JP2017161476A - Industrial machinery and abnormality detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、産業機械および異常検出方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to an industrial machine and an abnormality detection method.
産業機械の駆動機構部には、振動や異常な動きなどの不具合が生じることがある。従来では駆動機構部に不具合が生じた場合、考えらえる原因を推定し、必要と思われる箇所に対策を施し、不具合が解消するか確認する作業が行われる。そして不具合が解消しない場合には、考えらえる別の原因を推定し、必要な対策を施し、不具合が解消するか再び確認する作業が行われる。すなわち現状では、考えられる原因をひとつひとつ潰して対策を繰り返すといった手法が取られている。このような手法では、不具合を解消するまでに多くの時間が掛かる場合があった。 Problems such as vibration and abnormal movement may occur in the drive mechanism of an industrial machine. Conventionally, when a problem occurs in the drive mechanism, a possible cause is estimated, a countermeasure is taken at a place that seems to be necessary, and an operation for confirming whether the problem is solved is performed. If the problem cannot be resolved, another possible cause is estimated, necessary measures are taken, and an operation to confirm again whether the problem is resolved is performed. That is, at present, a technique is adopted in which the possible causes are crushed one by one and countermeasures are repeated. In such a method, it may take a long time to solve the problem.
本発明が解決しようとする課題は、不具合原因の判別の容易化を図ることができる産業機械および異常検出方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an industrial machine and an abnormality detection method capable of facilitating the determination of the cause of a failure.
実施形態の産業機械は、モータと、駆動機構部と、センサと、情報解析部とを持つ。前記駆動機構部は、前記モータによって駆動される。前記センサは、前記駆動機構部に設けられ、少なくとも加速度を検出する。前記情報解析部は、前記センサの出力に基づく値と、前記センサの過去の出力に基づく値および予め設定される基準値の少なくとも一方との比較を行う。 The industrial machine of an embodiment has a motor, a drive mechanism part, a sensor, and an information analysis part. The drive mechanism is driven by the motor. The sensor is provided in the drive mechanism unit and detects at least acceleration. The information analysis unit compares a value based on the output of the sensor with at least one of a value based on a past output of the sensor and a preset reference value.
以下、実施形態の産業機械および異常検出方法を、図面を参照して説明する。
なお本願では「異常」との用語を「正常とは異なる」との意味で用いている。一方で「不具合」との用語を「好ましくない異常」との意味で用いている。また本願で言う「加速度の値」とは、「加速度の大きさを示す値」の意味であり、加速度[G]に換算された値に限らず、センサから出力された電圧値などでもよい。また本願で言う「過去」とは「過去の正常時」の意味である。また、本願において加速度に関する2つの値が比較される場合は、例えば互いに略同じ条件(移動体の速度パターンや移動体に載せられたワークの重さなどが同じ)で検出された値である。
Hereinafter, an industrial machine and an abnormality detection method according to embodiments will be described with reference to the drawings.
In the present application, the term “abnormal” is used to mean “different from normal”. On the other hand, the term “failure” is used to mean “unfavorable abnormality”. The “acceleration value” in the present application means “a value indicating the magnitude of acceleration”, and is not limited to a value converted into acceleration [G], but may be a voltage value output from a sensor. The term “past” in the present application means “past normal time”. In the present application, when two values related to acceleration are compared, for example, the values are detected under substantially the same conditions (the speed pattern of the moving body, the weight of the work placed on the moving body, and the like).
まず、図1から図3を参照し、実施形態の産業機械1の構成について説明する。
図1は、実施形態の産業機械1を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の産業機械1は、例えばボールねじを含む送り機構装置、またはこの送り機構装置を含む工作機械や成形機、産業用ロボットなどである。ただし、産業機械1は、上記例に限られない。産業機械1は、モータによって駆動される駆動機構部を有した装置であればよく、様々な分野で広く利用可能である。
First, the configuration of the
Drawing 1 is a figure showing
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、本実施形態の産業機械1は、ベース11、モータ部12、駆動機構部13、カップリング14、移動体15、センサ16、インターフェース17、および制御装置18を備える。
As shown in FIG. 1, the
ベース11は、産業機械1の設置面に設置されて、駆動機構部13などを支持する。
モータ部12は、モータ21と、位置検出器22とを有する。モータ21は、駆動機構部13を駆動する駆動用モータである。モータ21は、例えばサーボモータであるが、これに限定されるものではなく、電源が入れられた場合に一定速度で回転するモータでもよい。位置検出器22は、モータ21に設けられて、モータ21の位置を検出する。例えば、位置検出器22は、モータ21の位置として、モータ21の回転角度を検出する。位置検出器22は、例えばエンコーダやレゾルバであるが、これらに限定されるものではない。
The
The
駆動機構部13は、ねじ軸31、ナット32、第1支持部33、第2支持部34、および一対のリニアガイド35A,35Bを有する。
The
ねじ軸31は、カップリング14によってモータ21に連結され、モータ21によって回転駆動される。ねじ軸31は、カップリング14に接続された第1端部31aと、第1端部31aとは反対側に位置した第2端部31bとを有する。
ここで、ねじ軸31の軸方向Z、径方向r、および周方向θについて定義する。軸方向Zは、ねじ軸31の中心軸(軸心)Cと略平行な方向である。径方向rは、ねじ軸31の中心軸Cから放射状に離れる方向である。周方向θは、ねじ軸31の中心軸Cに対して一定の距離を保ちながら中心軸Cの周りを回転する方向である。
The
Here, the axial direction Z, the radial direction r, and the circumferential direction θ of the
ナット32は、ねじ軸31に貫通されるとともに、ねじ軸31に装着されている。ナット32とねじ軸31との間には、図示しない複数のボールが配置されている。ねじ軸31、ナット32、およびボールは、ボールねじ機構の一例を形成している。ナット32は、ねじ軸31がモータ21によって回転駆動されることで、ねじ軸31に沿って直線移動する。
The
第1支持部33は、ねじ軸31の第1端部31aが挿入される軸受41を有し、ねじ軸31の第1端部31aを回転可能に支持している。同様に、第2支持部34は、ねじ軸31の第2端部31bが挿入される軸受41を有し、ねじ軸31の第2端部31bを回転可能に支持している。第1支持部33および第2支持部34は、固定部材42(例えばボルト)によってベース11に固定されている。なお、第1支持部33および第2支持部34は、ベース11と一体に形成されてもよい。
The
一対のリニアガイド35A,35Bは、ねじ軸31の軸方向Zとは略直交する方向において、ねじ軸31の両側に分かれて配置されている。一対のリニアガイド35A,35Bは、それぞれ移動体15を下方から支持する。リニアガイド35A,35Bは、軸方向Zに沿って移動体15を案内するガイド部である。リニアガイド35A,35Bは、ねじ軸31の周方向θにおける移動体15の傾きを規制する。
The pair of linear guides 35 </ b> A and 35 </ b> B are separately arranged on both sides of the
移動体15は、ナット32に連結されている。移動体15は、例えば、ワークや搬送対象の部品などが載せられるテーブルであるが、これに限定されるものではない。移動体15は、ねじ軸31がモータ21によって回転駆動されることで、ナット32とともにねじ軸31に沿って直線移動する。例えば、移動体15は、ねじ軸31に沿ってモータ21から離れる方向(以下、+Z方向と称する。)と、ねじ軸31に沿ってモータ21に近付く方向(以下、−Z方向と称する。)とに移動可能である。
The moving
センサ16は、駆動機構部13に生じる異常を検出するセンサである。本実施形態のセンサ16は、第1センサ51と、第2センサ52とを含む。第1センサ51は、第1支持部33に取り付けられている。第2センサ52は、第2支持部34に取り付けられている。第1センサ51および第2センサ52の各々は、少なくとも加速度を検出可能なセンサである。例えば、第1センサ51は、第1支持部33に振動が生じる場合に、第1支持部33の振動に伴う加速度を検出する。第2センサ52は、第2支持部34に振動が生じる場合に、第2支持部34の振動に伴う加速度を検出する。第1センサ51および第2センサ52は、振動が大きいほど、大きな値を出力する。第1センサ51および第2センサ52は、例えば振動の大きさに応じたアナログ信号を出力するが、これに代えてデジタル信号を出力してもよい。
The
本実施形態では、第1センサ51および第2センサ52の各々は、温度センサ、湿度センサ、圧力センサ、加速度センサ、角加速度センサ、磁力センサ、電子回路、および入出力インターフェースが1つのモジュール(1つのチップ部品の場合も有る)に搭載(センサは全てのセンサでは無く必要なセンサだけの場合も有る)されたマイクロエレクトロメカニカルシステム(MEMS(Micro Electro Mechanical Systems))センサである。例えば、第1センサ51および第2センサ52の各々は、上述の各種センサ、電子回路、および入出力インターフェースが1つの基板に設けられて一体にモールドされたモジュールである。第1センサ51および第2センサ52の各々の加速度センサは、いわゆる3軸加速度センサであり、ねじ軸31の軸方向Zと略平行な第1方向の加速度、ねじ軸31の径方向rと略平行な第2方向の加速度、およびねじ軸31の径方向rと略平行であるとともに上記第2方向とは略直交した第3方向の加速度を検出する。
In the present embodiment, each of the
なお、第1センサ51および第2センサ52は、MEMSセンサに限定されるものではなく、通常の加速度センサでもよい。また、第1センサ51および第2センサ52は、いずれか一方が省略されてもよい。また、センサ16が取り付けられる場所は、支持部33,34に限らず、駆動機構部13における他の場所でもよい。
The
インターフェース(ヒューマンマシンインターフェース)17は、入力装置を含み、ユーザーからの入力を受け付ける。また、インターフェース17は、制御装置18による不具合の解析結果が表示される出力装置を含んでもよい。
The interface (human machine interface) 17 includes an input device and receives input from the user. In addition, the
制御装置(駆動機構制御装置)18は、例えば、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサとメモリなどが設けられた回路基板を有する。制御装置18は、電気接続ライン61を介して、モータ21に対して制御指示を通知する。また、制御装置18は、電気接続ライン62を介して、位置検出器22から位置検出器22の出力を受け取る。また、制御装置18は、電気接続ライン63を介して、ユーザーが入力した情報をインターフェース17から受け取る。さらに、制御装置18は、電気接続ライン64A,64Bを介して、第1センサ51および第2センサ52から、第1センサ51および第2センサ52の出力(センサ信号)を受け取る。なお、電気接続ラインは有線/無線どちらでも良い。
The control device (drive mechanism control device) 18 includes, for example, a circuit board provided with a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory. The
次に、制御装置18に設けられた情報解析部(信号解析部)70について説明する。
図1に示すように、本実施形態の制御装置18は、第1センサ51および第2センサ52の出力を解析する情報解析部70を有する。
図2は、各種センサから出力されるセンサ信号がアナログ信号の場合の情報解析部70のシステム構成を示すブロック図である。
図2に示すように、情報解析部70は、信号入力部71、フィルタ部72、A/D変換部(アナログ−デジタル変換部)73、信号処理部74、およびメモリ75を有する。
Next, the information analysis unit (signal analysis unit) 70 provided in the
As shown in FIG. 1, the
FIG. 2 is a block diagram illustrating a system configuration of the
As illustrated in FIG. 2, the
信号入力部71は、電気接続ライン64A,64Bを介して送られた第1センサ51および第2センサ52の出力(センサ信号)を受け取る。信号入力部71は、受け取った第1センサ51および第2センサ52の出力(以下、センサ16の出力と称する。)をフィルタ部72に送る。
The
フィルタ部72は、信号入力部71から送られたセンサ16の出力を濾波することで、センサ16の出力に含まれる不要な成分(例えば高調波)を除去する。フィルタ部72で濾波されたセンサ16の出力は、A/D変換部73に送られる。
The
A/D変換部73は、フィルタ部72から送られたセンサ16の出力を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換されたセンサ16の出力は、信号処理部74に送られる。
The A /
信号処理部74は、A/D変換部73から送られたセンサ16の出力を、場合によってデジタルフィルタ処理し、データとして取り込む。信号処理部74は、前記データを例えば一定時間毎に取り込み、必要に応じてメモリ75に格納する。これにより、信号処理部74は、駆動機構部13の正常時にセンサ16の出力から得られたデータをメモリ75に格納する。メモリ75に格納されたデータは、例えば駆動機構部13の駆動パターン毎の正常時の加速度変化の波形形状(複数の時刻における加速度の値)を表すデータを含む。
The
そして、本実施形態の信号処理部74は、新しく得られたセンサ16の出力に基づく値と、メモリ75に格納されたセンサ16の過去の出力に基づく値とを比較することで、駆動機構部13の異常の有無を判定する。さらに、本実施形態の信号処理部74は、駆動機構部13に異常があると判定された場合に、新しく得られたセンサ16の出力に基づく値と、メモリ75に格納されたセンサ16の過去の出力に基づく値とを所定の演算処理を交えて比較することで、駆動機構部13の異常の原因を判定する。なお、信号処理部74の具体的な処理については、詳しく後述する。
The
メモリ75は、上述のように、センサ16の過去の出力に関するデータを格納する。また、メモリ75には、駆動機構部13の異常の有無の判定や、異常の原因の判定に用いられる各種の基準値が格納される。
As described above, the
次に、信号処理部74の具体的な処理を説明するための前提となる、移動体15の可動範囲Rについて説明する。
図3は、移動体15の可動範囲Rを示す側面図である。
図3に示すように、移動体15の可動範囲Rは、移動体15がねじ軸31に沿って直線移動できる範囲であり、−Z方向の限界位置L1と、+Z方向の限界位置L2との間の範囲である。ここで、可動範囲Rの中央位置M、第1端部A1、第2端部A2、および中央部A3について定義する。中央位置Mは、限界位置L1と限界位置L2との間の中央位置である。第1端部A1は、可動範囲Rのなかで、中央位置Mに対してよりも限界位置L1に近い領域である。第2端部A2は、可動範囲Rのなかで、中央位置Mに対してよりも限界位置L2に近い領域である。中央部A3は、可動範囲Rのなかで、第1端部A1と第2端部A2との間の領域である。
Next, the movable range R of the moving
FIG. 3 is a side view showing the movable range R of the moving
As shown in FIG. 3, the movable range R of the
また、異常の有無を判定する試験運転に用いられる移動体15の速度パターンPについて説明する。図4中の(a)は、移動体15の速度パターンPの一例を示す。この速度パターンPは、大きく分けて第1から第5の区間B1,B2,B3,B4,B5を含む。
Moreover, the speed pattern P of the moving
第1区間B1は、0秒(運転開始時)から1秒までの間の区間である。この第1区間B1では、可動範囲Rの第1端部A1で移動体15が停止しているとともに、移動体15の停止位置がモータ21によって保持される停止位置保持状態が実現されている。なお、「移動体の停止位置がモータによって保持される」とは、移動体15を一定位置に保持する制御指示がモータ21に通知されている状態を意味し、例えば移動体15の位置がずれた場合に、移動体15を元の位置に戻そうとするトルクがモータ21によって出力される状態を意味する。
The first section B1 is a section from 0 second (at the start of operation) to 1 second. In the first section B1, the moving
第2区間B2は、1秒から2秒までの間の区間である。この第2区間B2では、産業機械1は、可動範囲Rの第1端部A1から第2端部A2に移動体15を移動させる。具体的には、産業機械1は、移動体15を、一定の加速度で加速させ、ある速度に達した後に等速移動させ、ある位置に達した後に一定の減速度で減速させることで、移動体15を第1端部A1から第2端部A2に移動させる。
The second section B2 is a section between 1 second and 2 seconds. In the second section B2, the
第3区間B3は、2秒から3秒の間の区間である。この第3区間B3では、可動範囲Rの第2端部A2で移動体15が停止しているとともに、移動体15の停止位置がモータ21によって保持される停止位置保持状態が実現されている。
The third section B3 is a section between 2 seconds and 3 seconds. In the third section B3, the moving
第4区間B4は、3秒から4秒までの間の区間である。この第4区間B4では、産業機械1は、可動範囲Rの第2端部A2から第1端部A1に移動体15を移動させる。具体的には、産業機械1は、移動体15を、一定の加速度で加速させ、ある速度に達した後に等速移動させ、ある位置に達した後に一定の減速度で減速させることで、移動体15を第2端部A2から第1端部A1に移動させる。
The fourth section B4 is a section from 3 seconds to 4 seconds. In the fourth section B4, the
第5区間B5は、4秒から5秒の間の区間である。この第5区間B5では、可動範囲Rの第1端部A1で移動体15が停止しているとともに、移動体15の停止位置がモータ21によって保持される停止位置保持状態が実現されている。
The fifth section B5 is a section between 4 seconds and 5 seconds. In the fifth section B5, the moving
次に、駆動機構部13に生じる異常の原因と、それら原因により異常が生じた場合に駆動機構部13で検出される加速度の傾向との関係を説明する。なお、以下に示す関係は、本願の発明者らの研究によって新たに見出されたものである。
Next, the relationship between the cause of the abnormality that occurs in the
まず、異常の一例として駆動機構部13にねじ緩みが生じた場合について説明する。
本願で言う「ねじ緩み」とは、ボールねじ機構(例えば、ねじ軸31、ナット32、およびボール)に関するガタつきを意味する。例えば、ねじ緩みは、第1支持部33および第2支持部34をベース11に固定する固定部材42の締結が緩んだ場合や、第1支持部33および第2支持部34の内部で軸受41の固定が緩んだ場合、またはねじ軸31とナット32との間に配置されたボールが摩耗した場合などに生じる。
First, a case where screw looseness occurs in the
“Screw loosening” as used in the present application means looseness related to a ball screw mechanism (for example, the
図4は、駆動機構部13にねじ緩みが生じた場合に、駆動機構部13で検出される加速度の傾向を示す図である。なお、図4中の(a)は、上述したように、試験運転に用いられる移動体15の速度パターンPを示す。そして、図4中の(b)は、上記速度パターンPの運転が行われた場合に、センサ16(例えば第1センサ51)によって検出された加速度の値を示す。具体的には、図中の実線は、駆動機構部13に異常が無い場合にセンサ16によって検出された加速度の値を示す。一方で、図中の破線は、駆動機構部13にねじ緩みが生じた場合にセンサ16によって検出された加速度の値を示す。図4中の(b)に示すように、ねじ緩みが生じた場合に、正常時に比べて大きな加速度が検出されることが分かる。
FIG. 4 is a diagram illustrating a tendency of acceleration detected by the
次に、異常の別の例として駆動機構部13に芯ずれが生じた場合について説明する。
本願で言う「芯ずれ」とは、第1支持部33および第2支持部34の軸受41の軸心に対してねじ軸31の少なくとも一部の軸心が径方向rに偏心した状態や、リニアガイド35A,35Bなどによって径方向rの位置が規制されたナット32の軸心に対してねじ軸31の少なくとも一部の軸心が径方向rに偏心した状態を意味する。芯ずれが生じると、径方向rの位置が規制されたナット32と、ねじ軸31との間で力が生じ、その力によって振動が生じる。例えば、芯ずれは、駆動機構部13の組立時における組立誤差や、駆動機構部13に過負荷が作用した場合(例えばねじ軸31が曲がった場合)などに生じる。
Next, a case where misalignment occurs in the
The “center misalignment” referred to in the present application is a state in which at least a part of the shaft center of the
図5は、駆動機構部13に芯ずれが生じた場合に、駆動機構部13で検出される加速度の傾向を示す図である。なお、図5中の(a)は、試験運転に用いられる移動体15の速度パターンPを示す。速度パターンPは、図4中の(a)に示す速度パターンPと同一である。そして、図5中の(b)は、上記速度パターンPの運転が行われた場合に、センサ16(例えば第1センサ51)によって検出された加速度の値を示す。具体的には、図中の実線は、駆動機構部13に異常が無い場合にセンサ16によって検出された加速度の値を示す。一方で、図中の破線は、駆動機構部13に芯ずれが生じた場合にセンサ16によって検出された加速度の値を示す。図5中の(b)に示すように、芯ずれが生じた場合に、正常時に比べて大きな加速度が検出されることが分かる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a tendency of acceleration detected by the
ここで、図4中の(b)と図5中の(b)とを参照し、ねじ緩みが生じた場合と、芯ずれが生じた場合とで検出される加速度の傾向の違いについて説明する。 Here, with reference to (b) in FIG. 4 and (b) in FIG. 5, the difference in the tendency of the acceleration detected when screw loosening occurs and when misalignment occurs will be described. .
まず、1つ目の違いとして、芯ずれの場合には、ねじ緩みの場合に比べて大きな加速度の変化率(加速度の微分値)が検出される(図5中のC1参照)。この大きな加速度の変化率は、移動体15の1つの移動において、複数回検出される場合がある。なお本願で言う「1つの移動」とは、停止状態から加速し、等速移動し、減速して停止するまでの動作の纏まりを意味する。また別の観点で見ると、移動体15の等速移動中において、芯ずれの場合には、ねじ緩みの場合に比べて大きな加速度の変化率が検出される場合がある。
First, as a first difference, in the case of misalignment, a larger acceleration change rate (acceleration differential value) is detected than in the case of screw loosening (see C1 in FIG. 5). This large acceleration change rate may be detected a plurality of times in one movement of the moving
2つの目の違いとして、芯ずれの場合には、1つの等速移動に関して、前記等速移動中の第1時刻(例えば図5中の時刻t1)に検出される加速度の値と、前記等速移動中の第2時刻(例えば図5中の時刻t2)に検出される加速度の値との差分(変化量)が比較的大きい(図5中のC2参照)。一方で、ねじ緩みの場合には、1つの等速移動に関して、前記等速移動中の第1時刻(例えば図4中の時刻t1)に検出される加速度の値と、前記等速移動中の第2時刻(例えば図4中の時刻t2)に検出される加速度の値との差分が比較的小さい。なお、第1時刻(時刻t1)および第2時刻(時刻t2)は、例えば加速の時に生じた振動が安定状態に収束した状況での時刻である。すなわち、加速の時に生じた振動が安定状態に収束した状況で第1時刻および第2時刻が決定される。一方で、等速移動において加速の時に生じた振動が安定状態に収束しない場合は、等速移動の速度を下げて、再度測定が行われてもよい。つまり、速度を下げた等速移動において第1時刻および第2時刻が決定されてもよい。なお第1時刻および第2時刻は、上記例に限られない。例えば、第1時刻は、加速後に等速移動になった時刻(加速の時に生じた振動が安定状態に収束しきらない状況の時刻でもよい)であり、第2時刻(時刻t2)は、加速の時に生じた振動が安定状態に収束した状況での時刻である。 As a difference between the two eyes, in the case of misalignment, with respect to one constant speed movement, the acceleration value detected at the first time during the constant speed movement (for example, time t1 in FIG. 5), and the like The difference (change amount) from the acceleration value detected at the second time during fast movement (for example, time t2 in FIG. 5) is relatively large (see C2 in FIG. 5). On the other hand, in the case of screw loosening, with respect to one constant speed movement, the acceleration value detected at the first time during the constant speed movement (for example, time t1 in FIG. 4) and the constant speed movement The difference from the acceleration value detected at the second time (for example, time t2 in FIG. 4) is relatively small. The first time (time t1) and the second time (time t2) are times when, for example, vibrations generated during acceleration converge to a stable state. That is, the first time and the second time are determined in a situation where the vibration generated during acceleration converges to a stable state. On the other hand, when the vibration generated at the time of acceleration in the constant speed movement does not converge to a stable state, the speed of the constant speed movement may be reduced and the measurement may be performed again. That is, the first time and the second time may be determined in the constant speed movement at a reduced speed. The first time and the second time are not limited to the above example. For example, the first time is a time at which the movement is made at a constant speed after acceleration (it may be a time when the vibration generated at the time of acceleration does not converge to a stable state), and the second time (time t2) is an acceleration. This is the time when the vibration generated at the time of convergence to a stable state.
3つ目の違いとして、芯ずれの場合には、可動範囲Rの端部(図5に示す例では第1端部A1)を移動体15が移動する端部移動時に検出される加速度の値と、可動範囲Rの中央部A3を移動体15が移動する中央移動時に検出される加速度の値との差分(変化量)が比較的大きい(図5中のC3参照)。一方で、ねじ緩みの場合には、上記端部移動時に検出される加速度の値と、上記中央移動時に検出される加速度の値との差分が比較的小さい。なお本願で言う「可動範囲の端部を移動体が移動する」とは、移動体の少なくとも一部が可動範囲の端部に位置した状態で移動体が移動することを意味する。
As a third difference, in the case of misalignment, the acceleration value detected when the moving
4つ目の違いとして、芯ずれの場合には、可動範囲Rの第1端部A1を移動体15が移動する第1端部移動時に検出される加速度の値と、可動範囲Rの第2端部A2を移動体15が移動する第2端部移動時に検出される加速度の値との差分(変化量)が比較的大きい(図5中のC4参照)。一方で、ねじ緩みの場合には、上記第1端部移動時に検出される加速度の値と、上記第2端部移動時に検出される加速度の値との差分が比較的小さい。
As a fourth difference, in the case of misalignment, the value of acceleration detected when the first end portion moves when the moving
5つ目の違いとして、芯ずれの場合には、移動体15の停止位置がモータ21によって保持される停止位置保持状態において検出される加速度の値が比較的大きい(図5中のC5参照)。一方で、ねじ緩みの場合には、上記停止位置保持状態において検出される加速度の値が比較的小さい。
As a fifth difference, in the case of misalignment, the acceleration value detected in the stop position holding state in which the stop position of the moving
6つ目の違いとして、ねじ緩みの場合には、移動体15の等速移動中の振動(加速度)が全体的にレベルとして正常時に比べて大きい。すなわち、移動体15の等速移動中でセンサ16によって検出する加速度の変化が所定幅以下の期間(加速度の変化がほぼ無い期間)の加速度の平均値と、過去の前記加速度の平均値との違いが比較的大きい。一方で、芯ずれの場合には、前記加速度の平均値と、過去の前記加速度の平均値との違いが比較的小さい。なお上記「所定幅」は、任意に設定可能である。
As a sixth difference, in the case of screw loosening, the vibration (acceleration) during the moving of the moving
7つ目の違いとして、芯ずれの場合には、移動体15の加速時あるいは減速時、または加速時あるいは減速時の前後の加速度の微分値が所定時間差内で正の値と負の値とを示す(図5中のC7参照)。言い換えると、加速度の微分値が、比較的短い時間内で正の値と負の値との間で変化する。なお上記「所定時間差」は、任意に設定可能である。
As a seventh difference, in the case of misalignment, the differential value of the acceleration before and after the acceleration or deceleration of the moving
以上を踏まえて、本実施形態の信号処理部74による具体的な処理について説明する。
図6は、信号処理部74によって実行される異常検出方法の処理流れの一例を示す。
図6に示すように、まず、信号処理部74は、センサ16の出力に基づく値を取得する(S101)。なお本願で言う「センサの出力に基づく値」とは、センサの出力に含まれる値そのものでもよいし、センサの出力に対して演算処理や判定処理などが行われることで得られる値でもよい。例えば本願で言う「センサの出力に基づく値」とは、センサの出力に対して演算処理が行われることで得られる加速度の変化率(加速度の微分値)や後述する各種差分値なども含む。また本願で言う「値を取得する」とは、その値そのものを受け取る場合に限らず、受け取った情報などに基づいて自ら算出してその値を得る場合も含む。
Based on the above, specific processing by the
FIG. 6 shows an example of the processing flow of the abnormality detection method executed by the
As shown in FIG. 6, first, the
そして、信号処理部74は、まず、駆動機構部13の異常の有無を判定する。具体的には、信号処理部74は、センサ16によって新たに検出された加速度の値を、センサ16によって過去に検出された加速度の値および予め設定された基準値BVaの少なくとも一方と比較する(S102)。基準値BVaは、「第1基準値」の一例であり、任意に設定可能である。そして、信号処理部74は、センサ16によって新たに検出された加速度の値と過去に検出された加速度の値との違いが予め設定された範囲内である場合、またはセンサ16によって新たに検出された加速度の値が基準値BVa以下の場合に、駆動機構部13に異常が無いと判定する(S110)。一方で、信号処理部74は、センサ16によって新たに検出された加速度の値と過去に検出された加速度の値とが予め設定された範囲を超えて異なる場合、またはセンサ16によって新たに検出された加速度の値が基準値BVaよりも大きい場合に、駆動機構部13に異常があると判定する。
Then, the
本実施形態の信号処理部74は、駆動機構部13に異常があると判定された場合に、異常の原因を判定する処理に進む。この異常の原因を判定する処理は、例えば7種類の異なる判定処理(S103,S104,S105,S106,S107,S108,S109)のうち少なくとも1つを含む。これら7種類の判定処理はいずれも、異常の原因が芯ずれであるか、それともねじ緩みであるかを判定する処理である。このため、信号処理部74は、以下の7種類の判定処理のなかからどれか1つだけを実行することで、異常の原因が芯ずれであるか、それともねじ緩みであるかを判定してもよい。また、信号処理部74は、以下の7種類の判定処理の2つ以上を順に実行し、1つまたは複数の判定処理で芯ずれと判定された場合に、最終的な判定結果として異常の原因を芯ずれと判定してもよい。一方で、信号処理部74は、例えば実行した1つまたは複数の判定処理の全てで芯ずれと判定されなかった場合に、異常の原因をねじ緩みと判定する(S112)。なお、以下の7種類の判定処理が実行される順番は、特に限定されない。
When it is determined that the
例えば、信号処理部74は、センサ16が新たに検出した加速度を微分することで得られた値(新たに得られた加速度の微分値)を、センサ16が過去に検出した加速度を微分することで得られた値(過去の加速度の微分値)および予め設定された基準値BVbの少なくとも一方と比較する(S103)。基準値BVbは、「第2基準値」の一例であり、任意に設定可能である。例えば、信号処理部74は、新たに得られた加速度の微分値と、過去の加速度の微分値または予め設定された基準値BVbとの比較を、移動体15の1つの移動について、所定のサンプリング周期で複数回行う。そして、信号処理部74は、前記複数回の比較のうち少なくとも1回の比較において、新たに得られた加速度の微分値と過去の加速度の微分値とが予め設定された範囲を超えて異なる場合、または新たに得られた加速度の微分値が基準値BVbよりも大きい場合に、異常の原因は芯ずれであると判定する(S111)。なお、信号処理部74は、前記複数回の比較のうち2回以上の比較において、新たに得られた加速度の微分値と過去の加速度の微分値とが予め設定された範囲を超えて異なる場合、または新たに得られた加速度の微分値が基準値BVbよりも大きい場合に、異常の原因は芯ずれであると判定してもよい。また、前記加速度の微分値は、移動体15の等速移動時に検出される加速度の微分値でもよい。一方で、信号処理部74は、新たに得られた加速度の微分値と過去の加速度の微分値との違いが予め設定された範囲内の場合、または新たに得られた加速度の微分値が基準値BVb以下の場合に、異常の原因はねじ緩みであると判定してもよい(S112)。
For example, the
また、信号処理部74は、移動体15の1つの等速移動に関して、前記等速移動中の第1時刻においてセンサ16が検出した加速度の値と、前記等速移動中の第2時刻においてセンサ16が検出した加速度の値との差分である差分値DVaを、センサ16の過去の出力から得られる前記差分値DVaおよび予め設定された基準値BVcの少なくとも一方と比較する(S104)。差分値DVaは、「第1差分値」の一例である。基準値BVcは、「第3基準値」の一例であり、任意に設定可能である。なお「センサの過去の出力から得られる前記差分値DVa」とは、過去の等速移動中の第1時刻における加速度の値と、前記過去の等速移動中の第2時刻における加速度の値との差分である。また「第1時刻」および「第2時刻」の定義は、上記したとおりである。
そして、信号処理部74は、新たに得られた差分値DVaとセンサ16の過去の出力から得られた差分値DVaとが予め設定された範囲を超えて異なる場合、または新たに得られた差分値DVaが基準値BVcよりも大きい場合に、異常の原因は芯ずれであると判定する(S111)。一方で、信号処理部74は、新たに得られた差分値DVaとセンサ16の過去の出力から得られた差分値DVaとの違いが予め設定された範囲内の場合、または新たに得られた差分値DVaが基準値BVc以下の場合に、異常の原因はねじ緩みであると判定してもよい(S112)。
In addition, the
Then, the
また、信号処理部74は、可動範囲Rの端部(第1端部A1または第2端部A2)を移動体15が移動する端部移動時にセンサ16が検出した加速度の値と、可動範囲Rの中央部A3を移動体15が移動する中央移動時にセンサ16が検出した加速度の値との差分である差分値DVbを、センサ16の過去の出力から得られる前記差分値DVbおよび予め設定された基準値BVdの少なくとも一方と比較する(S105)。差分値DVbは、「第2差分値」の一例である。基準値BVdは、「第4基準値」の一例であり、任意に設定可能である。なお「センサの過去の出力から得られる前記差分値DVb」とは、過去の端部移動時における加速度の値と、過去の中央移動時における加速度の値との差分である。
そして、信号処理部74は、新たに得られた差分値DVbとセンサ16の過去の出力から得られた差分値DVbとが予め設定された範囲を超えて異なる場合、または新たに得られた差分値DVbが基準値BVdよりも大きい場合に、異常の原因は芯ずれであると判定する(S111)。一方で、信号処理部74は、新たに得られた差分値DVbとセンサ16の過去の出力から得られた差分値DVbとの違いが予め設定された範囲内の場合、または新たに得られた差分値DVbが基準値BVd以下の場合に、異常の原因はねじ緩みであると判定してもよい(S112)。
Further, the
Then, the
また、信号処理部74は、可動範囲Rの第1端部A1を移動体15が移動する第1端部移動時にセンサ16が検出した加速度の値と、可動範囲Rの第2端部A2を移動体15が移動する第2端部移動時にセンサ16が検出した加速度の値との差分である差分値DVcを、センサ16の過去の出力から得られる前記差分値DVcおよび予め設定された基準BVeの少なくとも一方と比較する(S106)。差分値DVcは、「第3差分値」の一例である。基準値BVeは、「第5基準値」の一例であり、任意に設定可能である。なお「センサの過去の出力から得られる前記差分値DVc」とは、過去の第1端部移動時における加速度の値と、過去の第2端部移動時における加速度の値との差分である。
そして、信号処理部74は、新たに得られた差分値DVcとセンサ16の過去の出力から得られた差分値DVcとが予め設定された範囲を超えて異なる場合、または新たに得られた差分値DVcが基準値BVeよりも大きい場合に、異常の原因は芯ずれであると判定する(S111)。一方で、信号処理部74は、新たに得られた差分値DVcとセンサ16の過去の出力から得られた差分値DVcとの違いが予め設定された範囲内の場合、または新たに得られた差分値DVcが基準値BVe以下の場合に、異常の原因はねじ緩みであると判定してもよい(S112)。
In addition, the
The
また、信号処理部74は、移動体15の停止位置がモータ21によって保持される停止位置保持状態においてセンサ16が新たに検出した加速度の値を、過去の前記停止位置保持状態においてセンサ16が検出した加速度の値および予め設定された基準値BVfの少なくとも一方と比較する(S107)。基準値BVfは、「第6基準値」の一例であり、任意に設定可能である。
そして、信号処理部74は、停止位置保持状態においてセンサ16が新たに検出した加速度の値と過去の停止位置保持状態においてセンサ16が検出した加速度の値が予め設定された範囲を超えて異なる場合、または停止位置保持状態においてセンサ16が新たに検出した加速度の値が基準値BVfよりも大きい場合に、異常の原因は芯ずれであると判定する(S111)。一方で、信号処理部74は、停止位置保持状態においてセンサ16が新たに検出した加速度の値と過去の停止位置保持状態においてセンサ16が検出した加速度の値との違いが予め設定された範囲内の場合、または停止位置保持状態においてセンサ16が新たに検出した加速度の値が基準値BVf以下の場合に、異常の原因はねじ緩みであると判定してもよい(S112)。
Further, the
Then, the
また、信号処理部74は、移動体15の等速移動中でセンサ16が検出する加速度の変化が所定幅以下の期間の加速度の平均値と、過去の前記加速度の平均値および予め設定された基準値BVgの少なくとも一方とを比較する(S108)。基準値BVgは、「第7基準値」の一例であり、任意に設定可能である。なお「過去の前記加速度の平均値」とは、移動体15の過去の等速移動中でセンサ16が検出する加速度の変化が所定幅以下の期間の加速度の平均値である。
そして、信号処理部74は、新たに得られた前記加速度の平均値と過去の前記加速度の平均値とが予め設定された範囲を超えて異なる場合、または新たに得られた前記加速度の平均値が前記基準値BVgよりも大きい場合に、異常の原因はねじ緩みであると判定する(S112)。一方で、新たに得られた前記加速度の平均値と過去の前記加速度の平均値との違いが予め設定された範囲内の場合、または新たに得られた前記加速度の平均値が前記基準値BVg以下の場合に、異常の原因は芯ずれであると判定してもよい(S111)。
Further, the
Then, the
また、信号処理部74は、移動体15の加速時あるいは減速時、または加速時あるいは減速時の前後の加速度の微分値の変化が所定時間差内で正の値と負の値とを示すか否か判定する(S109)。そして、信号処理部74は、前記加速度の微分値が所定時間差内で正の値と負の値とを示す場合に、異常の原因は芯ずれであると判定する(S111)。例えば、信号処理部74は、前記加速度の微分値が所定時間差内で正の値と負の値とを示し、且つ、新たに得られたセンサ16の出力に基づく値(例えば加速度の値または加速度の微分値)とセンサ16の過去の出力に基づく値(加速度の値または加速度の微分値)とが予め設定された範囲を超えて異なる場合、またはセンサ16の出力に基づく値(加速度の値または加速度の微分値)が予め設定された基準値よりも大きい場合に、異常の原因は芯ずれであると判定する。なお、前記基準値は、基準値BVaと同じでもよく、異なってもよい。一方で、信号処理部74は、前記加速度の微分値が所定時間差内で正の値と負の値とを示さない場合に、異常の原因はねじ緩みであると判定してもよい(S112)。
Further, the
また、信号処理部74は、上記7種類の判定処理に代えて、またはこれらに加えて、次の判定処理を行ってもよい。すなわち、信号処理部74は、移動体15が可動範囲Rを複数回往復する動作において、特定の同じ位置で加速度の値または加速度の微分値がある基準値を超えて大きく変化する場合に、異常の原因は芯ずれであると判定してもよい。
Further, the
なお、上記第1から第7の基準値および第1から第3の差分値の「第1」「第2」…とは、互いの区別のために、便宜上付けられたものである。このため上記複数の基準値および複数の差分値は、「第1」「第2」…の番号が適宜付け直されてもよい。また、センサが過去に検出した加速度を微分することで得られた値や、センサの過去の出力から得られる第1から第3の差分値などは、例えば予め算出されてメモリ75に格納されるが、これに代えて上記判定処理が行われる時に算出されてもよい。
The first to seventh reference values and the first to third difference values “first”, “second”,... Are given for convenience in order to distinguish each other. Therefore, the plurality of reference values and the plurality of difference values may be appropriately renumbered as “first”, “second”,. In addition, values obtained by differentiating acceleration detected by the sensor in the past, first to third difference values obtained from past outputs of the sensor, and the like are calculated in advance and stored in the
産業機械1は、例えば暖機運転時に、上述のような判定処理を含む試験運転を行ってもよい。例えばこの場合、産業機械1は、検出された加速度に関する値を基準値BVa,BVb,BVc,BVd,BVe,BVf,BVgなどと比較することで、上述の判定処理を行ってもよい。
また、産業機械1は、移動体15の上にワークや部品が載せられた実際の作業時にセンサ16によって加速度を検出し、信号処理部74によって上述のような判定処理を逐次行ってもよい。例えばこの場合、産業機械1は、検出された加速度に関する値をメモリ75に格納された過去の加速度に関する値と比較することで、上述の判定処理を行ってもよい。この場合、移動体15に載せられるワークや部品の種類(または重さ)や移動体15の移動条件に関する情報が、インターフェース17を通じて信号処理部74に入力されてもよい。これにより、信号処理部74は、新たに検出された加速度に関する値を、ワークや部品の種類(または重さ)や移動体15の移動条件が同一の場合における過去の加速度に関する値と比較する。
The
Further, the
このような構成によれば、不具合原因の判別の容易化を図ることができる産業機械1が提供される。すなわち、本実施形態の信号処理部74(情報解析部70)は、駆動機構部13に設けられたセンサ16の出力に基づく値を、センサ16の過去の出力に基づく値および予め設定される基準値の少なくとも一方と比較する。これにより、例えば駆動機構部13に比較的大きな振動を伴う異常が存在する場合に、その異常を容易に知ることができる。その結果、例えば不具合が生じている場合に、不具合原因をいくつかに絞ることができる。これにより、不具合原因の判別の容易化を図ることができる。また、センサ16の出力に基づく値をセンサ16の過去の出力に基づく値および予め設定される基準値の少なくとも一方と比較する方法であれば、例えばフーリエ解析などを用いる方法に比べて高価な装置が必要なくなる。
According to such a configuration, the
本実施形態では、駆動機構部13は、ねじ軸31の第1端部31aを回転可能に支持した第1支持部33と、ねじ軸31の第2端部31bを回転可能に支持した第2支持部34とを有する。センサ16は、第1支持部33および第2支持部34の少なくとも一方に設けられている。このような構成によれば、ねじ軸31の振動に伴う異常が存在することを容易に検出しやすくなる。このため、不具合原因の判別の精度を高めることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、センサ16は、少なくともねじ軸31の径方向rの加速度を検出する。このような構成によれば、ねじ軸31に異常が生じた場合に振動が最も生じやすいねじ軸31の径方向rの振動を精度良く検出することができる。このため、不具合原因の判別の精度をさらに高めることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、上述のS103,S104,S105,S106,S107,S108,S109のうち少なくとも1つの判定処理が行われる。このような構成によれば、不具合原因を、ねじ緩みであるか、芯ずれであるかを容易に判別することができる。これにより、不具合原因の判別のさらなる容易化を図ることができる。 In the present embodiment, at least one determination process is performed among the above-described S103, S104, S105, S106, S107, S108, and S109. According to such a configuration, it is possible to easily determine whether the cause of the failure is screw loosening or misalignment. Thereby, it is possible to further facilitate the determination of the cause of the malfunction.
本実施形態では、センサ16は加速度、温度、および磁力が1つのモジュールで検出可能であり通信でデータをやり取りできるMEMSセンサである。このような構成によれば、駆動機構部13の加速度を検出するセンサ16と、例えば産業機械1で温度を測定したい別の箇所に配置されるセンサや磁力を測定したい別の箇所に配置されるセンサとを同じ規格のMEMSセンサにすることができ、制御装置18のインターフェースを共通化(統一化)することができる。これにより、駆動機構部13の加速度を検出するセンサ16を安価に容易に設けることができ、産業機械1のコストダウンを図ることができる。
In this embodiment, the
なお、上述した実施形態の信号処理部74の一部または全部は、CPUのようなプロセッサがプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、信号処理部74の一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェア機能部であってもよい。上記プログラムは、制御装置18のメモリに格納されていてもよいし、インターネット設備などを介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、信号処理部74の一部または全部は、インターネットを通じたクラウドコンピューティングなどによって実現されてもよい。また、メモリ75は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリなどで実現される。
Note that part or all of the
以上、実施形態に係る産業機械1について説明したが、実施形態の構成は上記例に限られない。例えば、図7は、変形例に係る産業機械1を示す。本変形例の産業機械1は、成形機である。例えば、センサ16は、成形機の第1から第3の駆動機構部13A,13B,13Cに設けられてもよい。これらの構成によっても、上記実施形態と同様に、不具合原因の判別の容易化を図ることができる。なお以下に示す構成において、上記実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成には、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
As mentioned above, although the
例えば、成形機は、溶融材料を射出する射出装置81を有する。第1駆動機構部13Aは、射出装置81を移動させる駆動機構部である。第1駆動機構部13Aは、ねじ軸31と、ねじ軸31が通された穴付き部材82と、ねじ軸31を回転可能に支持した支持部33と、ねじ軸31に取り付けられた従動プーリ83と、モータ21に取り付けられた駆動プーリ84と、従動プーリ83と駆動プーリ84とに掛け渡されたベルト85とを含む。穴付き部材82は、射出装置81に設けられるとともに、移動体の一例を形成している。ねじ軸31は、モータ21によって回転駆動されることで、射出装置81および穴付き部材82を直線移動させる。センサ16は、支持部33および穴付き部材82にそれぞれ取り付けられている。すなわち、センサ16は、ねじ軸31を回転可能に支持する支持部に限らず、モータ21によってねじ軸31が回転駆動されることで直線移動する移動体に設けられてもよい。
For example, the molding machine has an
また、成形機は、移動金型を保持する移動盤86を有する。第2駆動機構部13Bは、移動盤86を移動させる駆動機構部(トグル機構)である。第2駆動機構部13Bは、ねじ軸31と、ねじ軸31が通されたリンク接続部87と、ねじ軸31を回転可能に支持したトグルサポート(支持部)88と、従動プーリ83と、駆動プーリ84と、ベルト85とを含む。リンク接続部87は、リンクを介して移動盤86に連結されるとともに、移動体の一例を形成している。ねじ軸31は、モータ21によって回転駆動されることで、リンク接続部87を直線移動させる。センサ16は、リンク接続部87およびトグルサポート88にそれぞれ取り付けられている。
Further, the molding machine has a moving
また、成形機は、エジェクタピンが取り付けられたエジェクタ板89を有する。第3駆動機構部13Cは、エジェクタ板89を移動させる駆動機構部である。第3駆動機構部13Cは、ねじ軸31と、ねじ軸31が通されたエジェクタ板89と、従動プーリ83と、駆動プーリ84と、ベルト85とを含む。エジェクタ板89は、移動体の一例を形成している。ねじ軸31は、モータ21によって回転駆動されることで、エジェクタ板89を直線移動させる。センサ16は、エジェクタ板89に取り付けられている。
The molding machine also has an
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、産業機械は、駆動機構部に設けられたセンサの出力に基づく値と、センサの過去の出力に基づく値および予め設定される基準値の少なくとも一方との比較を行う。これにより、不具合原因の判別の容易化を図ることができる。 According to at least one embodiment described above, the industrial machine includes a value based on an output of a sensor provided in the drive mechanism unit, a value based on a past output of the sensor, and a reference value set in advance. Make a comparison. Thereby, it is possible to facilitate the determination of the cause of the malfunction.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…産業機械、13…駆動機構部、15…移動体、16…センサ、21…モータ、31…ねじ軸、31a…ねじ軸の第1端部、31b…ねじ軸の第2端部、33…第1支持部、34…第2支持部、70…情報解析部、R…可動範囲、A1…可動範囲の第1端部、A2…可動範囲の第2端部、A3…可動範囲の中央部。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記モータによって駆動される駆動機構部と、
前記駆動機構部に設けられ、少なくとも加速度を検出するセンサと、
前記センサの出力に基づく値と、前記センサの過去の出力に基づく値および予め設定される基準値の少なくとも一方との比較を行う情報解析部と、
を備えた産業機械。 A motor,
A drive mechanism driven by the motor;
A sensor that is provided in the drive mechanism and detects at least acceleration;
An information analysis unit that compares a value based on the output of the sensor with at least one of a value based on a past output of the sensor and a preset reference value;
Industrial machine with
前記センサは、前記第1支持部および前記第2支持部の少なくとも一方に設けられた、
請求項1に記載の産業機械。 The drive mechanism includes: a screw shaft that moves the moving body by being rotationally driven by the motor; a first support portion that rotatably supports one end portion of the screw shaft; and the other end portion of the screw shaft. A second support part rotatably supported;
The sensor is provided on at least one of the first support part and the second support part,
The industrial machine according to claim 1.
請求項2に記載の産業機械。 The sensor detects at least radial acceleration of the screw shaft;
The industrial machine according to claim 2.
請求項2または請求項3に記載の産業機械。 The information analysis unit, as the comparison, the value obtained by differentiating the acceleration detected by the sensor, the value obtained by differentiating the acceleration detected by the sensor in the past, and the preset value Compare with at least one of the reference values,
The industrial machine according to claim 2 or claim 3.
請求項2または請求項3に記載の産業機械。 As the comparison, the information analysis unit, for the one constant speed movement of the moving body, the acceleration value detected by the sensor at the first time during the constant speed movement and the second time during the constant speed movement. Comparing the difference value with the acceleration value detected by the sensor at least one of the difference value obtained from the past output of the sensor and the reference value set in advance.
The industrial machine according to claim 2 or claim 3.
請求項2または請求項3に記載の産業機械。 As the comparison, the information analysis unit uses the value of the acceleration detected by the sensor when the moving body moves in the end of the movable range of the moving body and the central portion of the movable range of the moving body as the moving body. Comparing the difference value with the acceleration value detected by the sensor when the sensor moves with at least one of the difference value obtained from the past output of the sensor and the preset reference value;
The industrial machine according to claim 2 or claim 3.
請求項6に記載の産業機械。 The information analysis unit is obtained when the difference value obtained from the sensor output differs from the difference value obtained from the past output of the sensor beyond a preset range, or obtained from the sensor output. When the difference value is larger than the reference value, it is determined that the screw shaft is misaligned.
The industrial machine according to claim 6.
請求項2または請求項3に記載の産業機械。 As the comparison, the information analysis unit includes, as the comparison, an acceleration value detected by the sensor when the moving body moves in the first end of the movable range of the moving body and a second end of the movable range of the moving body. Comparing the difference value with the acceleration value detected by the sensor when the moving body moves with at least one of the difference value obtained from the past output of the sensor and the reference value set in advance.
The industrial machine according to claim 2 or claim 3.
請求項2または請求項3に記載の産業機械。 As the comparison, the information analysis unit detects the acceleration value detected by the sensor in the stop position holding state in which the stop position of the moving body is held by the motor, and the sensor detects in the past stop position holding state. Comparing the acceleration value and at least one of the preset reference value,
The industrial machine according to claim 2 or claim 3.
請求項2または請求項3に記載の産業機械。 As the comparison, the information analysis unit preliminarily sets an average value of acceleration during a period in which the change in acceleration detected by the sensor during the moving body is moving at a constant speed is equal to or less than a predetermined width, and an average value of the past acceleration. Compared to at least one of the reference values, the average value of the acceleration and the average value of the past acceleration differ beyond a preset range, or the average value of the acceleration is more than the reference value When it is large, it is determined that the screw shaft is loose.
The industrial machine according to claim 2 or claim 3.
請求項2または請求項3に記載の産業機械。 The information analysis unit, as the comparison, the differential value of acceleration before and after acceleration or deceleration of the moving body indicates a positive value and a negative value within a predetermined time difference, When the value based on the sensor output differs from the value based on the past output of the sensor beyond a preset range, or when the value based on the sensor output is larger than the reference value, the screw shaft To determine that there is misalignment
The industrial machine according to claim 2 or claim 3.
請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の産業機械。 The sensor is a micro electro mechanical system (MEMS) sensor composed of one module capable of detecting acceleration, temperature, and magnetic force.
The industrial machine according to any one of claims 1 to 11.
前記値と、前記センサの過去の出力に基づく値および予め設定される基準値の少なくとも一方との比較を行う、
異常検出方法。 Obtain a value based on the output of at least an acceleration sensor provided in a drive mechanism unit driven by a motor,
The value is compared with at least one of a value based on a past output of the sensor and a preset reference value.
Anomaly detection method.
前記比較として、前記移動体の可動範囲の端部を前記移動体が移動する時に前記センサが検出した加速度の値と、前記移動体の可動範囲の中央部を前記移動体が移動する時に前記センサが検出した加速度の値との差分値を、前記センサの過去の出力から得られる前記差分値および前記基準値の少なくとも一方と比較し、
前記センサの出力から得られる前記差分値と前記センサの過去の出力から得られる前記差分値とが予め設定される範囲を超えて異なる場合、または前記センサの出力から得られる前記差分値が前記基準値よりも大きい場合に、前記ねじ軸に芯ずれがあると判定する、
請求項13に記載の異常検出方法。 The drive mechanism includes: a screw shaft that moves the moving body by being rotationally driven by the motor; a first support portion that rotatably supports one end portion of the screw shaft; and the other end portion of the screw shaft. A second support part rotatably supported, and the sensor is provided on at least one of the first support part and the second support part,
As the comparison, the value of the acceleration detected by the sensor when the moving body moves in the end of the movable range of the moving body and the sensor when the moving body moves in the center of the movable range of the moving body. Comparing the difference value with the acceleration value detected by at least one of the difference value and the reference value obtained from the past output of the sensor;
When the difference value obtained from the sensor output and the difference value obtained from the past output of the sensor differ beyond a preset range, or the difference value obtained from the sensor output is the reference When larger than the value, it is determined that the screw shaft is misaligned.
The abnormality detection method according to claim 13.
前記比較として、前記移動体の等速移動中で前記センサが検出する加速度の変化が所定幅以下の期間の加速度の平均値を、過去の前記加速度の平均値および予め設定される前記基準値の少なくとも一方と比較し、
前記加速度の平均値と過去の前記加速度の平均値とが予め設定される範囲を超えて異なる場合、または前記加速度の平均値が前記基準値よりも大きい場合に、前記ねじ軸にねじ緩みがあると判定する、
請求項13に記載の異常検出方法。 The drive mechanism includes: a screw shaft that moves the moving body by being rotationally driven by the motor; a first support portion that rotatably supports one end portion of the screw shaft; and the other end portion of the screw shaft. A second support part rotatably supported, and the sensor is provided on at least one of the first support part and the second support part,
As the comparison, the average value of the acceleration during the period when the change of the acceleration detected by the sensor while the moving body is moving at a constant speed is equal to or less than a predetermined width, the average value of the past acceleration, and the preset reference value Compared to at least one,
When the average value of the acceleration and the average value of the past acceleration are different from each other beyond a preset range, or when the average value of the acceleration is larger than the reference value, the screw shaft is loosened. To determine,
The abnormality detection method according to claim 13.
前記移動体の加速時あるいは減速時、または加速時あるいは減速時の前後の加速度の微分値が所定時間差内で正の値と負の値とを示し、前記センサの出力に基づく値と前記センサの過去の出力に基づく値とが予め設定される範囲を超えて異なる場合、または前記センサの出力に基づく値が前記基準値よりも大きい場合に、前記ねじ軸に芯ずれがあると判定する、
請求項13に記載の異常検出方法。 The drive mechanism includes: a screw shaft that moves the moving body by being rotationally driven by the motor; a first support portion that rotatably supports one end portion of the screw shaft; and the other end portion of the screw shaft. A second support part rotatably supported, and the sensor is provided on at least one of the first support part and the second support part,
A differential value of acceleration before and after acceleration or deceleration of the moving body indicates a positive value and a negative value within a predetermined time difference, and a value based on the output of the sensor and the sensor When the value based on the past output differs beyond a preset range, or when the value based on the output of the sensor is larger than the reference value, it is determined that the screw shaft is misaligned.
The abnormality detection method according to claim 13.
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