(57)【要約】【課題】外部から電流が供給される監視対象体のみならず、外部から電流が供給されない監視対象体についてもその稼働状況を判別するためのデータを記録し得るデータ記録装置を提供する。【解決手段】時刻データＤ２を生成するタイマ部４、記憶部５およびＣＰＵ８を備えて監視対象体に取り付け可能に構成され、ＣＰＵ８は、監視対象体に生じている振動のレベルを振動センサ２の検出信号Ｓ１に基づいて所定時間毎に検出すると共に、検出した振動のレベルと、時刻データＤ２に基づいて特定したそのレベルの検出時間とを記憶部５に記憶させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻データを生成するタイマ部、記憶部および処理部を備えて振動センサと共に監視対象体に取り付け可能に構成され、
前記処理部は、前記振動センサのセンサ信号に基づいて前記監視対象体に生じている振動のレベルを所定時間毎に検出すると共に、当該検出した振動のレベルと、前記時刻データに基づいて特定した当該レベルの検出時間とを前記記憶部に記憶させるデータ記録装置。
【請求項２】
監視対象体に取り付けられた振動センサによって検出された当該監視対象に生じている振動のレベルと予め設定された閾値とを比較して当該レベルが当該閾値以上のときに当該監視対象体が稼働していると判別する判別部とを備えている稼働監視装置。
【請求項３】
時刻データを生成するタイマ部、記憶部、処理部および判別部を備えて振動センサと共に監視対象体に取り付け可能に構成され、
前記処理部は、前記振動センサのセンサ信号に基づいて前記監視対象体に生じている振動のレベルを所定時間毎に検出すると共に、当該検出した振動のレベルと前記時刻データに基づいて特定した当該レベルの検出時間とを前記記憶部に記憶させ、
前記判別部は、前記記憶部に記憶されている前記レベルと予め設定された閾値とを比較して当該レベルが当該閾値以上のときに当該監視対象体が稼働していると判別する稼働監視装置。
【請求項４】
時刻データを生成するタイマ部、記憶部および処理部を備えて振動センサと共に監視対象体に取り付け可能に構成され、前記処理部が前記振動センサのセンサ信号に基づいて前記監視対象体に生じている振動のレベルを所定時間毎に検出すると共に当該検出した振動のレベルと前記時刻データに基づいて特定した当該レベルの検出時間とを前記記憶部に記憶させるデータ記録装置と、
前記記憶部に記憶されている前記レベルと予め設定された閾値とを比較して当該レベルが当該閾値以上のときに当該監視対象体が稼働していると判別する判別部とを備えている稼働監視装置。
【請求項５】
前記判別部は、前記レベルが前記閾値以上のときの時間を稼働時間として算出する請求項３または４記載の稼働監視装置。
【請求項６】
前記判別部は、前記稼働時間に基づいて前記監視対象体の稼働率を算出する請求項５記載の稼働監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視対象体に生じた振動のレベルとこのレベルの検出時間とを記憶するデータ記録装置、および監視対象体に生じた振動に基づいて監視対象体の稼働状況を判別する稼働監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
監視対象体の稼働状況を監視する監視装置として、特開２００３−１５０２３５号公報に開示された稼働率監視装置が知られている。この稼働率監視装置は、機械主要電動機の配線（具体的には、電動機に接続された三相のうちの任意の一相の配線）にセンサを取り付けて運転電流を検出することにより、機械の稼働状況を取得するように構成されている。
【特許文献１】特開２００３−１５０２３５号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記した従来の稼働率監視装置には、以下のような問題点がある。すなわち、この従来の稼働率監視装置では、監視対象体に接続された配線に流れる運転電流を検出して監視対象体の稼働率を取得している。このため、例えば広範囲に移動する監視対象体のように、配線を介して外部から電流の供給を受けない構成の監視対象体については、監視対象体の内部構造を改造することなく稼働状況を取得することが困難であるという問題点が存在する。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、外部から電流が供給される監視対象体のみならず、外部から電流が供給されない監視対象体についてもその稼働状況を判別するためのデータを記録し得るデータ記録装置を提供することを主目的とする。また、これらの監視対象体についての稼働状況を判別し得る稼働監視装置を提供することを他の主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく請求項１記載のデータ記録装置は、時刻データを生成するタイマ部、記憶部および処理部を備えて振動センサと共に監視対象体に取り付け可能に構成され、前記処理部は、前記振動センサのセンサ信号に基づいて前記監視対象体に生じている振動のレベルを所定時間毎に検出すると共に、当該検出した振動のレベルと、前記時刻データに基づいて特定した当該レベルの検出時間とを前記記憶部に記憶させる。なお、本明細書における「検出時間」とは、レベルを検出した時刻を特定し得る時間を意味し、例えば、何時何分何秒という現在時刻を表す絶対時刻は勿論のこと、基準時刻からの経過時間をも含む概念である。また、振動センサを備えてデータ記録装置を構成することもできる。
【０００６】
また、請求項２記載の稼働監視装置は、監視対象体に取り付けられた振動センサによって検出された当該監視対象に生じている振動のレベルと予め設定された閾値とを比較して当該レベルが当該閾値以上のときに当該監視対象体が稼働していると判別する判別部とを備えている。なお、振動センサを備えて稼働監視装置を構成することもできる。
【０００７】
また、請求項３記載の稼働監視装置は、時刻データを生成するタイマ部、記憶部、処理部および判別部を備えて振動センサと共に監視対象体に取り付け可能に構成され、前記処理部は、前記振動センサのセンサ信号に基づいて前記監視対象体に生じている振動のレベルを所定時間毎に検出すると共に、当該検出した振動のレベルと前記時刻データに基づいて特定した当該レベルの検出時間とを前記記憶部に記憶させ、前記判別部は、前記記憶部に記憶されている前記レベルと予め設定された閾値とを比較して当該レベルが当該閾値以上のときに当該監視対象体が稼働していると判別する。なお、振動センサを備えて稼働監視装置を構成することもできる。
【０００８】
また、請求項４記載の稼働監視装置は、時刻データを生成するタイマ部、記憶部および処理部を備えて振動センサと共に監視対象体に取り付け可能に構成され、前記処理部が前記振動センサのセンサ信号に基づいて前記監視対象体に生じている振動のレベルを所定時間毎に検出すると共に当該検出した振動のレベルと前記時刻データに基づいて特定した当該レベルの検出時間とを前記記憶部に記憶させるデータ記録装置と、前記記憶部に記憶されている前記レベルと予め設定された閾値とを比較して当該レベルが当該閾値以上のときに当該監視対象体が稼働していると判別する判別部とを備えている。なお、振動センサを備えて稼働監視装置を構成することもできる。
【０００９】
また、請求項５記載の稼働監視装置は、請求項３または４記載の稼働監視装置において、前記判別部は、前記レベルが前記閾値以上のときの時間を稼働時間として算出する。
【００１０】
また、請求項６記載の稼働監視装置は、請求項５記載の稼働監視装置において、前記判別部は、前記稼働時間に基づいて前記監視対象体の稼働率を算出する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載のデータ記録装置では、処理部が、監視対象体に生じている振動のレベルを振動センサのセンサ信号に基づいて所定時間毎に検出すると共に、この検出した振動のレベルと、タイマ部が生成する時刻データに基づいて特定したこのレベルの検出時間とを記憶部に記憶させる。したがって、このデータ記憶装置に記憶されている振動のレベルおよびその検出時間と、監視対象体が稼働していないときの振動のレベル（閾値）とを用いて、記憶されている振動のレベルと閾値とを比較することにより、外部から電流の供給を受ける監視対象体は勿論のこと、外部から電流の供給を受けない監視対象体についても、監視対象体の内部構造を改造することなく稼働状況を判別（監視）することができると共に、監視対象体の稼働時間や稼働率も算出することができる。
【００１２】
また、請求項２記載の稼働監視装置によれば、判別部が、監視対象体に生じている振動のレベルと予め設定された閾値とを比較してこのレベルが閾値以上のときに監視対象体が稼働していると判別することにより、外部から電流の供給を受ける監視対象体は勿論のこと、外部から電流の供給を受けない監視対象体についても、稼働時と非稼働時（停止時）の各振動のレベルに差が生じるすべての監視対象体について、監視対象体の内部構造を改造することなく、その稼働状況を判別（監視）することができる。
【００１３】
また、請求項３記載の稼働監視装置によれば、処理部が、監視対象体に生じている振動のレベルを振動センサのセンサ信号に基づいて所定時間毎に検出すると共にこの検出した振動のレベルとタイマ部が生成する時刻データに基づいて特定したこのレベルの検出時間とを記憶部に記憶させ、判別部が、記憶部に記憶されているレベルと予め設定された閾値とを比較して、そのレベルが閾値以上のときに監視対象体が稼働していると判別することにより、外部から電流の供給を受ける監視対象体は勿論のこと、外部から電流の供給を受けない監視対象体についても、稼働時と非稼働時（停止時）との各振動のレベルに差が生じるすべての監視対象体について、監視対象体の内部構造を改造することなく、その稼働状況を監視対象体に取り付けられた状態で判別（監視）することができる。
【００１４】
また、請求項４記載の稼働監視装置によれば、監視対象体に取り付けられたデータ記録装置の処理部が監視対象体に生じている振動のレベルとタイマ部が生成する時刻データに基づいて特定したこの振動のレベルの検出時間とを記憶部に記憶させ、判別部が記憶部に記憶されている振動のレベルと予め設定された閾値とを比較してそのレベルが閾値以上のときに監視対象体が稼働していると判別することにより、外部から電流の供給を受ける監視対象体は勿論のこと、外部から電流の供給を受けない監視対象体についても、稼働時と非稼働時（停止時）との各振動のレベルに差が生じるすべての監視対象体について、監視対象体の内部構造を改造することなく、その稼働状況を判別（監視）することができる。
【００１５】
また、請求項５記載の稼働監視装置によれば、判別部が、振動のレベルが閾値以上のときの時間を稼働時間として算出することにより、オペレータに対して、監視対象体についての稼働時間を直ちに認識させることができる。
【００１６】
また、請求項６記載の稼働監視装置によれば、さらに判別部が、算出した稼働時間に基づいて監視対象体の稼働率を算出することにより、オペレータに対して、監視対象体についての稼働率を直ちに認識させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る稼働監視装置について説明する。
【００１８】
最初に、稼働監視装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１９】
稼働監視装置１は、図１に示すように、振動センサ２、Ａ／Ｄ変換部３、タイマ部４、記憶部５、操作部６、表示部７、ＣＰＵ８、バッテリ９、およびこれらを収納すると共に監視対象体に取付可能に構成されたケース（図示せず）とを備えて構成されている。振動センサ２は、取り付けられた監視対象体に生じている振動の振動レベル（大きさ）をリアルタイムで検出すると共に、検出した振動レベルに応じてその振幅が変化する検出信号（センサ信号）Ｓ１を出力する。Ａ／Ｄ変換部３は、検出信号Ｓ１をディジタルデータＤ１に変換して出力する。タイマ部４は、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）を用いて構成されて、例えば、現在の時刻を示す時刻データＤ２を出力する。なお、時刻データＤ２については、現在の時刻に限らず、所定の基準時刻からの経過時間を示すデータであってもよい。記憶部５は、ＲＯＭおよびＲＡＭを用いて構成されている。ＲＯＭは、ＣＰＵ８の動作プログラムを記憶する。ＲＡＭは、振動センサ２で検出された監視対象体の振動レベルを示す振動データＤ３と、振動データＤ３の検出時刻（本発明における検出時間）Ｄ４とを記憶する。また、ＲＡＭは、振動データＤ３と比較するための閾値Ｄ５を記憶する。操作部６には、電源スイッチ、データ収集開始キー、判別処理開始キー、閾値Ｄ５を設定するための閾値設定キー、および稼働時間と稼働率とを算出する区間の期首と期末を指定するための区間設定キーなどが配設されている。また、操作部６は、上記の各キーが操作されたときには、そのキーに応じたキー信号をＣＰＵ８に出力する。表示部７は、一例としてＬＣＤを用いて構成されて、検出時刻Ｄ４毎の振動データＤ３の変化の様子をグラフ表示すると共に、算出した稼働時間や稼働率を表示する。
【００２０】
ＣＰＵ８は、ＲＯＭに記憶されている動作プログラムに基づき本発明における処理部および判別部として作動して、Ａ／Ｄ変換部３から出力されたディジタルデータＤ１に基づいて監視対象体の振動レベル（具体的には検出信号Ｓ１の実効値。以下、「振動データＤ３」ともいう）を所定時間毎に算出すると共に、タイマ部４から出力された時刻データＤ２に基づいてこの振動データＤ３を検出した時刻を示す検出時刻Ｄ４を特定して、振動データＤ３とこの検出時刻Ｄ４とを対応させて記憶部５に記憶させるデータ収集処理と、ＲＡＭに記憶されている振動データＤ３、検出時刻Ｄ４および閾値Ｄ５に基づいて監視対象体の稼働状況（稼働の有無）を判別すると共に稼働時間および稼働率を算出する稼働状況判別処理とを実行する。また、ＣＰＵ１７は、データ収集処理および稼働状況判別処理の結果を表示部７に表示させる。バッテリ９は、操作部６の電源スイッチがオンのときに稼働監視装置１内の各構成要素に対して電力を供給し、電源スイッチがオフのときに電力の供給を停止する。
【００２１】
次に、稼働監視装置１の動作について説明する。最初に、データ収集処理について説明する。なお、稼働監視装置１は、図２に示すように、監視対象体（本例では台車）２１に取り付けられているものとする。一例として、同図では、稼働監視装置１は、台車２１の荷台２２における裏面側に取り付けられるが、把手２３などの他の部位に取り付けることもできる。
【００２２】
まず、操作部６を操作して電源スイッチをオンにする。これにより、バッテリ９から稼働監視装置１内の各構成要素に電力が供給され始めて、稼働監視装置１が動作を開始する。具体的には、振動センサ２が、台車２１に生じる振動の検出を開始して、検出信号Ｓ１の出力を開始する。次いで、Ａ／Ｄ変換部３が、この検出信号Ｓ１のディジタルデータＤ１への変換を開始する。この状態において、操作部６のデータ収集開始キーが操作されたときには、このキー信号がＣＰＵ８に出力される。この際に、ＣＰＵ８は、記憶部５に記憶されている動作プログラムに基づいてデータ収集処理を開始する。具体的には、ＣＰＵ８は、入力したディジタルデータＤ１に基づいて、台車２１の振動レベル（振動データＤ３）を所定時間（一例として１秒）毎に算出する。また、ＣＰＵ８は、振動データＤ３を算出する都度、タイマ部４から出力されている時刻データＤ２を参照して振動データＤ３についての検出時刻Ｄ４を特定する。また、ＣＰＵ８は、このようにして算出した振動データＤ３を検出時刻Ｄ４と共に記憶部５に記憶させる。ＣＰＵ８は、操作部６のデータ収集開始キーが再度操作されるまでの間、このデータ収集処理を繰り返し実行する。これにより、記憶部５には、操作部６のデータ収集開始キーが操作されてから再度操作されるまでの間において、台車２１についての振動データＤ３とこの振動データＤ３の検出時刻Ｄ４とが所定時間毎に順次記憶されて蓄積（記録）される。つまり、このデータ収集処理を実行することにより、稼働監視装置１は、データ記録装置（いわゆるデータロガー）として機能する。
【００２３】
次いで、上記のデータ収集処理の後、判別処理開始キーが操作された際には、そのキー信号が操作部６からＣＰＵ８に出力される。この際に、ＣＰＵ８は、記憶部５に記憶されている動作プログラムに基づいて稼働状況判別処理を開始する。具体的には、まず、ＣＰＵ８は、閾値Ｄ５を設定（特定）する。この閾値Ｄ５については、停止状態において台車２１に生じている振動レベルを若干超える程度のレベルに設定するのが好ましい。この閾値Ｄ５の設定に際して、ＣＰＵ８は、操作部６の閾値設定キーの操作に基づいて操作部６から出力されるキー信号に応じて閾値Ｄ５を設定して、記憶部５に記憶させる。この構成によれば、稼働状況判別処理を開始する都度、閾値設定キーを操作して閾値Ｄ５の値を変更することができる。一方、記憶部５に閾値Ｄ５を予め記憶させておく構成を採用することもできる。この構成では、閾値設定キーが操作されない限り、閾値Ｄ５が固定され、閾値設定キーの操作によって閾値Ｄ５の値が変更された際には、その変更後の閾値Ｄ５に固定される。次いで、ＣＰＵ８は、記憶部５に記憶されている台車２１についての振動データＤ３および検出時刻Ｄ４を読み出して、図３に示すように、振動データＤ３についての時間的推移を符号Ａで示す折れ線で表示部７にグラフ表示させる。また、符号Ｂで示す閾値Ｄ５についても、横軸に平行な線分として振動データＤ３と共に表示部７に表示させる。
【００２４】
次いで、ＣＰＵ８は、区間設定キーの操作に基づいて操作部６から出力されるキー信号を入力し、その際に、稼働時間Ｔｏｐと稼働率Ｒｏｐとを算出すべき区間の期首と期末とを設定する。具体的には、ＣＰＵ８は、図３に示すように、区間の期首と期末とをそれぞれ示すカーソルＣ，Ｄを表示部７に例えば縦軸と平行な線分として振動データＤ３と共に表示させ、区間設定キーの操作に応じて操作部６から出力されるキー信号に従って各カーソルＣ，Ｄの表示位置を横軸方向にリアルタイムでそれぞれ変更する。ＣＰＵ８は、各カーソルＣ，Ｄの表示位置が変更される都度、各表示位置に対応する各時刻を区間の期首および期末としてそれぞれ認識すると共に、区間の期首および期末についての設定を更新する。次いで、ＣＰＵ８は、設定された区間に含まれている振動データＤ３と閾値Ｄ５とを比較して、振動データＤ３が閾値Ｄ５以上のサブ区間Ｅと、振動データＤ３が閾値Ｄ５未満のサブ区間Ｆとを特定する。図３では、一例として、ＣＰＵ８は、サブ区間Ｅとして各区間Ｅ１，Ｅ２を特定し、サブ区間Ｆとして各区間Ｆ１，Ｆ２を特定する。次いで、ＣＰＵ８は、サブ区間Ｅとして特定した各区間Ｅ１，Ｅ２の合計時間Ｔｅを算出し、この合計時間Ｔｅを各カーソルＣ，Ｄで特定された区間における稼働時間Ｔｏｐとして記憶部５に記憶させると共に表示部７に表示させる。また、ＣＰＵ８は、サブ区間Ｆとして特定した各区間Ｆ１，Ｆ２の合計時間Ｔｄを算出し、稼働時間Ｔｏｐを各合計時間Ｔｅ，Ｔｄの合計で除算することにより、各カーソルＣ，Ｄで特定された区間における稼働率Ｒｏｐを算出し、この稼働率Ｒｏｐを記憶部５に記憶させると共に表示部７に表示させる。これにより、稼働状況判別処理が完了する。
【００２５】
このように、この稼働監視装置１によれば、監視対象体としての台車２１に生じている振動の振動レベル（振動データＤ３）を振動センサ２が検出すると共に、ＣＰＵ８が振動データＤ３と予め設定された閾値Ｄ５とを比較して振動データＤ３が閾値Ｄ５以上のときに台車２１が稼働していると判別することにより、台車２１のように、稼働時と非稼働時（停止時）との各振動レベルに差が生じるすべての監視対象体について、外部から電流の供給を受けない場合であっても、その監視対象体の内部構造を改造することなく、その稼働状況を判別（監視）することができる。また、ＣＰＵ８が、振動データＤ３が閾値Ｄ５以上のときの時間（サブ区間Ｅとして特定した各区間Ｅ１，Ｅ２の合計時間Ｔｅ）を稼働時間Ｔｏｐとして算出することにより、オペレータに対して、台車２１についての稼働時間Ｔｏｐを直ちに認識させることができる。さらに、ＣＰＵ８が、稼働時間Ｔｏｐ（合計時間Ｔｅ）と、サブ区間Ｆとして特定した各区間Ｆ１，Ｆ２の合計時間Ｔｄとに基づき、稼働時間Ｔｏｐを各合計時間Ｔｅ，Ｔｄの合計で除算して稼働率Ｒｏｐを算出することにより、オペレータに対して、台車２１の稼働率Ｒｏｐを直ちに認識させることができる。
【００２６】
なお、１つのケース内に、振動センサ２、Ａ／Ｄ変換部３、タイマ部４、記憶部５、操作部６、表示部７、ＣＰＵ８およびバッテリ９がすべて収納されて構成された例について上記したが、この構成に限定されるものではない。例えば、振動センサ２を備えることなく稼働監視装置を構成することもできる。この場合、稼働監視装置は、監視対象体に取り付けられた振動センサと配線ケーブルで接続されると共に、振動センサから出力されるセンサ信号を入力し、このセンサ信号に基づいて監視対象体に生じている振動を検出する。この構成を採用することにより、小さい外形の振動センサ２をケースの設置位置から離れた位置に設置することができ、監視対象体の振動を検出するのに最適な点的位置に配置することもできる。
【００２７】
また、図１に示すように、さらにケース内に通信部１０を設けると共に、ケースの外部にパーソナルコンピュータ（パソコン）１１を配設し、両者を有線や無線で接続して稼働監視装置１を構成することもできる。この構成によれば、記憶部５に記憶されている台車２１についての振動データＤ３および検出時刻Ｄ４を、通信部１０を介してパーソナルコンピュータ１１に転送することができる。この場合、一般的に、パーソナルコンピュータ１１は、ケース内のＣＰＵ８と比較して処理能力に優れている。したがって、振動データＤ３および検出時刻Ｄ４についての一層複雑または大量の稼働状況についての解析をパーソナルコンピュータ１１に実施させることもできる。また、複数の稼働監視装置１が記録した複数の台車２１についての振動データＤ３および検出時刻Ｄ４を、パーソナルコンピュータ１１で一括して処理させることができる。このため、例えば、工場内の複数の台車２１について、各台車２１個々の個別的な稼働状況と併せて複数の台車２１についての総合的な稼働状況についても監視することができる。さらに、パーソナルコンピュータ１１が本発明における判別部として台車２１についての稼働状況を判別するときには、ＣＰＵ８が上記したデータ収集処理のみを行って稼働状況判別処理を行わない構成、すなわちＣＰＵ８が本発明における処理部としてのみ機能するように構成することにより、上記した稼働監視装置１をデータ記録装置として構成し、パーソナルコンピュータ１１とこのデータ記録装置とで本発明に係る稼働監視装置を構成することもできる。
【００２８】
また、監視対象体として台車２１を例に挙げて説明したが、本発明に係る稼働監視装置１は、台車２１以外にも、稼働時と非稼働時（停止時）の各振動レベルに差が生じるすべての監視対象体に対して適用することができる。特に、本発明に係る稼働監視装置１は、監視対象体に取り付けた状態で稼働状況を判別するための振動データＤ３を記録することができるため、台車２１、自転車および自動車など、移動範囲が広いために電源用ケーブルなどのない監視対象体に対して好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】稼働監視装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】稼働監視装置１を取り付けた台車２１の側面図である。
【図３】台車２１に生じた振動レベルの時間的推移を表示している表示部７の表示画面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  稼働監視装置
２  振動センサ
３  Ａ／Ｄ変換部
４  タイマ部
５  記憶部
８  ＣＰＵ
１１  パーソナルコンピュータ
２１  台車
Ｄ１  ディジタルデータ
Ｄ２  時刻データ
Ｄ３  振動データ
Ｄ４  検出時刻
Ｄ５  閾値
Ｓ１  検出信号
【図１】
2005309545.tif 000003
【図２】
2005309545.tif 000004
【図３】
2005309545.tif 000005