JP2011259579A - サーボモータの健康警告装置およびその計算方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
サーボモータの健康警告装置およびその計算方法は、コンピュータ数値制御工作機械の振動状況の推測に使用される。まず、振動検出ユニットによって、振動信号が生成され、その後、該振動信号がデータバッファに順次伝送される。続いて、時間周波数領域変換ユニットによって、振動信号の時間周波数領域変換が行われる。最後に、悪化指数計算ユニットによって、悪化指数が計算され、健康指数計算ユニットを利用して、健康指数が得られる。したがって、内蔵の振動検出ユニットを利用して、余分な検出器の取付けおよび配線を省くことができる。さらに、健康指数の大小によって、サーボモータがコンピュータ数値制御工作機械において回転することによる振動状況を推測する。非線形および非定常の振動特性に対して、好適な解析を提供する。
【選択図】図2
Description
悪化指数Di=(正の値の強度差□g1〜□g9)/最大許容値Tm
悪化指数Diが1を超える場合は、1とみなす。さらに健康指数Hiは、
健康指数Hi=1−悪化指数Di
と定義される。
102 振動検出ユニット
20 サーボ駆動装置
202 高速直列通信インターフェース
204 データバッファ
206 マイクロプロセッサ
2062 時間周波数領域変換ユニット
2064 解析ユニット
2066 悪化指数計算ユニット
2068 健康指数計算ユニット
S100 段階
S200 段階
S300 段階
S400 段階
S310 段階
S320 段階
S330 段階
S340 段階
Sv 時間領域振動信号
St1 時間領域分解信号
St2 時間領域分解信号
St3 時間領域分解信号
St4 時間領域分解信号
St5 時間領域分解信号
St6 時間領域分解信号
St7 時間領域分解信号
St8 時間領域分解信号
St9 時間領域分解信号
□g1 強度差
□g2 強度差
□g3 強度差
□g4 強度差
□g5 強度差
□g6 強度差
□g7 強度差
□g8 強度差
□g9 強度差
Claims (14)
- コンピュータ数値制御工作機械の振動状況の推測に使用される、サーボモータの健康警告装置であって、
サーボモータの回転パラメータを検出し、振動信号を生成する、振動検出ユニットを少なくとも1つ含むサーボモータ、ならびに
該サーボモータと接続する、サーボ駆動装置を含み、該サーボ駆動装置が、
マイクロプロセッサを含み、該マイクロプロセッサが、
該振動信号を受信し、該振動信号の時間領域および周波数領域間の変換を行う、時間周波数領域変換ユニットと、
該時間周波数領域変換ユニットと接続し、該振動信号を受信して、該振動信号を複数の分解信号に分解する解析ユニットと、
該解析ユニットと接続し、選択した該分解信号および評価曲線の比較により、悪化指数を算出する悪化指数計算ユニットと、
該悪化指数計算ユニットと接続し、該悪化指数により、健康指数を算出する健康指数計算ユニット、
を含み、
これにより、該内蔵の振動検出ユニットを利用して、余分な検出器の取付けおよび配線を省くことができ、さらに、該健康指数の大小により、該サーボモータが、コンピュータ数値制御工作機械において回転することによる振動状況を推測し、非線形および非定常の振動特性に対して好適な解析を提供する
ことを特徴とする、健康警告装置。 - 該サーボ駆動装置が、該振動信号を伝送する通信インターフェースを提供する、高速直列通信インターフェースをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のサーボモータの健康警告装置。
- 該サーボ駆動装置が、該高速直列通信インターフェースおよび該マイクロプロセッサとそれぞれ接続し、該振動検出ユニットが生成する該振動信号を受信および保存するデータバッファをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のサーボモータの健康警告装置。
- 該振動検出ユニットが、該サーボモータのエンコーダ内に設置され、該コンピュータ数値制御工作機械の伝動システムの振動状況を推測することを特徴とする、請求項1に記載のサーボモータの健康警告装置。
- 該振動検出ユニットが、該サーボモータの固定子溝に設置され、該コンピュータ数値制御工作機械のマシンの振動状況を推測することを特徴とする、請求項1に記載のサーボモータの健康警告装置。
- 該データバッファがキューバッファであることを特徴とする、請求項1に記載のサーボモータの健康警告装置。
- 該振動検出ユニットがG−sensorであることを特徴とする、請求項1に記載のサーボモータの健康警告装置。
- 該評価曲線が経験則によって得られたものであることを特徴とする、請求項1に記載のサーボモータの健康警告装置。
- 該悪化指数が、該悪化指数計算ユニットにより、該分解信号および該評価曲線を比較して算出されることを特徴とする、請求項1に記載のサーボモータの健康警告装置。
- コンピュータ数値制御工作機械の振動状況の推測に使用される、サーボモータの健康警告の計算方法であって、以下の
(a)振動検出ユニットによって、振動信号が生成される段階と、
(b)該振動信号が、データバッファに順次伝送される段階と、
(c)時間周波数領域変換ユニットによって、該振動信号の時間周波数領域変換が行われる段階と、
(d)悪化指数計算ユニットによって悪化指数が計算され、健康指数計算ユニットを利用して健康指数が得られる段階、
を含むことを特徴とする、計算方法。 - 該段階(c)が、
(c1)経験的モード分解(EMD)によって、複数の固有モード関数(IMF)成分が得られる段階と、
(c2)主な該固有モード関数(IMF)成分が選択される段階と、
(c3)該主な固有モード関数(IMF)成分の、ヒルベルト−ホワン変換(HHT)が行われ、複数の瞬間分解信号が得られる段階と、
(c4)これらの瞬間分解信号を組み合わせ、ヒルベルトスペクトル(Hilbert Spectrum)が得られる段階、
をさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載の健康警告の計算方法。 - 該振動信号の時間周波数領域変換が、ヒルベルト−ホワン変換(HHT)であることを特徴とする、請求項10に記載の健康警告の計算方法。
- 該振動信号の時間周波数領域変換が、高速フーリエ変換(FFT)であることを特徴とする、請求項10に記載の健康警告の計算方法。
- 該振動信号の時間周波数領域変換が、ウェーブレット変換(WT)であることを特徴とする、請求項10に記載の健康警告の計算方法。
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