JP6705845B2 - 障害部位特定装置、障害部位特定方法及び障害部位特定プログラム - Google Patents
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Description
また、前述した特定の周波数成分を検出する方法も、特定の障害に特化しているため、多種の障害それぞれの発生部位を特定することは難しかった。
図1は、本実施形態に係る障害部位特定装置1の機能構成を示すブロック図である。
機械は制御部と機構部とに分類され、制御部では、制御装置(CNC)が検出するアラーム番号及びアラームの内容を表示装置に表示し、オペレータに状況を通知する。
また、機構部で発生した障害は、サーボアンプを介して駆動される機構部のモータの状況を制御装置が監視し、モータに対する過電流アラーム、又は過負荷アラーム等を制御装置が出力する。
障害履歴データでは、過去に発生した障害の現象を説明する「テーブル付近からガガと音がする」等の記述に対して、障害を解消するための対策部品の番号が対応付けられている。また、この例では、発生した障害に対して制御装置(CNC)がアラームを出力した場合に、アラーム番号が記録されている。
障害単位は、機械の機構部において発生する障害の調査及び対策を行う単位であり、障害原因を分離できない1又は複数の構成部品からなる障害単位が機械の設計時に複数設定される。
例えば、工作機械の機構部は、以下のような障害単位に分割される。
・M001: 工作機械を駆動するモータ、及びモータの回転位置をフィードバックするパルスコーダ等を含む箇所。
・C001: モータからボールネジ等へ動力を伝達するための接続部である継手等を含む箇所。
・B001: テーブルを位置決めするため、継手を介してモータにより駆動されるボールネジ、ボールナット、ベアリングの他、グリスを自動又は手動で供給する給脂場所等を含む箇所。
・T001: テーブル、リニアモーションガイド(LMガイド)の他、グリスを自動又は手動で供給する給脂場所等を含む箇所。
データセットには、障害単位を示す識別子である現象コードに対して、障害単位を構成する部品番号及び部品名が登録されている。
また、この例では、現象コード毎に、障害の要因及び対処手順等を通知するための現象メッセージが登録されている。
この例では、図3の各障害履歴データに対して、それぞれ現象コードが付加されている。この障害履歴データベース21により、障害の現象又はアラームに基づいて、現象コードを特定することができ、障害単位が特定される。
関連付け部13は、1つの現象コードに対して、障害の現象を示す1又は複数の特徴データを関連付けて障害履歴データベース21に記憶してもよい。
ここで、障害キーワードの抽出方法は、限定されるものではなく、例えば、「特願2017−159990」において提案した形態素解析を用いる手法が適用可能である。このとき、抽出対象外として除外される不要語、及び同義としてまとめられる類義語(シソーラス)等の各種データベースが参照され、障害キーワードが決定されてよい。
このように、同一の現象コードに対して、複数の現象情報及び対策部品が対応付けられる。
現象コードに対応付けられた現象の記述から特徴抽出部14により障害キーワードが抽出され、この障害キーワードが現象を示す特徴データとして、障害履歴データベース21に格納される。
ここで、図中の障害キーワード及び対策部品に付与された数字は、現象コードが同一の障害履歴における出現回数を示す。
例えば、現象コードT001に対しては、「ガガ」という擬音語について、現象コードB001に対しては、「ゴロゴロ」という擬音語について、それぞれ対応する特定周波数帯の範囲(例えば、30Hz〜50Hz及び100Hz〜150Hz)が設定されている。特定周波数帯は、機械の構成、又はモータの回転速度等の加工条件で異なる場合がある。
また、入力部15は、機械の現在位置等の稼働データが指定されることにより、選択された機械への指令信号に対する外乱負荷トルクを、振動に関係するデータとして受け付けてもよい。
このとき、出力部16は、外乱負荷トルクを周波数解析(フーリエ解析)し、特定周波数帯の成分の振幅が所定の閾値を超えた場合に、この特定周波数帯が対応付けられている現象コードを出力する。
さらに、出力部16は、図5に示した障害単位の定義から、現象コードに対応する現象メッセージを出力してもよい。
例えば、図9では、検出レベル1(警告レベル)及び検出レベル2(故障レベル)を判別するために、それぞれの閾値である振幅(dB)が設定されている。
なお、この処理は、1msec程度以下の周期で実行されることが好ましい。これにより、抽出された振動に関係するデータから、例えば数十〜数百Hzの周波数成分の検出が可能となる。
したがって、障害部位特定装置1は、機械の振動に含まれる特定周波数帯に基づいて、障害履歴として登録された各種の音を特定し、これにより機械の機構部における各種の障害の発生部位を効率的に精度良く特定できる。この結果、障害部位の特定が容易になり、障害追跡に要する時間が短縮される。
これにより、障害部位特定装置1は、障害履歴の現象を障害単位である現象コードでクラスタリングできるため、分類された障害の現象から擬音語等を抽出することで、特定周波数帯の設定を容易にできる。
10 制御部
11 障害履歴取得部
12 障害単位取得部
13 関連付け部
14 特徴抽出部
15 入力部
16 出力部
20 記憶部
21 障害履歴データベース
Claims (10)
- 少なくとも機械の障害の部位を示す現象コードに対して、当該障害に起因して発生する特定周波数帯を対応付けて記憶する記憶部と、
前記機械の稼働時の振動に関係するデータを入力として受け付ける入力部と、
前記振動に関係するデータに含まれる周波数と前記特定周波数帯とをマッチングすることにより、前記障害の部位を特定し前記現象コードを出力する出力部と、
前記現象コードと1又は複数の構成部品とを対応付けたデータセットを取得する障害単位取得部と、
過去に発生した障害の現象及び対策部品を含む障害履歴を取得する障害履歴取得部と、
前記構成部品と前記対策部品とをマッチングすることにより、前記現象コードに対して1又は複数の前記現象の情報を関連付けて記憶する関連付け部と、を備え、
前記特定周波数帯は、前記現象の情報に基づいて設定される障害部位特定装置。 - 前記入力部は、前記機械への指令信号に対する外乱負荷トルクを、前記振動に関係するデータとして受け付ける請求項1に記載の障害部位特定装置。
- 前記入力部は、前記機械の稼働状態を条件としたサンプリング区間に、前記振動に関係するデータを受け付ける請求項1又は請求項2に記載の障害部位特定装置。
- 前記出力部は、振幅に関する複数の閾値により、前記現象コードに対応する複数の障害レベルを判別し出力する請求項1から請求項3のいずれかに記載の障害部位特定装置。
- コンピュータが少なくとも機械の障害の部位を示す現象コードに対して、当該障害に起因して発生する特定周波数帯を対応付けて記憶し、
前記機械の稼働時の振動に関係するデータを入力として受け付ける入力ステップと、
前記振動に関係するデータに含まれる周波数と前記特定周波数帯とをマッチングすることにより、前記障害の部位を特定し前記現象コードを出力する出力ステップと、
前記現象コードと1又は複数の構成部品とを対応付けたデータセットを取得する障害単位取得ステップと、
過去に発生した障害の現象及び対策部品を含む障害履歴を取得する障害履歴取得ステップと、
前記構成部品と前記対策部品とをマッチングすることにより、前記現象コードに対して1又は複数の前記現象の情報を関連付けて記憶する関連付けステップと、を実行し、
前記特定周波数帯は、前記現象の情報に基づいて設定される障害部位特定方法。 - 前記入力ステップにおいて、前記コンピュータが前記機械の稼働状態を条件としたサンプリング区間に、前記振動に関係するデータを受け付ける請求項5に記載の障害部位特定方法。
- 前記出力ステップにおいて、前記コンピュータが振幅に関する複数の閾値により、前記現象コードに対応する複数の障害レベルを判別し出力する請求項5又は請求項6に記載の障害部位特定方法。
- コンピュータに少なくとも機械の障害の部位を示す現象コードに対して、当該障害に起因して発生する特定周波数帯を対応付けて記憶させ、
前記機械の稼働時の振動に関係するデータを入力として受け付ける入力ステップと、
前記振動に関係するデータに含まれる周波数と前記特定周波数帯とをマッチングすることにより、前記障害の部位を特定し前記現象コードを出力する出力ステップと、
前記現象コードと1又は複数の構成部品とを対応付けたデータセットを取得する障害単位取得ステップと、
過去に発生した障害の現象及び対策部品を含む障害履歴を取得する障害履歴取得ステップと、
前記構成部品と前記対策部品とをマッチングすることにより、前記現象コードに対して1又は複数の前記現象の情報を関連付けて記憶する関連付けステップと、を実行させ、
前記特定周波数帯は、前記現象の情報に基づいて設定される障害部位特定プログラム。 - 前記入力ステップにおいて、前記コンピュータに前記機械の稼働状態を条件としたサンプリング区間に、前記振動に関係するデータを受け付けさせるための請求項8に記載の障害部位特定プログラム。
- 前記出力ステップにおいて、前記コンピュータに振幅に関する複数の閾値により、前記現象コードに対応する複数の障害レベルを判別し出力させるための請求項8又は請求項9に記載の障害部位特定プログラム。
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