JP2001255241A - Bearing diagnostic device for rotating machine - Google Patents

Bearing diagnostic device for rotating machine

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JP2001255241A JP2000066845A JP2000066845A JP2001255241A JP 2001255241 A JP2001255241 A JP 2001255241A JP 2000066845 A JP2000066845 A JP 2000066845A JP 2000066845 A JP2000066845 A JP 2000066845A JP 2001255241 A JP2001255241 A JP 2001255241A
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利昌 平手
Shinichi Noda
伸一 野田
Keiichi Abe
景一 阿部
Hisanori Shibata
久典 柴田
Fumiaki Takeuchi
文章 竹内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To heighten diagnostic accuracy of a bearing, and convert a detected vibration signal into a sound and output it, by detecting an actual operation frequency of a rotating machine from the vibration of the bearing, and by calculating a characteristic frequency based on the actual operation frequency. SOLUTION: This bearing diagnostic device 8 of the rotating machine is composed of a vibration detection means 17, a signal conversion recording means 20, a diagnostic means 21, a voice output means 23 and an information processing means 24. In the state where an induction motor 1 is driven, the vibration of a rolling bearing 2 is detected, and the detected vibration signal is converted into a wave type calibrated voice signal, and the actual operation frequency is detected from the calibrated voice signal, and the characteristic frequency is calculated from the actual operation frequency, and abnormality diagnosis of the rolling bearing 2 is executed by comparing the characteristic frequency with a frequency component of the calibrated voice signal. A vibration sound at vibration detection and a vibration sound obtained by cutting an optional frequency component from the vibration sound at vibration detection are outputted as a voice.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転機の軸受の振
動を検出して軸受の異常を診断する回転機の軸受診断装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for diagnosing a bearing of a rotating machine which detects vibration of the bearing of the rotating machine and diagnoses an abnormality of the bearing.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16は、回転機例えば誘導電動機(以
下、単に電動機と称す)100の軸受101の振動を検
出することにより、軸受101の異常を診断する電動機
の軸受診断装置102の従来構成を示すものである。電
動機100の軸受101を収納する図示しないハウジン
グ外周面の上側部には、加速度センサ103が装着され
ており、この加速度センサ103から導出された信号線
104は、振動測定装置105の振動信号入力端子に接
続されている。また、振動測定装置105には、検出し
た振動データを所定のフォーマットに従って、この振動
測定装置105への着脱可能な外部記憶媒体106に保
存する機能が設けられている。
2. Description of the Related Art FIG. 16 shows a conventional structure of a motor bearing diagnosis device 102 for diagnosing an abnormality of a bearing 101 by detecting vibration of a bearing 101 of a rotating machine, for example, an induction motor (hereinafter simply referred to as a motor) 100. It shows. An acceleration sensor 103 is mounted on an upper portion of an outer peripheral surface of a housing (not shown) that accommodates a bearing 101 of the electric motor 100, and a signal line 104 derived from the acceleration sensor 103 is connected to a vibration signal input terminal of a vibration measuring device 105. It is connected to the. The vibration measuring device 105 is provided with a function of storing detected vibration data in an external storage medium 106 that can be attached to and detached from the vibration measuring device 105 according to a predetermined format.

【0003】振動測定装置105では、電動機100を
駆動させた状態で軸受101の振動が検出され、この振
動信号から軸受101の異常の有無が簡易的に診断(1
次診断)される。もし、この1次診断で、軸受101の
異常有りと診断された場合には、軸受診断用のソフトウ
ェアのインストールされているパーソナルコンピュータ
ー107で、外部記憶媒体106に記録された振動信号
を読み出して、精密な診断(2次診断)を実施すること
により、軸受101の異常箇所の特定が行われる。
In the vibration measuring device 105, the vibration of the bearing 101 is detected while the electric motor 100 is driven, and the presence / absence of an abnormality of the bearing 101 is simply diagnosed from the vibration signal (1).
Next diagnosis). If it is determined in the primary diagnosis that the bearing 101 is abnormal, the personal computer 107 in which the bearing diagnosis software is installed reads out the vibration signal recorded in the external storage medium 106, By performing a precise diagnosis (secondary diagnosis), an abnormal portion of the bearing 101 is specified.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】而して、従来より、電
動機の軸受診断装置102専用の振動測定装置というも
のはなく、汎用の振動測定装置105を使用することに
よって、電動機の軸受診断装置102を構成していた。
この汎用の振動測定装置105は、一般的に、多数の振
動信号入力端子が設けられており、多数の振動信号を同
時に取り込めるように構成されているため、1つの入力
信号において取り込むことのできるデータ点数は、低く
制限されている(例えば、データ点数1024点)。そ
のため、この汎用の振動測定装置105で構成された電
動機の軸受診断装置102では、検出した振動信号の周
波数分解能が低く、電動機100の実回転数(以下、こ
の実回転数を実運転周波数と称す)の正確な検出ができ
なかった。それ故、軸受101を診断する際に使用する
軸受の特徴周波数(ころがり軸受に異常が有る時にのみ
検出される周波数)は、電動機100の駆動装置に設定
された指令周波数に基づいて算出するようにしていた。
Conventionally, there has been no vibration measuring device dedicated to the motor bearing diagnosis device 102, and a general-purpose vibration measuring device 105 has been used. Was composed.
This general-purpose vibration measuring device 105 is generally provided with a large number of vibration signal input terminals, and is configured to be capable of simultaneously capturing a large number of vibration signals. The score is limited low (for example, 1024 data scores). Therefore, in the motor bearing diagnosis device 102 configured by the general-purpose vibration measurement device 105, the frequency resolution of the detected vibration signal is low, and the actual rotation speed of the motor 100 (hereinafter, this actual rotation speed is referred to as the actual operation frequency) ) Could not be detected accurately. Therefore, the characteristic frequency of the bearing used when diagnosing the bearing 101 (frequency detected only when there is an abnormality in the rolling bearing) is calculated based on the command frequency set in the driving device of the electric motor 100. I was

【0005】しかし、誘導電動機のように、負荷の大き
さ等によって、指令周波数と実運転周波数とが異なる場
合には、この指令周波数に基づいて算出された特徴周波
数では、正確な軸受診断を行うことはできなかった。し
かも、検出した振動信号の周波数分解能が低いため、低
周波域(例えば、数十[Hz]以下)に存在する特徴周
波数の正確な検出もできなかった。
However, when the command frequency differs from the actual operation frequency due to the size of the load, as in an induction motor, an accurate bearing diagnosis is performed using the characteristic frequency calculated based on the command frequency. I couldn't do that. In addition, since the frequency resolution of the detected vibration signal is low, it is not possible to accurately detect a characteristic frequency existing in a low frequency range (for example, several tens [Hz] or less).

【0006】また、従来より、電動機の軸受診断装置1
02で検出した振動データを音に変換して、人間の耳で
その音(振動音)を聞くことは一般的に行われていなか
ったため、振動データを音に変換することは容易ではな
かった。
[0006] Conventionally, a motor bearing diagnostic device 1
It was not easy to convert the vibration data detected in step 02 into sound and listen to the sound (vibration sound) with a human ear, so that it was not easy to convert the vibration data into sound.

【0007】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、従ってその目的は、回転機を駆動させた状態で
検出した軸受の振動信号に基づいて、回転機の実運転周
波数を検出し、この実運転周波数に基づいて、軸受の特
徴周波数を算出し、この特徴周波数と検出した振動信号
の周波数成分とを比較することにより、軸受の異常を診
断するともに、検出した振動信号を音に変換して出力す
ることができる回転機の軸受診断装置を提供するにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and therefore has as its object to detect an actual operating frequency of a rotating machine based on a bearing vibration signal detected while the rotating machine is driven. Based on the actual operating frequency, the characteristic frequency of the bearing is calculated, and by comparing the characteristic frequency with the frequency component of the detected vibration signal, the abnormality of the bearing is diagnosed and the detected vibration signal is converted into sound. An object of the present invention is to provide a bearing diagnosis device for a rotating machine that can convert and output the converted bearing.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の回転機の
軸受診断装置は、振動を検出する振動検出手段と、この
振動検出手段により検出された振動信号を音声信号に変
換して記録する信号変換記録手段と、この信号変換記録
手段により記録された音声信号を周波数分析処理するこ
とにより回転機の実回転数を求め、この実回転数に基づ
いて軸受の特徴周波数を求め、この特徴周波数と前記周
波数分析処理された音声信号の周波数成分とを比較する
ことにより軸受の異常を診断する診断手段と、信号変換
記録手段により記録された音声信号に基づいて音声を出
力する音声出力手段とを具備することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a bearing diagnosis device for a rotating machine, wherein a vibration detecting means for detecting vibration, and a vibration signal detected by the vibration detecting means are converted into an audio signal and recorded. A signal conversion recording unit, and a frequency analysis process of the audio signal recorded by the signal conversion recording unit to determine an actual rotation speed of the rotating machine; a characteristic frequency of the bearing is determined based on the actual rotation speed; Diagnostic means for diagnosing the abnormality of the bearing by comparing the frequency component of the audio signal subjected to the frequency analysis processing, and audio output means for outputting audio based on the audio signal recorded by the signal conversion recording means. It is characterized by having.

【0009】このような構成によれば、駆動している回
転機の軸受の振動を検出し、この検出された振動信号が
変換された音声信号を周波数分析処理することにより、
回転機の回転軸の実回転数を求めることができる。しか
も、この実回転数に基づいて、軸受の特徴周波数を算出
することができるので、この特徴周波数と周波数分析処
理された音声信号の周波数成分とを比較することによっ
て、軸受の異常を正確に診断することができる。また、
信号変換記録手段において振動信号を音声信号に変換す
ることにより、簡単に音声にして出力することができる
ので、いつでも、人間の耳で振動音を聞くことができ
る。
According to such a configuration, the vibration of the bearing of the driven rotating machine is detected, and the voice signal converted from the detected vibration signal is subjected to frequency analysis processing.
The actual number of rotations of the rotating shaft of the rotating machine can be obtained. Moreover, since the characteristic frequency of the bearing can be calculated based on the actual rotational speed, the abnormality of the bearing can be accurately diagnosed by comparing the characteristic frequency with the frequency component of the audio signal subjected to the frequency analysis processing. can do. Also,
By converting the vibration signal into an audio signal in the signal conversion recording means, the sound signal can be easily output as sound, so that the human ear can always hear the vibration sound.

【0010】請求項2記載の回転機の軸受診断装置は、
信号変換記録手段により記録された音声信号をフィルタ
ー処理する情報処理手段を具備し、この情報処理手段に
よりフィルター処理された音声信号を音声出力手段から
音声として出力することを特徴とする。このような構成
によれば、信号変換記録手段により記録された音声信号
をフィルター処理し音声にして出力することができるの
で、特定の周波数成分を除去した振動音を人間の耳で聞
くことができる。
A bearing diagnostic device for a rotating machine according to claim 2 is
An information processing means for filtering an audio signal recorded by the signal conversion recording means is provided, and the audio signal filtered by the information processing means is output as audio from the audio output means. According to such a configuration, the sound signal recorded by the signal conversion recording means can be filtered and output as sound, so that a human ear can hear the vibration sound from which a specific frequency component has been removed. .

【0011】請求項3記載の回転機の軸受診断装置は、
診断手段内に、予め記録されている校正用音声信号に基
づいて信号変換記録手段により記録された音声信号を校
正し、この校正された音声信号を包絡線処理することに
より得られた波形のピーク値を検出し、このピーク値が
所定の加速度に達している場合に軸受の異常有りと判定
する簡易診断手段と、この簡易診断手段において軸受の
異常有りと判定された場合に、校正された音声信号を周
波数分析処理することにより回転機の実回転数を求め、
この実回転数に基づいて軸受の特徴周波数を求め、この
特徴周波数と前記包絡線処理された音声信号の周波数成
分とを比較することにより、軸受の異常箇所の特定を行
う精密診断手段とを含むことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a bearing diagnosis device for a rotating machine.
In the diagnostic means, the audio signal recorded by the signal conversion recording means is calibrated based on the pre-recorded calibration audio signal, and the peak of the waveform obtained by performing envelope processing on the calibrated audio signal. A simple diagnosis means for detecting the bearing value when the peak value reaches a predetermined acceleration, and a calibrated sound when the simple diagnosis means determines that the bearing is abnormal. The frequency of the signal is analyzed to determine the actual rotational speed of the rotating machine.
A precise diagnosis means for determining a bearing abnormal frequency by determining a characteristic frequency of the bearing based on the actual rotational speed and comparing the characteristic frequency with the frequency component of the audio signal subjected to the envelope processing. It is characterized by the following.

【0012】このような構成によれば、簡易診断手段に
おいて軸受の異常が検出された場合にのみ、精密診断手
段において軸受の異常箇所の特定が行われるので、軸受
の診断時間を短縮することができる。そして、他の異常
と思われる要因も除去することができる。
According to such a configuration, only when the simple diagnosis means detects an abnormality of the bearing, the precise diagnosis means identifies the abnormal part of the bearing, so that the diagnosis time of the bearing can be reduced. it can. Then, other factors considered to be abnormal can be removed.

【0013】請求項4記載の回転機の軸受診断装置は、
振動検出手段により検出された振動信号を記録及び再生
する振動信号記録手段を具備することを特徴とする。こ
のような構成によれば、振動検出手段と振動信号記録手
段だけで、回転機を駆動させた状態での軸受の振動信号
を検出して記録することができる。これにより、複数の
回転機の軸受診断装置を用意しなくても、複数の振動検
出手段及び振動信号機録手段を用意するだけで、複数の
回転機の軸受の振動測定を同時に行うことができる。ま
た、多数の振動信号や、大容量の振動信号を記録させる
ことができる。これにより、軸受で発生する異常振動
が、間欠的に発生したり、再現性が低い場合でも、振動
信号を長時間連続して記録することにより、異常振動音
の検出を確実に行うことができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a bearing diagnostic device for a rotating machine.
A vibration signal recording means for recording and reproducing a vibration signal detected by the vibration detecting means is provided. According to such a configuration, the vibration signal of the bearing while the rotating machine is driven can be detected and recorded only by the vibration detection means and the vibration signal recording means. Accordingly, the vibration measurement of the bearings of a plurality of rotating machines can be performed simultaneously only by providing a plurality of vibration detecting means and vibration signal recording means without preparing a bearing diagnosis device for a plurality of rotating machines. Further, a large number of vibration signals and a large amount of vibration signals can be recorded. Thereby, even if the abnormal vibration generated in the bearing occurs intermittently or the reproducibility is low, the abnormal vibration sound can be reliably detected by continuously recording the vibration signal for a long time. .

【0014】請求項5記載の回転機の軸受診断装置は、
信号変換記録手段では、振動信号をウェーブ形式に基づ
いたサンプリング周波数でA/D変換することにより音
声信号を生成し、この音声信号をウェーブ形式で記録す
ることを特徴とする。このような構成によれば、汎用の
ウィンドウズOSに標準装備されたウェーブ形式のA/
D変換処理機能を使用して音声信号を生成することがで
きるので、新たなハードウェアやソフトウェアを追加す
る必要がなく、回転機の軸受診断装置の製造コストを下
げることができる。また、振動信号を音声信号に変換す
ることにより、軸受の診断処理に加えて、音声の出力処
理も容易に行うことができる。しかも、ウェーブ形式の
ファイルは、ウィンドウズOSがインストールされたパ
ソコンであれば認識できるので、一般的なパソコンで、
この音声信号を音にして聞くことが容易にできる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a bearing diagnosis device for a rotating machine.
The signal conversion recording means generates an audio signal by A / D converting the vibration signal at a sampling frequency based on a wave format, and records the audio signal in a wave format. According to such a configuration, a wave format A / A provided as standard equipment in a general-purpose Windows OS is used.
Since the audio signal can be generated using the D conversion processing function, there is no need to add new hardware or software, and the manufacturing cost of the bearing diagnosis device for the rotating machine can be reduced. Further, by converting the vibration signal into an audio signal, audio output processing can be easily performed in addition to the bearing diagnosis processing. In addition, since the file in the wave format can be recognized by a personal computer on which Windows OS is installed, it can be recognized by a general personal computer.
This audio signal can be easily heard as sound.

【0015】請求項6記載の回転機の軸受診断装置は、
信号変換記録手段では、異なる2つの振動信号をステレ
オ方式で取り込むことにより、これら2つの振動信号を
ウェーブ形式に基づいたサンプリング周波数でA/D変
換して音声信号を生成する処理を、並列に同時に行うよ
うにしたことを特徴とする。このような構成によれば、
振動検出手段により検出された振動信号を音声信号に変
換する処理の効率を上げることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a bearing diagnostic device for a rotating machine.
The signal conversion recording means captures two different vibration signals in a stereo manner, and performs A / D conversion of these two vibration signals at a sampling frequency based on the wave format to generate audio signals in parallel and simultaneously. It is characterized by performing. According to such a configuration,
The efficiency of the process of converting the vibration signal detected by the vibration detection means into an audio signal can be improved.

【0016】請求項7記載の回転機の軸受診断装置は、
診断手段では、振動信号をウェーブ形式に基づいたサン
プリング周波数でA/D変換することにより生成された
音声信号の周波数分析処理の際に行われる高速フーリエ
変換のデータ点数を16384点以上とすることを特徴
とする。このような構成によれば、高速フーリエ変換に
よる周波数分解能を上げることができるので、軸受の異
常を診断する周波数分析処理において、回転機の実回転
数を高精度で検出することができ、しかも、特徴周波数
と周波数分析処理された音声信号の周波数成分とを比較
する際に、低周波領域も含めて、軸受を構成する部品の
夫々の特徴周波数を正確に識別することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a bearing diagnosis device for a rotating machine.
The diagnostic means determines that the number of data points of the fast Fourier transform performed at the time of the frequency analysis processing of the audio signal generated by A / D converting the vibration signal at the sampling frequency based on the wave form is set to 16384 points or more. Features. According to such a configuration, since the frequency resolution by the fast Fourier transform can be increased, the actual rotational speed of the rotating machine can be detected with high accuracy in the frequency analysis processing for diagnosing a bearing abnormality, and When comparing the characteristic frequency with the frequency component of the audio signal subjected to the frequency analysis processing, it is possible to accurately identify each characteristic frequency of the parts constituting the bearing, including the low frequency region.

【0017】請求項8記載の回転機の軸受診断装置は、
振動検出手段が、加速度センサ、及び加速度センサ用ア
ンプで構成されていることを特徴とする。このような構
成によれば、構成が簡単なので、持ち運びが便利であ
る。
A bearing diagnostic device for a rotating machine according to claim 8 is
The vibration detecting means comprises an acceleration sensor and an acceleration sensor amplifier. According to such a configuration, since the configuration is simple, portability is convenient.

【0018】請求項9記載の回転機の軸受診断装置は、
振動信号記録手段が、ミニディスクレコーダーで構成さ
れていることを特徴とする。このような構成によれば、
操作が簡単で、持ち運びが便利である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a bearing diagnosis device for a rotating machine,
The vibration signal recording means is constituted by a mini-disc recorder. According to such a configuration,
Easy to operate and convenient to carry.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】[第1の実施例]以下、本発明を
誘導電動機に適用した第1の実施例について、図1乃至
図13を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A first embodiment in which the present invention is applied to an induction motor will be described below with reference to FIGS.

【0020】<ころがり軸受の構造と、ころがり軸受の
異常の診断方法>まず、回転機としての誘導電動機(以
下、単に電動機と称す)1(図1参照)に装着されたこ
ろがり軸受2の構造と、この電動機1を駆動させた状態
で、ころがり軸受2の振動の検出を行うことにより、こ
ろがり軸受2の損傷や欠陥等の異常を診断する方法につ
いて説明する。
<Structure of Rolling Bearing and Diagnosis Method of Rolling Bearing Abnormality> First, the structure of the rolling bearing 2 mounted on an induction motor (hereinafter simply referred to as a motor) 1 (see FIG. 1) as a rotating machine is described. A method of diagnosing an abnormality such as damage or defect of the rolling bearing 2 by detecting vibration of the rolling bearing 2 while driving the electric motor 1 will be described.

【0021】図2に示すように、ころがり軸受2は、外
輪3、内輪4、転動体5、保持器6及び図示はしないが
オイルシート等の小部品から構成されている。図中の記
号は、 D :ころがり軸受2のピッチ円直径 d :転動体5直径 r1:内輪4軌道の半径 r2:外輪3軌道の半径 α :接触角 を表している。
As shown in FIG. 2, the rolling bearing 2 comprises an outer ring 3, an inner ring 4, a rolling element 5, a retainer 6, and small parts (not shown) such as an oil sheet. The symbols in the figure represent D: pitch circle diameter of the rolling bearing 2 d: diameter of the rolling element 5 r1: radius of the inner race 4 raceways r2: radius of the outer race 3 raceways α: contact angle.

【0022】電動機1を駆動させた状態で、ころがり軸
受2の振動の検出を行うと、ころがり軸受2が正常な場
合には、回転軸7の回転数に比例した周波数成分の振動
が検出される。一方、ころがり軸受2を構成する部品に
損傷や欠陥等の異常が有る場合に、ころがり軸受2の振
動の検出を行うと、回転軸7(図1参照)の回転数に比
例した周波数成分の振動とは異なる周波数成分の振動も
検出される。このころがり軸受2に異常が有るときにの
み検出される周波数は、特徴周波数と呼ばれている。こ
の特徴周波数は、ころがり軸受2を構成する夫々の部品
の異常によって異なる周波数を示すものであり、以下の
演算式で求めることができる。但し、このときのころが
り軸受2は、 (a)内輪4及び外輪3と転動体5との間にすべり接触
はない (b)ラジアル、スラスト方向荷重を受けたときの各部
品の変形はないものと仮定する。
When the vibration of the rolling bearing 2 is detected while the electric motor 1 is driven, when the rolling bearing 2 is normal, the vibration of the frequency component proportional to the rotation speed of the rotating shaft 7 is detected. . On the other hand, when the components of the rolling bearing 2 have abnormalities such as damage and defects, the vibration of the rolling bearing 2 is detected, and the vibration of the frequency component proportional to the rotation speed of the rotating shaft 7 (see FIG. 1) is obtained. Vibration of a frequency component different from the above is also detected. The frequency detected only when there is an abnormality in the rolling bearing 2 is called a characteristic frequency. This characteristic frequency indicates a different frequency depending on the abnormality of each component constituting the rolling bearing 2 and can be obtained by the following arithmetic expression. However, at this time, the rolling bearing 2 has (a) no sliding contact between the inner ring 4 and the outer ring 3 and the rolling element 5 (b) no deformation of each part when a radial or thrust load is applied. Assume that

【0023】(1)内輪4に異常が有るときの特徴周波
(1) Characteristic frequency when the inner ring 4 has an abnormality

【数1】 (2)外輪3に異常が有るときの特徴周波数(Equation 1) (2) Characteristic frequency when the outer ring 3 has an abnormality

【数2】 (3)転動体5に異常が有るときの特徴周波数(Equation 2) (3) Characteristic frequency when the rolling element 5 has an abnormality

【数3】 (4)保持器6に異常が有るときの特徴周波数(Equation 3) (4) Characteristic frequency when the cage 6 has an abnormality

【数4】 ここで、 D :ころがり軸受2のピッチ円直径[mm] fr:回転軸7の回転速度[rps] d :転動体5直径[mm] Z :転動体5の数[整数] α :接触角[ラジアン] である。(Equation 4) Here, D: pitch circle diameter of rolling bearing 2 [mm] fr: rotation speed of rotating shaft 7 [rps] d: diameter of rolling element 5 [mm] Z: number of rolling elements 5 [integer] α: contact angle [ Radians].

【0024】これにより、電動機1を駆動させた状態
で、ころがり軸受2の振動の周波数成分を検出し、この
周波数成分に基づいて回転軸7の実回転速度(以下、こ
の実回転速度を実運転周波数と称す)を検出し、この実
運転周波数に基づいて特徴周波数を算出し、この算出さ
れた特徴周波数と検出された振動の周波数成分とを比較
することにより、ころがり軸受2の異常の有無の検出、
及び異常箇所の特定が行われる。参考として、図3に、
ころがり軸受2の各種異常と、これらに対応する振動波
形との関係を示す。
Thus, while the electric motor 1 is driven, the frequency component of the vibration of the rolling bearing 2 is detected, and based on this frequency component, the actual rotational speed of the rotating shaft 7 (hereinafter, this actual rotational speed Frequency), calculate a characteristic frequency based on the actual operating frequency, and compare the calculated characteristic frequency with the frequency component of the detected vibration to determine whether the rolling bearing 2 has an abnormality. detection,
Then, the location of the abnormality is specified. For reference, FIG.
The relationship between various abnormalities of the rolling bearing 2 and the corresponding vibration waveforms will be described.

【0025】図3において、(a)は、回転軸7の回転
の周期サイクルを表している。(b)は、ころがり軸受
2が正常な場合に検出される振動波形を表している。
(c)は、オイルシートの潤滑不良やころがり軸受2の
均等摩耗が生じている場合に検出される振動波形を表し
ている。(d)は、回転軸7ところがり軸受2とのミス
アライメントが生じている場合に検出される振動波形を
表している。(e)、(f)、(g)及び(h)は、夫
々、外輪3、内輪4、移動体5及び保持器6に異常が生
じている場合に検出される振動波形を表している。
FIG. 3A shows a cycle of rotation of the rotating shaft 7. (B) shows a vibration waveform detected when the rolling bearing 2 is normal.
(C) shows a vibration waveform detected when poor lubrication of the oil sheet or uniform wear of the rolling bearing 2 occurs. (D) shows a vibration waveform detected when misalignment between the rotating shaft 7 and the partial bearing 2 occurs. (E), (f), (g), and (h) represent vibration waveforms detected when an abnormality occurs in the outer ring 3, the inner ring 4, the moving body 5, and the retainer 6, respectively.

【0026】<電動機の軸受診断装置8の構成>まず、
図1は、電動機の軸受診断装置(以下、単に診断装置と
称す)8の構成を示している。電動機1の回転軸7の先
端部、及び負荷装置9の回転軸10の先端部には、円柱
状の接合板11及び12が固定して装着されており、夫
々の接合板11及び12が接合され、ボルトで固定され
ることによって、電動機1と負荷装置9とが接合されて
いる。また、図4に示すように、電動機フレーム13の
両端には、回転軸を支えるためのころがり軸受2が装着
されており、ころがり軸受2は、この電動機フレーム1
3のハウジング29内に収容されている。
<Structure of Motor Diagnosis Apparatus 8>
FIG. 1 shows a configuration of an electric motor bearing diagnosis device (hereinafter, simply referred to as a diagnosis device) 8. Cylindrical joining plates 11 and 12 are fixedly attached to the tip of the rotating shaft 7 of the electric motor 1 and the tip of the rotating shaft 10 of the load device 9, and the joining plates 11 and 12 are joined. The electric motor 1 and the load device 9 are joined by being fixed with bolts. As shown in FIG. 4, rolling bearings 2 for supporting a rotating shaft are mounted on both ends of the motor frame 13.
3 is housed in the housing 29.

【0027】これらのころがり軸受2を収納するハウジ
ング29の外周面の上側部には、圧電素子製の加速度セ
ンサ14が強固に接着されて取り付けられている。これ
らの加速度センサ14は、電動機1の回転軸7の回転に
よって振動を受けると、圧電素子によってその振動がア
ナログの電気信号に変換されて、振動信号として、これ
らの加速度センサ14から導出された信号線15を伝達
するようになっている。これら2つの信号線15は、加
速度センサ用アンプ16のL入力端子及びR入力端子に
接続されている。加速度センサ用アンプ16は、L入力
端子及びR入力端子より入力された振動信号が、所定の
レベルの振幅に増幅され、ステレオ出力端子から出力さ
れるようになっている。これら、加速度センサ14、及
び加速度センサ用アンプ16で振動検出手段17が構成
されている。
An acceleration sensor 14 made of a piezoelectric element is attached to the upper portion of the outer peripheral surface of the housing 29 for accommodating these rolling bearings 2 by firmly bonding. When these acceleration sensors 14 are vibrated by the rotation of the rotating shaft 7 of the electric motor 1, the vibrations are converted into analog electric signals by the piezoelectric elements, and the signals derived from these acceleration sensors 14 are output as vibration signals. Line 15 is transmitted. These two signal lines 15 are connected to the L input terminal and the R input terminal of the acceleration sensor amplifier 16. The acceleration sensor amplifier 16 amplifies a vibration signal input from the L input terminal and the R input terminal to a predetermined level of amplitude and outputs the amplified signal from a stereo output terminal. The acceleration sensor 14 and the acceleration sensor amplifier 16 constitute a vibration detecting unit 17.

【0028】加速度センサ用アンプ16の出力端子に接
続されたステレオ信号線18は、パーソナルコンピュー
ター(以下、単にパソコンと称す)19内のサウンドイ
ンターフェースに設けられたマイク入力端子に接続され
ている。パソコン19は、図1では、構成別のブロック
線図で示されているが、実際には、CPUを主体とした
ソフトウェアで構成されるものである。このパソコン1
9は、汎用的なものであり、図示はしないが、CPU、
ROM、RAM、ハードディスク、フロッピー(登録商
標)ディスクドライブ、キーボード、入力インターフェ
ース、出力インターフェース及びサウンドインターフェ
ース等を備えている。OSは、ウィンドウズOSがイン
ストールされている。そして、ROMに記録されている
診断プログラムが、CPUに書き込まれることによっ
て、このCPUがパソコン19の全動作を制御するよう
になっている。
A stereo signal line 18 connected to an output terminal of the acceleration sensor amplifier 16 is connected to a microphone input terminal provided in a sound interface in a personal computer (hereinafter, simply referred to as a personal computer) 19. Although the personal computer 19 is shown in a block diagram for each configuration in FIG. 1, it is actually configured by software mainly including a CPU. This PC 1
Reference numeral 9 denotes a general-purpose device (not shown),
A ROM, a RAM, a hard disk, a floppy (registered trademark) disk drive, a keyboard, an input interface, an output interface, a sound interface, and the like are provided. As the OS, a Windows OS is installed. Then, the diagnostic program recorded in the ROM is written into the CPU, so that the CPU controls all operations of the personal computer 19.

【0029】マイク入力端子に入力された振動信号は、
信号変換記録手段20に入力される。信号変換記録手段
20では、ころがり軸受2の診断を行う前に、予め、校
正用の音声信号(以下、この音声信号を校正用音声信号
と称す)が、ハードディスク、或いはフロッピーディス
ク等の外部記録媒体(以下、ハードディスク及び外部記
録媒体を合わせて記録媒体と称す)に記録されている。
この校正用音声信号は、アナログの振動信号が、ウェー
ブ形式に基づいたサンプリング周波数でA/D変換され
て、生成されたデジタルの音声信号である。
The vibration signal input to the microphone input terminal is
It is input to the signal conversion recording means 20. In the signal conversion recording means 20, before the diagnosis of the rolling bearing 2 is performed, an audio signal for calibration (hereinafter, this audio signal is referred to as an audio signal for calibration) is previously stored in an external recording medium such as a hard disk or a floppy disk. (Hereinafter, the hard disk and the external recording medium are collectively referred to as a recording medium).
The calibration audio signal is a digital audio signal generated by subjecting an analog vibration signal to A / D conversion at a sampling frequency based on a wave format.

【0030】そして、信号変換記録手段20では、ころ
がり軸受2の振動検出が開始されると、入力されたアナ
ログの振動信号が、ウェーブ形式に基づいたサンプリン
グ周波数でA/D変換されて、デジタルの音声信号が生
成され、この音声信号が、校正用音声信号に基づいて重
力加速度の大きさを表す定量的な値に校正されて、記録
媒体に記録される。以下、この校正された音声信号のこ
とを、校正済音声信号と呼ぶこととする。
When the vibration detection of the rolling bearing 2 is started, the signal conversion and recording means 20 A / D converts the input analog vibration signal at a sampling frequency based on the wave format, and converts the analog vibration signal into a digital signal. An audio signal is generated, the audio signal is calibrated to a quantitative value representing the magnitude of the gravitational acceleration based on the calibration audio signal, and is recorded on a recording medium. Hereinafter, the calibrated audio signal is referred to as a calibrated audio signal.

【0031】診断手段21では、診断処理が開始される
と、この校正済音声信号を周波数分析処理することによ
り、ころがり軸受2の異常診断が行われる。診断手段2
1には、図示はしないが、簡易診断手段、及び精密診断
手段が設けられており、簡易診断手段では、校正済音声
信号を包絡線処理することにより得られた信号(以下、
この信号を包絡線処理済音声信号と称す)の重力加速度
のピーク値が検出され、このピーク値が所定の重力加速
度に達している場合には、ころがり軸受2の異常有りと
するような、ころがり軸受2の異常の有無の判定が行わ
れる。精密診断手段では、簡易診断手段において、ころ
がり軸受2の異常有りと判定された場合に、校正済音声
信号を周波数分析処理することにより電動機1の実運転
周波数が検出され、この実運転周波数に基づいて、ころ
がり軸受2の特徴周波数が算出され、この特徴周波数と
包絡線処理済音声信号の周波数成分とを比較することに
より、ころがり軸受2の異常箇所の特定が行われる。そ
して、これら簡易診断手段、及び精密診断手段において
診断された結果は、モニター22に出力される。
When the diagnosing means 21 starts the diagnosing process, the calibrated audio signal is subjected to a frequency analysis process so that an abnormality of the rolling bearing 2 is diagnosed. Diagnostic means 2
Although not shown in FIG. 1, a simple diagnostic means and a precise diagnostic means are provided, and the simple diagnostic means performs a signal obtained by performing an envelope process on the calibrated audio signal (hereinafter, referred to as a "first").
This signal is referred to as an envelope-processed audio signal), and the peak value of the gravitational acceleration is detected. When the peak value reaches a predetermined gravitational acceleration, the rolling is performed such that the rolling bearing 2 is abnormal. It is determined whether or not the bearing 2 is abnormal. In the precise diagnostic means, when the simple diagnostic means determines that the rolling bearing 2 is abnormal, the actual operating frequency of the electric motor 1 is detected by performing frequency analysis processing on the calibrated audio signal, and based on the actual operating frequency. Then, the characteristic frequency of the rolling bearing 2 is calculated, and by comparing this characteristic frequency with the frequency component of the envelope-processed audio signal, an abnormal portion of the rolling bearing 2 is specified. The result diagnosed by the simple diagnostic means and the precise diagnostic means is output to the monitor 22.

【0032】音声出力手段23では、校正済音声信号、
及び、校正済音声信号が帯域遮断フィルター処理された
信号(以下、この信号を帯域遮断音声信号と称す)の音
声出力が行われる。校正済音声信号の音声出力が行われ
る場合には、まず、記録媒体に記録された校正済音声信
号がRAMに書き込まれる。そして、この校正済音声信
号が、振動検出時のころがり軸受の振動音としてスピー
カーがら出力される。
The audio output means 23 outputs a calibrated audio signal,
In addition, an audio output of a signal obtained by subjecting the calibrated audio signal to the band cut filter processing (hereinafter, this signal is referred to as a band cut audio signal) is performed. When the calibrated audio signal is output as an audio signal, first, the calibrated audio signal recorded on the recording medium is written to the RAM. Then, the calibrated audio signal is output from the speaker as the vibration sound of the rolling bearing when the vibration is detected.

【0033】帯域遮断音声信号の音声出力が行われる場
合には、まず、情報処理手段24において校正済音声信
号の帯域遮断フィルター処理が行われる(後述)。そし
て、情報処理手段24において生成された帯域遮断音声
信号(後述)を受けて、この帯域遮断音声信号がスピー
カーから出力される。この振動音は、振動検出時のころ
がり軸受2の振動音から、ある周波数帯域の振動成分が
カットされた振動音である。
When the sound output of the band cutoff sound signal is performed, first, the band cutoff filter processing of the calibrated sound signal is performed in the information processing means 24 (described later). Then, in response to a band cutoff audio signal (described later) generated by the information processing means 24, the band cutoff audio signal is output from the speaker. This vibration sound is a vibration sound in which a vibration component in a certain frequency band is cut from the vibration sound of the rolling bearing 2 at the time of vibration detection.

【0034】情報処理手段24では、校正済音声信号の
帯域遮断フィルター処理が開始されると、まず、記録媒
体に記録された校正済音声信号がRAMに書き込まれ
る。そして、設定された周波数帯域に基づいて、この校
正済音声信号の帯域遮断フィルター処理が行われ、生成
された帯域遮断音声信号が音声出力手段23に出力され
る。
In the information processing means 24, when the band cut filter processing of the calibrated audio signal is started, first, the calibrated audio signal recorded on the recording medium is written into the RAM. Then, based on the set frequency band, the band cut filter processing of the calibrated audio signal is performed, and the generated band cut audio signal is output to the audio output unit 23.

【0035】<診断装置8の作用説明>次に、本実施例
の作用について、図5乃至図13を参照して説明する。
パソコン19上で、ころがり軸受2診断用のソフトウェ
アを立ち上げると、モニター22上には、図示はしない
が、ころがり軸受2診断用のメインメニュー画面が表示
される。このメインメニュー画面では、処理項目とし
て、 ・「校正用音声信号の記録」 ・「軸受診断」 ・「校正済音声信号の音声出力」 が選択可能になっている。
<Description of Operation of Diagnostic Apparatus 8> Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
When the software for diagnosing the rolling bearing 2 is started on the personal computer 19, a main menu screen for diagnosing the rolling bearing 2 is displayed on the monitor 22, although not shown. On this main menu screen, the following processing items can be selected: • “Record calibration audio signal” • “Bearing diagnosis” • “Audio output of calibrated audio signal”

【0036】メインメニュー画面上の各処理項目は、夫
々の処理項目に対応したキーボード上のキーを押すこと
により実行される。これらのキーが押されると、CPU
内部に実行処理項目のフラグが設定され、これらのフラ
グに従って、以下に示すようなソフトウェア処理が実行
される。
Each processing item on the main menu screen is executed by pressing a key on the keyboard corresponding to each processing item. When these keys are pressed, the CPU
Flags of execution processing items are set therein, and software processing as described below is executed according to these flags.

【0037】<校正用音声信号の記録>まず、ころがり
軸受2の診断を行うためには、校正用音声信号を記録媒
体に記録させておく必要がある。そこで、メインメニュ
ー画面から、「校正用音声信号の記録」の処理項目が選
択された場合の作用について説明する。信号変換記録手
段20では、異なる複数の重力加速度の振動信号が校正
用音声信号に変換されて、記録媒体に記録されるように
なっている。メインメニュー画面において、「校正用音
声信号の記録」が選択されると、モニター22上には、
校正用音声信号として記録するための振動信号の重力加
速度を設定するメニュー画面が表示される。本実施例で
は、メニュー画面に従って、重力加速度1[G]から1
0[G]まで、1[G]於きの振動信号を、校正用音声
信号として記録するように設定されている。
<Recording of calibration audio signal> First, in order to diagnose the rolling bearing 2, it is necessary to record the calibration audio signal on a recording medium. Therefore, the operation when the processing item of “recording of calibration audio signal” is selected from the main menu screen will be described. In the signal conversion recording means 20, a plurality of vibration signals of different gravitational accelerations are converted into calibration audio signals and recorded on a recording medium. When “Recording of calibration audio signal” is selected on the main menu screen, the monitor 22 displays
A menu screen for setting the gravitational acceleration of the vibration signal to be recorded as the calibration audio signal is displayed. In the present embodiment, the gravitational acceleration is changed from 1 [G] to 1 according to the menu screen.
Until 0 [G], the vibration signal at 1 [G] is set to be recorded as a calibration audio signal.

【0038】校正用音声信号を記録する場合には、図示
はしないが、図1に示すような振動検出手段17を、正
確な一定の重力加速度で振動させることのできる加振器
等に接続する。尚、加振器に接続する加速度センサは、
1つでも2つでもよい。そして、この加振器を、ある設
定された一定の重力加速度で振動させる。このとき、振
動検出手段17では、加振器の振動がアナログの電気信
号に変換されて、振動信号として、信号変換記録手段2
0に出力される。
In the case of recording the calibration voice signal, although not shown, the vibration detecting means 17 as shown in FIG. 1 is connected to a vibrator or the like which can vibrate at an accurate and constant gravitational acceleration. . The acceleration sensor connected to the shaker is
One or two may be sufficient. Then, the vibrator is vibrated at a certain fixed gravitational acceleration. At this time, in the vibration detecting means 17, the vibration of the vibrator is converted into an analog electric signal, and the converted signal is recorded as a vibration signal.
Output to 0.

【0039】信号変換記録手段20では、入力されたア
ナログの振動信号が、ウェーブ形式に基づいて、最大4
4.1[kHz]のサンプリング周波数でA/D変換さ
れ、デジタルの校正用音声信号が生成される。そして、
この校正用音声信号は、ウェーブ形式の校正用音声信号
ファイルとして、記録媒体に記録される。本実施例で
は、上記方法により、加振器の重力加速度を1[G]か
ら10[G]まで1[G]おきに振動させた場合の校正
用音声信号が、記録媒体に記録されている。図5に、例
として、加振器の重力加速度を1[G]、2[G]、3
[G]に設定して振動させたときの振動検出手段で検出
された振動信号の波形を示す。
The signal converting and recording means 20 converts the input analog vibration signal into a maximum of four based on the wave form.
A / D conversion is performed at a sampling frequency of 4.1 [kHz], and a digital calibration audio signal is generated. And
This calibration audio signal is recorded on a recording medium as a calibration audio signal file in a wave format. In this embodiment, a calibration audio signal when the gravitational acceleration of the vibrator is vibrated every 1 [G] from 1 [G] to 10 [G] by the above method is recorded on the recording medium. . In FIG. 5, as an example, the gravitational acceleration of the shaker is set to 1 [G], 2 [G], 3 [G].
The waveform of the vibration signal detected by the vibration detecting means when the vibration is set at [G] is shown.

【0040】また、信号変換記録手段20では、複数の
校正用音声信号の記録が完了すると、夫々の重力加速度
における校正用音声信号のピークの平均値が検出され、
これらのピークの平均値に基づいて、重力加速度と校正
用音声信号のピークの平均値との1次比例の近似直線
(以下、この近似直線を校正用近似直線と称す)が演算
により求められ、記憶媒体に記録される。図6に、複数
の校正用音声信号のピークの平均値に基づいた校正用近
似直線の算出例を示す。
When the recording of the plurality of calibration voice signals is completed, the signal conversion recording means 20 detects the average value of the peaks of the calibration voice signals at the respective gravitational accelerations.
On the basis of the average value of these peaks, an approximate straight line that is linearly proportional to the gravitational acceleration and the average value of the peaks of the calibration audio signal (hereinafter, this approximate straight line is referred to as an approximate straight line for calibration) is calculated, It is recorded on a storage medium. FIG. 6 shows an example of calculating a calibration approximate straight line based on the average value of the peaks of a plurality of calibration audio signals.

【0041】<軸受診断>「校正用音声信号の記録」の
処理項目が完了すると、「軸受診断」の実行が可能とな
る。そこで、メインメニュー画面から、「軸受診断」の
処理項目が選択された場合の作用について、図7乃至9
のフローチャートを参照して説明する。尚、これらのフ
ローチャートのステップ間の移行の制御は、CPUによ
って行われている。
<Bearing Diagnosis> When the processing item of “recording of calibration voice signal” is completed, “bearing diagnosis” can be executed. Therefore, the operation when the “Bearing diagnosis” processing item is selected from the main menu screen will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. The control of the transition between the steps in these flowcharts is performed by the CPU.

【0042】メインメニュー画面において、「軸受診
断」が選択されると、図7に示すように、ステップS1
では、CPUにおいて、記録媒体に記録された校正済音
声信号の診断処理を行うか、電動機1を駆動させた状態
でころがり軸受2の振動を検出して診断処理を行うかの
選択が行われる。これに伴い、モニター22上には、こ
れらの診断処理を選択して入力するためのメニュー画面
が表示される。ここで、電動機1を駆動させた状態で振
動を検出して診断処理を行う処理項目が選択された場合
には、ステップS2に移行して、ころがり軸受2の振動
検出が行われる。この振動検出の詳細を、図8のフロー
チャートを参照して説明する。
When "Bearing diagnosis" is selected on the main menu screen, as shown in FIG.
Then, the CPU selects whether to perform the diagnostic processing of the calibrated audio signal recorded on the recording medium or to perform the diagnostic processing by detecting the vibration of the rolling bearing 2 while the electric motor 1 is driven. Along with this, a menu screen for selecting and inputting these diagnostic processes is displayed on the monitor 22. Here, when a processing item for performing a diagnosis process by detecting vibration while the electric motor 1 is driven is selected, the process proceeds to step S2, where the vibration of the rolling bearing 2 is detected. Details of this vibration detection will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0043】ステップT1では、サンプリング周波数の
設定が行われる。ここで、ウェーブ形式に基づくサンプ
リング周波数は、最大44.1[kHz]であり、設定
可能なサンプリング周波数は、44.1[kHz]、及
びその分周周波数(例えば、22.05[kHz]、1
1.025[kHz]等)である。そして、サンプリン
グ周波数が入力されると、ステップT2に移行する。本
実施例では、サンプリング周波数として、44.1[k
Hz]が設定されている。
In step T1, a sampling frequency is set. Here, the sampling frequency based on the wave format is a maximum of 44.1 [kHz], the settable sampling frequency is 44.1 [kHz], and its dividing frequency (for example, 22.05 [kHz], 1
1.025 [kHz]). When the sampling frequency is input, the process proceeds to step T2. In the present embodiment, the sampling frequency is 44.1 [k
Hz] is set.

【0044】ステップT2では、検出開始キーの入力待
ち状態となっている。このとき、電動機1のころがり軸
受2に加速度センサ14が固定して装着されているこ
と、及び、電動機1の駆動装置(図示はしない)に設定
された指令周波数に基づいて、電動機1が定常状態で駆
動していることを確認する。そして、これらの確認によ
り、ころがり軸受2の振動検出が開始可能であれば、検
出開始キーが入力され、ステップT3に移行する。
In step T2, the apparatus is in a state of waiting for input of a detection start key. At this time, the motor 1 is in a steady state based on the fact that the acceleration sensor 14 is fixedly mounted on the rolling bearing 2 of the motor 1 and the command frequency set in the driving device (not shown) of the motor 1. Check that it is driven by. If it is determined that the vibration detection of the rolling bearing 2 can be started, a detection start key is input, and the process proceeds to Step T3.

【0045】ステップT3では、信号変換記録手段20
において、設定されたサンプリング周波数に基づいて、
振動検出手段17から入力された振動信号のA/D変換
が行われ、音声信号が生成される。尚、信号変換記録手
段20には、2つの加速度センサで検出された振動信号
が、ステレオ方式で入力されており、異なる2つの振動
信号が、並列に同時に処理されて、2つの音声信号が生
成される。そして、ステップT4に移行する。ステップ
T4では、記録媒体から、「校正用音声信号の記録」の
処理項目で求められた校正用近似直線のデータが読み出
され、この校正用近似直線に基づいて、音声信号の1サ
ンプル毎の校、ステップT5に移行する。
In step T3, the signal conversion recording means 20
In, based on the set sampling frequency,
A / D conversion of the vibration signal input from the vibration detection means 17 is performed, and an audio signal is generated. The vibration signals detected by the two acceleration sensors are input to the signal conversion and recording means 20 in a stereo system, and two different vibration signals are simultaneously processed in parallel to generate two sound signals. Is done. Then, control goes to a step T4. In step T4, data of the approximate straight line for calibration obtained in the processing item of “recording of audio signal for calibration” is read from the recording medium, and based on the approximate straight line for calibration, data of each sample of the audio signal is read out. The school moves to step T5.

【0046】ステップT5では、校正済音声信号がウェ
ーブ形式のデータに変換され、校正済音声信号ファイル
として、記録媒体への記録が行われる。尚、ステレオ方
式で入力された異なる2つの振動信号は、夫々、個別の
校正済音声信号ファイルとして、記録媒体に記録され
る。このようにして、振動検出が完了すると、図7のス
テップS4に移行する。図7のステップS1において、
記録媒体に記録された振動信号の診断処理が選択された
場合には、ステップS3に移行して、記録媒体に記録さ
れた校正済音声信号ファイルの選択が行われる。これに
伴い、モニター上には、記録媒体に記録された校正済音
声信号ファイルの一覧が表示される。そして、校正済音
声信号ファイルの選択が行われると、ステップS4に移
行する。
In step T5, the calibrated audio signal is converted into wave format data, and recorded on a recording medium as a calibrated audio signal file. The two different vibration signals input in the stereo system are recorded on the recording medium as individual calibrated audio signal files. When the vibration detection is completed in this way, the process proceeds to step S4 in FIG. In step S1 of FIG.
If the diagnostic processing of the vibration signal recorded on the recording medium is selected, the process proceeds to step S3, where the calibrated audio signal file recorded on the recording medium is selected. Accordingly, a list of calibrated audio signal files recorded on the recording medium is displayed on the monitor. Then, when the calibrated audio signal file is selected, the process proceeds to step S4.

【0047】ステップS4では、診断手段21におい
て、診断を行うための校正済音声信号ファイルのデータ
の読み出しが行われる。前ステップで、ステップS2が
実行された場合は、振動検出により記録された校正済音
声信号ファイルが読み出され、前ステップで、ステップ
S3が実行された場合は、選択された音声信号ファイル
が読み出される。そして、読み出された校正済音声信号
は、RAMに書き込まれ、ステップS5に移行する。
In step S4, the diagnostic means 21 reads out the data of the calibrated audio signal file for performing the diagnosis. If step S2 is executed in the previous step, the calibrated audio signal file recorded by the vibration detection is read out, and if step S3 is executed in the previous step, the selected audio signal file is read out. It is. Then, the read-out calibrated audio signal is written into the RAM, and the process proceeds to step S5.

【0048】ステップS5では、診断手段21におい
て、ころがり軸受2の選定が行われる。診断手段21に
設けられた記憶領域には、予め、特徴周波数を算出する
のに必要なころがり軸受2の部品の寸法が、製品の型番
に従って整理されて、ころがり軸受データベースとし
て、記録されている。これに伴い、モニター22上に
は、ころがり軸受データベースの一覧が表示され、該当
する型番の選択が行われる。ここで、もし、ころがり軸
受データベースの中に、該当する型番がない場合は、こ
ろがり軸受2の部品の寸法が、個々に入力される。そし
て、この入力された夫々の部品の寸法は、ころがり軸受
データベースの中に追加して記録されるようになってい
る。このようにして、ころがり軸受2の選定の入力が完
了すると、ステップS6に移行する。
In step S5, the diagnosing means 21 selects the rolling bearing 2. In the storage area provided in the diagnosis means 21, the dimensions of the components of the rolling bearing 2 necessary for calculating the characteristic frequency are arranged in advance according to the model number of the product and recorded as a rolling bearing database. Accordingly, a list of the rolling bearing database is displayed on the monitor 22, and the corresponding model number is selected. Here, if there is no corresponding model number in the rolling bearing database, the dimensions of the components of the rolling bearing 2 are individually input. The input dimensions of each part are additionally recorded in the rolling bearing database. When the input of the selection of the rolling bearing 2 is completed in this way, the process proceeds to step S6.

【0049】ステップS6では、診断に必要な数値の入
力が行われる。モニター22上のメニュー画面に従っ
て、診断に必要な数値として、電動機1の駆動装置に設
定された指令周波数、及び、後述するようなころがり軸
受2の異常を判定するための重力加速度の値(以下、異
常判定用重力加速度と呼ぶこととする)の入力が行わ
れ、診断手段21に設けられた記憶領域に記録される。
このようにして、診断に必要な数値の入力が完了する
と、ステップS7に移行する。
In step S6, numerical values required for diagnosis are input. In accordance with the menu screen on the monitor 22, as the numerical values necessary for the diagnosis, the command frequency set in the driving device of the electric motor 1 and the value of the gravitational acceleration for determining the abnormality of the rolling bearing 2 (hereinafter, referred to as (Referred to as “gravity acceleration for abnormality determination”) is input and recorded in a storage area provided in the diagnosis unit 21.
When the input of the numerical values necessary for the diagnosis is completed, the process proceeds to step S7.

【0050】ステップS7では、ころがり軸受2の異常
の有無を判定するための軸受簡易診断が実行される。こ
の軸受簡易診断の詳細を、図9のフローチャートを参照
して説明する。ステップU1では、RAMに書き込まれ
た校正済音声信号の中から、重力加速度のピーク値の検
出が行われる。これは、校正済音声信号の全サンプルの
値を1サンプル毎に比較することにより、ピーク値の検
出が行われる。そして、検出されたピーク値は、診断手
段21に設けられた記憶領域に記憶される。そして、ス
テップU2に移行する。
In step S7, a simple bearing diagnosis for determining whether the rolling bearing 2 is abnormal is executed. The details of the bearing simple diagnosis will be described with reference to the flowchart of FIG. In step U1, the peak value of the gravitational acceleration is detected from the calibrated audio signal written in the RAM. The peak value is detected by comparing the values of all samples of the calibrated audio signal for each sample. Then, the detected peak value is stored in a storage area provided in the diagnosis unit 21. Then, control goes to a step U2.

【0051】ステップU2では、ステップU1で検出さ
れた校正済音声信号のピーク値と、図7のステップS6
で設定された異常判定用重力加速度の値との比較が行わ
れ、異常判定用重力加速度の値よりも、校正済音声信号
のピーク値のほうが大きい場合には、ころがり軸受に異
常有りと判定される。そして、図7のステップS8に移
行する。ステップS8では、軸受簡易診断の結果によ
り、ころがり軸受2に異常が無いと判定された場合に
は、ステップS10に移行する。また、ころがり軸受2
に異常が有ると判定された場合には、ステップS9に移
行して、軸受精密診断が行われる。この軸受精密診断の
詳細を図10のフローチャートを参照して説明する。
In step U2, the peak value of the calibrated audio signal detected in step U1 is compared with step S6 in FIG.
Is compared with the value of the gravitational acceleration for abnormality determination set in the above.If the peak value of the calibrated audio signal is larger than the value of the gravitational acceleration for abnormality determination, it is determined that the rolling bearing has an abnormality. You. Then, control goes to a step S8 in FIG. In step S8, when it is determined that there is no abnormality in the rolling bearing 2 based on the result of the simple bearing diagnosis, the process proceeds to step S10. Rolling bearing 2
If it is determined that there is an abnormality, the process proceeds to step S9, and a bearing precision diagnosis is performed. The details of the bearing precision diagnosis will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0052】ステップV1では、RAMに書き込まれて
いる校正済音声信号の高速フーリエ変換処理が行われ
る。そして、ステップV2に移行する。この高速フーリ
エ変換処理は、電動機1の実運転周波数を高精度に検出
するために、周波数分解能を2[Hz]程度にした演算
が行われる。本実施例では、高速フーリエ変換を演算す
るためのデータ点数を16384点としている。このと
き、校正済音声信号のサンプリング周波数は44.1
[kHz]でA/D変換されたものであるので、この高
速フーリエ変換処理による周波数分解能は、約2.7
[Hz]となる。
In step V1, a fast Fourier transform of the calibrated audio signal written in the RAM is performed. Then, the process proceeds to step V2. In this fast Fourier transform processing, an operation is performed with a frequency resolution of about 2 [Hz] in order to detect the actual operating frequency of the electric motor 1 with high accuracy. In this embodiment, the number of data points for calculating the fast Fourier transform is 16384. At this time, the sampling frequency of the calibrated audio signal is 44.1.
Since it is A / D converted at [kHz], the frequency resolution by this fast Fourier transform processing is about 2.7.
[Hz].

【0053】図11に、例として、外輪3に異常のある
ころがり軸受2の診断を行った場合に生成された校正済
音声信号を高速フーリエ変換処理したときの周波数分布
波形を示す。この図11に示すように、校正済音声信号
の周波数成分は、特定の周波数領域で重力加速度の振幅
が大きな部分が複数有ることがわかる。以下、これらの
周波数領域を極大領域と呼ぶこととする。これらの極大
領域は、電動機1の実運転周波数や、ころがり軸受2を
校正する部品の特徴周波数、及び、これらの周波数の高
調波成分である。
FIG. 11 shows, by way of example, a frequency distribution waveform when a fast Fourier transform process is performed on a calibrated audio signal generated when the rolling bearing 2 having an abnormality in the outer ring 3 is diagnosed. As shown in FIG. 11, it can be seen that the frequency component of the calibrated audio signal has a plurality of portions where the amplitude of the gravitational acceleration is large in a specific frequency region. Hereinafter, these frequency regions are referred to as local maximum regions. These local maxima are the actual operating frequency of the electric motor 1, the characteristic frequencies of the components for calibrating the rolling bearing 2, and harmonic components of these frequencies.

【0054】ステップV2では、高速フーリエ変換処理
された校正済音声信号の周波数成分から、電動機1の実
運転周波数の検出が行われる。まず、図7のステップS
6において入力された指令周波数の値が、記憶領域から
読み出される。そして、校正済音声信号の周波数成分中
の複数の極大領域の中から、この指令周波数の値に最も
近い極大領域が検出され、この極大領域の極大値を示す
周波数が、電動機1の実運転周波数として検出される。
このようにして、実運転周波数の検出が行われ、ステッ
プV3に移行する。
In step V2, the actual operating frequency of the motor 1 is detected from the frequency components of the calibrated audio signal subjected to the fast Fourier transform. First, step S in FIG.
The command frequency value input in 6 is read from the storage area. Then, a maximum region closest to the value of the command frequency is detected from a plurality of maximum regions in the frequency component of the calibrated audio signal, and the frequency indicating the maximum value of the maximum region is the actual operating frequency of the electric motor 1. Is detected as
Thus, the detection of the actual operating frequency is performed, and the process proceeds to step V3.

【0055】ステップV3では、検出された実運転周波
数と、図7のステップS5において選択されたころがり
軸受2を校正する部品の寸法に基づいて、ころがり軸受
2の特徴周波数が算出される。そして、ステップV4に
移行する。ステップV4では、校正済音声信号の高調波
ノイズ成分を除去するために、校正済音声信号の包絡線
処理が行われる。そして、ステップV5に移行する。
In step V3, the characteristic frequency of the rolling bearing 2 is calculated based on the detected actual operating frequency and the dimensions of the component for calibrating the rolling bearing 2 selected in step S5 in FIG. Then, control goes to a step V4. In step V4, envelope processing of the calibrated audio signal is performed to remove harmonic noise components of the calibrated audio signal. Then, control goes to a step V5.

【0056】ステップV5では、包絡線処理済音声信号
の高速フーリエ変換処理が行われる。このとき、図9の
ステップU1と同様に、包絡線音声信号のデータ点数を
16384点として、高速フーリエ変換の演算が行われ
る。その理由は、ころがり軸受2の中でも、転動体5及
び保持器6の特徴周波数は、どちらも低周波数領域(例
えば、10[Hz]から100[Hz]の周波数領域)
に接近して現れるので(例えば、10[Hz]間隔)、
これらの特徴周波数を明確に識別するためには、高速フ
ーリエ変換の周波数分解能を2[Hz]程度にする必要
があるためである。本実施例では、包絡線処理済音声信
号は、サンプリング周波数44.1[kHz]でA/D
変換された校正済音声信号が包絡線処理されたものであ
るので、この包絡線処理済音声信号のデータ点数を16
384点にして、高速フーリエ変換を行うことにより、
周波数分解能は約2.7[Hz]となる。
In step V5, a fast Fourier transform of the envelope-processed audio signal is performed. At this time, as in step U1 in FIG. 9, the number of data points of the envelope audio signal is set to 16384, and the calculation of the fast Fourier transform is performed. The reason is that, among the rolling bearings 2, the characteristic frequencies of the rolling elements 5 and the cage 6 are both in a low frequency range (for example, a frequency range of 10 [Hz] to 100 [Hz]).
(For example, at intervals of 10 [Hz]),
This is because the frequency resolution of the fast Fourier transform needs to be about 2 [Hz] in order to clearly identify these characteristic frequencies. In this embodiment, the envelope processed audio signal is A / D at a sampling frequency of 44.1 [kHz].
Since the converted calibrated audio signal has been subjected to envelope processing, the number of data points of the envelope-processed audio signal is 16
By performing fast Fourier transform on 384 points,
The frequency resolution is about 2.7 [Hz].

【0057】図12に、例として、外輪3に異常のある
ころがり軸受2の診断を行った場合の包絡線処理済音声
信号を、フーリエ変換処理したときの周波数分布波形を
示す。この図12に示すように、電動機1の実運転周波
数、外輪3の特徴周波数、及び、これらの周波数の高調
波成分が検出されていることがわかる。そして、ステッ
プV6に移行する。
FIG. 12 shows, as an example, a frequency distribution waveform when the envelope-processed audio signal obtained when the rolling bearing 2 having an abnormality in the outer ring 3 is diagnosed is subjected to Fourier transform processing. As shown in FIG. 12, it can be seen that the actual operating frequency of the electric motor 1, the characteristic frequency of the outer ring 3, and the harmonic components of these frequencies are detected. Then, control goes to a step V6.

【0058】ステップV6では、ころがり軸受2の特徴
周波数と、包絡線処理済音声信号の周波数成分との比較
が行われる。まず、図12に示すように、包絡線処理済
音声信号の周波数成分において、夫々の特徴周波数と一
致する周波数での重力加速度の値の検出が行われる。次
に、これら検出された重力加速度の値の中で、一番大き
な値を示す特徴周波数が検出される。そして、この検出
された特徴周波数に対応するころがり軸受2の部品が、
ころがり軸受2の異常の主要因として特定される。図1
2に示す例では、夫々の特徴周波数における重力加速度
の値の中で、外輪3が損傷した場合の特徴周波数の重力
加速度の値が一番大きいので、外輪3に異常があると特
定される。そして、図7のステップS10に移行する。
ステップS10では、軸受簡易診断、及び軸受精密診断
の診断結果を受けて、この診断結果のモニター22への
表示、及び、記録媒体への記録が行われる。
At step V6, the characteristic frequency of the rolling bearing 2 is compared with the frequency component of the envelope-processed audio signal. First, as shown in FIG. 12, in the frequency components of the envelope-processed audio signal, the value of the gravitational acceleration is detected at a frequency that matches each characteristic frequency. Next, a characteristic frequency having the largest value among the detected values of the gravitational acceleration is detected. Then, the components of the rolling bearing 2 corresponding to the detected characteristic frequency are:
It is specified as a main factor of the abnormality of the rolling bearing 2. FIG.
In the example shown in FIG. 2, since the value of the gravitational acceleration at the characteristic frequency when the outer ring 3 is damaged is the largest among the values of the gravitational acceleration at the respective characteristic frequencies, it is specified that the outer ring 3 is abnormal. Then, control goes to a step S10 in FIG.
In step S10, upon receiving the diagnosis results of the simple bearing diagnosis and the precision bearing diagnosis, the diagnosis results are displayed on the monitor 22 and recorded on a recording medium.

【0059】<校正済音声信号の音声出力>診断装置8
は、記録媒体に記録されている校正済音声信号ファイル
のデータに基づいて、振動検出時の振動音を、音声とし
て出力することが可能なように構成されている。また、
この校正済音声信号の任意の周波数領域の信号成分をカ
ットする帯域遮断フィルター処理を行うことによって生
成された信号(帯域遮断音声信号)を、音声として出力
することも可能なように構成されている。そこで、メイ
ンメニュー画面から、「振動信号の音声出力」の処理項
目が選択された場合の作用について、図13のフローチ
ャートを参照して説明する。
<Speech output of calibrated speech signal> Diagnosis device 8
Is configured to be able to output a vibration sound at the time of vibration detection as a sound based on data of a calibrated audio signal file recorded on a recording medium. Also,
A signal (band cut audio signal) generated by performing band cut filter processing for cutting a signal component in an arbitrary frequency region of the calibrated audio signal is configured to be output as audio. . Therefore, the operation when the processing item of “vibration signal sound output” is selected from the main menu screen will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0060】まず、ステップW1では、音声出力するた
めの校正済音声信号ファイル名の入力が行われる。これ
に伴い、モニター22上には、このファイル名を入力す
るためのメニュー画面が表示される。そして、校正済音
声信号ファイル名が入力されると、このファイル名に該
当する校正済音声信号ファイルのデータが記録媒体から
読み出され、RAMに書き込まれる。そして、ステップ
W2に移行する。
First, at step W1, a calibrated audio signal file name for outputting audio is input. Along with this, a menu screen for inputting the file name is displayed on the monitor 22. When the calibrated audio signal file name is input, the data of the calibrated audio signal file corresponding to this file name is read from the recording medium and written to the RAM. Then, control goes to a step W2.

【0061】ステップW2では、振動検出時の振動音を
出力するか、又は、校正済音声信号を帯域遮断フィルタ
ー処理した振動音を出力するかの選択が行われる。これ
に伴い、モニター22上には、これらを選択するための
メニュー画面が表示される。ここで、振動検出時の振動
音の出力が選択されると、ステップW3に移行し、校正
済音声信号を帯域遮断フィルター処理した振動音の出力
が選択されると、ステップW4に移行する。
In step W2, a selection is made as to whether to output the vibration sound at the time of detecting the vibration or to output the vibration sound obtained by subjecting the calibrated audio signal to the band cut filter processing. Along with this, a menu screen for selecting these is displayed on the monitor 22. If the output of the vibration sound at the time of detecting the vibration is selected, the process proceeds to step W3, and if the output of the vibration sound obtained by performing the band cut filter processing on the calibrated audio signal is selected, the process proceeds to step W4.

【0062】ステップW3では、校正済音声信号の音声
再生処理を行うことにより、振動検出時の振動音がスピ
ーカーから出力される。ステップW4では、校正済音声
信号の高速フーリエ変換処理が行われる。ここでの高速
フーリエ変換も、図10のステップV1やステップV5
で行われた高速フーリエ変換処理と同様に、データ点数
を16384点として、演算が行われる。そして、ステ
ップW5に移行する。
In step W3, the sound reproduction processing of the calibrated sound signal is performed, so that the vibration sound at the time of detecting the vibration is output from the speaker. In step W4, a fast Fourier transform of the calibrated audio signal is performed. The fast Fourier transform here is also performed in step V1 or step V5 in FIG.
As in the fast Fourier transform process performed in the above, the calculation is performed with the number of data points being 16384 points. Then, control goes to a step W5.

【0063】ステップW5では、校正済音声信号の帯域
遮断フィルター処理を行うための周波数帯域の設定が行
われる。これに伴い、モニター22上には、この周波数
帯域の値を入力するためのメニュー画面が表示される。
そして、周波数帯域の設定が行われると、ステップW6
に移行する。ステップW6では、設定された周波数帯域
に基づいて、高速フーリエ変換処理された校正済音声信
号の帯域遮断フィルター処理が行われる。そして、ステ
ップW7に移行する。
At step W5, a frequency band for performing band cut filter processing of the calibrated audio signal is set. Along with this, a menu screen for inputting the value of the frequency band is displayed on the monitor 22.
When the setting of the frequency band is performed, step W6
Move to In step W6, based on the set frequency band, a band rejection filter process is performed on the calibrated audio signal that has been subjected to the fast Fourier transform process. Then, control goes to a step W7.

【0064】ステップW7では、帯域遮断フィルター処
理された校正済音声信号の逆高速フーリエ変換処理が行
われ、再び、時間成分の校正済音声信号に変換される。
そして、ステップW8に移行する。ステップW8では、
音声再生時の音声の連続性を確保するために、逆高速フ
ーリエ変換処理された校正済音声信号の窓関数処理が行
われ、帯域遮断音声信号が生成される。そして、ステッ
プW9に移行する。ステップW9では、ステップW8で
窓関数処理された帯域遮断音声信号の音声再生処理を行
うことにより、振動検出時の振動音において、任意の周
波数領域の信号成分がカットされた振動音がスピーカー
25から出力される。
In step W7, an inverse fast Fourier transform process is performed on the calibrated audio signal that has been subjected to the band rejection filter processing, and is again converted into a time component calibrated audio signal.
Then, control goes to a step W8. In step W8,
In order to ensure the continuity of the sound at the time of the sound reproduction, a window function process is performed on the calibrated sound signal that has been subjected to the inverse fast Fourier transform processing, and a band cutoff sound signal is generated. Then, control goes to a step W9. In step W9, by performing the sound reproduction processing of the band cutoff sound signal subjected to the window function processing in step W8, the vibration sound in which the signal component in an arbitrary frequency region is cut off from the speaker 25 in the vibration sound at the time of detecting the vibration. Is output.

【0065】このように本実施例によれば、電動機1を
駆動させた状態で、振動検出手段17において、ころが
り軸受2の振動を検出し、信号変換記録手段20におい
て、この検出された振動信号をウェーブ形式の校正済音
声信号に変換して、記録媒体に記録するようにした。そ
して、簡易診断手段において、この記録された校正済音
声信号に基づいてころがり軸受2の異常の有無の検出を
行い、異常が検出された場合には、精密診断手段におい
て、この校正済音声信号を周波数分析処理することによ
り、電動機1の実運転周波数を検出し、この実運転周波
数に基づいてころがり軸受2の特徴周波数を算出し、こ
の特徴周波数と、校正済音声信号の周波数成分とを比較
することにより、ころがり軸受2の異常箇所の特定を行
うようにした。また、音声出力手段23において、振動
検出時の振動音、及び、振動検出時の振動音において任
意の周波数領域の信号成分をカットした振動音を出力可
能とした。
As described above, according to the present embodiment, while the electric motor 1 is driven, the vibration detecting means 17 detects the vibration of the rolling bearing 2, and the signal conversion recording means 20 outputs the detected vibration signal. Is converted into a calibrated audio signal in a wave format and recorded on a recording medium. Then, based on the recorded calibrated audio signal, the simple diagnostic means detects the presence or absence of an abnormality in the rolling bearing 2. If an abnormality is detected, the precision diagnostic means converts the calibrated audio signal into a precise diagnostic means. The frequency analysis processing detects the actual operating frequency of the electric motor 1, calculates the characteristic frequency of the rolling bearing 2 based on the actual operating frequency, and compares the characteristic frequency with the frequency component of the calibrated audio signal. Thus, an abnormal portion of the rolling bearing 2 is specified. Further, the sound output unit 23 can output a vibration sound at the time of vibration detection and a vibration sound obtained by cutting a signal component of an arbitrary frequency region in the vibration sound at the time of vibration detection.

【0066】このような構成によれば、電動機1の実運
転周波数を検出して、ころがり軸受2の特徴周波数を算
出するようにしたので、ころがり軸受2の異常箇所の特
定を正確に行うことができる。従って、本実施例で使用
した電動機1のように、指令周波数と実運転周波数とが
異なる誘導電動機等でも、ころがり軸受2の異常箇所の
特定を正確に行うことができる。
According to such a configuration, since the actual operating frequency of the electric motor 1 is detected and the characteristic frequency of the rolling bearing 2 is calculated, an abnormal portion of the rolling bearing 2 can be accurately specified. it can. Therefore, even in the case of an induction motor or the like in which the command frequency and the actual operation frequency are different from each other, such as the electric motor 1 used in the present embodiment, it is possible to accurately specify an abnormal portion of the rolling bearing 2.

【0067】また、ころがり軸受2の診断を簡易診断と
精密診断とに分け、簡易診断において、ころがり軸受2
の異常の有無を検出し、異常の無いものは精密診断を行
わないようにしたので、診断時間の短縮化ができる。ま
た、最大サンプリング周波数44.1[kHz]のウェ
ーブ形式に基づいてA/D変換された校正済音声信号を
周波数分析処理する際に行われる高速フーリエ変換処理
のデータ点数を、16384点以上とすることで、周波
数分解能を2[Hz]程度よりも小さくすることができ
るので、実運転周波数を高精度に検出できるとともに、
軸受を構成する部品の夫々の特徴周波数を、低周波領域
も含めて、正確に識別することができる。
The diagnosis of the rolling bearing 2 is divided into a simple diagnosis and a precise diagnosis.
The presence or absence of the abnormality is detected, and the precise diagnosis is not performed for the one without abnormality, so that the diagnosis time can be reduced. In addition, the number of data points of the fast Fourier transform processing performed when the frequency analysis processing is performed on the calibrated audio signal A / D-converted based on the wave format having the maximum sampling frequency of 44.1 [kHz] is set to 16384 points or more. Since the frequency resolution can be made smaller than about 2 [Hz], the actual operation frequency can be detected with high accuracy.
The characteristic frequency of each component of the bearing, including the low frequency region, can be accurately identified.

【0068】また、診断装置8は、振動検出手段17と
パソコン19のみで構成できるので、製造コストを下げ
ることができる。しかも、汎用的なウィンドウズOSが
インストールされたパソコンを使用することにより、ウ
ィンドウズOSに標準装備されたウェーブ形式に基づい
たサンプリング周波数でのA/D変換機能を使用するこ
とができるので、この機能を新たに追加しなくてもよ
く、更に製造コストを下げることができる。また、持ち
運び易いので、ころがり軸受2の診断を効率よく行うこ
とができる。
Further, since the diagnostic device 8 can be constituted only by the vibration detecting means 17 and the personal computer 19, the manufacturing cost can be reduced. Moreover, by using a personal computer on which a general-purpose Windows OS is installed, an A / D conversion function at a sampling frequency based on a wave format provided as a standard feature in the Windows OS can be used. It is not necessary to newly add it, and the manufacturing cost can be further reduced. Further, since the bearing is easy to carry, the diagnosis of the rolling bearing 2 can be performed efficiently.

【0069】また、信号変換記録手段20では、異なる
2つの振動信号をステレオ方式で取り込むようにしてい
るので、振動検出手段17で検出された2つの振動信号
を、ウェーブ形式に基づいたサンプリング周波数でA/
D変換する処理を、並列して同時に行うことができる。
また、信号変換記録手段20では、振動検出手段17で
検出された振動信号をウェーブ形式に基づいた音声信号
に変換するようにしたので、簡単に振動検出時の振動音
を音声として出力することができる。しかも、ウェーブ
形式のファイルは、ウィンドウズOSがインストールさ
れたパソコンであれば確認できるので、一般的なパソコ
ンで、この音声信号を音にして聞くことができる。
Since the signal conversion and recording means 20 captures two different vibration signals in a stereo system, the two vibration signals detected by the vibration detection means 17 are converted at a sampling frequency based on the wave format. A /
The processes for D-conversion can be performed simultaneously in parallel.
Further, the signal conversion recording means 20 converts the vibration signal detected by the vibration detection means 17 into an audio signal based on the wave format, so that the vibration sound at the time of the vibration detection can be easily output as sound. it can. In addition, since the file in the wave format can be confirmed on a personal computer on which the Windows OS is installed, the sound signal can be heard and heard on a general personal computer.

【0070】また、校正済音声信号を帯域遮断フィルタ
ー処理することにより、振動検出時の振動音において任
意の周波数成分をカットした振動音を再生することもで
きる。これにより、例えば、異常な振動音を発生する電
動機1のころがり軸受2を診断し、ころがり軸受2の異
常箇所が特定できた場合に、この異常箇所に対応する校
正済音声信号の特徴周波数成分を帯域遮断フィルター処
理によりカットした振動音を音声にすることで、人間の
耳で振動音の異常の原因の確認を行うことができる。
Further, by subjecting the calibrated audio signal to band cut filter processing, it is possible to reproduce a vibration sound obtained by cutting an arbitrary frequency component from the vibration sound at the time of vibration detection. Thereby, for example, the rolling bearing 2 of the electric motor 1 that generates abnormal vibration noise is diagnosed, and when an abnormal location of the rolling bearing 2 can be identified, the characteristic frequency component of the calibrated audio signal corresponding to the abnormal location is determined. By converting the vibration sound cut by the band rejection filter processing into a voice, it is possible to confirm the cause of the abnormality of the vibration sound with a human ear.

【0071】[第2の実施例]次に、本発明の第2の実
施例について、図14を参照して説明する。尚、図1と
同一部分には、同一符号を付して説明を省略し、以下異
なる部分についてのみ説明する。加速度センサ用アンプ
16の出力端子に接続されたステレオ信号線18は、振
動信号記録手段たるミニディスクレコーダー(以下、単
にMDレコーダーと称す)26のマイク入力端子に接続
されている。そして、このMDレコーダーのライン出力
端子に接続されたステレオ信号線27は、パソコン19
内のサウンドインターフェースに設けられたマイク入力
端子に接続されている。このようにして、診断装置8が
構成されている。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different parts will be described below. The stereo signal line 18 connected to the output terminal of the acceleration sensor amplifier 16 is connected to a microphone input terminal of a mini-disc recorder (hereinafter, simply referred to as MD recorder) 26 as a vibration signal recording unit. The stereo signal line 27 connected to the line output terminal of the MD recorder is connected to a personal computer 19.
It is connected to the microphone input terminal provided in the sound interface inside. Thus, the diagnostic device 8 is configured.

【0072】本実施例の診断装置8では、振動検出手段
17から出力される振動信号が、一旦、MDレコーダー
26で録音される。そして、このMDレコーダー26に
録音された振動信号を再生することによって、MDレコ
ーダー26から出力される振動信号が、パソコン19の
信号変換記録手段20に入力されて、ころがり軸受2の
診断が行われる。
In the diagnostic device 8 of this embodiment, the vibration signal output from the vibration detecting means 17 is once recorded by the MD recorder 26. Then, by reproducing the vibration signal recorded on the MD recorder 26, the vibration signal output from the MD recorder 26 is input to the signal conversion recording means 20 of the personal computer 19, and the rolling bearing 2 is diagnosed. .

【0073】本実施例では、「校正用音声信号の記録」
を実行する場合にも、振動検出手段17から出力される
校正用の音声信号を、一旦、MDレコーダー26で録音
するようにする。そして、このMDレコーダー26に録
音された校正用の振動信号を再生し、信号変換記録手段
20に入力することによって、校正用音声信号に変換
し、この校正用音声信号を記録媒体に記録するようにす
る。
In this embodiment, “recording of calibration audio signal”
Is performed, the audio signal for calibration output from the vibration detecting means 17 is once recorded by the MD recorder 26. Then, the vibration signal for calibration recorded in the MD recorder 26 is reproduced and input to the signal conversion recording means 20 to be converted into a calibration audio signal, and the calibration audio signal is recorded on a recording medium. To

【0074】このような構成によれば、振動検出手段1
7とMDレコーダー26だけで、電動機1を駆動させた
状態でのころがり軸受2の振動信号を記録することがで
きる。これにより、複数の電動機2のころがり軸受2の
振動測定を同時に行う場合等に、複数の診断装置8を用
意しなくても、複数の振動検出手段17及びMDレコー
ダー26を用意するだけでよい。また、MDレコーダー
26を使用することにより、多数の振動信号や、大容量
の振動信号を記録させることができるので、ころがり軸
受2で発生する異常振動が、間欠的に発生したり、再現
性が低い場合でも、振動信号を長時間連続して記録する
ことにより、異常振動音の検出を確実に行うことができ
る。
According to such a configuration, the vibration detecting means 1
7 and the MD recorder 26 alone can record the vibration signal of the rolling bearing 2 while the electric motor 1 is driven. Thus, when the vibration measurement of the rolling bearings 2 of the plurality of electric motors 2 is performed at the same time, a plurality of the vibration detection means 17 and the MD recorder 26 need only be prepared without preparing the plurality of diagnostic devices 8. Also, by using the MD recorder 26, a large number of vibration signals and a large-capacity vibration signal can be recorded, so that the abnormal vibration generated in the rolling bearing 2 occurs intermittently or has poor reproducibility. Even if it is low, abnormal vibration noise can be reliably detected by continuously recording the vibration signal for a long time.

【0075】更に、MDレコーダー26をパソコン19
と接続し、MDレコーダー26に録音された振動信号を
再生することによって、ころがり軸受2の診断が行える
ので、ころがり軸受2の振動検出と、ころがり軸受2の
診断とを、別々の場所で行ったり、都合のよい時間帯に
合わせて行うことができ、作業効率を上げることができ
る。
Further, the MD recorder 26 is connected to the personal computer 19.
And by reproducing the vibration signal recorded on the MD recorder 26, the diagnosis of the rolling bearing 2 can be performed. Therefore, the vibration detection of the rolling bearing 2 and the diagnosis of the rolling bearing 2 can be performed in different places. The operation can be performed in a convenient time zone, and the working efficiency can be improved.

【0076】[第3の実施例]次に、本発明の第3の実
施例について、図15を参照して説明する。尚、図14
と同一部分には、同一符号を付して説明を省略し、以下
異なる部分についてのみ説明する。1つの加速度センサ
14は、電動機1と付加装置9とが接合された側のころ
がり軸受2を収納するハウジング29の外周面の上側部
に、強固に接着されて取り付けられている。この加速度
センサ14から導出された信号線15は、加速度センサ
用アンプ16の一方側の入力端子に接続されている。ま
た、加速度センサ用アンプ16のもう一方側の入力端子
には、人間の声等が検出可能なマイク28が接続されて
いる。このようにして、診断装置8が構成されている。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
The same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted, and only different parts will be described below. One acceleration sensor 14 is firmly bonded and attached to an upper portion of an outer peripheral surface of a housing 29 that accommodates the rolling bearing 2 on the side where the electric motor 1 and the additional device 9 are joined. A signal line 15 derived from the acceleration sensor 14 is connected to an input terminal on one side of an amplifier 16 for an acceleration sensor. A microphone 28 capable of detecting a human voice or the like is connected to the other input terminal of the acceleration sensor amplifier 16. Thus, the diagnostic device 8 is configured.

【0077】本実施例の診断装置8では、振動検出手段
17から出力される振動信号が、一旦、MDレコーダー
26で録音される。そして、このMDレコーダー26に
録音された振動信号を再生することによって、MDレコ
ーダー26から出力される振動信号が、パソコン19の
信号変換記録手段20に入力され、校正済音声信号に変
換されて、記録媒体に記録される。このとき、マイク2
8によって検出された人間の声は、「校正済音声信号の
音声出力」を選択し、この人間の声が記録された校正済
音声信号ファイルを選択することによって、音声出力さ
れる。
In the diagnostic device 8 of this embodiment, the vibration signal output from the vibration detecting means 17 is once recorded by the MD recorder 26. Then, by reproducing the vibration signal recorded on the MD recorder 26, the vibration signal output from the MD recorder 26 is input to the signal conversion recording means 20 of the personal computer 19, and is converted into a calibrated audio signal. It is recorded on a recording medium. At this time, microphone 2
The human voice detected by step 8 is output as voice by selecting "voice output of calibrated voice signal" and selecting a calibrated voice signal file in which this human voice is recorded.

【0078】本実施例では、「校正用音声信号の記録」
を実行する場合にも、加速度センサ14から出力される
校正用の音声信号を、一旦、MDレコーダー26で録音
するようにする。そして、このMDレコーダー26に録
音された校正用の振動信号を再生し、信号変換記録手段
20に入力することによって、校正用音声信号に変換
し、この校正用音声信号を記録媒体に記録するようにす
る。このような構成によれば、マイク28を使って、人
間の肉声で、診断の試験条件、試験日及び試験場所等の
試験情報をMDレコーダー26に録音し、パソコン19
に音声信号として記録させることができるので、記録用
紙や筆記用具の形態が不要になる。また、試験情報と診
断により検出された振動信号とが、必ず一対のデータと
してMDレコーダーに録音されるので、紙に記録した場
合のように試験情報の記入された記録用紙を紛失した
り、試験情報と診断により検出された振動信号との対応
を間違えたりすることを防ぐことができる。
In this embodiment, “recording of calibration audio signal”
Is performed, the audio signal for calibration output from the acceleration sensor 14 is once recorded by the MD recorder 26. Then, the vibration signal for calibration recorded in the MD recorder 26 is reproduced and input to the signal conversion recording means 20 to be converted into a calibration audio signal, and the calibration audio signal is recorded on a recording medium. To According to such a configuration, the test information such as the test conditions of the diagnosis, the test date, and the test place are recorded in the MD recorder 26 by the human voice using the microphone 28 and the personal computer 19.
Since it can be recorded as an audio signal, the form of recording paper and writing utensils becomes unnecessary. Also, since the test information and the vibration signal detected by the diagnosis are always recorded on the MD recorder as a pair of data, the recording paper on which the test information is written may be lost as in the case of recording on paper, or the test may be lost. It is possible to prevent the correspondence between the information and the vibration signal detected by the diagnosis from being mistaken.

【0079】尚、本発明は、上記し、且つ図面に示す実
施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形、
拡張が可能である。本発明の第1の実施例では、加速度
センサ用アンプ16に、2つの加速度センサ14を接続
したが、第3の実施例のように、加速度センサ14を1
つにして、もう一方側にマイク28を接続してもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings.
Extension is possible. In the first embodiment of the present invention, two acceleration sensors 14 are connected to the acceleration sensor amplifier 16. However, as in the third embodiment, one acceleration sensor 14 is connected.
And the microphone 28 may be connected to the other side.

【0080】本発明の第1及び第2の実施例では、加速
度センサ用アンプ16に、2つの加速度センサ14を接
続したが、1つにしてもよい。本発明の実施例では、圧
電素子製の加速度センサ14を使用したが、振動を電気
信号に変換する加速度センサであればよい。
In the first and second embodiments of the present invention, the two acceleration sensors 14 are connected to the acceleration sensor amplifier 16, but may be one. In the embodiment of the present invention, the acceleration sensor 14 made of a piezoelectric element is used, but any acceleration sensor that converts vibration into an electric signal may be used.

【0081】本発明の実施例では、情報処理手段24に
おいて、帯域遮断フィルター処理を行うようにしたが、
ローパスフィルター処理、ハイパスフィルター処理、及
びバンドパスフィルター処理等を行うようにしてもよ
い。本発明の実施例では、パソコン19及びMDレコー
ダー26のマイク入力端子にステレオ信号線18或いは
27を接続するようにしたが、ライン入力端子に接続し
てもよい。
In the embodiment of the present invention, the band rejection filter processing is performed in the information processing means 24.
You may make it perform a low-pass filter process, a high-pass filter process, a band-pass filter process, etc. In the embodiment of the present invention, the stereo signal line 18 or 27 is connected to the microphone input terminal of the personal computer 19 and the MD recorder 26, but may be connected to the line input terminal.

【0082】本発明の実施例では、ころがり軸受2の診
断を行うようにしたが、すべり軸受の特徴周波数の演算
式をパソコン19のソフトウェアに組み込むことによ
り、すべり軸受の診断を行うこともできる。本発明の実
施例では、誘導電動機の軸受の診断を行うようにした
が、交流電動機や直流電動機など、要は回転機全般の軸
受の診断を行うようにしてもよい。本発明の実施例で
は、ウィンドウズOSに標準装備されたウェーブ形式に
基づいて音声信号を生成するようにしたが、マックOS
のAIFF形式等、その他のサウンドのファイル形式に
適用してもよい。
In the embodiment of the present invention, the diagnosis of the rolling bearing 2 is performed. However, the diagnosis of the sliding bearing can be performed by incorporating the arithmetic expression of the characteristic frequency of the sliding bearing into the software of the personal computer 19. In the embodiment of the present invention, the diagnosis of the bearing of the induction motor is performed. However, the diagnosis of the bearing of the rotating machine in general, such as an AC motor or a DC motor, may be performed. In the embodiment of the present invention, the audio signal is generated based on the wave format provided as standard equipment in the Windows OS.
It may be applied to other sound file formats such as the AIFF format.

【0083】本発明の実施例では、診断装置8に情報処
理手段24を設けることにより、校正済音声信号の帯域
遮断フィルター処理を行うようにしたが、必要がなけれ
ば、この情報処理手段24を除いて、診断措置8を構成
してもよい。また、音声出力手段は、ウィンドウズOS
等に標準装備されているような音声再生用ソフトウェア
を使用するようにしてもよい。
In the embodiment of the present invention, the information processing means 24 is provided in the diagnostic apparatus 8 so that the band cut filter processing of the calibrated audio signal is performed. Excluding this, the diagnostic measure 8 may be configured. The audio output means is a Windows OS
For example, software for sound reproduction which is provided as a standard feature in, for example, may be used.

【0084】本発明の実施例では、診断手段21内に、
簡易診断手段、及び精密診断手段を設けて、簡易診断手
段において、軸受に異常有りと判定された場合には、精
密診断手段において、軸受の異常箇所を特定する診断を
行うようにしたが、これに限定されるものではなく、例
えば、簡易診断手段によって軸受の異常の有無の判定
後、精密診断手段による診断を行うかどうかを選択でき
るようにしてもよい。
In the embodiment of the present invention, the diagnosis means 21 includes:
The simple diagnosis means and the precision diagnosis means are provided, and when the simple diagnosis means determines that there is an abnormality in the bearing, the precision diagnosis means performs a diagnosis for specifying an abnormal portion of the bearing. However, the present invention is not limited to this. For example, after determining whether or not there is an abnormality in the bearing by the simple diagnosis means, it may be possible to select whether or not to perform the diagnosis by the precision diagnosis means.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上の記述で明らかなように、本発明の
回転機の軸受診断装置は、軸受の振動信号を周波数分析
処理することにより回転機の実運転周波数を検出し、こ
の実運転周波数に基づいて軸受の特徴周波数を算出する
ようにしたので、誘導電動機のように指令周波数と実運
転周波数とが異なる場合にも、正確な軸受の診断を行う
ことができ、しかも、振動検出時の振動音、及び振動検
出時の振動音において任意の周波数成分をカットした振
動音を簡単に音声として出力することができるという優
れた効果を奏するものである。
As is apparent from the above description, the bearing diagnosis apparatus for a rotating machine according to the present invention detects the actual operating frequency of the rotating machine by performing frequency analysis processing on the vibration signal of the bearing. The characteristic frequency of the bearing is calculated on the basis of the above, so even if the command frequency and the actual operating frequency are different from each other as in the case of an induction motor, accurate bearing diagnosis can be performed. This provides an excellent effect that a vibration sound and a vibration sound obtained by cutting an arbitrary frequency component in the vibration sound at the time of vibration detection can be easily output as a sound.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施例の第1の実施例を示す回転機の軸受診
断装置の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a bearing diagnosis device for a rotating machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】ころがり軸受の構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a rolling bearing.

【図3】ころがり軸受の各種異常と振動波形との関係を
示す図
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between various abnormalities of a rolling bearing and a vibration waveform.

【図4】電動機のころがり軸受部の断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of a rolling bearing of an electric motor.

【図5】校正用の振動により検出された振動信号の波形
FIG. 5 is a waveform diagram of a vibration signal detected by vibration for calibration.

【図6】校正用近似直線の算出例を示す図FIG. 6 is a diagram showing a calculation example of an approximate straight line for calibration.

【図7】ころがり軸受の診断の動作を示すフローチャー
ト図
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of diagnosing a rolling bearing.

【図8】振動検出の動作を示すフローチャート図FIG. 8 is a flowchart showing the operation of vibration detection.

【図9】ころがり軸受の簡易診断の動作を示すフローチ
ャート図
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of a simple diagnosis of a rolling bearing.

【図10】ころがり軸受の精密診断の動作を示すフロー
チャート図
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of precision diagnosis of a rolling bearing.

【図11】校正済音声信号の高速フーリエ変換処理の例
を示す波形図
FIG. 11 is a waveform diagram showing an example of fast Fourier transform processing of a calibrated audio signal.

【図12】包絡線処理済音声信号の高速フーリエ変換処
理の例を示す波形図
FIG. 12 is a waveform diagram showing an example of fast Fourier transform processing of an envelope-processed audio signal.

【図13】音声出力の動作を示すフローチャート図FIG. 13 is a flowchart showing the operation of audio output.

【図14】本実施例の第2の実施例を示す図1相当図FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 1, showing a second embodiment of the present embodiment;

【図15】本実施例の第3の実施例を示す図1相当図FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment of the present embodiment.

【図16】従来例を示す図1相当図FIG. 16 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図面中、1は誘導電動機(回転機)、2はころがり軸
受、3は外輪、4は内輪、5は転動体、6は保持器、7
は回転軸、8は診断装置(回転機の軸受診断装置)、1
4は加速度センサ(振動検出手段)、16は加速度セン
サ用アンプ(振動検出手段)、17は振動検出手段、1
9はパソコン、20は信号変換器録手段、21は診断手
段、22はモニター、23は音声出力手段、24は情報
処理手段、25はスピーカー、26はミニディスクレコ
ーダー、28はマイクを示す。
In the drawings, 1 is an induction motor (rotating machine), 2 is a rolling bearing, 3 is an outer ring, 4 is an inner ring, 5 is a rolling element, 6 is a cage, 7
Is a rotating shaft, 8 is a diagnostic device (bearing diagnostic device for a rotating machine), 1
4 is an acceleration sensor (vibration detecting means), 16 is an acceleration sensor amplifier (vibration detecting means), 17 is vibration detecting means, 1
9 is a personal computer, 20 is a signal converter recording means, 21 is a diagnostic means, 22 is a monitor, 23 is an audio output means, 24 is an information processing means, 25 is a speaker, 26 is a mini disk recorder, and 28 is a microphone.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 景一 東京都港区芝浦1丁目1番1号 株式会社 東芝本社内 (72)発明者 柴田 久典 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 (72)発明者 竹内 文章 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 Fターム(参考) 2G024 AC01 BA15 BA27 CA13 FA04 2G064 AA17 AB01 AB02 AB07 AB08 AB16 AB22 BA02 CC43 DD05 5H611 AA01 BB01 PP03 QQ09 UA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Keiichi Abe 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Toshiba Corporation Headquarters (72) Inventor Hisanori Shibata 2121 No. 2 Nao, Asahimachi, Mie-gun, Mie Prefecture Inside the Toshiba Mie Plant (72) Inventor Fumiaki Takeuchi 2121 Nagoya, Asahi-machi, Mie-gun, Mie Prefecture F-term in the Toshiba Mie Plant (reference) BA02 CC43 DD05 5H611 AA01 BB01 PP03 QQ09 UA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転機の軸受の振動を検出する振動検出
手段と、 この振動検出手段により検出された振動信号を音声信号
に変換して記録する信号変換記録手段と、 この信号変換記録手段により記録された音声信号を周波
数分析処理することにより回転機の実回転数を求め、こ
の実回転数に基づいて軸受の特徴周波数を求め、この特
徴周波数と前記周波数分析処理された音声信号の周波数
成分とを比較することにより軸受の異常を診断する診断
手段と、 信号変換記録手段により記録された音声信号に基づいて
音声を出力する音声出力手段とを具備することを特徴と
する回転機の軸受診断装置。
1. A vibration detecting means for detecting vibration of a bearing of a rotating machine, a signal converting and recording means for converting a vibration signal detected by the vibration detecting means into an audio signal and recording the signal, and a signal converting and recording means The actual speed of the rotating machine is obtained by performing frequency analysis processing on the recorded audio signal, and the characteristic frequency of the bearing is obtained based on the actual rotation number. The characteristic frequency and the frequency component of the audio signal subjected to the frequency analysis processing are obtained. Diagnosing means for diagnosing an abnormality of the bearing by comparing with the above, and audio output means for outputting an audio based on the audio signal recorded by the signal conversion recording means, apparatus.
【請求項2】 信号変換記録手段により記録された音声
信号をフィルター処理する情報処理手段を具備し、この
情報処理手段によりフィルター処理された音声信号を音
声出力手段から音声として出力することを特徴とする請
求項1記載の回転機の軸受診断装置。
2. An information processing means for filtering an audio signal recorded by a signal conversion recording means, wherein the audio signal filtered by the information processing means is output as audio from an audio output means. The bearing diagnosis device for a rotating machine according to claim 1.
【請求項3】 診断手段は、予め記録されている校正用
音声信号に基づいて信号変換記録手段により記録された
音声信号を校正し、この校正された音声信号を包絡線処
理することにより得られた波形のピーク値を検出し、こ
のピーク値が所定の加速度に達している場合に軸受の異
常有りと判定する簡易診断手段と、 この簡易診断手段において軸受の異常有りと判定された
場合に、校正された音声信号を周波数分析処理すること
により回転機の実回転数を求め、この実回転数に基づい
て軸受の特徴周波数を求め、この特徴周波数と前記包絡
線処理された音声信号の周波数成分とを比較することに
より、軸受の異常箇所の特定を行う精密診断手段とを含
むことを特徴とする請求項1記載の回転機の軸受診断装
置。
3. The diagnostic means is obtained by calibrating an audio signal recorded by a signal conversion recording means based on a previously recorded calibration audio signal, and subjecting the calibrated audio signal to envelope processing. A simple diagnostic means for detecting a peak value of the detected waveform and determining that there is a bearing abnormality when the peak value reaches a predetermined acceleration; and The frequency of the calibrated audio signal is subjected to frequency analysis processing to determine the actual rotational speed of the rotating machine, the characteristic frequency of the bearing is determined based on the actual rotational speed, and the characteristic frequency and the frequency component of the audio signal subjected to the envelope processing are obtained. 2. The bearing diagnosis device for a rotating machine according to claim 1, further comprising: a precision diagnosis unit configured to identify an abnormal portion of the bearing by comparing with the above.
【請求項4】 振動検出手段により検出された振動信号
を記録及び再生する振動信号記録手段を具備することを
特徴とする請求項1記載の回転機の軸受診断装置。
4. The bearing diagnostic device for a rotating machine according to claim 1, further comprising vibration signal recording means for recording and reproducing a vibration signal detected by the vibration detection means.
【請求項5】 信号変換記録手段では、振動信号をウェ
ーブ形式に基づいたサンプリング周波数でA/D変換す
ることにより音声信号を生成し、この音声信号をウェー
ブ形式で記録することを特徴とする請求項1記載の回転
機の軸受診断装置。
5. The signal conversion and recording means generates an audio signal by A / D converting a vibration signal at a sampling frequency based on a wave format, and records the audio signal in a wave format. Item 3. A bearing diagnosis device for a rotating machine according to item 1.
【請求項6】 信号変換記録手段では、異なる2つの振
動信号をステレオ方式で取り込むことにより、これら2
つの振動信号をウェーブ形式に基づいたサンプリング周
波数でA/D変換して音声信号を生成する処理を、並列
に同時に行うようにしたことを特徴とする請求項1記載
の回転機の軸受診断装置。
6. The signal conversion and recording means captures two different vibration signals in a stereo manner, thereby obtaining these two vibration signals.
2. The bearing diagnosis apparatus for a rotating machine according to claim 1, wherein the processing of generating an audio signal by A / D converting two vibration signals at a sampling frequency based on a wave format is performed simultaneously in parallel.
【請求項7】 診断手段では、振動信号をウェーブ形式
に基づいたサンプリング周波数でA/D変換することに
より生成された音声信号の周波数分析処理の際に行われ
る高速フーリエ変換のデータ点数を16384点以上と
することを特徴とする請求項5記載の回転機の軸受診断
装置。
7. The diagnostic means reduces the number of data points of the fast Fourier transform performed in the frequency analysis processing of the audio signal generated by performing the A / D conversion on the vibration signal at the sampling frequency based on the wave form to 16384 points. The bearing diagnosis device for a rotating machine according to claim 5, wherein:
【請求項8】 振動検出手段は、加速度センサ、及び加
速度センサ用アンプで構成されていることを特徴とする
請求項1記載の回転機の軸受診断装置。
8. The bearing diagnosis device for a rotating machine according to claim 1, wherein said vibration detecting means comprises an acceleration sensor and an amplifier for said acceleration sensor.
【請求項9】 振動信号記録手段は、ミニディスクレコ
ーダーで構成されていることを特徴とする請求項4記載
の回転機の軸受診断装置。
9. The bearing diagnostic device for a rotating machine according to claim 4, wherein said vibration signal recording means is constituted by a mini-disc recorder.
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