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公開番号2025012990
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023116226
出願日2023-07-14
発明の名称断線検知方法及び断線検知装置
出願人株式会社プロテリアル
代理人弁理士法人平田国際特許事務所
主分類G01R 31/58 20200101AFI20250117BHJP(測定;試験)
要約【課題】ケーブルが搭載されている装置が実稼働している状態でも素線の断線検知が可能な断線検知方法及び断線検知装置を提供する。
【解決手段】複数の素線から構成された導体を有し、装置11に配線されているケーブル10の素線が装置11の動作によって断線することを検知する断線検知方法であって、装置11の動作に係る情報の経時変化を示すデータである動作情報データ31と、装置11の動作によって時系列的に変化する導体の抵抗値のデータである抵抗値データ32と、を取得するデータ取得工程と、データ取得工程で取得した動作情報データ31に基づいた抵抗値データ32の解析を行い、素線の断線を検知するための指標値を取得する解析工程と、解析工程での指標値を基に素線の断線を検知する断線検知工程と、を備えた。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の素線から構成された導体を有し、装置に配線されているケーブルの前記素線が、前記装置の動作によって断線することを検知する断線検知方法であって、
前記装置の動作に係る情報の経時変化を示すデータである動作情報データと、前記装置の動作によって時系列的に変化する前記導体の抵抗値のデータである抵抗値データと、を取得するデータ取得工程と、
前記データ取得工程で取得した前記動作情報データに基づいた前記抵抗値データの解析を行い、前記素線の断線を検知するための指標値を取得する解析工程と、
前記解析工程での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する断線検知工程と、を備えた、
断線検知方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記解析工程では、前記動作の状態毎に、当該動作の状態となっているときの前記抵抗値の所定期間での平均値を演算し、前記平均値を規格化することで前記指標値を取得し、
前記断線検知工程では、前記解析工程での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する、
請求項１に記載の断線検知方法。
【請求項３】
前記解析工程では、前記動作情報データ及び前記抵抗値データの所定期間での周波数解析を行い、前記周波数解析の結果を基に前記指標値を取得し、
前記断線検知工程では、前記解析工程での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する、
請求項１に記載の断線検知方法。
【請求項４】
前記解析工程では、前記周波数解析の結果である前記動作情報データの任意の周波数成分と前記抵抗値データの任意の周波数成分とを掛け合わせて前記指標値を演算し、
前記断線検知工程では、前記解析工程での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する、
請求項３に記載の断線検知方法。
【請求項５】
前記解析工程では、前記周波数解析の結果を基に、前記動作情報データに対して前記抵抗値データの周波数がｘ倍（ただし、ｘは１以上の整数）となる周波数成分同士の積を足し合わせて前記指標値を演算し、
前記断線検知工程では、前記解析工程での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する、
請求項３に記載の断線検知方法。
【請求項６】
前記断線検知工程では、前記素線に断線がないときの前記指標値を含む学習用データを用いて予め学習を行い作成された学習済モデルを用いて、断線の検知対象となる前記指標値から前記素線の断線を検知する、
請求項１に記載の断線検知方法。
【請求項７】
複数の素線から構成された導体を有し、装置に配線されているケーブルの前記素線が、前記装置の動作によって断線することを検知する断線検知装置であって、
前記装置の動作に係る情報の経時変化を示すデータである動作情報データと、前記装置の動作によって時系列的に変化する前記導体の抵抗値のデータである抵抗値データと、を取得するデータ取得処理部と、
前記データ取得処理部で取得した前記動作情報データに基づいた前記抵抗値データの解析を行い、前記素線の断線を検知するための指標値を取得する解析処理部と、
前記解析処理部での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する断線検知処理部と、を備えた、
断線検知装置。
【請求項８】
複数の素線から構成された導体を有し、装置に配線されているケーブルの前記素線が、前記装置の動作によって断線することを検知する断線検知装置であって、
前記装置の動作によって時系列的に変化する前記導体の抵抗値のデータである抵抗値データを取得するデータ取得処理部と、
前記装置の動作に係る情報の経時変化を示すデータである動作情報データを前記抵抗値データから生成し、前記動作情報データに基づいた前記抵抗値データの解析を行い、前記素線の断線を検知するための指標値を取得する解析処理部と、
前記解析処理部での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する断線検知処理部と、を備えた、
断線検知装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、断線検知方法及び断線検知装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
産業用ロボット等の装置の可動部に配線されたケーブルでは、屈曲や捻回等の可動部の動作を繰り返し受けることによって、導体を構成する素線が徐々に断線していき、最終的に導体の断線に至る。そのため、導体全体が断線に至る前に素線の断線を検知し、ケーブルを交換することが望まれる。
【０００３】
導体を構成する素線の断線本数が少ない場合には、導体の抵抗値の変化はごく僅かであり、検出の際のノイズとの区別が困難である。そのため、従来は、導体の抵抗値が初期値から数十％上昇した際に、完全断線間近であり、この時点で断線したと判断することが多かった。しかし、この場合、断線の検知から導体全体が完全に断線するまでの時間（あるいは動作回数）に余裕がなく、ケーブル交換前に導体全体が断線し、産業用ロボット等の装置が稼働停止しまうおそれがあった。
【０００４】
特許文献１では、ケーブルを一定周期で動作（屈曲、捻回など）させたときの導体の抵抗値を測定し、その抵抗値の変動を周波数解析した解析結果を基に、素線の断線を検知する方法が提案されている。この方法は感度が高いため、例えば素線が一本断線した段階においても、素線の断線を検出することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１６２５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
産業用ロボット等の装置を使用する使用者（装置ユーザ）や該装置を製造する製造者（装置メーカ）では、産業用ロボット等の装置の保全が行われている。装置の保全では、管理対象装置である産業用ロボット等の稼働を停止して点検が行われるが、実稼働中での故障による装置の突発的な停止を生じにくくするために、装置が実稼働している状態でも保全できることが望まれる。特に、装置が実稼働している状態において、産業用ロボット等の装置に搭載されたケーブルの素線が断線しているかを検知できることが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、ケーブルが搭載されている装置が実稼働している状態でも素線の断線検知が可能な断線検知方法及び断線検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、複数の素線から構成された導体を有し、装置に配線されているケーブルの前記素線が、前記装置の動作によって断線することを検知する断線検知方法であって、前記装置の動作に係る情報の経時変化を示すデータである動作情報データと、前記装置の動作によって時系列的に変化する前記導体の抵抗値のデータである抵抗値データと、を取得するデータ取得工程と、前記データ取得工程で取得した前記動作情報データに基づいた前記抵抗値データの解析を行い、前記素線の断線を検知するための指標値を取得する解析工程と、前記解析工程での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する断線検知工程と、を備えた、断線検知方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、複数の素線から構成された導体を有し、装置に配線されているケーブルの前記素線が、前記装置の動作によって断線することを検知する断線検知装置であって、前記装置の動作に係る情報の経時変化を示すデータである動作情報データと、前記装置の動作によって時系列的に変化する前記導体の抵抗値のデータである抵抗値データと、を取得するデータ取得処理部と、前記データ取得処理部で取得した前記動作情報データに基づいた前記抵抗値データの解析を行い、前記素線の断線を検知するための指標値を取得する解析処理部と、前記解析処理部での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する断線検知処理部と、を備えた、断線検知装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、複数の素線から構成された導体を有し、装置に配線されているケーブルの前記素線が、前記装置の動作によって断線することを検知する断線検知装置であって、前記装置の動作によって時系列的に変化する前記導体の抵抗値のデータである抵抗値データを取得するデータ取得処理部と、前記装置の動作に係る情報の経時変化を示すデータである動作情報データを前記抵抗値データから生成し、前記動作情報データに基づいた前記抵抗値データの解析を行い、前記素線の断線を検知するための指標値を取得する解析処理部と、前記解析処理部での前記指標値を基に前記素線の断線を検知する断線検知処理部と、を備えた、断線検知装置を提供する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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