JP2007057326A - 設備診断方法及び設備診断装置並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 診断対象のメカニカルシステムを駆動させるモータ状態量と運動方程式に基づいてモータの加減速による状態量の推定値を算出する状態量推定値演算部2と、モータ状態量から推定値を減算して振動状態量を算出する振動状態量演算部3と、この振動状態量を基準回転数の振動状態量に変換する振動状態量変換部4と、振動状態量変換部4が変換した振動状態量を周波数解析する周波数解析部5と、この周波数解析結果に基づいてメカニカルシステムの異常判定を行う診断処理部6とを備える。
【選択図】 図1
Description
図1は、この発明の実施の形態1による設備診断装置の構成を示すブロック図であり、モータで駆動するメカニカルシステム(診断対象の設備)を診断する。実施の形態1による設備診断装置は、状態量保存部1、状態量推定値演算部(推定値演算部)2、振動状態量演算部3、振動状態量変換部(状態量変換部)4、周波数解析部5及び診断処理部6から構成される。
図2は、実施の形態1による設備診断装置の動作を示すフローチャートであり、この図と図1を用いて説明する。
先ず、状態量保存部1は、モータで駆動するメカニカルシステムを制御する制御装置による制御周期毎に、予め定めた区間におけるモータの回転位置、速度及び印加される電流の値をモータ状態量として保存する(ステップST1)。例えば、制御装置により設定されたモータ状態量を状態量保存部1が制御周期毎に読み込んで保持する。
τd(i)=Im・am(i)+fv・vm(i)+fc・sgn(vm(i)) ・・・(1)
dt(i)=τm(i)−τd(i) ・・・(2)
svm(i)=osvm(i-1)+vm(i)・st ・・・(3)
svm(i)≧dvのとき、 osvm(i)=0 ・・・(4)
svm(i)<dvのとき、 osvm(i)=svm(i) ・・・(5)
dt2(k)=dt(i) ・・・(6)
F=2π/Dv ・・・(7)
この実施の形態2は、上記実施の形態1で説明したモータの回転数に応じた振動の周波数成分から異常判別を行うにあたり、その判別精度を向上させたものである。
ddv1=svm(i)-dv ・・・(8)
ddv2=dv-svm(i-1) ・・・(9)
ddv1≧ddv2のとき、dt2(k)=dt(i-1) ・・・(10)
ddv1<ddv2のとき、dt2(k)=dt(i) ・・・(11)
図3は、この発明の実施の形態3による設備診断装置の構成を示すブロック図である。実施の形態3による設備診断装置は、状態量推定値演算部(推定値演算部)2a、及び指令保存部7を備える。状態量推定値演算部2aは、指令保存部7に保存された各制御周期の制御指令を用いて、モータモデルの運動方程式から各制御周期でのモータ状態量の推定値を算出する。
図4は、実施の形態3による設備診断装置の動作を示すフローチャートであり、この図と図3を用いて説明する。
先ず、状態量保存部1は、モータで駆動するメカニカルシステムを制御する制御装置による制御周期毎に、予め定めた区間におけるモータの回転位置、速度及び印加される電流の値をモータ状態量として保存する(ステップST1a)。例えば、制御装置により設定されたモータ状態量を状態量保存部1が制御周期st毎に読み込んで保持する。
τd(i)=Im・amr(i)+fv・vmr(i)
+fc・sgn(vmr(i)) ・・・(12)
この実施の形態4は、振動状態量の高周波成分を除去することで、モータの回転数に応じた振動の周波数成分に基づく異常判別の精度を向上させたものである。
dt0(i)=τm(i)−τd(i) ・・・(13)
この実施の形態5は、上記実施の形態4と異なり、振動状態量からモータが駆動する機械の振動周波数に合わせた周波数成分を除去することで、モータの回転数に応じた振動の周波数成分に基づく異常判別の精度を向上させたものである。
図5は、この発明の実施の形態6による設備診断装置の構成を示すブロック図である。実施の形態6による設備診断装置は、パラメータ同定部8を備える。パラメータ同定部8は、状態量保存部1から入力したモータ状態量を用いて、モータ状態量を推定する際に利用するモータモデルの運動方程式のパラメータを求める。なお、図1と同一若しくはそれに相当する機能を有する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図6は、実施の形態6による設備診断装置の動作を示すフローチャートであり、この図と図5を用いて説明する。
先ず、状態量保存部1は、モータで駆動するメカニカルシステムを制御する制御装置による制御周期毎に、予め定めた区間におけるモータの回転位置、速度及び印加される電流の値をモータ状態量として保存する(ステップST1b)。例えば、制御装置により設定されたモータ状態量を状態量保存部1が制御周期毎に読み込んで保持する。
τm(i)=Im・am(i)+fv・vm(i)+fc・sgn(vm(i)) ・・・(14)
p=[Im fv fc]T ・・・(15)
Tm=Ym・p ・・・(18)
p=Ym+・Tm ・・・(19)
この実施の形態7は、多関節ロボットなどの複数のモータによるn軸駆動するメカニカルシステムを診断するものである。
vmi=[vm1(i)vm2(i)・・・vmn(i)]T ・・・(20)
pmi=[pm1(i)pm2(i)・・・pmn(i)]T ・・・(21)
ami=[am1(i)am2(i)・・・amn(i)]T ・・・(22)
τdi=[τd1(i)τd2(i)・・・τdn(i)]T ・・・(23)
τdi=M(pmi)・ami+h(vmi,pmi)+fric(vmi) ・・・(24)
この実施の形態8も、多関節ロボットなどの複数のモータによるn軸駆動するメカニカルシステムを診断するものである。
vmri=[vmr1(i)vmr2(i)・・・vmrn(i)]T ・・・(25)
pmri=[pmr1(i)pmr2(i)・・・pmrn(i)]T ・・・(26)
amri=[amr1(i)amr2(i)・・・amrn(i)]T ・・・(27)
τdi=[τd1(i)τd2(i)・・・τdn(i)]T ・・・(28)
τdi=M(pmri)・amri+h(vmri,pmri)+fric(vmri) ・・・(29)
Claims (8)
- 診断対象の設備を駆動させる回転系の状態量を入力し、この状態量と運動方程式に基づいて前記回転系の状態量の推定値を算出する推定値演算部と、
前記回転系の状態量から前記推定値を減算して振動状態量を算出する振動状態量演算部と、
前記振動状態量演算部が算出した振動状態量を周波数解析する周波数解析部と、
前記周波数解析で得られた前記振動状態量の周波数成分値に応じて前記設備の回転系の異常を判定する診断処理部とを備えた設備診断装置。 - 振動状態量演算部が算出した振動状態量を一定の基準回転数の振動状態量に変換する状態量変換部を備え、
周波数解析部は、前記状態量変換部が変換した振動状態量を周波数解析することを特徴とする請求項1記載の設備診断装置。 - 推定値演算部は、診断対象の設備を駆動させる回転系を制御する制御指令を入力し、この制御指令により規定される前記回転系の状態量と運動方程式に基づいて前記回転系の状態量の推定値を算出することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の設備診断装置。
- 振動状態量演算部は、振動状態量から所望の周波数成分を抽出するフィルタを備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の設備診断装置。
- 診断対象の設備を駆動させる回転系の状態量に基づいて、推定値演算部による推定値算出に要するパラメータ値を算出するパラメータ同定部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の設備診断装置。
- 診断処理部は、基準回転数及びその調和成分の大きさに応じて設備の動作異常を診断することを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の設備診断装置。
- 診断対象の設備を駆動させる回転系の状態量と運動方程式に基づいて前記回転系の状態量の推定値を算出する推定値演算部と、前記回転系の状態量から前記推定値を減算して振動状態量を算出する振動状態量演算部と、振動状態量を一定の基準回転数の振動状態量に変換する状態量変換部と、振動状態量を周波数解析する周波数解析部と、前記周波数解析結果に応じて前記設備の回転系の異常を判定する診断処理部とを備えた設備診断装置の設備診断方法において、
前記推定値演算部が、前記診断対象の設備を駆動させる回転系の状態量を入力し、この状態量と運動方程式に基づいて前記回転系の状態量の推定値を算出するステップと、
前記振動状態量演算部が、前記回転系の状態量及び前記推定値を入力し、前記回転系の状態量から前記推定値を減算して振動状態量を算出するステップと、
前記状態量変換部が、前記振動状態量演算部により算出された振動状態量を入力し、この振動状態量を一定の基準回転数の振動状態量に変換するステップと、
前記周波数解析部が、前記状態量変換部により変換された振動状態量を入力し、この振動状態量を周波数解析するステップと、
前記診断処理部が、前記周波数解析で得られた前記振動状態量の周波数成分値に応じて前記設備の回転系の異常を判定するステップとを備えた設備診断方法。 - 診断対象の設備を駆動させる回転系の状態量を入力し、この状態量と運動方程式に基づいて前記回転系の状態量の推定値を算出する推定値演算部、前記回転系の状態量から前記推定値を減算して振動状態量を算出する振動状態量演算部、前記振動状態量演算部が算出した振動状態量を一定の基準回転数の振動状態量に変換する状態量変換部、前記状態量変換部が変換した振動状態量を周波数解析する周波数解析部、前記周波数解析で得られた前記振動状態量の周波数成分値に応じて前記設備の回転系の異常を判定する診断処理部としてコンピュータを機能させるプログラム。
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JP2013085881A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Toyota Motor Corp | 移乗ロボット制御装置 |
JP2018004566A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | 株式会社リコー | 診断装置、診断システム、診断方法およびプログラム |
CN110191785A (zh) * | 2017-03-28 | 2019-08-30 | Abb瑞士股份有限公司 | 用于监测工业机器人的方法、装置和系统 |
KR20200136634A (ko) * | 2019-05-28 | 2020-12-08 | 주식회사 티스마트 | 머신러닝 기법을 이용한 고장 부위 예측 방법 및 장치 |
US11754468B2 (en) | 2020-05-19 | 2023-09-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Vibration analysis apparatus and vibration analysis method |
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---|---|---|---|---|
JP2013085881A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Toyota Motor Corp | 移乗ロボット制御装置 |
JP2018004566A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | 株式会社リコー | 診断装置、診断システム、診断方法およびプログラム |
CN110191785A (zh) * | 2017-03-28 | 2019-08-30 | Abb瑞士股份有限公司 | 用于监测工业机器人的方法、装置和系统 |
CN110191785B (zh) * | 2017-03-28 | 2022-04-26 | Abb瑞士股份有限公司 | 用于监测工业机器人的方法、装置和系统 |
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KR102193584B1 (ko) * | 2019-05-28 | 2020-12-21 | 주식회사 티스마트 | 머신러닝 기법을 이용한 고장 부위 예측 방법 및 장치 |
US11754468B2 (en) | 2020-05-19 | 2023-09-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Vibration analysis apparatus and vibration analysis method |
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