JP7299310B2 - 電気機械式接合システムの状態を分析するための方法及びその方法を実行するための電気機械式接合システム - Google Patents
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Description
-この結果、ブレーキ4をハウジングに設置する方法が、取扱説明書に明記された方法とは異なる場合があり、それが、動作中に抗力を生じさせて摩擦パッドの摩耗を増加させる場合がある。しかし、ブレーキ4がまた、取扱説明書に明記された方法とは異なる方法で制御装置13と電気的に接触する場合があり、また摩擦パッドの摩耗を増加させる過度のブレーキ力を引き起こす。
-ギアボックス5が、不適切に高い動作温度に起因して早期に劣化する場合があるオイルを含む。
-更に、ベルトドライブ6がまた摩耗の影響を受ける。ベルトドライブ6が、ベルト及びベルトホイールを備え、ベルトホイールが、ベアリングによって支持される。ベルトが不適切にベルトプーリーに取り付けられてベルト材料の摩耗を増加させる場合がある。ベルトプーリーが、中心から外れて回転してベアリングの早期摩耗をもたらす場合がある。
-これが同様に、ドライブシャフト18のベアリング7に当てはまる場合がある。過負荷又は損傷に起因して、ベアリング7が、早期摩耗を受ける場合がある。
-また、ガイド8が動作中に汚れて、ガイド8のガイド表面の摩擦抵抗を増加させ、ガイド表面の早期摩耗をもたらす場合がある。
-最後に、回転防止装置9がまた、動作中に大きい力にさらされ、過負荷又は損傷に起因して早期摩耗を受ける場合がある。
よって、耐用年数LDは、使用回数mの間の平均負荷Bの3分の1乗に反比例し、iは、動作における個々の使用の指標である。動作期間の長さは、qiによって示される。また、niは、動作期間中に測定される平均回転速度を表す。最後に、Fiは、動作期間中に測定される平均力である。
本発明を認識している当業者は、様々な耐用年数方程式を使用してもよい。この結果、摩耗しやすい構成要素の90%によって達成される耐用年数LD10が使用されてもよく、又は摩耗しやすい構成要素の95%によって達成される耐用年数LD5が使用されてもよい。またこの場合には以下である。
K10及びK5は、実験的に決定された比例係数である。
2 構成要素
3 矢印
4 ブレーキ
5 ギア
6 ベルトドライブ
7 ベアリング
8 回転防止装置
9 ガイド
10 電気駆動装置
11 絶対値エンコーダ
12 サーボモータ
13 制御装置
14 監視装置
16 アルゴリズム
18 ドライブシャフト
20 スクリュードライブ
21 摩耗しやすい構成要素
22 出力要素
24 センサ
30 表示装置
32 記憶媒体
34 曲線形状
36 曲線形状
100 電気機械式接合システム
LD 耐用年数
GW 閾値
t 時間
t1 摩耗しやすい構成要素の計算された耐用年数
t2 電気機械式接合システム又はスクリュードライブの計算された耐用年数
IW ドライブシャフトの回転速度の実際の値
IW’ サーボドライブの電流強度の実際の値
ZNW 追加の測定値
η 効率
Claims (14)
- 電気機械式接合システム(100)の状態を分析する方法であって、
前記電気機械式接合システム(100)によって実行される接合プロセスの出力力又は出力トルクが、スクリュードライブ(20)による電気駆動装置(10)によって生成され、前記電気駆動装置(10)は、ドライブシャフト(18)を備え、前記電気駆動装置(10)は、前記ドライブシャフト(18)を回転させ、前記スクリュードライブ(20)は、スピンドルナットを有するねじ付きスピンドルを備え、前記スピンドルナットは、前記ねじ付きスピンドルに取り付けられ、前記ドライブシャフト(18)は、前記ねじ付きスピンドルに回転不能に接続され、前記ねじ付きスピンドルを回転させ、前記ねじ付きスピンドルの回転運動は、前記スピンドルナットの直線運動をもたらし、出力要素(22)が、前記スクリュードライブ(20)に動作可能に接続され、前記出力要素(22)は、直線運動するように構成され、
監視装置(14)が、入力変数として前記電気駆動装置(10)の実際の値(IW、IW’)を供給され、
前記出力要素(22)は、センサ(24)に動作可能に接続され、前記センサ(24)は、前記接合プロセス中に前記出力要素(22)によって加えられる前記出力力又は出力トルクを判定し、前記センサ(24)によって判定される出力力又は出力トルクの量は、追加の測定値(ZMW)を表し、前記センサ(24)は、前記接合プロセス中の出力力又は出力トルクの時間経過を測定するために使用され、
前記監視装置(14)は、入力変数として前記追加の測定値(ZMW)を供給され、
前記監視装置(14)は、前記実際の値(IW、IW’)を前記追加の測定値(ZMW)とリンクするためにアルゴリズム(16)を使用し、
前記アルゴリズム(16)は、前記スクリュードライブ(20)に作用する前記電気駆動装置(10)の前記ドライブシャフト(18)の回転角速度を前記実際の値(IW)として使用し、又は前記アルゴリズム(16)は、前記電気駆動装置(10)のサーボモータ(12)の消費電力量を前記実際の値(IW’)として使用し、
前記監視装置(14)は、前記電気機械式接合システム(100)の摩耗しやすい構成要素(21)の来たる摩耗を検出するためにこのリンケージを使用し、前記摩耗しやすい構成要素(21)は、ブレーキ(4)、ギア(5)、ベルトドライブ(6)、ガイド(8)、及び回転防止装置(9)のうちの少なくとも1つであることを特徴とする、方法。 - 前記アルゴリズム(16)は、前記接合プロセスを行う期間の一部の間にのみ、又は、前記実際の値(IW、IW’)が少なくともほぼ一定である期間の間に、前記実際の値(IW、IW’)及び前記追加の測定値(ZMW)を使用することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記アルゴリズム(16)は、前記接合プロセス以外の追加の動作中に、又は、力又はトルクが前記電気機械式接合システム(100)に作用しない前記電気機械式接合システム(100)の動作中に、前記実際の値(IW、IW’)及び前記追加の測定値(ZMW)を使用することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記アルゴリズム(16)は、前記監視装置(14)に同時に送信される実際の値(IW、IW’)及び追加の測定値(ZMW)を互いにリンクすることを特徴とする、請求項1~3の何れか一項に記載の方法。
- 前記アルゴリズム(16)は、前記実際の値(IW、IW’)と前記追加の測定値(ZMW)との比から効率(η)を計算することを特徴とする、請求項1~4の何れか一項に記載の方法。
- 前記アルゴリズム(16)は、前記電気駆動装置(10)の一定の回転角速度の間に、実際の値(IW、IW’)及び追加の測定値(ZMW)を使用することを特徴とする、請求項1~5の何れか一項に記載の方法。
- 前記監視装置(14)は、前記実際の値(IW、IW’)と前記追加の測定値(ZMW)との前記リンケージの時間経過を計算することを特徴とする、請求項1~6の何れか一項に記載の方法。
- 前記監視装置(14)は、前記実際の値(IW、IW’)と前記追加の測定値(ZMW)との前記リンケージの時間経過を将来に向けて推定することを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記監視装置(14)は、前記電気機械式接合システム(100)の少なくとも1つの前記摩耗しやすい構成要素(21)を交換する必要があるまでの残り時間、又は前記電気機械式接合システム(100)の耐用年数(LD)を判定することを特徴とする、請求項7又は8に記載の方法。
- 前記実際の値(IW、IW’)を前記追加の測定値(ZMW)とリンクする前記リンケージの結果が、前記電気機械式接合システム(100)の記憶媒体(32)に記憶されることを特徴とする、請求項7~9の何れか一項に記載の方法。
- 接合プロセスを実行するための直線運動可能な出力要素(22)においてスクリュードライブ(20)によって作用する電気駆動装置(10)を備える電気機械式接合システム(100)であって、
前記電気駆動装置(10)の実際の値(IW、IW’)を検出する第1の手段と、前記接合プロセス中の力又はトルクの時間経過を測定するためのセンサー(24)によって追加の測定値(ZMW)を検出する第2の手段とを備え、前記実際の値(IW、IW’)及び前記追加の測定値(ZMW)を供給され得る監視装置(14)を備え、
前記監視装置(14)は、請求項1~10の何れか一項に記載の方法に従って、前記実際の値(IW、IW’)及び前記追加の測定値(ZMW)を互いにリンクするように設計されたアルゴリズム(16)を備えることを特徴とする、電気機械式接合システム(100)。 - 前記電気駆動装置(10)は、サーボモータ(12)及び制御装置(13)を備え、前記制御装置(13)は、前記サーボモータ(12)を制御することを特徴とする、請求項11に記載の電気機械式接合システム。
- 前記監視装置(14)によって実行される前記実際の値(IW、IW’)の前記追加の測定値(ZMW)との前記リンケージを記憶するための記憶媒体(32)が設けられることを特徴とする、請求項11又は12に記載の電気機械式接合システム。
- 前記監視装置(14)は、前記電気駆動装置(10)に配置され、又は前記監視装置(14)は、前記電気駆動装置(10)の外側に位置決めされていることを特徴とする、請求項11~13の何れか一項に記載の電気機械式接合システム。
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