(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
電動機により減速機を介して回転駆動される駆動プーリー及び従動プーリーからなるプーリーの回転によりローラー上を走行し、被搬送物を搬送するベルトと、該ベルトで搬送された前記被搬送物が投入されるシュートとを備えたベルトコンベアの異常監視装置であって、
前記ベルトの表面を撮像する撮像装置と、
前記電動機の電流値を検出する電流センサ、前記電動機、前記減速機、前記プーリー、前記ローラー、及び前記シュートの振動、音、温度のそれぞれを検出する振動センサ、音響センサ、及び温度センサのうちの少なくとも1つのセンサと、
前記撮像装置で撮像した画像データに基づく異常スコアを算出し、前記少なくとも1つのセンサの検出信号に基づく異常スコアを算出するとともに前記少なくとも1つのセンサの検出時刻を前記撮像装置の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整するデータ演算装置と、
該データ演算装置の出力を表示するデータ表示装置と、
を備えていることを特徴とするベルトコンベアの異常監視装置。
前記データ演算装置は、算出された前記撮像装置で撮像した画像データに基づく異常スコアを前記ベルトの位置ごとに整理することを特徴とする請求項1に記載のベルトコンベアの異常監視装置。
前記データ表示装置は、前記データ演算装置で前記ベルトの位置ごとに整理された異常スコアと、前記データ演算装置で算出された前記少なくとも1つのセンサの検出信号に基づく時間軸が調整された異常スコアとを、それらの大きさに応じて色分けして一元的にカラーマップとして表示することを特徴とすることを特徴とする請求項2に記載のベルトコンベアの異常監視装置。
前記データ演算装置は、前記撮像装置の撮像位置と前記少なくとも1つのセンサの設置位置との間の距離及び前記ベルトの走行速度から、前記撮像装置が撮像した前記ベルトの部分が前記少なくとも1つのセンサの設置位置を通過する時刻を計算し、前記少なくとも1つのセンサの検出時刻を前記撮像装置の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載のベルトコンベアの異常監視装置。
電動機により減速機を介して回転駆動される駆動プーリー及び従動プーリーからなるプーリーの回転によりローラー上を走行し、被搬送物を搬送するベルトと、該ベルトで搬送された前記被搬送物が投入されるシュートとを備えたベルトコンベアの異常監視プログラムであって、
前記ベルトの表面を撮像装置によって撮像した画像データを取得し、取得した前記画像データに基づく異常スコアを算出し、前記電動機の電流値を検出する電流センサ、前記電動機、前記減速機、前記プーリー、前記ローラー、及び前記シュートの振動、音、温度のそれぞれを検出する振動センサ、音響センサ、及び温度センサのうちの少なくとも1つのセンサによって検出した少なくとも1つのセンサの検出信号を取得し、取得した前記少なくとも1つのセンサの検出信号に基づく異常スコアを算出するとともに前記少なくとも1つのセンサの検出信号の検出時刻を前記撮像装置の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整するデータ演算ステップ
をコンピュータに実行させることを特徴とするベルトコンベアの異常監視プログラム。
電動機により減速機を介して回転駆動される駆動プーリー及び従動プーリーからなるプーリーの回転によりローラー上を走行し、被搬送物を搬送するベルトと、該ベルトで搬送された前記被搬送物が投入されるシュートとを備えたベルトコンベアの異常監視方法であって、
前記ベルトの表面を撮像装置によって撮像する撮像ステップと、
前記電動機の電流値を検出する電流センサ、前記電動機、前記減速機、前記プーリー、前記ローラー、及び前記シュートの振動、音、温度のそれぞれを検出する振動センサ、音響センサ、及び温度センサのうちの少なくとも1つのセンサによって、前記電動機の電流値、前記電動機、前記減速機、前記プーリー、及び前記ローラーの振動、音、温度のうちの少なくとも1つを検出する検出ステップと、
前記撮像ステップで撮像した画像データに基づく異常スコアを算出し、前記検出ステップで検出した少なくとも1つのセンサの検出信号に基づく異常スコアを算出するとともに前記少なくとも1つのセンサの検出時刻を前記撮像装置の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整するデータ演算ステップと、
該データ演算ステップの出力をデータ表示装置に表示するデータ表示ステップと、
を含むことを特徴とするベルトコンベアの異常監視方法。
前記データ演算ステップでは、算出された前記撮像ステップで撮像した画像データに基づく異常スコアを前記ベルトの位置ごとに整理することを特徴とする請求項6に記載のベルトコンベアの異常監視方法。
前記データ表示ステップでは、前記データ演算ステップで前記ベルトの位置ごとに整理された異常スコアと、前記データ演算ステップで算出された前記少なくとも1つのセンサの検出信号に基づく時間軸が調整された異常スコアとを、それらの大きさに応じて色分けして一元的にカラーマップとして前記データ表示装置に表示することを特徴とすることを特徴とする請求項7に記載のベルトコンベアの異常監視方法。
前記データ演算ステップでは、前記撮像装置の撮像位置と前記少なくとも1つのセンサの設置位置との間の距離及び前記ベルトの走行速度から、前記撮像装置が撮像した前記ベルトの部分が前記少なくとも1つのセンサの設置位置を通過する時刻を計算し、前記少なくとも1つのセンサの検出時刻を前記撮像装置の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整することを特徴とする請求項6乃至8のうちいずれか一項に記載のベルトコンベアの異常監視方法。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。実施形態は、製鉄プロセスで必要となる鉄鉱石、石炭などの原料を搬送するベルトコンベアの異常を監視する例である。
なお、図面は模式的なものであり、各要素の寸法関係、各要素の比率等は、現実的なものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【0017】
先ず、
図1には、本発明の一実施形態に係るベルトコンベアの異常監視装置の概略構成が示されている。ベルトコンベア1は、被搬送物としての原料8を搬送する無端状のベルト2と、ベルト2で搬送された原料8が投入されるシュート3とを備えている。ベルト2は、電動機4により減速機5を介して回転駆動される駆動プーリー6a及び複数の従動プーリー6bからなるプーリー6の回転により複数のローラー7上を走行する。
そして、ベルトコンベア1には、ベルトコンベア1の異常を監視する異常監視装置10が設けられている。
【0018】
この異常監視装置10は、ベルト2の表面を撮像する撮像装置としてのカメラ11を備えている。カメラ11は、ベルト2の表面を撮像できるようにベルト2の走行経路の途中の任意の位置に設置され、走行しているベルト2の表面を常時撮像する。
また、異常監視装置10は、電動機4の電流値を検出する電流センサ12と、電動機4の振動(加速度)を検出する振動センサ13aと、電動機4の音(音圧)を検出する音響センサ14aと、電動機4の温度を検出する温度センサ15aとを備えている。振動センサ13a及び温度センサ15aは電動機4に接触するように設置され、音響センサ14aは電動機4に対して非接触状態で設置されている。
【0019】
また、異常監視装置10は、減速機5の振動(加速度)を検出する振動センサ13bと、減速機5の音(音圧)を検出する音響センサ14bと、減速機5の温度を検出する温度センサ15bとを備えている。振動センサ13b及び温度センサ15bは減速機5に接触するように設置され、音響センサ14bは減速機5に対して非接触状態で設置されている。
また、異常監視装置10は、駆動プーリー6a及び複数の従動プーリー6bの各々の振動(加速度)を検出する複数の振動センサ13cと、駆動プーリー6a及び複数の従動プーリー6bの各々の音(音圧)を検出する複数の音響センサ14cと、駆動プーリー6a及び複数の従動プーリー6bの各々の温度を検出する複数の温度センサ15cとを備えている。振動センサ13c及び温度センサ15cは駆動プーリー6a及び複数の従動プーリー6bの各々の軸受に設置され、音響センサ14aは駆動プーリー6a及び複数の従動プーリー6bの各々に対して非接触状態で設置されている。
【0020】
また、異常監視装置10は、複数のローラー7の各々の振動(加速度)を検出する複数の振動センサ13dと、複数のローラー7の各々の音(音圧)を検出する複数の音響センサ14dと、複数のローラー7の各々の温度を検出する複数の温度センサ15dとを備えている。振動センサ13d及び温度センサ15dは複数のローラー7の各々に接触するように設置され、音響センサ14dは複数のローラー7の各々に対して非接触状態で設置されている。
更に、異常監視装置10は、シュート3の振動(加速度)を検出する複数の振動センサ13eと、シュート3の音(音圧)を検出する複数の音響センサ14eと、シュート3の温度を検出する複数の温度センサ15eとを備えている。振動センサ13e及び温度センサ15eはシュート3に接触するように設置され、音響センサ14eはシュート3に対して非接触状態で設置されている。
【0021】
また、異常監視装置10は、カメラ11で撮像された画像データと、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号とを収集するデータ収集装置16を備えている。データ収集装置16は、カメラ11で撮像された画像データと、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号とをそれぞれ指定した間隔で収集する。
また、異常監視装置10は、データ収集装置16で収集された、カメラ11で撮像された画像データ、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号を蓄積するデータ蓄積装置17を備えている。データ蓄積装置17は、データベースで構成され、データ収集装置16で収集された、カメラ11で撮像された画像データ、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号を格納する。
【0022】
また、異常監視装置10は、データ演算装置18を備えている。データ演算装置18は、データ蓄積装置17で格納された、カメラ11で撮像された画像データ、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号を取得する。そして、データ演算装置18は、カメラ11で撮像した画像データに基づく異常スコアS(
図6参照)を算出する。また、データ演算装置18は、算出された異常スコアSをベルト2の位置ごとに整理する。また、データ演算装置18は、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアS(
図6参照)を算出するとともに、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出時刻をカメラ11の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整する。
【0023】
このデータ演算装置18は、前述の各機能をコンピュータソフトウェア上でプログラムによって実行するための演算処理機能を有するコンピュータシステムである。そして、このコンピュータシステムは、ROM,RAM,CPU等を備えて構成され、ROM等に予め記憶された各種専用のプログラムによって、前述した各機能をソフトウェア上で実行する。
ここで、データ演算装置18は、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出時刻の時間軸の調整に際しては、以下のようにする。即ち、カメラ11の撮像位置と電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの設置位置との間の距離及びベルト2の走行速度から、カメラ11が撮像したベルト2の部分が電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの設置位置を通過する時刻を計算して行う。
なお、データ演算装置18の実行プロセスについては、後に詳細に説明する。
【0024】
そして、異常監視装置10は、データ演算装置18の出力を表示するデータ表示装置19を備えている。データ表示装置19は、モニターで構成され、
図6に示すように、時間軸を横軸として、データ演算装置18でベルト2の位置ごとに整理された異常スコアSを縦軸に表示する。また、データ表示装置19は、データ演算装置18で算出された電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアSを縦軸に表示する。そして、異常スコアSは、各異常スコアSの大きさに応じて色分けして一元的にカラーマップ(
図6では、白から黒まで4段階の階調で示している)として表示される。例えば,異常スコアSが大きい場合(例えば、3≦S)には赤色,異常スコアSが小さい場合(例えば、S<1)には青色といったように異常スコアSの数値で段階的に色を割り当て,センサの種類や測定位置に関わらず異常スコアSを色として一つのカラーマップ上に描画する。
【0025】
次に、
図2乃至
図5を参照して、
図1に示すベルトコンベアの異常監視装置10による処理の流れを詳細に説明する。
先ず、
図2に示すように、ステップS1において、カメラ11は、ベルト2の表面を撮像する(撮像ステップ)。
次いで、ステップS2において、電流センサ12によって電動機4の電流値を検出する。また、振動センサ13a〜13eによって電動機4、減速機5、プーリー6、ローラー7、及びシュート3の振動(加速度)を検出する。また、音響センサ14a〜14eによって電動機4、減速機5、プーリー6、ローラー7、及びシュート3の音(音圧)を検出する。更に、温度センサ15a〜15eによって電動機4、減速機5、プーリー6、ローラー7、及びシュート3の温度を検出する(検出ステップ)。
【0026】
そして、ステップS3において、データ収集装置16は、カメラ11で撮像された画像データと、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号とをそれぞれ指定した間隔で収集する(データ収集ステップ)。
次いで、ステップS4において、データ蓄積装置17は、データ収集装置16で収集された、カメラ11で撮像された画像データ、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号を格納する(データ蓄積ステップ)。
【0027】
次いで、ステップS5において、データ演算装置18は、データ蓄積装置17で格納された、カメラ11で撮像された画像データ、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号を取得する。そして、データ演算装置18は、カメラ11で撮像した画像データに基づく異常スコアを算出する。また、データ演算装置18は、算出された異常スコアをベルト2の位置ごとに整理する。また、データ演算装置18は、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアを算出するとともに、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出時刻をカメラ11の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整する(データ演算ステップ)。
【0028】
つまり、ベルトコンベアの異常監視プログラムは、ベルト2の表面をカメラ11によって撮像した画像データを取得し、取得した画像データに基づく異常スコアを算出し、電動機4の電流値を検出する電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号を取得し、取得した電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアを算出するとともに電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出時刻をカメラ11の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整するデータ演算ステップをコンピュータに実行させる。
【0029】
ここで、データ演算装置18の実行プロセスであるこのステップS5の画像データを取得した際の処理の流れを
図3を参照して詳細に説明する。
先ず、ステップS51において、データ演算装置18は、データ蓄積装置17に格納された、カメラ11で撮像された画像データを取得する(画像データ取得ステップ)。
次いで、ステップS52において、データ演算装置18は、ステップS51で取得したカメラ11で撮像された画像データのベルト2における位置を算出する(画像データベルト位置算出ステップ)。
【0030】
データ演算装置18が画像データを取得している間隔は一定であるため,ベルト2の基準位置を決定すればベルト2の走行速度からカメラ11で撮像された画像データのベルト2における位置(ベルト2の基準位置からの距離)を算出することができる。あるいは、データ演算装置18は、ベルト2に目印を付けて画像処理で塔が画像データのベルト2における位置を決定しても良い。
次いで、ステップS53において、データ演算装置18は、当該画像データを画像処理することによりベルト2の形状不良を検知する(形状不良検知ステップ)。
【0031】
そして、ステップS54において、データ演算装置18は、形状不良の程度に応じてランク付けを行い、そのランクを異常スコアSとして算出する(異常スコア算出ステップ)。
例えば、ステップS53において検出した形状が正常な場合を「0」、異常がある場合にはその程度(例えば、疵の大きさ)に応じて「1」、「2」、「3」とランク付けし、そのランクを異常スコアSとして算出する。
【0032】
次いで、ステップS55において、データ演算装置18は、ベルト2の位置ごとにステップS54において算出した異常スコアSを整理する(異常スコア整理ステップ)。
そして、データ演算装置18は、画像データを取得した際の処理を終了し、後述するステップS6に移行する。
また、データ演算装置18の実行プロセスであるステップS5の電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの検出信号を取得した際の処理の流れを
図4を参照して詳細に説明する。
【0033】
先ず、ステップS61において、データ演算装置18は、データ蓄積装置17に格納された、電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの検出信号を取得する(電流及び温度検出信号取得ステップ)。
次いで、ステップS62において、データ演算装置18は、電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの検出信号のデータについて、事前に正常時の平均値と標準偏差を算出して設定した上で、所定時間、例えば2分ごとに時間データの平均値を算出する(電流及び温度平均値算出ステップ)。
【0034】
次いで、ステップS63において、データ演算装置18は、電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの検出信号のデータについて、ステップS62で算出した平均値の、正常時の平均値からの誤差を標準偏差で正規化しその値を異常スコアSとして算出する(異常スコア算出ステップ)。
つまり、電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの検出信号のデータについての異常スコアSは、正常時のデータの散らばり具合(標準偏差)に対する逸脱度合いを示し、値が小さいほど正常な状態であることを示している。
【0035】
そして、ステップS64において、データ演算装置18は、電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの検出時刻をカメラ11の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整する(時間軸調整ステップ)。
ここで、データ演算装置18は、カメラ11の撮像位置と電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの設置位置との間の距離及びベルト2の走行速度から、カメラ11が撮像したベルト2の部分が電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの設置位置を通過する時刻を計算して、時間軸を調整する。
【0036】
例えば、電動機4がカメラ11からベルト下流方向に200mの位置にある場合、ベルト2の走行速度を2m/sとすると、カメラ11で撮像したベルト2の部分が電動機4に到着するまでに100sかかることになる。つまり、電動機4の電流を検出する電流センサ12の検出信号のデータを100sずらせば、ベルト2の撮像時刻(カメラ11の撮像時刻)と電流センサ12の検出時刻とが一致することになる。
そして、このように時間軸を調整することで、後に述べるステップS6でのデータ表示において、ベルト2の撮像時刻(カメラ11の撮像時刻)と電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの検出時刻(撮像したベルト2の部分が電動機4及び温度センサ15a〜15eを通過する時刻)とが一致してカラーマップ上で縦に並ぶ。これにより、ベルト2の形状不良に起因した電動機4、減速機5、各プーリー6、各ローラー7、及びシュート3の異常を容易に確認することができることになる。
【0037】
そして、データ演算装置18は、電流センサ12及び温度センサ15a〜15eの検出信号を取得した際の処理を終了し、後述するステップS6に移行する。
また、データ演算装置18の実行プロセスであるステップS5の振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出信号を取得した際の処理の流れを
図5を参照して詳細に説明する。
先ず、ステップS71において、データ演算装置18は、データ蓄積装置17に格納された、振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出信号を取得する(振動及び音検出信号取得ステップ)。
【0038】
次いで、ステップS72において、データ演算装置18は、振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出信号のデータについて、所定時間、例えば2分ごとに時間データの周波数解析を実施する(周波数解析ステップ)。
次いで、ステップS73において、データ演算装置18は、振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出信号のデータについて、ステップS72で周波数解析を実施した結果、所定時間ごと、例えば200Hzごとのオーバーオール値を算出する(オーバーオール値算出ステップ)。
【0039】
次いで、ステップ74において、データ演算装置18は、振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出信号のデータについて、ステップS73で算出したオーバーオール値の、正常時の値からの誤差を標準偏差で正規化しその値を異常スコアSとして算出する(異常スコア算出ステップ)。
つまり、振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出信号のデータについての異常スコアSは、正常時のデータの散らばり具合(標準偏差)に対する逸脱度合いを周波数範囲ごとに示しているものであり、特定の周波数成分に現れる異常を高精度に検知することができる。
【0040】
そして、ステップS75において、データ演算装置18は、振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出時刻をカメラ11の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整する(時間軸調整ステップ)。
ここで、データ演算装置18は、カメラ11の撮像位置と振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの設置位置との間の距離及びベルト2の走行速度から、カメラ11が撮像したベルト2の部分が振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの設置位置を通過する時刻を計算して、時間軸を調整する。
【0041】
そして、このように時間軸を調整することで、後に述べるステップS6でのデータ表示において、ベルト2の撮像時刻(カメラ11の撮像時刻)と振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出時刻(撮像したベルト2の部分が振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eを通過する時刻)とが一致してカラーマップ上で縦に並ぶことになり、ベルト2の形状不良に起因した電動機4、減速機5、各プーリー6、各ローラー7、及びシュート3の異常を容易に確認することができることになる。
そして、データ演算装置18は、振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出信号を取得した際の処理を終了し、後述するステップS6に移行する。
そして、
図2に示すステップS6において、データ表示装置19は、データ演算装置18の出力を表示する(データ表示ステップ)。
【0042】
具体的には、データ表示装置19は、
図6に一例で示すように、時間軸を横軸として、データ演算装置18でベルト2の位置ごとに整理された異常スコアSと、データ演算装置18で算出された電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアSとを縦軸に並べて表示している。そして、異常スコアSは、各異常スコアSの大きさに応じて色分けして一元的にカラーマップ(
図6では、白から黒まで4段階の階調で示している)として表示される。例えば,異常スコアSが大きい場合(例えば、3≦S)には赤色,異常スコアSが小さい場合(例えば、S<1)には青色といったように異常スコアSの数値で段階的に色を割り当て,センサの種類や測定位置に関わらず異常スコアSを色として一つのカラーマップ上に描画する。
【0043】
そして、このデータ表示装置19によるデータ表示においては、ベルト2の撮像時刻(カメラ11の撮像時刻)と電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e及び温度センサ15a〜15eの検出時刻(撮像したベルト2の部分が電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eを通過する時刻)とが一致してカラーマップ上で縦に並ぶことになる。その結果、カメラ11で撮像した画像データに基づくベルト2の位置ごとに整理され得た異常スコアSと、データ演算装置18で算出された電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアSとが一致してカラーマップ上で縦に並ぶことになる。
【0044】
これにより、ベルト2の形状不良に起因した電動機4、減速機5、各プーリー6、各ローラー7、及びシュート3の異常を容易に確認することができることになる。
このため、ベルト2の形状不良と、電動機4、減速機5、プーリー6、ローラー7、及びシュート3の異常との相関を容易に把握でき、ベルトコンベア1の異常状態を誤検知なく高精度に判定することができる。その結果,ベルトコンベア1の異常部位を誤検知なく特定できるようになり,交換や修理などの保全業務を効率的に行うことができる。
【0045】
なお、
図6に示す一例では、例えば、10:00少し前のところでベルト2の画像データに基づく大きな異常スコアS(3≦S)と、電動機4(駆動部モータ)の振動センサ13aの検出信号に基づく大きな異常スコアS(200〜400Hz、600〜800Hz:3≦S)、電動機4(駆動部モータ)の音響センサ14aの検出信号に基づく大きな異常スコアS(800〜1kHz、3≦S)、及び減速機5(駆動部減速機)の振動センサ13bの検出信号に基づく大きな異常スコアS(800〜1kHz、3≦S)とが一致してカラーマップ上に並んでいる。このため、ベルト2の形状不良に起因して電動機4及び減速機5に異常が生じていることがわかる。
【0046】
一方、
図6に示す一例では、例えば、11:30少し前のところで電動機4(駆動部モータ)の振動センサ13aの検出信号に基づく大きな異常スコアS(0〜200Hz:3≦S)が存在するが、これに対応する時刻のところでベルト2の画像データに基づく大きな異常スコアS(3≦S)が存在せず、小さな異常スコアS(1≦S<2)のみが存在する。このため、電動機4の異常はベルト2の形状不良とは関係なく生じていることがわかる。
【0047】
また、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e及び温度センサ15a〜15eの検出時刻(撮像したベルト2の部分が電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eを通過する時刻)同士が一致してカラーマップ上で縦に並ぶ。その結果、データ演算装置18で算出された電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアS同士が一致してカラーマップ上で縦に並ぶので、電動機4、減速機5、各プーリー6、各ローラー7、及びシュート3の異常の相関関係を容易に確認することができる。
【0048】
このように、本実施形態に係るベルトコンベアの異常監視装置10及び異常監視方法によれば、ベルト2の表面を撮像し(撮像装置としてのカメラ11、ステップS1:撮像ステップ)、電動機4の電流値、電動機4、減速機5、プーリー6、及びローラー7の振動、音、温度を検出する(電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15e、ステップS2:検出ステップ)。また、撮像した画像データに基づく異常スコアSを算出し、検出した電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアSを算出するとともに電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出時刻をカメラ11の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整する(データ演算装置18、ステップS5:データ演算ステップ)。そして、その出力を表示する(データ表示装置19、ステップS6:データ表示ステップ)。
【0049】
また、本実施形態に係るベルトコンベアの異常監視プログラムは、ベルト2の表面をカメラ11によって撮像した画像データを取得し、取得した画像データに基づく異常スコアを算出し、電動機4の電流値を検出する電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号を取得し、取得した電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアを算出するとともに電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出時刻をカメラ11の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整するデータ演算ステップをコンピュータに実行させる。
【0050】
これにより、ベルト2の形状不良と、電動機4、減速機5、プーリー6、ローラー7、及びシュート3の異常との相関を容易に把握でき、ベルトコンベア1の異常状態を誤検知なく高精度に判定することができる。
また、データ演算装置18(ステップS5:データ演算ステップ)では、算出された、撮像した画像データに基づく異常スコアSをベルトの位置ごとに整理する。
そして、データ表示装置19(ステップS6:データ表示ステップ)では、データ演算装置18(ステップS5:データ演算ステップ)でベルト2の位置ごとに整理された異常スコアSと、データ演算装置18(ステップS5:データ演算ステップ)で算出された電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく時間軸が調整された異常スコアSとを、それらの大きさに応じて色分けして一元的にカラーマップとして表示する。
【0051】
これにより、カメラ11で撮像した画像データに基づくベルト2の位置ごとに整理され得た異常スコアSと、データ演算装置18で算出された電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出信号に基づく異常スコアSとが一致してカラーマップ上で縦に並ぶ。このため、ベルト2の形状不良と、電動機4、減速機5、プーリー6、ローラー7、及びシュート3の異常との相関をより容易に把握でき、ベルトコンベア1の異常状態を誤検知なく高精度に判定することができる。
【0052】
また、データ演算装置18(ステップS5:データ演算ステップ)では、カメラ11の撮像位置と電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの設置位置との間の距離及びベルト2の走行速度から、カメラ11が撮像したベルト2の部分が電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの設置位置を通過する時刻を計算し、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出時刻をカメラ11の撮像時刻に合わせるように時間軸を調整している。
これにより、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eの検出時刻をカメラ11の撮像時刻に合わせるように時間軸を容易に調整することができる。
【0053】
以上、本発明の実施形態に係るベルトコンベアの異常監視装置、異常監視プログラム及び異常監視方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eはすべて設置する必要はなく、少なくとも1つ設置すればよい。この場合、データ演算装置18における異常スコアSの算出は、設置された少なくとも1つのセンサの検出信号に基づく異常スコアSを算出するようにする。
【0054】
また、電流センサ12、振動センサ13a〜13e、音響センサ14a〜14e、及び温度センサ15a〜15eを本実施形態のように全て設置した場合において、データ演算装置18における異常スコアSの算出は、設置された全てのセンサの検出信号に基づく異常スコアSを算出する必要は必ずしもなく、設置された全てのセンサのうちの少なくとも1つのセンサの検出信号に基づく異常スコアSを算出するようにしてもよい。
また、データ演算装置18は、振動センサ13a〜13e及び音響センサ14a〜14eの検出信号のデータについて、周波数解析を実施し、その結果を用いて異常スコアSを算出するようにしている。しかし、温度センサ15a〜15eの検出信号のデータと同様に、所定時間ごとの平均値を算出し、その算出された平均値から異常スコアSを算出するようにしてもよい。
【0055】
また、本発明の実施形態に係る異常監視プログラムは、ベルトコンベアだけでなく同様の循環する構造物を利用した搬送設備に有効であり、例えばチェーンコンベアに適用してもよい。