JP7501452B2 - Ball screw maintenance management system and ball screw maintenance management method - Google Patents
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Description
本発明は、ボールねじメンテナンス管理システム及びボールねじメンテナンス管理方法
に関する。
The present invention relates to a ball screw maintenance management system and a ball screw maintenance management method.
ボールねじとは、回転運動を与えることで、ボールねじに取り付けられたナット部分をねじ軸に沿って移動させることができる駆動ユニットである。ボールねじは、例えば射出成形機等の様々な加工機の基幹部品として用いられている。 A ball screw is a drive unit that can move the nut attached to the ball screw along the screw shaft by applying a rotational motion. Ball screws are used as core components in various processing machines, such as injection molding machines.
基幹部品であるボールねじが故障すると、製造ラインの停止につながりかねない。また、射出成形機等の大型の加工機に用いられるボールねじは、製作に時間を要するため、ボールねじの交換時期を予測し、事前にボールねじの予備品を手配し準備することが必要であった。 If the ball screw, a key component, breaks down, it can lead to the production line being shut down. In addition, since the ball screws used in large processing machines such as injection molding machines take time to manufacture, it is necessary to predict when the ball screw will need to be replaced and to arrange for spare ball screws to be prepared in advance.
特許文献1には、ボールねじナットに取り付けられた振動センサで振動を検出し、振動データからボールねじ異常検出周波数帯の振動データを抽出し、正常データと比較することで異常を検出するボールねじ装置の異常検出装置に関する技術が開示されている。
しかしながら、ボールねじナットに取り付けられた振動センサは外乱を受けやすいため、特許文献1の方法では、外乱により生じるノイズによって誤判定が生じ正確な判断ができない恐れがあった。
他方、ボールねじを回転させるモータの電流値を測定することでボールねじの損傷状態を検知する方法では、早急に交換が必要な損傷状態でなければ、ボールねじの損傷状態を検知することができないという問題があった。
However, since the vibration sensor attached to the ball screw nut is susceptible to disturbances, the method of
On the other hand, the method of detecting damage to a ball screw by measuring the current value of the motor that rotates the ball screw has the problem that it is not possible to detect damage to the ball screw unless the damage requires immediate replacement.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ボールねじのメンテナンス時期を管理できるボールねじメンテナンス管理システム及びボールねじメンテナンス管理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and aims to provide a ball screw maintenance management system and a ball screw maintenance management method that can manage the timing of ball screw maintenance.
本発明の一態様に係るボールねじメンテナンス管理システムは、
ボールねじと、
前記ボールねじを駆動させるモータと、
前記ボールねじの振動を検出する振動センサと、
前記振動センサから取得された前記ボールねじの振動情報のうち、前記モータの定速回転領域における振動情報を用いて、前記ボールねじが摩耗状態にあるか否かを判定する第1の判定手段と、を備える。
A ball screw maintenance management system according to one aspect of the present invention includes:
A ball screw;
A motor that drives the ball screw;
a vibration sensor for detecting vibration of the ball screw;
and a first determination means for determining whether or not the ball screw is in a worn state by using vibration information in a constant speed rotation region of the motor from the vibration information of the ball screw acquired from the vibration sensor.
本発明の一態様に係るボールねじメンテナンス管理方法は、
コンピュータを用いて、ボールねじのメンテナンス時期を管理するボールねじメンテナンス管理方法であって、
振動センサから前記ボールねじの振動情報を取得し、
取得された前記ボールねじの振動情報のうち、前記ボールねじを駆動させるモータの定速回転領域における振動情報を用いて、前記ボールねじが摩耗状態にあるか否かを判定する、方法である。
A ball screw maintenance management method according to one aspect of the present invention includes the steps of:
A ball screw maintenance management method for managing ball screw maintenance timing using a computer, comprising the steps of:
acquiring vibration information of the ball screw from a vibration sensor;
The method determines whether or not the ball screw is in a worn state by using vibration information in a constant speed rotation region of a motor that drives the ball screw, out of the vibration information of the ball screw that has been acquired.
モータの回転が定速であるときには、モータの回転が加速又は減速している状態に比べて、外乱による振動のノイズが生じにくい。本発明の一態様に係るボールねじメンテナンス管理システムは、振動センサから取得されたボールねじの振動情報のうち、モータの定速回転領域における振動情報を用いて、ボールねじが摩耗状態にあるか否かを判定する。つまり、本発明の一態様に係るボールねじメンテナンス管理システムでは、モータの定速回転運動における振動情報を用いることで、外乱の影響を抑制し、微細な振動を検知することができ、ボールねじの摩耗状態、特に初期摩耗を正確かつ早期に検知することができる。本発明の一態様に係るボールねじメンテナンス管理システムによれば、ボールねじの損傷前の摩耗状態を判定することで、故障や不具合が生じることなく正常な状態が維持されるようボールねじのメンテナンス時期を管理できる。 When the motor rotates at a constant speed, vibration noise due to disturbances is less likely to occur than when the motor rotates at an accelerating or decelerating speed. A ball screw maintenance management system according to one aspect of the present invention uses vibration information in the constant speed rotation region of the motor from among the vibration information of the ball screw acquired from the vibration sensor to determine whether the ball screw is in a worn state. In other words, the ball screw maintenance management system according to one aspect of the present invention uses vibration information in the constant speed rotation motion of the motor to suppress the effects of disturbances and detect minute vibrations, and can accurately and early detect the wear state of the ball screw, especially initial wear. According to the ball screw maintenance management system according to one aspect of the present invention, by determining the wear state of the ball screw before it is damaged, the maintenance timing of the ball screw can be managed so that a normal state is maintained without any breakdowns or malfunctions.
本発明によりボールねじのメンテナンス時期を管理できるボールねじメンテナンス管理システム及びボールねじメンテナンス管理方法を提供できる。 The present invention provides a ball screw maintenance management system and a ball screw maintenance management method that can manage the timing of ball screw maintenance.
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, the following descriptions and drawings have been simplified as appropriate for clarity of explanation.
<第1の実施形態>
<メンテナンス管理システムの構成>
図1を参照して、第1の実施形態に係るボールねじメンテナンス管理システム100の構成について説明する。図1は、ボールねじメンテナンス管理システム100の構成を示す図である。なお、図1に示した右手系xyz直交座標は、ボールねじ1を有する装置(以下、ボールねじ装置とも呼ぶ)の構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、z軸正方向が鉛直上向き、xy平面が水平面である。
First Embodiment
<Configuration of the maintenance management system>
The configuration of a ball screw
ボールねじメンテナンス管理システム100が管理するボールねじ装置は、ボールねじ1、軸受ベアリング2、軸受ベアリング3、モータ4、振動センサ5、電流センサ6、駆動ロット7、カップリング8、ベースフレーム9を有する。なお、ボールねじ装置は、動作に必要な他の構成要素を含んでいてもよい。
The ball screw device managed by the ball screw
制御盤20は、アンプ21、アンプ22、ロガー23、記録媒体24を備える。ボールねじ装置の振動センサ5及び電流センサ6は、制御盤20のアンプ21及びアンプ22にそれぞれ接続されている。なお、制御盤20は、動作に必要な他の構成要素を含んでいてもよい。
The
サーバ30は、第1の判定手段31及び第2の判定手段32を備える。第1の判定手段31は、ロガー23及びアンプ21を介して振動センサ5に接続されている。また、第2の判定手段32は、ロガー23及びアンプ22を介して電流センサ6に接続されている。なお、サーバ30は、動作に必要な他の構成要素を含んでいてもよい。また、サーバ30は、外部のネットワーク(不図示)に接続されていてもよい。
The
以下、第1の実施形態に係るボールねじメンテナンス管理システム100のボールねじ装置、制御盤20及びサーバ30の構成について詳細に説明する。
The configuration of the ball screw device,
ボールねじ1は、ボールねじ軸11と、ボールねじ軸11に沿って移動する可動ナット12とを有する。図1では、ボールねじ軸11は、x軸方向に延伸して設けられている。可動ナット12は、ボールねじ軸11に螺合されており、ボールねじ軸11が回転すると、ボールねじ軸11に沿ってx軸正方向側及びx軸負方向側に移動する。ボールねじ軸11の両端に設けられた軸受ベアリング2及び軸受ベアリング3の間が、可動ナット12の可動領域となる。
The
軸受ベアリング2及び軸受ベアリング3は、ボールねじ軸11を受ける。図1に示すように、軸受ベアリング2は、ボールねじ軸11のモータ4側(x軸負方向側)の端部に設けられた軸受ベアリングである。軸受ベアリング2は、ベースフレーム9に固定されており、軸受ベアリング2の貫通孔にボールねじ軸11が嵌入されている。
The
軸受ベアリング3は、駆動ロット7側(x軸正方向側)の端部に設けられた軸受ベアリングである。軸受ベアリング3は、ベースフレーム9に固定されており、軸受ベアリング3の貫通孔にボールねじ軸11が嵌入されている。
すなわち、ボールねじ軸11は、両端に設けられた軸受ベアリング2及び軸受ベアリング3を介して、ベースフレーム9に回転可能に支持されている。
The bearing 3 is provided at the end on the drive rod 7 side (x-axis positive direction side). The bearing 3 is fixed to a
That is, the
モータ4は、ボールねじ1を駆動させるモータである。具体的には、モータ4は、ボールねじ軸11を回転駆動し、可動ナット12をボールねじ軸11に沿って移動させる。モータ4は、例えばサーボモータである。モータ4は、カップリング8を介してボールねじ1に連結されている。モータ4の回転運動は、カップリング8を介してボールねじ1に伝達される。モータ4の回転方向が変更されると、可動ナット12の移動方向がx軸正方向側又はx軸負方向側に変更される。
The motor 4 is a motor that drives the
振動センサ5は、ボールねじ1の振動を検出するセンサである。振動センサ5は、ボールねじ装置の任意の位置に設けることができる。振動センサ5は、振動の検出精度を高める点から、ボールねじ1に直接連結された可動ナット12、軸受ベアリング2又は軸受ベアリング3に設けられることが好ましい。中でも、外乱の影響を抑制する点から、振動センサ5はモータ4から離れた軸受ベアリング3に設けられることがさらに好ましい。図1では、例として振動センサ5は、軸受ベアリング3上に設けられている。
The
振動センサ5は、制御盤20のアンプ21に接続されている。振動センサ5によって検出された振動は、アンプ21で増幅及びフィルタリングされ、ロガー23を介して記録媒体24に記録されるとともに、サーバ30の第1の判定手段31によって取得される。
The
電流センサ6は、モータ4の電流値を検出するセンサである。なお、図1では、電流センサ6はモータ4に接して設けられているが、モータ4の電流値を検出することが可能な任意の位置に設けられてもよく、例えば制御盤20とモータ4との接続線や制御盤20の内部等に設けられてもよい。
The current sensor 6 is a sensor that detects the current value of the motor 4. In FIG. 1, the current sensor 6 is provided in contact with the motor 4, but it may be provided at any position where the current value of the motor 4 can be detected. For example, it may be provided in the connection line between the
電流センサ6は、制御盤20のアンプ22に接続されている。電流センサ6によって検出されたモータ4の電流値は、アンプ22で増幅及びフィルタリングされ、ロガー23を介して記録媒体24に記録されるとともに、サーバ30の第2の判定手段32によって取得される。
The current sensor 6 is connected to an
駆動ロット7は、xy平面上に物品を配置可能な部材である。駆動ロット7の形状は任意の形状とすることができる。駆動ロット7は、当該駆動ロット7のx軸負方向側の端部が連結部10を介して可動ナット12のx軸正方向側端面に固定されている。また、駆動ロット7と可動ナット12とは、複数の連結部10を介して固定されてもよい。なお、駆動ロット7と可動ナット12との固定方法は、これらに限られず、両者が一体として移動できるように固定されていればよい。図1では、ボールねじ軸11と区別するため、駆動ロット7と可動ナット12との連結部10を斜線で示している。また、駆動ロット7及び連結部10は、軸受ベアリング3と干渉しないように構成される。
The driving rod 7 is a member capable of arranging an object on the xy plane. The shape of the driving rod 7 can be any shape. The end of the driving rod 7 on the negative x-axis side is fixed to the end face of the
駆動ロット7は、可動ナット12に固定されているため、モータ4がボールねじ1を駆動させると、可動ナット12と同じ方向に駆動ロット7も移動する。つまり、可動ナット12がx軸正方向側に移動するとき、駆動ロット7も合わせてx軸正方向側に移動する。同様に、可動ナット12がx軸負方向側に移動するとき、駆動ロット7も合わせてx軸負方向側に移動する。可動ナット12と駆動ロット7とは、一体として等しい距離を移動する。
Since the driving rod 7 is fixed to the
ベースフレーム9は、軸受ベアリング2、軸受ベアリング3、及びモータ4を支持するフレームである。ベースフレーム9の形状は、軸受ベアリング2、軸受ベアリング3、及びモータ4を支持可能な形状であればよく、例えばxy平面に平行な板状の部材である。ベースフレーム9上に、軸受ベアリング2、軸受ベアリング3、及びモータ4が載置され、固定されている。ベースフレーム9は、他の連結部材を介して、軸受ベアリング2、軸受ベアリング3、及びモータ4と連結されてもよい。なお、駆動ロット7とベースフレーム9とは連結されているが、図1において両者の連結部分については省略している。
The
制御盤20は、アンプ21、アンプ22、ロガー23、記録媒体24を備える。アンプ21は、振動センサ5に接続され、振動センサ5から取得された振動を増幅及びフィルタリングする機器である。アンプ22は、電流センサ6に接続され、電流センサ6から取得されたモータ4の電流値を増幅及びフィルタリングする機器である。
The
ロガー23は、アンプ21、アンプ22に接続され、振動センサ5及び電流センサ6により計測・収集したデータ(振動情報及び電流値情報)を保存する装置である。記録媒体24は、ロガー23のデータを記録する媒体である。なお、記録媒体24がサーバ30に接続されてもよい。例えば、第1の判定手段31は、記録媒体24から振動情報を取得し、判定を行なってもよい。また、第2の判定手段は、記録媒体24から電流値情報を取得し、判定を行なってもよい。
The
サーバ30は、第1の判定手段31及び第2の判定手段32を備える。サーバ30は、例えば第1の判定手段31及び第2の判定手段32の処理を実行するコンピュータ装置である。なお、第1の判定手段31及び第2の判定手段32は、制御盤20内に構成されてもよい。また、第1の判定手段31及び第2の判定手段32に係る処理は、外部のネットワークに接続されている他のコンピュータ装置で実行されてもよく、第1の判定手段31の処理及び第2の判定手段32の処理が、それぞれ別のコンピュータ装置によって実行されてもよい。
The
第1の判定手段31は、振動センサ5から取得されたボールねじ1の振動情報のうち、モータ4の定速回転領域における振動情報を用いて、ボールねじ1が摩耗状態にあるか否かを判定する。ボールねじ1の振動は、ボールねじ1の摩耗が進むにつれて大きくなる。例えば、第1の判定手段31は、振動センサ5から取得されたボールねじ1の振動情報について周波数解析を実行し、モータ4の定速回転領域における振動が閾値以上であるときに、ボールねじ1が摩耗状態であると判定してもよい。なお、モータ4の回転運動が定速回転領域にあるとき、可動ナット12はボールねじ軸11上を定速で移動している。
The first determination means 31 determines whether the
第2の判定手段32は、電流センサ6から取得されたモータ4の電流値を用いて、ボールねじ1が損傷状態にあるか否かを判定する。モータ4に係る負荷は、ボールねじ1の損傷が進むにつれて大きくなる。つまり、モータ4の電流値が大きくなる。例えば、第2の判定手段32は、電流センサ6から取得されたモータ4の電流値が閾値以上であるときに、ボールねじ1が損傷状態にあると判定してもよい。また、判定の精度を高める点から、第2の判定手段32は、電流センサ6から取得されたモータ4の電流値のうち、モータ4の定速回転領域における電流値を用いて、ボールねじ1が損傷状態にあるか否かを判定することが好ましい。
The second determination means 32 determines whether the
本実施形態に係るボールねじメンテナンス管理システム100は、モータ4の定速回転領域における振動情報を用いることで、外乱の影響を抑制し、微細な振動を検知でき、ボールねじ1の摩耗状態、特に初期摩耗を正確かつ早期に検知することができる。ボールねじメンテナンス管理システム100は、ボールねじ1の摩耗状態を判定することによって、事前にボールねじの予備品を手配し準備するための手配時期を管理することができる。つまり、ボールねじメンテナンス管理システム100は、ボールねじ1のメンテナンス時期を管理することができる。
The ball screw
さらに、ボールねじメンテナンス管理システム100は、電流センサ6から取得されたモータ4の電流値を用いて、ボールねじ1が損傷状態にあるか否かを判定することもできる。これにより、ボールねじメンテナンス管理システム100は、ボールねじ1の損傷が進行し、モータ4に負荷がかかり始めた時期を検知することで、ボールねじ1の交換時期を管理することができる。つまり、ボールねじメンテナンス管理システム100は、手配時期の管理を可能にするだけでなく、ボールねじ1の交換時期を合わせて、ボールねじ1のメンテナンス時期を管理することができる。ボールねじメンテナンス管理システム100によれば、これまでは、まだ使用できる状態であった高価なボールねじ1を寿命限界まで使い切ることができる。
Furthermore, the ball screw
なお、ボールねじメンテナンス管理システム100において、第1の判定手段31または第2の判定手段32による判定結果を報知する報知部(不図示)をさらに設けてもよい。これにより、ボールねじメンテナンス管理システム100のユーザに、第1の判定手段31または第2の判定手段32による判定結果を報知することができる。
The ball screw
報知部は、例えば制御盤20、サーバ30、またはサーバ30とネットワークを介して接続された端末(不図示)等に設けることができる。例えば、報知部は、第1の判定手段31または第2の判定手段32による判定結果に応じて、アラームを出力してもよい。また、報知部は、制御盤20、サーバ30または前記端末に判定結果のメッセージを送信してもよい。例えば、報知部は、第1の判定手段31によって、ボールねじ1が摩耗状態にあると判定された場合、ボールねじ1が手配時期となったことを報知してもよい。同様に、報知部は、第2の判定手段32によって、ボールねじ1が損傷状態にあると判定された場合、ボールねじ1が交換時期となったことを報知してもよい。
これにより、ボールねじメンテナンス管理システム100のユーザは、ボールねじ1のメンテナンス時期を容易に把握することができる。
The notification unit may be provided in, for example, the
This allows the user of the ball screw
また、報知部は、第1の判定手段31の判定結果におけるアラームと、第2の判定手段32による判定結果におけるアラームと、を異なるアラームとしてもよい。これにより、ボールねじメンテナンス管理システム100のユーザは、アラームの違いに基づいてボールねじの手配時期及び交換時期を容易に把握することができる。
The notification unit may also generate different alarms for the judgment result of the first judgment means 31 and the judgment result of the second judgment means 32. This allows the user of the ball screw
<メンテナンス管理方法>
次に、図2を用いて、第1の実施形態に係るボールねじメンテナンス管理方法について説明する。図2は、第1の実施形態に係るボールねじメンテナンス管理システム100の動作を示すフローチャートである。
<Maintenance management method>
Next, a ball screw maintenance management method according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a flowchart showing the operation of the ball screw
モータ4、振動センサ5、電流センサ6等を始めとする電力の供給が必要な装置に動力を供給する(ステップS1)。次に、振動センサ5による振動の測定及び電流センサ6によるモータ4の電流値の測定を開始する(ステップS2)。
Power is supplied to devices that require power supply, such as the motor 4,
振動及び電流値の測定の開始後に、例えば、制御盤20の図示しないモータ制御装置からモータ4に回転指令を出す。モータ4は、回転開始の指令に基づき回転を開始する(ステップS3)。モータ4の回転開始後から、振動センサ5によってボールねじ1の振動が検出され、電流センサ6によってモータ4の電流値が検出される。
After starting to measure the vibration and current values, a rotation command is issued to the motor 4, for example, from a motor control device (not shown) on the
モータ4は、加速回転の指令に基づき、回転を加速する(ステップS4)。モータ4が加速回転領域にあるとき、可動ナット12及び可動ナット12に固定されている駆動ロット7は加速運動をしている。その後、モータ4は、定速回転の指令に基づき、定速で回転する(ステップS5)。モータ4が定速回転領域にあるとき、可動ナット12及び可動ナット12に固定されている駆動ロット7は定速運動をしている。
The motor 4 accelerates rotation based on the command for accelerated rotation (step S4). When the motor 4 is in the accelerated rotation region, the
第1の判定手段31は、振動センサ5から取得されたボールねじ1の振動情報のうち、モータ4の定速回転領域における振動情報を用いて、ボールねじ1が摩耗状態にあるか否かを判定する(ステップS6)。
The first determination means 31 determines whether the
第1の判定手段31は、ボールねじ1の振動が閾値以上である場合(ステップS6YES)、ボールねじ1が摩耗状態にあると判定する。この場合、報知部はボールねじ1が手配時期であることを示すアラームを出力する(ステップS7)。一方、第1の判定手段31は、ボールねじ1の振動が閾値以上でない場合(ステップS6NO)、ボールねじ1が摩耗状態にないと判定する。この場合、第1の判定手段31は、振動による判定を継続する。
If the vibration of the
また、ボールねじメンテナンス管理システム100は、ボールねじ1が摩耗状態にあると判定された場合に、ボールねじ1の手配処理・発注処理を自動的に実行してもよい。例えば、サーバ30に、発注管理部(不図示)を設け、当該発注管理部は、第1の判定手段31によってボールねじ1が摩耗状態にあると判定された場合に、自動的にボールねじ1の手配処理及び発注処理を実行してもよい。具体的には、発注管理部は、メンテナンス対象であるボールねじ1について、予め登録された事業者の情報処理装置に対して、ボールねじ1の発注要求のメッセージを送信してもよい。また、発注管理部は、発注済のボールねじ1の配送状況や到着日等を管理してもよい。これにより、ボールねじメンテナンス管理システム100は、ボールねじ1のメンテナンスに係る管理業務を低減することができる。
The ball screw
第2の判定手段32は、電流センサ6から取得されたモータ4の電流値を用いて、ボールねじ1が損傷状態にあるか否かを判定する。図2に示すように、第2の判定手段32は、好ましくは、判定の精度を高める点から、電流センサ6から取得されたモータ4の電流値のうち、モータ4の定速運動領域における電流値を用いて、ボールねじ1が損傷状態にあるか否かを判定する(ステップS8)。
The second determination means 32 determines whether the
第2の判定手段32は、モータ4の電流値が閾値以上である場合(ステップS8YES)、ボールねじ1が損傷状態にあると判定する。この場合、報知部はボールねじ1が交換時期であることを示すアラームを出力する(ステップS9)。一方、第2の判定手段32は、モータ4の電流値が閾値以上でない場合(ステップS8NO)、ボールねじ1が損傷状態にないと判定する。この場合、第2の判定手段32は、電流値による判定を継続する。
If the current value of the motor 4 is equal to or greater than the threshold value (step S8 YES), the second determination means 32 determines that the
モータ4は、減速回転の指令に基づき、回転を減速する(ステップS10)。モータ4が減速回転領域にあるとき、可動ナット12及び可動ナット12に固定されている駆動ロット7は減速運動をしている。その後、モータ4は、回転停止の指令に基づき回転を停止する(ステップS11)。モータ4が回転を停止したとき、可動ナット12及び可動ナット12に固定されている駆動ロット7も運動を停止する。
The motor 4 decelerates its rotation based on a command to decelerate rotation (step S10). When the motor 4 is in the decelerating rotation region, the
ステップS1~ステップS11は、ボールねじ装置の動作の度に繰り返し実行されてもよい。これにより、本実施形態に係るボールねじメンテナンス管理システム100は、ボールねじ1が摩耗状態にあるか否かの判定、及び損傷状態にあるか否かの判定を継続して行うことができる。
Steps S1 to S11 may be repeatedly executed each time the ball screw device operates. This allows the ball screw
以上のように、本実施形態に係るボールねじメンテナンス管理システム100は、振動センサ5を用いた摩耗状態の判定を行うことで、ボールねじ1の手配時期を管理することができる。これにより、ボールねじ1の故障に備えて予め予備品を保有する必要がなくなり、ボールねじ1の予備品を減少させることができる。また、ボールねじ1の故障による製造ラインの停止を抑制することができる。さらに、ボールねじメンテナンス管理システム100は、電流センサ6を用いた損傷状態の判定を行なうことで、ボールねじ1の交換時期を管理することができる。本実施形態に係るボールねじメンテナンス管理システム100によれば、ボールねじ1の手配時期及び交換時期を含むメンテナンス時期を管理することができる。
As described above, the ball screw
図3を用いて、第1の実施形態に係るボールねじメンテナンス管理システム100のサーバ30のハードウェア構成例を説明する。なお、制御盤20もサーバ30と同様のハードウェア構成を有していてもよい。図3においてサーバ30は、プロセッサ101と、メモリ102とを有している。プロセッサ101は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU(Micro Processing Unit)、又はCPU(Central Processing Unit)であってもよい。プロセッサ101は、複数のプロセッサを含んでもよい。メモリ102は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ102は、プロセッサ101から離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ101は、図示されていない入出力インタフェースを介してメモリ102にアクセスしてもよい。
Using FIG. 3, an example of the hardware configuration of the
また、上述の実施形態における各装置は、ハードウェア又はソフトウェア、もしくはその両方によって構成され、1つのハードウェア又はソフトウェアから構成してもよいし、複数のハードウェア又はソフトウェアから構成してもよい。上述の実施形態における各装置の機能(処理)を、コンピュータにより実現してもよい。例えば、メモリ102に実施形態における動作を行うためのプログラムを格納し、各機能を、メモリ102に格納されたプログラムをプロセッサ101で実行することにより実現してもよい。
In addition, each device in the above-described embodiments may be configured with hardware or software, or both, and may be configured with one piece of hardware or software, or may be configured with multiple pieces of hardware or software. The functions (processing) of each device in the above-described embodiments may be realized by a computer. For example, a program for performing the operations in the embodiments may be stored in
プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された1又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群(又はソフトウェアコード)を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory(RAM)、read-only memory(ROM)、フラッシュメモリ、solid-state drive(SSD)又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disk(DVD)、Blu-ray(登録商標)ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。 The program includes instructions (or software code) that, when loaded into a computer, cause the computer to perform one or more functions described in the embodiments. The program may be stored on a non-transitory computer-readable medium or a tangible storage medium. By way of example and not limitation, computer-readable media or tangible storage media include random-access memory (RAM), read-only memory (ROM), flash memory, solid-state drive (SSD) or other memory technology, CD-ROM, digital versatile disk (DVD), Blu-ray (registered trademark) disk or other optical disk storage, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disk storage or other magnetic storage device. The program may be transmitted on a transitory computer-readable medium or communication medium. By way of example and not limitation, a transitory computer-readable medium or communication medium includes electrical, optical, acoustic, or other forms of propagated signals.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the spirit and scope of the invention.
1 ボールねじ
2 軸受ベアリング
3 軸受ベアリング
4 モータ
5 振動センサ
6 電流センサ
7 駆動ロット
8 カップリング
9 ベースフレーム
10 連結部
11 ボールねじ軸
12 可動ナット
20 制御盤
21 アンプ
22 アンプ
23 ロガー
24 記録媒体
30 サーバ
31 第1の判定手段
32 第2の判定手段
100 ボールねじメンテナンス管理システム
101 プロセッサ
102 メモリ
REFERENCE SIGNS
Claims (9)
前記ボールねじを駆動させるモータと、
前記ボールねじの振動を検出する振動センサと、
前記振動センサから取得された前記ボールねじの振動情報のうち、前記モータの定速回転領域における振動情報を用いて、前記ボールねじが摩耗状態にあるか否かを判定する第1の判定手段と、を備え、
前記ボールねじが、ボールねじ軸と、前記ボールねじ軸に沿って移動する可動ナットとを有し、
前記振動センサが、前記可動ナットに設けられる、
ボールねじメンテナンス管理システム。 A ball screw;
A motor that drives the ball screw;
a vibration sensor for detecting vibration of the ball screw;
a first determination means for determining whether or not the ball screw is in a worn state by using vibration information in a constant speed rotation region of the motor among vibration information of the ball screw acquired from the vibration sensor ,
The ball screw has a ball screw shaft and a movable nut that moves along the ball screw shaft,
The vibration sensor is provided on the movable nut.
Ball screw maintenance management system.
前記電流センサから取得された前記モータの電流値を用いて、前記ボールねじが損傷状態にあるか否かを判定する第2の判定手段と、をさらに備える、
請求項1に記載のボールねじメンテナンス管理システム。 a current sensor for detecting a current value of the motor;
and a second determination means for determining whether or not the ball screw is damaged by using the current value of the motor acquired from the current sensor.
The ball screw maintenance management system according to claim 1.
請求項2に記載のボールねじメンテナンス管理システム。 the second determination means determines whether or not the ball screw is damaged by using a current value in a constant speed rotation region of the motor among the current values of the motor acquired from the current sensor.
The ball screw maintenance management system according to claim 2.
請求項2または3に記載のボールねじメンテナンス管理システム。 Further comprising a notification unit that notifies a result of the determination by the first determination means or the second determination means.
The ball screw maintenance management system according to claim 2 or 3.
前記ボールねじ軸を受ける軸受ベアリングをさらに備え、
前記振動センサが、前記軸受ベアリングに設けられる、
請求項1~4のいずれか1項に記載のボールねじメンテナンス管理システム。 The ball screw has a ball screw shaft and a movable nut that moves along the ball screw shaft,
Further comprising a bearing for receiving the ball screw shaft,
The vibration sensor is provided in the bearing.
The ball screw maintenance management system according to any one of claims 1 to 4.
振動センサから前記ボールねじの振動情報を取得し、
取得された前記ボールねじの振動情報のうち、前記ボールねじを駆動させるモータの定速回転領域における振動情報を用いて、前記ボールねじが摩耗状態にあるか否かを判定し、
前記ボールねじが、ボールねじ軸と、前記ボールねじ軸に沿って移動する可動ナットとを有し、
前記振動センサが、前記可動ナットに設けられる、
ボールねじメンテナンス管理方法。 A ball screw maintenance management method for managing ball screw maintenance timing using a computer, comprising the steps of:
acquiring vibration information of the ball screw from a vibration sensor;
determining whether or not the ball screw is in a worn state by using vibration information in a constant speed rotation region of a motor that drives the ball screw among the vibration information of the ball screw that has been acquired;
The ball screw has a ball screw shaft and a movable nut that moves along the ball screw shaft,
The vibration sensor is provided on the movable nut.
Ball screw maintenance management method.
取得された前記モータの電流値を用いて、前記ボールねじが損傷状態にあるか否かを判定する、
請求項6に記載のボールねじメンテナンス管理方法。 Acquire a current value of the motor from a current sensor;
Using the acquired current value of the motor, it is determined whether or not the ball screw is in a damaged state.
The ball screw maintenance management method according to claim 6 .
請求項7に記載のボールねじメンテナンス管理方法。 determining whether or not the ball screw is damaged by using a current value in a constant speed rotation region of the motor among the current values of the motor acquired from the current sensor;
The ball screw maintenance management method according to claim 7 .
請求項6~8のいずれか1項に記載のボールねじメンテナンス管理方法。 When it is determined that the ball screw is in a worn state, a process of arranging the ball screw is automatically executed.
The ball screw maintenance management method according to any one of claims 6 to 8 .
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