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公開番号2025126013
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024022368
出願日2024-02-16
発明の名称診断装置及び診断システム
出願人JFEエンジニアリング株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01M 99/00 20110101AFI20250821BHJP(測定;試験)
要約【課題】診断対象の異常を精度良く診断する。
【解決手段】診断装置は、電動機を含む診断対象の振動を表す振動データを取得するデータ取得部と、前記振動データを周波数解析し、当該周波数解析の結果から前記電動機の回転周波数及び高調波周波数の振幅強度の組み合わせ毎に振幅強度の比率を行列にしたヒートマップ画像を生成するヒートマップ生成部と、前記診断対象が正常なときの前記振動データから生成された前記ヒートマップ画像を記憶する記憶部と、前記データ取得部が取得した前記振動データから前記ヒートマップ生成部が生成したヒートマップ画像と、前記記憶部に記憶されているヒートマップ画像とに基づいて前記診断対象の異常の有無を診断する診断部と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電動機を含む診断対象の振動を表す振動データを取得するデータ取得部と、
前記振動データを周波数解析し、当該周波数解析の結果から前記電動機の回転周波数及び高調波周波数の振幅強度の組み合わせ毎に振幅強度の比率を行列にしたヒートマップ画像を生成するヒートマップ生成部と、
前記診断対象が正常なときの前記振動データから生成された前記ヒートマップ画像を記憶する記憶部と、
前記データ取得部が取得した前記振動データから前記ヒートマップ生成部が生成したヒートマップ画像と、前記記憶部に記憶されているヒートマップ画像とに基づいて前記診断対象の異常の有無を診断する診断部と、
を備える診断装置。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記記憶部は、前記診断対象が異常なときの前記振動データから生成された前記ヒートマップ画像を異常の種類ごとに記憶し、
前記診断部は、前記診断対象が異常なときの前記振動データから生成された前記ヒートマップ画像に基づいて前記診断対象の異常の種類を診断する
請求項１に記載の診断装置。
【請求項３】
前記診断部は、前記ヒートマップ生成部が生成したヒートマップ画像と、前記記憶部に記憶されているヒートマップ画像との類似度に基づいて前記診断対象の異常の有無を診断する
請求項１に記載の診断装置。
【請求項４】
電動機を含む診断対象と、
前記診断対象の振動を検知し、検知した振動を表す振動データを出力するセンサと、
前記センサが出力した振動データを取得するデータ取得部と、
前記振動データを周波数解析し、当該周波数解析の結果から前記電動機の回転周波数及び高調波周波数の振幅強度の組み合わせ毎に振幅強度の比率を行列にしたヒートマップ画像を生成するヒートマップ生成部と、
前記診断対象が正常なときの前記振動データから生成された前記ヒートマップ画像を記憶する記憶部と、
前記データ取得部が取得した前記振動データから前記ヒートマップ生成部が生成したヒートマップ画像と、前記記憶部に記憶されているヒートマップ画像とに基づいて前記診断対象の異常の有無を診断する診断部と、
を有する診断装置と、
を備える診断システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断装置及び診断システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
機器の異常を診断する発明として、例えば特許文献１、２に開示された発明がある。特許文献１に開示された方法は、モータの電流波形を周波数解析してフィルタリングによって限定された周波数範囲におけるスペクトルレベルを求め、求めたスペクトルレベルを判定基準と照合した結果に基づいて異常の有無を判定する。特許文献２に開示されたシステムは、診断対象の対象装置が正常なときの振動の周波数スペクトルを示す正常データに基づいて構築された第１モデルと、診断対象の周波数スペクトルを示す診断データとの類似度を示す相関係数を第１の指標として計算し、正常データ及び対象装置が異常なときの振動の周波数スペクトルを示す異常データに基づいて構築された第２モデルと、診断データとに基づいて、対象装置の異常度を示すＱ統計量を第２の指標として計算し、第１の指標と第２の指標とに基づいて対象装置が異常であるか否かを判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－９０５４６号公報
特開２０２２－１４５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された周波数スペクトルレベルを求める方法では、モータの性能劣化やインバータを用いた駆動で判定に用いる周波数範囲が変わった場合、限定する周波数範囲を変える必要があり、診断が煩雑となる。特許文献２に開示されたシステムでは、異常に関係しない周波数帯も含めて相関係数が計算されるため、相関係数がノイズの影響を受けて診断に影響が生じるおそれがある。また、特許文献２に開示されたシステムでは、統計量も用いているが、周波数スペクトルの全体の特徴しか分からず、異常を見落とすおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、診断対象の異常を精度良く診断することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る診断装置は、電動機を含む診断対象の振動を表す振動データを取得するデータ取得部と、前記振動データを周波数解析し、当該周波数解析の結果から前記電動機の回転周波数及び高調波周波数の振幅強度の組み合わせ毎に振幅強度の比率を行列にしたヒートマップ画像を生成するヒートマップ生成部と、前記診断対象が正常なときの前記振動データから生成された前記ヒートマップ画像を記憶する記憶部と、前記データ取得部が取得した前記振動データから前記ヒートマップ生成部が生成したヒートマップ画像と、前記記憶部に記憶されているヒートマップ画像とに基づいて前記診断対象の異常の有無を診断する診断部と、を備える。
【０００７】
また、本発明に係る診断装置においては、前記記憶部は、前記診断対象が異常なときの前記振動データから生成された前記ヒートマップ画像を異常の種類ごとに記憶し、前記診断部は、前記診断対象が異常なときの前記振動データから生成された前記ヒートマップ画像に基づいて前記診断対象の異常の種類を診断してもよい。
【０００８】
また、本発明に係る診断装置においては、前記診断部は、前記ヒートマップ生成部が生成したヒートマップ画像と、前記記憶部に記憶されているヒートマップ画像との類似度に基づいて前記診断対象の異常の有無を診断してもよい。
【０００９】
本発明の一側面に係る診断システムは、電動機を含む診断対象と、前記診断対象の振動を検知し、検知した振動を表す振動データを出力するセンサと、前記センサが出力した振動データを取得するデータ取得部と、前記振動データを周波数解析し、当該周波数解析の結果から前記電動機の回転周波数及び高調波周波数の振幅強度の組み合わせ毎に振幅強度の比率を行列にしたヒートマップ画像を生成するヒートマップ生成部と、前記診断対象が正常なときの前記振動データから生成された前記ヒートマップ画像を記憶する記憶部と、前記データ取得部が取得した前記振動データから前記ヒートマップ生成部が生成したヒートマップ画像と、前記記憶部に記憶されているヒートマップ画像とに基づいて前記診断対象の異常の有無を診断する診断部と、を有する診断装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、診断対象の異常を精度良く診断することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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