JP2024039371A - Motor inspection device, motor inspection method, and motor inspection program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの回転数を変化させながらモータを検査するモータ検査装置、モータ検査方法及びモータ検査プログラムに関する。 The present invention relates to a motor inspection device, a motor inspection method, and a motor inspection program that inspect a motor while changing the rotational speed of the motor.
従来、モータのノイズ検査では、周期的な接触によって生じる異音を検査するために音圧波形の包絡線を周波数分析するエンベロープ分析を利用することにより、異音の発生周期と大きさとを取得する。そして、取得した異音の発生周期及び大きさと閾値とを比較することにより、周期的異音の有無を検査することができる。また、トラクションモータのノイズ検査では、モータの回転速度に同期した周波数を表す回転次数に対する異音を検査するために、回転速度を加速又は減速させるスイープ検査を行っている。 Conventionally, in motor noise inspection, in order to inspect abnormal noise caused by periodic contact, the frequency and amplitude of abnormal noise are obtained by using envelope analysis, which analyzes the frequency of the envelope of the sound pressure waveform. . Then, by comparing the acquired generation period and magnitude of the abnormal noise with a threshold value, it is possible to test whether there is a periodic abnormal noise. Furthermore, in the noise inspection of a traction motor, a sweep inspection is performed in which the rotational speed is accelerated or decelerated in order to inspect for abnormal noise with respect to a rotational order representing a frequency synchronized with the rotational speed of the motor.
特許文献1は、回転数が一定でないモータの振動を測定する際に、回転速度データを時間間隔の伸長によって正規化し、正規化した信号を補間してエンベロープ分析する方法を開示している。
しかしながら、特許文献1においては、補間により波形が変化してしまう。また、特許文献1においては、区間を区切って時間間隔を伸長する場合に、区間の区切りで波形の不連続性を生じてしまうと共に、区間毎に計算が必要となって計算量が大きくなってしまうという課題を有する。
However, in
本発明の目的は、計算量の増大を抑制することができると共に、波形を変化させることなくモータの回転数を変化させながらモータの異常の有無を検査することができるモータ検査装置、モータ検査方法及びモータ検査プログラムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to suppress an increase in the amount of calculation, and to inspect a motor for abnormalities while changing the rotation speed of the motor without changing the waveform. and motor inspection programs.
本発明に係るモータ検査装置は、モータの回転数を変化させながら前記モータを検査するモータ検査装置であって、前記モータの音又は振動のデータを取得する第1データ取得部と、前記モータの回転速度のデータを取得する第2データ取得部と、前記第1データ取得部により取得した前記音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に前記複数の第1区間データに基づいて前記音又は振動の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する作成部と、前記第2データ取得部により取得した前記回転速度のデータを前記所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、前記作成部により作成した前記スペクトログラム及び前記複数の第2区間データに基づいて前記周波数を回転次数に変換すると共に、前記回転次数毎に前記モータの検査に用いるための前記音又は振動の強度を表す値を算出する算出部と、を有する。 A motor inspection device according to the present invention is a motor inspection device that inspects the motor while changing the rotation speed of the motor, and includes a first data acquisition unit that acquires sound or vibration data of the motor; a second data acquisition unit that acquires rotational speed data; and a second data acquisition unit that divides the sound or vibration data acquired by the first data acquisition unit into predetermined intervals to extract a plurality of first interval data, and extracts a plurality of first interval data. a creation unit that creates a spectrogram showing the relationship between the intensity, frequency, and time of the sound or vibration based on the first interval data; and a creation unit that creates a spectrogram indicating the relationship between the intensity, frequency, and time of the sound or vibration, and the rotational speed data acquired by the second data acquisition unit for each of the predetermined intervals. The frequency is divided to extract a plurality of second interval data, and the frequency is converted into a rotational order based on the spectrogram created by the creation unit and the plurality of second interval data, and the frequency of the motor is divided for each rotational order. and a calculation unit that calculates a value representing the intensity of the sound or vibration for use in testing.
本発明に係るモータ検査方法は、モータの回転数を変化させながら前記モータを検査するモータ検査方法であって、前記モータの音又は振動のデータを取得する第1データ取得ステップと、前記モータの回転速度のデータを取得する第2データ取得ステップと、前記第1データ取得ステップにより取得した前記音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に前記複数の第1区間データに基づいて音の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する作成ステップと、前記第2データ取得ステップにより取得した前記回転速度のデータを前記所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、前記作成ステップにより作成した前記スペクトログラム及び前記複数の第2区間データに基づいて前記周波数を回転次数に変換すると共に、前記回転次数毎に前記モータの検査に用いるための前記音又は振動の強度を表す値を算出する算出ステップと、を有する。 A motor inspection method according to the present invention is a motor inspection method for inspecting the motor while changing the rotational speed of the motor, and includes a first data acquisition step of acquiring sound or vibration data of the motor; a second data acquisition step of acquiring rotational speed data; and dividing the sound or vibration data acquired in the first data acquisition step into predetermined sections to extract a plurality of first section data, and extracting a plurality of first section data. a creation step of creating a spectrogram showing the relationship between sound intensity, frequency, and time based on the first section data; and dividing the rotational speed data acquired in the second data acquisition step into each of the predetermined sections. Extracting a plurality of second section data, converting the frequency into a rotational order based on the spectrogram created in the creation step and the plurality of second section data, and using each rotational order to inspect the motor. a calculation step of calculating a value representing the intensity of the sound or vibration.
本発明に係るモータ検査プログラムは、コンピュータに、モータの回転数を変化させながら前記モータを検査する際に、前記モータの音又は振動のデータを取得する第1データ取得ステップと、前記モータの回転速度のデータを取得する第2データ取得ステップと、前記第1データ取得ステップにより取得した前記音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に前記複数の第1区間データに基づいて音の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する作成ステップと、前記第2データ取得ステップにより取得した前記回転速度のデータを前記所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、前記作成ステップにより作成した前記スペクトログラム及び前記複数の第2区間データに基づいて前記周波数を回転次数に変換すると共に、前記回転次数毎に前記モータの検査に用いるための前記音又は振動の強度を表す値を算出する算出ステップと、を実行させる。 A motor inspection program according to the present invention includes a first data acquisition step of acquiring sound or vibration data of the motor when inspecting the motor while changing the rotation speed of the motor; a second data acquisition step of acquiring speed data; and dividing the sound or vibration data acquired in the first data acquisition step into predetermined sections to extract a plurality of first section data, and extracting a plurality of first section data. a creation step of creating a spectrogram showing the relationship between sound intensity, frequency, and time based on one section data; and a step of creating a spectrogram showing the relationship between sound intensity, frequency, and time based on one section data, and dividing the rotational speed data acquired in the second data acquisition step into plural sections for each of the predetermined sections. extracting the second section data, converting the frequency into a rotational order based on the spectrogram created in the creation step and the plurality of second section data, and using it for inspecting the motor for each rotational order. calculating a value representing the intensity of the sound or vibration.
本発明によれば、計算量の増大を抑制することができると共に、波形を変化させることなくモータの回転数を変化させながらモータの異常の有無を検査することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress an increase in the amount of calculation, and it is also possible to inspect the motor for abnormality while changing the rotation speed of the motor without changing the waveform.
以下、図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態に係るモータ検査装置、モータ検査方法及びモータ検査プログラムついて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a motor inspection device, a motor inspection method, and a motor inspection program according to exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified within the scope of the technical idea of the present invention. Further, in the following drawings, in order to make each structure easier to understand, the scale, number, etc. of each structure may be different from the scale, number, etc. of the actual structure.
<モータ検査装置の構成>
本発明の実施形態に係るモータ検査装置1の構成について、図1を参照しながら、詳細に説明する。
<Configuration of motor inspection device>
The configuration of a
モータ検査装置1は、図示しないモータの回転数を変化させながらモータを検査する。モータ検査装置1は、第1データ取得部2と、第2データ取得部3と、記憶部4と、操作部5と、プロセッサ6と、表示部7と、を有している。
The
第1データ取得部2は、マイク及び加速度計等のセンサであり、モータの音又は振動のデータを取得し、取得した音又は振動のデータをプロセッサ6の作成部61に出力する。
The first
第2データ取得部3は、モータの回転速度のデータを取得し、取得した回転速度のデータをプロセッサ6の算出部62に出力する。
The second
記憶部4は、制御プログラムと、アプリケーションと、モータの種別毎の設定と、各種のテーブルと、を予め記憶している。また、記憶部4は、作成部61が作成したデータ・情報および算出部62が算出したデータ・情報等を記憶することができる。
The
操作部5は、モータ検査装置1の使用者により操作されるキーボード、マウス、スイッチ又はボタン等により構成されている。モータ検査装置1の使用者は、操作部5を操作することにより、モータの種別を選択することができる。操作部5は、モータの種別を選択する操作に応じた電気信号をプロセッサ6に出力する。
The
プロセッサ6は、記憶部4に記憶されている制御プログラムを読み出して実行することによりモータ検査装置1の動作を制御する。プロセッサ6は、作成部61と、算出部62と、を備えている。プロセッサ6は、例えば、1つまたは複数のCPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro-Processing Unit)により構成されている。
The processor 6 controls the operation of the
作成部61は、第1データ取得部2より入力された音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出する。作成部61は、抽出した複数の第1区間データに基づいて、音又は振動の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する。作成部61は、作成したスペクトログラム(スペクトログラム情報)を算出部62に出力する。
The
算出部62は、第2データ取得部3より入力された回転速度のデータを所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出する。算出部62は、作成部61より入力されるスペクトログラム情報のスペクトログラム及び抽出した複数の第2区間データに基づいて、スペクトログラムの周波数を回転次数に変換する。算出部62は、変換した回転次数毎にモータの検査に用いるための音又は振動の強度を表す値を算出する。この際に、算出部62は、記憶部4において操作部5より入力される電気信号の示すモータの種別に対応付けられている設定に応じて、音又は振動の強度を表す値を算出する。算出部62は、算出した音又は振動の強度を示す値を表示部7に表示させる制御を行う。
The
表示部7は、液晶ディスプレイ等により構成されている。表示部7は、算出部62の制御により、モータの検査結果等を表示させるためのグラフィカルユーザーインターフェースを表示すると共に、モータの音又は振動の強度を表す値をモータの検査結果として表示する。表示部7は、算出部62の制御により所定の構成の画面を表示する。なお、表示部7に表示される画面構成については後述する。なお、表示部7と操作部5は、図1において別々の要素として示されているが、一体化されてもよい。
The
<モータ検査方法>
本発明の実施形態に係るモータ検査方法について、図2から図8Bを参照しながら、詳細に説明する。
<Motor inspection method>
A motor inspection method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8B.
まず、プロセッサ6は、モータを駆動させながらモータの音又は振動のデータを取得すると共にモータの回転速度のデータを取得するデータ取得処理を実行する(S1)。 First, the processor 6 executes a data acquisition process of acquiring sound or vibration data of the motor and acquiring data of the rotational speed of the motor while driving the motor (S1).
具体的には、作成部61は第1データ取得部2より図3Aに示すようなモータの音又は振動のデータを取得し、算出部62は第2データ取得部3よりモータの回転速度を加速又は減速させながらモータの回転速度のデータを取得する。図3Bは、算出部62が第2データ取得部3よりモータの回転速度を減速させながらモータの回転速度のデータを取得する場合を一例として示している。
Specifically, the
次に、プロセッサ6は、データ取得処理により取得した音又は振動のデータに基づいて抽出データt1、t2、・・・、tnを得る区間抽出処理を実行する(S2)。 Next, the processor 6 executes a section extraction process to obtain extraction data t 1 , t 2 , . . . , t n based on the sound or vibration data acquired by the data acquisition process (S2).
具体的には、作成部61は、図4に示すように、データ取得処理において第1データ取得部2より取得した時系列データであるモータの音又は振動のデータを、周波数分析を行うために窓幅W1の任意の区間に分割して抽出データt1、t2、・・・、tnを得る。ここで、窓幅W1は、分析したい周波数の最大値に合わせて決定される。この際に、作成部61は、各抽出データt1、t2、・・・、tnの間でデータの欠損を生じないように、各抽出データt1、t2、・・・、tnをオーバーラップ幅O1だけオーバーラップさせることにより所定の割合で重ならせる。
Specifically, as shown in FIG. 4, the
次に、プロセッサ6は、区間抽出処理により得られた抽出データt1、t2、・・・、tnに対してエンベロープ分析を行うことにより、時間と音の変動周期(変動周波数)に対する音の強度を表すスペクトログラムを作成するスペクトログラム算出処理を実行する(S3)。 Next, the processor 6 performs envelope analysis on the extracted data t 1 , t 2 , . Spectrogram calculation processing for creating a spectrogram representing the intensity of is executed (S3).
具体的には、作成部61は、得られた抽出データt1、t2、・・・、tnの各々に対して振幅の外形を取得するエンベロープ処理を施す。作成部61は、各抽出データt1、t2、・・・、tnのエンベロープ処理の処理結果に窓関数を乗算してフーリエ変換を行うことにより、図5に示すような時間と音の変動周期(変動周波数)に対する音の強度を表すスペクトログラムを作成する。なお、図5では、音の強度を濃淡で示している。
Specifically, the
次に、プロセッサ6は、データ取得処理により取得したモータの回転速度のデータに基づいて、抽出データp1、p2、・・・、pnを得る回転速度算出処理を実行する(S4)。 Next, the processor 6 executes a rotation speed calculation process to obtain extracted data p 1 , p 2 , . . . , p n based on the motor rotation speed data acquired through the data acquisition process (S4).
具体的には、算出部62は、図6に示すように、データ取得処理において第2データ取得部3より取得したモータの回転速度のデータを、窓幅W1の任意の区間に分割して抽出データp1、p2、・・・、pnを得る。この際に、算出部62は、各抽出データp1、p2、・・・、pnの間でデータの欠損を生じないように、各抽出データp1、p2、・・・、pnをオーバーラップ幅O1だけオーバーラップさせることにより所定の割合で重ならせる。ここで、モータの回転速度のデータを分割する窓幅W1は、モータの音又は振動のデータを分割する窓幅W1と同一である。また、各抽出データp1、p2、・・・、pnをオーバーラップさせるオーバーラップ幅O1は、各抽出データt1、t2、・・・、tnをオーバーラップさせるオーバーラップ幅O1と同一である。また、算出部62は、各抽出データp1、p2、・・・、pnにおける回転速度の代表値q1、q2、・・・、qnを算出する。代表値q1、q2、・・・、qnは、例えば平均値又はパーセンタイル値である。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
次に、プロセッサ6は、スペクトログラム算出処理により得られたスペクトログラムに基づいて、時間と回転次数に対する音の強度を表すスペクトログラムを取得する次数情報変換処理を実行する(S5)。 Next, the processor 6 executes an order information conversion process to obtain a spectrogram representing the sound intensity with respect to time and rotation order based on the spectrogram obtained by the spectrogram calculation process (S5).
具体的には、算出部62は、スペクトログラム算出処理において得られたスペクトログラムに対して、回転速度算出処理において得られた回転速度の代表値q1、q2、・・・、qnを利用して、変動周波数を回転次数に変換する。算出部62は、例えば変動周波数[Hz]を回転速度の代表値q1、q2、・・・、qn[rpm/60]で除算することにより、変動周波数を回転次数に変換する。これにより、算出部62は、図7に示すような時間と回転次数に対する音の強度を表すスペクトログラムを取得する。図7では、音の強度を濃淡で示している。
Specifically, the
次に、プロセッサ6は、次数情報変換処理により得られたスペクトログラムに基づいて、エンベロープ分析結果のスペクトルを取得する代表値算出処理を実行する(S6)。 Next, the processor 6 executes a representative value calculation process to obtain a spectrum of the envelope analysis result based on the spectrogram obtained by the order information conversion process (S6).
具体的には、算出部62は、次数情報変換処理において得られたスペクトログラムにおける各回転次数の音の強度の代表値である次数データr1、r2、・・・、rnを求める。例えば、算出部62は、音の強度の最大値又はパーセンタイル値を代表値とする。そして、算出部62は、求めた次数データr1、r2、・・・、rnに基づいて、図8Bに示すようなエンベロープ分析結果のスペクトルを取得する。
Specifically, the
そして、算出部62は、代表値算出処理により取得したエンベロープ分析結果のスペクトルにおいて、求めた次数データr1、r2、・・・、rnの代表値と閾値とを比較して、閾値を超える代表値が有る場合にモータに異音が有ると判定する。算出部62は、モータに異音が有るか否かの判定結果を検査結果として表示部7に表示する。
Then, the
<表示部に表示される画面構成>
本発明の実施形態に係るモータ検査装置1の表示部7に表示される画面構成について、図9から図12を参照しながら、詳細に説明する。
<Screen configuration displayed on the display section>
The screen configuration displayed on the
モータ検査装置1は、メイン画面70と、操作画面73又は操作画面74と、の2つの画面を表示部7に表示させる。
The
メイン画面70には、後述の各Modeにおいて共通の表示を行う波形表示領域としての波形表示部71と、Mode毎に任意に表示を変更する結果表示領域としての結果表示部72と、が表示される。
The
結果表示部72には、記憶部4に記憶されている図10に示す結果表示テーブルにおいて、結果表示選択部73c又は結果表示選択部74cによって選択された名前に対応付けられている表示画面が表示される。例えば、結果表示部72には、結果表示選択部73cによってスペクトルが選択された場合に、図10に示す結果表示テーブルにおいてスペクトルに対応付けられている表示画面が表示される。
The
このように、モータ検査装置1は、Mode毎の独自の表示画面及び各Modeにおいて共通の表示画面を、Modeに合わせてメイン画面70に表示させることができる。
In this way, the
操作画面73は、音響分析のModeの画面を表示部7に表示させるために表示部7に表示されるグラフィカルユーザーインターフェースであり、操作画面74は、ノイズ検査のModeの画面を表示部7に表示させるために表示部7に表示されるグラフィカルユーザーインターフェースである。
The
操作画面73には、Mode選択部73aと、Setup選択部73bと、結果表示選択部73cと、が表示される。
The
操作画面73において、Mode選択部73aが選択された場合には音響分析の画面を表示部7に表示させ、Setup選択部73bによってSetupを選択することによりパラメータを選択することができ、結果表示選択部73cによって結果表示部72に表示される表示画面を選択することができる。図9において結果表示選択部73cには、結果表示テーブルの名前としてスペクトル(Spectrum)が表示されている。従って、結果表示選択部73cが選択された場合には、図10に示す結果表示テーブルにおいてスペクトルに対応付けられている表示画面(番号1)が結果表示部72に表示される。
In the
操作画面74には、Mode選択部74aと、Setup選択部74bと、結果表示選択部74cと、が表示される。
The
操作画面74において、Mode選択部74aが選択された場合にはノイズ検査の画面を表示部7に表示させ、Setup選択部74bによってSetupを選択することによりパラメータを選択することができ、結果表示選択部73cによって結果表示部72に表示される表示画面を選択することができる。図9において結果表示選択部74cには、結果表示テーブルの名前として検査結果が表示されている。従って、結果表示選択部74cが選択された場合には、図10に示す結果表示テーブルにおいて検査結果に対応付けられている表示画面(番号3)が結果表示部72に表示される。
In the
このように、Mode選択部73a及びMode選択部74aは、表示部7に表示させる画面の切換えを可能とする。これにより、Modeの独立性を確保し、Modeの利用目的に合った最適な操作性を実現することができる。
In this way, the
操作画面73及び操作画面74を用いて実行される様々な機能は、機能モジュール80と呼ばれる単位で実現される。機能モジュール80には、図12に示すように、機能を実行するためのAPI81と、機能を実行するための内部関数82と、機能を実行するために必要なパラメータの設定画面83と、設定ファイル84と、が含まれる。
Various functions executed using the
設定画面83は、操作部5により選択されたモータの種別に応じてパラメータを設定するために表示部7に表示される。設定画面83で設定されたパラメータは、設定ファイル84によって管理される。
The
設定ファイル84は、Mode毎に個別のファイルとし、また、同一のModeであっても複数のパラメータを設定できるようにするために、記憶部4に記憶されているModeテーブル及びSetupテーブルを利用する。Modeテーブルは、図11Aに示すように、Modeの名前を表すMode名と、Modeを識別するMode番号と、を対応付けたテーブルである。また、Setupテーブルは、図11Bに示すように、Mode番号と、Setup名と、Setup番号と、を対応付けたテーブルである。
The
Setup名は、任意の名前を付けることができ、パラメータの識別に利用される。設定ファイル84は、ファイル名を「Setup名_Mode番号_Setup番号」とすることにより、Mode毎に複数のパラメータセットを保持することができる。これにより、例えば、ノイズ検査において検査対象の製品が変更された場合に、検査におけるパラメータを簡単に変更することができる。
Any name can be given to the Setup name, and it is used to identify the parameter. The
<アプリケーションの構成>
本発明の実施形態に係るモータ検査装置1の記憶部4に記憶されているアプリケーションの構成について、図13を参照しながら、詳細に説明する。
<Application configuration>
The configuration of the application stored in the
アプリケーションは、図9に示す画面構成の画面を表示部7に表示させるために用いられるものであり、メイン制御部90と、操作画面と、機能モジュール80と、を有している。
The application is used to display a screen having the screen configuration shown in FIG. 9 on the
メイン制御部90は、メイン画面制御部91と、Mode管理部92と、Setup管理部93と、を備えている。
The
メイン画面制御部91は、結果表示部72の表示の切換え及び表示処理と、波形表示部71の表示処理と、を行う。
The main
Mode管理部92は、操作部5により選択されたModeの操作画面73又は操作画面74を表示部7に表示させる。
The
Setup管理部93は、Setup選択部73b又はSetup選択部74bにより選択されたSetupの情報を機能モジュール80に提供する。Setup管理部は、Setupの追加又は削除の機能を有している。
The
操作画面は、音響分析を実行するための操作画面73と、ノイズ検査を実行するための操作画面74と、を備えている。操作画面は、操作に応じて機能モジュール80の各機能を実行する。
The operation screen includes an
機能モジュール80は、操作画面73又は操作画面74を選択する操作に応じて各機能処理を行うと共に、設定画面83を表示部7に表示させる。機能モジュール80は、Mode及びSetupの選択に従って、設定ファイル84の読み込みを行う。
The
上記の構成を有するアプリケーションにおいて、操作画面73又は操作画面74を選択する操作に応じた機能を呼び出して、呼び出した機能を機能モジュール80において実現することにより、機能及び設定画面の共通化を実現することができる。例えば、本アプリケーションは、操作画面73を選択する操作に応じて測定、周波数分析、音声再生及び次数分析の各機能を呼び出して、呼び出した各機能を機能モジュール80において実現する。
In the application having the above configuration, by calling a function corresponding to the operation of selecting the
また、複数のModeを1つのアプリケーションにより実現することにより、利用目的に合わせた操作性を確保しつつ、表示及び機能を共通化することができる。この結果、ユーザに様々な利用シーンで利用可能な使いやすいアプリケーションを提供することができる。 In addition, by realizing a plurality of Modes with one application, it is possible to share displays and functions while ensuring operability tailored to the purpose of use. As a result, it is possible to provide users with easy-to-use applications that can be used in a variety of usage scenarios.
因みに、従来は、モータの製造において、開発における製品の動作音を分析する音響分析アプリケーション、及び生産工程における異音を検査するノイズ検査アプリケーション等の様々な音響のアプリケーションをそれぞれの利用目的に応じて個別に利用していた。 Incidentally, in the past, in the manufacturing of motors, various acoustic applications were used depending on the purpose of use, such as acoustic analysis applications that analyze the operating sound of products during development, and noise inspection applications that inspect abnormal noises during production processes. It was used individually.
しかしながら、利用目的に応じて複数のアプリケーションを使い分ける場合には、それぞれのアプリケーションの利用方法を理解するために多くの時間が必要となる。また、アプリケーション間で表示、操作性及び機能に様々な差異があり利用し難いという課題を有していた。 However, when using multiple applications depending on the purpose of use, a lot of time is required to understand how to use each application. Additionally, there are various differences in display, operability, and functionality between applications, making them difficult to use.
これに対して、本実施形態では、利用目的の違う複数の様々なアプリケーションを1つのアプリケーションで実現することができる。このようなアプリケーションでは、同種の機能については表示及び操作性を共通化すると共に、それぞれの利用目的に応じた操作性を実現することができる。 In contrast, in this embodiment, a plurality of various applications with different purposes of use can be implemented with one application. In such an application, it is possible to standardize the display and operability for the same type of functions, and to realize operability according to the purpose of use.
本実施形態のモータ検査装置1の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行することにより上記の処理を行なってもよい。
The above processing is performed by recording a program for realizing the functions of the
このように、本実施形態によれば、モータの音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に複数の第1区間データに基づいて音又は振動の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成すると共に、モータの回転速度のデータを所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、作成したスペクトログラム及び複数の第2区間データに基づいて周波数を回転次数に変換すると共に、回転次数毎にモータの検査に用いるための音又は振動の強度を表す値を算出することにより、計算量の増大を抑制することができると共に、波形を変化させることなくモータの回転数を変化させながらモータの異常の有無を検査することができる。 As described above, according to the present embodiment, data on the sound or vibration of the motor is divided into predetermined sections to extract a plurality of first section data, and the intensity of the sound or vibration is calculated based on the plurality of first section data. In addition to creating a spectrogram that shows the relationship between frequency and time, the motor rotational speed data is divided into predetermined intervals to extract a plurality of second interval data, and the created spectrogram and the plurality of second interval data are By converting the frequency into a rotational order based on the rotational order and calculating a value representing the intensity of sound or vibration for use in motor inspection for each rotational order, it is possible to suppress an increase in the amount of calculation, and also to reduce the waveform. It is possible to inspect the motor for abnormalities while changing the rotation speed of the motor without changing it.
なお、本技術は以下のような構成をとることが可能である。 Note that the present technology can have the following configuration.
(1)モータの回転数を変化させながら前記モータを検査するモータ検査装置であって、前記モータの音又は振動のデータを取得する第1データ取得部と、前記モータの回転速度のデータを取得する第2データ取得部と、前記第1データ取得部により取得した前記音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に前記複数の第1区間データに基づいて前記音又は振動の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する作成部と、前記第2データ取得部により取得した前記回転速度のデータを前記所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、前記作成部により作成した前記スペクトログラム及び前記複数の第2区間データに基づいて前記周波数を回転次数に変換すると共に、前記回転次数毎に前記モータの検査に用いるための前記音又は振動の強度を表す値を算出する算出部と、を有するモータ検査装置。 (1) A motor inspection device that inspects the motor while changing the rotation speed of the motor, the first data acquisition unit acquiring data on sound or vibration of the motor, and acquiring data on the rotation speed of the motor. a second data acquisition unit that divides the sound or vibration data acquired by the first data acquisition unit into predetermined intervals to extract a plurality of first interval data, and based on the plurality of first interval data; a creation unit that creates a spectrogram showing the relationship between the intensity, frequency, and time of the sound or vibration; and a creation unit that creates a spectrogram showing the relationship between the intensity, frequency, and time of the sound or vibration; and a creation unit that divides the rotational speed data acquired by the second data acquisition unit into a plurality of extracting two-section data, converting the frequency into a rotation order based on the spectrogram created by the creation unit and the plurality of second section data, and converting the frequency into a rotation order for use in inspecting the motor for each rotation order. A motor inspection device comprising: a calculation unit that calculates a value representing the intensity of sound or vibration.
(2)前記作成部は、前記複数の第1区間データをエンベロープ処理及びフーリエ変換することにより前記スペクトログラムを作成する、(1)記載のモータ検査装置。 (2) The motor inspection device according to (1), wherein the creation unit creates the spectrogram by performing envelope processing and Fourier transformation on the plurality of first section data.
(3)前記作成部は、前記所定区間を所定の割合で重ならせて前記複数の第1区間データを抽出し、前記算出部は、前記所定区間を所定の割合で重ならせて前記複数の第2区間データを抽出する、(1)又は(2)記載のモータ検査装置。 (3) The creation unit extracts the plurality of first interval data by overlapping the predetermined intervals at a predetermined ratio, and the calculation unit extracts the plurality of first interval data by overlapping the predetermined intervals at a predetermined ratio. The motor inspection device according to (1) or (2), which extracts second section data of.
(4)前記算出部は、前記回転次数毎に前記強度の最大値又はパーセンタイル値を、前記音又は振動の強度を表す値として算出する、(1)から(3)のいずれかに記載のモータ検査装置。 (4) The motor according to any one of (1) to (3), wherein the calculation unit calculates the maximum value or percentile value of the intensity for each rotation order as a value representing the intensity of the sound or vibration. Inspection equipment.
(5)前記音又は振動の強度を表す値を検査結果として表示する表示部を有する、(1)から(4)のいずれかに記載のモータ検査装置。 (5) The motor inspection device according to any one of (1) to (4), further comprising a display section that displays a value representing the intensity of the sound or vibration as an inspection result.
(6)前記表示部は、前記検査結果を表示させるためのグラフィカルユーザーインターフェースを表示する、(5)記載のモータ検査装置。 (6) The motor inspection device according to (5), wherein the display section displays a graphical user interface for displaying the inspection results.
(7)前記表示部は、前記第1データ取得部により取得した前記音又は振動のデータの波形を表示する波形表示領域と、前記検査結果を表示する結果表示領域と、を表示する、(5)又は(6)記載のモータ検査装置。 (7) The display unit displays a waveform display area that displays a waveform of the sound or vibration data acquired by the first data acquisition unit, and a result display area that displays the test results. ) or the motor inspection device described in (6).
(8)前記モータの種別毎の設定を記憶する記憶部と、前記種別を選択可能な操作部と、を有し、前記算出部は、前記操作部により選択された前記種別の前記記憶部に記憶されている前記設定に応じて、前記音又は振動の強度を表す値を算出する、(1)から(7)のいずれかに記載のモータ検査装置。 (8) The calculation unit includes a storage unit that stores settings for each type of motor, and an operation unit that can select the type, and the calculation unit stores settings for each type of motor in the storage unit. The motor inspection device according to any one of (1) to (7), which calculates a value representing the intensity of the sound or vibration according to the stored settings.
(9)モータの回転数を変化させながら前記モータを検査するモータ検査方法であって、前記モータの音又は振動のデータを取得する第1データ取得ステップと、前記モータの回転速度のデータを取得する第2データ取得ステップと、前記第1データ取得ステップにより取得した前記音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に前記複数の第1区間データに基づいて音の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する作成ステップと、前記第2データ取得ステップにより取得した前記回転速度のデータを前記所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、前記作成ステップにより作成した前記スペクトログラム及び前記複数の第2区間データに基づいて前記周波数を回転次数に変換すると共に、前記回転次数毎に前記モータの検査に用いるための前記音又は振動の強度を表す値を算出する算出ステップと、を有するモータ検査方法。 (9) A motor inspection method of inspecting the motor while changing the rotation speed of the motor, the first data acquisition step of acquiring sound or vibration data of the motor, and acquiring data of the rotation speed of the motor. and dividing the sound or vibration data acquired in the first data acquisition step into predetermined sections to extract a plurality of first section data, and based on the plurality of first section data. a creation step of creating a spectrogram showing the relationship between sound intensity, frequency, and time, and dividing the rotational speed data acquired in the second data acquisition step into each of the predetermined intervals to generate a plurality of second interval data. and converting the frequency into a rotational order based on the spectrogram and the plurality of second section data created in the creation step, and converting the sound or vibration for use in inspecting the motor for each rotational order. A calculation step of calculating a value representing the strength of the motor.
(10)コンピュータに、モータの回転数を変化させながら前記モータを検査する際に、前記モータの音又は振動のデータを取得する第1データ取得ステップと、前記モータの回転速度のデータを取得する第2データ取得ステップと、前記第1データ取得ステップにより取得した前記音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に前記複数の第1区間データに基づいて音の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する作成ステップと、前記第2データ取得ステップにより取得した前記回転速度のデータを前記所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、前記作成ステップにより作成した前記スペクトログラム及び前記複数の第2区間データに基づいて前記周波数を回転次数に変換すると共に、前記回転次数毎に前記モータの検査に用いるための前記音又は振動の強度を表す値を算出する算出ステップと、を実行させるモータ検査プログラム。 (10) A first data acquisition step of acquiring sound or vibration data of the motor when inspecting the motor while changing the rotation speed of the motor, and acquiring data of the rotation speed of the motor in a computer; a second data acquisition step, and dividing the sound or vibration data acquired in the first data acquisition step into predetermined sections to extract a plurality of first section data, and based on the plurality of first section data; a creation step of creating a spectrogram showing the relationship between sound intensity, frequency, and time, and dividing the rotational speed data acquired in the second data acquisition step into each of the predetermined intervals to obtain a plurality of second interval data. The frequency is extracted and converted into a rotational order based on the spectrogram and the plurality of second section data created in the creation step, and the sound or vibration is extracted for each rotational order for use in inspecting the motor. A motor inspection program that executes a calculation step of calculating a value representing strength.
上述した実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments described above should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the embodiments described above, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.
1 モータ検査装置
2 第1データ取得部
3 第2データ取得部
4 記憶部
5 操作部
6 プロセッサ
7 表示部
61 作成部
62 算出部
70 メイン画面
71 波形表示部
72 結果表示部
73 操作画面
73a Mode選択部
73b Setup選択部
73c 結果表示選択部
74 操作画面
74a Mode選択部
74b Setup選択部
74c 結果表示選択部
80 機能モジュール
81 API
82 内部関数
83 設定画面
84 設定ファイル
90 メイン制御部
91 メイン画面制御部
92 Mode管理部
93 Setup管理部
1
82 Internal functions 83
Claims (10)
前記モータの音又は振動のデータを取得する第1データ取得部と、
前記モータの回転速度のデータを取得する第2データ取得部と、
前記第1データ取得部により取得した前記音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に前記複数の第1区間データに基づいて前記音又は振動の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する作成部と、
前記第2データ取得部により取得した前記回転速度のデータを前記所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、前記作成部により作成した前記スペクトログラム及び前記複数の第2区間データに基づいて前記周波数を回転次数に変換すると共に、前記回転次数毎に前記モータの検査に用いるための前記音又は振動の強度を表す値を算出する算出部と、
を有するモータ検査装置。 A motor inspection device that inspects the motor while changing the rotation speed of the motor,
a first data acquisition unit that acquires sound or vibration data of the motor;
a second data acquisition unit that acquires data on the rotational speed of the motor;
The sound or vibration data acquired by the first data acquisition unit is divided into predetermined sections to extract a plurality of first section data, and the intensity of the sound or vibration is determined based on the plurality of first section data. a creation unit that creates a spectrogram showing the relationship between frequency and time;
The rotational speed data acquired by the second data acquisition unit is divided into the predetermined intervals, a plurality of second interval data are extracted, and the spectrogram and the plurality of second interval data created by the creation unit are combined. a calculation unit that converts the frequency into a rotational order based on the rotational order and calculates a value representing the intensity of the sound or vibration for use in inspecting the motor for each rotational order;
A motor inspection device with
前記複数の第1区間データをエンベロープ処理及びフーリエ変換することにより前記スペクトログラムを作成する、
請求項1記載のモータ検査装置。 The creation department is
creating the spectrogram by enveloping and Fourier transforming the plurality of first section data;
A motor inspection device according to claim 1.
前記所定区間を所定の割合で重ならせて前記複数の第1区間データを抽出し、
前記算出部は、
前記所定区間を所定の割合で重ならせて前記複数の第2区間データを抽出する、
請求項1又は請求項2記載のモータ検査装置。 The creation department is
extracting the plurality of first section data by overlapping the predetermined sections at a predetermined ratio;
The calculation unit is
extracting the plurality of second section data by overlapping the predetermined sections at a predetermined ratio;
A motor inspection device according to claim 1 or claim 2.
前記回転次数毎に前記強度の最大値又はパーセンタイル値を、前記音又は振動の強度を表す値として算出する、
請求項1又は請求項2記載のモータ検査装置。 The calculation unit is
Calculating the maximum value or percentile value of the intensity for each rotation order as a value representing the intensity of the sound or vibration;
A motor inspection device according to claim 1 or 2.
請求項1又は請求項2記載のモータ検査装置。 comprising a display unit that displays a value representing the intensity of the sound or vibration as a test result;
A motor inspection device according to claim 1 or 2.
前記検査結果を表示させるためのグラフィカルユーザーインターフェースを表示する、
請求項5記載のモータ検査装置。 The display section is
displaying a graphical user interface for displaying the test results;
A motor inspection device according to claim 5.
前記第1データ取得部により取得した前記音又は振動のデータの波形を表示する波形表示領域と、前記検査結果を表示する結果表示領域と、を表示する、
請求項5記載のモータ検査装置。 The display section is
Displaying a waveform display area that displays a waveform of the sound or vibration data acquired by the first data acquisition unit, and a result display area that displays the test results.
A motor inspection device according to claim 5.
前記種別を選択可能な操作部と、
を有し、
前記算出部は、
前記操作部により選択された前記種別の前記記憶部に記憶されている前記設定に応じて、前記音又は振動の強度を表す値を算出する、
請求項1又は請求項2記載のモータ検査装置。 a storage unit that stores settings for each type of motor;
an operation unit that can select the type;
has
The calculation unit is
calculating a value representing the intensity of the sound or vibration according to the setting stored in the storage unit of the type selected by the operation unit;
A motor inspection device according to claim 1 or claim 2.
前記モータの音又は振動のデータを取得する第1データ取得ステップと、
前記モータの回転速度のデータを取得する第2データ取得ステップと、
前記第1データ取得ステップにより取得した前記音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に前記複数の第1区間データに基づいて音の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する作成ステップと、
前記第2データ取得ステップにより取得した前記回転速度のデータを前記所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、前記作成ステップにより作成した前記スペクトログラム及び前記複数の第2区間データに基づいて前記周波数を回転次数に変換すると共に、前記回転次数毎に前記モータの検査に用いるための前記音又は振動の強度を表す値を算出する算出ステップと、
を有するモータ検査方法。 A motor inspection method for inspecting the motor while changing the rotation speed of the motor, the method comprising:
a first data acquisition step of acquiring sound or vibration data of the motor;
a second data acquisition step of acquiring data on the rotational speed of the motor;
The sound or vibration data acquired in the first data acquisition step is divided into predetermined sections to extract a plurality of first section data, and the intensity, frequency, and time of the sound are extracted based on the plurality of first section data. a creation step of creating a spectrogram showing the relationship between
The rotational speed data acquired in the second data acquisition step is divided into the predetermined intervals to extract a plurality of second interval data, and the spectrogram and the plurality of second interval data created in the creation step are a calculation step of converting the frequency into a rotational order based on the rotational order and calculating a value representing the intensity of the sound or vibration for use in inspecting the motor for each rotational order;
A motor inspection method having
モータの回転数を変化させながら前記モータを検査する際に、前記モータの音又は振動のデータを取得する第1データ取得ステップと、
前記モータの回転速度のデータを取得する第2データ取得ステップと、
前記第1データ取得ステップにより取得した前記音又は振動のデータを所定区間毎に分割して複数の第1区間データを抽出すると共に前記複数の第1区間データに基づいて音の強度と周波数と時間との関係を示すスペクトログラムを作成する作成ステップと、
前記第2データ取得ステップにより取得した前記回転速度のデータを前記所定区間毎に分割して複数の第2区間データを抽出し、前記作成ステップにより作成した前記スペクトログラム及び前記複数の第2区間データに基づいて前記周波数を回転次数に変換すると共に、前記回転次数毎に前記モータの検査に用いるための前記音又は振動の強度を表す値を算出する算出ステップと、
を実行させるモータ検査プログラム。 to the computer,
a first data acquisition step of acquiring sound or vibration data of the motor when inspecting the motor while changing the rotational speed of the motor;
a second data acquisition step of acquiring data on the rotational speed of the motor;
The sound or vibration data acquired in the first data acquisition step is divided into predetermined sections to extract a plurality of first section data, and the intensity, frequency, and time of the sound are extracted based on the plurality of first section data. a creation step of creating a spectrogram showing the relationship between
The rotational speed data acquired in the second data acquisition step is divided into the predetermined intervals to extract a plurality of second interval data, and the spectrogram and the plurality of second interval data created in the creation step are a calculation step of converting the frequency into a rotational order based on the rotational order and calculating a value representing the intensity of the sound or vibration for use in inspecting the motor for each rotational order;
A motor inspection program that runs the motor inspection program.
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---|---|---|---|
JP2022143878A JP2024039371A (en) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | Motor inspection device, motor inspection method, and motor inspection program |
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