(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外コンベヤを駆動するモータの異常検出装置であって、
前記モータの温度を反映した画像を取得する熱画像カメラと、
前記モータの駆動電流を検出する電流検出部と、
前記熱画像カメラで取得された画像から前記モータの温度変化量を算出する温度変化量算出部と、
前記電流検出部で検出された前記モータの駆動電流から前記モータの起動時温度変化量設定値を設定する起動時温度変化量設定値設定部と、
前記温度変化量算出部で算出された前記モータの温度変化量から前記起動時温度変化量設定値設定部で設定された起動時温度変化量設定値を減じて補正モータ温度変化量を算出する補正モータ温度変化量算出部と、
前記補正モータ温度変化量算出部で算出された補正モータ温度変化量が閾値以上である場合に前記モータの温度が異常であると判定するモータ温度異常判定部と
を備えたことを特徴とする屋外コンベヤ用モータ異常検出装置。
【請求項２】
屋外コンベヤを駆動するモータの異常検出方法であって、
前記モータの温度を反映した画像を取得し、取得された画像から前記モータの温度変化量を算出し、
前記モータの駆動電流を検出し、検出された前記モータの駆動電流から前記モータの起動時温度変化量設定値を設定し、
前記モータの温度変化量から前記起動時温度変化量設定値を減じて補正モータ温度変化量を算出し、
前記補正モータ温度変化量が閾値以上である場合に前記モータの温度が異常であると判定する
ことを特徴とする屋外コンベヤ用モータ異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外コンベヤ用モータ異常検出装置及びその方法に関し、例えば原料ヤードなどに配置され、外気温の影響を受ける屋外コンベヤの駆動用モータの異常を検出するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
原料ヤードなどの屋外に配置される屋外コンベヤでは、例えばコンベヤが高所にあることなどから、駆動用モータの異常を検出するための人員を配置することが困難である。そして、このような屋外コンベヤにおいて、例えば同一のコンベヤを駆動する複数の駆動用モータのうちの１つのモータの駆動軸が折損するなどすると他のモータの負荷が増大して温度が上昇し、災害に繋がる虞がある。一般的なプラントの異常監視方法として、例えば下記特許文献１に記載されるように、サーモカメラ、即ち温度を反映するカメラを用いて温度を検出し、検出された温度が上限設定値を超えた場合に異常と判断する方法が広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９１７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、屋外に配置される屋外コンベヤの駆動用モータは、やはり屋外に配置されるので、単に駆動用モータの温度をサーモカメラで検出し、検出されたモータの温度が設定を超えた場合に異常と判断するだけでは、夏場のようにモータが外気の高温や日照に晒されて温度が上昇しただけでも異常と誤判断してしまう可能性がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、屋外コンベヤの駆動用モータの温度をサーモカメラで取得する場合であってもモータの異常を適正に検出することが可能な屋外コンベヤ用モータ異常検出装置及びその方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る屋外コンベヤ用モータ異常検出装置は、屋外コンベヤを駆動するモータの異常検出装置であって、前記モータの温度を反映した画像を取得する熱画像カメラと、前記モータの駆動電流を検出する電流検出部と、前記熱画像カメラで取得された画像から前記モータの温度変化量を算出する温度変化量算出部と、前記電流検出部で検出された前記モータの駆動電流から前記モータの起動時温度変化量設定値を設定する起動時温度変化量設定値設定部と、前記温度変化量算出部で算出された前記モータの温度変化量から前記起動時温度変化量設定値設定部で設定された起動時温度変化量設定値を減じて補正モータ温度変化量を算出する補正モータ温度変化量算出部と、前記補正モータ温度変化量算出部で算出された補正モータ温度変化量が閾値以上である場合に前記モータの温度が異常であると判定するモータ温度異常判定部とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の別の態様に係る屋外コンベヤ用モータ異常検出方法は、屋外コンベヤを駆動するモータの異常検出方法であって、前記モータの温度を反映した画像を取得し、取得された画像から前記モータの温度変化量を算出し、前記モータの駆動電流を検出し、検出された前記モータの駆動電流から前記モータの起動時温度変化量設定値を設定し、前記モータの温度変化量から前記起動時温度変化量設定値を減じて補正モータ温度変化量を算出し、前記補正モータ温度変化量が閾値以上である場合に前記モータの温度が異常であると判定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
而して、本発明の屋外コンベヤ用モータ異常検出装置及び方法によれば、モータの温度を反映した画像を取得し、取得された画像からモータの温度変化量を算出する。また、モータの駆動電流を検出し、検出されたモータの駆動電流からモータの起動時温度変化量設定値を設定する。そして、モータの温度変化量から起動時温度変化量設定値を減じて補正モータ温度変化量を算出し、補正モータ温度変化量が閾値以上である場合にモータの温度が異常であると判定する。そのため、外気温や日照などによるモータの温度変化への影響を低減することができ、且つモータ起動時の温度変化量の影響も低減することができ、これらによりモータの異常を適正に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の屋外コンベヤ用モータ異常検出装置及びその方法の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のコンピュータで行われる屋外コンベヤ用モータ異常検出のための演算処理を示すフローチャートである。
【図３】日中のモータ温度変化の説明図である。
【図４】モータ温度変化量の説明図である。
【図５】モータ起動時のモータ電流と起動時温度変化量設定値の説明図である。
【図６】補正モータ温度変化量の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の屋外コンベヤ用モータ異常検出装置及びその方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の屋外コンベヤ用モータ異常検出装置の概略構成図である。この屋外コンベヤ１は、例えば原料ヤードなどの屋外に配置され、外気温や日照に晒される。この屋外コンベヤ１は、ローラ２にベルト７を巻回したベルトコンベヤであり、原料などをベルト７の上に搭載して搬送する。本実施形態では、駆動用のモータ３でローラ２を回転してベルト７を移動し、これにより屋外コンベヤ１を駆動する。
【００１０】
本実施形態では、図示されるモータ３の異常を検出するために、前述したサーモカメラのように、モータ３の温度を反映した画像を取得できる熱画像カメラ４を配置している。この種の熱画像カメラ４は、周知のように、温度毎に輝度や色合いの異なる画像を取得することができるが、同時に、それらの輝度や色合いがどんな温度であるかを検出することもできる。また、モータ３の駆動電流は、電流検出部としての電流センサ６によって検出される。そして、熱画像カメラ４で取得されたモータ３の熱画像や、電流センサ６で検出されたモータ３の駆動電流値は、演算処理機能を有するコンピュータ５に向けて出力される。なお、モータ３がコンピュータ５によって駆動制御されている場合には、コンピュータ５がモータ３の駆動電流を検出することも可能であるから、そのような場合にはコンピュータ５の内部にモータ３の電流検出部を構築することも可能である。
【００１１】
コンピュータ５では、例えば図２に示す演算処理を行うことで、モータ３の異常検出を行う。この演算処理は、例えば１０分毎にタイマ割込処理によって行われる。この演算処理では、まずステップＳ１で、熱画像カメラ（図ではサーモカメラ）４によるモータ温度Ｔ及び電流センサ６によるモータ電流ＩMを読込む。
次にステップＳ２に移行して、今回のモータ温度Ｔから前回演算処理時のモータ温度の前回値Ｔ0を減じてモータ温度変化量ΔＴを算出する。なお、モータ温度変化量ΔＴは、過去に読込まれたモータ温度Ｔの移動平均値などを用いることもできる。
【００１２】
次にステップＳ３に移行して、モータ電流ＩMから起動時温度変化量設定値ΔＴ1を算出する。この起動時温度変化量設定値ΔＴ1は、例えばステップＳ１で読込まれた今回のモータ電流ＩMがモータ３の起動時のものであるか否かを判定し、今回のモータ電流ＩMがモータ３の起動時のものである場合には、モータ３の起動開始からのモータ電流ＩMの経時変化（プロファイル）からモータ３の温度上昇を予測し、その予測される温度上昇の変化量を起動時温度変化量設定値ΔＴ1として算出設定する。
次にステップＳ４に移行して、前記ステップＳ２で算出されたモータ温度変化量ΔＴから前記ステップＳ３で算出設定された起動時温度変化量設定値ΔＴ1を減じて補正モータ温度変化量ΔＴ2を算出する。
【００１３】
次にステップＳ５に移行して、前記ステップＳ４で算出された補正モータ温度変化量ΔＴ2が予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、補正モータ温度変化量ΔＴ2が予め設定された閾値以上である場合にはステップＳ６に移行し、そうでない場合には復帰する。
前記ステップＳ６では、モータ温度に異常が発生していると判定し、警報を出力してから処理を停止する。
この演算処理では、モータ３のモータ温度Ｔ及びモータ電流ＩMを検出し、このうちモータ温度Ｔからモータ温度変化量ΔＴを算出すると共に、モータ電流ＩMから起動時温度変化量設定値ΔＴ1を算出設定する。そして、モータ温度変化量ΔＴから起動時温度変化量設定値ΔＴ1を減じて補正モータ温度変化量ΔＴ2を算出し、この補正モータ温度変化量ΔＴ2が予め設定された閾値以上である場合に、モータ３の温度異常が発生していると判定し、あわせて警報を出力する。
【００１４】
図３は、冬期と夏期における日中のモータ温度Ｔの経時変化を示すものである。図中の実線はモータ温度Ｔの経時変化、破線は外気温の経時変化を示す。モータ温度Ｔの変化は、必ずしも図に示すような時間の経緯とリニアな関係にあるわけではないが、凡そ外気温の上昇に伴ってモータ温度Ｔも上昇し、外気温の下降に伴ってモータ温度Ｔも下降する。ここで、従来のように、単にモータ温度Ｔにのみ異常判定閾値を設定し、モータ温度Ｔが閾値以上になったらモータ温度異常であると判定することとすると、例えば夏期には外気温の上昇に伴って上昇するモータ温度Ｔが閾値以上となり、モータの異常を適正に判定できない。
【００１５】
このようにモータ温度Ｔ自体の変化は大きいが、モータ温度Ｔの変化量ΔＴ、つまりモータ温度の上昇・下降時の傾きは、夏期の方が大きいものの、冬期と夏期の差は大きくない。図４は、図３の夏期のモータ温度Ｔとその傾きであるモータ温度変化量ΔＴである。前述のように、夏期のモータ温度変化量ΔＴは冬期のモータ温度変化量ΔＴよりも大きいので、この夏期のモータ温度変化量ΔＴよりも少し大きな値に閾値を設定し、モータ温度変化量ΔＴが閾値以上となったらモータの温度異常であると判定すればよい。
【００１６】
一方、モータの温度は、当該モータの起動時にも上昇する。図５は、外気温を一定としたときのモータ起動時のモータ電流ＩM及びモータ温度Ｔと、図２の演算処理で算出設定される起動時温度変化量設定値ΔＴ1を示す。モータの起動時には一時的に大きなモータ電流ＩMが流れ、その後、一定の電流値になる。この一時的に流れる大きなモータ電流ＩMによってモータ温度Ｔが上昇し、その後、一定になる。この起動時モータ温度上昇に伴うモータ温度変化量ΔＴは、前述した外気温に応じたモータ温度変化量ΔＴに上乗せされるので、モータ起動時には、モータ温度変化量ΔＴから、当該モータ起動時のモータ温度変化量上乗せ分を変算すればよい。即ち、モータ起動時のモータ温度変化量上乗せ分を起動時温度変化量設定値ΔＴ1とする。このモータ起動時のモータ温度変化量上乗せ分は、例えば起動時のモータ電流ＩMの経時変化から推定することができるので、例えば起動時のモータ電流経時変化とモータ温度変化量上乗せ分の関係を予め取得しておけば、起動時モータ電流ＩMから起動時温度変化量設定値ΔＴ1を算出設定することができる。
【００１７】
図６は、外気温一定の条件下でのモータ起動時にあって、モータ温度変化量ΔＴから起動時温度変化量設定値ΔＴ1を減じた補正モータ温度変化量ΔＴ2の説明図である。起動時温度変化量設定値ΔＴ1がモータ起動時のモータ温度変化量上乗せ分を適正に反映していれば、外気温一定の条件下で、モータ温度変化量ΔＴから起動時温度変化量設定値ΔＴ1を減じた補正モータ温度変化量ΔＴ2は一定又はほぼ一定となる。そのため、前述のように夏期のモータ温度変化量ΔＴよりも少し大きな値の閾値を設定し、補正モータ温度変化量ΔＴ2が閾値以上となったらモータの温度が異常であると判定することで、モータの異常を適正に検出することができる。
【００１８】
このように本実施形態の屋外コンベヤ用モータ異常検出装置及びその方法では、モータ３の温度を反映した画像を取得し、取得された画像からモータ３のモータ温度変化量ΔＴを算出する。また、モータ３のモータ駆動電流ＩMを検出し、検出されたモータ駆動電流ＩMからモータ３の起動時温度変化量設定値ΔＴ1を設定する。そして、モータの温度変化量ΔＴから起動時温度変化量設定値ΔＴ1を減じて補正モータ温度変化量ΔＴ2を算出し、補正モータ温度変化量ΔＴ2が閾値以上である場合にモータ３の温度が異常であると判定する。そのため、外気温や日照などによるモータ３の温度変化への影響を低減することができ、且つモータ起動時の温度変化量の影響も低減することができ、これらによりモータ３の異常を適正に検出することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１  屋外コンベヤ
２  ローラ
３  モータ
４  熱画像カメラ
５  コンピュータ
６  電流センサ（電流検出部）
７  ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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