(57)【要約】振動や熱エネルギーなど特定の物理的特徴を検出するように配置された、いくつかの位置に戦略的に置かれた感知装置（１１、１２、１３、１４）を含む機械（１０）を監視する機械監視システムである。感知装置からの出力信号が、プロセッサ（１５）に伝えられ、プロセッサは、その出力信号を組み合わせて、特定の１つまたは複数の機械部品の状態を示す制御信号を生成する。このようにして、機械の動作状況を絶えず監視することができる。
2004526252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動及び／又は熱など特定の１つ又は複数の物理的特徴を検出するように各々が配置された少なくとも２つの感知手段と、該感知手段からの信号を受け取り、該信号を組み合わせて処理して、特定の１つ又は複数の機械の部品の状態を示す制御信号を生成する制御手段とを備えたことを特徴とする機械監視システム。
【請求項２】
前記制御手段からの前記制御信号を受け取り、該制御信号を参照信号と比較して、命令信号を生成する分析手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の機械監視システム。
【請求項３】
前記参照信号は、前記分析手段において事前にプログラムされていることを特徴とする請求項２に記載の機械監視システム。
【請求項４】
前記参照信号は、前記機械監視システムによって予め生成された制御信号から導かれることを特徴とする請求項２又は３に記載の機械監視システム。
【請求項５】
前記制御手段及び前記分析手段は、リアルタイムで動作することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の機械監視システム。
【請求項６】
前記少なくとも２つの感知手段はそれぞれ、異なる物理的特徴を感知することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の機械監視システム。
【請求項７】
前記感知手段は、振動、熱、音、共振、テクスチャなどの物理的特徴を感知することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の機械監視システム。
【請求項８】
前記感知手段を前記機械に対して相対的に取り付ける取付手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の機械監視システム。
【請求項９】
前記取付手段は、前記機械に対する前記感知手段の位置を変えるように動作可能であることを特徴とする請求項８に記載の機械監視システム。
【請求項１０】
前記取付手段は、前記感知手段の位置を自動的に変えるように動作可能であることを特徴とする請求項９に記載の機械監視システム。
【請求項１１】
ベルトを周りに掛けた少なくとも２つの滑車の回転運動を検出する滑車運動検出手段と、前記滑車の周りの前記ベルトの運動を検出するベルト運動検出手段と、前記検出手段から信号を受け取る受信手段と、前記ベルトのすべりの程度を決定するために前記信号を組み合わせて処理する信号処理手段とを備えたことを特徴とするベルト及び滑車装置におけるベルト監視システム。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記ベルト及び滑車のそれぞれの指示手段を検出するために配置された感知手段を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のベルト監視システム。
【請求項１３】
前記指示手段は、前記ベルト及び滑車のそれぞれに配置可能なマーカを備えたことを特徴とする請求項１２に記載のベルト監視システム。
【請求項１４】
前記検出手段は、光学技術を用いることを特徴とする請求項１１，１２又は１３に記載のベルト監視システム。
【請求項１５】
前記検出手段は、磁気技術を用いることを特徴とする請求項１１，１２又は１３に記載のベルト監視システム。
【請求項１６】
前記ベルト運動検出手段は、前記ベルトが緊張して張られている径間（ｔｉｇｈｔ  ｓｐａｎ）と前記ベルトが緊張せずに張られている径間（ｓｌａｃｋ  ｓｐａｎ）の両方で前記ベルトの運動を検出するように配置されることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれかに記載のベルト監視システム。
【請求項１７】
前記ベルトの滑りの前記決定の際、前記検出手段からの前記信号と比較するために、参照信号を前記信号処理手段に導くための提供手段を備えたことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれかに記載のベルト監視システム。
【請求項１８】
前記参照信号は、前記機械監視システムの使用中に前記検出手段から受け取った信号から導かれることを特徴とする請求項１７に記載のベルト監視システム。
【請求項１９】
前記参照信号は、前記機械監視システムの動作中にリアルタイムで導かれ、かつ提供されることを特徴とする請求項１８に記載のベルト監視システム。
【請求項２０】
前記ベルト運動検出手段は、複数の目盛りの付いたマークを有するエラストマーのマーカ形態をした指示手段を備え、該マーカが、前記ベルトともに伸張又は収縮するように前記ベルトに貼付可能であることを特徴とする請求項１１乃至１９のいずれかに記載のベルト監視システム。
【請求項２１】
前記ベルト及び前記マーカの前記伸張又は収縮の検出を使用して、ベルト張力の変化を決定することを特徴とする請求項２０に記載のベルト及び滑車装置におけるベルト監視システム。
【請求項２２】
請求項１１乃至２１のいずれかに記載のベルト監視システムが組み込まれていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の機械監視システム。
【請求項２３】
振動及び／又は熱など特定の１つ又は複数の物理的特徴を検出する少なくとも２つの感知装置を使用するステップと、特定の１つ又は複数の機械の部品の状態を示す制御信号を生成するために、前記感知装置からの信号を組み合わせて処理するステップとを備えたことを特徴とする機械監視方法。
【請求項２４】
前記感知装置は、熱エネルギーを検出する熱画像形成装置を備えたことを特徴とする請求項２３に記載の機械監視方法。
【請求項２５】
命令信号を生成するために、前記制御信号を参照信号と比較するステップを備えたことを特徴とする請求項２３又は２４に記載の機械監視方法。
【請求項２６】
前記参照信号を生成及び／又は除去するために、前記感知装置からの前記信号を処理するステップを備えたことを特徴とする請求項２５に記載の機械監視方法。
【請求項２７】
音響振動のようなベルトに関連する物理的特徴を検出する第１及び第２検出手段を備え、該第１及び第２検出手段が、通常ベルト径間のどちらか一方の側に配置され、使用中に前記第１及び第２検出手段によって生成された信号が、外部バックグランド信号を相殺するために、一方から他方を差し引くことができることを特徴とするベルト及び滑車装置におけるベルト監視システム。
【請求項２８】
赤外線光のような信号を放射する信号放射手段と、該信号を検出する信号検出手段とを備え、前記信号放射手段と前記信号検出手段の一方又は両方が、ベルトに対して固定位置に取り付けられ、前記信号検出手段は、前記信号放射手段からの信号が前記ベルト表面で反射された後でその信号を検出し、前記信号放射手段からの信号が、前記ベルトに交互に当てられ又は当てられないことにより、前記信号検出手段によって交互に検出された信号が、外部バックグランド信号を相殺するために一方から他方を差し引くことができることを特徴とするベルト及び滑車装置におけるベルト監視システム。
【請求項２９】
添付図面に関して明細書中に実質的に記載された通りであることを特徴とする機械監視システム。
【請求項３０】
添付図面に関して明細書中に実質的に記載された通りであることを特徴とするベルト監視システム。
【請求項３１】
添付図面に関して明細書中に実質的に記載された通りであることを特徴とする機械監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理的特徴を検出する監視システムに関し、より詳細には、郵便仕分け機など相対可動部分を有する機械監視システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
郵便仕分け機などの機械は、比較的処理量が多く、長期間繰り返し動作することを必要とする。そのような機械の保守または修理のためのダウンタイム（ｄｏｗｎｔｉｍｅ）を適切に管理し、最小限に抑えることが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、郵便仕分け機など相対可動部分を有する機械監視システム及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、振動及び／又は熱など特定の１つ又は複数の物理的特徴を検出するように各々が配置された少なくとも２つの感知手段と、該感知手段からの信号を受け取り、該信号を組み合わせて処理して、特定の１つ又は複数の機械の部品の状態を示す制御信号を生成する制御手段とを備え、相対可動部分を有する機械監視システムが提供される。
【０００５】
また、本発明によれば、振動及び／又は熱など特定の１つ又は複数の物理的特徴を検出する少なくとも２つの感知装置を使用するステップと、特定の１つ又は複数の機械の部品の状態を示す制御信号を生成するために、前記感知装置からの信号を組み合わせて処理するステップとを備えた機械監視方法が提供される。
【０００６】
感知手段は、好ましくは２つ又はそれ以上の異なる物理的特徴を検出するように配置され、それによって、補完的感知信号データが提供され、機械の動作状況（ｈｅａｌｔｈ）のより信頼できる指標（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）が得られる。
【０００７】
また、本発明によれば、ベルトを周りに掛けた少なくとも２つの滑車の回転運動を検出する滑車運動検出手段と、前記滑車の周りの前記ベルトの運動を検出するベルト運動検出手段と、前記検出手段から信号を受け取る受信手段と、前記ベルトのすべりの程度を決定するために前記信号を組み合わせて処理する信号処理手段とを備えたことを特徴とするベルト及び滑車装置におけるベルト監視システムが提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、音響振動（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）のようなベルトに関連する物理的特徴を検出する第１及び第２検出手段を備え、該第１及び第２検出手段が、通常ベルト径間のどちらか一方の側に配置され、使用中に前記第１及び第２検出手段によって生成された信号が、外部バックグランド信号（ｅｘｔｒａｎｅｏｕｓ  ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｓｉｇｎａｌ）を相殺するために、一方から他方を差し引くことができる。
【０００９】
また、本発明によれば、赤外線光のような信号を放射する信号放射手段と、該信号を検出する信号検出手段とを備え、前記信号放射手段と前記信号検出手段の一方又は両方が、ベルトに対して固定位置に取り付けられ、前記信号検出手段は、前記信号放射手段からの信号が前記ベルト表面で反射された後でその信号を検出し、前記信号放射手段からの信号が、前記ベルトに交互に当てられ又は当てられないことにより、前記信号検出手段によって交互に検出された信号が、外部バックグランド信号を相殺するために一方から他方を差し引くことができる。
【００１０】
ここで使用するベルト及び滑車装置という用語は、ベルトが１つのシャフト（ｓｈａｆｔ）から別のシャフトに回転駆動を伝達するために使用される機構だけでなく、ベルトが多数のジャーナル式スピンドル（ｊｏｕｒｎａｌｌｅｄ  ｓｐｉｎｄｌｅｓ）に掛けられたコンベアベルトアセンブリをも含むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の態様について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の機械監視システムの一実施例を説明するための概略図で、図中符号１０は郵便仕分け機を示しており、この郵便仕分け機１０は、ベルトや滑車、シャフトやベアリングなど多数の相対可動部分を有する。また、この郵便仕分け機１０は、モータやプリント回路基板など多数の電気および電子部品ならびにそれらの間の多数の接続を有する。この郵便仕分け機１０は、一般に毎日その機械を通る何万という手紙を仕分ける必要がある。
【００１３】
機械の様々な部分および部品を監視する機械監視システムは、複数の感知装置１１、１２、１３、１４を備えている。これらは、特定の物理的特徴を検出するために、機械の中および／または周辺の戦略的な（ｓｔｒａｔｅｇｉｃ）位置に配置される。
【００１４】
感知装置１１は、振動を検出する加速度計である。例えば、その感知装置１１をベルトおよび滑車の近くに配置し、それによって滑車の位置ずれ、ベルトのゆるみ、または一般の進行した段階の磨耗によって起こる問題を示すより低い周波数信号（２５ｋＨｚ未満）を検出することができる。
【００１５】
振動監視の基礎となっている一般原理では、エネルギーが機械に供給され、そのエネルギーの一部が振動として散逸される。これらの振動のスペクトル情報（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｃｏｎｔｅｎｔ）は、入力エネルギーおよび機械の様々な部分の共振周波数に依存する。機械の状態が何らかの理由で変化した場合、機械の共振周波数が、したがって振動が変化する。しかし、振動は、入力エネルギーが変化した場合、例えば、ベルトがゆるんだ場合にも変化する。機械の異なる部分に加速度変換器を取り付けることによって、直交する（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）方向で振動を測定することができる。振動の監視からは、連続する信号がもたらされる。したがって、障害に関連する現象を検出するには、周波数領域分析が必要である。
【００１６】
振動の監視は、障害がすでに非常に大きくなっている状況では有用であるが、障害の始まりを予測するには、それほど有効でないことがわかっている。障害状況、特に障害状況の前兆は、エネルギー損失をもたらす。ベアリングやスピンドルおよび他の可動部品では、エネルギー損失は、音響的方法、例えば、音響放射および赤外線センサによってより有効に検出されることがわかっている。
【００１７】
感知装置１２は、音響放射を検出する音響プローブである。ベアリングのころがり接触の磨耗を示す、比較的高い周波数（５０ｋＨｚより大きい）の音響放射を検出するために、感知装置１２を取り付けることができる。
【００１８】
音響放射効果を監視することは、高周波数（５０ｋＨｚと１ＭＨｚの間）の構造関連の活動（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｂｏｒｎｅ  ａｃｔｉｖｉｔｙ）を検出することに等しい。この帯域幅は、一般に損傷および磨耗から起こるエネルギー損失機構によって放射される信号に対応する。理論的には、検出範囲をそのような高周波数帯域に限定することにより、外部および関連のない雑音源によって起こされる摂動が最小限に抑えられるはずである。しかし、音響放射の１つの欠点は、信号レベルが周波数の増加とともに減少することである。すなわち、変換器の感度が非常に良くなくてはならない。
【００１９】
音響放射の監視では、非定常的な信号が発生する。しかし、これらの信号は、今は時間ドメインで（好ましくは統計モーメントを用いて）処理され、多くの障害に敏感なエネルギー損失信号の和である「ディストレス」（ｄｉｓｔｒｅｓｓ）、または高周波数信号の平均レベルの測度であるｄＢなどのパラメータが得られる。障害分析の場合、これらの値は機械の速度、タイプなどに依存するので、相対的測度である。
【００２０】
検出装置１３は、赤外線光を検出する熱画像形成装置（ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｍａｇｅｒ）である。身体が放射する赤外線光量は、身体の温度の指標であり、身体の温度が上昇するにつれて、赤外線放射は増加する。したがって、熱画像形成装置を使用して熱分布図を得る。それによって、例えば、ベアリング内の進行した磨耗、あるいは回路基板または電気接続の障害によって起こるホットスポットを正確に指摘する（ｐｉｎｐｏｉｎｔ）ことができる。
【００２１】
感知装置１４は、音響共鳴を検出する音響マイクロフォン（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）である。音響共鳴は、振動の固有周波数に関連する現象である。ベルト径間の振動の固有周波数は、ベルトの張力と直接関連している。したがって、ベルトの張力を監視するために音響マイクロフォンを使用することができる。
【００２２】
ベルトの張力（Ｔ）と振動の周波数（ｆ）の関係は、ベルトの単位長さ当りの質量（ｍ）およびベルト径間（ｌ）を知ることにより以下の式を用いて計算される。
【００２３】
Ｔ＝４ｍｌ２ｆ２
【００２４】
この式で、Ｔはニュートン単位、ｆはヘルツ単位、ｌはメートル単位、ｍはＫｇ／メートル単位である。ただし、ベルトには、若干の曲げ剛性があるので、任意の周波数に対する予測張力は、実際の張力より少し大きい。このことは、ベルトの曲げ剛性が最大となるベルト径間が短い場合に、最も顕著となる。
【００２５】
この監視システムは、ベルトの両側に２つの感知装置を配置したハードウェア構成を設けることによって動作する。これらの感知装置は、通常音響マイクロフォンである。一方の信号が、他方の信号から差し引かれ、それによって重ね合わせの効果が利用される。このようにして、読み取りが、極めて確固としたものになる。しかし、過剰な周囲の騒音が潜在的に問題となると考えられる場合は、光学センサを使用する。
【００２６】
異なるベルトは、異なる材料からできており、異なる手段によって製造される。したがって、各ベルトのタイプにはそれ自体独特の１組の劣化特性がある。さらに、劣化速度および破損機構が、紫外線、オゾン、および温度、湿度などより通常の周囲環境にさらされることによって影響を受けることがある。理想的には、信頼できる予測的結果をもたらすために、搬送および駆動ベルトの破損機構の特徴付けの際に、そのような要因を考慮に入れる。
【００２７】
図４は、本発明のベルト張力監視システムの一実施例を説明するための概略図で、図５ａ及び図５ｂは、本発明のベルト張力監視システムの他の実施例の概略図である。図４は音響に基づくシステムを示す図で、これはベルトの両側にアクセスでき、（より短く、緊張して張ったベルトからの）高周波数が予測される場合に好ましい。一般的形状の音叉中のセンサヘッド４０は、ベルト４３の両側に２つのプロング（ｐｒｏｎｇ）４１、４２を備えて構成されている。高性能エレクトレットマイクロホンカプセル（ｅｌｅｃｔｒｅｔ  ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ  ｃａｐｓｕｌｅ）４４が、各プロングに取り付けられている。マイクロホンカプセル４４は、ベルト４３の振動によって生成された音響信号を検出する。ギターの弦の張力がその音の高さ（ｐｉｔｃｈ）を決めるのと同じ原理に基づき、そのような振動周波数がベルトの張力の測度になる。２つのカプセル４４からの信号が、図中の参照番号４５で組み合わされて、参照番号４６でベルトの張力の指標が生成される。
【００２８】
もちろん、カプセル４４で検出された音響信号は、バックグランド「ノイズ」ならびにベルト４３自体からの信号を含んでいる。しかし、一方の信号から他方の信号を差し引くことによって、バックグランド「ノイズ」が有効に除去され、ベルト振動、したがって張力の測度が得られる。代数的に表現すると、バックグランド「ノイズ」をｎ、ベルト振動をｐとすると、一方のカプセルからの信号を、ｎ＋ｐで表し、他方のカプセルからの信号を、ｎ−ｐで表すことができる。前者から後者を差し引くと、２ｐが得られ、すなわちｎは相殺される。
【００２９】
図５ａ及び図５ｂは、光学に基づくシステムを示す図で、これは、ベルト４３へのアクセスが制限されている場合、または低周波数（より長く、緊張していないベルトからの）が関係している場合に有利である。この装置は、収束されない赤外線ビーム４８をベルト４３の外面にあてる赤外線放射ダイオード４７を備えている。赤外線感応性のフォトダイオード４９を、ベルト表面から反射する赤外線を検出するために配置する。図５ｂに概略図として示すように、ベルト４３が振動し、その曲率が変化するとき、ベルト表面から反射する赤外線が方向を変え、それによって、フォトダイオード４９に入る光が減少するようになる。フォトダイオード４９によって受ける光の強度の変化が、ベルト４３の屈曲（ｆｌｅｘｕｒｅ）量の測度を与え、この屈曲量の測度が、張力の指標を与える。
【００３０】
図４に示した監視システムと同様、ある程度のバックグランド「ノイズ」、すなわち、フォトダイオード４９が拾う他の源からの光がある。実際には、一般に赤外スペクトルの周辺の方が可視スペクトルの周辺に比べて外部光が少ないので、そのようなバックグランド「ノイズ」の問題は、赤外線光を測定媒体として使用することによって最小限に抑えられる。普通の場合、この監視システムのバックグランド「ノイズ」の唯一の源は、雷放電によるものである可能性が高い。バックグランド「ノイズ」に対処するために、「同期復調（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）」として知られる相殺技術を使用する。この技術によると、放射源４７のスイッチを急激な速度で、一般には２０ｋＨｚの周波数で開閉する。閉期間では、光検出器４９は、バックグランド「ノイズ」だけを感知し、一方開期間では、光検出器４９は、バックグランド「ノイズ」と、ベルト４３で反射された放射源４７からの信号４８の両方を検出する。一方の信号を他方の信号から差し引くことによって、図４のシステムと同じやり方で、バックグランド「ノイズ」が有効に取り除かれて、反射されたビームからの信号だけが残る。
【００３１】
使用できる他の感知装置には、気体または流体または化学反応で発生した気体の漏れを検出するためのガス採取装置、磨耗部品からの破片（ｄｅｂｒｉｓ）を検出する粒子採取装置、目視検査をするためのカメラ、熱検出用のサーモスタットセンサ（赤外以外の）、および表面のテクスチャ（ｔｅｘｔｕｒｅ）の変化を識別するためのテクスチャセンサが含まれる。
【００３２】
機械の周辺の戦略的な位置に、様々な感知装置を配置する。これらは、機械自体に、または機械に対して固定した位置に、または両方の組合せとして取り付けることができる。その代わりに、またはそれに加えて、例えば自動的に、または命令によりロボット式に（ｒｏｂｏｔｉｃａｌｌｙ）移動可能な感知装置を使用することができる。感知装置によっては、機械自体を通過できるパッケージ中にカプセル化することさえもできる。
【００３３】
感知装置は、すべて、その出力データをプロセッサ１５に伝達するように配置される。これは、遠隔計測、ＣＡＮ  ＢＵＳへの接続、フィールドＢＵＳ、あるいはハブ接続装置（ｈｕｂ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を含むいくつかの代替手段によって実現することができる。感知装置からの出力データは、手動的介在の必要なしに、プロセッサによって自動的にかつ連続的に得られることが理想である。
【００３４】
様々な感知装置を２つ以上組み合わせて協働するように配置し、それによって、分析用に２つ以上の異なる物理的特徴に関するデータ信号を得ることが有利である。これにより、補完的データがもたらされ、それから、個別の検出器源からの情報を用いる場合よりも正確な判断を下すことが可能である。例えば、音響放射センサは、特定の滑車アセンブリ内で激しい摩擦を示し、いくつかの根本原因（ｒｏｏｔ  ｃａｕｓｅｓ）を示唆しており、アセンブリを照準させた赤外線熱画像センサは、滑車上のベルトとの接点と一致する位置で熱が発生していることを示しているが、ベルト張力を監視するために取り付けられた音響共鳴センサは、ベルトは過剰に緊張して張られてはいないことを示しているとする。３つの感知装置からのこの情報を組み合わせることによって、この特定の滑車アセンブリの問題は位置ずれに起因すると結論づけることができる。
【００３５】
プロセッサ１５からの出力は、障害診断から得られる制御信号であり、これは、一般に１つまたは複数の特定の部品の調整またはその交換が必要であると予想される時期を示す。
【００３６】
図２は、本発明のベルト監視システムの一実施例を説明するための概略図で、図３は、図２に示したベルト監視システムの種々の感知装置からの出力信号を示す図である。図２に、滑車２１および２２にベルト２０を掛けた典型的な滑車およびベルト監視装置を示す。滑車２１および２２は、一方のシャフトから他方のシャフトに従来の方法で回転駆動を伝達するためにシャフト２３および２４にキー止めされている。ベルトおよび各滑車の近傍に、それぞれ感知装置２５、２６，２７が配置される。これらは、ベルトおよび滑車の運動を監視するように設計されており、これらの構成部品上の指示器２８，２９，３０を検出することによってそれを行う。これらの指示器は、構成部品自体から目立つようないかなる適切な形状、例えば、光学または磁気マーカの形状をとってもよい。この感知装置は、それぞれの指示器が通過するときに検出を行い、その結果、信号を生成することができる。
【００３７】
図３に、図２の典型的なベルトおよび滑車装置の各感知装置２５、２６、２７から受け取ることができる信号を示し、滑車２２が駆動滑車（ｄｒｉｖｅ  ｐｕｌｌｅｙ）で、滑車２１が従動滑車（ｄｒｉｖｅｎ  ｐｕｌｌｅｙ）である。各感知装置からの出力信号中のパルスは、それぞれの指示器が通過したことを示す。したがって、ベルト感知装置２５からの各パルスは、ベルト２０の全長が、そのパスに沿って循環路を一周したときその旨を示し、一方、滑車感知装置２６、２７からの各パルスは、それぞれの滑車２１、２２が完全な回転を完了したことを示す。
【００３８】
これらの出力信号もプロセッサ１５に送られ、そこで、互いの信号に関し、また他の感知装置からの信号との関係においてその出力信号が分析され、それが処理されて、ベルトのすべりの指標を示す制御信号が生成される。一般に、様々な感知装置の出力信号間の位相の関係の分析からベルトのすべりに関する情報を引き出すことができる。
【００３９】
監視システムには、３つ以上の感知装置を組み込むことができる。例えば、ベルトを監視するために２つの感知装置を、すなわち、一方の感知装置３１をベルトが緊張している側（ｔｉｇｈｔ  ｓｉｄｅ）、すなわち滑車間で駆動する径間に、他方の感知装置をベルトが緊張していない側（ｓｌａｃｋ  ｓｉｄｅ）、すなわち「戻り」の径間に配置することが好ましいことがある。
【００４０】
もちろん、１つの構成部品に１つの指示器だけを含むより、いくつかの指示器を含む方が有利である。こうすると、ベルト監視システムの感度を上げる助けとなる。複数のマーカをベルト上で使用すると、これらのマーカを使用して、ベルトの張力および性能に関する情報を得ることができる。具体的には、ベルトが静止している（あるいは非常に低速で動く）ときのベルト上のマーカ間の距離を、動的状態のマーカの間隔と比較して、ベルトの伸びの指標を得ることができる。ベルトの伸びは、ベルトの張力に関係している。これらのデータを、ベルト径間のベルトが緊張している側と径間のベルトが緊張していない側の間で比較することができる。好ましくは、複数のマークを、例えば、接着剤でベルトに張りつけられる材料の単一のエラストマー細片（ｓｔｒｉｐ）の形で提供することができる。そのエラストマー細片には、その表面に一連の目盛り付きの表示がある。この細片は、ベルトと共に伸張（または収縮）するように設計されており、それによってベルトの長さのどのような変化（したがってその張力）も感知装置で拾うことができる。
【００４１】
プロセッサ１５の障害診断機能には、その機械の周辺の他の様々な感知装置からの、特に、評価される時間における、特定の１つまたは複数の部品の上流での感知装置からの出力データも考慮に入れるようにプログラムされている点で、より精巧な工夫（ｓｏｐｈｉｓｔｉｃａｔｉｏｎ）が組み込まれている。機械周辺全体から情報を得、その機械を全体として見ることによって、下流で検出されるものに影響する可能性のある破損などが、他の場所で、特に上流で起こる場合に備えて余裕を見ておくことが可能となる。この追加の情報を要因として考慮に入れることによって、より信頼できる予測ができ、結果として、間違った警報が少なくなる。
【００４２】
ファジーモデル、ニューラルネットワークまたはインテリジェントクラスタリングなどの人工知能ツ−ルを適用することによって、さらなるレベルの精巧さがシステムに導入される。これらは、機械が動作中に様々な感知装置から集めた情報を使用して、機械およびその部品が一般的に動作する方法のモデル１６を構築する技術である。予知アルゴリズムを使用して、モデルデータと比較し、様々な感知装置から受け取った実際のデータの分析を行う。そのような予知分析をリアルタイムで連続して行い、プロセッサ１５にデータのフィードバックを行って、モデルを連続的に更新して精巧にすることが理想的である。将来は、機械のより重要な領域、およびこの領域の様々な機械の部品のより確実な寿命についての信頼できるイメージ（ｐｉｃｔｕｒｅ）が得られるであろう。
【００４３】
好ましくは、監視システムを、定期的な手動介入だけで自動的に動作できるように取り付ける。そうすると、調整および交換が必要なときに、様々な機械の部品および自動信号１８の履歴記録１７が理想的に生成され維持されるようになる。そうすると、理想的に、調整および交換を行う最良の時期が計算され、機械用の適切な保守計画１９が作成できるようにもなる。
【００４４】
上述のような機械監視システムを動作することには、多くの実質的な利点がある。切迫した機械構成部品の破損を予測することができるので、機械の運転停止の予定を立てるときに不良品交換を予定することが容易になる。機械故障によるダウンタイムをなくすことにより、キャパシティが増大することになる。より多くの郵便を処理することができ、郵便を取り扱う回数が最小限に抑えられるので配達コストが削減される。有効な監視により、機械の計画動作寿命（ｐｌａｎｎｅｄ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｌｉｆｅ）にわたり、ピークの機械性能を維持することができる。疲労、磨耗および腐食による性能の低下をなくすことができる。
【００４５】
他の部品の不完全な性能からおこる構成部品への有害な「連鎖」（ｋｎｏｃｋ−ｏｎ）反応もなくなり、したがって、この場合もコストおよび資源の消費が最小限に抑えられることに留意すべきである。磨耗したベルトや軸受およびローラなどの部品を識別して適時に交換すると、動作中の故障（ｊａｍ）が最小限に抑えられる。したがって処理量が最大になる。さらに、適切なベルト張力を監視し保守すると、住所と４ステートバーコードの両方の読み取り速度も最大になる。
【００４６】
構成部品の故障を予測することができるので、敷地内に保持する予備部品（ｓｐａｒｅ）を容易に最小限に抑えることができる。一部の構成部品は、倉庫に保管するとき、時間と共に劣化する。周囲の湿度、酸化および紫外線が有害な影響をもつことがある。不完全な部品の使用、在庫中のこれら構成部品の交換および修理に関する無駄がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の機械監視システムの一実施例を説明するための概略図である。
【図２】本発明のベルト監視システムの一実施例を説明するための概略図である。
【図３】図２のシステムの様々な感知装置からの出力信号を示す図である。
【図４】本発明のベルト張力監視システムの一実施例を説明するための概略図である。
【図５ａ】本発明のベルト張力監視システムの他の実施例を示す概略図である。
【図５ｂ】本発明のベルト張力監視システムの他の実施例を示す概略図である。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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