KR101555535B1 - 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법 - Google Patents

리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101555535B1
KR101555535B1 KR1020140023877A KR20140023877A KR101555535B1 KR 101555535 B1 KR101555535 B1 KR 101555535B1 KR 1020140023877 A KR1020140023877 A KR 1020140023877A KR 20140023877 A KR20140023877 A KR 20140023877A KR 101555535 B1 KR101555535 B1 KR 101555535B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
eigenvalue
linear motion
motion actuator
time period
Prior art date
Application number
KR1020140023877A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150102245A (ko
Inventor
웨이잉 추
시아오팅 웬
이치운 황
Original Assignee
히윈 테크놀러지스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히윈 테크놀러지스 코포레이션 filed Critical 히윈 테크놀러지스 코포레이션
Priority to KR1020140023877A priority Critical patent/KR101555535B1/ko
Publication of KR20150102245A publication Critical patent/KR20150102245A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101555535B1 publication Critical patent/KR101555535B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N29/00—Special means in lubricating arrangements or systems providing for the indication or detection of undesired conditions; Use of devices responsive to conditions in lubricating arrangements or systems
    • F16N29/02—Special means in lubricating arrangements or systems providing for the indication or detection of undesired conditions; Use of devices responsive to conditions in lubricating arrangements or systems for influencing the supply of lubricant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N2260/00—Fail safe
    • F16N2260/02—Indicating
    • F16N2260/18—Indicating necessity of changing oil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법은, 각각의 시간 주기 내에서 기울기값의 합계와 소정값을 비교함으로써, 특정 시간 주기의 오일 필름이 충분한지, 떨어졌는지 또는 불충분한지 여부를 판정할 수 있다. 본 방법은 또한 볼 스크류의 회전 속도가 변화할 때에도 오일 충전 타이밍을 판정할 수 있다. 본 방법은 신호 취득 단계, 신호 변환 단계, 고유값을 규정하고 구하는 단계, 고유값 계산 단계 및 오일 충전 판정 단계를 포함한다.

Description

리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법{METHOD FOR DETERMINING TIMING OF OIL FILLING FOR A LINER MOTION ACTUATOR}
본 발명은 리니어 모션 엑추에이터, 특히 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법에 관한 것이다.
볼 스크류는 리니어 모션 엑추에이터이고 복수의 볼을 통해 스크류 상에 이동가능하게 나사결합되는 너트를 포함한다. 너트는 볼을 통해 마찰이 거의 없이 스크류를 따라 이동할 수 있고, 볼 스크류는 정밀도 및 낮은 마찰 특성으로 인해 정밀한 모션을 필요로 하는 다양한 기계 상에 사용하기에 적합하다. 따라서, 볼 스크류의 헬리컬 레이스웨이의 윤활이 매우 중요하고, 그렇지 않으면, 너트와 스크류 사이의 마찰은 볼 스크류의 마모때까지 속도가 올라간다. 이 경우에, 오일 충전 타이밍(볼 스크류로의 윤활유의 공급)이 보다 더 중요하다. 여기서 종래의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법이 뒤따른다.
일본 특허 제2004347401호에 개시된 방법은 베어링이 베어링을 진동 신호를 검출하도록 가속계를 사용함으로써 적절하게 윤활되고, 이어서 진동 신호를 스펙트럼 신호로 변환시키고, 변환된 신호를 기준값과 비교하는지 여부를 판정한다. 그러나, 데이터베이스는 기준값을 규정하도록 설정되어야만 하고, 스펙트럼 신호는 분석되고 기준값과 비교되어야만 한다. 따라서, 이 방법은 비싸고 (특히 볼 스크류 및 볼 스플라인용) 리니어 모션 엑추에이터에 직접 응용될 수 없다.
일본 특허 제1998-318261호에 개시된 방법은 신호 증폭 및 주기를 검출하도록 검출기를 사용함으로써 오일 충전 타이밍을 판정한다. 그러나, 이 방법은 신호 증폭 및 주기를 위한 특정 범위를 규정하지 않고, 이는 이 방법을 응용하기에 어렵게 만든다. 게다가, 이 방법은 특히 볼 스크류 및 볼 스플라인용 리니어 모션 엑추에이터에 직접 응용될 수 없다.
본 발명은 상술된 단점들을 없애고 그리고/또는 완화하려는 것이다.
본 발명의 주 목적은 각각의 시간 주기 내에서 기울기값의 합계와 소정값을 비교함으로써, 특정 시간 주기의 오일 필름이 충분한지, 떨어졌는지 또는 불충분한지 여부를 판정할 수 있는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법을 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명의 방법은 실시 비용을 감소시키고 오일 충전 타이밍을 판정하기 용이하게 만든다.
본 발명의 다른 목적은 볼 스크류의 회전 속도가 변화할 때에도 오일 충전 타이밍을 판정할 수 있는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법은, 신호 취득 단계와, 신호 변환 단계와, 고유값을 규정하고 구하는 단계와, 고유값을 계산하는 단계와, 오일 충전 판정 단계를 포함한다. 신호 취득 단계는 리니어 모션 엑추에이터의 이동 동안 발생되는 물리적 신호를 취득하도록 리니어 모션 엑추에이터 상에 검출기를 배치하는 단계를 포함한다. 신호 변환 단계는 알고리즘에 의해 물리적 신호를 고유값으로 변환시키는 단계를 포함한다. 고유값을 규정하고 구하는 단계는, 종축이 고유값을 나타내고 횡축이 시간 주기를 나타내고 복수의 시간 주기로 분할되어 있는 좌표 상에 고유값과 시간 점 사이의 관계를 규정하고 구함으로써 고유값 변화 곡선을 형성하는 단계를 포함한다. 고유값 계산 단계는 모든 두 개의 이웃 시간 점 상에 기초하여 각각의 기울기값을 계산하는 단계와 시간 주기 내에서 기울기값의 합계를 계산하는 단계를 포함한다. 오일 충전 판정 단계는 각각의 시간 주기 내에서 기울기값의 합계가 소정값 보다 작은 경우, 오일 필름이 충분하지 않다는 것을 의미하고, 각각의 시간 주기 내에서 기울기값의 합계가 소정값 보다 크면, 오일 필름이 충분하다는 것을 의미하고, 각각의 시간 주기 내에서 기울기값의 합계가 소정값 보다 작은지 여부를 판정한다.
양호하게는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법은 신호 취득 단계와 신호 변환 단계 사이에 신호 처리 단계를 더 포함하고, 신호 처리 단계는 물리적 신호에 포함되는 노이즈를 감소시키도록 신호 취득 단계에서 생성되는 물리적 신호를 처리하는 단계와, 신호 변환 단계 동안 고유값으로 변환될 처리된 물리적 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
양호하게는, 물리적 신호는 볼 스크류의 회전에 의해 생성되고, 볼 스크류의 회전 속도 변화에 의해 야기되는 진동 신호 차이를 없애도록, 정규화(normalization) 단계가 신호 변환 단계와 고유값을 규정하고 구하는 단계 사이에 배열된다.
양호하게는, 물리적 신호는 리니어 모션 엑추에이터의 이동에 의해 생성되는 압력 파장 신호 또는 저항 신호이다.
양호하게는, 고유값은 제곱평균제곱근, 인벨로프먼트, 웨이브릿 또는 고속 푸리에 변환이다.
양호하게는, 리니어 모션 엑추에이터는 볼 스크류이고, 검출기는 볼 스크류의 스크류 또는 너트 상에 배치된다.
양호하게는, 신호 취득 단계에서 생성되는 물리적 신호는 리니어 모션 엑추에이터의 회전에 의해 생성되는 진동 신호이고, 리니어 모션 엑추에이터의 회전 속도 변화에 의해 야기되는 진동 신호 차이를 없애도록, 정규화 단계가 신호 변환 단계와 고유값을 규정하고 구하는 단계 사이에 배열된다.
본 발명에 따르면, 각각의 시간 주기 내에서 기울기값의 합계와 소정값을 비교함으로써, 특정 시간 주기의 오일 필름이 충분한지, 떨어졌는지 또는 불충분한지 여부를 판정할 수 있는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 실시 비용을 감소시키고 오일 충전 타이밍을 판정하기 용이하게 만든다.
또한, 본 발명에 따르면, 볼 스크류의 회전 속도가 변화할 때에도 오일 충전 타이밍을 판정할 수 있는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 양호한 제1 실시예에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 2는 본 발명의 양호한 제1 실시예에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법의 검출기가 볼 스크류의 너트 상에 배치되는 것을 도시하는 측면도.
도 3은 본 발명의 신호 취득 단계에서 생성되는 물리적 신호가 볼 스크류의 회전에 의해 생성되는 진동 신호인 것을 도시하는 도면.
도 4는 좌표 상에 설정되는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 고유값 변화 곡선을 도시하는 도면.
도 5는 각각의 시간 주기 내에서의 오일 필름 상태를 도시하는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 설명도.
도 6은 본 발명의 양호한 제2 실시예에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 양호한 제3 실시예에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 신호 취득 단계에서 생성되는 물리적 신호가 볼 스크류의 회전에 의해 생성되는 진동 신호인 것을 도시하는 도면.
도 9는 좌표 상에 설정되는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 고유값 변화 곡선을 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 양호한 제4 실시예에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 신호 취득 단계에서 생성되는 물리적 신호가 볼 스크류의 회전에 의해 생성되는 진동 신호인 것을 도시하는 도면.
도 12는 좌표 상에 설정되는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 고유값 변화 곡선을 도시하는 도면.
도 13은 고유값과 시간 점 사이의 관계를 규정하고 구함으로써 좌표 상에 형성되는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 고유값 변화의 후 정규화 단계 곡선을 도시하는 도면.
본 발명은 본 발명의 양호한 실시예를 단지 예시를 목적으로 도시하는 첨부 도면과 함께 볼 때, 이하의 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
이하의 설명에서, 리니어 모션 엑추에이터는 볼 스크류이고, 볼 스플라인일 수도 있으나 이에 제한되지는 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 양호한 제1 실시예에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법은 신호 취득 단계(11)와, 신호 변환 단계(12)와, 고유값을 규정하고 구하는 단계(13)와, 고유값 계산 단계(14)와, 오일 충전 판정 단계(15)를 포함한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 신호 취득 단계(11)는 볼 스크류(22)의 이동 동안 발생되는 물리적 신호를 연속적으로 취득하도록(검출하도록) 볼 스크류(22) 상에 검출기(21)를 배치하는 단계를 포함한다. 이 실시예에서, 검출기(21)는 볼 스크류(22)의 너트(221) 상에 배치되고, 스크류(222) 상에 배치될 수도 있다. 물리적 신호(23)는 볼 스크류(22)가 300rpm의 회전 속도로 회전할 때 생성되고, 이들은 볼 스크류(22)가 회전할 때 생성되는 압력 파형 신호 또는 저항 신호일 수도 있다.
신호 변환 단계(12)는 알고리즘에 의해 물리적 신호(23)를 고유값으로 변환시키는 단계를 포함한다. 이 실시예에서, 고유값은 제곱평균제곱근[RMS(root mean square)], 인벨로프먼트(Envelopement), 웨이브릿(Wavelet), 고속 푸리에 변환[Fast Fourier Transform(FFT)]이다.
Figure 112014019915936-pat00001
여기서, n은 취득된 데이터의 숫자를 나타내고, x는 각각의 데이터의 물리량을 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 고유값을 규정하고 구하는 단계(13)는, 종축이 고유값을 나타내고, 횡축이 시간 주기를 나타내고 복수의 시간 주기로 분할된 좌표(30) 상에 고유값과 시간 점 사이의 관계를 규정하고 구함으로써 고유값의 변화 곡선(40)을 형성하는 단계를 포함한다. 이 실시예에서, 좌표(30)의 횡축은 제1 시간 주기(31), 제2 시간 주기(32), 제3 시간 주기(33) 및 제4 시간 주기(34)로 매 15분으로 분할된다.
고유값 계산 단계(14)는 모든 두 개의 이웃하는 시간 점에 기초하여 각각의 기울기값을 계산하는 단계와 제1, 제2, 제3 및 제4 시간 주기(31, 32, 33 및 34) 내에서 기울기값의 합계를 계산하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 제2 시간 주기(32)는 각각의 시간 점에 대해 일분, 15 시간 점으로 동일하게 분할되고, 모든 두 개의 이웃하는 시간 점에 기초하여 각각의 기울기값을 계산함으로써 계산된 고유값은 제1 시간 점에서의 고유값과 제2 시간 점에서의 고유값 사이의 기울기값, 제2 및 제3 시간 점의 고유값 사이의 기울기값, 제3 및 제4 시간 점의 고유값 사이의 기울기값, ... , 제14 및 제15 시간 점의 고유값 사이의 기울기값을 지칭한다.
오일 충전 판정 단계(15)는 각각의 시간 주기 내에서의 기울기값의 합계가 소정값 보다 작은지 여부를 판정하는 단계를 포함한다. 각각의 시간 주기 내에서의 기울기값의 합계가 소정값 보다 작으면, 오일 필름이 충분하지 않다는 것을 의미하고, 각각의 시간 주기 내에서의 기울기값의 합계가 소정값 보다 크면, 오일 필름이 충분하다는 것을 의미하고, 소정값은 원하는대로 설정될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, (예를 들어 10인) 제1 시간 주기(31) 내에서의 기울기값의 합계가 (예를 들어 0인) 소정값 보다 크고, (예를 들어 5인) 제2 시간 주기(32) 내에서의 기울기값의 합계가 (예를 들어 0인) 소정값 보다 큰 경우, 볼 스크류 내에서의 오일 필름이 충분하다는 것을 의미하고, 오일 충전이 필요 없다.
(예를 들어 1인) 제3 시간 주기(33) 내에서의 기울기값의 합계가 (예를 들어 0인) 소정값 보다 크지만 이에 근접한 경우, 볼 스크류 내에서의 오일 필름이 충분하다는 것을 의미하고, 오일 충전이 필요 없지만, 오일 필름의 레벨은 (낮은 레벨로) 떨어진다. (예를 들어 -1인) 제4 시간 주기(34) 내에서의 기울기값의 합계가 (예를 들어 0인) 소정값 보다 작은 경우, 볼 스크류 내에서의 오일 필름이 불충분하다는 것을 의미하고, 오일 충전을 필요로 하고, 오일 충전의 최적 타이밍은 제3 및 제4 시간 주기(33, 34) 사이의 연결에서 있을 수 있다.
오일 충전 판정 단계(15)에서, 오일이 점진적으로 불충분하게 될 경우, 고유값 변화 곡선(40)의 기울기 변화는 점진적으로 저하될 것이다. 상기 방법 이외에도, 고유값 변화 곡선(40)의 기울기 변화의 저하는 소정값, 기울기 변화의 체적 또는 기울기 변화가 양에서 음으로 변화될 때 알게 될 수 있다.
상술된 내용은 본 발명의 양호한 제1 실시예이고, 본 발명, 그 조작 장점 및 그 사용에 의해 얻어지는 특정 목적의 더 나은 이해를 위해서, 이하의 설명을 참조하여야 한다.
본 발명에 따른 오일 충전 타이밍 판정은 데이터베이스에 사전 설정함으로써 임계값을 규정하고 데이터베이스에 의해 설정된 임계값과 비교하는 것을 필요로 하지 않는다. 본 발명은 특정 시간 주기에서 오일 필름이 충분하고, 떨어지거나 또는 불충분한지 여부를 판정하고, 이어서 소정값과 각각의 시간 주기 내에서의 기울기값의 합계를 비교함으로써, 오일 충전 최적 타이밍을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 시행 비용을 감소시키고 오일 충전 타이밍을 쉽게 판정할 수 있게 만든다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법은, 제2 실시예의 방법이 신호 취득 단계(11)와 신호 변환 단계(12) 사이에 신호 처리 단계(16)를 더 포함하고, 물리적 신호에 포함된 노이즈를 감소시키도록 신호 처리 단계(16)가 신호 취득 단계(11)에서 생성되는 물리적 신호를 처리하는 단계와 신호 변환 단계(12) 동안 고유값으로 변환될 처리된 물리적 신호를 출력하는 단계를 포함한다는 점을 제외하고는, 제1 실시예와 유사하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법, 신호 취득 단계(11)에서 생성되는 물리적 신호가 볼 스크류의 회전에 의해 생성되는 진동 신호이고, 볼 스크류의 회전 속도가 변하는 경우, 본 발명의 양호한 제3 실시예의 방법은 신호 변환 단계(12)와 고유값을 규정하고 구하는 단계(13) 사이에 정규화 단계(17)를 더 포함하고, 정규화 단계(17)는 볼 스크류의 회전 속도 변화에 의해 야기되는 진동 신호 차이를 없애는데 사용된다는 점을 제외하고는, 제1 실시예와 유사하다.
보다 구체적으로, 신호 취득 단계(11)는 볼 스크류의 이동 동안 발생되는 물리적 신호(23)를 연속적으로 취득하도록 볼 스크류 상에 검출기를 배치하는 단계를 포함한다. 이 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 물리적 신호(23)는 볼 스크류(22)가 1000, 2000, 및 3000rpm의 속도로 회전하는 경우 생성되는 진동 신호이고, 볼 스크류(22)는 제1 시간 주기에서 1000rpm, 제2 시간 주기에서 2000rpm, 및 제3 시간 주기에서 3000rpm의 회전 속도로 각각 회전한다.
신호 변환 단계(12)는 알고리즘에 의해 물리적 신호(23)를 고유값으로 변환시킨다. 이 실시예에서, 고유값은 제곱평균제곱근[RMS(root mean square)]이고, 물리적 신호(23)를 고유값으로 변환시키는 방법은 제1 실시예와 동일하므로, 추가의 설명은 생략하기로 한다.
정규화 단계(17)는 볼 스크류의 회전 속도 변화에 의해 야기되는 진동 신호 차이를 없애는 단계를 포함하다. 즉, 회전 속도가 변화하고 자체를 반복하지 않는 경우, 회전 속도 보정 인자가 단계(12)의 변환된 고유값에 인가되고, 회전 속도 보정 인자는 NRMS=(RMSn-RMS0)/RMS0 이고, 여기서 RMSn은 현재 고유값(예를 들어, 볼 스크류가 15분 동안 회전한 후의 RMS값)이고, RMS0은 초기 고유값이다.
예를 들어, (오일이 볼 스크류에 공급된 후에 검출되는 진동 신호로부터 변환되는 RMS값인) RMS0=0.9이고, (볼 스크류가 잠시 동안 회전한 후에 검출되는 진동 신호로부터 변환되는 RMS값인) RMSn =1.8이므로, NRMS=(1.8-0.9)/0.9=1이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 고유값을 규정하고 구하는 단계(13)는, 종축이 고우값을 나타내고 횡축이 시간 추기를 나타내는 좌표(30) 상에 고유값과 시간 점 사이의 관계를 정규화 단계(17) 후에 규정하고 구함으로써 고유값 변화 곡선(41)을 형성하는 단계를 포함한다.
고유값 계산 단계(14) 및 오일 충전 판정 단계(15)는 모두 제1 실시예와 동일하므로, 추가의 설명은 생략하기로 한다.
시행 비용을 감소시키고 데이터베이스에 사전 설정함으로써 임계값을 규정하고 데이터베이스에 의해 설정된 임계값과 비교하는 것을 필요로 하지 않고 오일 충전 타이밍을 쉽게 판정할 수 있게 만드는 것 이외에도, 제3 실시예의 방법은 볼 스크류의 회전 속도가 변화하는 경우에도 오일 충전 타이밍을 또한 판정할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양호한 제4 실시예에 따른 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법은, 신호 취득 단계(11)에서 생성되는 물리적 신호가 볼 스크류의 회전에 의해 생성되는 진동 신호이고, 볼 스크류의 회전 속도가 변화하는 경우, 본 발명의 양호한 제3 실시예가 신호 변환 단계(12)와 고유값을 규정하고 구하는 단계(13) 사이에 정규화 단계(17)를 더 포함하고, 정규화 단계(17)가 볼 스크류의 회전 속도 변화에 의해 야기되는 진동 신호 차이를 없애는데 사용된다는 점을 제외하고는, 제1 실시예와 유사하다.
보다 구체적으로, 신호 취득 단계(11)는 볼 스크류의 이동 동안 발생되는 물리적 신호(23)를 연속적으로 취득하도록 볼 스크류 상에 검출기를 배치하는 단계를 포함한다. 이 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 물리적 신호(23)는 볼 스크류(22)가 1000, 2000, 및 3000rpm의 속도로 회전하는 경우, 보다 상세하게는 볼 스크류(22)는 제1 시간 주기에서 1000rpm, 제3 시간 주기에서 2000rpm, 및 제4 시간 주기에서 3000rpm의 회전 속도로 회전하는 경우 생성되는 진동 신호이다.
신호 변환 단계(12)는 알고리즘에 의해 물리적 신호(23)를 고유값으로 변환시킨다. 이 실시예에서, 고유값은 제곱평균제곱근[RMS(root mean square)]이고, 물리적 신호(23)를 고유값으로 변환시키는 방법은 제1 실시예와 동일하므로, 추가의 설명은 생략하기로 한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 고유값을 규정하고 구하는 단계(13)는, 종축이 고유값을 나타내고 횡축이 시간 주기를 나타내고 복수의 시간 주기로 분할된 좌표 (30) 상에 고유값과 시간 점 사이의 관계를 규정하고 구함으로써 고유값의 변화 곡선(40)을 형성하는 단계를 포함한다. 이 실시예에서, 좌표(30)의 횡축은 제1 시간 주기(31), 제2 시간 주기(32), 제3 시간 주기(33) 및 제4 시간 주기(34)로 매 15분 으로 분할된다. 제1 및 제2 시간 주기(31, 32) 내에서의 고유값 변화 곡선(42)은 볼 스크류가 0-30분으로부터 1000rpm의 속도로 회전하는 경우 형성되고, 제1 및 제2 시간 주기(31, 32) 내에서의 고유값 변화 곡선(43)은 볼 스크류가 30-45분으로부터 2000rpm의 속도로 회전하는 경우 형성되고, 제3 시간 주기(33) 내에서의 고유값 변화 곡선(44)은 볼 스크류가 45-60분으로부터 3000rpm의 속도로 회전하는 경우 형성된다.
정규화 단계(17)는 볼 스크류의 회전 속도 변화에 의해 야기되는 진동 신호 차이를 없애는 단계를 포함하다. 즉, 회전 속도가 변화하고 자체를 반복하지 않는 경우, 도 13에 도시된 바와 같이 정규화 후에 좌표(30) 상에 고유값 변화 곡선(45)을 형성하도록, 회전 속도 보정 인자가 고유값 변화 곡선에 인가된다. 이 실시예에서, 정규화 단계는 제3 실시예와 동일하므로, 추가의 설명은 생략하기로 한다.
고유값 계산 단계(14) 및 오일 충전 판정 단계(15)는 모두 제1 실시예와 동일하므로, 추가의 설명은 생략하기로 한다.
시행 비용을 감소시키고 데이터베이스에 사전 설정함으로써 임계값을 규정하고 데이터베이스에 의해 설정된 임계값과 비교하는 것을 필요로 하지 않고 오일 충전 타이밍을 쉽게 판정할 수 있게 만드는 것 이외에도, 제3 실시예의 방법은 볼 스크류의 회전 속도가 변화하는 경우에도 오일 충전 타이밍을 또한 판정할 수 있다.
시행 비용을 감소시키고 데이터베이스에 사전 설정함으로써 임계값을 규정하고 데이터베이스에 의해 설정된 임계값과 비교하는 것을 필요로 하지 않고 오일 충전 타이밍을 쉽게 판정할 수 있게 만드는 것 이외에도, 제4 실시예의 방법은 또한 볼 스크류의 회전 속도가 변화하는 경우에도 오일 충전 타이밍을 판정할 수 있다.
본 발명에 따른 다양한 실시예들을 설명 및 도시하였지만, 당업자라면 본 발명의 범주 내에서 추가의 실시예가 있을 수 있다는 것을 명확히 알 수 있을 것이다.
11 : 신호 취득 단계 12 : 신호 변환 단계
13 : 고유값을 규정하고 구하는 단계 14 : 고유값 계산 단계
15 : 오일 충전 판정 단계 16 : 신호 처리 단계
17 : 정규화 단계 21 : 검출기
22 : 볼 스크류 23 : 물리적 신호
30 : 좌표 221 : 너트
222 : 스크류

Claims (6)

  1. 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법이며,
    상기 리니어 모션 엑추에이터의 이동 동안 발생되는 물리적 신호(23)를 취득하도록 상기 리니어 모션 엑추에이터 상에 검출기(21)를 배치하는 단계를 포함하는 신호 취득 단계(11)와,
    알고리즘에 의해 상기 물리적 신호(23)를 고유값으로 변환시키는 단계를 포함하는 신호 변환 단계(12)와,
    종축이 고유값을 나타내고, 횡축이 시간 주기를 나타내고 복수의 시간 주기로 분할되어 있는 좌표(30) 상에 고유값과 시간 점 사이의 관계를 규정하고 구함으로써 고유값 변화 곡선을 형성하는 단계를 포함하는 고유값을 규정하고 구하는 단계(13)와,
    모든 두 개의 이웃 시간 점 상에 기초하여 각각의 기울기값을 계산하는 단계와 시간 주기 내에서 기울기값의 합계를 계산하는 단계를 포함하는 고유값 계산 단계(14)와,
    각각의 시간 주기 내에서 기울기값의 합계가 소정값 보다 작은 경우, 오일 필름이 충분하지 않다는 것을 의미하고, 각각의 시간 주기 내에서 기울기값의 합계가 소정값 보다 크면, 오일 필름이 충분하다는 것을 의미하고, 각각의 시간 주기 내에서 기울기값의 합계가 소정값 보다 작은지 여부를 판정하는 오일 충전 판정 단계(15)를 포함하는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 취득 단계(11)와 상기 신호 변환 단계(12) 사이에 신호 처리 단계(16)를 더 포함하고, 상기 신호 처리 단계(16)는 상기 물리적 신호(23)에 포함되는 노이즈를 감소시키도록 상기 신호 취득 단계(11)에서 생성되는 상기 물리적 신호(23)를 처리하는 단계와, 상기 신호 변환 단계(12) 동안 고유값으로 변환될 처리된 물리적 신호(23)를 출력하는 단계를 포함하는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 물리적 신호(23)는 볼 스크류(22)의 회전에 의해 생성되고, 상기 볼 스크류(22)의 회전 속도 변화에 의해 야기되는 진동 신호 차이를 없애도록, 정규화 단계(17)가 상기 신호 변환 단계(12)와 상기 고유값을 규정하고 구하는 단계(13) 사이에 배열되는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 물리적 신호(23)는 상기 리니어 모션 엑추에이터의 이동에 의해 생성되는 압력 파장 신호 또는 저항 신호이고, 고유값은 제곱평균제곱근, 인벨로프먼트, 웨이브릿 또는 고속 푸리에 변환인, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 리니어 모션 엑추에이터는 볼 스크류(22)이고, 상기 검출기(21)는 상기 볼 스크류(22)의 스크류(222) 또는 너트(221) 상에 배치되는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 신호 취득 단계(11)에서 생성되는 상기 물리적 신호(23)는 상기 리니어 모션 엑추에이터의 회전에 의해 생성되는 진동 신호이고, 상기 리니어 모션 엑추에이터의 회전 속도 변화에 의해 야기되는 진동 신호 차이를 없애도록, 정규화 단계(17)가 상기 신호 변환 단계(12)와 상기 고유값을 규정하고 구하는 단계(13) 사이에 배열되는, 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법.
KR1020140023877A 2014-02-28 2014-02-28 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법 KR101555535B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140023877A KR101555535B1 (ko) 2014-02-28 2014-02-28 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140023877A KR101555535B1 (ko) 2014-02-28 2014-02-28 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150102245A KR20150102245A (ko) 2015-09-07
KR101555535B1 true KR101555535B1 (ko) 2015-09-24

Family

ID=54243047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140023877A KR101555535B1 (ko) 2014-02-28 2014-02-28 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101555535B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112051051B (zh) * 2019-06-06 2023-04-07 上银科技股份有限公司 线性传动装置以及其辨识方法
KR102182351B1 (ko) * 2019-07-29 2020-11-25 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 리니어 액추에이터 및 그 식별 방법
CN116972320B (zh) * 2023-09-21 2024-01-12 青岛埃恩斯信息技术科技有限公司 基于振动检测的旋转类设备润滑控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120014631A1 (en) 2010-05-13 2012-01-19 Hiwin Technologies Corp. Bearing failure monitoring device for ball screw
US20120037457A1 (en) 2010-08-16 2012-02-16 Hiwin Technologies Corp. Lubrication monitoring system for linear transmission device
JP2012159127A (ja) 2011-01-31 2012-08-23 Panasonic Corp 潤滑状態判定装置及び部品実装装置
US20140013887A1 (en) 2012-07-13 2014-01-16 HIWIN TECHNOLOGIES CORP. (a Taiwan company) Ball screw with a dust-proof and lubricating device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120014631A1 (en) 2010-05-13 2012-01-19 Hiwin Technologies Corp. Bearing failure monitoring device for ball screw
US20120037457A1 (en) 2010-08-16 2012-02-16 Hiwin Technologies Corp. Lubrication monitoring system for linear transmission device
JP2012159127A (ja) 2011-01-31 2012-08-23 Panasonic Corp 潤滑状態判定装置及び部品実装装置
US20140013887A1 (en) 2012-07-13 2014-01-16 HIWIN TECHNOLOGIES CORP. (a Taiwan company) Ball screw with a dust-proof and lubricating device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150102245A (ko) 2015-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101555535B1 (ko) 리니어 모션 엑추에이터의 오일 충전 타이밍을 판정하는 방법
US10352785B2 (en) Method measuring axial force of bolt
KR102081502B1 (ko) 볼 스크류의 프리로드 추정 방법
CN107340091A (zh) 轴承装配预紧力计算方法及预紧力检测设备
CN111845373B (zh) 一种电机控制方法、装置、设备及电动汽车
WO2016004148A1 (en) Methods and apparatus to determine operating parameters of a pumping unit for use with wells
Chen et al. Proportional selection scheme: A frequency band division tool for rolling element bearing diagnostics
US9995382B2 (en) Method for determining timing of oil filling for a ball screw
CN108444715A (zh) 轴承状态诊断方法、装置、存储介质及电子设备
CN1756944A (zh) 用于检测滚动轴承中固体声事件的方法
US20150226638A1 (en) Method for determining timing of oil filling for a linear motion actuator
TWI525409B (zh) 判斷線性傳動元件注油時機的方法
US20090199640A1 (en) Method for rolling-element bearing diagnosis
CN110207987B (zh) 一种滚动轴承性能退化衰退节点的判定方法
JP5800927B2 (ja) 線形駆動素子の給油時間を判断する方法
JP6305303B2 (ja) 回転機器の振動診断装置、方法及びプログラム
JP7209960B2 (ja) 振動特性検出装置、および振動特性検出方法
JP6114686B2 (ja) ボールねじの転動の滑らかさをチェックする方法
KR101646395B1 (ko) 엔진 진동신호로 예측된 연소음 피드백 제어 방법
CN108152527B (zh) 一种基于中值平均滤波的数字测速方法
CN109241147B (zh) 一种用于评估统计值变异性的方法
CN115307909A (zh) 一种轴承转频的计算方法、装置和故障的判定方法
TWI512501B (zh) Calculation method of smoothness of ball screw operation
CN104732052B (zh) 判断线性传动元件注油时机的方法
CN114055515B (zh) 一种抖动分析方法与系统

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180904

Year of fee payment: 4