BR112017025717B1

BR112017025717B1 - Dispositivo de diagnóstico de falha e método de diagnóstico de falha

Info

Publication number: BR112017025717B1
Application number: BR112017025717-3A
Authority: BR
Inventors: Masaki Kuno; Toshimichi Urakawa; Toru Takagi
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2022-05-10
Also published as: US10899023B2; MX364753B; CN107614217B; ES2857001T3; WO2016194029A1; CA2987375A1; KR20180008616A; CA2987375C; JP6428935B2; EP3305483A1; MY167713A; MX2017015165A; EP3305483A4; KR101849895B1; CN107614217A; JPWO2016194029A1; US20180147735A1; EP3305483B1; BR112017025717A2; RU2678623C1

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo de diagnóstico de falha que é aplicável a um dispositivo mecânico proporcionado com motores independentes um do outro como fontes para acionar eixos de movimento, respectivamente. O dispositivo de diagnóstico de falha adquire a posição móvel de cada eixo de movimento e um valor de torque de distúrbio aplicado a o eixo de movimento a cada período predeterminado, e diagnostica o eixo de movimento como uma falha quando o valor adquirido de torque de distúrbio é maior do que um limiar de determinação de falha. Então, o dispositivo de diagnóstico de falha conduz uma nova determinação de uma falha no eixo de movimento, que é diagnosticada como uma falha, com base em um registro de manutenção anterior e um resultado de inspeção anterior.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de diagnóstico de falha aplicável a um dispositivo mecânico proporcionado com motores independentes um do outro das fontes para acionar os eixos de movimento, respectivamente, e a um método do mesmo.

Antecedentes da Técnica

[002] A Literatura de Patente 1 foi descrita como um método de diagnóstico de falha convencional aplicável a um robô industrial articulado. No método de diagnóstico de falha descrito na Literatura de Patente 1, uma posição móvel de um eixo de junta articulada de um robô e torque de distúrbio aplicado a o eixo de junta articulada são detectados a cada período predeterminado enquanto o robô está em operação, e um valor médio do torque de distúrbio é obtido para cada posição móvel detectada. Então, o valor médio é comparado com um limiar determinado e o robô é diagnosticado como tendo uma anormalidade ou uma falha quando o valor médio excede o limiar determinado. Como descrito acima, a técnica convencional foi projetada para diagnosticar a falha com base na determinação de se o torque de distúrbio excede ou não o limiar especificado determinado. Assim, uma anormalidade em um sistema de acionamento de robô usado para ser detectado independente de uma postura de movimento do robô ou um peso da peça de trabalho ou semelhante para ser pego com um braço de um robô. LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE Literatura de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. H 9-174482

Sumário da Invenção

[003] Entretanto, se a tarefa de manutenção é conduzida de tal modo a alterar uma viscosidade de graxa por mudar a graxa em um eixo de movimento, um valor de torque de distúrbio varia em virtude de um efeito da tarefa de manutenção. Nesse caso, uma operação continuada de diagnóstico de falha com base apenas nos valores de torque de distúrbio pode levar a frequentes ocorrências de determinação errônea como sendo anormal apesar de ser normal como de fato, assim causando um problema de deterioração da precisão de diagnóstico de falha.

[004] Nesse meio tempo, há uma grande variedade de fatores de distúrbio que afetam os valores de torque de distúrbio, e é, portanto, difícil se eliminar todos os fatores de distúrbio a partir dos valores de torque de distúrbio. Assim sendo, a operação continuada de diagnóstico de falha com base apenas nos valores de torque de distúrbio causa o problema de deterioração na precisão de diagnóstico de falha.

[005] Como descrito acima, há problemas de frequente ocorrência de determinação errônea e deterioração na precisão de diagnóstico de falha quando falhas em um sistema de acionamento de robô são diagnosticadas com base apenas nos valores de torque de distúrbio.

[006] A presente invenção foi implementada em vista dos problemas acima mencionados, e um objetivo da mesma é proporcionar um dispositivo de diagnóstico de falha e um método do mesmo, que são capazes de aprimorar a precisão de diagnóstico de falha ao mesmo tempo em que evita a determinação errônea por usar um registro de manutenção e um resultado de inspeção além do que um valor de torque de distúrbio para diagnosticar a falha.

[007] Para resolver os problemas acima mencionados, um dispositivo de diagnóstico de falha e um método do mesmo de acordo com um aspecto de diagnóstico da presente invenção um eixo de movimento como uma falha quando um valor de torque de distúrbio é maior do que um predeterminado limiar de determinação de falha, e conduz a uma nova determinação da falha no eixo de movimento, que é diagnosticado como a falha, com base em um registro de manutenção anterior e um resultado de inspeção anterior.

Breve Descrição dos Desenhos

[008] A figura 1 é um diagrama de bloco que mostra uma configuração geral de um sistema de diagnóstico de falha de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 2 é um diagrama de bloco para explicar os procedimentos para obter o torque de distúrbio. A figura 3 é um gráfico de fluxo que mostra procedimentos de processamento de seleção de torque de distúrbio por um dispositivo de diagnóstico de falha de acordo com a modalidade da presente invenção. A figura 4 é um gráfico de fluxo que mostra procedimentos de processamento de diagnóstico de falha pelo dispositivo de diagnóstico de falha de acordo com a modalidade da presente invenção. A figura 5 é outro gráfico de fluxo que mostra os procedimentos de processamento de diagnóstico de falha pelo dispositivo de diagnóstico de falha de acordo com a modalidade da presente invenção.

Descrição das Modalidades

[009] Uma modalidade que aplica a presente invenção será descrita abaixo com referência aos desenhos. Na descrição dos desenhos, os mesmos constituintes são denotados pelos mesmos sinais de referência e as explicações dos mesmos são omitidas.

[010] Configuração de Sistema de diagnóstico de falha A figura 1 é um diagrama de bloco que mostra a configuração de um sistema de diagnóstico de falha que inclui um dispositivo de diagnóstico de falha de acordo com a presente modalidade. Como mostrado na figura 1, um sistema de diagnóstico de falha 100 da presente modalidade é formada a partir de um robô 1, um dispositivo de controle de robô 2, um dispositivo de diagnóstico de falha 3, e um dispositivo de gerenciamento de produção 4. Como um exemplo de um dispositivo mecânico, o robô 1 é um robô de uma máquina de múltiplos eixos de ensino do tipo de reprodução e também de um tipo articulado. Entretanto, o robô 1 pode ser uma máquina de um único eixo em vez de ser uma máquina de múltiplos eixos.

[011] Embora o robô 1 inclua sistemas de acionamento de múltiplos motores que servem como eixos de junta articulada que são eixos de movimento, a figura 1 ilustra um sistema de acionamento de motor apenas para um eixo. Um braço de robô 5 é acionado por um servo motor (daqui em diante simplesmente referido como um motor) 6 através de um desacelerador 8. Um codificador de pulso (um gerador de pulso ou um codificador) 7 sendo um detector para a posição do ângulo de rotação e a velocidade é fixada ao motor 6.

[012] O dispositivo de controle de robô 2 inclui uma unidade de controle integrado de operação 9, uma unidade de comunicação 10, uma unidade de servo controle 11 e uma unidade de servo amplificador 14. A unidade de servo controle 11 inclui uma unidade de cálculo de torque de distúrbio 12 e uma unidade de aquisição de dados de status 13, e aciona o motor 6 através da unidade de servo amplificador 14 por receber uma instrução a partir da unidade de controle integrado de operação do hospedeiro 9. O codificador de pulso 7 fixado ao motor 6 forma um ciclo de feedback em conjunto com a unidade de servo controle 11 de modo a controlar o processamento da posição do ângulo de rotação e a velocidade do motor 6.

[013] Além da unidade de cálculo de torque de distúrbio 12 e da unidade de aquisição de dados de status 13, a unidade de servo controle 11 inclui um processador que realiza o processamento para controlar a posição do ângulo de rotação, a velocidade, e a corrente do motor 6, a ROM que armazena um programa de controle, e uma unidade de armazenamento não volátil que armazena os valores determinados e vários parâmetros. Ademais, a unidade de servo controle 11 inclui a RAM que temporariamente armazena dados no curso do processamento de cálculo, um registro para detectar uma posição absoluta do ângulo de rotação do motor 6 por contar pulsos de feedback de posição a partir do codificador de pulso 7, e semelhante.

[014] Incidentalmente, o robô 1 inclui múltiplas juntas e, portanto, requer tantos quantos sistemas de acionamento de motor como ilustrado na figura 1 quanto o número de juntas. No entanto, a figura 1 ilustra o sistema de acionamento de motor apenas para um eixo e ilustração do resto dos sistemas de acionamento de motor é omitido no mesmo. Nesse meio tempo, um trem de engrenagem de mudança de velocidade pode ser disposto entre o motor 6 e o desacelerador 8 na figura 1 como apropriado.

[015] A unidade de controle integrado de operação 9 é classificada mais alta do que a unidade de servo controle 11 e governa o controle direto das operações do robô 1. A unidade de comunicação 10 transfere os dados necessários para e a partir da unidade de comunicação 15 no dispositivo de diagnóstico de falha 3 para ser descrita posteriormente através de uma LAN, por exemplo. Nesse meio tempo, a unidade de aquisição de dados de status 13 tem uma função para regularmente coletar vários tipos de dados relativos aos status operacionais dos respectivos eixos de junta articulada do robô 1. Os dados coletados incluem os dados que indicam um período de coleta. A unidade de cálculo de torque de distúrbio 12 tem uma função de calcular um valor de torque de distúrbio com base nos dados adquiridos pela unidade de aquisição de dados de status 13. Uma vez que a unidade de servo controle 11 é projetada para incluir a unidade de cálculo de torque de distúrbio 12 e a unidade de aquisição de dados de status 13, o valor de torque de distúrbio obtido pelo cálculo da unidade de cálculo de torque de distúrbio 12 é emitido para o dispositivo de diagnóstico de falha 3 através da unidade de comunicação 10. De acordo com a referida configuração, a unidade de servo controle 11 adota a forma do assim chamado software servo.

[016] O dispositivo de diagnóstico de falha 3 inclui uma unidade de comunicação 15, uma unidade de seleção de torque de distúrbio 16, um banco de dados de torque de distúrbio 17, uma unidade de diagnóstico de falha 18, e um banco de dados de registro de manutenção 19. Aqui, o dispositivo de diagnóstico de falha 3 é formado de um circuito eletrônico de objetivo geral inclusive de um microcomputador, a microprocessador e uma CPU, e de um dispositivo periférico tal como uma memória. Assim sendo, o dispositivo de diagnóstico de falha 3 opera como uma unidade de comunicação 15, a unidade de seleção de torque de distúrbio 16, o banco de dados de torque de distúrbio 17, e a unidade de diagnóstico de falha 18 por executar programas específicos.

[017] A unidade de comunicação 15 tem uma função de transferir os necessários dados para e a partir das respectivas unidades de comunicação 10 e 20 no dispositivo de controle de robô 2 acima mencionado e no dispositivo de gerenciamento de produção 4 através da LAN, por exemplo. A unidade de seleção de torque de distúrbio 16 tem funções de adquirir a necessária informação de produção a partir do dispositivo de gerenciamento de produção 4 e de selecionar um valor para ser armazenado fora dos valores de torque de distúrbio coletados dependendo do status operacional do robô 1. Nesse meio tempo, o banco de dados de torque de distúrbio 17 tem uma função de armazenar em sequência os valores de torque de distúrbio selecionados pela unidade de seleção de torque de distúrbio 16. Como uma consequência, o banco de dados de torque de distúrbio 17 acumula os valores de torque de distúrbio anteriores.

[018] O banco de dados de registro de manutenção 19 tem uma função de armazenar os registros de manutenção e os resultados de inspeção dependendo dos respectivos eixos de junta articulada quando as tarefas de manutenção e as inspeções são conduzidas no robô 1. Como uma consequência, o banco de dados de registro de manutenção 19 acumula os dados de registro de manutenção anterior e os dados de resultado de inspeção anterior.

[019] A unidade de diagnóstico de falha 18 tem uma função de executar um diagnóstico de falha ativamente com base nos valores de torque de distúrbio. A unidade de diagnóstico de falha 18 é equipada com uma função de memória. Assim sendo, a unidade de diagnóstico de falha 18 temporariamente armazena os dados adquiridos por acessar o banco de dados de torque de distúrbio 17 e o banco de dados de registro de manutenção 19, respectivamente, e executar um diagnóstico de falha com base nos referidos dados. Em particular, a unidade de diagnóstico de falha 18 adquire a posição móvel de cada eixo de movimento e um valor de torque de distúrbio aplicado a cada eixo de movimento em cada posição móvel a cada período predeterminado, e diagnostica que a falha está ocorrendo se o valor adquirido de torque de distúrbio é maior do que um predeterminado limiar de determinação de falha. Adicionalmente, a unidade de diagnóstico de falha 18 inclui a unidade de nova determinação 25.

[020] A unidade de nova determinação 25 conduz a nova determinação de uma falha no eixo de movimento, que é diagnosticada como a falha, com base em um registro de manutenção anterior e um resultado de inspeção anterior. Especificamente, a unidade de nova determinação 25 conduz a nova determinação por usar um registro de substituição do desacelerador como o registro de manutenção. Por exemplo, quando o desacelerador do eixo de movimento foi substituído recentemente, é altamente provável que o eixo de movimento seja normal mesmo se o eixo de movimento seja diagnosticado como uma falha com base no valor de torque de distúrbio. Assim sendo, a unidade de nova determinação 25 conduz a uma nova determinação por usar o registro de substituição do desacelerador. Ademais, a unidade de nova determinação 25 conduz a uma nova determinação por usar um resultado de medição de uma concentração de pó de ferro como o resultado de inspeção. Os teores de pó de ferro gradualmente aumentam na graxa mudada no eixo de movimento em virtude da degradação com o tempo ou um aumento em carga. Assim sendo, é altamente provável que a falha está ocorrendo no eixo de movimento quando um aumento na concentração de pó de ferro é igual a ou maior do que um predeterminado limiar. A unidade de nova determinação 25, portanto, conduz a nova determinação por usar o resultado de medição da concentração de pó de ferro na graxa mudada no eixo de movimento. Aqui, os dados no registro de substituição do desacelerador e o resultado de medição da concentração de pó de ferro são armazenados no banco de dados de registro de manutenção 19. Assim sendo, a unidade de nova determinação 25 executa uma nova determinação por adquirir os dados a partir do banco de dados de registro de manutenção 19.

[021] Especificamente, quando há um registro de medição da concentração de pó de ferro dentro de um período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação, a unidade de nova determinação 25 determina que o eixo de movimento sujeito a uma nova determinação é normal se a medição do valor da concentração de pó de ferro registrada no registro de medição é igual a ou menor do que o limiar predeterminado.

[022] Por outro lado, quando não há registro de medição da concentração de pó de ferro dentro do período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação, a unidade de nova determinação 25 calcula um valor estimado por estimar a concentração atual de pó de ferro, e determina que o eixo de movimento sujeito a uma nova determinação é normal se o valor estimado é igual a ou menor do que o limiar predeterminado.

[023] Adicionalmente, quando não há registro de medição da concentração de pó de ferro dentro do período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação, a unidade de nova determinação 25 determina que o eixo de movimento sujeito a uma nova determinação é normal se há o registro de substituição do desacelerador dentro do período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação.

[024] Por executar a nova determinação como descrito acima, a unidade de nova determinação 25 pode diagnosticar a falha do eixo de movimento por usar o registro de manutenção e o resultado de inspeção além do valor de torque de distúrbio. Isso torna possível se aprimorar a precisão de diagnóstico de falha ao mesmo tempo em que evita a determinação errônea para diagnosticar como uma falha apesar de ser normal como de fato. Entretanto, se há outros dados além do resultado de medição da concentração de pó de ferro e do registro de substituição do desacelerador, que pode ser usado para diagnosticar a falha do eixo de movimento, então a nova determinação pode ser executada por usar os referidos outros dados.

[025] O dispositivo de gerenciamento de produção 4 é um dispositivo para gerenciar a informação de produção que inclui um status operacional de uma linha de produção em uma instalação, por exemplo. O dispositivo de gerenciamento de produção 4 inclui uma unidade de comunicação 20 e um banco de dados de informação de produção 21. A unidade de comunicação 20 transfere os dados necessários para e a partir da unidade de comunicação 15 no dispositivo de diagnóstico de falha 3 através da LAN, por exemplo. O banco de dados de informação de produção 21 tem uma função de armazenar uma variedade de informações de produção coletadas. Como uma consequência, o banco de dados de informação de produção 21 acumula uma variedade de informação de produção anterior. Aqui, a informação de produção inclui informação de parada de emergência no robô 1 e o seu equipamento incidental tanto quanto informação relativa aos registros de manutenção e semelhante.

[026] Aqui, na presente modalidade, o torque de distúrbio (torque de carga de distúrbio) aplicado ao motor 6 que aciona cada eixo de junta articulada do robô 1 é detectado e uma anormalidade do sistema de acionamento de motor correspondente é diagnosticada como uma falha do robô com base no referido valor de torque de distúrbio. Procedimentos para obter o torque de distúrbio são os a seguir.

[027] Como mostrado em um diagrama de bloco na figura 2, um coeficiente de aceleração é obtido por diferenciar as velocidades atuais Vr do motor 6 derivadas a partir dos sinais de feedback de velocidade a partir do codificador de pulso 7, e então torque de aceleração Ta é obtido por multiplicar o coeficiente de aceleração por toda a inércia J para ser aplicada ao motor 6. Em seguida, o torque de aceleração obtido Ta é subtraído a partir de um comando de torque Tc para o motor 6 obtido pelo processamento de ciclo de velocidade pela unidade de servo controle 11, e um momento M é adicionalmente subtraído a partir do mesmo para se obter o torque de distúrbio Tb. Posteriormente, os componentes irregulares do distúrbio são removidos por conduzir determinado processamento de filtragem, e o torque de distúrbio TG é assim obtido. A unidade de servo controle 11 executa o processamento acima descrito a cada predeterminado período de amostragem, desse modo obtendo o torque de distúrbio TG.

[028] Para ser mais preciso, a unidade de servo controle 11 inclui um registro, e o registro obtém uma posição absoluta do motor 6 por contar os pulsos de feedback de posição a partir do codificador de pulso 7 a cada predeterminado período de amostragem. Assim sendo, a unidade de servo controle 11 detecta a posição absoluta do motor 6 a partir do registro, e obtém a posição do ângulo de rotação (a posição móvel) do eixo de junta articulada acionado pelo motor 6 a partir de uma posição absoluta do motor 6. Ademais, a unidade de servo controle 11 obtém o torque de distúrbio TG por realizar o processamento da figura 2 como descrito anteriormente.

Processamento de seleção de torque de distúrbio

[029] Em seguida, o processamento de seleção de torque de distúrbio pela unidade de seleção de torque de distúrbio 16 do dispositivo de diagnóstico de falha 3 de acordo com a presente modalidade será descrito com referência à figura 3. A figura 3 é um gráfico de fluxo que mostra os procedimentos do processamento de seleção de torque de distúrbio pela unidade de seleção de torque de distúrbio 16.

[030] Como mostrado na figura 3, na etapa S1, a unidade de seleção de torque de distúrbio 16 adquire os valores de torque de distúrbio calculados pelo dispositivo de controle de robô 2. Cada valor de torque de distúrbio representa um valor em cada posição móvel de cada eixo de movimento. Ademais, a informação que indica o período de coleta de dados para os valores de torque de distúrbio é também adquirida ao mesmo tempo.

[031] Em seguida, na etapa S2, a unidade de seleção de torque de distúrbio 16 adquire a informação de parada de emergência em uma instalação a partir do banco de dados de informação de produção 21 no dispositivo de gerenciamento de produção 4. Na etapa S3, a unidade de seleção de torque de distúrbio 16 determina se ou não a parada de emergência da instalação ocorreu no período de coleta para os valores de torque de distúrbio adquiridos. O processamento prossegue para a etapa S4 no caso em que a determinação de que a parada de emergência ocorreu. Por outro lado, o processamento prossegue para a etapa S5 no caso em que a determinação de uma parada de emergência não ocorreu.

[032] Na etapa S4, a unidade de seleção de torque de distúrbio 16 deleta apenas os valores de torque de distúrbio no momento de ocorrência de uma parada de emergência odos valores de torque de distúrbio adquiridos, e então o processamento prossegue para a etapa S5. Na etapa S5, a unidade de seleção de torque de distúrbio 16 registra os valores de torque de distúrbio adquiridos no banco de dados de torque de distúrbio 17, e termina o processamento de seleção de torque de distúrbio de acordo com a presente modalidade.

[033] Por selecionar os valores de torque de distúrbio através do processamento acima descrito, o banco de dados de torque de distúrbio 17 armazena e acumula apenas os valores de torque de distúrbio que não incluem os valores anormais atribuídos à parada de emergência da instalação.

Processamento de diagnóstico de falha

[034] Em seguida, processamento de diagnóstico de falha pela unidade de diagnóstico de falha 18 do dispositivo de diagnóstico de falha 3 de acordo com a presente modalidade será descrito com referência às figuras 4 e 5. As figuras 4 e 5 são gráficos de fluxo que mostram os procedimentos de um processamento de diagnóstico de falha pela unidade de diagnóstico de falha 18.

[035] Como mostrado nas figuras 4 e 5, na etapa S11, a unidade de diagnóstico de falha 18 adquire os valores recentes de torque de distúrbio tanto quanto os valores de torque de distúrbio no mesmo mês do ano passado, como a data em que o diagnóstico ocorre em um conjunto a partir do banco de dados de torque de distúrbio 17. Na etapa S12, com base nos valores de torque de distúrbio no mesmo mês do ano passado como a data na qual o diagnóstico ocorre, a unidade de diagnóstico de falha 18 calcula pelo menos um (ou mais) de um valor médio, um valor de variação, e um valor médio do mesmo, e então calcula e ajusta um limiar de determinação de falha com base no valor calculado. Por exemplo, qualquer um de valor médio, de valor de variação e de valor médio pode ser ajustado ao limiar de determinação de falha ou dois ou mais dos referidos valores podem ser ajustados a limiares de determinação de falha.

[036] Na etapa S13, a unidade de diagnóstico de falha 18 calcula pelo menos um (ou mais) do valor médio, de valor de variação, e de valor médio dos valores recentes de torque de distúrbio, e determina se o valor calculado é ou não igual a ou menor do que o limiar de determinação de falha ajustado na etapa S12. Então, se o valor calculado de valor médio, de valor de variação e de valor médio dos valores recentes de torque de distúrbio é igual a ou menor do que o limiar de determinação de falha, então a unidade de diagnóstico de falha 18 determina que a falha não está ocorrendo e imediatamente termina um processamento de diagnóstico de falha de acordo com a presente modalidade. Por outro lado, se o valor calculado de valor médio, de valor de variação e de valor médio dos valores recentes de torque de distúrbio é maior do que o limiar de determinação de falha, então a unidade de diagnóstico de falha 18 determina que há a possibilidade de uma falha, e o processamento prossegue para a etapa S14.

[037] Na etapa S14, a unidade de diagnóstico de falha 18 determina se a manutenção foi ou não conduzida dentro dos últimos três meses com base nos dados acumulados no banco de dados de registro de manutenção 19. Então, se nenhuma manutenção foi conduzida, a unidade de diagnóstico de falha 18 determina que a falha está ocorrendo, e o processamento prossegue para a etapa S22. Por outro lado, o processamento prossegue para a etapa S15 para determinar o efeito da tarefa de manutenção quando a manutenção foi conduzida dentro dos últimos três meses.

[038] Na etapa S15, a unidade de diagnóstico de falha 18 calcula o coeficiente de mudança no valor de torque de distúrbio antes e após a condução da tarefa de manutenção para todos os eixos de movimento do robô que sofreram a tarefa de manutenção. O robô que sofreu a tarefa de manutenção inclui os múltiplos eixos de movimento e alguns dos eixos de movimento passaram pela tarefa de manutenção enquanto outros eixos de movimento não passaram pela tarefa de manutenção. Isso é em virtude do fato de que alguns eixos de movimento têm que passar por uma tarefa de manutenção com frequência enquanto outros eixos de movimento do não têm que passar por a tarefa de manutenção por um longo período de tempo. Aqui, o coeficiente de mudança em valor de torque de distúrbio é calculado para todos os referidos eixos de movimento.

[039] Na etapa S16, a unidade de diagnóstico de falha 18 determina se cada coeficiente de mudança em valor de torque de distúrbio calculados na etapa S15 é igual ou não a ou menor do que um predeterminado limiar. Quando o coeficiente de mudança é igual a ou menor do que o limiar predeterminado, a unidade de diagnóstico de falha 18 determina que não há efeito da tarefa de manutenção e que a falha está ocorrendo, e o processamento prossegue para a etapa S22. Por outro lado, quando o coeficiente de mudança em valor de torque de distúrbio é maior do que o limiar predeterminado, a unidade de diagnóstico de falha 18 determina que há um efeito da tarefa de manutenção, e o processamento prossegue para a etapa S17.

[040] Na etapa S17, a unidade de diagnóstico de falha 18 calcula pelo menos um (ou mais) de um valor médio, um valor de variação e um valor médio de valores de torque de distúrbio após a condução da manutenção, e calcula e reajusta um limiar de determinação de falha com base no valor.

[041] Na etapa S18, a unidade de diagnóstico de falha 18 determina se há ou não uma variação sazonal nos valores de torque de distúrbio de qualquer um dos eixos de junta articulada. O processamento prossegue para a etapa S21 quando não há a variação sazonal ou prossegue para a etapa S19 quando há a variação sazonal. Aqui, a determinação de se há ou não uma variação sazonal nos valores de torque de distúrbio é realizada ao se usar um grau de correlação entre as flutuações na temperatura externa em cada estação e os valores de torque de distúrbio, por exemplo. A referida determinação pode ser realizada por checar separadamente os dados acumulados das temperaturas externas com os dados dos valores de torque de distúrbio.

[042] Na etapa S19, a unidade de diagnóstico de falha 18 reajusta um limiar de determinação de falha mais uma vez ao multiplicar o limiar de determinação de falha que é reajustado na etapa S17 por uma constante (um coeficiente) que corresponde a uma variação sazonal.

[043] Na etapa S21, a unidade de diagnóstico de falha 18 armazena o limiar de determinação de falha que é reajustado ou o limiar de determinação de falha que é reajustado mais uma vez na memória e termina um processamento de diagnóstico de falha de acordo com a presente modalidade.

[044] Na etapa S22, de modo a executar a nova determinação do eixo de movimento diagnosticada como a falha, a unidade de nova determinação 25 acessa o banco de dados de registro de manutenção 19 e determina se há ou não o registro de medição da concentração de pó de ferro após a condução da última substituição do desacelerador e a última mudança de graxa. A concentração de pó de ferro é significantemente mudada quando a manutenção tal como a substituição do desacelerador e a mudança da graxa ocorre. Isso é porque a determinação é realizada no sentido de se há ou não o registro de medição da concentração de pó de ferro após a condução da manutenção. Então, o processamento prossegue para a etapa S23 quando há o registro de medição da concentração de pó de ferro, ou prossegue para a etapa S28 quando não há o referido registro de medição da concentração de pó de ferro.

[045] Na etapa S23, a unidade de nova determinação 25 determina se ou não um período decorreu a partir da última data da medição da concentração de pó de ferro com relação a presente data é igual a ou menor do que um predeterminado limiar. O processamento prossegue para a etapa S24 quando o período decorrido é igual a ou menor do que o limiar predeterminado, ou prossegue para a etapa S25 quando o período decorrido excede o limiar predeterminado. Se o período decorreu a partir da última data da medição da concentração de pó de ferro com relação a presente data é alongado, é provável que a concentração de pó de ferro é aumentada durante aquele período. Assim sendo, o uso do resultado de medição após a lapso de um longo período é evitado.

[046] Na etapa S24, a unidade de nova determinação 25 determina se ou não a última medição do valor da concentração de pó de ferro é igual a ou menor do que um predeterminado limiar. Quando a última medição do valor é igual a ou menor do que o limiar predeterminado, a unidade de nova determinação 25 determina que a falha não está ocorrendo, e termina um processamento de diagnóstico de falha de acordo com a presente modalidade. Por outro lado, quando a última medição de valor da concentração de pó de ferro é maior do que o limiar predeterminado, a unidade de nova determinação 25 determina que a falha está ocorrendo, e o processamento prossegue para a etapa S30. Aqui, uma concentração de pó de ferro com a qual a determinação de uma falha é possível pode ser obtido e ajustado antecipadamente como o limiar predeterminado por usar dados anteriores, experimentos e semelhante.

[047] Na etapa S25, a unidade de nova determinação 25 determina se há ou não múltiplos registros de medição da concentração de pó de ferro. Mesmo no caso em que os antigos registros de medição determinado como atrasado após o período decorrido na etapa S23, é ainda possível se estimar a concentração atual de pó de ferro de acordo com o método de quadrados mínimos por usar os múltiplos registros. Assim sendo, o processamento prossegue para a etapa S26 quando há os múltiplos registros de medição da concentração de pó de ferro. Por outro lado, se não há múltiplos registros de medição da concentração de pó de ferro, então não é possível se estimar a concentração atual de pó de ferro. Assim sendo, a unidade de nova determinação 25 determina que a falha está ocorrendo, e o processamento prossegue para a etapa S30.

[048] Na etapa S26, a unidade de nova determinação 25 calcula o valor estimado por estimar a concentração atual de pó de ferro de acordo com o método de quadrados mínimos e semelhante por usar os múltiplos registros de medição da concentração de pó de ferro.

[049] Na etapa S27, a unidade de nova determinação 25 determina se o valor estimado da concentração de pó de ferro assim estimado é ou não igual a ou menor do que um predeterminado limiar. Quando o valor estimado é igual a ou menor do que o limiar predeterminado, a unidade de nova determinação 25 determina que a falha não está ocorrendo, e termina um processamento de diagnóstico de falha de acordo com a presente modalidade. Por outro lado, quando o valor estimado da concentração de pó de ferro é maior do que o limiar predeterminado, a unidade de nova determinação 25 determina que a falha está ocorrendo, e o processamento prossegue para a etapa S30. Aqui, uma concentração de pó de ferro com a qual a determinação de uma falha é possível pode ser obtido e ajustado antecipadamente como o limiar predeterminado por usar dados anteriores, experimentos e semelhante.

[050] Na etapa S28, a unidade de nova determinação 25 acessa o banco de dados de registro de manutenção 19 e adquire o último registro de substituição do desacelerador.

[051] Na etapa S29, a unidade de nova determinação 25 determina se ou não um período decorreu a partir da última data de substituição do desacelerador com relação a presente data é igual a ou menor do que um predeterminado limiar. A falha é improvável de ocorrer imediatamente após a substituição do desacelerador. Assim sendo, quando o período decorrido é igual a ou menor do que o limiar predeterminado, a unidade de nova determinação 25 determina que a falha não está ocorrendo, e termina um processamento de diagnóstico de falha de acordo com a presente modalidade. Por outro lado, quando o período decorrido excede o limiar predeterminado, a unidade de nova determinação 25 determina que a falha está ocorrendo, e o processamento prossegue para a etapa S30.

[052] Na etapa S30, a unidade de diagnóstico de falha 18 exibe um alarme de falha no eixo de junta articulada correspondente em uma tela de exibição de um monitor não ilustrado que é instalado como uma fixação ao dispositivo de diagnóstico de falha 3, e um processamento de diagnóstico de falha de acordo com a presente modalidade é terminado. Efeitos Vantajosos da Invenção

[053] Como descrito acima em detalhes, de acordo com o dispositivo de diagnóstico de falha 3 da presente modalidade, um eixo de movimento é diagnosticado como a falha quando um valor de torque de distúrbio é maior do que um limiar de determinação de falha, e uma nova determinação de uma falha no eixo de movimento que é diagnosticada como a falha é conduzida com base em um registro de manutenção anterior e um resultado de inspeção anterior. Desse modo, é possível se diagnosticar a falha por usar o registro de manutenção e o resultado de inspeção além do valor de torque de distúrbio, e assim aprimorando a precisão de diagnóstico de falha ao mesmo tempo em que evita a determinação errônea para diagnosticar como uma falha apesar de ser de fato normal.

[054] Nesse meio tempo, quando há um registro de medição de uma concentração de pó de ferro dentro de um período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação, o dispositivo de diagnóstico de falha 3 de acordo com a presente modalidade determina que o eixo de movimento sujeito a uma nova determinação é normal se a medição do valor da concentração de pó de ferro registrada no registro de medição é igual a ou menor do que um predeterminado limiar. Desse modo, é possível se diagnosticar a falha com base no registro de medição da concentração de pó de ferro além do valor de torque de distúrbio, e assim aprimorar a precisão de diagnóstico de falha ao mesmo tempo em que se evita a determinação errônea para diagnosticar como uma falha apesar de ser de fato normal.

[055] Ademais, quando não há registro de medição da concentração de pó de ferro dentro do período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação, o dispositivo de diagnóstico de falha 3 de acordo com a presente modalidade calcula um valor estimado por estimar a concentração atual de pó de ferro. Então, o dispositivo de diagnóstico de falha 3 determina que o eixo de movimento sujeito a uma nova determinação é normal se o valor estimado é igual a ou menor do que um predeterminado limiar. Desse modo, é possível se diagnosticar uma falha com base no valor estimado da concentração de pó de ferro além do valor de torque de distúrbio, e assim aprimorar a precisão de diagnóstico de falha ao mesmo tempo em que se evita uma determinação errônea de se diagnosticar como uma falha apesar de ser de fato normal.

[056] Nesse meio tempo, quando não há registro de medição da concentração de pó de ferro dentro do período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação, o dispositivo de diagnóstico de falha 3 de acordo com a presente modalidade adquire um registro de substituição de um desacelerador do eixo de movimento sujeito a uma nova determinação. Então, o dispositivo de diagnóstico de falha 3 determina que o eixo de movimento sujeito a uma nova determinação é normal se há o registro de substituição do desacelerador dentro de um período predeterminado no passado. Desse modo, é possível se diagnosticar a falha com base em no registro de substituição do desacelerador além do valor de torque de distúrbio, e assim aprimorar a precisão de diagnóstico de falha ao mesmo tempo em que se evita uma determinação errônea de se diagnosticar como uma falha apesar de ser de fato normal.

[057] Embora uma modalidade da presente invenção tenha sido descrita acima, não deve ser entendido que as descrições e os desenhos que constituem uma parte da presente descrição não são pretendidos de modo a limitar a presente invenção. Várias modalidades alternativas, exemplos, e técnicas de aplicação serão óbvias para aqueles versados na técnica a partir da presente descrição. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 1robô 2dispositivo de controle de robô 3dispositivo de diagnóstico de falha 4dispositivo de gerenciamento de produção 5braço de robô 6servo motor (motor) 7codificador de pulso 8desacelerador 9unidade de controle integrado de operação 10, 15, 20unidade de comunicação 11unidade de servo controle 12unidade de cálculo de torque de distúrbio 13unidade de aquisição de dados de status 14unidade de servo amplificador 16unidade de seleção de torque de distúrbio 17banco de dados de torque de distúrbio 18unidade de diagnóstico de falha 19banco de dados de registro de manutenção 21banco de dados de informação de produção 25unidade de nova determinação 100 sistema de diagnóstico de falha

Claims

1. Dispositivo de diagnóstico de falha (3) aplicável a um dispositivo mecânico proporcionado com motores (6) um independente do outro como fontes para acionar os eixos de movimento, respectivamente, e configurados para adquirir a posição móvel de cada eixo de movimento e um valor de torque de distúrbio aplicado ao eixo de movimento a cada período predeterminado, e para diagnosticar uma falha do dispositivo mecânico, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma unidade de diagnóstico de falha (18) configurada para diagnosticar o eixo de movimento como uma falha quando o valor de torque de distúrbio é maior do que um predeterminado limiar de determinação de falha; e uma unidade de nova determinação (25) configurada para conduzir uma nova determinação de uma falha no eixo de movimento, que é diagnosticada como uma falha pela unidade de diagnóstico de falha, com base em um registro de manutenção anterior e um resultado de inspeção anterior.

2. Dispositivo de diagnóstico de falha (3), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que quando há um registro de medição de uma concentração de pó de ferro dentro de um período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação, a unidade de nova determinação (25) determina que o eixo de movimento sujeito a uma nova determinação é normal se a medição do valor da concentração de pó de ferro registrada no registro de medição é igual a ou menor do que um predeterminado limiar.

3. Dispositivo de diagnóstico de falha (3), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que quando não há registro de medição de uma concentração de pó de ferro dentro de um período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação, a unidade de nova determinação (25) calcula um valor estimado por estimar a concentração atual de pó de ferro, e determina que o eixo de movimento sujeito a uma nova determinação é normal se o valor estimado é igual a ou menor do que um predeterminado limiar.

4. Dispositivo de diagnóstico de falha (3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que quando não há registro de medição de uma concentração de pó de ferro dentro de um período predeterminado no passado com relação ao eixo de movimento sujeito a uma nova determinação, a unidade de nova determinação (25) determina que o eixo de movimento sujeito a uma nova determinação é normal se há um registro de substituição de um desacelerador do eixo de movimento sujeito a uma nova determinação dentro de um período predeterminado no passado.

5. Método de diagnóstico de falha para ser executado por um dispositivo de diagnóstico de falha (3) aplicável a um dispositivo mecânico proporcionado com motores (6) um independente do outro como fontes para acionar eixos de movimento, respectivamente, e projetado para adquirir uma posição móvel de cada eixo de movimento e um valor de torque de distúrbio aplicado ao eixo de movimento a cada período predeterminado, e para diagnosticar a falha do dispositivo mecânico, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de diagnóstico e falha (3) para o diagnóstico de falha do eixo de movimento como uma falha quando o valor de torque de distúrbio é maior do que um predeterminado limiar de determinação de falha, e o dispositivo de diagnóstico de falha (3) conduz uma nova determinação de uma falha no eixo de movimento, que é diagnosticada como uma falha, com base em um registro de manutenção anterior e um resultado de inspeção anterior.