JP3858977B2 - 振動要素を含む機械設備の異常診断システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１または複数の摺動部材を含む機械設備が作動時に発生する音又は振動を記録した実測振動データを実測データ解析プログラムによって解析して、その解析結果を、判定プログラムが判定基準データと照合することで、機械設備の異常の有無の診断を行う機械設備の異常診断システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、転がり軸受等の１または複数の摺動部材を含む機械設備の異常の有無を診断する異常診断システムの従来例を示したものである。
この異常診断システム１は、機械設備を設計したメーカ等が管理する情報処理装置（コンピュータ）３に、診断プログラム５と診断に必要な判定基準データ７とを組み込んでおき、機械設備を使用するユーザ９が、機械設備の異常の有無の診断をメーカに依頼すると、メーカ側は、ユーザ９の機械設備が作動時に発生する音又は振動を記録した実測振動データを情報処理装置３の診断プログラム５で処理して、異常の有無を診断し、診断結果をユーザ９に回答する。
【０００３】
判定基準データ７は、機械設備の特定部位の異常時に発生する振動の周波数成分やその周波数成分における標準的なピークレベルを、機械設備の仕様諸元等から算出して設定したもので、情報処理装置３のデータ記憶部１１に保存されている。
データ記憶部１１には、通常、例えば、判定基準データ７を格納した音・振動データベース７１の他に、診断対象の回転体を使用しているユーザに関する情報を格納した客先情報データベース８１、異常状態に応じてユーザに回答する対策方法等の情報を格納した対策方法データベース９１など、診断処理に有用な各種のデータベースが構築されている。
【０００４】
診断プログラム５は、例えば、ユーザから入手した実測振動データに対して、周波数分析やエンベロープ分析等の適宜解析処理を行って実測周波数スペクトルデータを生成する実測データ解析プログラム１２と、この実測データ解析プログラム１２の解析結果を判定基準データ７と照合することによって、異常の有無を診断する判定プログラム１３とで構成される。
判定プログラム１３は、例えば、判定基準データ７に格納されているデータとして、機械設備の特定部位の異常時に発生する周波数成分を判定基準とし、実測データ解析プログラム１２の解析結果である実測周波数スペクトルデータ上の判定基準位置に、一定レベル以上のピーク値が表出するか否かで、機械設備の異常の有無及び異常の発生箇所を特定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、診断プログラム５による処理は、予め定めた機械設備の特定部位毎に、同様の処理を繰り返し実行しなければならないため、演算処理量が多く、処理に時間がかかる。また、複数のユーザからの診断依頼が集中する場合もある。そこで、複数のユーザの診断処理をできるだけ迅速に消化するために、情報処理装置３として、演算処理能力の高い高性能のコンピュータが必要になり、システムの構築費が高額になるという問題があった。
また、ユーザからの診断依頼が重なると、情報処理装置３に演算処理能力の高いコンピュータを採用しても、迅速な回答が難しくなるという問題も生じた。
更に、ユーザからメーカに実測振動データの送信が必要で、ユーザからメーカへの実測振動データの送信に要する時間も、診断処理の遅延を招く要因となっていた。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、１または複数の摺動部材を含む機械設備の異常の有無の診断をする際、診断対象の機械設備の発生する音や振動を記録した実測振動データをメーカに送信する手間が必要なく、実測振動データのメーカへの送信に要する手間や時間の省略による診断処理の迅速化を図ることができ、また、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを回避すると同時に、診断処理をユーザ側の空いている任意の情報処理装置に委ねることができ、更には、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを配慮しなくて良いため演算処理能力がそれほど高くない情報処理装置でも迅速な処理が期待でき、従って、システムの構築費を安価に抑えると同時に、診断処理の高速化を実現することができる機械設備の異常診断システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る機械設備の異常診断システムは、請求項１に記載したように、１又は複数の摺動部材を含む機械設備が発生する音又は振動である実測振動データを解析する実測データ解析プログラムと、前記機械設備の異常の有無の判定基準で、前記機械設備の仕様諸元から算出して設定された閾値である判定基準データと、前記実測データ解析プログラムの解析結果を前記判定基準データと照合して前記機械設備の異常の有無の診断を行う判定プログラムとを、ユーザが自己の情報処理端末にダウンロード可能に、通信網に接続されたサーバにアップロードしておき、
前記ユーザが、前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び判定基準データを、前記通信網を介して自己の情報処理端末上にダウンロードすると共に、前記実測振動データを適宜インタフェースを介して自己の情報処理端末に取り込み、自己の情報処理端末上で前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラムを実行することで、前記機械設備の異常の有無の診断を実施させる機械設備の異常診断システムであって、
前記サーバには、前記機械設備を使用するユーザの認証に必要な情報である客先情報データと照合して、アクセスしたユーザが正規ユーザであることを認証したときに、前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び判定基準データのダウンロードを許す認証プログラムが組み込まれ、前記ユーザが使用している機械設備に応じた前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び前記判定基準データを、前記客先情報データと対応付けて管理する客先情報データベースが設けられることを特徴とする。
【０００８】
そして、１または複数の摺動部材を含む機械設備の異常診断システムにおいては、機械設備の異常の有無の診断をする際、診断プログラムによる診断処理は、ユーザ側に設置された情報処理端末で行うため、診断対象の機械設備の発生する音や振動を記録した実測振動データをメーカに送信する手間が必要なく、実測振動データのメーカへの送信に要する手間や時間を省略することができる。
なお、前記摺動部材は、軸受、ボールねじ、リニアガイド、モータ等を含むものである。
また、診断処理に必要な実測データ解析プログラムや判定プログラムや判定基準データをアップロードしたサーバは、ユーザ側の情報処理端末にこれらのプログラムや判定基準データをダウンロードするためのもので、診断処理自体は実行しないため、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを回避することができる。
更に、診断処理に必要な実測データ解析プログラムや判定プログラムや判定基準データは、通信網を介して、ユーザ側の情報処理端末にダウンロードするもので、所定の通信機能やプログラム実行性能を備えた情報処理端末であれば、ユーザ側に任意の情報処理端末にこれらの診断用のプログラムやデータを導入することができ、診断処理をユーザ側の空いている任意の情報処理装置に委ねることができる。
【０００９】
更には、先にも述べたように、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを配慮しなくて良いため、演算処理能力がそれほど高くない情報処理装置でも比較的に迅速な処理が期待できる。
【００１１】
また、この機械設備の異常診断システムでは、前記サーバに、前記機械設備を使用するユーザの認証に必要な情報である客先情報データと照合して、アクセスしたユーザが正規ユーザであることを認証したときに前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び判定基準データのダウンロードを許す認証プログラムを組み込んでいるため、例えば、認証プログラムと客先データとの連携で、ユーザが必要とする診断プログラムや判定基準データのバージョン等をより詳細にサーバ側で管理することが可能になり、サーバにアクセスするユーザに負担を掛けずに、最適な診断プログラムや判定基準データの確実なダウンロードを実現することが可能になる。
【００１２】
また、請求項２記載の機械設備の異常診断システムは、上記目的を達成するために、請求項１に記載の機械設備の異常診断システムにおいて、前記実測データ解析プログラムが、前記実測振動データに対してエンベロープ分析を行なうことで機械設備が発生する音又は振動を示す実測周波数スペクトルを生成し、前記判定プログラムが、前記判定基準データに格納されている機械設備の特定部位の異常時に発生する周波数成分を判定基準として実測周波数スペクトルデータと照合し、前記機械設備の異常の有無及び異常の発生箇所を特定する診断を実施させることを特徴とするものである。
また、請求項３記載の機械設備の異常診断システムは、上記目的を達成するために、請求項１または２に記載の機械設備の異常診断システムにおいて、更に、前記サーバからユーザの情報処理端末にダウンロードされるプログラム及びデータには、ダウンロードした情報処理端末上での使用回数又は使用期限を制限するプロテクトプログラムを付加することを特徴とするものである。
このように構成された１または複数の摺動部材を含む機械設備の異常診断システムにおいては、ユーザ側にダウンロードされた診断処理プログラムや判定基準データの不当な繰り返し使用や流出を防止することができ、また、異種の機械設備の異常診断への誤使用等を防止することができる。
また、請求項４記載の機械設備の異常診断システムは、上記目的を達成するために、請求項１乃至請求項３記載の機械設備の異常診断システムにおいて、更に、前記通信網として、インターネットを使用することを特徴とするものである。
このように構成された機械設備の異常診断システムにおいては、既に広域通信網として構築されていて、更に高速通信を実現するブロードバンド化も推進されているインターネットをダウンロード用の通信網として利用するため、専用の通信網の整備等のために余分なコストがかからず、多数のユーザが容易かつ安価に、診断システムを利用できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る摺動部材を含む機械設備の異常診断システムの好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る摺動部材を含む機械設備の異常診断システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
この機械設備の異常診断システム２１は、通信網２３に接続された情報処理装置（コンピュータ）であるサーバ２５と、異常の有無の診断対象となる１または複数の摺動部材を含む機械設備２７を使用しているユーザ側に設置されて前記した通信網２３を介して前記サーバ２５にアクセス可能な情報処理端末２９とで構成されていて、通信網２３としてはインターネットが使用される。
【００１４】
機械設備２７は、本実施の形態の場合、転がり軸受である。
サーバ２５には、機械設備２７が作動時に発生する音又は振動を記録した実測振動データ３１を解析する実測データ解析プログラム４１と、機械設備２７の特定部位の異常の有無の判定基準となる情報を記録した判定基準データ４３ａと、実測データ解析プログラム４１の解析結果を判定基準データ４３ａと照合して機械設備２７の特定部位に対する異常の有無の診断を行う判定プログラム４５とが、ユーザ側の情報処理端末２９で実行可能なデータ形式で、アップロードされている。
【００１５】
判定基準データ４３ａは、機械設備２７の特定部位の異常時に発生する振動の周波数成分やその周波数成分における標準的なピークレベルを、機械設備２７の仕様諸元等から算出して設定したもので、サーバ２５のデータ記憶部４７に構築された音・振動データベース４３で管理されている。
データ記憶部４７には、音・振動データベース４３の他に、機械設備の仕様諸元等の情報を格納した諸元データベース６１、診断対象の機械設備を使用しているユーザに関する情報を格納した客先情報データベース８１、異常の状態に応じてユーザに回答する対策方法等の情報を格納した対策方法データベース９１など、診断処理に有用な各種のデータベースが構築されている。
【００１６】
実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５は、サーバ２５の診断プログラム記憶部４６にアップロードされている。
本実施の形態の場合、実測データ解析プログラム４１は、情報処理端末２９において実行されると、実測振動データ３１に対して、例えばエンベロープ分析等の適宜解析処理を行うことで、機械設備２７の回転時に発生する音又は振動を示す実測周波数スペクトルデータを生成する。
【００１７】
また、判定プログラム４５は、情報処理端末２９において実行されると、判定基準データ４３ａに格納されているデータとして、機械設備２７の特定部位の異常時に発生する周波数成分を判定基準とし、実測データ解析プログラム４１の解析結果である実測周波数スペクトルデータ上の判定基準位置に、一定レベル以上のピーク値が表出するか否かで、機械設備２７の異常の有無及び異常の発生箇所を特定する。そして、判定プログラム４５は、判定結果を、情報処理端末２９に接続されている表示手段５４に出力したり、ユーザの要求があれば、情報処理端末２９に接続された不図示のプリンタ等に出力する。
【００１８】
サーバ２５にアップロードされた実測データ解析プログラム４１，判定プログラム４５，判定基準データ４３ａは、サーバ２５に組み込まれた診断処理メニュー４８が、一定のアクセス手順でダウンロード可能に管理している。
【００１９】
なお、本実施の形態の異常診断システム２１では、サーバ２５の対策方法データベース９１に、診断した機械設備２７の異常の状態に応じてユーザ又はメーカーがなすべき対策が詳細に設定されている。ユーザが実測データ解析プログラム４１や判定プログラム４５をダウンロードした時には、対策方法データベース９１も一緒にダウンロードされ、判定プログラム４５は、判定結果に応じて、対策方法データベース９１を参照して、異常を解消するための対策方法を、表示手段５４等に出力する。
【００２０】
情報処理端末２９は、所謂パーソナルコンピュータで、通信用インタフェース５１を介して通信網２３に接続されている。
この情報処理端末２９には、キーボード等の入力手段５３と、情報処理端末２９に格納したデータや情報処理端末２９における処理状況など、情報処理端末２９の各種内容を表示可能なＣＲＴ等による表示手段５４とが接続されている。
また、情報処理端末２９には、機械設備２７の回転動作の音や振動を検出する振動測定装置５６が、実測振動データ取り込み用インタフェース５７を介して接続されいる。情報処理端末２９は、振動測定装置５６で測定した実測振動データ３１を、インタフェース５７を介して取り込んで、所定のデータ記憶部に格納する。
【００２１】
ユーザは、情報処理端末２９から通信網２３を介してサーバ２５にアクセスして、実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５及び判定基準データ４３ａを、自己の情報処理端末２９上にダウンロードすると共に、実測振動データ３１を取り込み、自己の情報処理端末２９上で実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５を実行することで、自己の情報処理端末２９で機械設備２７の異常の有無の診断を実施させる。
【００２２】
なお、本実施の形態の場合、図２に示すように、サーバ２５の診断処理メニュー４８には、機械設備２７を使用するユーザの認証に必要な情報である客先情報データとの照合を行って、正規ユーザであることを認証したときに実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５及び判定基準データ４３ａのダウンロードを許す認証プログラムを組み込んでいる。
【００２３】
また、本実施の形態の場合、図３に示すように、サーバ２５からユーザの情報処理端末２９にダウンロードされるプログラム４１，４５及びデータ４３ａには、ダウンロードした情報処理端末２９上での使用回数又は使用期限を制限するプロテクトプログラムが付加されている。
このプロテクトプログラムは、ダウンロードの完了直後に自動実行され、例えば、規定回数の使用後に実測データ解析プログラム４１や判定プログラム４５や判定基準データ４３ａを消去するなどして、使用回数の制限を行う。
【００２４】
以上に説明した一実施の形態の異常診断システム２１では、機械設備２７の異常の有無の診断をする際、実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５で構成される診断プログラムによる診断処理は、ユーザ側に設置された情報処理端末２９で行うため、診断対象の機械設備２７の発生する音や振動を記録した実測振動データ３１をメーカに送信する手間が必要なく、実測振動データ３１のメーカへの送信に要する手間や時間の省略による診断処理の迅速化を図ることができる。
【００２５】
また、診断処理に必要な実測データ解析プログラム４１や判定プログラム４５や判定基準データ４３ａをアップロードしたサーバ２５は、ユーザ側の情報処理端末２９にこれらのプログラムや判定基準データ４３ａをダウンロードするためのもので、診断処理自体は実行しないため、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを回避することができる。
更に、診断処理に必要な実測データ解析プログラム４１や判定プログラム４５や判定基準データ４３ａは、通信網２３を介して、ユーザ側の情報処理端末２９にダウンロードするもので、所定の通信機能やプログラム実行性能を備えた情報処理端末２９であれば、ユーザ側に任意の情報処理端末２９にこれらの診断用のプログラムやデータを導入することができ、診断処理をユーザ側の空いている任意の情報処理装置に委ねることができる。
従って、診断処理の速やかな着手による診断処理の迅速化を図ることもできる。
【００２６】
更には、既述したように、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを配慮しなくて良いため、演算処理能力がそれほど高くない情報処理装置でも比較的に迅速な処理が期待できる。
従って、情報処理端末２９として普及型のパーソナルコンピュータを採用するなど、情報処理端末２９の演算処理能力を適度に抑えたシステム構成として、システムの構築費を安価に抑えると同時に、診断処理の高速化を実現することができる。
【００２７】
また、本実施の形態の異常診断システム２１は、サーバ２５にアクセスするための通信網２３として、既に広域通信網２３として構築されていて、更に高速通信を実現するブロードバンド化も推進されているインターネットを利用するため、専用の通信網２３の整備等のために余分なコストがかからず、多数のユーザが容易かつ安価に、診断システムを利用できるようになる。
【００２８】
また、本実施の形態の異常診断システム２１は、正規ユーザにのみプログラムやデータのダウンロードを許す認証プログラムを備えているため、例えば、認証プログラムと客先データとの連携で、ユーザが必要とする診断プログラムや判定基準データ４３ａのバージョン等をより詳細にサーバ２５側で管理することが可能になり、サーバ２５にアクセスするユーザに負担を掛けずに、最適な診断プログラムや判定基準データ４３ａの確実なダウンロードを実現することが可能になり、メーカとしてのサービスの向上を実現することができる。
【００２９】
また、本実施の形態の異常診断システム２１は、サーバ２５からダウンロードしたプログラムやデータに、情報処理端末２９上での使用回数又は使用期限を制限するプロテクトプログラムを付加しているため、ユーザ側にダウンロードされた診断処理プログラムや判定基準データ４３ａの不当な繰り返し使用や流出を防止することができ、また、異種の機械設備２７の異常診断への誤使用等を防止することができる。
従って、メーカの技術の不当な流出を防止することができ、また、診断処理の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、診断処理に必要なプログラム及びデータのサーバからのダウンロードの完了直後に自動実行されて、ダウンロードしたプログラムやデータの使用回数の制限を行うプロテクトプログラムを、ダウンロード対象のプログラムやデータに添付した。しかし、使用回数の制限を行うプロテクトプログラムの代わりに、例えばダウンロード完了時から一定時間経過後にダウンロードしたプログラムやデータを消去するなど、ダウンロード完了時からの使用期限や使用時間を制限するプロテクトプログラムを添付する方法や、ダウンロードしたプログラムを実行する際にサーバ側へアクセスし、認証を受け取るようなステップを設けるようにしても、同様の効果を得ることが可能である。
【００３１】
なお、本発明において、実測データ解析プログラムにおける実測振動データの具体的な解析方法等は、上記の実施の形態で示したエンベロープ分析等に限らない。振動波形データを整形したり、波形の特徴を顕在化させる各種の波形処理や分析方法を応用することが可能である。
【００３２】
また、判定プログラムによる具体的な処理方法も、上記の実施の形態の方法に限らない。
【００３３】
更に、異常の有無を診断する機械設備も、転がり軸受に限らない。機械設備上に損傷等の異常が生じたときに、回転または摺動動作時の作動音に異変が生じる各種の機械設備に応用することが可能である。
【００３４】
また、本発明に係るサーバのデータ記憶部に格納するデータの種類等も、上記の実施の形態に限定するものではない。正規ユーザの認証や、異常の発生状態に応じた対策の通知が速やかに実行できるように、格納するデータの種類等やデータベース化は適宜に改善可能である。
【００３５】
また、サーバを接続する通信網は、インターネットに限らない。例えば、公衆回線を利用した既存の通信網や、ケーブルテレビ用の通信網など、地域で有利な通信網を選択するとよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に記載した本発明の機械設備の異常診断システムによれば、摺動部材を含む機械設備の異常の有無の診断をする際、診断プログラムによる診断処理は、ユーザ側に設置された情報処理端末で行うため、診断対象の機械設備の発生する音や振動を記録した実測振動データをメーカに送信する手間が必要なく、実測振動データのメーカへの送信に要する手間や時間の省略による診断処理の迅速化を図ることができる。
また、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを配慮しなくて良いため、演算処理能力がそれほど高くない情報処理装置でも比較的に迅速な処理が期待できる。
従って、情報処理端末として普及型のパーソナルコンピュータを採用するなど、情報処理端末の演算処理能力を適度に抑えたシステム構成として、システムの構築費を安価に抑えると同時に、診断処理の高速化を実現することができる。
また、例えば、認証プログラムと客先データとの連携で、ユーザが必要とする診断プログラムや判定基準データのバージョン等をより詳細にサーバ側で管理することが可能になり、サーバにアクセスするユーザに負担を掛けずに、最適な診断プログラムや判定基準データの確実なダウンロードを実現することが可能になり、メーカとしてのサービスの向上を実現することができる。
【００３７】
また、請求項２に記載の機械設備の異常診断システムでは、機械設備の異常の有無及び異常の発生箇所をユーザ側で特定することができる。
【００３８】
また、請求項３に記載の機械設備の異常診断システムでは、ユーザ側にダウンロードされた診断処理プログラムや判定基準データの不当な繰り返し使用や流出を防止することができ、また、異種の機械設備の異常診断への誤使用等を防止することができる。
従って、メーカの技術の不当な流出を防止することができ、また、診断処理の信頼性を向上させることができる。
また、請求項４に記載の機械設備の異常診断システムでは、既に広域通信網として構築されていて、更に高速通信を実現するブロードバンド化も推進されているインターネットをダウンロード用の通信網として利用するため、専用の通信網の整備等のために余分なコストがかからず、多数のユーザが容易かつ安価に、診断システムを利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る機械設備の異常診断システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の機械設備の異常診断システムに客先の認証を行うプログラムを組み込んだ構成を示すブロック図である。
【図３】図２の機械設備の異常診断システムにプロテクトプログラムを負荷した場合の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の摺動部材を含む機械設備の異常診断システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２１ 異常診断システム
２３ 通信網
２５ サーバ
２７ １または複数の摺動部材を含む機械設備
２９ 情報処理端末
３１ 実測振動データ
４１ 実測データ解析プログラム
４３ 音・振動データベース
４３ａ 判定基準データ
４５ 判定プログラム
４８ 診断処理メニュー
５３ 入力手段
５４ 表示手段
６１ 諸元データ
８１ 客先情報データベース
９１ 対策方法データベース
【発明の属する技術分野】
本発明は、１または複数の摺動部材を含む機械設備が作動時に発生する音又は振動を記録した実測振動データを実測データ解析プログラムによって解析して、その解析結果を、判定プログラムが判定基準データと照合することで、機械設備の異常の有無の診断を行う機械設備の異常診断システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、転がり軸受等の１または複数の摺動部材を含む機械設備の異常の有無を診断する異常診断システムの従来例を示したものである。
この異常診断システム１は、機械設備を設計したメーカ等が管理する情報処理装置（コンピュータ）３に、診断プログラム５と診断に必要な判定基準データ７とを組み込んでおき、機械設備を使用するユーザ９が、機械設備の異常の有無の診断をメーカに依頼すると、メーカ側は、ユーザ９の機械設備が作動時に発生する音又は振動を記録した実測振動データを情報処理装置３の診断プログラム５で処理して、異常の有無を診断し、診断結果をユーザ９に回答する。
【０００３】
判定基準データ７は、機械設備の特定部位の異常時に発生する振動の周波数成分やその周波数成分における標準的なピークレベルを、機械設備の仕様諸元等から算出して設定したもので、情報処理装置３のデータ記憶部１１に保存されている。
データ記憶部１１には、通常、例えば、判定基準データ７を格納した音・振動データベース７１の他に、診断対象の回転体を使用しているユーザに関する情報を格納した客先情報データベース８１、異常状態に応じてユーザに回答する対策方法等の情報を格納した対策方法データベース９１など、診断処理に有用な各種のデータベースが構築されている。
【０００４】
診断プログラム５は、例えば、ユーザから入手した実測振動データに対して、周波数分析やエンベロープ分析等の適宜解析処理を行って実測周波数スペクトルデータを生成する実測データ解析プログラム１２と、この実測データ解析プログラム１２の解析結果を判定基準データ７と照合することによって、異常の有無を診断する判定プログラム１３とで構成される。
判定プログラム１３は、例えば、判定基準データ７に格納されているデータとして、機械設備の特定部位の異常時に発生する周波数成分を判定基準とし、実測データ解析プログラム１２の解析結果である実測周波数スペクトルデータ上の判定基準位置に、一定レベル以上のピーク値が表出するか否かで、機械設備の異常の有無及び異常の発生箇所を特定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、診断プログラム５による処理は、予め定めた機械設備の特定部位毎に、同様の処理を繰り返し実行しなければならないため、演算処理量が多く、処理に時間がかかる。また、複数のユーザからの診断依頼が集中する場合もある。そこで、複数のユーザの診断処理をできるだけ迅速に消化するために、情報処理装置３として、演算処理能力の高い高性能のコンピュータが必要になり、システムの構築費が高額になるという問題があった。
また、ユーザからの診断依頼が重なると、情報処理装置３に演算処理能力の高いコンピュータを採用しても、迅速な回答が難しくなるという問題も生じた。
更に、ユーザからメーカに実測振動データの送信が必要で、ユーザからメーカへの実測振動データの送信に要する時間も、診断処理の遅延を招く要因となっていた。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、１または複数の摺動部材を含む機械設備の異常の有無の診断をする際、診断対象の機械設備の発生する音や振動を記録した実測振動データをメーカに送信する手間が必要なく、実測振動データのメーカへの送信に要する手間や時間の省略による診断処理の迅速化を図ることができ、また、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを回避すると同時に、診断処理をユーザ側の空いている任意の情報処理装置に委ねることができ、更には、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを配慮しなくて良いため演算処理能力がそれほど高くない情報処理装置でも迅速な処理が期待でき、従って、システムの構築費を安価に抑えると同時に、診断処理の高速化を実現することができる機械設備の異常診断システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る機械設備の異常診断システムは、請求項１に記載したように、１又は複数の摺動部材を含む機械設備が発生する音又は振動である実測振動データを解析する実測データ解析プログラムと、前記機械設備の異常の有無の判定基準で、前記機械設備の仕様諸元から算出して設定された閾値である判定基準データと、前記実測データ解析プログラムの解析結果を前記判定基準データと照合して前記機械設備の異常の有無の診断を行う判定プログラムとを、ユーザが自己の情報処理端末にダウンロード可能に、通信網に接続されたサーバにアップロードしておき、
前記ユーザが、前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び判定基準データを、前記通信網を介して自己の情報処理端末上にダウンロードすると共に、前記実測振動データを適宜インタフェースを介して自己の情報処理端末に取り込み、自己の情報処理端末上で前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラムを実行することで、前記機械設備の異常の有無の診断を実施させる機械設備の異常診断システムであって、
前記サーバには、前記機械設備を使用するユーザの認証に必要な情報である客先情報データと照合して、アクセスしたユーザが正規ユーザであることを認証したときに、前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び判定基準データのダウンロードを許す認証プログラムが組み込まれ、前記ユーザが使用している機械設備に応じた前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び前記判定基準データを、前記客先情報データと対応付けて管理する客先情報データベースが設けられることを特徴とする。
【０００８】
そして、１または複数の摺動部材を含む機械設備の異常診断システムにおいては、機械設備の異常の有無の診断をする際、診断プログラムによる診断処理は、ユーザ側に設置された情報処理端末で行うため、診断対象の機械設備の発生する音や振動を記録した実測振動データをメーカに送信する手間が必要なく、実測振動データのメーカへの送信に要する手間や時間を省略することができる。
なお、前記摺動部材は、軸受、ボールねじ、リニアガイド、モータ等を含むものである。
また、診断処理に必要な実測データ解析プログラムや判定プログラムや判定基準データをアップロードしたサーバは、ユーザ側の情報処理端末にこれらのプログラムや判定基準データをダウンロードするためのもので、診断処理自体は実行しないため、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを回避することができる。
更に、診断処理に必要な実測データ解析プログラムや判定プログラムや判定基準データは、通信網を介して、ユーザ側の情報処理端末にダウンロードするもので、所定の通信機能やプログラム実行性能を備えた情報処理端末であれば、ユーザ側に任意の情報処理端末にこれらの診断用のプログラムやデータを導入することができ、診断処理をユーザ側の空いている任意の情報処理装置に委ねることができる。
【０００９】
更には、先にも述べたように、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを配慮しなくて良いため、演算処理能力がそれほど高くない情報処理装置でも比較的に迅速な処理が期待できる。
【００１１】
また、この機械設備の異常診断システムでは、前記サーバに、前記機械設備を使用するユーザの認証に必要な情報である客先情報データと照合して、アクセスしたユーザが正規ユーザであることを認証したときに前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び判定基準データのダウンロードを許す認証プログラムを組み込んでいるため、例えば、認証プログラムと客先データとの連携で、ユーザが必要とする診断プログラムや判定基準データのバージョン等をより詳細にサーバ側で管理することが可能になり、サーバにアクセスするユーザに負担を掛けずに、最適な診断プログラムや判定基準データの確実なダウンロードを実現することが可能になる。
【００１２】
また、請求項２記載の機械設備の異常診断システムは、上記目的を達成するために、請求項１に記載の機械設備の異常診断システムにおいて、前記実測データ解析プログラムが、前記実測振動データに対してエンベロープ分析を行なうことで機械設備が発生する音又は振動を示す実測周波数スペクトルを生成し、前記判定プログラムが、前記判定基準データに格納されている機械設備の特定部位の異常時に発生する周波数成分を判定基準として実測周波数スペクトルデータと照合し、前記機械設備の異常の有無及び異常の発生箇所を特定する診断を実施させることを特徴とするものである。
また、請求項３記載の機械設備の異常診断システムは、上記目的を達成するために、請求項１または２に記載の機械設備の異常診断システムにおいて、更に、前記サーバからユーザの情報処理端末にダウンロードされるプログラム及びデータには、ダウンロードした情報処理端末上での使用回数又は使用期限を制限するプロテクトプログラムを付加することを特徴とするものである。
このように構成された１または複数の摺動部材を含む機械設備の異常診断システムにおいては、ユーザ側にダウンロードされた診断処理プログラムや判定基準データの不当な繰り返し使用や流出を防止することができ、また、異種の機械設備の異常診断への誤使用等を防止することができる。
また、請求項４記載の機械設備の異常診断システムは、上記目的を達成するために、請求項１乃至請求項３記載の機械設備の異常診断システムにおいて、更に、前記通信網として、インターネットを使用することを特徴とするものである。
このように構成された機械設備の異常診断システムにおいては、既に広域通信網として構築されていて、更に高速通信を実現するブロードバンド化も推進されているインターネットをダウンロード用の通信網として利用するため、専用の通信網の整備等のために余分なコストがかからず、多数のユーザが容易かつ安価に、診断システムを利用できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る摺動部材を含む機械設備の異常診断システムの好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る摺動部材を含む機械設備の異常診断システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
この機械設備の異常診断システム２１は、通信網２３に接続された情報処理装置（コンピュータ）であるサーバ２５と、異常の有無の診断対象となる１または複数の摺動部材を含む機械設備２７を使用しているユーザ側に設置されて前記した通信網２３を介して前記サーバ２５にアクセス可能な情報処理端末２９とで構成されていて、通信網２３としてはインターネットが使用される。
【００１４】
機械設備２７は、本実施の形態の場合、転がり軸受である。
サーバ２５には、機械設備２７が作動時に発生する音又は振動を記録した実測振動データ３１を解析する実測データ解析プログラム４１と、機械設備２７の特定部位の異常の有無の判定基準となる情報を記録した判定基準データ４３ａと、実測データ解析プログラム４１の解析結果を判定基準データ４３ａと照合して機械設備２７の特定部位に対する異常の有無の診断を行う判定プログラム４５とが、ユーザ側の情報処理端末２９で実行可能なデータ形式で、アップロードされている。
【００１５】
判定基準データ４３ａは、機械設備２７の特定部位の異常時に発生する振動の周波数成分やその周波数成分における標準的なピークレベルを、機械設備２７の仕様諸元等から算出して設定したもので、サーバ２５のデータ記憶部４７に構築された音・振動データベース４３で管理されている。
データ記憶部４７には、音・振動データベース４３の他に、機械設備の仕様諸元等の情報を格納した諸元データベース６１、診断対象の機械設備を使用しているユーザに関する情報を格納した客先情報データベース８１、異常の状態に応じてユーザに回答する対策方法等の情報を格納した対策方法データベース９１など、診断処理に有用な各種のデータベースが構築されている。
【００１６】
実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５は、サーバ２５の診断プログラム記憶部４６にアップロードされている。
本実施の形態の場合、実測データ解析プログラム４１は、情報処理端末２９において実行されると、実測振動データ３１に対して、例えばエンベロープ分析等の適宜解析処理を行うことで、機械設備２７の回転時に発生する音又は振動を示す実測周波数スペクトルデータを生成する。
【００１７】
また、判定プログラム４５は、情報処理端末２９において実行されると、判定基準データ４３ａに格納されているデータとして、機械設備２７の特定部位の異常時に発生する周波数成分を判定基準とし、実測データ解析プログラム４１の解析結果である実測周波数スペクトルデータ上の判定基準位置に、一定レベル以上のピーク値が表出するか否かで、機械設備２７の異常の有無及び異常の発生箇所を特定する。そして、判定プログラム４５は、判定結果を、情報処理端末２９に接続されている表示手段５４に出力したり、ユーザの要求があれば、情報処理端末２９に接続された不図示のプリンタ等に出力する。
【００１８】
サーバ２５にアップロードされた実測データ解析プログラム４１，判定プログラム４５，判定基準データ４３ａは、サーバ２５に組み込まれた診断処理メニュー４８が、一定のアクセス手順でダウンロード可能に管理している。
【００１９】
なお、本実施の形態の異常診断システム２１では、サーバ２５の対策方法データベース９１に、診断した機械設備２７の異常の状態に応じてユーザ又はメーカーがなすべき対策が詳細に設定されている。ユーザが実測データ解析プログラム４１や判定プログラム４５をダウンロードした時には、対策方法データベース９１も一緒にダウンロードされ、判定プログラム４５は、判定結果に応じて、対策方法データベース９１を参照して、異常を解消するための対策方法を、表示手段５４等に出力する。
【００２０】
情報処理端末２９は、所謂パーソナルコンピュータで、通信用インタフェース５１を介して通信網２３に接続されている。
この情報処理端末２９には、キーボード等の入力手段５３と、情報処理端末２９に格納したデータや情報処理端末２９における処理状況など、情報処理端末２９の各種内容を表示可能なＣＲＴ等による表示手段５４とが接続されている。
また、情報処理端末２９には、機械設備２７の回転動作の音や振動を検出する振動測定装置５６が、実測振動データ取り込み用インタフェース５７を介して接続されいる。情報処理端末２９は、振動測定装置５６で測定した実測振動データ３１を、インタフェース５７を介して取り込んで、所定のデータ記憶部に格納する。
【００２１】
ユーザは、情報処理端末２９から通信網２３を介してサーバ２５にアクセスして、実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５及び判定基準データ４３ａを、自己の情報処理端末２９上にダウンロードすると共に、実測振動データ３１を取り込み、自己の情報処理端末２９上で実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５を実行することで、自己の情報処理端末２９で機械設備２７の異常の有無の診断を実施させる。
【００２２】
なお、本実施の形態の場合、図２に示すように、サーバ２５の診断処理メニュー４８には、機械設備２７を使用するユーザの認証に必要な情報である客先情報データとの照合を行って、正規ユーザであることを認証したときに実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５及び判定基準データ４３ａのダウンロードを許す認証プログラムを組み込んでいる。
【００２３】
また、本実施の形態の場合、図３に示すように、サーバ２５からユーザの情報処理端末２９にダウンロードされるプログラム４１，４５及びデータ４３ａには、ダウンロードした情報処理端末２９上での使用回数又は使用期限を制限するプロテクトプログラムが付加されている。
このプロテクトプログラムは、ダウンロードの完了直後に自動実行され、例えば、規定回数の使用後に実測データ解析プログラム４１や判定プログラム４５や判定基準データ４３ａを消去するなどして、使用回数の制限を行う。
【００２４】
以上に説明した一実施の形態の異常診断システム２１では、機械設備２７の異常の有無の診断をする際、実測データ解析プログラム４１及び判定プログラム４５で構成される診断プログラムによる診断処理は、ユーザ側に設置された情報処理端末２９で行うため、診断対象の機械設備２７の発生する音や振動を記録した実測振動データ３１をメーカに送信する手間が必要なく、実測振動データ３１のメーカへの送信に要する手間や時間の省略による診断処理の迅速化を図ることができる。
【００２５】
また、診断処理に必要な実測データ解析プログラム４１や判定プログラム４５や判定基準データ４３ａをアップロードしたサーバ２５は、ユーザ側の情報処理端末２９にこれらのプログラムや判定基準データ４３ａをダウンロードするためのもので、診断処理自体は実行しないため、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを回避することができる。
更に、診断処理に必要な実測データ解析プログラム４１や判定プログラム４５や判定基準データ４３ａは、通信網２３を介して、ユーザ側の情報処理端末２９にダウンロードするもので、所定の通信機能やプログラム実行性能を備えた情報処理端末２９であれば、ユーザ側に任意の情報処理端末２９にこれらの診断用のプログラムやデータを導入することができ、診断処理をユーザ側の空いている任意の情報処理装置に委ねることができる。
従って、診断処理の速やかな着手による診断処理の迅速化を図ることもできる。
【００２６】
更には、既述したように、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを配慮しなくて良いため、演算処理能力がそれほど高くない情報処理装置でも比較的に迅速な処理が期待できる。
従って、情報処理端末２９として普及型のパーソナルコンピュータを採用するなど、情報処理端末２９の演算処理能力を適度に抑えたシステム構成として、システムの構築費を安価に抑えると同時に、診断処理の高速化を実現することができる。
【００２７】
また、本実施の形態の異常診断システム２１は、サーバ２５にアクセスするための通信網２３として、既に広域通信網２３として構築されていて、更に高速通信を実現するブロードバンド化も推進されているインターネットを利用するため、専用の通信網２３の整備等のために余分なコストがかからず、多数のユーザが容易かつ安価に、診断システムを利用できるようになる。
【００２８】
また、本実施の形態の異常診断システム２１は、正規ユーザにのみプログラムやデータのダウンロードを許す認証プログラムを備えているため、例えば、認証プログラムと客先データとの連携で、ユーザが必要とする診断プログラムや判定基準データ４３ａのバージョン等をより詳細にサーバ２５側で管理することが可能になり、サーバ２５にアクセスするユーザに負担を掛けずに、最適な診断プログラムや判定基準データ４３ａの確実なダウンロードを実現することが可能になり、メーカとしてのサービスの向上を実現することができる。
【００２９】
また、本実施の形態の異常診断システム２１は、サーバ２５からダウンロードしたプログラムやデータに、情報処理端末２９上での使用回数又は使用期限を制限するプロテクトプログラムを付加しているため、ユーザ側にダウンロードされた診断処理プログラムや判定基準データ４３ａの不当な繰り返し使用や流出を防止することができ、また、異種の機械設備２７の異常診断への誤使用等を防止することができる。
従って、メーカの技術の不当な流出を防止することができ、また、診断処理の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、診断処理に必要なプログラム及びデータのサーバからのダウンロードの完了直後に自動実行されて、ダウンロードしたプログラムやデータの使用回数の制限を行うプロテクトプログラムを、ダウンロード対象のプログラムやデータに添付した。しかし、使用回数の制限を行うプロテクトプログラムの代わりに、例えばダウンロード完了時から一定時間経過後にダウンロードしたプログラムやデータを消去するなど、ダウンロード完了時からの使用期限や使用時間を制限するプロテクトプログラムを添付する方法や、ダウンロードしたプログラムを実行する際にサーバ側へアクセスし、認証を受け取るようなステップを設けるようにしても、同様の効果を得ることが可能である。
【００３１】
なお、本発明において、実測データ解析プログラムにおける実測振動データの具体的な解析方法等は、上記の実施の形態で示したエンベロープ分析等に限らない。振動波形データを整形したり、波形の特徴を顕在化させる各種の波形処理や分析方法を応用することが可能である。
【００３２】
また、判定プログラムによる具体的な処理方法も、上記の実施の形態の方法に限らない。
【００３３】
更に、異常の有無を診断する機械設備も、転がり軸受に限らない。機械設備上に損傷等の異常が生じたときに、回転または摺動動作時の作動音に異変が生じる各種の機械設備に応用することが可能である。
【００３４】
また、本発明に係るサーバのデータ記憶部に格納するデータの種類等も、上記の実施の形態に限定するものではない。正規ユーザの認証や、異常の発生状態に応じた対策の通知が速やかに実行できるように、格納するデータの種類等やデータベース化は適宜に改善可能である。
【００３５】
また、サーバを接続する通信網は、インターネットに限らない。例えば、公衆回線を利用した既存の通信網や、ケーブルテレビ用の通信網など、地域で有利な通信網を選択するとよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に記載した本発明の機械設備の異常診断システムによれば、摺動部材を含む機械設備の異常の有無の診断をする際、診断プログラムによる診断処理は、ユーザ側に設置された情報処理端末で行うため、診断対象の機械設備の発生する音や振動を記録した実測振動データをメーカに送信する手間が必要なく、実測振動データのメーカへの送信に要する手間や時間の省略による診断処理の迅速化を図ることができる。
また、一つの情報処理装置に多数のユーザの診断処理が集中することを配慮しなくて良いため、演算処理能力がそれほど高くない情報処理装置でも比較的に迅速な処理が期待できる。
従って、情報処理端末として普及型のパーソナルコンピュータを採用するなど、情報処理端末の演算処理能力を適度に抑えたシステム構成として、システムの構築費を安価に抑えると同時に、診断処理の高速化を実現することができる。
また、例えば、認証プログラムと客先データとの連携で、ユーザが必要とする診断プログラムや判定基準データのバージョン等をより詳細にサーバ側で管理することが可能になり、サーバにアクセスするユーザに負担を掛けずに、最適な診断プログラムや判定基準データの確実なダウンロードを実現することが可能になり、メーカとしてのサービスの向上を実現することができる。
【００３７】
また、請求項２に記載の機械設備の異常診断システムでは、機械設備の異常の有無及び異常の発生箇所をユーザ側で特定することができる。
【００３８】
また、請求項３に記載の機械設備の異常診断システムでは、ユーザ側にダウンロードされた診断処理プログラムや判定基準データの不当な繰り返し使用や流出を防止することができ、また、異種の機械設備の異常診断への誤使用等を防止することができる。
従って、メーカの技術の不当な流出を防止することができ、また、診断処理の信頼性を向上させることができる。
また、請求項４に記載の機械設備の異常診断システムでは、既に広域通信網として構築されていて、更に高速通信を実現するブロードバンド化も推進されているインターネットをダウンロード用の通信網として利用するため、専用の通信網の整備等のために余分なコストがかからず、多数のユーザが容易かつ安価に、診断システムを利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る機械設備の異常診断システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の機械設備の異常診断システムに客先の認証を行うプログラムを組み込んだ構成を示すブロック図である。
【図３】図２の機械設備の異常診断システムにプロテクトプログラムを負荷した場合の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の摺動部材を含む機械設備の異常診断システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２１ 異常診断システム
２３ 通信網
２５ サーバ
２７ １または複数の摺動部材を含む機械設備
２９ 情報処理端末
３１ 実測振動データ
４１ 実測データ解析プログラム
４３ 音・振動データベース
４３ａ 判定基準データ
４５ 判定プログラム
４８ 診断処理メニュー
５３ 入力手段
５４ 表示手段
６１ 諸元データ
８１ 客先情報データベース
９１ 対策方法データベース
Claims (4)
- １又は複数の摺動部材を含む機械設備が発生する音又は振動である実測振動データを解析する実測データ解析プログラムと、前記機械設備の異常の有無の判定基準で、前記機械設備の仕様諸元から算出して設定された閾値である判定基準データと、前記実測データ解析プログラムの解析結果を前記判定基準データと照合して前記機械設備の異常の有無の診断を行う判定プログラムとを、ユーザが自己の情報処理端末にダウンロード可能に、通信網に接続されたサーバにアップロードしておき、
前記ユーザが、前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び判定基準データを、前記通信網を介して自己の情報処理端末上にダウンロードすると共に、前記実測振動データを適宜インタフェースを介して自己の情報処理端末に取り込み、自己の情報処理端末上で前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラムを実行することで、前記機械設備の異常の有無の診断を実施させる機械設備の異常診断システムであって、
前記サーバには、前記機械設備を使用するユーザの認証に必要な情報である客先情報データと照合して、アクセスしたユーザが正規ユーザであることを認証したときに、前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び判定基準データのダウンロードを許す認証プログラムが組み込まれ、前記ユーザが使用している機械設備に応じた前記実測データ解析プログラム及び前記判定プログラム及び前記判定基準データを、前記客先情報データと対応付けて管理する客先情報データベースが設けられることを特徴とする機械設備の異常診断システム。 - 前記実測データ解析プログラムが、前記実測振動データから機械設備が発生する音又は振動を示す実測周波数スペクトルを生成し、前記判定プログラムが、前記判定基準データに格納されている機械設備の特定部位の異常時に発生する周波数成分を判定基準として実測周波数スペクトルデータと照合し、前記機械設備の異常の有無及び異常の発生箇所を特定する診断を実施させることを特徴とする請求項１に記載の機械設備の異常診断システム。
- 前記サーバからユーザの情報処理端末にダウンロードされるプログラム及びデータには、ダウンロードした情報処理端末上での使用回数又は使用期限を制限するプロテクトプログラムを付加することを特徴とする請求項１又は２記載の機械設備の異常診断システム。
- 前記通信網として、インターネットを使用することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の機械設備の異常診断システム。
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