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公開番号2025032756
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138218
出願日2023-08-28
発明の名称故障兆候の検出方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類G01M 99/00 20110101AFI20250305BHJP(測定;試験)
要約【課題】従来では検出できない異常の兆候を捉えられる故障兆候の検出方法を提供すること。
【解決手段】故障兆候の検出方法は、所定の時間毎にサーボモーターの電流値を測定し(S201)、電流値の一次階差を演算し(S205)、前記一次階差から二次階差の絶対値を演算し(S206)、前記1サイクルの間における二次階差の総和を積算し(S210)、前記サーボモーターの制御の1サイクルの間に前記電流が増加から減少に変化する回数及び前記電流が減少から増加に変化する回数の合計をカウントし(S212)、変化する回数の合計を所定の上限閾値と比較すること、及び積算した二次階差の総和を所定の上限閾値と比較することにより、設備故障の兆候を判断する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
所定の時間毎にサーボモーターの電流値を測定し、
電流値の一次階差を演算し、
前記一次階差から二次階差の絶対値を演算し、
前記１サイクルの間における二次階差の総和を積算し、
前記サーボモーターの制御の１サイクルの間に前記電流が増加から減少に変化する回数及び前記電流が減少から増加に変化する回数の合計をカウントし、
変化する回数の合計を所定の上限閾値と比較すること、及び積算した二次階差の総和を所定の上限閾値と比較することにより、設備故障の兆候を判断する故障兆候の検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は故障兆候の検出方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
製造設備において産業用ロボットの減速機やサーボモーターのトルク伝達をするボールねじは、破損により設備停止が発生し、生産活動に支障をきたす。特許文献１には、減速機異常診断方法及び減速機異常診断装置が記載されている。このような予期しない破損を避けるためには、駆動系故障の兆候を捉えることで故障の発生前に部品交換をする必要がある。また、高価な部品で複雑な構造をしているので、頻繁に交換することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－０３２４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、故障兆候を捉えて設備停止に至る直前での適切な時期における交換が求められる。数日前の兆候では部品交換が間に合わない為、数十日前に故障兆候を見つける必要があるが、明確な予兆を捉える手法が確立していない。
【０００５】
本開示は、定量的な判断基準を導入することで、異常の診断を正確に行うことができる故障兆候の検出方法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】
【０００６】
一実施形態の故障兆候の検出方法は、所定の時間毎にサーボモーターの電流値を測定し、前記サーボモーターの制御の１サイクルの間に前記電流が増加から減少に変化する回数及び前記電流が減少から増加に変化する回数の合計をカウントし、電流値の一次階差を演算し、前記一次階差から二次階差の絶対値を演算し、前記１サイクルの間における二次階差の総和を積算し、変化する回数の合計を所定の上限閾値と比較すること、及び積算した二次階差の総和を所定の上限閾値と比較することにより、設備故障の兆候を判断するようにした。
【発明の効果】
【０００７】
一実施形態の故障兆候の検出方法によれば、従来では検出できない異常の兆候を捉えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１にかかる故障兆候の検出方法で用いられる装置の一例を示すブロック図である。
実施の形態１にかかる故障兆候の検出方法の一例を示すフローチャートである。
モーター電流値の変化を示すグラフである。
モーター電流値の第２階差の絶対値の総和を示すグラフである。
モーター電流値の一次階差の増減回数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１にかかる故障兆候の検出方法で用いられる装置の一例を示すブロック図である。図１において、装置１００は、コントローラ１０１と、サーボアンプ１０２と、サーボモーター１０３と、電流計１０４と、トリガー信号入力部１０５と、アナログ電流入力部１０６と、汎用ＰＬＣ１０７と、判定装置１０８と、表示器１０９を備える。
【００１０】
コントローラ１０１は、サーボアンプ１０２を介してサーボモーター１０３を制御する回路である。
（【００１１】以降は省略されています）

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