CN111448404B - 滚珠丝杠单元的诊断系统及马达控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于在滚珠丝杠单元中更加适宜地检测与预压的降低相伴的故障。基于利用马达驱动丝杠轴旋转时的、包括滚珠丝杠单元及该马达在内的规定的机械结构体的轴向上的共振频率与对应于该共振频率的、螺母构件在丝杠轴上的位置的组合，来进行滚珠丝杠单元的故障诊断。

Description

滚珠丝杠单元的诊断系统及马达控制系统

技术领域

本发明涉及滚珠丝杠单元的诊断系统、及控制驱动该滚珠丝杠单元的丝杠轴旋转的马达的马达控制系统。

背景技术

在机床、工业用机器人、半导体制造装置等各种装置中，为了工件的搬运、定位而使用滚珠丝杠单元。滚珠丝杠单元具有丝杠轴、以及与该丝杠轴嵌合的螺母构件，通过在该丝杠轴与该螺母构件之间夹设多个滚珠来作为滚动体，从而构成为该螺母构件能够沿该丝杠轴的轴向移动。并且，通过利用马达驱动丝杠轴旋转，而使螺母构件相对于该丝杠轴移动。由此，安装于螺母构件并置载有工件的工作台的位置被控制在所希望的位置。在专利文献1中，公开有与这样的结构的滚珠丝杠单元相关的技术。另外，在专利文献2中，公开有使用了这样的结构的滚珠丝杠单元的滚珠丝杠式驱动装置。

另一方面，在专利文献3中，公开了与对用于驱动机床的伺服马达进行控制的伺服马达控制装置相关的技术。在该专利文献3所记载的技术中，通过向伺服马达的速度控制循环输入正弦波干扰值来检测共振频率，并基于检测到的共振频率来测定机床的机械刚性。并且，基于测定出的机械刚性来通知机床的检修时期。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-149770号公报

专利文献2：日本特开2017-53431号公报

专利文献3：日本特开2016-34224号公报

发明内容

发明要解决的课题

在滚珠丝杠单元中的丝杠轴的外周面形成有在螺母构件移动时供滚珠滚动的滚珠滚动槽。并且，在滚珠丝杠单元中，为了抑制螺母构件相对于外部载荷的轴向上的位移量，而赋予有规定的预压。在此，在丝杠轴的滚珠滚动槽中，有时产生由经时劣化等引起的磨损、破损。并且，有时当在滚珠滚动槽产生磨损、破损时导致预压的降低。

这样，在滚珠丝杠单元中，当产生导致预压的降低的故障时，螺母构件相对于丝杠轴的移动精度降低，因此有可能对工作台的位置控制带来不良影响。本发明是鉴于这样的问题而完成的，目的在于提供能够在滚珠丝杠单元中更加适宜地检测与预压的降低相伴的故障的技术。

用于解决课题的方案

在本发明中，为了解决上述课题，采用了如下结构：基于利用马达驱动丝杠轴旋转时的、包括滚珠丝杠单元及该马达在内的规定的机械结构体的轴向上的共振频率与对应于该共振频率的、螺母构件在丝杠轴上的位置的组合，来进行所述滚珠丝杠单元的故障诊断。

更详细而言，本发明的滚珠丝杠单元的故障诊断系统进行滚珠丝杠单元的故障诊断，所述滚珠丝杠单元具有：丝杠轴，其在外周面形成有滚珠滚动槽；以及螺母构件，其在将在该滚珠滚动槽滚动的多个滚珠夹设于中间的状态下与该丝杠轴嵌合，并通过该丝杠轴被驱动旋转而沿该丝杠轴的轴向移动，其中，所述滚珠丝杠单元的故障诊断系统具备：马达，其驱动所述丝杠轴旋转；检测装置，其检测与所述丝杠轴的旋转状态相关的状态量；以及诊断装置，其进行所述滚珠丝杠单元的故障诊断，所述诊断装置具有频率特性导出部，所述频率特性导出部基于在利用所述马达驱动所述丝杠轴旋转时由所述检测装置检测出的与所述丝杠轴的旋转状态相关的状态量，而导出构成为包括所述滚珠丝杠单元及所述马达在内的规定的机械结构体的轴向上的共振频率，进一步地，所述诊断装置基于由所述频率特性导出部导出的所述规定的机械结构体的轴向上的共振频率与对应于导出的该共振频率的、所述螺母构件在所述丝杠轴上的位置即所述螺母构件的行程位置的组合，来进行所述滚珠丝杠单元的故障诊断。

在本发明的故障诊断系统中，由检测装置检测在利用马达驱动丝杠轴旋转时与丝杠轴的旋转状态相关的状态量。并且，基于由检测装置检测到的状态量，而由诊断装置中的频率特性导出部导出构成为包括滚珠丝杠单元及马达在内的规定的机械结构体的轴向上的共振频率。在此，规定的机械结构体是指在利用马达驱动丝杠轴旋转时与滚珠丝杠单元及马达一起振动的机械要素的集合体。另外，规定的机械结构体的轴向上的共振频率是指与规定的机械结构体的在丝杠轴的轴向上的振动相关的共振频率。

在此，在滚珠丝杠单元中，当由于在丝杠轴的滚珠滚动槽产生磨损、破损而预压降低时，在利用马达驱动丝杠轴旋转时由频率特性导出部导出的规定的机械结构体的轴向上的共振频率示出与预压为正常值时不同的特性。换句话说，当在滚珠丝杠单元中预压降低时，规定的机械结构体的轴向上的共振频率降低。

但是，即使在滚珠丝杠单元中的预压恒定的情况下，当丝杠轴上的螺母构件的位置即螺母构件的行程位置不同时，规定的机械结构体的轴向上的共振频率也变得不同。另外，滚珠丝杠单元中的丝杠轴的滚珠滚动槽的磨损、破损有时仅在该丝杠轴的一部分部位产生。在该情况下，仅在螺母构件位于丝杠轴中的产生了滚珠滚动槽的磨损、破损的部位时产生预压的降低，其结果是，规定的机械结构体的轴向上的共振频率相比正常时降低。

于是，在本发明中，诊断装置不仅组合由频率特性导出部导出的规定的机械结构体的轴向上的共振频率，还组合与该共振频率对应的螺母构件的行程位置(即，导出该共振频率时的螺母构件的行程位置)，来进行滚珠丝杠单元的故障诊断。由此，能够高精度地检测滚珠丝杠单元中的与预压的降低相伴的故障。

发明效果

根据本发明，能够在滚珠丝杠单元中更加适宜地检测与预压的降低相伴的故障。

附图说明

图1是示出实施例的滚珠丝杠式驱动系统的概要结构的图。

图2是用于说明图1所示的滚珠丝杠式驱动系统中的滚珠丝杠单元的概要结构的图。

图3是用于说明图1所示的滚珠丝杠式驱动系统的故障诊断装置中的功能部的框图。

图4是用于说明图1所示的滚珠丝杠式驱动系统的马达控制装置中的功能部的框图。

图5是示出图1所示的滚珠丝杠式驱动系统中的、利用马达旋转驱动丝杠轴时的、螺母构件的行程位置、规定的机械结构体的轴向上的共振频率、以及滚珠丝杠单元的预压的相关关系的图。

图6是示出实施例的滚珠丝杠单元的故障诊断的流程的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的具体的实施方式进行说明。只要没有特别记载，本实施例所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将发明的技术的范围仅限定于此。

(系统的概要结构)

图1是本实施例的滚珠丝杠式驱动系统的概要结构的图。另外，图2是用于说明本实施例的滚珠丝杠式驱动系统所具备的滚珠丝杠单元的概要结构的图。

如图1所示，本实施例的滚珠丝杠式驱动系统1具备滚珠丝杠单元2、引导装置3、工作台4、马达5、检测装置6以及基座构件7。另外，滚珠丝杠单元2具有丝杠轴21、螺母构件22以及支承轴承23a、23b。

如图2所示，在滚珠丝杠单元2的丝杠轴21的外周面形成有滚珠滚动槽211。并且，在滚珠滚动槽211滚动的多个滚珠24夹设于中间的状态下，螺母构件22与丝杠轴21嵌合。另外，在螺母构件22的内部形成有沿着丝杠轴21的轴向延伸的滚珠返回通路221。在螺母构件22沿丝杠轴21的轴向移动时，从滚珠滚动槽211向滚珠返回通路221的一端侧送入滚珠24，并且从滚珠返回通路221的另一端侧向滚珠滚动槽211送出滚珠24。换句话说，通过形成于丝杠轴21的滚珠滚动槽211和形成于螺母构件22的滚珠返回通路221，而形成供滚珠24循环的无限循环通路。并且，在螺母构件22沿丝杠轴21的轴向移动时，多个滚珠24在该无限循环通路内循环。需要说明的是，图2为了说明螺母构件22的内部结构，而将该螺母构件22以切除了其一部分的状态描绘。另外，如图1所示，在滚珠丝杠单元2中，丝杠轴21被一对支承轴承23a、23b支承为能够旋转。需要说明的是，各支承轴承23a、23b固定于基座构件7。

在滚珠丝杠单元2的螺母构件22安装有用于载置工件的工作台4。因此，当螺母构件22沿丝杠轴21的轴向移动时，与此相伴地工作台4也移动。另外，引导装置3是用于支承该工作台4、并且引导与螺母构件22沿丝杠轴21的轴向的移动相应的该工作台4的移动的装置。引导装置3具有两根导轨31a、31b、以及四个滑块32a、32b、32c、32d。两根导轨31a、31b分别沿丝杠轴21的轴向延伸，且以隔着该丝杠轴21而相互平行的方式固定于基座构件7。并且，在一方的导轨31a，在成为滚动体的多个滚珠(未图示)夹设于中间的状态下安装有滑块32a、32b。另外，在另一方的导轨31b，在成为滚动体的多个滚珠(未图示)夹设于中间的状态下安装有滑块32c、32d。由此，引导装置3构成为滑块32a、32b能够沿导轨31a的轴向移动、且滑块32c、32d能够沿导轨31b的轴向移动。并且，在各滑块32a、32b、32c、32d固定有工作台4。由此，当工作台4与螺母构件22沿丝杠轴21的轴向的移动相应地移动时，滑块32a、32b、32c、32d通过沿导轨31a、31b的轴向移动而引导该工作台4的移动。

另外，在滚珠丝杠式驱动系统1中，丝杠轴21的一方的端部经由联轴器构件与马达5的旋转轴连接，利用该马达5驱动该丝杠轴21旋转。并且，通过丝杠轴21被驱动旋转，而使螺母构件22沿该丝杠轴21的轴向移动。并且，在马达5设置有对与丝杠轴21的旋转状态相关的状态量(例如，丝杠轴21的旋转位置、旋转速度)进行检测的编码器等检测装置6。

另外，在本实施例的滚珠丝杠式驱动系统1设置有进行滚珠丝杠单元的故障诊断的故障诊断装置10、以及控制马达5的驱动的马达控制装置20。图3是用于说明故障诊断装置10中的功能部的框图。如图3所示，故障诊断装置10具有频率特性导出部110、行程位置导出部111以及信息输出部112。另外，图4是用于说明马达控制装置20中的功能部的框图。如图4所示，马达控制装置20具有增益调整部210。需要说明的是，故障诊断装置10及马达控制装置20中的各功能部的功能的详细情况见后述。

(故障诊断)

接下来，对本实施例的滚珠丝杠单元的故障诊断进行说明。在滚珠丝杠单元2中，为了抑制螺母构件22相对于外部载荷的轴向上的位移量，而赋予有规定的预压。需要说明的是，用于滚珠丝杠单元2中的预压赋予的方式可以采用公知的任意方式。另外，对滚珠丝杠单元2赋予的规定的预压的值基于实验等而设定为适当的值。在滚珠丝杠单元2中，通过赋予这样的规定的预压，由滚珠滚动槽211形成的丝杠槽与滚珠24之间的间隙成为大致零，因此能够抑制螺母构件22相对于外部载荷的轴向上的位移量。其结果是，能够使滚珠丝杠单元2的轴向的刚性提升，因此能够使螺母构件22相对于丝杠轴21的移动精度提升。

但是，在丝杠轴21的滚珠滚动槽211中，有时产生由经时劣化等引起的磨损、破损。并且，有时当在滚珠滚动槽211产生磨损、破损时导致预压的降低。在这样滚珠丝杠单元2中，当产生导致预压的降低的故障时，其轴向的刚性降低，由此螺母构件22相对于丝杠轴21的移动精度降低，其结果是，有可能对搬运工件、或者进行定位时的工作台4的位置控制带来不良影响。于是，在本实施例中，进行用于检测滚珠丝杠单元2的与预压的降低相伴的故障的故障诊断。

在本实施例的滚珠丝杠式驱动系统1中，当利用马达5驱动丝杠轴21旋转时，引导装置3及工作台4等机械要素与滚珠丝杠单元2及马达5一起振动。以下，在滚珠丝杠式驱动系统1中，将滚珠丝杠单元2及马达5、以及与它们一起振动的引导装置3及工作台4的机械要素的集合体称为“规定的机械结构体”。另外，在本实施例中，能够利用检测装置6检测通过利用马达5驱动丝杠轴21旋转而使螺母构件22沿该丝杠轴21的轴向移动时的、该丝杠轴21的实际的状态量的变化。并且，能够基于此时检测的丝杠轴21的实际的状态量的变化，来导出规定的机械结构体的轴向上的共振频率。

在此，基于图5对滚珠丝杠式驱动系统1中的、利用马达5驱动丝杠轴21旋转时的、螺母构件22的行程位置、规定的机械结构体的轴向上的共振频率、以及滚珠丝杠单元2的预压的相关关系进行说明。图5的横轴表示螺母构件22的行程位置、即丝杠轴21上的螺母构件22的位置。在此，将螺母构件22的行程位置设为螺母构件22相对于图1中的支承轴承23a(换句话说，位于与马达5侧相反一侧的支承轴承)的相对位置。但是，本发明的螺母构件的行程位置并不局限于以丝杠轴的支承轴承为基准的螺母构件的位置。另外，图5的纵轴表示规定的机械结构体的轴向上的共振频率。另外，在图5中，叉标记(×)、菱形标记(◇)、圆标记(○)、三角标记(△)分别是绘制有意地将滚珠丝杠单元2的预压设定为不同的值时的、螺母构件22的行程位置与规定的机械结构体的轴向上的共振频率的相关关系而成的。在此，叉标记表示在滚珠丝杠单元2中没有施加预压的情况下的相关关系。另外，菱形标记表示在滚珠丝杠单元2中施加有相对较低的预压的情况下的相关关系。另外，三角标记表示在滚珠丝杠单元2中施加有相对较高的预压的情况下的相关关系。另外，圆标记表示在滚珠丝杠单元2中施加有比由菱形标记表示相关关系时高且比由三角标记表示相关关系时低的预压的情况下的相关关系。

如图5所示，若螺母构件22的行程位置相同，则有滚珠丝杠单元2中的预压越高则规定的机械结构体的轴向上的共振频率越高的趋势。这是由于滚珠丝杠单元2中的预压越高则该滚珠丝杠单元2的轴向的刚性越高。鉴于这样的趋势，认为在滚珠丝杠单元2中产生了与预压的降低相伴的故障的情况下，相比该滚珠丝杠单元2正常的状态时，规定的机械结构体的轴向上的共振频率降低。因此，能够基于规定的机械结构体的轴向上的共振频率，来检测滚珠丝杠单元2中的与预压的降低相伴的故障。

但是，如图5所示，在滚珠丝杠单元2中，即使预压恒定，规定的机械结构体的轴向上的共振频率也根据螺母构件22的行程位置而变得不同。并且，滚珠丝杠单元2中的丝杠轴21的滚珠滚动槽211的磨损、破损有时仅在该丝杠轴21的一部分部位产生。在该情况下，仅在螺母构件22位于丝杠轴21中的产生了滚珠滚动槽211的磨损、破损的部位时，产生预压的降低。换句话说，仅在螺母构件22的行程位置为确定的位置时，规定的机械结构体的轴向上的共振频率比正常时降低。

于是，在本实施例中，基于利用马达5使丝杠轴21被驱动旋转时的、规定的机械结构体的轴向上的共振频率与导出该共振频率时的螺母构件22的行程位置的组合，来进行滚珠丝杠单元2的故障诊断。图6是示出本实施例的滚珠丝杠单元的故障诊断的流程的流程图。本流程在进行滚珠丝杠单元2的故障诊断时通过执行存储于故障诊断装置10的规定的程序来实现。另外，本流程中的用于驱动丝杠轴21旋转的马达5的控制由马达控制装置20执行。

如上所述，滚珠丝杠单元2中的丝杠轴21的滚珠滚动槽211的磨损、破损有时仅在该丝杠轴21的一部分部位产生。因此，在本实施例中，在进行滚珠丝杠单元2的故障诊断时，预先设定多处配置螺母构件22的丝杠轴21上的行程位置即规定行程位置。并且，使螺母构件22依次移动到各规定行程位置，而在各规定行程位置上执行用于故障诊断的处理。需要说明的是，在以下，在将各个规定行程位置区别而标记的情况下，标记为“第n规定行程位置”(n＝1、2、3、···)。

在图6所示的流程中，首先在S101中，通过利用马达5驱动丝杠轴21旋转，而使螺母构件22移动到应该执行用于故障诊断的处理的第n规定行程位置。需要说明的是，在本实施中，故障诊断装置10具有行程位置导出部111。从检测装置6向该行程位置导出部111输入与丝杠轴21的旋转状态相关的状态量。并且，行程位置导出部111基于与输入的丝杠轴21的旋转状态相关的状态量来导出螺母构件22的行程位置。在S101中，利用马达5驱动丝杠轴21旋转，直到由该行程位置导出部111导出的螺母构件22的行程位置到达第n规定行程位置。

接下来，在S102中，在螺母构件22配置于第n规定行程位置的状态下，从马达控制装置20向马达5输入规定频率范围的驱动信号(控制信号)。换句话说，使针对马达5的驱动信号在规定频率范围内扫描，来驱动丝杠轴21。在此，规定频率范围是假定为通过该规定频率范围内的频率在规定的机械结构体中产生共振的范围，基于实验等而预先决定。

接下来，在S103中，由故障诊断装置10的频率特性导出部110导出规定的机械结构体的轴向上的共振频率fm。详细而言，从检测装置6向频率特性导出部110输入与丝杠轴21的旋转状态相关的状态量。于是，在S102中在规定频率范围内扫描针对马达5的驱动信号(控制信号)时，频率特性导出部110基于丝杠轴21的状态量的变化，而导出规定的机械结构体的轴向上的振动频率。并且，在S103中，频率特性导出部110基于在扫描针对马达5的驱动信号(控制信号)的期间导出的规定的机械结构体的轴向上的振动频率而导出共振频率fm。

接下来，在S104中，判别由S103导出的规定的机械结构体的轴向上的共振频率fm是否比根据第n规定行程位置而决定的第n阈值频率fmlimitn低。在此，阈值频率是指能够判断为对滚珠丝杠单元2施加有规定的预压的规定的机械结构体的轴向上的共振频率fm的下限值。另外，如上所述，即使在对滚珠丝杠单元2施加有规定的预压的情况下，规定的机械结构体的轴向上的共振频率fm也根据螺母构件22的行程位置而发生变化。因此，与各规定行程位置相应的阈值频率基于实验等而预先决定。并且，在本实施例中，将与第n规定行程位置相应的阈值频率设为第n阈值频率fmlimitn。

在S104中为肯定判定的情况下，能够判断为滚珠丝杠单元2的预压相比规定的预压降低了。因此，在该情况下，在接下来S105中，判定为在滚珠丝杠单元2中产生了与预压的降低相伴的故障。在该情况下，在故障诊断装置10存储此时的规定的机械结构体的轴向上的共振频率、以及导出该共振频率时的螺母构件22的行程位置(多个规定行程位置中的任一个)。

另一方面，在S104中为否定判定的情况下，能够判断为在这次的规定行程位置上没有产生与预压的降低相伴的故障(丝杠轴21的磨损、破损)。在该情况下，接下来执行S106处理。在S106中，判别是否在全部的规定行程位置上判定为规定的机械结构体的轴向上的共振频率fm为与各个规定行程位置对应的阈值频率fmlimitn以上。换句话说，在螺母构件22配置于全部的规定行程位置的状态下执行S102至S104的处理，且判别是否在全部的规定行程位置上在S104中为否定判定。在该S106中为肯定判定的情况下，能够判断为在全部的规定行程位置上没有产生与预压的降低相伴的故障。在该情况下，接下来在S107中，判定为滚珠丝杠单元2正常。另一方面，在S106中为否定判定的情况下，能够判断为全部的规定行程位置上的故障诊断没有结束。换句话说，需要判别在与这次的规定行程位置不同的规定行程位置上是否产生了与预压的降低相伴的故障。于是，在该情况下，再度从S101执行本流程。在该情况下，在S101中，使螺母构件22移动到接下来应该执行用于故障诊断的处理的规定行程位置。

如以上说明的那样，在本实施例中，不仅考虑驱动丝杠轴21旋转时的规定的机械结构体的共振频率，还考虑导出该共振频率时的螺母构件22的行程位置来进行滚珠丝杠单元2的故障诊断。因此，能够高精度地检测滚珠丝杠单元2中的与预压的降低相伴的故障。

另外，在本实施例中，对多个规定行程位置判别规定的机械结构体的轴向上的共振频率是否比根据各规定行程位置而决定的阈值频率低。因此，在产生了滚珠丝杠单元2中的与预压的降低相伴的故障的情况下，能够确定丝杠轴21中的故障产生位置。

但是，无需一定对多个规定行程位置判别规定的机械结构体的轴向上的共振频率是否比阈值频率低。例如，也可以基于滚珠丝杠式驱动系统1的使用状况、实验等而预先确定在丝杠轴21中相对容易产生磨损、破损的部位，并将该确定出的一部位设定为规定行程位置。但是，在该情况下，该规定行程位置上的与规定的机械结构体的轴向上的共振频率比较的阈值频率也根据该规定行程位置而决定。由此，也能够高精度地检测滚珠丝杠单元2中的与预压的降低相伴的故障。

(马达控制)

接下来，对通过实施上述的故障诊断而检测到滚珠丝杠单元2中的与预压的降低相伴的故障的情况下的、之后的马达控制进行说明。故障诊断装置10在通过上述的故障诊断而判定为在滚珠丝杠单元2中产生了与预压的降低相伴的故障的情况下，将与该故障相关的信息从信息输出部112向马达控制装置20输出。在此的与故障相关的信息是指检测到该故障时的与规定的机械结构体的轴向上的共振频率相关的频率特性信息、以及检测到该故障时的与螺母构件22的行程位置相关的位置信息。

在此，马达控制装置20具有调整对马达5赋予的控制信号中的控制增益的增益调整部210。于是，在本实施例中，在从故障诊断装置10的信息输出部112对马达控制装置20输出了上述那样的与故障相关的信息(频率特性信息及位置信息)的情况下，在该故障诊断的实施后，在执行工作台4的位置控制时，增益调整部210基于这些信息来调整对马达5赋予的控制信号中的控制增益。具体而言，增益调整部210基于频率特性信息及位置信息而使对马达5赋予的控制信号中的控制增益相比正常时降低。由此，在滚珠丝杠单元2中产生了与预压的降低相伴的故障的情况下，能够抑制工作台4的位置控制的精度的降低。需要说明的是，马达控制装置20也能够掌握丝杠轴21中的故障产生位置，因此在工作台4的位置控制的执行时，也可以通过增益调整部210仅使螺母构件22位于丝杠轴21中的该故障产生位置时的控制增益相比正常时降低。

另外，故障诊断装置10在判定为在滚珠丝杠单元2中产生了与预压的降低相伴的故障的情况下，也可以将与该故障相关的频率特性信息及位置信息通过信息输出部112向不包括在滚珠丝杠式驱动系统1中的外部装置输出。作为此时的外部装置，可以例示在控制多个滚珠丝杠式驱动系统1时将与各系统的状态相关的信息汇集的信息处理装置。

附图标记说明：

1···滚珠丝杠式驱动系统，2···滚珠丝杠单元，21···丝杠轴，211···滚珠滚动槽，22···螺母构件，222···滚珠返回通路，23a、23b··支承轴承，24···滚珠，4···工作台，5···马达，6···检测装置，10···故障诊断装置，20···马达控制装置。

Claims (5)

1.一种滚珠丝杠单元的故障诊断系统，其进行滚珠丝杠单元的故障诊断，所述滚珠丝杠单元具有：丝杠轴，其在外周面形成有滚珠滚动槽；以及螺母构件，其在将在该滚珠滚动槽滚动的多个滚珠夹设于中间的状态下与该丝杠轴嵌合，并通过该丝杠轴被驱动旋转而沿该丝杠轴的轴向移动，其中，

所述滚珠丝杠单元的故障诊断系统具备：

马达，其驱动所述丝杠轴旋转；

检测装置，其检测与所述丝杠轴的旋转状态相关的状态量；以及

诊断装置，其进行所述滚珠丝杠单元的故障诊断，

所述诊断装置具有频率特性导出部，所述频率特性导出部基于在利用所述马达驱动所述丝杠轴旋转时由所述检测装置检测出的与所述丝杠轴的旋转状态相关的状态量，而导出构成为包括所述滚珠丝杠单元及所述马达在内的规定的机械结构体的轴向上的共振频率，

进一步地，所述诊断装置基于由所述频率特性导出部导出的所述规定的机械结构体的轴向上的共振频率与对应于导出的该共振频率的、所述螺母构件在所述丝杠轴上的位置即所述螺母构件的行程位置的组合，来进行所述滚珠丝杠单元的故障诊断。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠单元的故障诊断系统，其中，

所述诊断装置基于由所述频率特性导出部导出的所述规定的机械结构体的轴向上的共振频率是否比根据导出该共振频率时的所述螺母构件的行程位置而决定的阈值频率低，来进行所述滚珠丝杠单元的故障诊断。

3.根据权利要求1或2所述的滚珠丝杠单元的故障诊断系统，其中，

所述频率特性导出部分别导出在所述滚珠丝杠单元中所述螺母构件的行程位置彼此不同时的所述规定的机械结构体的轴向上的共振频率，

所述诊断装置基于各螺母构件的行程位置与对应于所述各螺母构件的行程位置的所述规定的机械结构体的轴向上的共振频率的组合，来确定所述丝杠轴上的故障产生位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的滚珠丝杠单元的故障诊断系统，其中，

所述诊断装置还具有信息输出部，在诊断为在所述滚珠丝杠单元产生故障的情况下，所述信息输出部将此时的、与所述规定的机械结构体的轴向上的共振频率相关的频率特性信息以及与所述螺母构件的行程位置相关的位置信息向对所述马达赋予控制信号的马达控制装置或者外部装置输出。

5.一种马达控制系统，其具备：

权利要求4所述的滚珠丝杠单元的故障诊断系统；以及

所述马达控制装置，

在所述故障诊断系统中，在所述诊断装置诊断为在所述滚珠丝杠单元产生故障的情况下，所述信息输出部将此时的所述频率特性信息和所述位置信息向所述马达控制装置输出，其中，

所述马达控制装置具有增益调整部，在实施了由所述故障诊断系统进行的所述滚珠丝杠单元的故障诊断后，在执行安装于所述螺母构件的工作台的位置控制时，所述增益调整部基于从所述信息输出部输出的所述频率特性信息和所述位置信息来调整对所述马达赋予的所述控制信号中的控制增益。

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