CN110031217A - 用于减速装置的寿命预测系统 - Google Patents

用于减速装置的寿命预测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110031217A
CN110031217A CN201811229169.9A CN201811229169A CN110031217A CN 110031217 A CN110031217 A CN 110031217A CN 201811229169 A CN201811229169 A CN 201811229169A CN 110031217 A CN110031217 A CN 110031217A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
stress
deceleration device
privileged site
deceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811229169.9A
Other languages
English (en)
Inventor
田村光扩
山本章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Publication of CN110031217A publication Critical patent/CN110031217A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/35Devices for recording or transmitting machine parameters, e.g. memory chips or radio transmitters for diagnosis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/01Monitoring wear or stress of gearing elements, e.g. for triggering maintenance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/02Gearings; Transmission mechanisms
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/24Devices for sensing torque, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/27Devices for sensing current, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F16H2001/325Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear comprising a carrier with pins guiding at least one orbital gear with circular holes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F16H2001/327Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear with orbital gear sets comprising an internally toothed ring gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/01Monitoring wear or stress of gearing elements, e.g. for triggering maintenance
    • F16H2057/012Monitoring wear or stress of gearing elements, e.g. for triggering maintenance of gearings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够比较准确地预测减速装置的特定部位的寿命的寿命预测系统。寿命预测系统(1)是预测具有减速机构的减速装置(200)的寿命的寿命预测系统。寿命预测系统(1)具备:传感器(320),其设置于减速装置(200),并且检测用于确定在减速装置的特定部位产生的应力的信息;预测部,其根据传感器(320)的检测信息来确定在特定部位产生的应力,并且根据所确定的应力来预测该特定部位的寿命。

Description

用于减速装置的寿命预测系统
本申请主张基于2017年11月9日申请的日本专利申请第2017-216083号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种预测减速装置的寿命的寿命预测系统。
背景技术
减速装置安装在各种机械中。减速装置的故障可能会导致安装有该减速装置的机械停止运转。
在专利文献1中公开了检测减速装置有无异常的技术。根据该技术,能够较早检测到所发生的故障,因此在一定程度上能够缩短机械的停止时间。
专利文献1:日本特开2003-88178号公报
若能够预测减速装置的寿命,则能够进一步缩短因减速装置的故障而导致的机械的停止时间。
发明内容
本发明是基于这种情况完成的,其一种实施方式的例示性目的之一在于提供一种能够比较准确地预测减速装置的特定部位的寿命的预测系统。
为了解决上述上述问题,本发明的一种实施方式的寿命预测系统是预测具有减速机构的减速装置的寿命的寿命预测系统,其具备:传感器,其设置于减速装置,并且检测用于确定在减速装置的特定部位产生的应力的信息的;预测机构,其根据传感器的检测信息来确定在特定部位产生的应力,并且根据所确定的应力来预测该特定部位的寿命。
另外,以上构成要件的任意组合或在方法、装置、系统等之间相互替换本发明的构成要件或表述的方式也作为本发明的方式而有效。
根据本发明,能够比较准确地预测减速装置的特定部位的寿命。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的寿命预测系统的结构的示意图。
图2是安装于图1的机械上的减速装置及马达的剖视图。
图3是表示图1的服务器的功能及结构的框图。
图4是变形例所涉及的减速装置及马达的剖视图。
图中:1-寿命预测系统,100-服务器,124-预测部,128-应力确定部, 129-寿命预测部,132-SN线图数据存储部,200-减速装置,300-机械,310-马达,320-传感器,400-信息处理终端。
具体实施方式
以下,在各附图中,对相同或相等的构成要件、部件、工序标注相同的符号,并适当省略重复说明。而且,在各附图中,为了易于理解,适当放大或缩小表示部件的尺寸。而且,在各附图中,省略对于实施方式的说明并不重要的部件的一部分。
首先,对如何获得实施方式所涉及的寿命预测系统的经过进行说明。减速装置安装在各种机械中。减速装置的故障会导致安装有减速装置的机械的停止。若能够预测减速装置的寿命(换言之,若能够预测还使用多久减速装置就会发生故障),则能够缩短因减速装置的故障致使机械停止的时间。
马达的旋转从马达输入于减速装置。以往,通过确定由该马达产生的转矩,能够在一定程度上预测减速装置的寿命。然而,该预测中并未考虑到从减速装置的输出侧输入的外部负载,因此准确度低。
根据以上见解,本发明人最终获得了实施方式所涉及的寿命预测系统。以下,对其进行具体说明。
图1是表示实施方式所涉及的寿命预测系统1的结构的示意图。寿命预测系统1具备由减速机制造商进行管理的服务器100、各个企业客户所持有的具备减速装置200的机械300及信息处理终端400。
减速机制造商是制造减速装置200的企业。服务器100根据来自企业客户的请求预测企业客户的减速装置200的特定部位(部件)的寿命并将预测结果提供给企业客户。
企业客户是使用由减速机制造商制造出的减速装置200的用户。作为企业客户,有通过购买等方式获取由减速机制造商制造的减速装置200并安装所获得的减速装置200而制造出机械300的机械制造商、或从机械制造商处购买机械300而使用的企业。
在图1中,各个企业客户仅持有1台机械300,机械300仅具有一台减速装置200,但是,通常,各个企业客户持有多台机械300的情况较多,而且各个机械300具备多台减速装置200的情况较多。以下,将安装于企业客户A所持有的机械300中的减速装置200作为减速装置的代表而进行说明。
机械300具备减速装置200、马达310、设置于减速装置200的传感器320 及用于控制马达310的动作的控制装置330。马达310是产生与电流值相对应的转矩的马达,例如是伺服马达。减速装置200是由减速机制造商制造的减速装置。减速装置200对从马达310输入的旋转进行减速后进行输出。
传感器320检测用于确定在减速装置200的特定部位产生的应力的信息。本实施方式的传感器320是负载传感器,其检测在减速装置200的规定部位产生的负载。传感器320将表示检测出的负载的负载信息发送至信息处理终端 400。
控制装置330包括控制器332和驱动电路334。控制器332生成指示马达 310的转子的旋转量(旋转角度)即电流量的电流值指令,并将其发送给驱动电路334。控制器332还向信息处理终端400发送电流值指令。另外,也可以不从控制器332发送电流值指令,而是利用传感器等检测出流入马达310的电流值并将其发送给信息处理终端400。驱动电路334向马达310供给与电流值指令相对应的驱动电流。马达310利用该驱动电流使转子旋转。
信息处理终端400是供企业客户的负责人操作的PC等。信息处理终端400 保持来自传感器320的检测信息(负载信息)。而且,信息处理终端400保持来自控制器332的电流值指令。
企业客户的负责人等向信息处理终端400输入如下内容的预测提供请求 (以下,称为“寿命预测提供请求”):减速装置200的特定部位甚至减速装置200的寿命还剩多久,换言之,还使用多久会发生故障。信息处理终端400 将寿命预测提供请求与负载信息及电流值指令一起发送给服务器100。在本实施方式中,信息处理终端400发送从开始使用减速装置200的时到当前时刻 (最新)为止的所有负载信息及电流值指令。
如上所述,服务器100根据寿命预测提供请求预测减速装置200的特定部位的寿命,并将预测结果发送给作为请求方的企业客户的信息处理终端400。信息处理终端400接收根据寿命预测提供请求而发送过来的预测结果。企业客户的负责人等通过确认该预测结果来掌握减速装置200的寿命还剩多久。
图2是表示安装于机械300中的减速装置200和马达310的剖视图。本实施方式的减速装置200是偏心摆动型的减速装置。减速装置200主要具备输入轴202、减速机构204、第1轮架部件206、第2轮架部件208及外壳210。输入轴202与马达310的转子312连接在一起,从而基于转子312的旋转而以旋转轴R为中心进行旋转。
减速机构204对从转子312传递过来的旋转进行减速。减速机构204主要包括偏心体212、214;外齿轮216、218;内齿轮220。偏心体212、214一体地形成于输入轴202。在偏心体212的外周,经由滚子222以能够摆动的方式外嵌有外齿轮216,在偏心体214的外周,经由滚子224以能够摆动的方式外嵌有外齿轮218。在外齿轮216、218中,从其轴心偏移的位置分别形成有多个偏移贯穿孔216a、218a。多个偏移贯穿孔216a、218a沿周向等间隔形成。在偏移贯穿孔216a、218a中,沿轴向贯穿有内销226及外嵌于内销226的内辊 228。在内辊228与偏移贯穿孔216a、218a之间,确保有最大相当于偏心体 212、214的偏心量的两倍的间隙。内辊228的外周面228a与外齿轮216、218 的偏移贯穿孔216a、218a以能够滑动的方式抵接,并且内辊228内周面228b 与内销226的外周面226a已能够滑动的方式抵接。内齿轮220形成于外壳210 的内周面。内齿轮220与外齿轮216、218内啮合。内齿轮220通过将圆柱状的外销嵌入于形成在外壳210的内周面的等间隔的销槽中而构成。另外,也可以将内齿轮220一体地形成于外壳210的内周面。内齿轮220的内齿的齿数设为比外齿轮216、218的外齿的齿数稍多(例如多一个)。
第1轮架部件206配置于外齿轮216、218的轴向上的一侧(图2中为右侧)。第1轮架部件206通过螺栓230与内销226连结在一起。第2轮架部件 208配置于外齿轮216、218的轴向上的另一侧(图2中为左侧)。在本实施方式中,第2轮架部件208与内销226形成为一体。因此,第1轮架部件206与第2轮架部件208经由内销226连结在一起。
轴承232配置于第1轮架部件206与输入轴202之间,轴承234配置于第 2轮架部件208与输入轴202之间。第1轮架部件206及第2轮架部件208经由轴承232、234将输入轴202支承为旋转自如。轴承232、234在图示的例子中是球轴承,但也可以是其他种类的轴承。
外壳210是大致圆筒状的部件,其包围外齿轮216、外齿轮218、第1轮架部件206及第2轮架部件208。在外壳210与第1轮架部件206之间配置有主轴承236,在外壳210和第2轮架部件208之间配置只有主轴承238。外壳 210与第1轮架部件206及外壳210与第2轮架部件208构成为,经由主轴承 236、238能够相对旋转。
主轴承236、238在图示的例子中为角接触球轴承,但也可以是其他种类的轴承。另外,如后述,在主轴承设置传感器320时,例如使用角接触球轴承等若接受负载则产生推力分力的轴承作为主轴承。主轴承236、238分别具有滚动体236a、238a和外圈236b、238b,但不具有内圈。取而代之,在第1轮架部件206的外周形成有滚动面236c,其作为主轴承236的内圈而发挥功能,并且在第2轮架部件208的外周形成有滚动面238c,其作为主轴承238的内圈而发挥功能。另外,主轴承并不只限于这些结构,也可以具有单独的内圈。
若输入轴202旋转,则输入轴202的旋转被减速机构204减速后传递至第 2轮架部件208或外壳210。此时,在减速机构204中,与输入轴202形成为一体的偏心体212、214进行旋转,其经由滚子222、224使外齿轮216、218 摆动。通过该摆动,外齿轮216、218与内齿轮220的啮合位置依次偏离。
外齿轮216、218的齿数比内齿轮220的齿数少一个,因此输入轴202每旋转1次,外齿轮216、218相对于内齿轮220偏离一个齿量(即相当于齿数差的量)的相位(进行自转)。该自转成分经由外齿轮216、218的偏移贯穿孔216a、218a与内辊228之间的滑动以及内辊228的内周面228b与内销226 的外周面226a之间的滑动传递至内销226,由此,与内销226形成为一体的第 2轮架部件208以减速成1/(内齿轮的齿数)的旋转速度相对于外壳210进行旋转。因此,在外壳210被固定的情况下,第2轮架部件208进行旋转,在第 2轮架部件208被固定的情况下,外壳210进行旋转。
传感器320设置在减速装置200的各部位中的、从输出侧输入的外部负载并未通过减速机构204而传递的部位。因此,传感器320例如设置(固定)于主轴承236、主轴承238、第1轮架部件206、第2轮架部件208或外壳210。传感器320在图示的例子中设置于主轴承236的外圈236b的(轴向上的内齿轮侧的)侧面,其被外圈236b的侧面与外壳210的台阶部夹持。若外部负载施加于减速装置200的输出侧的部件,则在作为角接触球轴承的主轴承236会产生推力分力。传感器320检测该推力分力作为负载信息。
图3是表示服务器100的功能及结构的框图。就图3中示出的各个框而言,在硬件方面能够由以计算机的CPU(中央处理器,central processing unit)为代表的元件或机械装置来实现,在软件方面能够由计算机程序等来实现,但是,在此描绘了通过它们的协作实现的功能框。因此,本领域技术人员能够立即,这些功能框能够通过硬件与软件的组合以各种形式来实现。
服务器100包括按照规定的通信协议与外部装置进行通信的通信部110、执行用于预测寿命的各种数据处理的数据处理部120及由数据处理部120进行更新或参考的数据的存储区域(即,存储部130)。数据处理部120经由通信部110与信息处理终端400进行数据的收发。
存储部130包括用于存储减速装置200的特定部位的S-N线图的数据的SN 线图数据存储部132。
SN线图数据存储部132存储比减速机构更靠输入侧的特定部位的S-N线图的数据。SN线图数据存储部132可以存储输入侧的多个部位的S-N线图的数据,也可以仅存储输入侧的各个部位中最容易损坏的部位的S-N线图的数据。在此,输入侧的特定部位并不受特别限定,例如可以是偏心体212、214的表面附近的内部。
并且,SN线图数据存储部132存储比减速机构更靠输出侧的特定部位的 S-N线图的数据。SN线图数据存储部132可以存储输出侧的多个部位的S-N线图的数据,也可以仅存储输出侧的各个部位中最容易损坏的部位的S-N线图的数据。在此,输出侧的特定部位并不受特别限定,例如可以是内销226的第2 轮架部件208侧的根底部分或主轴承238的内圈附近的内部。
S-N线图的数据例如通过实验等预先制作。输入侧及输出侧中的最容易损坏的部位可以通过实验等进行确定。在此,S-N线图的数据(信息)是指表示在材料的疲劳破坏中以一定的振幅反复施加的应力与断裂为止的负载的反复次数之间的关系的信息,但其无需一定是图表数据。
数据处理部120包括请求接收部122、预测部124及预测结果发送部 126。请求接收部122从信息处理终端400接收寿命预测提供请求、负载信息及电流值指令。
若请求接收部122接收到寿命预测提供请求,则预测部124预测减速装置 200的特定部位的寿命。预测部124包括应力确定部128及寿命预测部129。
应力确定部128根据电流值指令确定在输入侧的特定部位产生的应力。例如,应力确定部128根据电流值指令所示的电流值确定由马达310产生的转矩。并且,应力确定部128根据预先确定的、由马达310产生的转矩与因该转矩在特定部位产生的应力之间的相关关系,确定在特定部位产生的应力(例如,开始使用减速装置200到当前时刻为止产生的所有的各个应力)。另外,关于相关关系,可以是表示转矩与应力之间的关系的表格,也可以是将转矩换算为应力的换算式。应力确定部128可以确定输入侧的多个部位的应力,也可以仅确定输入侧的各个部位中最容易损坏的部位的应力。
而且,应力确定部128根据负载信息确定在输出侧的特定部位产生的应力。例如,应力确定部128根据预先确定的、在设置有传感器320的部位上产生的负载(即,由传感器320检测的负载)与在特定部位产生的应力之间的相关关系,确定在特定部位产生的应力(例如,与开始使用减速装置200到当前时刻为止产生的所有负载信息相对应的各个应力)。另外,关于相关关系,可以是表示负载与应力之间的关系的表格,也可以是将负载换算为应力的换算式。应力确定部128可以确定输出侧的多个部位的应力,也可以仅确定输出侧的的各个部位中最容易损坏的部位的应力。
寿命预测部129参考存储于SN线图数据存储部132中的S-N线图的数据并根据应力确定部128所确定的应力来预测减速装置200的特定部位的寿命。另外,从由应力确定部128确定的各个应力值和S-N线图的数据预测寿命的方法本身可以利用公知的方法。在确定了输入侧及输出侧的、多个部位中产生的应力的情况下,寿命预测部129可以预测这些多个部位的寿命。在确定了输入侧及输出侧的、最容易损坏的部位中产生的应力的情况下,寿命预测部129可以预测该最容易损坏的部位的寿命。
预测结果发送部126将由预测部124预测的寿命的预测结果发送至请求方的信息处理终端400。在预测了多个部位的寿命的情况下,预测结果发送部 126可以发送这些多个部位的预测结果。在仅预测了最容易损坏的部位的寿命的情况下,预测结果发送部126可以发送输入侧及输出侧的预测结果,也可以仅发送输入侧及输出侧的预测结果中寿命更短的一侧的预测结果。
下面,对上述结构的寿命预测系统1的动作进行说明。信息处理终端400 根据企业客户的负责人等的输入向服务器100发送寿命预测提供请求。此时,信息处理终端400发送寿命预测提供请求、负载信息及电流值指令。若服务器 100接收到寿命预测提供请求,则确定减速装置200的特定部位的应力。具体而言,服务器100根据电流值指令所示的电流值(即,供给至马达310的电流值)确定在输入侧的特定部位产生的应力。并且,服务器100根据负载信息确定在输出侧的特定部位产生的应力。服务器100参考S-N线图的数据并根据被确定的应力来预测特定部位的寿命。服务器100将预测结果发送给请求方的信息处理终端400。企业客户的负责人等通过确认发送过来的预测结果能够掌握减速装置200的特定部位甚至是减速装置200的寿命。由此,能够在发生故障之前进行维护或装置的更换,从而能够将机械的停止运转限制在最小限度。
在上述寿命预测系统1中,根据供给至马达310的驱动电流(即,根据由马达310产生的转矩)来确定比减速机构204更靠输入侧的部位的寿命。另一方面,关于施加有外部负载的比减速机构204更靠输出侧的部位的寿命,则根据来自设置于该外部负载传递但未经过减速机构204而传递的部位的传感器 320的负载信息来确定。即,根据寿命预测系统1,不仅能够比较准确地预测比减速机构204更靠输入侧的寿命,还能够比较准确地预测比减速机构204更靠输出侧的寿命,因此,能够比以往更加准确地预测减速装置200的寿命。
以上,对实施方式所涉及的寿命预测系统进行了说明。该实施方式为示例,其各个构成要件或各个处理工艺的组合可以存在各种变形例,而且这些变形例也在本发明的范围内,这对于本领域技术人员来讲是可以理解的。以下示出变形例。
(变形例1)
图4是表示变形例所涉及的减速装置200及马达310的剖视图。图4对应于实施方式的图2。变形例1与实施方式的主要区别在于,在减速装置200的输入侧也设置有传感器,并根据传感器的检测信息来确定在输入侧的特定部位产生的应力。以下,重点对与实施方式的不同点进行说明。
在本变形例中,一对轴承232、234是角接触球轴承。另外,针对一对轴承232、234而言,只要是接受负载就会产生推力分力的轴承可以使用其他种类的轴承。
并且,在本变形例中,寿命预测系统还具备传感器322。与传感器320同样,传感器322也是负载传感器。传感器322设置在减速装置200的各部位中的、因马达310所产生的转矩而产生的负载并未通过减速机构204而传递的部位。因此,传感器322例如设置于输入轴202、偏心体212、214或轴承232、 234。在图示的例子中,传感器322设置于轴承232的外圈的侧面,其被外圈的侧面(轴向上的马达侧的侧面)与第1轮架部件206的台阶部夹持。若外部负载施加于减速装置200的输入侧的部件,则在作为角接触球轴承的轴承232 会产生推力分力。传感器322检测该推力分力。传感器322将表示检测出的负载(推力分力)的负载信息发送给信息处理终端400。
信息处理终端400根据来自企业客户的负责人等的输入向服务器100发送寿命预测提供请求。此时,与实施方式不同,信息处理终端400发送寿命预测提供请求及来自各个传感器的负载信息。即,信息处理终端400不发送电流值指令,取而代之发送来自传感器322的负载信息。
与实施方式不同,本变形例的应力确定部128根据由传感器322检测出的负载信息来确定在输入侧的特定部位产生的应力,而不是根据电流值指令所示的电流值来确定在输入侧的特定部位产生的应力。另外,应力确定部128根据来自传感器322的负载信息来确定在输入侧的特定部位产生的应力的方法与根据来自传感器320的负载信息来确定在输出侧的特定部位产生的应力的方法相同。
(变形例2)
在实施方式中,对应力确定部128根据负载信息来确定在输出侧的特定部位产生的应力的情况进行了说明,但并不只限于此,也可以根据负载信息及电流值指令(即,由马达310产生的转矩)这两者来确定。而且,在实施方式中,对应力确定部128根据电流值指令所示的电流值来确定在输入侧的特定部位产生的应力的情况进行了说明,但并不只限于此,在如变形例1那样在输入侧也设置有传感器的情况下,也可以根据电流值指令及负载信息这两者来确定在输入侧的特定部位产生的应力。
(变形例3)
在实施方式及上述变形例中,对传感器320为负载传感器的情况进行了说明。而且,在上述变形例1中,对传感器322为负载传感器的情况进行了说明。然而,并不只限于此,这些传感器只要是检测用于确定在减速装置200的特定部位产生的应力的信息的传感器均可,例如也可以是检测应变的应变传感器或其他传感器。
(变形例4)
在实施方式及上述变形例中,对寿命预测系统1仅具备一个传感器320作为检测用于确定在输出侧的特定部位产生的应力的信息的传感器的情况进行了说明,但并不只限于此。寿命预测系统1也可以具备多个传感器320。此时,多个传感器320分别设置在减速装置200的各部位中的、从输出侧输入的外部负载并未通过减速机构204而传递的部位。应力确定部128根据来自各个传感器320的负载信息来确定在特定部位产生的应力。例如,针对各个传感器 320,预先确定在各个传感器320的设置部位产生的负载(即,各个传感器320 检测出的负载)与在特定部位产生的应力之间的相关关系。应力确定部128根据针对各个传感器320确定的相关关系及来自各个传感器320的负载信息来确定在特定部位产生的应力。并且,应力确定部128例如将根据来自各个传感器 320的负载信息来确定的各个应力的平均值确定为在特定部位产生的应力。而且,例如,针对各个特定部位可以预先决定根据来自哪一个传感器320的负载信息确定应力。此时,在存储部130中保持特定部位与多个传感器320中的某一传感器320之间的对应关系。应力确定部128根据该对应关系,对每个特定部位判断需要根据来自哪一个传感器320的负载信息来确定应力。
而且,在上述变形例1中,对寿命预测系统1仅具备一个传感器322作为检测用于确定在输入侧的特定部位产生的应力的信息的传感器的情况进行了说明,但并不只限于此。寿命预测系统1可以具备多个传感器322。此时,多个传感器322分别设置在减速装置200的各部位中的、因马达310所产生的转矩而产生的负载并未通过减速机构204而传递的部位。应力确定部128以与确定在输出侧的特定部位产生的应力的方式相同的方式根据多个传感器322的负载信息或者根据多个传感器322中的特定传感器322的负载信息来确定在特定部位产生的应力。
(变形例5)
在实施方式中,对信息处理终端400向服务器100发送开始使用到当前时刻为止的所有的负载信息及电流值指令,而服务器100根据该所有的负载信息及电流值指令来确定在减速装置200的特定部位产生的应力并预测特定部位的寿命的情况进行了说明,但并不只限于此。信息处理终端400可以向服务器 100发送一定期间的负载信息及电流值指令,服务器100根据该一定期间的负载信息及电流值指令来确定在减速装置200的特定部位产生的应力并预测特定部位的寿命。
例如,在机械300是不停地重复相同动作的机械的情况下,安装于机械 300的减速装置200也不停地重复相同动作。此时,信息处理终端400可以向服务器100发送一定期间(例如,一次或多次重复动作期间)的负载信息及电流值指令、以及到当前时刻为止的使用期间。应力确定部128可以根据一定期间的负载信息及电流值指令、以及使用期间来确定开始使用到当前时刻为止在特定部位产生的应力。
(变形例6)
在实施方式中,对减速装置200为偏心摆动型的减速装置的情况进行了说明,但是,减速机构的种类并不受特别限定,例如,减速装置200也可以是挠性啮合型的减速装置或行星齿轮减速装置等其他种类的减速装置。
(变形例7)
在实施方式中,对由服务器100预测寿命的情况进行了说明,但预测寿命的装置并不受特别限制,例如,也可以利用信息处理终端400预测寿命,还可以利用设置于各个减速装置200或各个马达310的处理终端预测寿命。
(变形例8)
在实施方式中,对使用S-N线图的数据来预测寿命的情况进行了说明,但是,并不只限定于此,只要能够根据在特定部位产生的应力预测寿命,则并不限定方法。
上述实施方式及变形例的任意组合作为本发明的实施方式也是有用的。通过组合产生的新的实施方式,可同时具有被组合的实施方式及变形例各自的效果。而且,技术方案中记载的各构成要件应发挥的功能可通过在实施方式及变形例中示出的单个各构成要件或它们的协作来实现,这对于本领域技术人员来讲也是可以理解的。

Claims (7)

1.一种寿命预测系统,其预测具有减速机构的减速装置的寿命,该寿命预测系统的特征在于,具备:
传感器,其设置于所述减速装置,并且检测用于确定在所述减速装置的特定部位产生的应力的信息;
预测机构,其根据所述传感器的检测信息来确定在所述特定部位产生的应力,并且根据所确定的应力来预测该特定部位的寿命。
2.根据权利要求1所述的寿命预测系统,其特征在于,
所述传感器设置于从比所述减速机构更靠输出侧输入的负载并未通过所述减速机构而传递的部位。
3.根据权利要求2所述的寿命预测系统,其特征在于,
所述预测机构根据所述传感器的检测信息来预测比所述减速机构更靠输出侧的特定部位的寿命。
4.根据权利要求3所述的寿命预测系统,其特征在于,
所述减速装置对马达的旋转进行减速后进行输出,
所述预测机构根据供给至所述马达的电流值来预测比所述减速机构更靠输入侧的特定部位的寿命。
5.根据权利要求3所述的寿命预测系统,其特征在于,
还具备与所述传感器不同的另一传感器,所述另一传感器设置于因输入至所述减速装置的转矩而产生的负载并未通过所述减速机构而传递的部位,
所述预测机构根据所述另一传感器的检测信息来预测比所述减速机构更靠输入侧的特定部位的寿命。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的寿命预测系统,其特征在于,
所述传感器检测在所述减速装置的轴承上产生的负载。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的寿命预测系统,其特征在于,
所述预测机构根据针对所述特定部位而确定的应力及与所述特定部位相关的S-N线图的信息来预测寿命。
CN201811229169.9A 2017-11-09 2018-10-22 用于减速装置的寿命预测系统 Pending CN110031217A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-216083 2017-11-09
JP2017216083A JP6909131B2 (ja) 2017-11-09 2017-11-09 寿命予測システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110031217A true CN110031217A (zh) 2019-07-19

Family

ID=66179376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811229169.9A Pending CN110031217A (zh) 2017-11-09 2018-10-22 用于减速装置的寿命预测系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10693349B2 (zh)
JP (1) JP6909131B2 (zh)
CN (1) CN110031217A (zh)
DE (1) DE102018125616A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113490889A (zh) * 2019-07-24 2021-10-08 株式会社日立产机系统 经过时间显示系统、电动机械及其经过时间计算方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019119658A1 (de) * 2019-07-19 2021-01-21 Pilz Gmbh & Co. Kg Zykloidgetriebe mit Drehmomenterfassungseinrichtung
US20230271364A1 (en) * 2019-10-15 2023-08-31 Milacron Llc An apparatus and a method to predict the remaining useful life of a plasticizing screw
EP4253798A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-04 Abb Schweiz Ag Monitoring a gear wear in an electric power train

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07100782A (ja) * 1993-09-30 1995-04-18 Toyota Motor Corp 産業用ロボットの寿命推定方法及び寿命推定装置
US20040122618A1 (en) * 2002-12-23 2004-06-24 Jin Suzuki Component life indicator
CN101196432B (zh) * 2006-12-08 2011-11-02 通用电气公司 用于估计变速箱寿命的方法和系统
CN103547976A (zh) * 2011-05-20 2014-01-29 诺迈士科技有限公司 包括传动系统、齿轮箱和发电机的旋转机械的损害和剩余使用寿命的确定
CN105378445A (zh) * 2013-05-21 2016-03-02 科恩起重机环球公司 用于监测齿轮状态的技术
CN106370420A (zh) * 2016-08-25 2017-02-01 浙江双环传动机械股份有限公司 一种电封闭式减速器加速寿命试验系统
CN206223437U (zh) * 2016-11-10 2017-06-06 三多乐精密注塑(深圳)有限公司 齿轮箱寿命测试仪

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5210704A (en) * 1990-10-02 1993-05-11 Technology International Incorporated System for prognosis and diagnostics of failure and wearout monitoring and for prediction of life expectancy of helicopter gearboxes and other rotating equipment
JPH07239287A (ja) * 1994-02-28 1995-09-12 Nkk Corp 歯車の寿命予測方法および装置
JP2003088178A (ja) 2001-09-12 2003-03-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd インバータ付きギヤモータ
JP2013231673A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Hitachi Constr Mach Co Ltd ダンプトラックの減速機歯車の寿命予測システム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07100782A (ja) * 1993-09-30 1995-04-18 Toyota Motor Corp 産業用ロボットの寿命推定方法及び寿命推定装置
US20040122618A1 (en) * 2002-12-23 2004-06-24 Jin Suzuki Component life indicator
CN101196432B (zh) * 2006-12-08 2011-11-02 通用电气公司 用于估计变速箱寿命的方法和系统
CN103547976A (zh) * 2011-05-20 2014-01-29 诺迈士科技有限公司 包括传动系统、齿轮箱和发电机的旋转机械的损害和剩余使用寿命的确定
CN105378445A (zh) * 2013-05-21 2016-03-02 科恩起重机环球公司 用于监测齿轮状态的技术
CN106370420A (zh) * 2016-08-25 2017-02-01 浙江双环传动机械股份有限公司 一种电封闭式减速器加速寿命试验系统
CN206223437U (zh) * 2016-11-10 2017-06-06 三多乐精密注塑(深圳)有限公司 齿轮箱寿命测试仪

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113490889A (zh) * 2019-07-24 2021-10-08 株式会社日立产机系统 经过时间显示系统、电动机械及其经过时间计算方法
CN113490889B (zh) * 2019-07-24 2022-08-30 株式会社日立产机系统 经过时间显示系统、电动机械及其经过时间计算方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019086447A (ja) 2019-06-06
JP6909131B2 (ja) 2021-07-28
DE102018125616A1 (de) 2019-05-09
US20190140526A1 (en) 2019-05-09
US10693349B2 (en) 2020-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110031217A (zh) 用于减速装置的寿命预测系统
US9406173B2 (en) Maintenance information output apparatus and maintenance information output system
DK2546518T3 (en) Wear detection device, wind generator provided therewith and wear detection method
EP2569129A1 (fr) Procédé de commande d'une cellule de travail automatisée
CN105473850B (zh) 旋转传递装置以及设置有该旋转传递装置的风力发电设备
EP2569130A1 (fr) Procédé de commande d'une cellule de travail automatisée
JP3402468B2 (ja) 軸受の振動診断装置
EP1851008B1 (fr) Outillage comprenant au moins un organe rotatif et des moyens de mesure de frequences vibratoires dudit organe en vue de determiner son etat d'usure, unite de controle et procede correspondants
WO2019187138A1 (ja) 残寿命予測装置及び工作機械
JP6745119B2 (ja) 関節型ロボットおよびそのガススプリングのガス減少状態推定方法
US20150176680A1 (en) Eccentric oscillation gear device
CN112240370A (zh) 具有扭矩检测装置的摆线变速器
FR2996317A1 (fr) Outil d'application de couple et dispositif de commande de couple associe
JP2023184669A (ja) 歯車ユニット
CN110455534A (zh) 用于监测可旋转构件的方法和装置
CN107921437B (zh) 用于确定提升角度的方法和用于定位研磨机的方法
JP2021169986A (ja) 減速機の状態監視装置、及び減速装置
KR101671634B1 (ko) 동력전달 축계부품의 마모량 판별 방법
CN104535321B (zh) 柔性轴承疲劳寿命测试装置
JP2009287628A (ja) ベアリング装置、疲労試験機および電動機
WO2013160100A2 (en) Bearing power generating configuration
CN109141869A (zh) 摆动针轮行星传动力分析方法与装置
JP7280703B2 (ja) 診断システム
CN207866504U (zh) 一种基于同步带传动机构轴承试验机用交变载荷加载装置
CN207866526U (zh) 一种基于齿轮齿条传动的轴承试验机用交变载荷加载装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination