CBM(Condition Based Maintenance)とは

CBMとは、「Condition Based Maintenance（コンディション・ベースト・メンテナンス）」の略で、対象物の状態監視をすることで、故障前にメンテナンスの必要性を判断し実施するといった、予知保全の考え方のことを指します。

近年CBMは数多くの企業で取り組む最も大きな課題の一つです。

とくに故障時の機会損失が大きく、単価が高価なため簡単に交換が対応できない産業機械業界での取組みが顕著です。

今回は、そのCBM実現のために重要な役割を果たす、IMV社製振動ピックアップセンサーVP8021-Aをご紹介します。

センシング対象の決定

さて、機器状態のセンシングでまず決めなければならないことは、センシング対象を”何”にするかです。センシング対象には、振動、電流、温度など、多くの要素が存在しますが、広く一般的にCBMで用いられているセンシング対象は、「振動」です。

 

こちらは、機械の劣化を図に示したものです。当然のことながら、時間が経過していくとともに、機械の状態は変化していきます。

 

初期状態から故障に至るまでの曲線のなかで、劣化を判断する最初の兆候として表れるのが、振動です。

 

振動を計測することで、機械の故障をより早期に判断することができます。

故障振動を計測するために

それでは、故障を計測するための機械振動とはどのようなものなのでしょうか、そして、どのような振動センサーを利用すればよいのでしょうか。

 

こちらは、周波数ごとに振動の種類をまとめた図です。

 

機械振動は一般的に10Hz～20000Hzと言われており、私たちが普段目にする振動より何倍も高い周波波であることがわかります。

 

一般的に機械の振動検知に利用される振動センサーは、以下の3種類に分けられます。

 

　-メカニカルサーボ型加速度センサー

　-一般的静電容量型加速度センサー(MEMS)

　-圧電型振動ピックアップセンサー

 

なかでも高周波まで計測できるセンサーは、圧電型振動ピックアップセンサーです。しかし、圧電型振動ピックアップセンサーは高価なものが多く、高いものでは10万円を上回るケースもあります。

今回紹介するIMV社の静電容量型の振動ピックアップセンサー・VP8021-Aは、"コスト"という圧電型センサー最大の課題を解決することができます。

それではVP8021-Aの詳細を紹介します。

VP8021-Aとは

VP8021-Aは、静電容量型の振動ピックアップセンサーです。製品内部には、Analog Devices社が提供する、安価で高周波振動まで計測できるMEMS加速度センサー「ADXL1002」が採用されています。

　-Analog Devices社「ADXL1002」に関する詳細はこちら

 

このセンサーを利用することで、コストを抑えつつ、従来の圧電型振動ピックアップセンサーと同様の振動データを取得することができます。

量産時は25,000円～30,000円(※1)で購入することができ、導入自体を安価にすることができます。

-※1：価格はご発注数量により要ご相談となります。お問い合わせボタンまたは、マクニカ・アルティマカンパニー担当者にお問い合わせください。

VP8021-Aの主な機能

VP8021-Aで取得したデータ処理に関して

VP8021-Aが取得するデータは高周波なため、最大10kHzの信号をAD変換することのできる処理端末が必要となります。

 

マクニカでは、高周波信号の処理や、AI実装をしてエッジコンピューティングを実現できる、SENSPIDERを提供しています。詳細は公式HPページのこちらをご確認ください。

「CBMを検討中ですが、コストで困っている」という方は、ぜひ弊社にご相談ください！

お問い合わせはこちら

VP8021Ａ＋SENSPIDERによる振動計測デモンストレーション動画

本編ではここまで振動センサーを利用したCBMの実現を紹介してきましたが、実際にSENSPIDERとIMV社製振動ピックアップセンサーとのコラボレーションにより、回転機械の異常検知の検証したデモンストレーション動画をご覧ください。

IMV社の加速度ピックアップセンサー (VP8021-A) からの振動データを SENSPIDER＋SigmaによりFFT解析することで精密診断が容易におこなえます。

アプリケーション例

・射出成型機

・ボイラー

・撹拌機

・コンプレッサー

・その他モーターやベアリングが搭載された産業機器

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