JP5978794B2 - Motor control apparatus, image forming apparatus, failure prediction method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、モータ制御装置、画像形成装置、故障予測方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a motor control device, an image forming apparatus, a failure prediction method, and a program.
DCモータを基準PWM値で回転させた時の実回転数と基準回転数との関係から、DCモータ又はDCモータに接続する負荷等の寿命を判定する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A method is known in which the life of a DC motor or a load connected to the DC motor is determined from the relationship between the actual rotational speed when the DC motor is rotated at a reference PWM value and the reference rotational speed (for example, Patent Documents). 1).
特許文献1に係る方法では、モータが基準PWM値に基づいて回転を開始してから加速状態を経て定速回転状態に達した後に実回転数を測定し、実回転数と基準回転数との関係からモータの寿命判定を行なっている。したがって、当該方法によりモータやモータに接続する負荷の寿命判定を実行するまでに、モータが回転を開始してから定速回転状態に達するまでの一定の時間を要するという問題があった。
In the method according to
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、短時間でモータ又はモータに接続する負荷の故障予測が可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a motor control device capable of predicting a failure of a motor or a load connected to the motor in a short time.
本発明の一態様によれば、負荷を駆動させるモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、前記モータを駆動させる駆動信号の生成条件と前記生成条件で生成される前記駆動信号により前記モータが駆動を開始してから基準回転速度に達するまでの時間として予め設定される基準立ち上がり時間とを記憶する記憶手段と、前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始してから、前記基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間を測定する測定手段と、前記立ち上がり時間と前記基準立ち上がり時間との比較に基づき、前記モータ又は前記負荷の故障予測を行う故障予測手段とを備え、前記記憶手段は、前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始する度に前記測定手段により測定される前記立ち上がり時間を記憶し、前記故障予測手段は、前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始した際に前記測定手段により測定された前記立ち上がり時間と、前記記憶手段に記憶されている前記モータの前回駆動時の前記立ち上がり時間との比較に基づき、前記負荷の故障予測を行う。 According to an aspect of the present invention, there is provided a motor control device that controls driving of a motor that drives a load, wherein the motor is generated by a generation condition of a driving signal for driving the motor and the driving signal generated by the generation condition Storage means for storing a reference rise time set in advance as a time from the start of driving until reaching the reference rotational speed, and the reference rotation after the motor starts driving based on the drive signal Measurement means for measuring a rise time until the speed is reached, and failure prediction means for performing failure prediction of the motor or the load based on a comparison between the rise time and the reference rise time, and the storage means Each time the motor starts driving based on the driving signal, the rise time measured by the measuring means is stored, and the failure prediction is performed. The means includes: the rise time measured by the measurement means when the motor starts driving based on the drive signal; and the rise time at the previous drive time of the motor stored in the storage means. Based on the comparison, failure prediction of the load is performed .
本発明の実施形態によれば、短時間でモータ又はモータに接続する負荷の故障予測が可能なモータ制御装置を提供できる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a motor control device capable of predicting a failure of a motor or a load connected to the motor in a short time.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
[第1の実施形態]
<画像形成装置の構成>
まず、図1に基づいて、実施形態に係る画像形成装置200の概略構成について説明する。
[First embodiment]
<Configuration of image forming apparatus>
First, a schematic configuration of an
画像形成装置200は、感光体10、帯電装置11、露光装置12、現像装置13、中間転写ベルト20、2次転写ローラ30、定着装置40、自動原稿送り装置(ADF)50、読取装置51等を備える。画像形成装置200は、異なる色のトナー像を形成する感光体10、帯電装置11、露光装置12、現像装置13等で構成される現像部を複数備え、用紙トレイ60に収納されている記録媒体としての用紙Pにカラー画像を印刷して出力する複合機である。
The
画像形成装置200において、用紙Pに画像を印刷する場合には、まず帯電装置11が回転する感光体10の表面を一様に帯電させ、例えばADF50にセットされた原稿を読取装置51が読み取った画像データ等に基づいて露光装置12が感光体10の表面を露光して静電潜像を形成する。次に、内部にトナーを含む現像剤を収容する現像装置13が感光体10表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する。画像形成装置200は、複数の感光体10、現像装置13等を備え、それぞれ異なる色のトナー像を形成した後、回転する中間転写ベルト20にトナー像を重ねて転写する。
In the
中間転写ベルト20に転写されたトナー像は、中間転写ベルト20と2次転写ローラ30との間の2次転写部にて、用紙トレイ60から搬送手段により搬送される用紙Pに2次転写される。トナー像が転写された用紙Pは、さらに搬送されて定着装置40で加熱及び加圧されてトナー像が定着されて排紙トレイ70に排出される。
The toner image transferred to the
トナー像を中間転写ベルト20に転写した後の感光体10は、クリーニング装置14によって表面の転写残トナーが除去されて次回の画像形成に備えられる。
After the toner image is transferred to the
画像形成装置200は、以下で説明するモータ制御装置100を備え、例えば用紙Pを給紙搬送する給紙ローラや搬送ローラ、又は感光体10や定着装置40の定着ローラ等の回転体を回転駆動させるモータがモータ制御装置100によって制御される。
The
<モータ制御装置の構成>
次に、モータ制御装置100の構成について説明する。モータ制御装置100は、モータの駆動を制御すると共に、モータ又はモータに接続する例えば画像形成装置200の搬送ローラ等の故障予測を実施する。
<Configuration of motor control device>
Next, the configuration of the
図2は、第1の実施形態に係るモータ制御装置100の機能構成を例示するブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
図2に示す様に、モータ制御装置100は、記憶部101、PWM信号生成部102、モータドライバ103、DCモータ104、負荷105、エンコーダ106、立ち上がり時間測定部107、故障予測部108、表示部109を備える。
As shown in FIG. 2, the
記憶部101は、例えばROM(Read Only Memory)等の不揮発性のメモリであり、後述する方法によりDCモータ104又は負荷105の故障予測を行うための各種データを記憶する。記憶部101は、「デューティ比」、「基準回転速度」、「基準立ち上がり時間」等を記憶する。
The
「デューティ比」は、PWM信号生成部102がDCモータ104の駆動信号を生成する生成条件である。PWM信号生成部102は、記憶部101に記憶されている「デューティ比」に基づいて、駆動信号としてのPWM信号を生成する。
The “duty ratio” is a generation condition for the PWM
「基準回転速度」は、予め設定されるDCモータ104の回転速度であり、例えばDCモータ104の仕様における最低回転速度が設定される。立ち上がり時間測定部107は、DCモータ104が回転を開始してから「基準回転速度」に達するまでの時間を計測し、故障予測部108は、立ち上がり時間測定部107により計測された時間に基づいてDCモータ104又は負荷105の故障予測を行う。
The “reference rotation speed” is a rotation speed of the
「基準立ち上がり時間」は、DCモータ104が回転を開始してから基準回転速度に達するまでの時間として、予め設定される値である。「基準立ち上がり時間」は、例えばDCモータ104又は負荷105に故障が近づいていると考えられる立ち上がり時間に設定される。故障予測部108は、立ち上がり時間測定部107によって実際に測定された立ち上がり時間と基準立ち上がり時間とを比較することで、DCモータ104又は負荷105の故障予測を行う。
The “reference rise time” is a value set in advance as the time from when the
PWM信号生成部102は、駆動信号の生成条件として記憶部101に記憶されているデューティ比に基づいて、駆動信号としてのPWM信号を生成する。
The PWM
モータドライバ103は、PWM信号生成部102によって生成されたPWM信号に基づいてDCモータ104を回転駆動させる。
The
DCモータ104は、例えば給紙ローラ、搬送ローラ、感光体10等の負荷105に接続し、負荷105を回転駆動させる。なお、本実施形態ではモータの一例としてDCモータ104を用いたが、例えばACインダクションモータ等の他のモータを用いても良い。
The
エンコーダ106は、DCモータ104の回転速度を検出する回転速度検出手段であり、例えばロータリーエンコーダ等を用いることができる。
The
立ち上がり時間測定部107は、DCモータ104の立ち上がり時間を測定する。立ち上がり時間とは、DCモータ104が記憶部101に記憶されているデューティ比により生成されたPWM信号で回転を開始してから、DCモータ104の回転速度が記憶部101に記憶されている基準回転速度に達するまでの時間である。なお、立ち上がり時間の測定は、DCモータ104へのPWM信号の入力開始と同時に測定を開始することが好ましい。ただし、DCモータ104の回転開始直後であって、立ち上がり時間の測定に与える影響が微小である場合には、例えばPWM信号が入力されてから数msec経過後に測定を開始しても良い。
The rise
故障予測部108は、立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間と、記憶部101に記憶されている基準立ち上がり時間との比較に基づき、DCモータ104又は負荷105の故障予測を行う。
The
表示部109は、例えば液晶ディスプレイ等であり、故障予測部108によって実施された故障予測結果を表示する。
The
図3は、第1の実施形態に係るモータ制御装置100のハードウェア構成を例示する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the
図3に示す様に、モータ制御装置100は、DCモータ104、負荷105、エンコーダ106、表示装置109、CPU111、HDD112、ROM113、RAM114、ネットワークI/F部115、記憶媒体I/F部116を備え、それぞれがバスBで相互に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
CPU111は、HDD112やROM113等の記憶装置からプログラムやデータをRAM114上に読み出して処理を実行することで、モータ制御装置100が備える各機能を実現する演算装置である。
The
HDD112は、プログラムやデータを格納している不揮発性の記憶装置である。格納されるプログラムやデータには、モータ制御装置100全体を制御する基本ソフトウェアであるOS(Operating System)、及びOS上において各種機能を提供するアプリケーションソフトウェア等がある。
The
ROM113は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリ(記憶装置)である。また、RAM114は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の半導体メモリ(記憶装置)である。
The
ネットワークI/F部115は、有線及び/又は無線回線などのデータ伝送路により構築されたLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等のネットワークを介して接続される他の装置等とのインタフェースである。
The network I /
記録媒体I/F部116は、記録媒体とのインタフェースである。モータ制御装置100は記録媒体I/F部116を介して、記録媒体117の読み取り及び/又は書き込みを行うことができる。記録媒体117にはフレキシブルディスク、CD、DVD(Digital Versatile Disk)、SDメモリカード(SD Memory card)、USBメモリ(Universal Serial Bus memory)等がある。
The recording medium I /
<故障予測方法>
次に、モータ制御装置100におけるDCモータ104又は負荷105の故障予測方法について説明する。
<Failure prediction method>
Next, a failure prediction method for the
図4は、モータ制御装置100のPWM信号生成部102が記憶部101に記憶されている所定のデューティ比に基づいて生成されたPWM信号と、このPWM信号が入力されて回転するDCモータ104の回転速度をエンコーダ106で測定した結果の一例である。
FIG. 4 shows a PWM signal generated based on a predetermined duty ratio stored in the
図4に示す様に、PWM信号生成部102は、記憶部101に記憶されているデューティ比で一定のPWM信号を生成し、DCモータ104は生成されたPWM信号が入力されて時間t0にて回転を開始する。DCモータ104は、PWM信号生成部102によって生成されたPWM信号により引き続き回転して加速し、一定の速度に到達した後は定速で回転する。
As shown in FIG. 4, the PWM
この時、同一のPWM信号をDCモータ104に入力した場合であっても、DCモータ104又は負荷105の劣化等による負荷トルクTの変化に応じて、DCモータ104が回転を開始してから定速状態に達するまでの回転速度の推移及び定速状態における回転速度が変動する。
At this time, even when the same PWM signal is input to the
そこで、例えばDCモータ104の仕様における最低速度を基準回転速度として設定し、DCモータ104が一定のPWM信号で回転を開始してから基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間の測定結果と、予め設定された基準立ち上がり時間とを比較することで、DCモータ104又は負荷105の故障予測を行うことができる。
Therefore, for example, the minimum speed in the specification of the
例えば、測定されたDCモータ104の立ち上がり時間が基準立ち上がり時間よりも長い場合には、DCモータ104又は負荷105が劣化等したことにより負荷トルクTが上昇していると考えられることから、DCモータ104又は負荷105の故障又は故障が近いと判断できる。また、例えば基準立ち上がり時間として所定の範囲を設定し、測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間の範囲外の場合には、同様にDCモータ104又は負荷105の劣化等により負荷トルクTが変動していると考えられ、DCモータ104又は負荷105の故障又は故障が近いと判断できる。なお、基準立ち上がり時間は、DCモータ104又は負荷105の劣化状態等に応じた立ち上がり時間の測定結果に基づいて適宜設定することができる。
For example, when the measured rise time of the
図4に示す例において、具体的な数値に基づいて説明する。例えば記憶部101に記憶されているデューティ比が50%、DCモータ104の基準回転速度が1000rpmに設定されている場合において、負荷トルクT1=0.05Nmの時の立ち上がり時間(t1―t0)は4ms、負荷トルクT2=0.1Nmの時の立ち上がり時間(t2−t0)は5ms、負荷トルクT3=0.12Nmの時の立ち上がり時間(t3−t0)は12msであった。この様に、DCモータ104又は負荷105の状態に応じた負荷トルクTの変化によって、立ち上がり時間が変化する。
The example shown in FIG. 4 will be described based on specific numerical values. For example, when the duty ratio stored in the
ここで、DCモータ104の基準立ち上がり時間を例えば10msに設定すると、図4に示す例において、負荷トルクT3における立ち上がり時間は基準立ち上がり時間を超えていることから、この様な場合には負荷105の故障又は故障が近いと判断できる。また、基準立ち上がり時間として例えば5msから10msまでの範囲を設定した場合には、負荷トルクT1及びT3における立ち上がり時間は基準立ち上がり時間の範囲外となることから、負荷105の故障又は故障が近いと判断できる。
Here, if the reference rise time of the
この様に、第1の実施形態に係るモータ制御装置100では、記憶部101に記憶されている基準立ち上がり時間と、立ち上がり時間測定部107によって測定される立ち上がり時間との比較により、故障予測部108がDCモータ104又は負荷105の故障予測を行う。
As described above, in the
次に、第1の実施形態に係るモータ制御装置100における故障予測処理について、図5に例示するフローチャートに基づいて説明する。
Next, failure prediction processing in the
モータ制御装置100における故障予測は、まずステップS1にて、PWM信号生成部102が記憶部101に記憶されているデューティ比に基づいてPWM信号を生成し、モータドライバ103がDCモータ104に生成されたPWM信号を入力する。
For failure prediction in the
次にステップS2にて、立ち上がり時間測定部107がタイマによるカウントを開始する。ステップS3にて、エンコーダ106によって検出されるDCモータ104の回転速度が記憶部101に記憶されている所定の回転速度を超えた時に、立ち上がり時間測定部107はタイマによるカウントを停止して立ち上がり時間の測定を終了する。
Next, in step S2, the rise
立ち上がり時間測定部107によって立ち上がり時間が測定されると、ステップS4にて、故障予測部108が測定された立ち上がり時間と記憶部101に記憶されている基準立ち上がり時間との比較を行う。
When the rise time is measured by the rise
ステップS4にて、測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間未満の場合には処理を終了し、測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間以上の場合には、ステップS5にて、表示部109が負荷105の故障が近いことを表示して処理を終了する。
If the measured rise time is less than the reference rise time in step S4, the process is terminated. If the measured rise time is greater than or equal to the reference rise time, the
なお、記憶部101に記憶させる基準立ち上がり時間として所定の範囲を設定し、故障予測部108は、測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間の範囲外の場合に、DCモータ104又は負荷105に故障が近いと判断しても良い。
Note that a predetermined range is set as the reference rise time to be stored in the
以上で説明した様に、第1の実施形態に係るモータ制御装置100では、DCモータ104が所定のPWM信号により回転を開始してから基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間に基づいて、故障予測部108がDCモータ104又は負荷105の故障予測を行う。DCモータ104が一定の速度で回転する定速回転状態における回転速度よりも低く設定される基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間に基づいて故障予測を行うため、DCモータ104の回転開始後に短時間でDCモータ104又は負荷104の故障予測を行うことが可能になる。
As described above, in the
また、モータ制御装置100を備える画像形成装置200によれば、モータ制御装置100によって回転が制御される負荷としての搬送ローラ、給紙ローラ、感光体、定着ローラ等の回転体の故障又は故障が近いことを検知することが可能である。
Further, according to the
[第2の実施形態]
第2の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described with reference to the drawings. Note that a description of the same components as those of the above-described embodiment will be omitted.
第2の実施形態に係るモータ制御装置100では、記憶部101が立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間を記憶する。また、故障予測部108が立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間と、記憶部101に記憶されている前回測定された立ち上がり時間との比較に基づいてDCモータ104又は負荷105の故障予測を行う。
In the
図6は、第2の実施形態に係るモータ制御装置100の機能構成を例示するブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
図6に示す様に、第2の実施形態に係るモータ制御装置100は、記憶部101が立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間測定結果を記憶する。
As shown in FIG. 6, in the
次に、第2の実施形態に係るモータ制御装置100における故障予測処理について、図7に例示するフローチャートに基づいて説明する。
Next, failure prediction processing in the
モータ制御装置100における故障予測は、まずステップS11にて、PWM信号生成部102が記憶部101に記憶されているデューティ比に基づいてPWM信号を生成し、モータドライバ103がDCモータ104に生成されたPWM信号を入力する。
In the failure prediction in the
次にステップS12にて、立ち上がり時間測定部107がタイマによるカウントを開始する。ステップS13にて、エンコーダ106によって検出されるDCモータ104の回転速度が記憶部101に記憶されている基準回転速度を超えた時に、立ち上がり時間測定部107はタイマによるカウントを停止して立ち上がり時間の測定を終了する。
Next, in step S12, the rise
立ち上がり時間測定部107によって立ち上がり時間が測定されると、ステップS14にて、故障予測部108が測定された立ち上がり時間と記憶部101に記憶されている基準立ち上がり時間との比較を行う。
When the rise time is measured by the rise
立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間未満の場合には、ステップS15にて、測定された立ち上がり時間と記憶部101に記憶されている前回測定した立ち上がり時間との差分が所定の値以下であるか否かを判断する。
If the rise time measured by the rise
立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間が、基準立ち上がり時間以上の場合(S14:No)、若しくは前回測定された立ち上がり時間との差分が所定値以上の場合(S15:No)には、ステップS16にて、表示部109が負荷105の故障が近いことを表示する。
If the rise time measured by the rise
最後にステップS17にて、立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間を記憶部101に保存して処理を終了する。
Finally, in step S17, the rise time measured by the rise
この様に、第2の実施形態に係るモータ制御装置100は、立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間と記憶部101に記憶されている前回測定された立ち上がり時間との比較に基づいてDCモータ104又は負荷105の故障予測を行う。立ち上がり時間が前回測定時から大きく変化している場合には、立ち上がり時間が基準立ち上がり時間との比較において条件を満たしている場合であっても、DCモータ104又は負荷105に何らかの異常が生じていることが考えられる。したがって、モータ制御装置100は、DCモータ104又は負荷105の故障予測を短時間で行うことができると共に、故障予測部108が測定された立ち上がり時間と前回測定時の立ち上がり時間との比較を行うことで、DCモータ104又は負荷105に発生した異常をより感度良く検出することが可能になる。
As described above, the
[第3の実施形態]
第3の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
[Third embodiment]
A third embodiment will be described with reference to the drawings. Note that a description of the same components as those of the above-described embodiment will be omitted.
第3の実施形態に係るモータ制御装置100は、故障予測部108が、記憶部101に記憶されている立ち上がり時間の測定結果からDCモータ104又は負荷105の稼動時間に対する立ち上がり時間の近似曲線を求める。故障予測部108は、求めた近似曲線に基づいて立ち上がり時間が記憶部101に記憶されている基準立ち上がり時間に達するまでの時間を求めることで、DCモータ104又は負荷105の余寿命を算出する。
In the
図8は、第3の実施形態に係るモータ制御装置100の機能構成を例示するブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
図8に示す様に、記憶部101は、立ち上がり時間測定部107による立ち上がり時間測定結果と、DCモータ104又は負荷105の基準稼働時間とを記憶する。
As illustrated in FIG. 8, the
故障予測部108は、後述する方法により、記憶部101に記憶されている立ち上がり時間の測定結果に基づいてDCモータ104又は負荷105の余寿命を算出する。また、故障予測部108は、立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間と記憶部101に記憶されている基準立ち上がり時間との比較に基づき、DCモータ104又は負荷105の故障予測を行う。さらに、立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間と記憶部101に記憶されている前回測定時の立ち上がり時間との比較に基づいてDCモータ104又は負荷105の故障予測を行っても良い。
The
<余寿命算出方法>
次に、第3の実施形態に係るモータ制御装置100における負荷105の余寿命算出方法について、図9に示すグラフに基づいて説明する。なお、DCモータ104の余寿命の算出も同様の方法により行うことができる。
<Remaining life calculation method>
Next, a method for calculating the remaining life of the
図9は、記憶部101に記憶されている立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間の測定結果を表すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the measurement result of the rise time measured by the rise
故障予測部108は、図9に示す様に、負荷105の稼動時間に対する立ち上がり時間の測定結果から近似曲線を求め、近似曲線が記憶部101に記憶されている基準立ち上がり時間に達する時間と現在の稼働時間とから、負荷105の余寿命を算出する。なお、第3の実施形態における基準立ち上がり時間は、負荷105(又はDCモータ104)が故障したと判定する時間であり、故障が近付いていることを判定する第1及び第2の実施形態における基準立ち上がり時間よりも大きい値に設定される。
As shown in FIG. 9, the
故障予測部108は、負荷105の現在の稼働時間taまでに立ち上がり時間測定部107によって測定され、記憶部101に記憶されている立ち上がり時間測定結果から、例えば1次多項式の近似曲線を求める。次に故障予測部108は、求めた近似曲線において記憶部101に記憶されている基準立ち上がり時間に達する時間tbを求め、負荷105の余寿命を時間(tb−ta)として推定により求める。
また、故障予測部108は、図10に示す様に、近似曲線を2次多項式として求め、同様に負荷105の余寿命を推定により求めることもできる。さらに、例えば1次多項式及び2次多項式等の複数の近似曲線を求め、決定係数が大きい近似曲線に基づいて負荷105の余寿命を求めても良い。
Further, as shown in FIG. 10, the
第3の実施形態に係るモータ制御装置100における故障予測処理について、図11に例示するフローチャートに基づいて説明する。
The failure prediction process in the
故障予測処理は、まずステップS21にて、PWM信号生成部102が記憶部101に記憶されているデューティ比に基づいてPWM信号を生成し、モータドライバ103がDCモータ104に生成されたPWM信号を入力する。
In the failure prediction process, first, in step S21, the PWM
次にステップS22にて、立ち上がり時間測定部107がタイマによるカウントを開始する。ステップS23にて、エンコーダ106によって検出されるDCモータ104の回転速度が記憶部101に記憶されている基準回転速度を超えた時に、立ち上がり時間測定部107はタイマによるカウントを停止して立ち上がり時間の測定を終了する。
Next, in step S22, the rise
立ち上がり時間の測定が終了すると、ステップS24にて、故障予測部108が立ち上がり時間測定結果の近似曲線を算出し、ステップS25にて、算出した近似曲線に基づいて負荷105の余寿命を求める。
When the rise time measurement is completed, in step S24, the
ステップS26にて、故障予測部108により求められた余寿命が記憶部101に記憶されている基準余寿命よりも短い場合には、ステップS27にて、表示部10が負荷105の故障が近いことを表示する。
If the remaining life obtained by the
最後にステップS28にて、立ち上がり時間測定部107によって測定された立ち上がり時間を記憶部101に保存して処理を終了する。
Finally, in step S28, the rise time measured by the rise
この様に、第3の実施形態に係るモータ制御装置100は、故障予測部108が、立ち上がり時間測定部107による立ち上がり時間の測定結果から、負荷105の稼働時間に対する立ち上がり時間の近似曲線を算出し、算出した近似曲線に基づいて負荷105の余寿命を求める。したがって、モータ制御装置100は、負荷105の故障予測を短時間で行うと共に、負荷105が故障に至るまでの時間を求めることができる。
As described above, in the
ここまで、上記各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に係るモータ制御装置100が有する機能は、上記に説明を行った各処理手順を、上記各実施形態に係るモータ制御装置100にあったプログラミング言語でコード化したプログラムとしてコンピュータで実行することで実現することができる。よって、上記各実施形態に係るモータ制御装置100を実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体117に格納することができる。
Up to this point, the present invention has been described based on each of the above embodiments. However, the function of the
よって、上記各実施形態に係るプログラムは、フロッピー(登録商標)ディスク、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk)などの記録媒体117に記憶させることによって、これらの記録媒体117から、モータ制御装置100にインストールすることができる。また、モータ制御装置100は、ネットワークI/F部115を有していることから、上記各実施形態に係るプログラムは、インターネット等の電気通信回線を介してダウンロードし、インストールすることもできる。
Therefore, the program according to each of the above embodiments is stored in a recording medium 117 such as a floppy (registered trademark) disk, a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disk), and the like, and the motor control is performed from these recording media 117. It can be installed on the
以上、実施形態に係るモータ制御装置、画像形成装置、故障判定方法及びプログラムについて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。 The motor control device, the image forming apparatus, the failure determination method, and the program according to the embodiments have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention. Is possible.
100 モータ制御装置
101 記憶部(記憶手段)
104 DCモータ(モータ)
105 負荷
107 立ち上がり時間測定部(測定手段)
108 故障予測部(故障予測手段)
200 画像形成装置
DESCRIPTION OF
104 DC motor (motor)
105
108 Failure prediction unit (failure prediction means)
200 Image forming apparatus
Claims (6)
前記モータを駆動させる駆動信号の生成条件と前記生成条件で生成される前記駆動信号により前記モータが駆動を開始してから基準回転速度に達するまでの時間として予め設定される基準立ち上がり時間とを記憶する記憶手段と、
前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始してから、前記基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間を測定する測定手段と、
前記立ち上がり時間と前記基準立ち上がり時間との比較に基づき、前記モータ又は前記負荷の故障予測を行う故障予測手段とを備え、
前記記憶手段は、前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始する度に前記測定手段により測定される前記立ち上がり時間を記憶し、
前記故障予測手段は、前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始した際に前記測定手段により測定された前記立ち上がり時間と、前記記憶手段に記憶されている前記モータの前回駆動時の前記立ち上がり時間との比較に基づき、前記負荷の故障予測を行う
ことを特徴とするモータ制御装置。 A motor control device that controls driving of a motor that drives a load,
A drive signal generation condition for driving the motor and a reference rise time set in advance as a time from when the motor starts driving to the reference rotation speed by the drive signal generated under the generation condition are stored. Storage means for
Measuring means for measuring a rise time from when the motor starts driving based on the driving signal until the motor reaches the reference rotational speed;
Failure prediction means for performing failure prediction of the motor or the load based on the comparison between the rise time and the reference rise time ,
The storage means stores the rise time measured by the measurement means every time the motor starts driving based on the drive signal,
The failure predicting means includes the rising time measured by the measuring means when the motor starts driving based on the driving signal, and the rising time at the previous driving time of the motor stored in the storage means. A motor control device characterized by predicting a failure of the load based on a comparison with time .
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 The failure prediction means obtains an approximate curve of the rise time stored in the storage means with respect to the operating time of the load, and calculates the remaining life of the load from the time when the reference rise time is reached in the approximate curve. The motor control device according to claim 1 .
前記記憶手段は、前記駆動信号の生成条件としてデューティ比を記憶し、
前記駆動信号は、前記記憶手段に記憶されている前記デューティ比に基づいて生成されるPWM信号である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。 The motor is a DC motor;
The storage means stores a duty ratio as a generation condition of the drive signal,
The drive signal, the motor control device according to claim 1 or 2, wherein the a PWM signal generated based on the duty ratio stored in the storage means.
前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始してから、前記基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間を測定する測定ステップと、
前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始する度に前記測定ステップにより測定される前記立ち上がり時間を前記記憶手段に記憶させる記憶ステップと、
前記立ち上がり時間と前記基準立ち上がり時間との比較に基づき、前記モータ又は前記負荷の故障予測を行う第1故障予測ステップと、
前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始した際に前記測定ステップにより測定された前記立ち上がり時間と、前記記憶手段に記憶されている前記モータの前回駆動時の前記立ち上がり時間との比較に基づき、前記負荷の故障予測を行う第2故障予測ステップとを備える
ことを特徴とする故障予測方法。 A generation condition of a drive signal for driving a motor and a reference rise time set in advance as a time from when the motor starts driving until reaching a reference rotation speed by the drive signal generated under the generation condition are stored. A failure prediction method in a motor control device that controls the driving of the motor that includes a storage unit and drives a load,
A measurement step of measuring a rise time from when the motor starts driving based on the driving signal until the motor reaches the reference rotational speed;
A storage step of storing in the storage means the rise time measured by the measurement step each time the motor starts driving based on the drive signal;
A first failure prediction step for performing failure prediction of the motor or the load based on a comparison between the rise time and the reference rise time ;
Based on a comparison between the rise time measured by the measurement step when the motor starts driving based on the drive signal and the rise time at the previous drive time of the motor stored in the storage means. A failure prediction method comprising: a second failure prediction step that performs failure prediction of the load .
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