JP2019187138A

JP2019187138A - 状態変化検出装置及び状態変化検出方法

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Publication number: JP2019187138A
Application number: JP2018076807A
Authority: JP
Inventors: 研太郎浦邊; Kentaro Urabe; 守恵木; Mamoru Egi
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2038-04-12
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Abstract

【課題】サーボ系の共振周波数が変化しない状態変化や共振ピーク値が低下する状態変化を検出できる状態変化検出装置を提供する。【解決手段】状態変化検出装置は、評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性を測定し、測定されたゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値を、前記評価対象サーボ系の特徴量として算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記特徴量と前記評価対象サーボ系の過去の前記特徴量とを比較することで前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定する判定手段と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、サーボ系の状態変化を検出する状態変化検出装置と状態変化方法とに関する。

機械とモータとサーボドライバとで構成されたサーボ系では、機械の状態（剛性等）や、機械・モータ間の接続状態の変化により振動等が発生することがある。そのため、サーボ系の状態変化を、共振周波数の低下により検出すること（特許文献１参照）や、共振ピーク値（共振ピークにおけるゲインの値）の上昇により検出することが提案されている。

特開２０１６−３４２２４号公報

上記従来技術によれば、サーボ系に、共振周波数が低下する状態変化又は共振ピーク値が上昇する状態変化が生じたことを検出することが出来る。ただし、サーボ系に、共振周波数が変化しない状態変化や、共振ピーク値が低下する状態変化が生ずることがある。具体的には、例えば、機械とモータ間を接続しているカップリングのねじが緩むと、ゲイン−周波数特性が、図１Ａに示したものから図１Ｂに示したものに変化する。上記従来技術では、このような状態変化を検出することができない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、共振周波数が変化しない状態変化や、共振ピーク値が低下する状態変化を検出できる状態変化検出装置及び状態変化検出方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一観点に係る状態変化検出装置は、評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性を測定し、測定されたゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値を、前記評価対象サーボ系の特徴量として算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記特徴量と前記評価対象サーボ系の過去の前記特徴量とを比較することで前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定する判定手段と、を備える。

すなわち、サーボ系に生じた状態変化が、共振周波数が変化しないものであっても、共振ピーク値が低下するものであっても、“ゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値”である特徴量の値は、過去のそれから変化する。従って、上記構成を有する状態変化検出装置によれば、上記従来技術では検出できない状態変化も検出することが出来る。

なお、状態変化検出装置（算出手段）における評価対象周波数範囲は、ゲイン−周波数特性が測定された全周波数範囲であっても良い。評価対象周波数範囲は、前記評価対象サーボ系に使用されている速度比例ゲイン以上の周波数範囲であっても良い。また、状態変化検出装置の算出手段は、前記評価対象サーボ系の前記特徴量として、前記評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインから基準ゲインを減じた値の積算値を算出しても良い。

状態変化検出装置に、前記基準ゲインをユーザが指定した値に変更する基準ゲイン変更手段や、前記評価対象周波数範囲の上限値及び下限値の少なくとも一方をユーザが指定した値に変更する周波数範囲変更手段を、付加しても良い。状態変化検出装置に、前記判定手段により前記評価対象サーボ系の状態が変化したと判定された場合に、前記評価対象サーボ系の状態が変化した旨を示す警告情報を出力する警告情報出力手段を、付加しても良い。

状態変化検出装置に、判定手段として、『前記判定手段は、前記算出手段により算出された前記特徴量と前記評価対象サーボ系の過去の前記特徴量とを比較することで前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かについての第１次判定を行い、前記第１次判定により前記評価対象サーボ系の状態が変化したと所定回数連続して判定された場合に、前記評価対象サーボ系の状態が変化したと判定する』手段を採用しても良い。

また、状態変化検出装置に、判定手段として、『前記算出手段により算出された前記特徴量と前記評価対象サーボ系の過去の前記特徴量とを比較することで前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定する第１の判定と、前記算出手段により測定された前記ゲイン−周波数特性における共振ピークゲインの大きさに基づき、前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定する第２の判定とを行い、前記第１の判定の判定結果と前記第２の判定の判定結果の論理積又は論理和を前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かの判定結果とする』手段を採用しても良い。

自動的に評価対象サーボ系の状態の変化の有無を検出できるようにするために、状態変化検出装置に、算出手段として、前記評価対象サーボ系に関する１つ以上の状態量が、開始条件情報で指定されている条件を満たしたときに、前記評価対象サーボ系の前記特徴量を算出する手段を採用しても良い。

状態変化検出装置に、『複数のサーボ系を制御する制御手段を、さらに備え、前記算出手段は、前記制御手段による前記複数のサーボ系に関する１つ以上の状態量が、開始条件情報で指定されている条件を満たしたときに、当該開始条件情報で指定されている、前記複数のサーボ系の中の１つのサーボ系を前記評価対象サーボ系として取り扱って、前記評価対象サーボ系の前記特徴量を算出する』構成を採用しても良い。換言すれば、状態変化検出装置を、上記特徴量に基づくサーボ系の状態変化の自動検出機能を有するコントローラとして実現しても良い。

状態変化検出装置の算出手段は、前記測定されたゲイン−周波数特性を、前記開始条件情報に対応づけて、記憶装置に保存しても良く、前記測定されたゲイン−周波数特性を、前記ゲイン−周波数特性の測定時刻及び前記開始条件情報に対応づけて、前記記憶装置に保存しても良い。

また、本発明の一観点に係る状態変化検出方法は、評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性を測定し、測定されたゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値を、前記評価対象サーボ系の特徴量として算出する算出ステップと、前記算出ステップにより算出された前記特徴量と前記評価対象サーボ系の過去の前記特徴量とを比較することで前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定する判定ステップと、を含む。

従って、この状態変化検出方法によっても、上記従来技術では検出できない状態変化も検出することが出来る。

本発明によれば、共振周波数が変化しない状態変化や、共振ピーク値が低下する状態変化を検出することが可能となる。

図１Ａは、正常なサーボ系のゲイン−周波数特性図である。図１Ｂは、モータ、機械間の接続が異常な状態となったサーボ系のゲイン−周波数特性図である。本発明の一実施形態に係るコントローラの使用形態例の説明図である。実施形態に係るコントローラの機能ブロック図である。図４Ａは、特徴量の説明図である。図４Ｂは、特徴量の説明図である。図５は、実施形態に係るコントローラ（状態監視部）が実行する状態開始処理の流れ図である。図６は、実施形態に係るコントローラ（状態監視部）が実行可能な第１状態判定処理の流れ図である。図７は、実施形態に係るコントローラ（状態監視部）が実行可能な第２状態判定処理の流れ図である。図８は、実施形態に係るコントローラ（状態監視部）が実行可能な第３状態判定処理の流れ図である。図９は、実施形態に係るコントローラ（状態監視部）が実行可能な第４状態判定処理の流れ図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。

図２に、本発明の一実施形態に係るコントローラ１０の使用形態例を示す。

本実施形態に係るコントローラ１０は、複数のサーボ系２３を制御すると共に、各サーボ系２３の状態変化を検出する装置（いわゆるＰＬＣ：Programmable Logic Controller
）である。なお、サーボ系２３とは、ボールねじ等の機械２２と、機械２２を駆動するためのモータ（Ｍ）２１と、モータ２１を制御するためのサーボドライバ２０とにより構成されたシステムのことである。

図２に示してあるように、本実施形態に係るコントローラ１０は、各サーボ系２３内のサーボドライバ２０と情報処理装置３０とに接続された状態で運用される。

コントローラ１０に接続されるサーボドライバ２０は、周波数応答（ゲイン、位相の周波数依存性）を測定する機能を有するサーボドライバである。情報処理装置３０は、コントローラ１０をプログラミングするためや、コントローラ１０（後述する状態監視部１２：図３参照）が実行する各種処理のパラメータを変更するためにユーザが使用するコンピュータである。情報処理装置３０は、いずれかのサーボ系２３に状態変化が生じたことをユーザに通知するためにも使用される。

図３に、コントローラ１０の機能ブロック図を示す。図示してあるように、コントローラ１０は、制御部１１と状態監視部１２と記憶部１３とを備える。

制御部１１は、各サーボ系２３のサーボドライバ２０に各種制御指令（位置指令、速度指令等）を与えることにより、各サーボ系２３を制御する機能ブロックである。

状態監視部１２は、各サーボ系２３の状態変化を検出する機能ブロックである。記憶部
１３は、状態監視部１２が参照する各種情報（開始条件情報、比較対照特徴量等）を記憶した記憶装置である。この記憶部１３は、状態監視部１２が収集／算出した情報（図示略）を保存しておくためにも使用され、状態監視部１２は、記憶部１３上の情報を他装置（情報処理装置３０）に提供する機能も有している。

以下、状態監視部１２及び記憶部１３についてさらに具体的に説明する。

共振周波数が変化しない状態変化や共振ピーク値が低下する状態変化がサーボ系２３に生じたことを検出可能とするために、状態監視部１２は、或るサーボ系２３（以下、評価対象サーボ系と表記する）の状態変化の有無を、“評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値”に基づき判定するように構成されている。

ここで、“評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値”（以下、評価対象サーボ系の特徴量と表記する）とは、例えば、以下のような値のことである。
（ａ）評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値
（ｂ）評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの絶対値の積算値
（ｃ）評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインから基準ゲインを減じた値の積算値
（ｄ）評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインから基準ゲインを減じた値の絶対値の積算値

また、評価対象周波数範囲とは、共振ピーク周波数を含む周波数範囲のことである。

ここで、評価対象サーボ系の特徴量Ｔが、（ｄ）の値、すなわち、以下の（１）式で算出される値である場合を考える。

なお、この（１）式において、ｇ_baselineは、基準ゲイン[ｄＢ]であり、ｇ（ｋ）は、周波数ｆ（ｋ）におけるゲイン[ｄＢ]であり、ｎ，ｍは、それぞれ、ｆ（ｋ）が、評価対象周波数範囲の下限値、上限値に最も近くなるｋ値である。

既に説明したように、サーボ系２３に、共振周波数が低下する状態変化や共振ピーク値が上昇する状態変化が生じることがある（図１Ａ、図１Ｂ参照）が、例えば、評価対象周波数範囲が７００Ｈｚ〜１２００Ｈｚであり、基準ゲインが−１０ｄＢである場合に上記（１）式にて算出される特徴量Ｔは、図４Ａ、図４Ｂに示してある斜線部の面積（正確には、横軸（周波数軸）がリニアスケールである場合の面積）を表す値となる。

従って、正常時の特徴量Ｔ_Ａと現在の特徴量Ｔ_Ｂとを比較することにより、評価対象サーボ系に、共振周波数が低下する状態変化や共振ピーク値が上昇する状態変化が生じたか否かを判定することができる。

なお、評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定するための特徴量Ｔ_Ａと特徴量ＴＢの比較方法としては、様々なものを採用することが出来る。例えば、Ｔ_Ｂが、Ｔ_Ａ（１−σ／１００）以上、且つ、Ｔ_Ａ（１＋σ／１００）以下の値である場合に、評価対象サーボ系の状態が変化していないと判定し、そうではない場合に、評価対象サーボ系の状態が変化したと判定しても良い。ここで、σとは、予め設定されている、許容範囲を規定するための値のことである。

また、“Ｔ_Ｂ／Ｔ_Ａ”値や、“Ｔ_Ａ／Ｔ_Ｂ”値が、規定範囲（“１”を中心とした数値範囲）内に入っている場合に、評価対象サーボ系の状態が変化していないと判定し、そうでなかった場合に、評価対象サーボ系の状態が変化したと判定しても良い。

以上、説明したように、上記特徴量により評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定すれば、共振周波数が低下する状態変化や共振ピーク値が上昇する状態変化がサーボ系に生じたことを検出できる。ただし、評価対象周波数範囲や基準ゲインの適正値は、サーボ系２３により異なる、また、各サーボ系２３の評価を行うべきタイミングも様々である。そのため、状態監視部１２は、制御部１１の動作開始時に、図５に示した手順の状態監視処理を開始するように構成されている。

すなわち、制御部１１が各サーボ系２３（サーボドライバ２０）の制御を開始すると、状態監視部１２は、ステップＳ１０１にて、サーボドライバ２０及び／又は制御部１１からの情報と、記憶部１３上の複数の開始条件情報とに基づき、いずれかの状態判定処理の開始条件が成立するのを待機（監視）している状態となる。

ここで、記憶部１３上の開始条件情報（図２参照）とは、以下の情報を含む情報のことである。
・状態変化の有無をチェックすべきサーボ系２３を指定するサーボ系指定情報
・サーボ系指定情報が指定しているサーボ系２３に対して行うべき状態判定処理の種類を指定する種類指定情報
・種類指定情報が指定する種類の状態判定処理を実行すべき条件を、サーボドライバ２０及び／又は制御部１１から得られる状態量（各機械２２の位置、各モータ２１の実トルク等）で規定した処理実行条件情報
・種類指定情報が示す種類の状態判定処理の実行時に、使用すべき各パラメータ値（評価対象周波数範囲、基準ゲイン、後述する許容範囲等）と、記憶部１３上の比較対象特徴量（詳細は後述）とを指定する情報

従って、状態監視部１２がステップＳ１０１にて実際に行う判断は、状態監視部１２は、記憶部１３上のいずれかの開始条件情報中の処理実行条件情報にて規定される条件が満たされたか否かの判断である。

また、記憶部１３上の比較対象特徴量とは、開始条件情報の設定／変更前に、状態監視部１２によって記憶部１３上に記憶される特徴量のことである。具体的には、ユーザが情報処理装置３０に対する操作により開始条件情報を設定／変更しようとした場合、状態監視部１２は、設定／変更予定の開始条件情報中の処理実行条件情報が示している条件を満たすように各サーボ系２３を制御した上で、評価対象サーボ系の周波数応答を測定する。その後、状態監視部１２は、測定した周波数応答から上記特徴量を算出し、算出した特徴量を、特定の識別情報で識別可能な形で記憶部１３に記憶する。そして、状態監視部１２は、設定／変更予定の開始条件情報に、当該識別情報を含めることで、実際の開始条件情報を生成し、生成した開始条件情報を記憶部１３に記憶する。

状態監視部１２は、いずれかの状態判定処理の開始条件が成立した場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）には、開始条件が成立した状態判定処理を実行する（ステップＳ１０２）。より具体的には、状態監視部１２は、記憶部１３上の或る処理実行条件情報にて規定される条件が満たされた場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、当該処理実行条件情報を含む開始条件情報中の他の情報に基づき、状態変化の有無をチェックすべきサーボ系２３である処理対象サーボ系を把握する（ステップＳ１０２）。また、状態監視部１２は、処理対象サーボ系に対して行うべき状態判定処理の種類と、当該状態判定処理時に使用すべき各パラメータ値（評価対象周波数範囲、基準ゲイン等）と、比較対象特徴量とを把握する（ステップＳ１０２）。そして、状態監視部１２は、把握した種類の状態判定処理を、把握した評価対象周波数範囲等を用いて実行する（ステップＳ１０２）。

状態監視処理（図５）の残りのステップの内容を説明する前に、ステップＳ１０２にて実行されることがある各状態判定処理の内容を説明する。

ステップＳ１０２にて実行されることがある状態判定処理（種類の異なる状態判定処理）には、第１〜第４状態判定処理がある。

第１状態判定処理は、図６に示した手順の処理である。

すなわち、この第１状態判定処理を開始した状態監視部１２は、まず、評価対象サーボ系の周波数応答を測定する（ステップＳ２０１）。より具体的には、このステップＳ２０１にて、状態監視部１２は、評価対象サーボ系（評価対象サーボ系内のサーボドライバ２０）に対して周波数応答の測定指示を出し、その指示に対する応答として評価対象サーボ系から送信されている周波数応答を、第１状態判定処理の開始事由となった開始条件情報に対応づけて記憶部１３内に記憶（保存）する処理を行う。

ステップＳ２０１の処理を終えた状態監視部１２は、測定した周波数応答から、評価対象サーボ系の特徴量を算出する（ステップＳ２０２）。本実施形態に係る状態監視部１２が、このステップＳ２０２で算出する特徴量は、上記した（ｄ）の特徴量である。ただし、特徴量は、“評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値”（例えば、上記した（ａ）〜（ｃ）の特徴量）であれば良い。

その後、状態監視部１２は、算出した特徴量と、実行中の状態判定処理の開始事由となった開始条件情報にて指定されている比較対象特徴量との差（本実施形態では、比較対象特徴量−算出特徴量）を算出する（ステップＳ２０３）。そして、状態監視部１２は、算出した差が、実行中の状態判定処理の開始事由となった開始条件情報にて指定されている許容範囲内の値であった場合（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）には、評価対象サーボ系の状態が変化していないと判定して（ステップＳ２０５）、この第１状態判定処理を終了する。また、状態監視部１２は、算出した差が上記許容範囲内の値でなかった場合（ステップＳ２０４；ＮＯ）には、評価対象サーボ系の状態が変化していると判定して（ステップＳ２０６）、この第１状態判定処理を終了する。

第２状態判定処理は、図７に示した手順の処理である。

この第２状態判定処理のステップＳ３０１〜Ｓ３０３の処理は、それぞれ、第１状態判定処理（図６）のステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理と同じ処理である。図示してあるように、第２状態判定処理では、状態が変化したか否かの判定（ステップＳ３０５）の前に、周波数応答の測定結果から、共振ピークゲイン（共振ピークのゲイン値）が特定される（ステップＳ３０４）。

そして、第２状態判定処理では、ステップＳ３０３の処理で算出された特徴量差が許容範囲内であり、且つ、共振ピークゲインが閾値未満であった場合（ステップＳ３０５；ＹＥＳ）に、評価対象サーボ系の状態が変化したと判定され（ステップＳ３０５）、そうでなかった場合（ステップＳ３０５；ＮＯ）には、評価対象サーボ系の状態が変化していないと判定される（ステップＳ３０７）。

第３状態判定処理は、図８に示した手順の処理である。

図７と図８とを比較すれば明らかなように、第３状態判定処理は、第２状態判定処理中の状態が変化したか否かの判定条件を他条件に変更した処理である。

具体的には、図示してあるように、この第３状態判定処理では、特徴量差が許容範囲内となっていた場合と共振ピークゲインが閾値未満であった場合とに（ステップＳ３０５ｂ；ＹＥＳ）、評価対象サーボ系の状態が変化したと判定される（ステップＳ３０６）。そして、特徴量差が許容範囲内となっていなかった場合と共振ピークゲインが閾値未満ではなかった場合とには（ステップＳ３０５ｂ；ＮＯ）、評価対象サーボ系の状態が変化していないと判定される（ステップＳ３０７）。

第４状態判定処理は、図９に示した手順の処理である。

この第４状態判定処理のステップＳ４０１〜Ｓ４０４の処理は、それぞれ、第１状態判定処理（図６）のステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理と同じ処理である。

ただし、第１状態判定処理のステップＳ２０４の判断が、評価対象サーボ系の状態が変化したか否かの最終判断であったのに対し、第４状態判定処理のステップＳ４０４の判断は、評価対象サーボ系の状態が変化したか否かの第１次の判断となっている。具体的には、図９に示してあるように、第４状態判定処理を実行している状態監視部１２は、特徴量差が許容範囲内でなかった場合（ステップＳ４０４；ＮＯ）、評価対象サーボ系に関する情報として管理している連続回数を“１”インクリメントする（ステップＳ４０５）。

そして、状態監視部１２は、値更新後の連続回数が規定回数以上となっていた場合（ステップＳ４０７；ＹＥＳ）には、評価対象サーボ系の状態が変化していると判定し（ステップＳ４０８）、連続回数が規定回数以上となっていなかった場合（ステップＳ４０７；ＮＯ）には、評価対象サーボ系の状態が変化していないと判定する（ステップＳ４０９）。そして、ステップＳ４０８又はＳ４０９の処理を終えた状態監視部１２は、この第４状態判定処理を終了する。

また、特徴量差が許容範囲内であった場合（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、状態監視部１２は、連続回数を“０”リセットする（ステップＳ４０６）。そして、状態監視部１２は、評価対象サーボ系の状態が変化していないと判定（ステップＳ４０９）してから、この第４状態判定処理を終了する。

図５に戻って、状態監視処理の残りのステップについて説明する。

状態判定処理（第１〜第４状態判定処理のいずれか）を終えた状態監視部１２は、状態判定処理にて評価対象サーボ系の状態が変化したと判定されたか否かを判断する（ステップＳ１０３）。そして、状態監視部１２は、状態判定処理にて評価対象サーボ系の状態が変化したと判定されなかった場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）には、ステップＳ１０１以降の処理を再び開始する。また、状態監視部１２は、状態判定処理にて評価対象サーボ系
の状態が変化したと判定された場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）には、成立した開始条件に対応付けられている処理を行う（ステップＳ１０４）。このステップでは、成立した開始条件（処理実行条件情報にて規定される条件が満たされた開始条件情報）に応じて、評価対象サーボ系に状態変化が生じた旨を状態変化の検出時刻等と共に情報処理装置３０のディスプレイ上に表示させる処理や、制御部１１に、評価対象サーボ系に状態変化が生じた旨を通知する処理が行われる。なお、ステップＳ１０４にて後者の処理を行わせる場合、制御部１１は、評価対象サーボ系に状態変化が生じた旨を通知された場合、幾つかのサーボ系２３に対する変更内容を変更するように構成される。

以上、説明したように、コントローラ１０は、“ゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値”である特徴量に基づき、各サーボ系２３の状態が変化したか否かを検出する機能を有している。また、コントローラ１０は、各種パラメータをユーザが変更できるように構成されているので、コントローラ１０によれば、各サーボ系２３の状態が変化したか否かを正確に判定することが可能となる。

《変形形態》
上記したコントローラ１０は、各種の変形を行えるものである。例えば、コントローラ１０を、１つのサーボ系２３を制御する装置に変形しても良い。また、上記技術に基づき、１つ又は複数のサーボ系２３の状態が変化したか否かを検出する機能のみを有する装置（コントローラ１０からサーボ系２３の制御機能を取り除いた装置）を実現しても良い。また、状態監視処理や各状態判定処理の具体的な処理手順を、図５〜図９に示したものとは異なるものとしておいても良い。例えば、各状態判定処理を、２つの特徴量の差ではなく、２つの特徴量の比を算出し、算出結果に基づき、状態変化の有無を判定する処理に変形しても良い。

１０コントローラ
１１制御部
１２状態監視部
１３記憶部
２０サーボドライバ
２１モータ
２２機械
２３サーボ系
５０情報処理装置

Claims

評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性を測定し、測定されたゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値を、前記評価対象サーボ系の特徴量として算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記特徴量と前記評価対象サーボ系の過去の前記特徴量とを比較することで前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする状態変化検出装置。
前記算出手段は、前記評価対象サーボ系の前記特徴量として、前記評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインから基準ゲインを減じた値の積算値を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の状態変化検出装置。
前記基準ゲインをユーザが指定した値に変更する基準ゲイン変更手段を、さらに備える
ことを特徴とする請求項２に記載の状態変化検出装置。
前記評価対象周波数範囲の上限値及び下限値の少なくとも一方をユーザが指定した値に変更する周波数範囲変更手段を、さらに備える
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の状態変化検出装置。
前記評価対象周波数範囲が、前記評価対象サーボ系に使用されている速度比例ゲイン以上の周波数範囲である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の状態変化検出装置。
前記判定手段により前記評価対象サーボ系の状態が変化したと判定された場合に、前記評価対象サーボ系の状態が変化した旨を示す警告情報を出力する警告情報出力手段を、さらに備える
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の状態変化検出装置。
前記判定手段は、前記算出手段により算出された前記特徴量と前記評価対象サーボ系の過去の前記特徴量とを比較することで前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かについての第１次判定を行い、前記第１次判定により前記評価対象サーボ系の状態が変化したと所定回数連続して判定された場合に、前記評価対象サーボ系の状態が変化したと判定する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の状態変化検出装置。
前記判定手段は、前記算出手段により算出された前記特徴量と前記評価対象サーボ系の過去の前記特徴量とを比較することで前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定する第１の判定と、前記算出手段により測定された前記ゲイン−周波数特性における共振ピークゲインの大きさに基づき、前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定する第２の判定とを行い、前記第１の判定の判定結果と前記第２の判定の判定結果の論理積又は論理和を前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かの判定結果とする、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の状態変化検出装置。
前記算出手段は、前記評価対象サーボ系に関する１つ以上の状態量が、開始条件情報で指定されている条件を満たしたときに、前記評価対象サーボ系の前記特徴量を算出する、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の状態変化検出装置。
複数のサーボ系を制御する制御手段を、さらに備え、
前記算出手段は、前記制御手段による前記複数のサーボ系に関する１つ以上の状態量が、開始条件情報で指定されている条件を満たしたときに、当該開始条件情報で指定されている、前記複数のサーボ系の中の１つのサーボ系を前記評価対象サーボ系として取り扱って、前記評価対象サーボ系の前記特徴量を算出する、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の状態変化検出装置。
前記算出手段は、前記測定されたゲイン−周波数特性を、前記開始条件情報に対応づけて、記憶装置に保存する、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の状態変化検出装置。
前記算出手段は、前記測定されたゲイン−周波数特性を、前記ゲイン−周波数特性の測定時刻及び前記開始条件情報に対応づけて、前記記憶装置に保存する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の状態変化検出装置。
評価対象サーボ系のゲイン−周波数特性を測定し、測定されたゲイン−周波数特性における、評価対象周波数範囲内の各周波数のゲインの積算値と相関する値を、前記評価対象サーボ系の特徴量として算出する算出ステップと、
前記算出ステップにより算出された前記特徴量と前記評価対象サーボ系の過去の前記特徴量とを比較することで前記評価対象サーボ系の状態が変化したか否かを判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする状態変化検出方法。