JPH0882576A - 駆動部寿命予測装置 - Google Patents
駆動部寿命予測装置Info
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- JPH0882576A JPH0882576A JP6243324A JP24332494A JPH0882576A JP H0882576 A JPH0882576 A JP H0882576A JP 6243324 A JP6243324 A JP 6243324A JP 24332494 A JP24332494 A JP 24332494A JP H0882576 A JPH0882576 A JP H0882576A
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Abstract
観的に予測する。 【構成】 駆動部2の振動加速度を検出する加速度セン
サー3と振動音を検出するマイクロホン4と、検出信号
を増幅,変換する増幅器5,A/Dコンバーター6と、
変換信号の時間に対する変化を一定時間ごとの平均値と
して算出し、算出した複数の平均値から平均時間変化率
を演算する演算回路部7と、寿命に達した駆動部の寿命
時の振動加速度,振動音及び寿命曲線を記憶するデータ
記憶部8と、この記憶データと演算回路部7で算出した
駆動部の平均時間変化率を比較するデータ比較部9と、
比較結果に基づき補正値を算出する補正部10と、補正
値を加味して駆動部の寿命時間及び寿命曲線を算出する
寿命算出部11と、算出した寿命時間を表示するととも
に、演算処理を指示する表示・操作部12とからなる。
Description
けるベアリングの回転摩耗による劣化に起因した寿命を
予測する装置に関し、特に、駆動部の使用状況に応じた
実際の寿命を正確かつ客観的に予測する駆動部寿命予測
装置に関する。
駆動部には、あらかじめ設計者が駆動部にかかる負荷を
検討して設計寿命時間を算出してあり、設計値としての
駆動部の寿命が定められている。しかし、このような設
計値としての寿命時間は、駆動部の使用時間や使用状況
とは無関係に定められる画一的なものである。これに対
して、実際の駆動部の寿命は、駆動部が実際に動作し、
例えばアンテナを回転させた現実の運用期間や運用状況
等によって変化する個別,具体的なものである。
は、駆動部にかかる負荷や周囲の環境等が設計値と異な
ることが一般的であり、設計者があらかじめ定めた寿命
時間は、実際の寿命時間とは一致しない。したがって、
設計寿命だけでは装置の駆動部の寿命時期(部品等の交
換時期)を正確に特定することはできなかった。
より近い寿命を予測するため、駆動部の摩擦トルクを間
接的に計測した実測値や、動作中の駆動部の振動音か
ら、設計者又は熟練者が過去の経験に基づき、駆動部の
寿命を定めるという方法が採られていた。この場合、よ
り正確かつ客観的に駆動部の寿命時期を予測,特定する
ため、ベアリング部,モータ部,ギア部等駆動部を構成
する各部に、変位量検出用ピックアップと、振動音検出
用マイクロホンを取付け、ここから得られる変位量と振
動音に基づき、熟練者の聴覚及びスキルによって検査基
準を設定し、この基準に対して当該駆動部の正常・異常
を判断した上で、熟練者の経験により装置駆動部の寿命
を予測する手段も採用されている。
は、いずれも熟練者の官能検査を主体とするため、寿命
予測のための熟練者を常に一定人数確保する必要があ
り、人員の省力化を図ることができなかった。また、駆
動部の寿命判断にあっても,各熟練者の過去の経験等の
主観的要因に頼るため個人差が生じ易く、寿命の予測値
にばらつきが生じ正確さに欠ける等の問題があった。
特開平3−35140号の公報には、駆動部のベアリン
グの変位量と振動音とを検出し、それに関するデータを
出力するデータ出力手段と、前記変位量と振動音とを前
件部の変数とし、ベアリングの状態を後件部の変数とす
るファジィルール、及び、各変数それぞれのメンバーシ
ップ関数とを記憶し、前記データ出力手段からの変位量
及び振動音に関するデータを用いて当該ファジィルール
とメンバーシップ関数とにしたがってベアリングの状態
をファジィ推論するファジィ推論部とを備えたベアリン
グ検査装置が提案されている。
の官能検査に頼る必要をなくし、検査基準を確立・標準
化する手段として、ベアリングの変位量と振動音のデー
タをファジルールとメンバーシップ関数とに従ってファ
ジ推論し、自動的にベアリングの正常・異常を判定でき
るので、人員の省力化及び検査基準の客観化を図ること
ができた。
開平3−35140号公報に記載のベアリング検査装置
では、駆動部のベアリングの正常・異常の検査基準を明
確化しているのみであり、単にベアリングが正常か異常
かの判定しかできず、駆動部の寿命時期を予測すること
は不可能であった。
る問題を解決するために提案されたものであり、各装置
の使用状況に応じた駆動部の実際の寿命時期を正確かつ
客観的に誰にでも予測,特定することができる駆動部寿
命予測装置の提供を目的とする。
本発明の請求項1記載の駆動部寿命予測装置は、寿命の
予測対象となる装置駆動部の、振動加速度を検出する検
出手段と振動音を検出する検出手段の少なくともいずれ
か一方と、これら検出手段で検出した前記駆動部の振動
加速度及び/又は振動音に関する信号の、時間に対する
変化を一定時間ごとに平均化してその平均値を算出する
とともに、算出した複数の平均値から平均時間変化率を
演算する演算回路部と、あらかじめ定めた寿命に達した
駆動部の寿命時における振動加速度及び/又は振動音に
関する信号を記憶するデータ記憶部と、このデータ記憶
部の振動加速度及び/又は振動音信号と前記演算回路部
で算出した駆動部の振動加速度及び/又は振動音信号の
平均時間変化率とを比較するデータ比較部と、このデー
タ比較部における比較結果に基づき、前記駆動部の振動
加速度及び/又は振動音信号の平均時間変化率から当該
駆動部の寿命時間及び寿命曲線を算出する寿命算出部
と、で構成してある。
は、上記構成に加えて、前記データ記憶部が、前記寿命
に達した駆動部の振動加速度及び/又は振動音信号の寿
命時までの時間変化率をも記憶し、前記データ比較部
が、前記データ記憶部に記憶した寿命に達した駆動部の
寿命曲線と、前記寿命算出部で算出した駆動部の寿命曲
線をも比較するとともに、前記データ記憶部に記憶した
寿命曲線と、前記寿命算出部で算出した駆動部の寿命曲
線との比較データの結果を信頼度係数として補正値を算
出する補正部を備え、前記寿命算出部が、この補正部で
算出した補正値にもとづいて、前記算出した前記駆動部
の寿命時間及び寿命曲線を補正して寿命を算出する構成
としてある。
置では、前記検出手段を、前記駆動部の振動加速度を検
出する加速度センサーと、前記駆動部の振動音を検出す
るマイクロホンとで構成してあり、請求項4記載の駆動
部寿命予測装置では、前記駆動部の寿命及び残寿命を表
示する表示部を備えた構成としてあり、また、請求項5
記載の駆動部寿命予測装置では、前記演算回路部に演算
処理を指示する操作部を備えた構成としてある。
によれば、従来、設計者,熟練者等が過去の経験に基づ
いて判定していた駆動部の劣化基準について、加速度セ
ンサーやマイクロホン等の定量的計測が可能な検出手段
により検出したデータに基づいて演算処理するので、判
定基準を客観的かつ明確化することができる。また、検
出手段を駆動部近傍に設置しているので、駆動部が装置
のペデスタル等に組み込まれた状態で随時劣化を計測で
き、駆動部の使用状況等に即した正確な寿命予測を容易
かつ迅速に行なうことができる。
例について、図面を参照して説明する。図1は、本発明
の駆動部寿命予測装置の一実施例を示す概略図であり、
アンテナ回転用の駆動部に用いる場合を示す。同図にお
いて、1はアンテナを搭載するペデスタルで、内部には
寿命の予測対象となるアンテナ回転用の駆動部2が配設
されている。
の加速度センサー、4は駆動部2の振動音を検出するマ
イクロホンで、いずれもペデスタル1内の駆動部2の近
傍に設置してある。5は増幅器であり、これら加速度セ
ンサー3とマイクロホン4によって検出された信号をそ
れぞれ増幅する。6はA/Dコンバーターであり、増幅
器5で増幅された信号をデジタル変換して出力する。こ
れら増幅器5とA/Dコンバーター6は、それぞれペデ
スタル1内に配設してある。
においてデジタル変換された振動加速度及び振動音信号
の時間に対する変化をそれぞれ一定時間ごとに平均化し
てその平均値を算出するとともに、算出した複数の平均
値から平均時間変化率を演算処理する。8はデータ記憶
部で、あらかじめ寿命に達したモデルケースとしての駆
動部の寿命時の振動加速度,振動音及び寿命曲線とが記
憶してある。9はデータ比較部であり、データ記憶部8
の記憶データと前記演算回路部7で得られた平均時間変
化率のデータとを比較する。
比較データの結果を信頼度係数として補正値を算出す
る。11は寿命算出部で、補正部10で算出された補正
値を前記演算回路部7における駆動部2の振動加速度と
振動音の平均時間変化率に加味し、駆動部2の寿命を算
出する。12は、寿命算出部11で算出された駆動部2
の寿命及び残寿命を表示するとともに、演算回路部7に
演算処理を指示する表示・操作部である。なお、上記演
算回路部7以下の各部は、ペデスタル1に接続される端
末機器内に配設されている。
駆動部寿命予測装置の動作について説明する。まず、ペ
デスタル1内で作動する駆動部2は、随時、加速度セン
サー3及びマイクロホン4によって振動加速度及び振動
音が検出され、それらが増幅器5,A/Dコンバーター
6によりデジタル信号として出力される。
号と振動音信号は、演算回路部7において、まず、図2
に示すように、一定時間tの範囲において積分し平均化
され、駆動部2の運用経過時間Tとともに、平均加速度
信号Aと平均振動音信号Bとして算出される。その後、
任意に算出されたn個の平均加速度信号Aと平均振動音
信号Bに基づき、それぞれ駆動部2が寿命に達するまで
の時間が算出される。
信号Aの時間変化率ΔXと平均振動音信号Bの時間変化
率ΔYは、n番目の各信号レベルとn−1番目の各信号
レベルとの差及びその間の時間Tnから算出される。出
力されたn個のそれぞれの時間変化率から平均時間変化
率を算出すれば、装置駆動部2の運用経過時間tnにお
ける劣化速度が得られる。なお、この演算回路部7は、
オペレータの表示・操作部12からの指令により任意に
上記の演算処理を実行し、データを出力することができ
る。
れたデータは、次に、データ記憶部8及びデータ比較部
9にそれぞれ出力される。データ記憶部8には、あらか
じめ寿命に達したモデルケースとしての駆動部をペデス
タル1に組み込み、寿命時の振動加速度信号Mと振動音
信号Nを基準データとして記憶してあるので、これをデ
ータ比較部9において、演算回路部7により算出された
演算データと比較する。この比較結果によって、図3に
示すように、演算回路部7で算出した劣化速度から装置
駆動部2が寿命に達するまでの予測時間を算出すること
ができる。
ように、上記モデルケースとしての駆動部の寿命曲線を
一般の駆動部寿命曲線のデータとして記憶してあり、こ
れをデータ比較部9において演算回路部7で演算された
平均加速度信号A,平均振動音信号B,経過時間,寿命
曲線の各データと比較し、同一経過時間における一般の
駆動部寿命曲線上の劣化速度を、総寿命時間に対する経
過時間の比率分だけ、上記演算回路で演算された劣化速
度に信頼時計数として加算する。この信頼度係数は、一
般の駆動部劣化速度が曲線的に変化し、寿命直前には急
激に増加することが経験則上認められていることから、
上記演算回路部7で算出された平均時間変化率から求め
た劣化速度を補正し、かつ、装置駆動部2が寿命に達す
るまでの時間算出に補正値として付加されている。
算出結果から得られた二つの寿命時間、すなわち、図3
に示す加速度信号による寿命時間Xと振動音信号による
寿命時間Yを、式(1)により合成し、最終的な駆動部
寿命時間Sを算出する。 1/X2+1/Y2=1/S2・・・・・(1) そして、このようにして得られた駆動部2の寿命時間S
と、これから導かれる残寿命時間が表示部12に表示さ
れ、オペレータに確認される。
命予測装置によれば、従来、設計者,熟練者等が過去の
経験に基づいて判定していた駆動部2の劣化基準につい
て、定量的計測が可能な加速度センサー3とマイクロホ
ン4により検出したデータに基づいて演算処理している
ので、判定基準が客観化,明確化されるとともに、駆動
部の寿命予測に必要な定量データを、駆動部の加速度と
振動音の二つから検出しており、さらに、モデルケース
としての駆動部の寿命データを加味しているため、寿命
予測の信頼性が高い。
は、加速度センサー3,マイクロホン4を駆動部2の近
傍に設置して、駆動部2がペデスタル1に組み込まれた
状態で、かつ任意の時期にデータを計測できるので、駆
動部2の使用状況等に即した正確な寿命予測が行なえ
る。特に、装置駆動部をペデスタルから取り外さなくて
も、劣化状態が計測できるので、負荷がかかった状態で
の駆動部の劣化状態を正確かつ迅速に測定可能となり、
また駆動部の検査及び判定時間も大幅に短縮することが
できる。
述した実施例に限定されるものではなく、要旨の範囲内
で種々の変形実施が可能である。例えば、 駆動部の寿命予測は、振動加速度と振動音のうち、い
ずれか一方のみにもとづいて行なうこともできる。この
場合には、検出手段及び装置全体を簡略化できるという
効果がある。 補正部で算出した補正値による予測寿命の補正を省略
することもできる。この場合、予測寿命にやや正確性を
欠くことになるが、装置構造の簡略化を図ることができ
るという効果がある。
予測装置によれば、各種装置の使用状況に応じた駆動部
の実際の寿命時期を正確かつ客観的に予測でき、また駆
動部のデータ測定,演算等の操作も容易かつ迅速に誰に
でも行なうことができる。
図を示す。
す。
す。
Claims (5)
- 【請求項1】 寿命の予測対象となる装置駆動部の、振
動加速度を検出する検出手段と振動音を検出する検出手
段の少なくともいずれか一方と、 これら検出手段で検出した前記駆動部の振動加速度及び
/又は振動音に関する信号の、時間に対する変化を一定
時間ごとに平均化してその平均値を算出するとともに、
算出した複数の平均値から平均時間変化率を演算する演
算回路部と、 あらかじめ定めた寿命に達した駆動部の寿命時における
振動加速度及び/又は振動音に関する信号を記憶するデ
ータ記憶部と、 このデータ記憶部の振動加速度及び/又は振動音信号と
前記演算回路部で算出した駆動部の振動加速度及び/又
は振動音信号の平均時間変化率とを比較するデータ比較
部と、 このデータ比較部における比較結果に基づき、前記駆動
部の振動加速度及び/又は振動音信号の平均時間変化率
から当該駆動部の寿命時間及び寿命曲線を算出する寿命
算出部と、 からなることを特徴とする駆動部寿命予測装置。 - 【請求項2】 前記データ記憶部が、前記寿命に達した
駆動部の振動加速度及び/又は振動音信号の寿命時まで
の時間変化率をも記憶し、 前記データ比較部が、前記データ記憶部に記憶した寿命
に達した駆動部の寿命曲線と、前記寿命算出部で算出し
た駆動部の寿命曲線をも比較するとともに、 前記データ記憶部に記憶した寿命曲線と、前記寿命算出
部で算出した駆動部の寿命曲線との比較データの結果を
信頼度係数として補正値を算出する補正部を備え、 前記寿命算出部が、この補正部で算出した補正値にもと
づいて、前記算出した前記駆動部の寿命時間及び寿命曲
線を補正して寿命を算出する請求項1記載の駆動部寿命
装置。 - 【請求項3】 前記検出手段を、前記駆動部の振動加速
度を検出する加速度センサーと、前記駆動部の振動音を
検出するマイクロホンとで構成した請求項1又は2記載
の駆動部寿命予測装置。 - 【請求項4】 前記駆動部の寿命及び残寿命を表示する
表示部を備えた請求項1,2又は3記載の駆動部寿命予
測装置。 - 【請求項5】 前記演算回路部に演算処理を指示する操
作部を備えた請求項1,2,3又は4記載の駆動部寿命
予測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6243324A JP2848253B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 駆動部寿命予測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6243324A JP2848253B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 駆動部寿命予測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0882576A true JPH0882576A (ja) | 1996-03-26 |
JP2848253B2 JP2848253B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=17102140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6243324A Expired - Fee Related JP2848253B2 (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 駆動部寿命予測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2848253B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0809095A2 (de) * | 1996-05-24 | 1997-11-26 | Skf Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Abtriebsmomentes eines Elektromotors |
KR100427236B1 (ko) * | 1996-12-28 | 2004-07-02 | 현대자동차주식회사 | 차량의도어성능을평가하기위한시험장치및방법 |
JP2004361286A (ja) * | 2003-06-05 | 2004-12-24 | Nittetsu Yahata Eng Kk | 回転機械の劣化診断方法 |
KR20170107407A (ko) * | 2016-03-15 | 2017-09-25 | 애슈워쓰 브라더스, 인코포레이티드 | 저속 베어링 고장을 예측하기 위한 시스템 및 방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS539584A (en) * | 1976-07-15 | 1978-01-28 | Toshiba Corp | Predicting apparatus for abnormality of ball-and-rooler bearing |
-
1994
- 1994-09-12 JP JP6243324A patent/JP2848253B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2017201299A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-11-09 | アシュワース・ブロス・インク | 低速で回転しているベアリングの破損を予測するシステム及び方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2848253B2 (ja) | 1999-01-20 |
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