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STATE MONITORING SYSTEM FOR EXERCISE DEVICES

Foreign code F150008488
Posted date Oct 28, 2015
Country WIPO
International application number 2014JP080485
International publication number WO 2015079975
Date of international filing Nov 18, 2014
Date of international publication Jun 4, 2015
Priority data
  • P2013-244250 (Nov 26, 2013) JP
Title STATE MONITORING SYSTEM FOR EXERCISE DEVICES
Abstract Provided is a state monitoring system for exercise devices, that can calculate errors in the exercise device and the causes of malfunctions, by mathematical analysis, simply by measuring vibration of a casing or a monitoring target section, and which does not require a large-scale device. The state monitoring system is configured so as to: substitute vibration of a monitoring target section in the exercise device (1) with vibration of viscoelastic members such as elastic springs; create an equivalence model for the exercise device (1) whereby virtual vibration data for vibration equivalent to the combined vibration of these viscoelastic members, etc., can be output; and calculate errors in the exercise device (1) and the malfunction causes thereof, from mathematical analysis of this equivalence model, simply by measuring vibration in the casing (8) or the monitoring target section.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
運動装置におけるケーシング内部の監視しようとする一または複数の構成部材および/または構成部材間の連結部および/もしくは摺動部の特性に起因する振動を粘弾性部材の特性に起因する振動に置換し、かつこれらの粘弾性部材の振動が合成されたものと等価な振動の仮想的振動データを出力しうるようにした運動装置の等価モデルからなるシミュレータと、
前記シミュレータにおける等価モデルから出力される前記仮想的振動データの波形を、運動装置の正常運転時におけるケーシングの振動測定データの波形に実質的に一致させるようにシミュレータを作動して得られた、前記粘弾性部材のばね定数またはばね定数と粘性減衰係数としてのパラメータを、運動装置の正常運転時のパラメータとして記憶するパラメータ記憶部と、
運動装置の実運転時において前記ケーシングの振動を、ケーシングにおける予め選択した任意の一もしくは複数の箇所で測定するケーシング振動測定部と、
前記粘弾性部材のパラメータを変化させて前記シミュレータを作動させることにより、等価モデルより出力される仮想的振動データの波形を、前記の予め選択した任意の一もしくは複数の箇所のケーシング振動測定部で得られた実運転時の振動波形とそれぞれ実質的に一致させて、前記粘弾性部材のパラメータを同定するパラメータ同定部と、
このパラメータ同定部で同定された実運転時のパラメータが、前記パラメータ記憶部により記憶されている運動装置の正常運転時におけるパラメータと対比して、どのように変化しているかを検証するパラメータ変化検証部と、
を備えることを特徴とする運動装置の状態監視システム。
[請求項2]
運動装置における監視対象部としての一または複数の構成部材および/または構成部材間の連結部および/もしくは摺動部の特性に起因する振動を粘弾性部材の特性に起因する振動に置換し、前記監視対象部のうち、実運転時において振動を測定する予め選択した任意の一もしくは複数の監視対象部の各振動に対応して置換した粘弾性部材の各振動と等価な仮想的振動データ、または予め選択した任意の複数の監視対象部の各振動に対応して置換した粘弾性部材の各振動が合成されたものと等価な振動の仮想的振動データを出力しうるようにした運動装置の等価モデルからなるシミュレータと、
前記シミュレータにおける等価モデルから出力される前記仮想的振動データの波形を、運動装置の正常運転時における前記監視対象部のうち、実運転時において振動を測定する予め選択した任意の一もしくは複数の監視対象部の各振動測定データの波形、または予め選択した任意の複数の監視対象部の各振動測定データが合成された波形に実質的に一致させるようにシミュレータを作動して得られた、前記粘弾性部材のばね定数またはばね定数と粘性減衰係数としてのパラメータを、運動装置の正常運転時のパラメータとして記憶するパラメータ記憶部と、
運動装置の実運転時において前記監視対象部の振動を測定する監視対象部振動測定部と、
前記粘弾性部材のパラメータを変化させて前記シミュレータを作動させることにより、等価モデルより出力される仮想的振動データの波形を、前記監視対象部振動測定部で得られた実運転時の振動波形、またはこれらの振動が合成された波形と実質的に一致させて、前記粘弾性部材のパラメータを同定するパラメータ同定部と、
このパラメータ同定部で同定された実運転時のパラメータが、前記パラメータ記憶部により記憶されている運動装置の正常運転時におけるパラメータと対比して、どのように変化しているかを検証するパラメータ変化検証部と、
を備えることを特徴とする運動装置の状態監視システム。
[請求項3]
粘弾性部材を、弾性ばねとした請求項1または2に記載の運動装置の状態監視システム。
[請求項4]
粘弾性部材を、弾性ばねとダッシュポットとからなるものとした請求項1または2に記載の運動装置の状態監視システム。
[請求項5]
さらに、パラメータ変化検証部において検証された実運転時のパラメータの変化状況から、運動装置における監視しようとする一または複数の構成部材および/または構成部材間の連結部および/もしくは摺動部の変化傾向を判定する変化傾向判定部を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の運動装置の状態監視システム。
[請求項6]
さらに、パラメータ変化検証部において検証された実運転時のパラメータの変化量を、正常運転時のパラメータに基づいて予め設定した閾値と比較して、運動装置における監視しようとする一または複数の構成部材および/または構成部材間の連結部および/もしくは摺動部の異常状態を判定する異常判定部を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の運動装置の状態監視システム。
[請求項7]
運動装置が、電動機、クランクシャフト、コネクティンクロッド、およびピストンを備えており、等価モデルが、クランクシャフト、コネクティンクロッド、およびピストンの仮想の剛体を備えるものとした請求項1または2に記載の運動装置の状態監視システム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOKUYAMA CORPORATION
  • YAMAGUCHI UNIVERSITY
  • Inventor
  • MORI YOSHIFUMI
  • SAITO TAKASHI
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN TD TG

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