JP7315627B2 - ケーブル劣化診断装置、ケーブル劣化診断方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1に示すマシンシステム1は、第一装置2と、第二装置3と、第一装置2と第二装置3とを接続するケーブル70と、ケーブル70の劣化状態を診断するケーブル劣化診断装置100とを備える。
処理1)動作指令に基づいて、先端部16の目標位置及び目標姿勢を算出する。
処理2)先端部16の目標位置及び目標姿勢に逆運動演算を行って関節41,42,43,44,45,46の目標角度を算出する。
処理3)センサ61,センサ62,センサ63,センサ64,センサ65,センサ66から受信した関節41,42,43,44,45,46の動作角度に基づいて、関節41,42,43,44,45,46の動作角度を目標角度に追従させるように、アクチュエータ51,52,53,54,55,56を制御する。
続いて、ケーブル劣化診断方法の一例として、ケーブル劣化診断装置100が実行するケーブル劣化診断手順を例示する。この手順は、テスト信号送信線73に波状のテスト信号を出力することと、テスト信号受信線74に伝播した信号から、テスト信号に対応する受信テスト信号を抽出することと、テスト信号と、受信テスト信号とに基づいてケーブル70の劣化を検出することと、を含む。
以上に説明したように、ケーブル劣化診断装置100は、第一装置2と第二装置3との間で信号を伝送する一以上の信号線72を含む複数の電線を有するケーブル70の劣化を診断する装置であって、複数の電線のうち、一以上の信号線72から独立したテスト信号送信線73に波状のテスト信号を出力するテスト信号出力部111と、複数の電線のうち、一以上の信号線72及びテスト信号送信線73から独立したテスト信号受信線74に伝播した信号から、テスト信号に対応する受信テスト信号を抽出するテスト信号抽出部112と、テスト信号と、受信テスト信号とに基づいてケーブル70の劣化を検出する劣化検出部113と、を備える。
Claims (16)
- 第一装置と第二装置との間で信号を伝送する一以上の信号線を含む複数の電線を有するケーブルの劣化を診断する装置であって、
前記複数の電線のうち、前記一以上の信号線から絶縁されたテスト信号送信線に波状のテスト信号を出力するテスト信号出力部と、
前記複数の電線のうち、前記一以上の信号線及び前記テスト信号送信線から絶縁されたテスト信号受信線に前記ケーブル内で伝播した信号から、前記テスト信号に対応する受信テスト信号を抽出するテスト信号抽出部と、
前記テスト信号と、前記受信テスト信号とに基づいて前記ケーブルの劣化を検出する劣化検出部と、を備えるケーブル劣化診断装置。 - 前記劣化検出部は、前記テスト信号の強度と、前記受信テスト信号の強度との差の変動量が所定の劣化検知レベルを超えた場合に、前記ケーブルの劣化を検出する、請求項1記載のケーブル劣化診断装置。
- 前記テスト信号出力部は、前記テスト信号をキャリア波に重畳したテスト信号変調波を前記テスト信号送信線に出力し、
前記テスト信号抽出部は、前記テスト信号受信線に前記ケーブル内で伝播した信号から前記テスト信号変調波に対応するテスト信号受信波を抽出し、前記テスト信号受信波から前記受信テスト信号を抽出する、請求項2記載のケーブル劣化診断装置。 - 前記テスト信号出力部は、前記一以上の信号線が伝送する信号の周波数とは異なる周波数を有する前記キャリア波に前記テスト信号を重畳した前記テスト信号変調波を前記テスト信号送信線に出力する、請求項3記載のケーブル劣化診断装置。
- 前記変動量が前記劣化検知レベルを超える頻度に基づいて、前記ケーブルの劣化レベルが許容レベルを超えるまでの期間の長さを表す残寿命推定値を算出する残寿命推定部を更に備える、請求項2~4のいずれか一項記載のケーブル劣化診断装置。
- 前記変動量に基づいて、前記ケーブルの劣化レベルが許容レベルを超えるまでの期間の長さを表す残寿命推定値を算出する残寿命推定部を更に備える、請求項2~4のいずれか一項記載のケーブル劣化診断装置。
- 前記変動量の複数の帯域ごとの頻度を表す頻度分布データを生成する分布データ生成部と、
前記頻度分布データに基づいて、前記ケーブルの劣化レベルが許容レベルを超えるまでの期間の長さを表す残寿命推定値を算出する残寿命推定部と、を更に備える、請求項2~4のいずれか一項記載のケーブル劣化診断装置。 - 前記残寿命推定部は、時系列の二以上の前記頻度分布データに基づいて前記残寿命推定値を算出する、請求項7記載のケーブル劣化診断装置。
- 前記残寿命推定部は、時系列の二以上の前記頻度分布データと、時系列の二以上の前記頻度分布データの入力に応じて前記残寿命推定値を出力する寿命予測モデルと、に基づいて前記残寿命推定値を算出する、請求項8記載のケーブル劣化診断装置。
- 前記頻度分布データを時系列でデータベースに蓄積するデータ蓄積部と、
前記劣化レベルが前記許容レベルを超えた場合に、前記データベースに蓄積されたデータに基づいて、前記二以上の前記頻度分布データと前記残寿命推定値との関係を表す教師データを生成する教師データ生成部と、
前記教師データに基づく機械学習により前記寿命予測モデルを更新するモデル更新部と、を更に備える、請求項9記載のケーブル劣化診断装置。 - 前記残寿命推定値が所定の報知レベルに達したことを報知する報知部を更に備える、請求項5~10のいずれか一項記載のケーブル劣化診断装置。
- 前記テスト信号出力部と、前記テスト信号抽出部と、前記劣化検出部とを有する本体と、
前記信号線を前記第一装置に接続し、前記テスト信号送信線及び前記テスト信号受信線を前記本体に接続するアダプタと、を備える、請求項1~11のいずれか一項記載のケーブル劣化診断装置。 - 請求項1~12のいずれか一項記載のケーブル劣化診断装置と、
前記第一装置と、
前記第二装置と、
前記ケーブルと、を備え、
前記第二装置は、前記ケーブルを曲げながら動作する可動部を有する、マシンシステム。 - 前記第二装置は、前記可動部として複数関節を有するロボットである、請求項13記載のマシンシステム。
- 第一装置と第二装置との間で信号を伝送する一以上の信号線を含む複数の電線を有するケーブルの劣化を診断する方法であって、
前記複数の電線のうち、前記一以上の信号線から絶縁されたテスト信号送信線に波状のテスト信号を出力することと、
前記複数の電線のうち、前記一以上の信号線及び前記テスト信号送信線から絶縁されたテスト信号受信線に前記ケーブル内で伝播した信号から、前記テスト信号に対応する受信テスト信号を抽出することと、
前記テスト信号と、前記受信テスト信号とに基づいて前記ケーブルの劣化を検出することと、を含むケーブル劣化診断方法。 - 第一装置と第二装置との間で信号を伝送する一以上の信号線を含む複数の電線を有するケーブルの劣化を診断する方法であって、
前記複数の電線のうち、前記一以上の信号線から絶縁されたテスト信号送信線に波状のテスト信号を出力することと、
前記複数の電線のうち、前記一以上の信号線及び前記テスト信号送信線から絶縁されたテスト信号受信線に前記ケーブル内で伝播した信号から、前記テスト信号に対応する受信テスト信号を抽出することと、
前記テスト信号と、前記受信テスト信号とに基づいて前記ケーブルの劣化を検出することと、を含むケーブル劣化診断方法を装置に実行させるためのプログラム。
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