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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors zur Bestimmung der Ursachen einer in einem Zustand, in dem eine Hauptwelle mit einem Motor verbunden ist, auftretenden Vibration.
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Verwandte Technik
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Herkömmlicherweise wird ein Motor, der eine Antriebsquelle einer Bearbeitungsvorrichtung oder dergleichen ist, beispielsweise von einem Motorenfertigungsbetrieb versandt und ausgeliefert und in einem Betrieb zur Montage von Bearbeitungsvorrichtungen mit einer Hauptwelle verbunden. Ein Motor und eine Hauptwelle werden beispielsweise durch eine Kupplung oder dergleichen direkt oder durch ein Zahnrad, einen Riemen oder dergleichen indirekt verbunden.
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In einem verbundenen Zustand, in dem der Motor und die Hauptwelle verbunden sind, können anomale Vibrationen auftreten, die durch eine Unwucht zwischen jeweiligen Komponenten, einen Zentrierungsfehler zwischen dem Motor und der Hauptwelle, einen Defekt der Lager des Motors und dergleichen verursacht werden. Bei einer Bearbeitungsvorrichtung und dergleichen ist es erforderlich, die Ursache einer anomalen Vibration festzustellen und eine Einstellung vorzunehmen, damit die anomale Vibration behoben wird.
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Dagegen ist eine Technologie zur Bereitstellung von Mitteln zur Erfassung einer Vibration einer Hauptwelle offenbart, beispielsweise zur Erfassung einer Vibration und zur Bestimmung, ob die Vibration innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt (siehe beispielsweise Patentschrift 1). Überdies ist eine Technologie zur Erfassung eines Wellenschlags einer Drehwelle unter Verwendung einer Einrichtung zur Messung einer Vibration einer Welle und zum Einstellen eines Drehwellenverbindungsstücks offenbart (siehe beispielsweise Patentschrift 2).
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- Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. H11-33879
- Patentschrift 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2005-337385
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es besteht jedoch das Problem, dass mit den vorstehend genannten Technologien bei Vorliegen mehrerer Ursachen für eine anomale Vibration nichts als nur eine bestimmte Ursache festgestellt werden kann. Ein weiteres Problem besteht darin, dass es erforderlich ist, jeweilige Komponenten zu überprüfen, um die Ursache einer anomalen Vibration festzustellen, und dass es einen erheblichen Zeitaufwand erfordert, die Ursache der Vibration zu ermitteln.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Bestimmung eines Faktors für eine Vibration bereitzustellen, das zur leichten Bestimmung der Ursache einer in einem Zustand, in dem eine Hauptwelle mit einem Motor verbunden wird, auftretenden Vibration geeignet ist.
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(1) Durch die vorliegende Erfindung wird ein System zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors (beispielsweise ein später zu beschreibendes System 10, 10A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors) bereitgestellt, das die Ursache einer in einem verbundenen Zustand, in dem ein Motor (beispielsweise ein später zu beschreibender Motor 40) direkt oder indirekt mit einer Hauptwelle (beispielsweise einer später zu beschreibenden Hauptwelle 20) verbunden ist, auftretenden Vibration bestimmt, und das umfasst: eine Vibrationssensoreinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Vibrationssensoreinheit 12, 12A) , die zur Erfassung einer Vibration des Motors in einem angetriebenen Zustand geeignet ist, wobei die Vibrationssensoreinheit eine erste Vibration, die eine Vibration des Motors in einem eigenständigen Zustand vor dem Versand ist, eine zweite Vibration, die eine Vibration des Motors nach dem Versand in einem eigenständigen Zustand und in einem nicht verbundenen Zustand ist, in dem der Motor nicht mit der Hauptwelle verbunden ist, und eine dritte Vibration erfasst, die eine Vibration des Motors im verbundenen Zustand ist; eine Einheit zur Speicherung von Vibrationsinformationen (beispielsweise eine später zu beschreibende Einheit 13, 13A zur Speicherung von Vibrationsinformationen), in der durch die Vibrationssensoreinheit erfasste Informationen zur Vibration des Motors gespeichert sind, wobei die Informationen Informationen zur ersten Vibration, Informationen zur zweiten Vibration und Informationen zur dritten Vibration umfassen; und eine Einheit zur Bestimmung der Ursache einer Vibration (beispielsweise eine später zu beschreibende Einheit 14, 14A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration), die auf der Grundlage der Informationen zur ersten Vibration, der Informationen zur zweiten Vibration und der Informationen zur dritten Vibration, die in der Einheit zur Speicherung von Vibrationsinformationen gespeichert sind die Ursache einer im verbundenen Zustand auftretenden Vibration bestimmt.
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(2) Bei dem System zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß (1) können die Vibrationssensoreinheit und die Einheit zur Speicherung von Vibrationsinformationen an dem Motor angeordnet sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung es ist möglich, ein System zur Bestimmung eines Vibrationsfaktors bereitzustellen, das zur leichten Bestimmung der Ursache einer Vibration geeignet ist, die in einem Zustand auftritt, in dem eine Hauptwelle mit einem Motor verbunden ist.
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Figurenliste
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- 1 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung einer Konfiguration eines Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung einer Funktionsweise des Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß der ersten Ausführungsform. 3 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung einer Funktionsweise eines Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform. 4 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung einer Konfiguration eines Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß einer dritten Ausführungsform.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Beschreibung der zweiten und nachfolgender Ausführungsformen sind Bestandteile, die mit denen gemäß der ersten Ausführungsform übereinstimmen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
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[Erste Ausführungsform]
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Zunächst wird unter Bezugnahme auf 1 eine Konfiguration einer Bearbeitungsvorrichtung 1 beschrieben, die ein System 10A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst. 1 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung einer Konfiguration eines Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß der ersten Ausführungsform.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst die Bearbeitungsvorrichtung 1 eine Hauptwelle 20, ein Verbindungselement 30, einen Motor 40 und ein System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration des Motors. Überdies umfasst das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration des Motors eine Einheit 11 zur Anordnung der Erfassung einer Vibration, eine Vibrationssensoreinheit 12, eine Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen, eine Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration und eine Einheit 15 zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung.
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Die Bearbeitungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform weist eine direkt angeschlossene Form auf, bei der der Motor 40 und die Hauptwelle 20 durch ein Verbindungselement 30 wie eine Kupplung direkt verbunden sind. Überdies weist das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration des Motors gemäß der ersten Ausführungsform eine integrierte Form auf, bei der sämtliche Bestandteile an dem Motor 40 angeordnet sind. Eine Form, bei der der Motor 40 und die Hauptwelle 20 durch ein Zahnrad, einen Riemen oder dergleichen indirekt verbunden sind, wird als zweite Ausführungsform beschrieben, und eine Form, bei der ein Teil der Vibrationssensoreinheit 12 oder der Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration außerhalb des Motors 40 angeordnet ist, wird als dritte Ausführungsform beschrieben.
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Die Hauptwelle 20 umfasst einen Hauptwellenrotor 21, Hauptwellenlager 25 und 26 und eine hauptwellenseitige Kupplung 31, die einen Teil des Verbindungselements 30 bildet. Der Hauptwellenrotor 21 ist ein Element, das sich als Reaktion auf eine von dem Motor 40 übertragene Drehantriebskraft dreht. Die Hauptwellenlager 25 und 26 sind Elemente, die in einer Axialrichtung des Hauptwellenrotors 21 so in der Nähe der beiden Enden angeordnet sind, dass sie den Hauptwellenrotor 21 drehbar halten. Die hauptwellenseitige Kupplung 31 ist ein Element, das an einem Ende des Hauptwellenrotors 21 so in der Nähe des Motors 40 angeordnet ist, dass sie den Hauptwellenrotor 21 und den Motor 40 im Zusammenwirken mit einer später zu beschreibenden, motorseitigen Kupplung 32 direkt verbindet.
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Das Verbindungselement 30 umfasst die hauptwellenseitige Kupplung 31 und die motorseitige Kupplung 32. Das Verbindungselement 30 ist ein Element, das den Hauptwellenrotor 21 (die Hauptwelle) mit dem Motor 40 verbindet. Obwohl das Verbindungselement 30 bei der vorliegenden Ausführungsform als Kupplung konfiguriert ist, die den Hauptwellenrotor 21 direkt mit dem Motor 40 verbindet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern das Verbindungselement 30 kann als Zahnrad, Riemen oder dergleichen konfiguriert sein, wie vorstehend beschrieben.
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Der Motor 40 ist eine Antriebsquelle, die den über das Verbindungselement 30 angeschlossenen Hauptwellenrotor 21 (die Hauptwelle) dreht. Der Motor 40 wird beispielsweise in einem Motorenfertigungsbetrieb gefertigt und an einen Montagebetrieb für die Bearbeitungsvorrichtung 1 versandt (ausgeliefert). Nach der Auslieferung des Motors 40 an den Montagebetrieb für die Bearbeitungsvorrichtung 1 wird der Motor 40 mit der Hauptwelle 20 verbunden. Überdies ist der Motor 40 bei der vorliegenden Ausführungsform ein Ziel, an dem eine Vibration erfasst wird. Eine Vibration des Motors 40 in einem angetriebenen Zustand wird zumindest in einem Zustand vor dem Versand (vor der Auslieferung), in einem nicht verbundenen Zustand nach dem Versand (nach der Auslieferung), in dem der Motor 40 nicht mit der Hauptwelle 20 verbunden ist, und in einem verbundenen Zustand erfasst, in dem der Motor 40 mit der Hauptwelle 20 verbunden ist.
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Der Zeitpunkt „vor dem Versand“ und „nach dem Versand“ ist typischerweise der Zeitpunkt vor und nach der Auslieferung des Motors 40 zum Versand. Obwohl der Versand typischerweise unter unterschiedlichen Unternehmen erfolgt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern der Versand umfasst beispielsweise eine Auslieferung unter unterschiedlichen Werken des gleichen Unternehmens.
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[Einzelheiten zum System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors]
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Die Einheit 11 zur Anordnung der Erfassung einer Vibration weist die Vibrationssensoreinheit 12 an, eine Vibration des Motors 40 zu erfassen. Die Einheit 11 zur Anordnung der Erfassung einer Vibration ist beispielsweise so konfiguriert, dass sie geeignet ist, von außerhalb des Systems 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors eine Anweisung zur Erfassung zu empfangen und beim Empfang einer Anweisung zur Erfassung von außen eine Anweisung zur Erfassung einer Vibration an die Vibrationssensoreinheit 12 auszugeben.
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Die Vibrationssensoreinheit 12 ist so konfiguriert, dass sie zur Erfassung einer Vibration des Motors 40 in einem angetriebenen Zustand geeignet ist. Die Vibrationssensoreinheit 12 ist als ein oder mehrere Vibrationssensoren konfiguriert. Die Vibrationssensoreinheit 12 kann als Vibrationssensor des Kontakttyps und als Vibrationssensor des kontaktfreien Typs konfiguriert sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Vibrationssensoreinheit 12 als ein in den Motor 40 integrierter Sensor des Kontakttyps konfiguriert.
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Die Vibrationssensoreinheit 12 erfasst zumindest eine erste Vibration, die eine Vibration des Motors 40 in einem eigenständigen Zustand zumindest vor dem Versand (vor der Auslieferung) ist, eine zweite Vibration, die Vibration des Motors 40 nach dem Versand (nach der Auslieferung) im eigenständigen Zustand und in einem nicht verbundenen Zustand ist, in dem der Motor 40 nicht mit dem Hauptwellenrotor 21 (der Hauptwelle) verbunden ist, und eine dritte Vibration, die eine Vibration des Motors 40 in einem verbundenen Zustand ist. Die Vibrationssensoreinheit 12 gibt Informationen zu den jeweiligen erfassten Vibrationen an die Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen aus.
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Der „nicht verbundene Zustand, in dem der Motor 40 nach dem Versand (nach der Auslieferung) nicht mit dem Hauptwellenrotor 21 (der Hauptwelle) verbunden ist“ umfasst einen Fall, in dem ein Benutzer des Motors 40 (beispielsweise ein Benutzer in einem Betrieb zur Montage von Bearbeitungsvorrichtungen) nur eine Vibration des Motors 40 eingestellt hat. Überdies umfasst die Vibration des Motors 40 im verbundenen Zustand eine Vibration der Hauptwelle 20 oder dergleichen.
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In der Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen werden (nachstehend auch als „Vibrationsinformationen“ bezeichnete) durch die Vibrationssensoreinheit 12 erfasste Informationen zu einer Vibration des Motors 40 gespeichert. In der Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen werden die von der Vibrationssensoreinheit 12 ausgegebenen Vibrationsinformationen gespeichert. In der Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen werden zumindest Informationen zur ersten Vibration, Informationen zur zweiten Vibration und Informationen zur dritten Vibration gespeichert.
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Die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration bestimmt die Ursache einer im verbundenen Zustand auftretenden Vibration auf der Grundlage der Informationen zur ersten Vibration, der Informationen zur zweiten Vibration und der Informationen zur dritten Vibration, die in der Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen gespeichert sind. Die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration bestimmt (spezifiziert) die Ursache einer anomalen Vibration im verbundenen Zustand auf der Grundlage der Informationen zu einer Vibration des Motors 40 im eigenständigen Zustand und im verbundenen Zustand.
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Die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration bestimmt, dass die Ursache der Vibration im verbundenen Zustand eine oder mehrere unter: einer Unwucht zwischen (nachstehend als „hauptwellenseitige Komponenten“ bezeichneten) Komponenten der Hauptwelle 20, einem Zentrierungsfehler zwischen der Hauptwelle 20 und dem Motor 40, einer Unwucht des Motors 40 und eines Defekts der Lager des Motors 40 im verbundenen Zustand ist. Die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration bestimmt die Ursache der Vibration im verbundenen Zustand beispielsweise auf Grundlage dessen, ob eine (nachstehend auch als „bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration“ bezeichnete) Komponente einer Vibration, die bei jeder Umdrehung des Motors 40 einmal auftritt, eine Hauptkomponente einer Vibrationsfrequenz ist. Die „Unwucht“ ist typischerweise ein Fall, in dem die Abmessungen und die Montagegenauigkeit der Komponenten zufriedenstellend sind, die Komponenten jedoch nicht gut ausgeglichen sind und eine Einstellung des Gleichgewichts erforderlich ist.
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Ferner vergleicht die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration die Amplituden der ersten und der zweiten Vibration und spezifiziert die zweite oder die dritte Vibration als Zielobjekt einer Analyse. Überdies bestimmt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration im verbundenen Zustand die Ursache der Vibration als Zielobjekt einer Analyse auf der Grundlage dessen, ob die bei jeder einzelnen Umdrehung auftretende Komponente der Vibration bei der zweiten oder dritten Vibration des Motors 40 eine Hauptkomponente der Vibrationsfrequenz ist. Eine noch detailliertere Funktionsweise wird im Zusammenhang mit der Beschreibung der Funktionsweise des später zu beschreibenden Systems 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors beschrieben. Hierbei werden die Informationen zur zweiten oder dritten Vibration, die Zielobjekt einer Analyse sind, vorzugsweise einem Störungsbehebungsprozess unterzogen.
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Die Einheit 15 zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung ist so konfiguriert, dass sie geeignet ist, ein durch die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration ermitteltes Ergebnis der Bestimmung (eine Ursache der Vibration) außerhalb des Systems 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors ausgegeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Einheit 15 zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung beispielsweise als kleine Anzeigeeinheit, mehrere Licht emittierende Einheiten oder Geräusche ausgebende Einheiten oder dergleichen konfiguriert sein. Die Einheit 15 zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung ist so konfiguriert, dass sie die Außenwelt (beispielsweise einen Bediener) von der Ursache der anomalen Vibration im verbundenen Zustand in Kenntnis setzt, in dem der Motor 40 und die Hauptwelle 20 verbunden sind. Überdies kann der Bediener eine Einstellungsoperation durchführen, um die Ursache der Vibration durch Feststellen der durch die Einheit 15 zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung ausgegebenen Ursache der Vibration zu eliminieren.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 eine Funktionsweise des Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 2 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung einer Funktionsweise des Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß der ersten Ausführungsform.
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Zunächst erfasst die Vibrationssensoreinheit 12 in Schritt S101 eine erste Vibration, die eine Vibration des Motors 40 in einem eigenständigen Zustand vor dem Versand (vor der Auslieferung) ist. Genauer instruiert ein Bediener die Vibrationssensoreinheit 12 vor dem Versand mit Hilfe der Einheit 11 zur Anordnung der Erfassung einer Vibration, eine Vibration zu erfassen. Die Vibrationssensoreinheit 12 erfasst nach dem Empfang einer Anweisung zur Erfassung einer Vibration die erste Vibration und gibt Informationen zur ersten Vibration an die Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen aus. Überdies werden die Informationen zur ersten Vibration in der Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen gespeichert.
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Anschließend erfasst die Vibrationssensoreinheit 12 in Schritt S102 eine zweite Vibration, die eine Vibration des Motors 40 nach dem Versand (nach der Auslieferung) in einem eigenständigen Zustand und in einem nicht verbundenen Zustand ist, in dem der Motor 40 nicht mit der Hauptwelle 20 verbunden ist. Genauer weist der Bediener die Vibrationssensoreinheit 12 mit Hilfe der Einheit 11 zur Anordnung der Erfassung einer Vibration beispielsweise unmittelbar vor der Verbindung des Motors 40 mit der Hauptwelle 20 an, eine Vibration zu erfassen. Auf den Empfang der Anweisung zur Erfassung einer Vibration hin erfasst die Vibrationssensoreinheit 12 die zweite Vibration und gibt die Informationen zur zweiten Vibration an die Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen aus. Überdies werden die Informationen zur zweiten Vibration in der Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen gespeichert. Hierbei kann „unmittelbar vor der Verbindung“ ein Zeitpunkt sein, der einen langen Zeitraum vor der Verbindung (beispielsweise vor der mehrtägigen Lagerung des Motors in einem Lager) liegt, sofern keine Veränderung der Voraussetzungen für die Vibration vorliegt.
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Anschließend erfasst die Vibrationssensoreinheit 12 in Schritt S103 eine dritte Vibration, die eine Vibration des Motors 40 im verbundenen Zustand ist. Genauer weist der Bediener die Vibrationssensoreinheit 12 mit Hilfe der Einheit 11 zur Anordnung der Erfassung einer Vibration beispielsweise nach dem Verbinden des Motors 40 mit der Hauptwelle 20 zur Erfassung einer Vibration an. Die Vibrationssensoreinheit 12 erfasst nach dem Empfang der Anweisung zur Erfassung einer Vibration die dritte Vibration und gibt Informationen zur dritten Vibration an die Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen aus. Überdies werden in der Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen die Informationen zu der dritten Vibration gespeichert.
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Anschließend vergleicht die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S104 auf der Grundlage der Informationen zur ersten Vibration und der Informationen zur zweiten Vibration, die in der Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen gespeichert sind, die erste und die zweite Vibrationen. Die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration fährt mit Schritt S106 fort, wenn die Amplitude der ersten Vibration mit der Amplitude der zweiten Vibration übereinstimmt oder höher als diese ist (JA), und fährt mit Schritt S109 fort, wenn die Amplitude der ersten Vibration nicht mit der Amplitude der zweiten Vibration übereinstimmt oder höher als diese ist (NEIN). Der Grund dafür ist, dass ein Zustand, in dem die Amplitude der ersten Vibration nicht mit der Amplitude der zweiten Vibration übereinstimmt oder höher als diese ist (ein Zustand, in dem die Amplitude der ersten Vibration niedriger als die Amplitude der zweiten Vibration ist), häufig aus dem Umstand resultiert, dass eine Ursache der Vibration aufgrund eines bei der Auslieferung auftretenden Defekts auf den Motor 40 nach dem Versand (nach der Auslieferung) zurückzuführen ist.
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Wenn in den auf Schritt S104 folgenden Schritten bestimmt wird, dass die Ursache der Vibration nicht auf den Motor 40 nach dem Versand (nach der Auslieferung) zurückzuführen ist, wird durch die Vorhersage, dass die Ursache der Vibration auf eine Unwucht der hauptwellenseitigen Komponenten oder einen Zentrierungsfehler zwischen der Hauptwelle 20 und dem Motor 40 zurückzuführen ist, die dritte Vibration analysiert. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Ursache der Vibration auf den Motor 40 nach dem Versand (nach der Auslieferung) zurückzuführen ist, wird die zweite Vibration analysiert.
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Anschließend analysiert die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S106 die dritte Vibration. Die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration bestimmt, ob die bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration bei der dritten Vibration eine Hauptkomponente der Vibrationsfrequenz ist.
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Wenn die bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration die Hauptkomponente ist (JA), bestimmt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S107, dass die Ursache der Vibration im verbundenen Zustand eine Unwucht der hauptwellenseitigen Komponenten ist. Der Grund hierfür ist, dass bei einem einmaligen Auftreten einer Vibrationskomponente bei jeder Umdrehung die bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration häufig auf eine Unwucht der hauptwellenseitigen Komponenten zurückzuführen ist.
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Wenn die bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration nicht die Hauptkomponente ist (NEIN), bestimmt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S108, dass eine Ursache der Vibration im verbundenen Zustand ein Zentrierungsfehler zwischen der Hauptwelle 20 und dem Motor 40 ist. Dies liegt daran, dass beim Auftreten mehrerer Vibrationskomponenten bei jeder Umdrehung häufig ein Zentrierungsfehler die Ursache einer Vibration ist.
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Nach der Ausführung von Schritt S107 oder S108 gibt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S112 auf der Grundlage des von der Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration ausgegebenen Ergebnisses der Bestimmung die Ursache der Vibration an die Einheit 15 zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung aus. Anschließend endet der Prozess.
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In Schritt S109, der ausgeführt wird, wenn das Ergebnis der in Schritt S104 vorgenommenen Bestimmung NEIN ist, analysiert die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration andererseits die zweite Vibration. Die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration bestimmt, ob eine bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration bei der zweiten Vibration eine Hauptkomponente der Vibrationsfrequenz ist.
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Wenn die bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration die Hauptkomponente ist (JA), bestimmt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S110, dass die Ursache der Vibration im verbundenen Zustand eine Unwucht des Motors 40 ist. Der Grund hierfür ist, dass eine bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration bei einem einmaligen Auftreten einer Vibrationskomponente bei jeder Umdrehung häufig auf eine Unwucht des Motors 40 zurückzuführen ist.
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Wenn eine bei jeder Umdrehung des Motors einmal auftretende Vibrationskomponente nicht die Hauptkomponente ist (NEIN), bestimmt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration überdies in Schritt S111, dass die Ursache der Vibration im verbundenen Zustand ein Defekt der Lager des Motors 40 ist. Der Grund hierfür ist, dass bei Auftreten mehrerer Vibrationskomponenten bei jeder Umdrehung häufig ein Defekt der Lager die Ursache einer Vibration ist. Es wird angenommen, dass ein Defekt der Lager des Motors 40 häufig bei der Auslieferung auftritt. Überdies kann ein Defekt der Lager der Hauptwelle 20 eine der Ursachen einer Vibration sein.
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Nach der Ausführung von Schritt S110 oder S111 gibt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration die Ursache der Vibration in Schritt S112 auf der Grundlage des von der Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration ausgegebenen Ergebnisses der Bestimmung an die Einheit 15 zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung aus. Danach endet der Prozess.
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Nach der Ausführung von Schritt S112 kann der Bediener den Inhalt der durch die Einheit 15 zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung ausgegebenen Ursache der Vibration feststellen und eine derartige Einstellung vornehmen, dass die Ursache der Vibration eliminiert wird.
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[Vorteile der ersten Ausführungsform]
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die folgenden Vorteile erzielt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors bereitzustellen, das geeignet ist, die Ursache einer in einem verbundenen Zustand, in dem die Hauptwelle 20 mit dem Motor 40 verbunden ist, auftretenden Vibration leicht zu bestimmen.
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Genauer umfasst das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform: die Vibrationssensoreinheit 12, die zur Erfassung Vibration des Motors 40 im angetriebenen Zustand geeignet ist, die Einheit zur Bestimmung der Ursache einer Vibration 12, die die erste Vibration, die eine Vibration des Motors 40 in einem eigenständigen Zustand vor dem Versand ist, die zweite Vibration, die eine Vibration des Motors 40 nach dem Versand in einem eigenständigen Zustand in einem nicht verbundenen Zustand ist, in dem der Motor 40 nicht mit der Hauptwelle 20 verbunden ist, und die dritte Vibration erfasst, die eine Vibration des Motors 40 in einem verbundenen Zustand ist; die Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen, in der durch die Vibrationssensoreinheit 12 erfasste Informationen zur Vibration des Motors 40 gespeichert werden, wobei die Informationen Informationen zur ersten Vibration, Informationen zur zweiten Vibration, und Informationen zur dritten Vibration umfassen; und die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration, die auf der Grundlage der Informationen zur ersten Vibration, der Informationen zur zweiten Vibration und der Informationen zur dritten Vibration, die in der Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen gespeichert sind, eine Ursache einer im verbundenen Zustand auftretenden Vibration bestimmt.
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Aufgrund dessen kann das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors die Ursache der im verbundenen Zustand, in dem der Motor 40 und die Hauptwelle 20 verbunden sind, auftretenden Vibration auf der Grundlage der Informationen zu einer Vibration des Motors 40 in jedem Vibrationszustand bestimmen. Überdies kann das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors die Ursache der Vibration unter Berücksichtigung mehrerer Ursachen identifizieren, statt das Vorliegen einer bestimmten Ursache zu identifizieren. Darüber hinaus kann das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors die Ursache der Vibration feststellen, ohne dass eine Operation zur Untersuchung der Ursache der Vibration jeweiliger Komponenten erforderlich ist. Darüber hinaus kann das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors die Ursache der Vibration in kurzer Zeit feststellen.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Vibrationssensoreinheit 12 und die Einheit 13 zur Speicherung von Vibrationsinformationen an dem Motor 40 angeordnet. Daher ist es möglich, das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors bereitzustellen, das in den Motor 40 integriert ist. Daher ist es möglich, die Ursache der Vibration jeweiliger Motoren 40 leicht festzustellen.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration, dass die Ursache der Vibration im verbundenen Zustand eine oder mehrere unter: einer Unwucht zwischen hauptwellenseitigen Komponenten, einem Zentrierungsfehler zwischen der Hauptwelle 20 und dem Motor 40, einer Unwucht des Motors 40 und einem Defekt der Lager des Motors 40 ist. Daher kann das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors eine Hauptursache der Vibration unter mehreren Ursachen der Vibration identifizieren. Überdies kann das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors die Ursache der Vibration so identifizieren, dass leicht ein Einstellungsvorgang zur Eliminierung der Ursache der Vibration durchgeführt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration die Ursache der Vibration im verbundenen Zustand auf Grundlage dessen, ob eine Vibrationskomponente (eine bei jeder einzelnen Umdrehung auftretende Komponente der Vibration), die bei jeder Umdrehung des Motors einmal auftritt, eine Hauptkomponente der Vibrationsfrequenz ist. Daher kann das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors die Ursache der Vibration genauer feststellen. Überdies kann das System 10 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors die Ursache der Vibration leicht und genau bestimmen.
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[Zweite Ausführungsform]
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Die Funktionsweise eines Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung einer Funktionsweise des Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß der zweiten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform wird die Ursache einer Vibration in einem verbundenen Zustand bestimmt, in dem die Hauptwelle 20 und der Motor 40 durch ein Zahnrad, einen Riemen oder dergleichen indirekt verbunden sind. Nachstehend werden hauptsächlich Bestandteile beschrieben, die sich von denen gemäß der ersten Ausführungsform unterscheiden, und auf eine Beschreibung von Bestandteilen, die mit denen gemäß der ersten Ausführungsform übereinstimmen, wird verzichtet.
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Zunächst stimmen die Schritte S201 bis S204 mit den Schritten S101 bis S104 gemäß der ersten Ausführungsform überein, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet. Anschließend wandelt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S205 die Frequenz der dritten Vibration in eine Vibrationsfrequenz der Hauptwelle 20 um. Genauer multipliziert die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration zur Berechnung einer in die Vibrationsfrequenz der Hauptwelle umgewandelten vierten Vibration die Frequenz der dritten Vibration mit einem Zähne-Zahlverhältnis oder einem Übersetzungsverhältnis des Riemens. Überdies ist der mit der zweiten Vibration assoziierte „nicht verbundene Zustand nach dem Versand (nach der Auslieferung), in dem der Motor 40 nicht mit dem Hauptwellenrotor 21 (der Hauptwelle) verbunden ist“ ein Zustand, in dem ein Zahnrad an einer Ausgangswelle des Motors 40 befestigt ist, wenn die Verbindung durch Zahnräder realisiert wird, und ein Zustand, in dem eine Riemenscheibe an der Ausgangswelle des Motors 40 befestigt ist, wenn die Verbindung durch einen Riemen realisiert wird.
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Anschließend analysiert die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S206 die berechnete vierte Vibration. Die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration bestimmt, ob eine Vibrationskomponente (eine bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration) der vierten Vibration, die bei jeder Umdrehung des Motors einmalig auftritt, eine Hauptkomponente der Vibrationsfrequenz ist.
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Wenn die bei jeder einzelnen Drehung auftretende Komponente der Vibration die Hauptkomponente ist (JA), bestimmt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S207, dass die Ursache der Vibration im verbundenen Zustand eine Unwucht der hauptwellenseitigen Komponenten ist.
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Wenn die bei jeder einzelnen Umdrehung auftretende Komponente der Vibration nicht die Hauptkomponente ist (NEIN), bestimmt die Einheit 14 zur Bestimmung der Ursache einer Vibration in Schritt S208, dass eine Ursache der Vibration im verbundenen Zustand ein Zentrierungsfehler zwischen der Hauptwelle 20 und dem Motor 40 ist.
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Die Schritte S209 bis S212 entsprechen den Schritten S109 bis S112 gemäß der ersten Ausführungsform, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
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Durch die zweite Ausführungsform werden selbst dann die gleichen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform erzielt, wenn die Hauptwelle 20 und der Motor 40 indirekt verbunden werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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Die Funktionsweise eines Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß einer dritten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung einer Funktionsweise des Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß der dritten Ausführungsform. Das System zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß der dritten Ausführungsform weist eine nicht integrierte Form auf, bei der das System nicht in den Motor integriert ist. Nachstehend werden hauptsächlich Bestandteile beschrieben, die sich von denen gemäß der ersten Ausführungsform unterscheiden, und auf die Beschreibung der Bestandteile, die mit denen gemäß der ersten Ausführungsform übereinstimmen, wird verzichtet.
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Wie in 4 dargestellt, ist ein System 10A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors gemäß der dritten Ausführungsform so konfiguriert, dass ein Teil davon von dem Motor 40 getrennt ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst das System 10A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors eine Einheit 11A zur Anordnung der Erfassung einer Vibration, eine Vibrationssensoreinheit 12A, einen Server 100 und eine Einheit 15A zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung. Die Vibrationssensoreinheit 12A, der Server 100 und die Einheit 15A zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung sind durch ein Kommunikationsnetzwerk N miteinander verbunden. Die Vibrationssensoreinheit 12A umfasst eine motorseitige Sensoreinheit 121 und eine externe Sensoreinheit 122. Der Server 100 umfasst eine Einheit 13A zur Speicherung von Vibrationsinformationen und eine Einheit 14A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration.
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Die motorseitige Sensoreinheit 121 ist eine am Motor 40 angeordnete Sensoreinheit und in den Motor 40 integriert oder extern am Motor 40 befestigt. Die motorseitige Sensoreinheit 121 kann permanent am Motor 40 befestigt sein oder nur bei der Bestimmung der Ursache der Vibration am Motor 40 befestigt werden. Die externe Sensoreinheit 122 kann als Vibrationssensor konfiguriert sein, der vor dem Versand (vor der Auslieferung) in einem Motorenfertigungsbetrieb angeordnet ist, beispielsweise ein in einem Betrieb zur Montage von Bearbeitungsvorrichtungen oder dergleichen angeordneter Vibrationssensor. Die Vibrationssensoreinheit 12A erfasst in jedem Vibrationszustand eine Vibration des Motors 40 und gibt Informationen zu der erfassten Vibration über das Kommunikationsnetzwerk N an die in dem Server 100 enthaltene Einheit 13A zur Speicherung von Vibrationsinformationen aus.
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Die Einheit 13A zur Speicherung von Vibrationsinformationen empfängt über das Kommunikationsnetzwerk N Informationen zur ersten Vibration, Informationen zur zweiten Vibration, Informationen zur dritten Informationen, die von der Vibrationssensoreinheit 12A ausgegeben werden, und speichert die jeweiligen empfangenen Vibrationsinformationselemente.
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Die Einheit 14A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration analysiert die jeweiligen Vibrationsinformationselemente ähnlich wie gemäß der ersten oder der zweiten Ausführungsform und bestimmt die Ursache der Vibration im verbundenen Zustand, in dem die Hauptwelle 20 und der Motor 40 verbunden sind. Die Einheit 14A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration gibt das Ergebnis der Bestimmung (die Ursache der Vibration) über die Kommunikationseinheit N an die Einheit 15A zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung aus.
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Die Einheit 15A zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung ist beispielsweise in einem Werk (dem Betrieb zur Montage von Bearbeitungsvorrichtungen) angeordnet, in dem die Hauptwelle 20 und der Motor 40 verbunden werden. Die Einheit 15A zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung empfängt von der Einheit 14A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration ausgegebene Informationen zum Ergebnis der Bestimmung (zur Ursache der Vibration) und gibt den Inhalt der empfangenen Ursache der Vibration über das Kommunikationsnetzwerk N nach außen aus (zeigt ihn beispielsweise an).
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Gemäß der dritten Ausführungsform werden zusätzlich zu den Vorteilen der ersten und der zweiten Ausführungsformen beispielsweise die folgenden Vorteile erzielt. Da gemäß der dritten Ausführungsform das System 10A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors kein Vorsehen eines Teils der Vibrationssensoreinheit oder der Einheit zur Speicherung von Vibrationsinformationen in jeweiligen Motoren erfordert, ist es möglich, die Anzahl an Vibrationssensoreinheiten bzw. Einheiten zur Speicherung von Vibrationsinformationen (an Komponenten) zu verringern, die in dem System 10A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors verwendet werden. Da gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Server 100 die Vibrationsinformationen im Internet speichern und die Ursache der Vibration bestimmen kann, kann das System 10A zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors eine Vibrationserfassung und eine Bestimmung der Ursache der Vibration in mehreren Werken parallel ausführen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Vibrationsinformationen und die Informationen zur Ursache der Vibration überall abgerufen werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Vibrationsinformationen und die Informationen zur Ursache der Vibration leicht zu sammeln.
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Obwohl die erste bis dritte Ausführungsform beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Selbstverständlich fallen Modifikationen und Verbesserungen, die innerhalb eines Bereichs vorgenommen werden, innerhalb dessen die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden kann, in den Rahmen der vorliegenden Erfindung. So bestehen beispielsweise hinsichtlich der Anordnung von Bestandteilen des Systems zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors keine besonderen Einschränkungen. Ein Teil der Bestandteile kann in dem Motor angeordnet sein, ein weiterer Teil der Bestandteile kann in einem Werk oder dergleichen angeordnet sein, und ein weiterer Teil der Bestandteile kann in dem Server angeordnet sein. Die hauptwellenseitige Komponente umfasst zusätzlich zur Hauptwelle 20 eine Kupplung, die für eine direkte Verbindung verwendet wird, ein Zahnrad, das für eine zahnradbasierte Verbindung verwendet wird, einen Riemen, der für eine riemenbasierte Verbindung verwendet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Bearbeitungsvorrichtung
- 10, 10A:
- System zur Bestimmung der Ursache einer Vibration eines Motors
- 20:
- Hauptwelle
- 30:
- Verbindungselement
- 40:
- Motor
- 11, 11A:
- Einheit zur Anordnung der Erfassung einer Vibration
- 12, 12A:
- Vibrationssensoreinheit
- 13, 13A:
- Einheit zur Speicherung von Vibrationsinformationen
- 14, 14A:
- Einheit zur Bestimmung der Ursache einer Vibration
- 15, 15A:
- Einheit zur Ausgabe des Ergebnisses der Bestimmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP H1133879 [0004]
- JP 2005337385 [0004]
