JP2019086447A - 寿命予測システム - Google Patents

Abstract

【課題】減速装置の特定の部位の寿命を比較的正確に予測できる寿命予測システムを提供する。【解決手段】寿命予測システム１は、減速機構を有する減速装置２００の寿命を予測する寿命予測システムである。寿命予測システム１は、減速装置２００に設置され、減速装置の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するセンサ３２０と、センサ３２０の検出情報に基づいて、特定の部位に発生した応力を特定し、特定した応力に基づいて、当該特定の部位の寿命を予測する予測部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、減速装置の寿命を予測する寿命予測システムに関する。

減速装置は、さまざまな機械に組み込まれている。減速装置の故障は、それが組み込まれた機械の停止を招きうる。

特許文献１には、減速装置の異常の有無を検知する技術が開示されている。この技術によれば、発生した故障を比較的早くに検知できるため、機械の停止時間をある程度短くできる。

特開２００３−８８１７８号公報

減速装置の寿命を予測できれば、減速装置の故障による機械の停止時間をさらに短くできる。

本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、減速装置の特定の部位の寿命を比較的正確に予測できる寿命予測システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の寿命予測システムは、減速機構を有する減速装置の寿命を予測する寿命予測システムであって、減速装置に設置され、減速装置の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するセンサと、センサの検出情報に基づいて、特定の部位に発生した応力を特定し、特定した応力に基づいて、当該特定の部位の寿命を予測する予測手段と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、減速装置の特定の部位の寿命を比較的正確に予測できる。

実施の形態に係る寿命予測システムの構成を示す模式図である。 図１の機械に組み込まれた減速装置およびモータの断面図である。 図１のサーバの機能および構成を示すブロック図である。 変形例に係る減速装置およびモータ断面図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、工程には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

実施の形態に係る寿命予測システムを得るに到った経緯を説明する。
減速装置はさまざまな機械に組み込まれている。減速装置の故障は、それが組み込まれた機械の停止を招きうる。減速装置の寿命を予測できれば、言い換えると、あとどのくらい使用したら減速装置が故障するか予測できれば、減速装置の故障による機械の停止時間を短くできる。

減速装置には、モータから回転が入力される。従来、このモータが発生させるトルクを特定することで、減速装置の寿命をある程度は予測できた。しかしながら、この予測には、減速装置の出力側から入力された外部荷重が考慮されておらず、正確性が低い。

以上の知見から、本発明者は実施の形態に係る寿命予測システムを得るに至った。以下、具体的に説明する。

図１は、実施の形態に係る寿命予測システム１の構成を示す模式図である。寿命予測システム１は、減速機メーカーが管理するサーバ１００と、各顧客企業が保持する、減速装置２００を備える機械３００と、情報処理端末４００と、を備える。

減速機メーカーは、減速装置２００を製造する企業である。サーバ１００は、顧客企業からの要求に応じて、顧客企業の減速装置２００の特定の部位（部材）の寿命を予測し、その予測結果を顧客企業に提供する。

顧客企業は、減速機メーカーが製造した減速装置２００の使用者である。顧客企業としては、減速機メーカーが製造した減速装置２００を購入等により入手し、入手した減速装置２００を組み込んで機械３００を製造する機械メーカーや、機械メーカーから機械３００を購入して使用する企業がある。

図１では、各顧客企業に機械３００が１つのみ示され、また機械３００に減速装置２００が１つのみ示されているが、通常、各顧客企業は複数の機械３００を保持していることが多く、また各機械３００は複数の減速装置２００を備えていることが多い。以下、顧客企業Ａが保持する機械３００に組み込まれた減速装置２００を減速装置の代表として説明する。

機械３００は、減速装置２００と、モータ３１０と、減速装置２００に設置されるセンサ３２０と、モータ３１０の動作を制御する制御装置３３０と、を備える。モータ３１０は、電流値に応じたトルクを発生させるモータであり、例えばサーボモータである。減速装置２００は、減速機メーカーにより製造された減速装置である。減速装置２００は、モータ３１０から入力された回転を減速して出力する。

センサ３２０は、減速装置２００の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出する。本実施の形態のセンサ３２０は、荷重センサであり、減速装置２００の所定の部位に発生している荷重を検出する。センサ３２０は、検出した荷重を示す荷重情報を情報処理端末４００に送信する。

制御装置３３０は、コントローラ３３２と、駆動回路３３４と、を含む。コントローラ３３２は、モータ３１０のロータの回転量（回転角度）、つまり電流量を指示する電流値指令を生成し、駆動回路３３４に送信する。コントローラ３３２は、情報処理端末４００にも電流値指令を送信する。なお、コントローラ３３２から電流指令値を送信するのではなく、モータ３１０に流れた電流値をセンサ等で検出して情報処理端末４００に送信してもよい。駆動回路３３４は、電流値指令に応じた駆動電流をモータ３１０に供給する。モータ３１０は、この駆動電流により、ロータを回転させる。

情報処理端末４００は、顧客企業の担当者により操作されるＰＣなどである。情報処理端末４００は、センサ３２０からの検出情報（荷重情報）を保持する。また、情報処理端末４００は、コントローラ３３２からの電流値指令を保持する。

顧客企業の担当者等は、情報処理端末４００に、減速装置２００の特定の部位ひいては減速装置２００の寿命があとどれくらいであるか、言い換えると、あとどれくらい使用したら故障するか、の予測の提供要求（以下、「寿命予測提供要求」と呼ぶ）を入力する。情報処理端末４００は、寿命予測提供要求を、荷重情報および電流値指令とともにサーバ１００に送信する。本実施の形態では、情報処理端末４００は、減速装置２００の使用開始時から現時点（最新）までのすべての荷重情報および電流値指令を送信する。

上述したように、サーバ１００は、寿命予測提供要求に応じて減速装置２００の特定の部位の寿命を予測し、その予測結果を要求元の顧客企業の情報処理端末４００に送信する。情報処理端末４００は、寿命予測提供要求に応じて送信された予測結果を受信する。顧客企業の担当者等は、この予測結果を確認することにより、減速装置２００の寿命があとどれくらいであるか把握する。

図２は、機械３００に組み込まれた減速装置２００とモータ３１０を示す断面図である。本実施の形態の減速装置２００は、偏心揺動型の減速装置である。減速装置２００は、主に、入力軸２０２と、減速機構２０４と、第１キャリヤ部材２０６と、第２キャリヤ部材２０８と、ケーシング２１０と、を備える。入力軸２０２は、モータ３１０のロータ３１２に接続され、ロータ３１２の回転を受けて回転軸Ｒを中心に回転する。

減速機構２０４は、ロータ３１２から伝達された回転を減速する。減速機構２０４は、主に、偏心体２１２、２１４と、外歯歯車２１６と、２１８と、内歯歯車２２０と、を含む。偏心体２１２、２１４は、入力軸２０２に一体的に形成されている。偏心体２１２、２１４の外周にはそれぞれ、ころ２２２、２２４を介して２枚の外歯歯車２１６、２１８が揺動可能に外嵌されている。外歯歯車２１６、２１８にはそれぞれ、軸心からオフセットした位置に複数のオフセット貫通孔２１６ａ、２１８ａが形成されている。複数のオフセット貫通孔２１６ａ、２１８ａは、周方向に等間隔に形成されている。オフセット貫通孔２１６ａ、２１８ａには、内ピン２２６および内ピン２２６に外嵌された内ローラ２２８が軸方向に貫通される。内ローラ２２８とオフセット貫通孔２１６ａ、２１８ａとの間には、最大で偏心体２１２、２１４の偏心量の２倍に相当する隙間が確保されている。内ローラ２２８は、外周面２２８ａが外歯歯車２１６、２１８のオフセット貫通孔２１６ａ、２１８ａと摺動可能に当接するとともに、内周面２２８ｂが内ピン２２６の外周面２２６ａと摺動可能に当接している。内歯歯車２２０は、ケーシング２１０の内周面に形成されている。内歯歯車２２０は、外歯歯車２１６、２１８と内接噛合する。内歯歯車２２０は、ケーシング２１０の内周面に形成された等間隔のピン溝に円柱状の外ピンを嵌め込むことで構成される。なお、内歯歯車２２０をケーシング２１０の内周面に一体形成してもよい。内歯歯車２２０の内歯の歯数は、外歯歯車２１６、２１８の外歯の歯数よりも僅かに（例えば１だけ）多くされている。

第１キャリヤ部材２０６は、外歯歯車２１６、２１８の軸方向一方側（図２では右側）に配置されている。第１キャリヤ部材２０６は、ボルト２３０により内ピン２２６と締結されている。第２キャリヤ部材２０８は、外歯歯車２１６、２１８の軸方向他方側（図２では左側）に配置されている。本実施の形態では、第２キャリヤ部材２０８は、内ピン２２６と一体に形成される。したがって、第１キャリヤ部材２０６と第２キャリヤ部材２０８とは、内ピン２２６を介して連結されている。

第１キャリヤ部材２０６と入力軸２０２との間に軸受２３２が配置され、第２キャリヤ部材２０８と入力軸２０２との間に軸受２３４が配置される。第１キャリヤ部材２０６および第２キャリヤ部材２０８は、軸受２３２、２３４を介して入力軸２０２を回転自在に支持する。軸受２３２、２３４は、図示の例では、玉軸受であるが、他の種類の軸受であってもよい。

ケーシング２１０は、略円筒状の部材であり、外歯歯車２１６、２１８、第１キャリヤ部材２０６および第２キャリヤ部材２０８を環囲する。ケーシング２１０と第１キャリヤ部材２０６との間に主軸受２３６が配置され、ケーシング２１０と第２キャリヤ部材２０８との間に主軸受２３８が配置される。ケーシング２１０と第１キャリヤ部材２０６および第２キャリヤ部材２０８とは、主軸受２３６、２３８を介して相対回転可能に構成される。

主軸受２３６、２３８は、図示の例ではアンギュラ玉軸受であるが、他の種類の軸受であってもよい。なお、後述するように主軸受にセンサ３２０を設置する場合は、例えばアンギュラ玉軸受など、荷重を受けるとスラスト分力が発生する軸受を、主軸受に採用する。主軸受２３６、２３８は、それぞれ転動体２３６ａ、２３８ａと外輪２３６ｂ、２３８ｂとを有しているが、内輪は有していない。代わりに、第１キャリヤ部材２０６の外周に転動面２３６ｃが形成され、主軸受２３６の内輪として機能するとともに、第２キャリヤ部材２０８の外周に転動面２３８ｃが形成され、主軸受２３８の内輪として機能している。なお、主軸受はこのような構成に限られず、別体の内輪を有していてもよい。

入力軸２０２が回転すると、入力軸２０２の回転が減速機構２０４で減速されて第２キャリヤ部材２０８またはケーシング２１０に伝達される。この際、減速機構２０４では、入力軸２０２と一体に形成された偏心体２１２、２１４が回転し、ころ２２２、２２４を介して外歯歯車２１６、２１８が揺動する。この揺動により、外歯歯車２１６、２１８と内歯歯車２２０の噛合位置が順次ずれる。

外歯歯車２１６、２１８の歯数は、内歯歯車２２０の歯数よりも１だけ少ないため、外歯歯車２１６、２１８は、入力軸２０２が１回回転するごとに、１歯分（すなわち歯数差に相当する分）だけ内歯歯車２２０に対して位相がずれる（自転する）ことになる。この自転成分は、外歯歯車２１６、２１８のオフセット貫通孔２１６ａ、２１８ａと内ローラ２２８との摺動、および内ローラ２２８の内周面２２８ｂと内ピン２２６の外周面２２６ａとの摺動を介して内ピン２２６に伝達され、内ピン２２６と一体に形成された第２キャリヤ部材２０８が１／（内歯歯車の歯数）に減速された回転速度にてケーシング２１０に対して相対回転する。したがって、ケーシング２１０が固定されている場合は第２キャリヤ部材２０８が回転し、第２キャリヤ部材２０８が固定されている場合はケーシング２１０が回転する。

センサ３２０は、減速装置２００の各部位のうち、出力側から入力された外部荷重が減速機構２０４を通過せずに伝達される部位に設置される。したがって、例えばセンサ３２０は、主軸受２３６、２３８、第１キャリヤ部材２０６、第２キャリヤ部材２０８、またはケーシング２１０に設置（固定）される。センサ３２０は、図示の例では主軸受２３６の外輪２３６ｂの（軸方向内歯歯車側の）側面に設置され、外輪２３６ｂの側面とケーシング２１０の段部とに挟み込まれている。減速装置２００の出力側の部材に外部荷重がかかると、アンギュラ玉軸受である主軸受２３６にはスラスト分力が発生する。センサ３２０は、このスラスト分力を荷重情報として検出する。

図３は、サーバ１００の機能および構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵ（central processing unit）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。

サーバ１００は、所定の通信プロトコルにしたがって外部装置と通信する通信部１１０と、寿命予測のための各種データ処理を実行するデータ処理部１２０と、データ処理部１２０により更新または参照されるデータの記憶領域である記憶部１３０と、を含む。データ処理部１２０は、通信部１１０を介して、情報処理端末４００とデータを送受する。

記憶部１３０は、減速装置２００の特定の部位についてのＳ−Ｎ線図のデータを記憶するＳＮ線図データ記憶部１３２を含む。

ＳＮ線図データ記憶部１３２は、減速機構よりも入力側の特定の部位についてのＳ−Ｎ線図のデータを記憶する。ＳＮ線図データ記憶部１３２は、入力側の複数の部位についてのＳ−Ｎ線図のデータを記憶してもよいし、入力側の各部位のうち、最も壊れやすい部位についてのＳ−Ｎ線図のデータだけを記憶してもよい。ここで、入力側の特定の部位は特に限定されるものではないが、例えば偏心体２１２、２１４の表面近傍の内部でもよい。

またＳＮ線図データ記憶部１３２は、減速機構よりも出力側の特定の部位についてのＳ−Ｎ線図のデータを記憶する。ＳＮ線図データ記憶部１３２は、出力側の複数の部位についてのＳ−Ｎ線図のデータを記憶してもよいし、出力側の各部位のうち、最も壊れやすい部位についてのＳ−Ｎ線図のデータだけを記憶してもよい。ここで、出力側の特定の部位は特に限定されるものではないが、例えば内ピン２２６の第２キャリヤ部材２０８側の根元部分や、主軸受２３８の内輪近傍の内部でもよい。

Ｓ−Ｎ線図のデータは、例えば実験等によってあらかじめ作成される。入力側および出力側のそれぞれにおける最も壊れやすい部位については、実験等により特定すればよい。ここで、Ｓ−Ｎ線図のデータ（情報）とは、材料の疲労破壊において、一定の振幅で繰り返し負荷される応力と破断までの負荷の繰り返し数の関係を示した情報であり、必ずしもグラフデータである必要はない。

データ処理部１２０は、要求受付部１２２と、予測部１２４と、予測結果送信部１２６と、を含む。要求受付部１２２は、情報処理端末４００から、寿命予測提供要求とともに荷重情報および電流値指令を受け付ける。

予測部１２４は、要求受付部１２２が寿命予測提供要求を受け付けると、減速装置２００の特定の部位の寿命を予測する。予測部１２４は、応力特定部１２８と、寿命予測部１２９と、を含む。

応力特定部１２８は、電流値指令に基づいて、入力側の特定の部位に発生した応力を特定する。例えば応力特定部１２８は、電流値指令が示す電流値より、モータ３１０が発生させたトルクを特定する。そして応力特定部１２８は、あらかじめ特定された相関関係であって、モータ３１０が発生させるトルクとそのトルクによって特定の部位に発生する応力との相関関係に基づいて、特定の部位に発生した応力（例えば、減速装置２００の使用開始から現時点までに発生した全ての個々の応力）を特定する。なお、相関関係については、トルクと応力の関係を示すテーブルであってもよいし、トルクを応力に換算する換算式であってもよい。応力特定部１２８は、入力側の複数の部位についての応力を特定してもよいし、入力側の最も壊れやすい部位についての応力だけを特定してもよい。

また応力特定部１２８は、荷重情報に基づいて、出力側の特定の部位に発生した応力を特定する。例えば応力特定部１２８は、あらかじめ特定された相関関係であって、センサ３２０が設置された部位に発生した荷重（すなわちセンサ３２０が検出した荷重）と特定の部位に発生する応力との相関関係に基づいて、特定の部位に発生した応力（例えば、減速装置２００の使用開始から現時点までに発生した全て荷重情報に対応する個々の応力）を特定する。なお、相関関係については、荷重と応力の関係を示すテーブルであってもよいし、荷重を応力に換算する換算式であってもよい。応力特定部１２８は、出力側の複数の部位についての応力を特定してもよいし、出力側の最も壊れやすい部位についての応力だけを特定してもよい。

寿命予測部１２９は、ＳＮ線図データ記憶部１３２に記憶されるＳ−Ｎ線図のデータを参照して、応力特定部１２８が特定した応力に基づいて減速装置２００の特定の部位の寿命を予測する。なお、応力特定部１２８により特定された各応力値とＳ−Ｎ線図のデータとから寿命を予測する方法自体は、公知の方法を利用できる。入力側および出力側のそれぞれについて、複数の部位に発生した応力を特定した場合、寿命予測部１２９はそれら複数の部位の寿命を予測してもよい。入力側および出力側のそれぞれについて、最も壊れやすい部位に発生した応力だけを特定した場合、寿命予測部１２９はその最も壊れやすい部位の寿命を予測してもよい。

予測結果送信部１２６は、予測部１２４による寿命の予測結果を、要求元の情報処理端末４００に送信する。複数の部位の寿命を予測した場合、予測結果送信部１２６はそれら複数の部位の予測結果を送信してもよい。最も壊れやすい部位の寿命だけを予測した場合、予測結果送信部１２６は、入力側および出力側の予測結果を送信してもよいし、入力側および出力側の予測結果のうち、寿命が短い方の予測結果だけを送信してもよい。

以上の構成による寿命予測システム１の動作を説明する。情報処理端末４００は、顧客企業の担当者等の入力に応じて、寿命予測提供要求をサーバ１００に送信する。この際、情報処理端末４００は、寿命予測提供要求とともに荷重情報と電流値指令を送信する。サーバ１００は、寿命予測提供要求を受け付けると、減速装置２００の特定の部位についての応力を特定する。具体的にはサーバ１００は、電流値指令が示す電流値すなわちモータ３１０に供給された電流値に基づいて、入力側の特定の部位に発生した応力を特定する。またサーバ１００は、荷重情報に基づいて、出力側の特定の部位に発生した応力を特定する。サーバ１００は、Ｓ−Ｎ線図のデータを参照して、特定された応力に基づいて、特定の部位の寿命を予測する。サーバ１００は、予測結果を、要求元の情報処理端末４００に送信する。顧客企業の担当者等は、送信された予測結果を確認することにより、減速装置２００の特定の部位、ひいては減速装置２００の寿命を把握できる。これにより、故障前にメンテナンスや装置の交換を行うことにより、機械の稼動停止を最小限に抑えることができる。

以上説明した寿命予測システム１によれば、減速機構２０４よりも入力側の部位の寿命は、モータ３１０に供給される駆動電流に基づいて、すなわちモータ３１０が発生させるトルクに基づいて特定される。一方、外部荷重がかかる、減速機構２０４よりも出力側の部位の寿命については、その外部荷重が減速機構２０４を通過せずに伝達される部位に設置されたセンサ３２０からの荷重情報に基づいて特定される。つまり、寿命予測システム１によれば、減速機構２０４よりも入力側に加えて出力側の寿命も比較的正確に予測でき、したがって、減速装置２００の寿命を従来よりも正確に予測できる。

以上、実施の形態に係る寿命予測システムについて説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下変形例を示す。

（変形例１）
図４は、変形例に係る減速装置２００とモータ３１０を示す断面図である。図４は、実施の形態の図２に対応する。実施の形態との主な違いは、減速装置２００の入力側にもセンサが設置され、入力側の特定の部位に発生した応力がセンサによる検出情報に基づいて特定される点である。以下、実施の形態との相違点を中心に説明する。

本変形例では、一対の軸受２３２、２３４は、アンギュラ玉軸受である。なお、一対の軸受２３２、２３４は、荷重が受けるとスラスト分力が発生する軸受であれば、他の種類の軸受であってもよい

また本変形例では、寿命予測システムは、センサ３２２をさらに備える。センサ３２２は、センサ３２０と同様に、荷重センサである。センサ３２２は、減速装置２００の各部位のうち、モータ３１０が発生させたトルクにより発生する荷重が減速機構２０４を通過せずに伝達される部位に設置される。したがって、例えばセンサ３２２は、入力軸２０２、偏心体２１２、２１４、または軸受２３２、２３４に設置される。図示の例では、センサ３２２は軸受２３２の外輪の側面に設置され、外輪の側面（軸方向モータ側の側面）と第１キャリヤ部材２０６の段部とに挟み込まれている。減速装置２００の入力側の部材に外部荷重がかかると、アンギュラ玉軸受である軸受２３２には、スラスト分力が発生する。センサ３２２は、このスラスト分力を検出する。センサ３２２は、検出した荷重（スラスト分力）を示す荷重情報を情報処理端末４００に送信する。

情報処理端末４００は、顧客企業の担当者等からの入力に基づいて、寿命予測提供要求をサーバ１００に送信する。この際、情報処理端末４００は、実施の形態とは異なり、寿命予測提供要求とともに各センサからの荷重情報を送信する。つまり、情報処理端末４００は、電流値指令を送信せず、代わりにセンサ３２２からの荷重情報を送信する。

本変形例の応力特定部１２８は、実施の形態とは異なり、入力側の特定の部位に発生した応力を、電流値指令が示す電流値ではなく、センサ３２２により検出された荷重情報に基づいて特定する。なお、応力特定部１２８がセンサ３２２からの荷重情報に基づいて入力側の特定の部位に発生した応力を特定する方法は、センサ３２０からの出力側の特定の部位に発生した応力を特定する方法と同様である。

（変形例２）
実施の形態では、応力特定部１２８が出力側の特定の部位に発生する応力を、荷重情報に基づいて特定する場合について説明したが、これに限られず、荷重情報と電流値指令（すなわちモータ３１０が発生させたトルク）の両方に基づいて特定してもよい。また、応力特定部１２８が入力側の特定の部位に発生する応力を、電流値指令が示す電流値に基づいて特定する場合について説明したが、これに限られず、変形例１のように入力側にもセンサを設置した場合は、入力側の特定の部位に発生する応力を、電流値指令と荷重情報の両方に基づいて特定してもよい。

（変形例３）
実施の形態および上述の変形例では、センサ３２０が荷重センサである場合について説明した。また、上述の変形例１では、センサ３２２が荷重センサである場合について説明した。しかしながら、これに限られず、これらのセンサは、減速装置２００の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するものであればよく、例えばひずみを検出するひずみセンサや、その他のセンサであってもよい。

（変形例４）
実施の形態および上述の変形例では、寿命予測システム１が、出力側の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するセンサとして、センサ３２０を１つだけ備える場合について説明したが、これに限られない。寿命予測システム１は、複数のセンサ３２０を備えていてもよい。この場合、複数のセンサ３２０はそれぞれ、減速装置２００の各部位うち、出力側から入力された外部荷重が減速機構２０４を通過せずに伝達される部材に設置される。応力特定部１２８は、各センサ３２０からの荷重情報に基づいて、特定の部位に発生した応力を特定する。例えば、各センサ３２０について、各センサ３２０が設置された部位に発生した荷重（すなわち各センサ３２０が検出した荷重）と特定の部位に発生する応力との相関関係を特定しておく。応力特定部１２８は、各センサ３２０についての相関関係と、各センサ３２０からの荷重情報とに基づいて、特定の部位に発生する応力を特定する。そして応力特定部１２８は、例えば各センサ３２０からの荷重情報に基づいて特定された各応力の平均値を、特定の部位に発生した応力として特定する。また例えば、特定の部位ごとに、どのセンサ３２０からの荷重情報に基づいて応力を特定するかが決まっていてもよい。この場合、特定の部位と、複数のセンサ３２０のうちのいずれかのセンサ３２０との対応関係を記憶部１３０に保持する。応力特定部１２８は、この対応関係に基づいて、特定の部位ごとに、どのセンサ３２０からの荷重情報に基づいて応力を特定すればよいか判断する。

また、上述の変形例１では、寿命予測システム１が、入力側の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するセンサとしてセンサ３２２を１つだけ備える場合について説明したが、これに限られない。寿命予測システム１は、複数のセンサ３２２を備えていてもよい。この場合、複数のセンサ３２２はそれぞれ、減速装置２００の各部位うち、モータ３１０が発生させたトルクにより発生する荷重が減速機構２０４を通過せずに伝達される部位に設置される。応力特定部１２８は、出力側の特定の部位に発生した応力を特定する場合と同様に、複数のセンサ３２２の荷重情報に基づいて、あるいは複数のセンサ３２２のうちから特定したセンサ３２２に基づいて、特定の部位に発生した応力を特定する。

（変形例５）
実施の形態では、情報処理端末４００は使用開始時から現在までのすべての荷重情報および電流値指令をサーバ１００に送信し、サーバ１００はそのすべての荷重情報および電流値指令に基づいて減速装置２００の特定の部位に発生した応力を特定し、特定の部位の寿命を予測する場合について説明したが、これに限られない。情報処理端末４００は一定期間の荷重情報および電流値指令をサーバ１００に送信し、サーバ１００はその一定期間の荷重情報および電流指令値に基づいて減速装置２００の特定の部位に発生した応力を特定し、特定の部位の寿命を予測してもよい。

例えば機械３００が同じような動作を延々と繰り返す機械である場合、機械３００に組み込まれた減速装置２００も同じような動作を延々と繰り返す。この場合、情報処理端末４００は、一定期間、例えば繰り返し動作の１回または複数回の期間の荷重情報および電流値指令と、現在までの使用期間とをサーバ１００に送信すればよい。応力特定部１２８は、一定期間の荷重情報および電流値指令と、使用期間とに基づいて、使用開始時から現在までに特定の部位に発生した応力を特定すればよい。

（変形例６）
実施の形態では、減速装置２００が、偏心揺動型の減速装置である場合に点いて説明したが、減速機構の種類は特に限定されず、減速装置２００は、例えば撓み噛み合い型の減速装置や、遊星歯車減速装置などの他の種類の減速装置であってもよい。

（変形例７）
実施形態では、サーバ１００が寿命予測する場合について説明したが、寿命予測する装置は特に限定されるものではなく、例えば情報処理端末４００で寿命予測してもよいし、各減速装置２００や各モータ３１０に設けた処理端末で寿命予測してもよい。

（変形例８）
実施形態では、Ｓ−Ｎ線図のデータを使用して寿命予測する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、特定の部位に発生した応力に基づいて寿命予測するものであれば、特に手法は限定されない。

上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。

１ 寿命予測システム、 １００ サーバ、 １２４ 予測部、 １２８ 応力特定部、 １２９ 寿命予測部、 １３２ ＳＮ線図データ記憶部、 ２００ 減速装置、 ３００ 機械、 ３１０ モータ、 ３２０ センサ、 ４００ 情報処理端末。

Claims (7)

1. 減速機構を有する減速装置の寿命を予測する寿命予測システムであって、
   前記減速装置に設置され、前記減速装置の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するセンサと、
   前記センサの検出情報に基づいて、前記特定の部位に発生した応力を特定し、特定した応力に基づいて、当該特定の部位の寿命を予測する予測手段と、を備えることを特徴とする寿命予測システム。
2. 前記センサは、前記減速機構よりも出力側から入力された荷重が前記減速機構を通過せずに伝達される部位に設置されることを特徴とする請求項１に記載の寿命予測システム。
3. 前記予測手段は、前記センサの検出情報に基づいて、前記減速機構よりも出力側の特定の部位の寿命を予測することを特徴とする請求項２に記載の寿命予測システム。
4. 前記減速装置は、モータの回転を減速して出力させ、
   前記予測手段は、前記モータに供給される電流値に基づいて、前記減速機構よりも入力側の特定の部位の寿命を予測することを特徴とする請求項３に記載の寿命予測システム。
5. 前記減速装置に入力されるトルクにより発生する荷重が前記減速機構を通過せずに伝達される部位に設置される、前記センサとは別のセンサを備え、
   前記予測手段は、前記別のセンサの検出情報に基づいて、前記減速機構よりも入力側の特定の部位の寿命を予測することを特徴とする請求項３に記載の寿命予測システム。
6. 前記センサは、前記減速装置の軸受に発生する荷重を検出することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の寿命予測システム。
7. 前記予測手段は、前記特定の部位について特定した応力と、前記特定の部位に関するＳ−Ｎ線図の情報に基づいて寿命を予測することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の寿命予測システム。

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