辊式输送装置、控制器和机械装置的异常检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备故障诊断功能的辊式输送装置。此外，本发明还涉及输送装置等中使用的控制器。此外，本发明还涉及检测输送装置等的异常的方法。
【背景技术】
[0002]在工厂和物流仓库中，较多地设置有使用电动机内置辊的辊式输送装置。此处，电动机内置辊指的是在辊主体中内置了电动机和减速器的辊，通过驱动电动机，辊主体旋转。此外，也存在不具有减速器的电动机内置辊。
[0003]使用电动机内置辊的一般的辊式输送装置，是在具备平行配置的部件的框架上，安装空转辊和电动机内置辊，在空转辊与电动机内置辊之间悬架皮带等的装置。
[0004]上述辊式输送装置中，当对电动机内置辊中内置的电动机供电时，电动机内置辊的辊主体旋转，使该旋转通过皮带等对空转辊传动，使框架上安装的所有辊旋转而对输送物进行输送。
[0005]此外，近年来，具有将辊式输送装置的输送线划分为多个控制区域的辊式输送装置。将辊式输送装置划分为多个区域的情况下的控制方式被称为分散控制。
[0006]采用分散控制的辊式输送装置不是使辊式输送装置整体一体地动作，而是按每一个控制区域使电动机内置辊旋转而对输送物进行输送。因此，采用分散控制的辊式输送装置中，电动机内置辊的无用的旋转少，经济上是优秀的。此外，由于较小地划分控制的范围，因此不需要复杂的控制系统。
[0007]但是，另一方面，在具有多个控制区域的辊式输送装置中，使电动机内置辊起动/停止的频度较高，齿轮或皮带、将电动机内置辊固定在框架上的金属件等易于磨耗。
[0008]特别是，当将电动机内置辊固定在框架上的金属件等磨耗，而导致电动机内置辊的固定轴相对于框架旋转时，使电动机内置辊的内外连通的供电线等扭断，电动机内置辊成为不能够使用的状态。因此，电动机内置辊的固定轴相对于框架旋转时，输送装置不得不长时间停止。
[0009]因此，辊式输送装置的维护是重要的，但是对于各消耗品的磨耗程度，根据经验上的规则得出、根据采用时期推算、或者通过触摸判断、根据声音或气味判断等人为的判断之处较多，并不容易。
[0010]专利文献I中，公开了能够容易地判断电机(电动机)等的机器中的消耗部件的更换时期的设备诊断方法。专利文献I中公开的设备诊断方法中，对机器在健全状态下的无负载运转中的电动机的电流值与工作时的无负载运转中的电动机的电流值进行比较，基于两者的差，判断更换时期。
[0011]此外，专利文献2中，公开了将输送装置正常工作的情况下的电流与时间的关系的特性作为基准信息存储，与当前的特性进行比较而进行故障诊断的方法。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本特开2009-143704号公报
[0015]专利文献2:日本特开2012-71988号公报
【发明内容】
[0016]发明要解决的技术问题
[0017]然而，专利文献I中公开的设备诊断方法仅对于电动机的无负载运转中的电流值在健全的状态和工作时的状态下进行比较。因此，即使在判断是消耗品的更换时期的情况下，在机器中要更换哪一个部件也不明确。因此，需要顺次检查机器内的部件，耗费劳力。
[0018]此外，专利文献2中公开的设备诊断方法中，需要取得辊式输送装置正常工作的情况下的电流与时间的关系的特性，需要在辊式输送装置的施工现场取得基准信息。为此，需要由专业的施工人员进行作业，存在通用性低的问题。
[0019]于是，本发明着眼于现有技术的上述问题，其目的是开发一种容易确定故障部位或不良部位，并且不需要取得基准信息的作业的辊式输送装置。本发明的目的特别是开发一种能够检测电动机内置辊的安装部有无松弛或松动的辊式输送装置。
[0020]此外，本发明的目的是开发一种能够解决同样的技术问题的控制器。
[0021]此外，本发明的目的是开发一种能够解决同样的技术问题的机械装置的异常检测方法。
[0022]用于解决问题的技术手段
[0023]出于解决上述技术问题的目的，本发明人努力研究，发现电动机内置辊的安装件发生松弛的情况下，基于电动机内置辊产生的信号而生成的电动机脉冲信号出现特有的变化。
[0024]S卩，无刷电动机用霍尔元件等检测单元来检测转子的旋转位置。然后将霍尔元件等产生的信号向外部导出，基于该信号切换对内部的电动机的定子供给的电流。
[0025]本发明人根据霍尔元件等产生的信号来生成脉冲信号，对脉冲信号的间隔进行了观察。
[0026]此处，辊式输送装置停止的情况下，不生成脉冲信号。当使辊式输送装置旋转时，霍尔元件等产生信号，生成脉冲信号。随着电动机内置辊的转速增加，脉冲信号的间隔缩短，经过一定时间后，脉冲信号的间隔变得稳定。
[0027]使当前正在驱动的辊式输送装置停止时，脉冲信号的间隔逐渐延长。电动机内置辊的旋转完全停止时，来自霍尔元件等的信号停止后，不再产生脉冲信号。即，使辊式输送装置停止时，脉冲信号的间隔逐渐延长，最终，脉冲信号的间隔变为无穷大。
[0028]与此相对，电动机内置辊的安装件存在松弛的情况下，发生以下固有现象，即:电动机内置辊产生的电动机脉冲的间隔先暂时扩大，之后脉冲信号的间隔缩短直到停止。
[0029]本发明的一个方式是基于该发现而开发的一种辊式输送装置，其具有框架和安装在框架上的多个辊，上述辊的至少一个是在辊主体中内置了电动机的电动机内置辊，具有与上述电动机内置辊的转子的旋转相应地产生脉冲信号的脉冲信号产生单元，具有延迟现象检测功能，其检测使电动机内置辊的旋转停止时的脉冲信号的间隔，并检测在直到停止的期间中是否发生脉冲信号的间隔成为一定以上的延迟现象。
[0030]此处，用脉冲信号的哪一个部分作为基准检测“脉冲信号的间隔”是任意的，可以是脉冲的产生间隔，也可以是脉冲的中心的间隔，也可以是脉冲信号的末端的间隔，还可以是脉冲的变换间隔。即，也可以用从一个脉冲的上升时刻(上升沿时刻)到下一个脉冲的上升时刻的时间(脉冲的产生间隔)作为“脉冲信号的间隔”。也可以用一个脉冲的下降时刻(下降沿时刻)或消失时刻作为起点，将下一个脉冲的下降时刻或消失时刻(脉冲的消失间隔)作为“脉冲信号的间隔”。或者也可以用一个脉冲的下降时刻或消失时刻作为起点，将直到下一个脉冲的上升沿的时间(脉冲的单侧变换间隔)作为“脉冲信号的间隔”。还可以用一个脉冲的上升时刻作为起点，将直到下一个脉冲的下降沿的时间(脉冲的单侧变换间隔)作为“脉冲信号的间隔”。
[0031]进一步，也可以用一个脉冲的下降时刻或上升时刻作为起点，将直到另一个脉冲的上升沿或下降沿的时间(脉冲的往复变换间隔)作为“脉冲信号的间隔”。
[0032]其中，“脉冲的往复变换间隔”是以脉冲的上升沿和下降沿双方作为基准检测间隔，所以间隔的检测个数是产生的脉冲数的2倍。其他方法的情况下，间隔的检测个数与产生的脉冲数相同(严密而言是减I)。
[0033]通过延迟现象检测功能检测出延迟现象时，怀疑电动机内置辊的安装部位存在松弛。
[0034]优选监视脉冲信号的间隔，直到脉冲信号的间隔的产生数比达到停止为止产生的脉冲信号数少3脉冲以上，判断该期间中是否发生了延迟现象。
[0035]此外，优选监视脉冲信号的间隔，直到脉冲信号的间隔的产生数比达到停止为止产生的脉冲信号的间隔的产生数少规定数量，判断在该期间中是否发生了延迟现象。
[0036]优选监视脉冲信号的间隔，直到在停止对电动机内置辊的通电之后脉冲信号的间隔的产生数成为一定数量，判断在该期间中是否发生了延迟现象。
[0037]优选具有检测是否发生脉冲信号的间隔先暂时扩大，之后脉冲信号的间隔缩短直到停止的固有现象的固有现象检测功能。
[0038]通过固有现象检测功能检测出固有现象时，电动机内置辊的安装部位存在松弛的可能性进一步提尚。
[0039]优选划分为多个控制区域，在各控制区域中设置一个或多个电动机内置辊，具有用于控制各个控制区域或多个控制区域的电动机内置辊的控制器。
[0040]本发明的辊式输送装置采用分散控制。
[0041]优选具有多个控制器和该控制器的上级控制装置，基于上级控制装置的指令从各控制器对上级控制装置发送关于脉冲信号的间隔的信息。
[0042]本方式中，因为基于上级控制装置的指令进行故障诊断，所以作业效率良好。
[0043]优选控制器包括:检测脉冲信号的间隔的间隔检测单元；和选择间隔检测单元检测出的脉冲的间隔之中最大的间隔的选择单元，对上级控制装置发送关于最大的间隔的信息，由上级控制装置判断是否发生了延迟现象。
[0044]本方式中，在控制器一侧选择脉冲间隔之中最大的间隔，基于该信息在上级控制装置中判断是否发生了延迟现象。因此上级控制装置执行的处理量较少，即使使用能力较低的上级控制装置，也能够进行故障诊断。
[0045]优选具有通知单元，其在发生了延迟现象的情况下，通知电动机内置辊对于框架的安装发生了松弛。
[0046]本方式的辊式输送装置中，能够利用通知单元通知电动机内置辊对于框架的安装发生了松弛。
[0047]此外，优选通知单元的通知内容与延迟现象的程度相应地改变。
[0048]优选具有延迟现象检测功能，其检测从任一个脉冲信号的上升沿或下降沿到另一个脉冲信号的下降沿或下降沿的变换间隔，将该变换间隔作为脉冲信号的间隔来检测，并检测在直到停止的期间中是否发生脉冲信号的变换间隔成为一定以上的延迟现象。
[0049]本方式采用脉冲的往复变换间隔作为“脉冲信号的间隔”。根据本发明，电动机内置辊的一次旋转期间检测出的“脉冲信号的间隔”的数量较多。因此，能够更早地检测出延迟现象的发生。
[0050]优选对任意的脉冲信号的间隔nw与其前一个脉冲信号的间隔mw进行比较，根据两者的差是否在阈值TS以上来判断是否为延迟现象，当在电动机内置辊的安装不存在松动等的条件下使电动机内置辊旋转后，停止对电动机内置辊的供电时的前一个脉冲信号的间隔为基准间隔ts时，该阈值TS是基准间隔ts的3倍至10倍。
[0051]优选电动机内置棍包括具有永久磁铁的转子，该转子具有多个磁极，$昆式输送装置具有多个检测上述磁极的接近或远离而产生信号的信号产生单元，在电动机旋转时多个信号产生单元在该期间产生信号，辊式输送装置具有基于来源于各信号产生单元的信号产生来源于各信号产生单元的脉冲的脉冲生成电路，以不区分脉冲的来