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公開番号2025061782
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-11
出願番号2025010094,2021151214
出願日2025-01-23,2021-09-16
発明の名称寿命推定方法、寿命推定装置及びコンピュータプログラム
出願人株式会社日本製鋼所
代理人個人,個人
主分類B29C 45/76 20060101AFI20250403BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを蓄積し、所定部位の故障時期又は故障確率を算出することができる寿命推定方法を提供する。
【解決手段】産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを取得し、取得した物理量データ及び物理量データの取得時を示す時間データを対応付けて記憶し、取得した物理量データ及び時間データに基づいて、所定部位の寿命と相関のあるパラメータ値の経時変化を推定するための関数を算出し、算出した関数を用いて所定部位の故障時期又は故障確率を算出する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを取得し、
取得した前記物理量データ及び該物理量データの取得時を示す時間データを対応付けて記憶し、
取得した前記物理量データ及び前記時間データに基づいて、前記所定部位の寿命と相関のあるパラメータ値の経時変化を推定するための関数を算出し、
算出した前記関数を用いて前記所定部位の故障時期又は故障確率を算出する
寿命推定方法。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記関数を用いて算出される前記パラメータ値が、故障判定閾値に達する時点を故障時期として算出する
請求項１に記載の寿命推定方法。
【請求項３】
最尤推定法にて算出した前記関数を用いて算出される前記パラメータ値が前記故障判定閾値に達する時点を故障確率が５０％の故障時期として算出する
請求項２に記載の寿命推定方法。
【請求項４】
最尤推定法にて、前記パラメータ値の経時変化を推定するための第１関数を算出し、
前記第１関数を用いて算出される前記パラメータ値に対して所定偏差を加算した値の経時変化を推定するための第２関数を算出し、
前記第１関数を用いて算出される前記パラメータ値に対して前記所定偏差を減算した値の経時変化を推定するための第３関数を算出し、
前記第１関数を用いて算出される前記パラメータ値が前記故障判定閾値に達する時点を、故障確率が第１確率の場合の故障時期として算出し、
前記第２関数を用いて算出される前記パラメータ値が前記故障判定閾値に達する時点を、故障確率が第２確率の場合の故障時期として算出し、
前記第３関数を用いて算出される前記パラメータ値が前記故障判定閾値に達する時点を、故障確率が第３確率の場合の故障時期として算出する
請求項２に記載の寿命推定方法。
【請求項５】
前記物理量データ及び前記時間データに基づく前記パラメータ値の経時変化を示す実測値グラフと、前記第１関数、前記第２関数及び前記第３関数を示す推定値グラフと、前記故障判定閾値とを表示する
請求項４に記載の寿命推定方法。
【請求項６】
前記産業機械はボールねじを有する成形機であり、
前記ボールねじの故障時期又は故障確率を算出する
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の寿命推定方法。
【請求項７】
前記物理量データは、前記ボールねじの振動加速度、前記ボールねじを駆動するモータの電流又はトルクを示すデータであり、前記パラメータ値は、前記振動加速度、前記電流又は前記トルクのピーク値である
請求項６に記載の寿命推定方法。
【請求項８】
前記成形機は、先端部にノズルを有するシリンダ内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられたスクリュを備え、前記ボールねじは、回転可能に設けられたボールねじ軸と、該ボールねじ軸に螺合され該ボールねじ軸の回転に伴い進退されるナットとを有し、該ナットの進退により前記スクリュを前記軸方向に駆動するものであり、
前記ボールねじに対する前記ナットの位置を示す位置データと、該位置の前記ボールねじの状態を示す前記物理量データとを取得し、
取得した前記位置データ、前記物理量データ及び該物理量データの取得時を示す前記時間データを対応付けて記憶し、
取得した前記位置データ、前記物理量データ及び前記時間データに基づいて、前記ボールねじの寿命と相関のある前記パラメータ値の経時変化を推定するための前記関数を、前記ボールねじ軸の部位毎に算出する
請求項７に記載の寿命推定方法。
【請求項９】
産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを取得する取得部と、
取得した前記物理量データ及び該物理量データの取得時を示す時間データを対応付けて記憶する記憶部と、
取得した前記物理量データ及び前記時間データに基づいて、前記所定部位の寿命と相関のあるパラメータ値の経時変化を推定するための関数を算出し、算出した前記関数を用いて前記所定部位の故障時期又は故障確率を算出する演算部と
を備える寿命推定装置。
【請求項１０】
産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを取得し、
取得した前記物理量データ及び該物理量データの取得時を示す時間データを対応付けて記憶し、
取得した前記物理量データ及び前記時間データに基づいて、前記所定部位の寿命と相関のあるパラメータ値の経時変化を推定するための関数を算出し、
算出した前記関数を用いて前記所定部位の故障時期又は故障確率を算出する
処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、寿命推定方法、寿命推定装置及びコンピュータプログラムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、成形材料を溶融して射出する射出装置及び型締装置を備える。射出装置は、先端部にノズルを有する加熱シリンダと、当該加熱シリンダ内に周方向と軸方向とに回転可能に配されたスクリュとを備える。スクリュは駆動機構によって回転方向と軸方向とに駆動する。駆動機構は、射出用サーボモータの回転駆動力をスクリュの軸方向への駆動力に変換して伝達するボールねじを備える（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１６６７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、射出成形機の使用条件と使用時間からボールねじの点検目安の時期を表示することが行われている。しかし、同じように点検目安時期に到達してもボールねじの損傷具合は射出成形機毎に差がある。その結果、点検目安時期になっても射出成形機の点検が実施されるケースは少ない。
【０００５】
本発明の目的は、産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを蓄積し、所定部位の故障時期又は故障確率を算出することができる寿命推定方法、寿命推定装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る寿命推定方法は、産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを取得し、取得した前記物理量データ及び該物理量データの取得時を示す時間データを対応付けて記憶し、取得した前記物理量データ及び前記時間データに基づいて、前記所定部位の寿命と相関のあるパラメータ値の経時変化を推定するための関数を算出し、算出した前記関数を用いて前記所定部位の故障時期又は故障確率を算出する。
【０００７】
本発明の一態様に係る寿命推定装置は、産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを取得する取得部と、取得した前記物理量データ及び該物理量データの取得時を示す時間データを対応付けて記憶する記憶部と、取得した前記物理量データ及び前記時間データに基づいて、前記所定部位の寿命と相関のあるパラメータ値の経時変化を推定するための関数を算出し、算出した前記関数を用いて前記所定部位の故障時期又は故障確率を算出する演算部とを備える。
【０００８】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを取得し、取得した前記物理量データ及び該物理量データの取得時を示す時間データを対応付けて記憶し、取得した前記物理量データ及び前記時間データに基づいて、前記所定部位の寿命と相関のあるパラメータ値の経時変化を推定するための関数を算出し、算出した前記関数を用いて前記所定部位の故障時期又は故障確率を算出する処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
上記によれば、産業機械を構成する所定部位の状態を示す物理量データを蓄積し、所定部位の故障時期又は故障確率を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態１に係る射出成形機の構成例を示す模式図である。
実施形態１に係る射出成形機の駆動装置の構成例を示す断面図である。
実施形態１に係る演算部の処理手順を示すフローチャートである。
ボールねじの寿命と相関のある振動加速度ピーク値の経時変化を推定するための関数の算出方法を示す説明図である。
ボールねじの寿命の故障確率及び故障時期の算出方法を示す説明図である。
推定結果の表示画面例を示す模式図である。
実施形態２に係る演算部の処理手順を示すフローチャートである。
実施形態３に係る制御装置の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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