイッチＬｓ２が作動すると
モータＭ１が停止されてコンテナ５２はリフタ６の設置
位置直上に停止する。そして、リフタ６のモータＭ２が
正転されてリフクロによるコンテナ５２の上昇が行われ
るが、こ＝れによりリミットスイッチＬＳ４　は非作動
となり、リフタ６が所定位置まで上昇するとりミントス
イッチＬＳ５が作動する。このようにしてリミットスイ
ッチＩ、Ｓ５が作動すると、モータＭ２が停止してコン
テナ５２の上昇が停止される。

この後、コンテナ５２と他のコンベヤシステム等との間
で物品の積卸しを行い、あるいは作業者等によるコンテ
ナ５２上の物品の加工を行うため、所定時間に亘ってコ
ンテナ５２は上昇位置に停止され、所定時間の経過によ
り、又は作業者による手動操作により、時刻ｔ５に到る
とモータＭ２が逆転されてリフタ６が下降し、これに伴
ってコンテナ５２が下降する。

リフタ６の下降に伴ってリミットスイッチＬＳ。

が非作動となり、同ＬＳ４が作動し、これによりモータ
Ｍ２が停止されてコンテナ５２の下降が停止される。そ
して時刻ｔ７に到るとモータＭ１に給電が行われてチェ
イン５１．５１が駆動され、コンテナ５２かりフタロの
設置位置から白抜矢符方向へ所定速度で移動し、これに
伴って時刻ｔｌＩにリミットスイッチＬＳ３が作動して
コンテナ５２のリフタ６からの離隔が確認される。

以上のように、シーケンスコントローラ２はリミットス
イッチＬＳ＋〜ＬＳｓの作動状態を基にモータＭ、、Ｍ
２の駆動を制御してコンテナ５２のチェイン５１．５１
による移動及びリフクロによる昇降を行わせるが、これ
らが本発明装置の監視対象となる。

まず、シーケンスコントローラ２による正常な制御、即
ちコンベヤ５及びリフタ６の正常な動作を監視のための
判断基準として記憶させる。これは、コンベヤ５及びリ
フクロの正常な１サイクル（第２図に示した時刻１ｏか
らｔ６まで）の動作時の変流器ＣＴ＋　、　Ｃ７０の検
出電流値、及び各リミ・ノトスイッチＬＳ＋〜ｌ、５５
の作動状態、即ち各常開接点ａ１〜ａ、のオン・オフを
経時的に検出し、ＲＡＭ　１２に記憶させる。これを適
宜回数反復させることにより時間的な平均値をめ、これ
を第３図に示した判断基準とするものである。

このようにして判断基準がまった後、実際の監視が行わ
れるが、前述した如くシーケンスコントローラ２による
制御が行われる間、ＣＰＵ　１０は各リミットスイッチ
ＬＳＩ〜ＬＳ５のオン・オフのタイミングをＲＡＭ　１
２に記憶されている判断基準と比較し、またＯＲゲート
２５からのハイレヘルの信号が入力されている間はモー
タＭ＋　、Ｍ２の負荷電流値の検出を行ってＩ？ＡＭ　
１２に記憶されている判断基準と比較する。

この比較は、モータＭ＋　、Ｍ２の負荷電流値に関して
は判断基準の電流値との差が所定値以内であれば正常と
し、各リミットスイッチＬＳ、〜ＬＳｓのオン・オフに
関しては実測されたオン・オフのタイミングを判断基準
と比較して所定範囲内の時間差であれば正常動作が行わ
れていると判断するものである。

ｃｐｕ　ｉｏはこのようにしてシーケンスコントローラ
２により制御されるコンベヤシステム５及びリフタ６の
稼働状態の監視を行うが、異常動作があったと判断され
た場合には表示器１５にモータＭｒ。

Ｍ２及びリミットスイッチＬＳ、〜ＬＳ５のいずれに異
常が発生したがを表示すると夫に、リレＲを作動させて
ブレーカＢを開いてモータＭ１．Ｍ２を停止させる。

〔効果〕

以上詳述した如く、本発明に係る機械監視装置は、監視
対象機械の正常時の動作を判断基準として予め記憶して
おき、実際の監視時にはこれを基準として監視対象機械
の異常動作を検出するものであるから、単に電流値、電
圧値、等を表示する計器等から監視対象機械の状態を推
測するのではなく、異常動作の発生が具体的に検出され
るため、直ちに適切な措置を講することが可能となる。

従って機械の異常動作によるその周辺機器への波及、不
良製品の発生、あるいは操業停止等の事態は回避される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置による監視対象であるコンベヤシス
テム及びリフタ並びにこれらの動作状態を検出するため
の検出器の配置を示す模式図、第２図は本発明装置の構
成を示すブロック図、第３図は各検出器の検出状態を示
すタイムチャート、第４図はシーケンスコントローラの
制御内容を示すフローチャートである。 ＬＳＩ　〜ＬＳ５　・・・リミットスイッチＣＴ＋　、
Ｃ７０・・・変流ａ　５・・・コンベヤシステム６・・
・リフタ　１０・・・ＣＰＵ　１２・・・ＲＡＭ特　許
　出願人　株式会社　椿本ヂエイン代理人　弁理士　河
　野　登　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、監視対象機械の所定部位の動作状態又は動作に関連
   する量を検出する検出器と、 該検出器による前記監視対象機械の正常動作時の検出結
   果を記憶する記憶回路と、該記憶回路の記憶内容と前記
   検出器による前記監視対象機械の実稼働時の検出結果と
   を比較する演算装置とを備え、 該演算装置により前記監視対象機械の実稼働時の前記検
   出器による検出情報と前記記憶回路に予め記憶された正
   常動作時の検出結果とを比較することにより前記監視対
   象機械を監視すべくなしたことを特徴とする機械監視装
   置。