TWI842164B - 滾動軸承異常偵測裝置及滾動軸承異常偵測方法 - Google Patents

Abstract

本發明的滾動軸承異常偵測裝置及滾動軸承異常偵測方法，求出在滾動軸承所發生之振動的振動資料的頻譜，根據所求出的前述頻譜，在包含「異常發生時，在頻譜上引起峰值的理論頻率」之特定的頻率範圍內偵測峰值頻率，並根據「作為前述峰值頻率的基準而預先設定的基準頻率」與「所測得之前述峰值頻率」之間的差異值的時序頻率變化量，判定前述滾動軸承中是否存有異常。

Description

滾動軸承異常偵測裝置及滾動軸承異常偵測方法

本發明關於：用來偵測發生於滾動軸承之異常的滾動軸承異常偵測裝置及滾動軸承異常偵測方法

滾動軸承，是藉由將譬如滾珠或者滾柱等滾動體放置於2個構件(軸及軌道輪)之間而支承荷重的裝置，為具有轉動體之各種用途的裝置所具備。該滾動軸承，譬如因損耗(磨損或損傷)、變形所引發的疲勞、及壓力所引發的融合(fusion)等異常，使其平順的滾動受到阻礙，前述裝置恐有產生故障等的疑慮。因為這緣故，舉例來說，如專利文獻1所揭示，監視滾動軸承的異常。

該專利文獻1所揭示之機械設備的評估方法，是用來確定「轉動體相對於靜止構件形成相對性轉動的機械設備」中是否有異常及異常部位之機械設備的評估方法，其具備：偵測步驟，偵測前述機械設備所發生的聲響或振動，並輸出對應於所測得之聲響或振動的電氣訊號；演算處理步驟，對前述電氣訊號執行頻率分析，而獲得光譜資料(spectral data)；極大值抽出步驟，從前述光譜資料抽出極大值；基線(base line)計算步驟，依據已從前述光譜資料去除了前述極大值的有效光譜資料，求出基線；峰值頻率抽出步驟，抽出「前述極大值與前述基線之間的差，大於特定值(特定大小)」的峰值頻率；理論頻率計算步驟，對前述機械設備之複數個機械元件的每一個，根據前述轉動體的轉動資訊，計算「當異常發生時，在頻譜(frequency spectrum)上引起峰值」的理論頻率直到特定的次數；偵測頻率範圍決定步驟，至少求出1次「前述複數個機械元件間之前述理論頻率的差成為最小」的最小頻率差，將偵測範圍係數設為0.5以下，並將偵測頻率範圍定義為「其中任一次的前述最小頻率差×前述偵測範圍係數」；判別步驟，判別前述峰值頻率，是否為「前述理論頻率±前述偵測頻率範圍」的範圍內；異常診斷步驟，根據前述判別步驟的結果，確定前述機械元件的異常部位。

前述專利文獻1所揭示之機械設備的評估方法，抽出「極大值與基線之間的差，大於特定值(特定大小)」的峰值頻率，當前述峰值頻率落在「理論頻率±偵測頻率範圍」之範圍外的場合，則判斷為正常，當前述峰值頻率落入「前述理論頻率±前述偵測頻率範圍」之範圍內的場合，則判斷為異常(請參閱前述專利文獻1的[0048])。再者，滾動軸承中因異常所引起之振動的大小，取決於具備前述滾動軸承之裝置的構造而各不相同，因此，有可能因「用來抽出峰值頻率之閾值的設定」而導致異常被忽視。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2017-101954號公報

本發明，是有鑑於上述的問題所研發的發明，其目的是提供：可正確地偵測滾動軸承之異常的滾動軸承異常偵測裝置及滾動軸承異常偵測方法。

本發明的滾動軸承異常偵測裝置及滾動軸承異常偵測方法，將在滾動軸承所產生的振動作為振動資料偵測，並求出前述所測得之振動資料的頻譜，根據前述所求出的頻譜，將在包含「異常發生時，在頻譜上引發峰值的理論頻率」之特定的頻率範圍內表示峰值的頻率，作為峰值頻率偵測，將「作為前述峰值頻率的基準所預先設定的基準頻率」與「前述所測得的峰值頻率」之間的差異值，作為時序頻率變化量求取，依據前述所求取的時序頻率變化量，判定前述滾動軸承中是否有異常。

上述以及本發明的其它目的、特徵及優點，可從以下的詳細說明與附圖而清楚得知。

以下，參考圖面說明本發明的1個或複數個實施形態。然而，本發明的範圍並不侷限於所揭示實施形態。而在各圖中標示相同圖號的構造，是意味著相同的構造，且適當地省略其說明。在本說明書中，於統稱的場合中以省略說明文字的圖號表示，在表示個別構造的場合中，則以帶有說明文字的圖號表示。

實施形態的滾動軸承異常偵測裝置，具備：振動偵測部，將在滾動軸承所產生的振動作為振動資料偵測；光譜處理部，求出在前述振動偵測部所測得之振動資料的頻譜；峰值頻率偵測部，根據在前述光譜處理部所求出的頻譜，將在包含「異常發生時，在頻譜上引發峰值的理論頻率」之特定的頻率範圍內表示峰值的頻率，作為峰值頻率偵測；頻率變化量處理部，將「作為前述峰值頻率的基準所預先設定的基準頻率」與「在前述峰值頻率偵測部所測得的峰值頻率」之間的差異值，作為時序頻率變化量求取；異常判定部，依據在前述頻率變化量處理部所求取的時序頻率變化量，判定前述滾動軸承中是否有異常。以下，進行具體的說明。

圖1，為顯示實施形態中滾動軸承異常偵測裝置之構造的塊狀圖。圖2，為用來說明具備滾動軸承之機械設備的圖。圖3，為用來說明設定用峰值頻率之特定手法的示意圖。圖3的上層，顯示理論頻率ft之頻率範圍的頻譜，圖3的上層，顯示相對於理論頻率ft，在頻率範圍ft-dft~ft+dft中的頻譜，圖3的中層，顯示相對於理論頻率ft的2倍，在頻率範圍2*ft-2*dft~2*ft+2*dft中的頻譜，圖3的下層，顯示相對於理論頻率ft的3倍，在頻率範圍3*ft-3*dft~3*ft+3*dft中的頻譜。各圖的橫軸為頻率，這些圖的縱軸為等級(大小)。圖4，為用來說明「在採用複數個振動偵測部的場合中，設定用峰值頻率之特定手法」的示意圖。圖4A，顯示可特定「設定用峰值頻率」的第1案例，圖4B，顯示不能特定「設定用峰值頻率」的第2案例。在圖4A及圖4B中，依據從圖面左側朝右側的順序，為「根據第1振動偵測部1-1的振動資料所求出」的頻譜、「根據第2振動偵測部1-2的振動資料所求出」的頻譜、及「根據第3振動偵測部1-3的振動資料所求出」的頻譜，上層、中層及下層分別與圖3相同，各圖的橫軸及縱軸，也和圖3相同。圖5，為用來說明監視峰值頻率之設定的第1手法的示意圖。圖5A，顯示新設或者經翻修後的頻譜(滾動軸承於健全時的頻譜)，圖5B，顯示從圖5A所示的場合起，經過1年後的頻譜(時序變化後的頻譜、經過特定時間後的頻譜)。上層、中層及下層，分別與圖3相同，這些圖的橫軸及縱軸，也和圖3相同。圖6，為用來說明監視峰值頻率之設定的第2手法的示意圖。圖6的橫軸為進行時間，其縱軸為峰值頻率的變化率。圖7，為用來說明異常判定之手法的圖。圖7的橫軸為進行時間，其縱軸為監視峰值頻率的變化率。

實施形態的滾動軸承異常偵測裝置VD，舉例來說，如圖1所示具備：振動偵測部1(1-1~1-3)、控制處理部2、輸入部3、輸出部4、介面部(IF部)5、記憶部6。

振動偵測部1，連接於控制處理部2，是依據控制處理部2的控制，將在滾動軸承所產生的振動作為振動資料來偵測的裝置。振動偵測部1可以是1個，但在本實施形態中為複數個，在其中一個例子中為3個，亦即第1至第3振動偵測部1-1~1-3。這些第1至第3振動偵測部1-1~1-3被配置在：具備「作為異常偵測對象的滾動軸承」之譬如機械設備等的裝置。

前述機械設備為具備滾動軸承之裝置的一個例子，只要是具備滾動軸承，可以為任意的設備。舉例來說，前述機械設備M，為圖2所示的減速機M，大致具備：第1至第3滾動軸承BE-1~BE-3；第1及第2轉動軸AX-1、AX-2；第1及第2齒輪GA-1、GA-2；框體(外殼)，用來收容前述的第1至第3滾動軸承BE-1~BE-3、第1及第2轉動軸AX-1、AX-2、第1及第2齒輪GA-1、GA-2。第1轉動軸AX-1，被固定於第1齒輪GA-1，為該第1齒輪GA-1的轉動軸，且被第1滾動軸承BE-1所支承。第2轉動軸AX-2，被固定於第2齒輪GA-2，為該第2齒輪GA-2的轉動軸，且被第2及第3滾動軸承BE-2、BE-3所支承。第1齒輪GA-1與第2齒輪GA-2，相互嚙合，舉例來說，第1轉動軸AX-1之轉動的轉動力透過第1及第2齒輪GA-1、GA-2而傳達至第2轉動軸AX-2，使第2轉動軸AX-2轉動。

相對於這種構造的減速機M，第1至第3振動偵測部1-1~1-3，分別被配置於第1至第3滾動軸承BE-1~BE-3的各外周上。振動偵測部1，並不侷限於配置在滾動軸承BE，舉例來說，也可以配置於前述框體。重點是將振動偵測部1(1-1~1-3)配置在「起因於滾動軸承BE的振動」所傳播(傳達)的部位。這樣的振動偵測部1(1-1~1-3)，譬如為加速度感測器或AE(Acoustic Emission：聲頻發射)感測器等，可對應於檢測對象之振動的頻率而使用適當的感測器。振動偵測部1(1-1~1-3)，將偵測結果作為振動資料朝控制處理部2輸出。

輸入部3，連接於控制處理部2，是為了促使滾動軸承異常偵測裝置VD作動，而將譬如「用來指示動作模式的指令」、或「用來指示開始特定監視峰值頻率的指令」、或「用來指示開始偵測異常(監視開始)之指令等的各種指令」及「檢測對象(監視對象)的機械設備名稱」等必要的各種資料輸入滾動軸承異常偵測裝置VD的機器，舉例來說，是指派了特定功能的複數個輸入開關、鍵盤或滑鼠等。輸出部4，連接於控制處理部2，是依據控制處理部2的控制，輸出「從輸入部3輸入的指令或資料」及「振動資料」等的機器，譬如為CRT顯示器、液晶顯示器及有機EL顯示器等的顯示裝置、或印表機之類的印刷裝置等。

亦可由輸入部3及輸出部4構成所謂的觸控面板。在該觸控面板的場合中，輸入部3，譬如是偵測電阻膜(resistive film)方式或靜電容(electrostatic capacity)方式等的操作位置後輸入的位置輸入裝置，輸出部4為顯示裝置。在該觸控面板中，在前述顯示裝置的顯示面上設有前述位置輸入裝置，並顯示可輸入前述顯示裝置的1個或者複數個候選的輸入內容，一旦使用者觸碰了表示「欲輸入之輸入內容」的顯示位置，便由前述位置輸入裝置偵測該位置，並將偵測之位置所表示的顯示內容，作為使用者的操作輸入內容而輸入滾動軸承異常偵測裝置VD。在這樣的觸控面板中，由於使用者容易直覺地理解輸入操作，因此提供：對使用者而言容易操作的滾動軸承異常偵測裝置VD。

IF部5，連接於控制處理部2，是依據控制處理部2的控制，與外部機器之間進行資料輸出、輸入的迴路，譬如是串列通訊方式的RS-232C的介面迴路、採用了Bluetooth(登錄商標)規格的介面迴路、執行IrDA(Infrared Data Association：紅外線數據協定)規格等之紅外線通訊的介面迴路、及採用了USB(Universal Serial Bus：通用串列匯流排)規格的介面迴路等。此外，IF部5，是與外部機器之間執行通訊的迴路，舉例來說，也可以是資料通訊卡、或符合IEEE802.11規格等的通訊介面迴路等。

記憶部6，連接於控制處理部2，是依據控制處理部2的控制，記憶各種特定的程式及各種特定的資料的迴路。前述各種特定的程式，譬如包含控制處理程式，前述控制處理程式包含以下的程式：控制程式，對應於各構件的功能，分別對滾動軸承異常偵測裝置VD的各構件1、3~6進行控制；光譜處理程式，求取在振動偵測部1(1-1~1-3)所測得之振動資料的頻譜；峰值頻率偵測程式，根據由前述光譜處理程式所求出的頻譜，將包含「異常發生時，在頻譜上引起峰值的理論頻率」之特定的頻率範圍內顯示峰值的頻率，作為峰值頻率特定；頻率變化量處理程式，將「作為前述峰值頻率的基準所預先設定的基準頻率」與「由前述峰值頻率偵測程式所測得的峰值頻率」之間的差異值，作為時序頻率變化量求出；異常判定程式，依據由前述頻率變化量處理程式所求出的時序頻率變化量，判定前述滾動軸承中是否有異常；警告通報程式，在由前述異常判定程式判定前述滾動軸承有異常的場合中，藉由從輸出部4輸出警告，而將前述警告向外部通報；監視對象設定程式，在用來設定監視峰值頻率的監視峰值頻率設定模式中，當由前述峰值頻率偵測程式所測得的設定用峰值頻率已形成時序變化時，將前述設定用峰值頻率作為前述監視峰值頻率而設定。前述各種的特定資料，包含譬如：由振動偵測部1(1-1~1-3)所測得的振動資料、理論頻率、由前述峰值頻率偵測程式所測得的峰值頻率、由前述監視對象設定程式所設定的監視峰值頻率等，來執行前述各程式所必要的資料。這樣的記憶部6，譬如具備：非揮發性的記憶元件，亦即ROM(Read Only Memory)；或可複寫之非揮發性的記憶元件，亦即EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等。接著，記憶部6包含RAM(Random Access Memory)等，用來記憶前述特定的程式於執行期間產生的資料等，亦即所謂的控制處理部2的工作記憶。此外，記憶部6，為了記憶容量較大的學習資料，亦可具備記憶容量更大的硬碟裝置。

控制處理部2，是對應於各構件的功能而分別控制滾動軸承異常偵測裝置VD的各構件1、3~6，且用來偵測滾動軸承之異常(具備滾動軸承之機械設備的異常)的迴路。控制處理部2，譬如具備CPU(Central Processing Unit)及其周邊迴路所構成。控制處理部2，藉由前述控制處理程式的執行，可功能性地構成控制部21、光譜處理部22、峰值頻率偵測部23、監視對象設定部24、頻率變化量處理部25、異常判定部26及警告通報部27。

控制部21，是對應於各構件的功能而分別控制滾動軸承異常偵測裝置VD的各構件1、3~6，且是執行滾動軸承異常偵測裝置VD整體之控制的裝置。控制部21，對應於滾動軸承異常偵測裝置VD的動作模式而進行控制。在本實施形態中，由於滾動軸承異常偵測裝置VD是設定監視峰值頻率後判定滾動軸承是否有異常，因此前述動作模式具備：異常監視模式，藉由判定前述滾動軸承中是否有異常，而監視前述滾動軸承(具備前述滾動軸承的機械設備)；監視峰值頻率設定模式，將由前述異常監視模式所監視之對象的峰值頻率，作為監視峰值頻率而設定。控制部21，使振動偵測部1(1-1~1-3)所測得的振動資料、與偵測時刻對應連結，並記憶於記憶部6。更具體地說，控制部21，以特定的採樣間隔，取得振動偵測部1(1-1~1-3)的偵測結果，並將該所取得的偵測結果與偵測時刻對應連結，而記憶於記憶部6。由於前述偵測結果取決於減速機M的轉數，因此在本實施形態中，將用來量測減速機M的轉數之圖示省略的轉數計(譬如：脈衝產生器(旋轉編碼器)等)配置於減速機M，控制部21，與振動偵測部1(1-1~1-3)的偵測結果同步，取得前述轉數計的輸出，這些所取得的偵測結果及前述轉數計的輸出，與偵測時刻對應連結，並記憶於記憶部6。在監視峰值頻率設定模式中，由於觀測峰值頻率的時序變化(在本實施形態中，為監視峰值頻率設定模式中之後述的設定用峰值頻率的時序變化)，因此，控制部21，間隔特定的期間(第1期間)，至少實施2次以下的處理：以前述採樣間隔，於特定時間的期間(特定時間長度)，取得振動偵測部1(1-1~1-3)的偵測結果及前述轉數計的輸出。據此，將「與各偵測時刻對應連結，以採樣間隔而在時序上連續之振動偵測部1(1-1~1-3)的各偵測結果」作為振動資料，且至少取得2個，並將「與各偵測時刻對應連結，以採樣間隔在時序上連續之前述轉數計的各輸出」作為轉數資料，且至少取得2個。亦即，控制部21，以前述採樣間隔，於前述特定時間長度，取得振動検出部1(1-1~1-3)的偵測結果及前述轉數計的輸出，而將「以前述採樣間隔在時序上連續的各偵測結果及各輸出」作為振動資料及轉數資料，並與偵測時刻對應連結而記憶於記憶部6。前述第1期間，譬如適當地設定成3個月、或6個月、或12個月等。在異常監視模式中，由於觀測相對於基準頻率之峰值頻率的時序頻率變化量(在本實施形態中，為異常監視模式中相對於後述的基準頻率之監視峰值頻率的時序頻率變化量)，因此，控制部21，使振動偵測部1(1-1~1-3)的偵測結果及前述轉數計的輸出彼此同步並以前述採樣間隔加以取得，並將這些所取得的振動偵測部1(1-1~1-3)的偵測結果及前述轉數計的輸出與偵測時刻對應連結，而記憶於記憶部6。接著，如稍後所述，在對異常進行判定的時機，將「從記憶部6所記憶的當下時間點起，經過了特定時間(譬如1天、3天、1週等)，且以前述採樣間隔在時序上連續的各偵測結果及各輸出」作為振動資料及轉數資料後取出，而用於異常的判定。

在沒有感測器的場合(未採用轉數計的場合)，亦可從振動資料將「起因於減速機M之轉數變化的振動成分」抽出，並根據所抽出的該振動成分，生成轉數資料。

光譜處理部22，是用來求出「振動偵測部1(1-1~1-3)所測得之振動資料的頻譜」的構件。更具體地說，光譜處理部22，作為前處理，根據轉數資料並利用大眾所知悉的常用手段，從振動資料將轉數變化的影響去除(修正)，求出「減速機M以特定的轉數恆定轉動時」的振動資料，將所求得的該振動資料藉由譬如快速傅立葉轉換，而求出前述振動資料的頻譜。在監視峰值頻率設定模式中，頻譜，是對每個間隔前述第1期間所取得的各振動資料所求取。在異常監視模式中，求出對異常進行判定的時機之振動資料。

峰值頻率偵測部23，是根據由光譜處理部22所求出的頻譜，將在包含「異常發生時，在頻譜上引起峰值之理論頻率」的特定頻率範圍內顯示峰值的頻率，作為峰值頻率而偵測的構件。峰值頻率偵測部23，在前述監視峰值頻率設定模式中，將前述峰值頻率作為設定用峰值頻率來偵測並予以特定。亦即，在前述監視峰值頻率設定模式中，藉由峰值頻率偵測部23，根據由光譜處理部22所求出的頻譜，將在包含「異常發生時，在頻譜上引起峰值之理論頻率」的特定頻率範圍內顯示峰值的頻率，作為前述設定用峰值頻率而偵測。在本實施形態中，峰值頻率偵測部23，更進一步在前述監視峰值頻率設定模式中，將「相對於前述設定用峰值頻率，以整數倍的頻率顯示峰值的1個或複數個頻率」，作為1個或複數個整數倍設定用峰值頻率來偵測並予以特定。舉例來說，偵測並特定「以2倍的頻率顯示峰值的2倍峰值頻率」及「以3倍的頻率顯示峰值的3倍峰值頻率」。整數倍的頻率，並不侷限於此，譬如2倍、3倍及4倍的各頻率、或3倍及4倍的各頻率、或2倍及4倍的各頻率、或3倍及5倍的各頻率等，可適當地設定。然後，在本實施形態中，峰值頻率偵測部23，相對於由前述複數個振動偵測部1所測得的複數個振動資料之中的至少2個，將可作為「前述峰值頻率」設定的頻率，最終作為前述峰值頻率設定。

異常發生時在頻譜上引起峰值的前述理論頻率ft，為大眾所知悉，對應於滾動軸承產生損傷(軸承損傷)的部位而不同，舉例來說，如以下的表1所示。前述軸承損傷的部位，譬如內環、外環、滾動體及保持器。在本文中，fti是在內環產生軸承損傷時的理論頻率，fto是在外環產生軸承損傷時的理論頻率，ftb是在滾動體產生軸承損傷時的理論頻率，ftm是在保持器產生軸承損傷時的理論頻率。d是滾動體的直徑，D是滾動體的節圓直徑(pitch circle diameter)，Z是滾動體的數量，α則為接觸角。

相對於這樣的理論頻率ft(fti、fto、ftb、ftm)，用來偵測峰值頻率(在前述監視峰值頻率設定模式中，為設定用峰值頻率，在前述異常監視模式中，為監視峰值頻率)的前述頻率範圍，譬如是將理論頻率ft作為中心的±dft，針對1~n倍的設定則如以下的表2所示。而演算符號「*」，則為乘法的演算符號。舉例來說，相對於「軸承損傷產生於外環時之1倍、2倍及3倍的各理論頻率」的各頻率範圍，為fto-dft~fto+dft、2*fto-2*dft~2*fto+2*dft、及3*fto-3*dft~3*dft+3*dft。

在前述監視峰值頻率設定模式中，在特定「設定用峰值頻率」及「整數倍設定用峰值頻率」的場合，將共通地存在於「相對於理論頻率的頻率範圍中的頻譜」及「相對於理論頻率的整數倍，頻率範圍中的頻譜」之峰值的頻率，作為設定用峰值頻率，由峰值頻率偵測部23所測得並特定。舉例來說，在「1個振動偵測部1，根據其振動資料求出圖3所示的各頻譜」的場合中，相對於「在相對於理論頻率ft的頻率範圍ft-dft~ft+dft中，存在於頻譜(上層)之峰值的頻率f1」，在2倍的頻率2*f1及3倍的頻率3*f1處，由於在「相對於理論頻率ft的2倍，在頻率範圍2*ft-2*dft~2*ft+2*dft中的頻譜(中層)」及「相對於理論頻率ft的3倍，在頻率範圍3*ft-3*dft~3*ft+3*dft中的頻譜(下層)」不存在峰值，因此，峰值頻率偵測部23，不會將頻率f1作為設定用峰值頻率來加以偵測並特定。另外，相對於「在相對於理論頻率ft之頻率範圍ft-dft~ft+dft中，存在於頻譜(上層)之峰值的頻率f2」，在2倍的頻率2*f2及3倍的頻率3*f2處，由於在「相對於理論頻率ft的2倍，在頻率範圍2*ft-2*dft~2*ft+2*dft中的頻譜(中層)」及「相對於理論頻率ft的3倍，在頻率範圍3*ft-3*dft~3*ft+3*dft中的頻譜(下層)」也存有峰值，因此，峰值頻率偵測部23，會將頻率f2作為設定用峰值頻率來加以偵測並特定。舉例來說，藉由對存在於「相對於理論頻率ft之頻率範圍ft-dft~ft+dft的頻譜」的各峰值(譬如，具有特定閾值以上之程度的峰值)，逐一執行前述的特定處理，便能特定「設定用峰值頻率」及「整數倍設定用峰值頻率」。

在採用複數個振動偵測部1的場合中，當偵測並特定「設定用峰值頻率」及「整數倍設定用峰值頻率」時，在滾動軸承BE產生的振動，傳遞至轉動軸AX或齒輪GA或前述框體等，被複數個振動偵測部1所測得，並相對於由前述複數個振動偵測部1所測得之複數個振動資料中的至少2個，將共通地存在於「相對於理論頻率之頻率範圍中的頻譜」及「相對於理論頻率之整數倍的頻率範圍中的頻譜」之峰值的頻率，作為設定用峰值頻率並由峰值頻率偵測部23所測得進而特定。舉例來說，當在合計3個的第1~第3振動偵測部1-1~1-3中，根據其各個振動資料求出圖4A及圖4B所示的各頻譜時，首先，在圖4B的場合中，於第1振動偵測部1-1，由於「相對於理論頻率ft的頻率範圍ft-dft~ft+dft之頻譜(上層)中的頻率f4的峰值」，也在「相對於理論頻率ft的2倍之頻率範圍2*ft-2*dft~2*ft+2*dft中，頻譜(中層)的頻率2*f4」及「相對於理論頻率ft的3倍之頻率範圍3*ft-3*dft~3*ft+3*dft中，頻譜(下層)的頻率3*f4」存有峰值，因此頻率f4成為候補的設定用峰值頻率，於第2及第3振動偵測部1-2、1-3，由於在「相對於各理論頻率ft之各頻率範圍ft-dft~ft+dft中的各頻譜(各上層)」、「相對於各理論頻率ft的2倍之各頻率範圍2*ft-2*dft~2*ft+2*dft中的各頻譜(各中層)」及「相對於各理論頻率ft的3倍之各頻率範圍3*ft-3*dft~3*ft+3*dft中的各頻譜(各下層)」不存在峰值，故峰值頻率偵測部23最終不會將頻率f4作為設定用峰值頻率來加以偵測並特定。另外，在圖4A的場合中，於第1振動偵測部1-1，由於「相對於理論頻率ft的頻率範圍ft-dft~ft+dft中，頻譜(上層)之頻率f3的峰值」，也在「相對於理論頻率ft的2倍之頻率範圍2*ft-2*dft~2*ft+2*dft中，頻譜(中層)的頻率2*f3」及「相對於理論頻率ft的3倍之頻率範圍3*ft-3*dft~3*ft+3*dft中，頻譜(下層)的頻率3*f3」存有峰值，因此頻率f3成為候補的設定用峰值頻率，不僅如此，於第2及第3振動偵測部1-2、1-3，由於在「相對於各理論頻率ft之各頻率範圍ft-dft~ft+dft中的各頻譜(各上層)」、「相對於各理論頻率ft的2倍之各頻率範圍2*ft-2*dft~2*ft+2*dft中的各頻譜(各中層)」及「相對於各理論頻率ft的3倍之各頻率範圍3*ft-3*dft~3*ft+3*dft中的各頻譜(各下層)」也存有峰值，故峰值頻率偵測部23最終將頻率f3作為設定用峰值頻率來加以偵測並特定。這樣的特定處理，舉例來說，藉由對第1振動偵測部1-1所測得之振動資料的頻譜中，存在於「相對於理論頻率ft之頻率範圍ft-dft~ft+dft」的各峰值(譬如，具有特定閾值以上之程度的峰值)逐一執行，最終偵測並特定「設定用峰值頻率」，能特定「設定用峰值頻率」及「整數倍設定用峰值頻率」。雖然在圖4A所示的場合中，峰值同於存在於合計3個的第1至第3振動偵測部1-1~1-3，但如以上所述，只要至少有2個即可。

監視對象設定部24，是在前述監視峰值頻率設定模式中，當「由峰值頻率偵測部23所測得並特定的設定用峰值頻率」經歷時序變化時，將前述設定用峰值頻率作為監視對象之監視峰值頻率並予以設定的構件。在本實施形態中，監視對象設定部24，更進一步於「由峰值頻率偵測部23所測得並特定的1個或複數個整數倍設定用峰值頻率」與前述設定用峰值頻率的時序變化同步地形成時序變化時，將前述1個或複數個整數倍設定用峰值頻率中的至少1個，追加設定為前述監視峰值頻率。

舉例來說，如圖5A所示，在減速機M的新設或翻修(overhaul)後，並在已偵測並特定出「第1設定用峰值頻率a[Hz]及第1整數倍設定用峰值頻率2*a、3*a[Hz]」以及「第2設定用峰值頻率b[Hz]及第2整數倍設定用峰值頻率2*b、3*b[Hz]」的場合中，於1年之後，如圖5B所示，第2設定用峰值頻率b[Hz]及第2整數倍設定用峰值頻率2*b、3*b[Hz]的各峰值未形成時序變化，而第1設定用峰值頻率a[Hz]及第1整數倍設定用峰值頻率2*a、3*a[Hz]分別以△c、2*△c、3*△c同步地形成時序變化時，監視對象設定部24，將第1設定用峰值頻率a[Hz]及第1整數倍設定用峰值頻率2*a、3*a[Hz]分別設定為監視峰值頻率。

如以上所述，雖能以1次的時序變化來設定監視峰值頻率，但在本實施形態中，是以複數次的時序變化來設定監視峰值頻率。亦即，監視對象設定部24，在「由前述峰值頻率偵測部23所測得並特定的設定用峰值頻率，在彼此不同的複數個時間點，經歷複數次時序變化」的場合中，將前述設定用峰值頻率設定為監視對象的監視峰值頻率。

舉例來說，在用來實施「監視峰值頻率設定模式」並設定「監視峰值頻率」的監視峰值頻率設定期間內，於每個特定的期間(第2期間、追蹤(follow‐up)期間)，對「由峰值頻率偵測部23所測得並特定的設定用峰值頻率」進行複數次的觀測，其結果顯示於圖6。如圖6所示，倘若在監視峰值頻率設定期間(在本例中為1年間)進行複數次觀測(在本例中，每1個月的追蹤期間執行，合計12次)，圖5所說明的上述第2設定用峰值頻率b[Hz](△)，每次都保持不變。另外，圖5所說明的上述第1設定用峰值頻率a[Hz](●)，於每次都緩緩地形成時序變化，而具有複數次的時序變化。前述頻率的變化，不僅限於增大，有時也會減少、或者間歇性地增減。監視對象設定部24，將觀測出「如上所述形成複數次時序變化，而傾向於每次都緩緩地變化」的第1設定用峰值頻率a[Hz]，設定為監視對象的監視峰值頻率，另外，監視對象設定部24，不會將「每一次都大致不會時序變化的第2設定用峰值頻率b[Hz]」設定為監視對象的監視峰值頻率。

然後，峰值頻率偵測部23，在前述異常監視模式中，偵測由監視對象設定部24所設定的監視峰值頻率。換言之，根據由光譜處理部22所求出的頻譜，將在包含「異常發生時，在頻譜上引起峰值之理論頻率」的特定頻率範圍內顯示峰值的頻率，也就是指「由監視對象設定部24所設定的頻率」，作為前述監視峰值頻率，並由峰值頻率偵測部23所測得。

頻率變化量處理部25，是將「作為前述峰值頻率的基準而預先設定之特定的基準頻率」與「由峰值頻率偵測部23所測得的峰值頻率」之間的差異值作為時序頻率變化量而求取的構件。在本實施形態中，由於「在異常監視模式所使用之監視對象的監視峰值頻率」是由監視峰值頻率設定模式所設定，因此，將前述基準頻率與「由峰值頻率偵測部23所測得的監視峰值頻率」之間的差異值，作為前述時序頻率變化量並由頻率變化量處理部25所求取。前述特定的基準頻率，譬如是前述滾動軸承健全時的前述監視峰值頻率。所謂「前述滾動軸承健全時」是指：譬如新設了滾動軸承(具備前述滾動軸承的機械設備)之後(新設)、或翻修了滾動軸承(具備前述滾動軸承的機械設備)之後(翻修)等狀態下，可認定滾動軸承(具備前述滾動軸承的機械設備)沒有異常的時期。

異常判定部26，是依據頻率變化量處理部25所求出的時序頻率變化量，來判定前述滾動軸承中是否存在異常的構件。在本實施形態中，異常判定部26，依據將前述基準頻率(在上述的例子中，為前述滾動軸承健全時的前述監視峰值頻率)作為基準之特定的閾值，來判定前述滾動軸承中是否存在異常。更具體地說，異常判定部26，依據頻率變化量處理部25所求出的時序頻率變化量，求出時序頻率變化率，並藉由將所求出的該時序頻率變化率與特定的閾值進行比較，而判定前述滾動軸承中是否有異常。前述時序頻率變化率△f，是藉由將「已從監視峰值頻率f1減去基準頻率f0」的運算結果除以基準頻率f0所求出(△f=(f1-f0)/f0)，並成為無因次(dimensionless)。前述閾值，可依據前述基準頻率而適當地設定，舉例來說，在將基準頻率f0的場合作為基準0時，可設定為±0.3[%]、或±0.6[%]等。異常判定部26，在前述時序頻率變化量超出前述閾值的場合，判定為有異常，在前述時序頻率變化量未超出前述閾值的場合，則判定為無異常。

在圖7所示的例子中，前述閾值，除了用來判定是否存在異常的第1閾值±Th1(譬如±0.6[%]等)之外，也具備用來判定異常徵兆(預兆)的第2閾值±Th2(譬如±0.3[%]等)(基準0＜|±Th2|＜|±Th1|)，異常判定部26，在基於「由頻率變化量處理部25所求出之時序頻率變化量」的時序頻率變化率△f不高於前述第2閾值+Th2的場合中(△f≦+Th2)，判定為無異常，在前述時序頻率變化率△f不低於前述第2閾值-Th2的場合中(△f≧-Th2)，判定為無異常，在前述時序頻率變化率△f不高於前述第1閾值+Th1的場合中(△f≦+Th1)，當前述時序頻率變化率△f高於前述第2閾值+Th2時(△f＞+Th2)，判定為有異常徵兆，在前述時序頻率變化率△f不低於前述第1閾值-Th1的場合中(△f≧-Th1)，當前述時序頻率變化率△f低於前述第2閾值-Th2時(△f＜-Th2)，判定為有異常徵兆，當前述時序頻率變化率△f高於前述第1閾值+Th1時(△f＞+Th1)，判定為有異常，當前述時序頻率變化率△f低於前述第1閾值-Th1時(△f＜-Th1)，判定為有異常。

這裡，在圖7中，實線是關於內環之監視峰值頻率的時序頻率變化率Inn，相對較短的虛線(…)是關於外環之監視峰值頻率的時序頻率變化率Out，相對較長的虛線(– – –)是關於滾動體之監視峰值頻率的時序頻率變化率Rol，一點鏈線則是關於保持器之監視峰值頻率的時序頻率變化率Ret。

警告通報部27，在由異常判定部26判定為有前述滾動軸承之異常的場合中，藉由從輸出部4輸出警告，而向外部通報警告。在上述的例子中，由於也對異常徵兆進行判定，因此，警告通報部27，不僅在判定是否存有異常後判定為有異常的場合中從輸出部4輸出異常的警告，更在判定是否存異常徵兆後判定為有異常徵兆的場合中，從輸出部4輸出異常徵兆。舉例來說，滾動軸承異常偵測裝置VD，譬如以1天或1週等之特定的時間間隔，求出相對於前述基準頻率之監視峰值頻率的時序頻率變化量，並將「基於該所求出之時序頻率變化量的時序頻率變化率△f」分別與第1及第2閾值±Th1、±Th2進行比較，倘若根據該比較的結果判定為異常，便從輸出部4輸出異常的警告，倘若根據前述比較的結果判定為異常徵兆，便從輸出部4輸出異常徵兆的警告，倘若根據前述比較的結果判定為無異常或無異常徵兆，便從輸出部4輸出無異常或無異常徵兆。亦可在未輸出無異常及無異常徵兆的情況下結束處理。前述異常的警告，譬如可藉由以下的作法來執行：顯示顏色(譬如顯示紅色)、聲音訊息(譬如「滾動軸承有異常」等)的聲音輸出、及顯示文字訊息(譬如「Danger」等)表現方式。前述異常徵兆的警告，譬如可藉由以下的作法來執行：與「用來表示異常警告之顯示顏色」不同的顯示顏色(譬如顯示黃色)、與「用來提示異常警告的聲音訊息」不同之聲音訊息(譬如「滾動軸承有異常徵兆」等)的聲音輸出、及顯示與「用來提示異常警告的文字訊息」不同的文字訊息(譬如「Warning」等)表現方式。以上用來輸出前述異常警告的樣態、與用來輸出前述異常徵兆之警告的樣態，是採彼此不同的樣態由輸出部4輸出。

這些控制處理部2、輸入部3、輸出部4、IF部5及記憶部6，可藉由譬如桌上型或筆記型或平板型等的電腦構成。

接著，針對本實施形態的動作進行說明。圖8，是顯示有關監視峰值頻率設定模式之前述滾動軸承異常偵測裝置的動作的流程圖。圖9，是顯示有關異常監視模式之前述滾動軸承異常偵測裝置的動作的流程圖。

這種構造的滾動軸承異常偵測裝置VD，一旦其電源開啟，便執行必要之各部的初始化，而開始其運作。控制處理部2，藉由其控制處理程式的執行，可功能性地構成控制部21、光譜處理部22、峰值頻率偵測部23、監視對象設定部24、頻率變化量處理部25、異常判定部26及警告通報部27。

實施形態的滾動軸承異常偵測裝置VD，如以上所述，設定「監視峰值頻率」之後，判定滾動軸承是否存在異常。因為這緣故，首先，針對監視峰值頻率設定模式中，有關監視峰值頻率的設定之滾動軸承異常偵測裝置VD的動作進行說明，接著，針對異常監視模式中，有關用來判定滾動軸承是否存有異常之滾動軸承異常偵測裝置VD的動作進行說明。

譬如在整修之後的健全時，執行圖8所示的處理S1至處理S7的各處理，將健全時的峰值頻率作為「設定用峰值頻率」和「整數倍設定用峰值頻率中時序變化的基準」並記憶於記憶部6。

然後，譬如指定前述監視峰值頻率設定模式，其開始一旦輸入至輸入部3，圖8所示的處理S1至處理S8的各處理，便會在監視峰值頻率設定期間內、於每個追蹤期間反覆地執行。

在圖8中，滾動軸承異常偵測裝置VD，首先，藉由控制處理部2的控制部21，以特定的採樣間隔，於特定時間內，取得振動偵測部1(1-1~1-3)的偵測結果及前述轉數計的輸出，而將「以前述採樣間隔在時序上連續的各偵測結果及各輸出」作為振動資料及轉數資料，並與偵測時刻對應連結而記憶於記憶部6(S1)。

接著，滾動軸承異常偵測裝置VD，藉由控制處理部2的光譜處理部22，根據轉數資料從振動資料將轉數變化的影響去除(修正)，求出「減速機M以特定的轉數恆定轉動時」的振動資料，並記憶於記憶部6(S2)。

接著，滾動軸承異常偵測裝置VD，藉由光譜處理部22，求出「該已求出之振動資料的頻譜」，並記憶於記憶部6(S3)。

接著，滾動軸承異常偵測裝置VD，藉由控制處理部2的峰值頻率偵測部23，求出「表1所示，異常發生時於頻譜上引起峰值的理論頻率ft」，並記憶於記憶部6(S4)。前述理論頻率ft，亦可預先求出並記憶於記憶部6而使用。

接著，滾動軸承異常偵測裝置VD，藉由峰值頻率偵測部23，求出如表2所示之包含「用來偵測設定用峰值頻率之前述理論頻率ft」的頻率範圍及包含「用來偵測整數倍設定用峰值頻率之前述理論頻率ft的整數倍」的頻率範圍，並記憶於記憶部6(S5)。這些頻率範圍，亦可預先求出並記憶於記憶部6而使用。

接著，滾動軸承異常偵測裝置VD，藉由峰值頻率偵測部23，採用圖3並利用上述的處理，暫時地特定「設定用峰值頻率」及「整數倍設定用峰值頻率」，並記憶於記憶部6(S6)。

接著，滾動軸承異常偵測裝置VD，藉由峰值頻率偵測部23，採用圖4並利用上述的處理，特定最終的設定用峰值頻率、並特定整數倍設定用峰值頻率，且記憶於記憶部6(S7)。

接著，滾動軸承異常偵測裝置VD，藉由控制處理部2的監視對象設定部24，採用圖6並利用上述的處理，設定監視峰值頻率，並記憶於記憶部6(S8)。在這裡，舉例來說，由監視峰值頻率設定期間結束時的處理所設定的監視峰值頻率，最後設定為監視峰值頻率。

藉由這樣的處理，對具備滾動軸承之機械設備的實際機器，設定監視峰值頻率而客製化。

監視峰值頻率設定後，首先，由操作者(使用者)設定並記憶第1及第2閾值Th1、Th2，舉例來說，指定前述異常監視模式，其開始一旦輸入至輸入部3，圖9所示的處理S11至處理S14的各處理，譬如便在1天運轉8小時的情況下，反覆地於其啟動時執行；或者在連續運轉(24小時運轉)的情況下，每半天或者每1天反覆地執行。

第1及第2閾值Th1、Th2的設定，在健全時機械設備以一定(恆定)的速度轉動，求出監視峰值頻率，並設定第1閾值±Th1、第2閾值±Th2後記憶於記憶部6。在上述的處理S8中，對應於由該處理S8所設定的監視峰值頻率，如以上所述，作為「設定用峰值頻率」和「整數倍設定用峰值頻率中時序變化」的基準而記憶於記憶部6之健全時的峰值頻率，亦可作為監視峰值頻率f1。

在圖9中，滾動軸承異常偵測裝置VD，藉由控制處理部2的控制部21、光譜處理部22及峰值頻率偵測部23，求出監視峰值頻率，並藉由控制處理部2的頻率變化量處理部25，求出時序頻率變化量(S11)。更具體地說，控制部21，根據第1至第3振動偵測部1-1~1-3的各偵測結果求出各振動資料，光譜處理部22，求出各振動資料的各頻譜，峰值頻率偵測部23，從各頻譜探索「對應於監視峰值頻率的各峰值」，頻率變化量處理部25，依據前述所探索的各峰值的各頻率，譬如從1倍的監視峰值頻率求出時序頻率變化量。

接著，轉動軸承異常偵測裝置VD，藉由控制處理部2的異常判定部26，依據在處理S11所求出的時序頻率變化量，判定時序頻率變化率△f是否超出第1閾值±Th1或第2閾值±Th2。該判定結果，當前述時序頻率變化率△f超出第1閾值±Th1或者第2閾值±Th2的場合(Yes，前述時序頻率變化率△f高於第2閾值+Th2的場合、或前述時序頻率變化率△f低於第2閾值-Th2的場合、或前述時序頻率變化率△f高於第1閾值+Th1的場合、或前述時序頻率變化率△f低於第1閾值-Th1的場合)，滾動軸承異常偵測裝置VD，接著執行處理S13，並結束本次的處理。另外，前述判定結果，當前述時序頻率變化率△f未超出第1閾值±Th1，且前述時序頻率變化率△f也未超出第2閾值±Th2的場合(No，前述時序頻率變化率△f為第2閾值+Th2以下、且為第2閾值-Th2以上的場合)，滾動軸承異常偵測裝置VD，接著執行處理S14，並結束本次的處理。

在該處理S13中，滾動軸承異常偵測裝置VD，在前述時序頻率變化量超出第2閾值±Th2，而未超出第1閾值±Th1的場合(前述時序頻率變化量高於第2閾值+Th2，且為第1閾值+Th1以下的場合、或前述時序頻率變化量低於第2閾值-Th2，且為第1閾值-Th1以上的場合)，判定為異常徵兆，並藉由控制處理部2的警告通報部27，將異常徵兆的警告由輸出部4輸出並通報，在前述時序頻率變化量超出第1閾值±Th1的場合中(前述時序頻率變化量高於第1閾值+Th1的場合、或前述時序頻率變化量低於第1閾值-Th1的場合)，則判定為異常，並藉由控制處理部2的警告通報部27，將異常警告由輸出部4輸出並通報。

在前述處理S14中，滾動軸承異常偵測裝置VD，藉由警告通報部27，將無異常及無異常徵兆(容許範圍內)的結果由輸出部4輸出。

藉由這樣的處理，對滾動軸承(具備前述滾動軸承的機械設備)進行監視，判定是否存在異常徵兆及是否存在前述異常，並輸出其判定結果。

如以上所說明，本實施形態的滾動軸承異常偵測裝置VD及其所執行的滾動軸承異常偵測方法，由於是根據「關於峰值頻率的時序頻率變化量」來判定滾動軸承中是否存有異常(在上述的實施形態中，根據「基於有關峰值頻率的時序頻率變化量的時序頻率變化率」來判定滾動軸承中是否存有異常)，並非採用「因具備前述滾動軸承之裝置構造的不同而產生的不同振動程度(振動的大小)」，因此，可正確地偵測滾動軸承的異常。然後，異常發生時在頻譜上引起峰值的理論頻率，可根據計算式而合乎邏輯地算出。由於上述滾動軸承異常偵測裝置VD及滾動軸承異常偵測方法，根據該「合乎邏輯地算出的理論頻率」來設定「用來偵測峰值頻率之特定的頻率範圍」，因此能更正確地設定前述特定的頻率範圍。

由於上述滾動軸承異常偵測裝置VD及滾動軸承異常偵測方法更進一步具備警告通報部27，而可將「滾動軸承存有異常的警告」向外部通報。藉由辨識該已朝外部通報的警告，使用者能識別滾動軸承存有異常。

實際上，在滾動軸承中，除了滾動軸承的振動之外，還存在譬如齒輪的嚙合、其邊頻帶(sideband)、軸轉動的放大成分(諧波成分)等各式各樣的複數種振動。另外，滾動軸承之振動的頻率，因磨耗等而形成時序變化。上述滾動軸承異常偵測裝置VD及滾動軸承異常偵測方法，在設定用峰值頻率已形成時序變化的場合中，將前述設定用峰值頻率設定為監視峰值頻率，因此能正確地偵測滾動軸承的振動。

上述滾動軸承異常偵測裝置VD及滾動軸承異常偵測方法，將「以相對於設定用峰值頻率之整數倍的頻率顯示的1個峰值或複數個整數倍設定用峰值頻率」之中的至少1個，追加設定於前述監視峰值頻率，因此能更正確地偵測滾動軸承的振動。因此，上述滾動軸承異常偵測裝置VD及滾動軸承異常偵測方法，能更進一步正確地判定滾動軸承是否存有異常。

上述滾動軸承異常偵測裝置VD及滾動軸承異常偵測方法，至少將能以2個振動偵測部1所測得之峰值的頻率設定於監視峰值頻率，故即使是監視峰值頻率之峰值低的場合，也能輕易地區分前述監視峰值頻率的峰值與雜訊，能正確地偵測滾動軸承的振動。

上述滾動軸承異常偵測裝置VD及滾動軸承異常偵測方法，在「彼此不同的複數的時間點，已形成複數次時序變化」的場合中，將設定用峰值頻率設定為監視峰值頻率，故能去除「形成暫時性時序變化」的場合，因此能更正確地設定監視對象的監視峰值頻率。

本說明書，如以上所述，揭示了各種樣態的技術，其中主要的技術總結如下。

其中一個樣態的滾動軸承異常偵測裝置，具備：振動偵測部，將在滾動軸承所產生的振動作為振動資料偵測；光譜處理部，求出在前述振動偵測部所測得之振動資料的頻譜；峰值頻率偵測部，根據在前述光譜處理部所求出的頻譜，將在包含「異常發生時，在頻譜上引發峰值的理論頻率」之特定的頻率範圍內表示峰值的頻率，作為峰值頻率偵測；頻率變化量處理部，將「作為前述峰值頻率的基準所預先設定的基準頻率」與「在前述峰值頻率偵測部所測得的峰值頻率」之間的差異值，作為時序頻率變化量求取；異常判定部，根據在前述頻率變化量處理部所求取的時序頻率變化量，判定前述滾動軸承中是否有異常。在上述的滾動軸承異常偵測裝置中，前述基準頻率，最好是前述滾動軸承健全時的前述峰值頻率。

這樣的滾動軸承異常偵測裝置，由於是根據「關於峰值頻率的時序頻率變化量」來判定前述滾動軸承中是否存有異常，並非採用「因具備前述滾動軸承之裝置構造的不同而產生的不同振動程度(振動的大小)」，因此，可正確地偵測滾動軸承的異常。然後，異常發生時在頻譜上引起峰值的理論頻率，可根據計算式而合乎邏輯地算出。由於上述滾動軸承異常偵測裝置，根據該「合乎邏輯地算出的理論頻率」來設定「用來偵測峰值頻率之特定的頻率範圍」，因此能更正確地設定前述特定的頻率範圍。

另一種樣態，在上述的滾動軸承異常偵測裝置中，更進一步具備滾動軸承異常偵測方法更進一步具備：在由前述異常判定部判定為前述滾動軸承存有異常的場合中，將警告向外部通報的警告通報部。

這樣的滾動軸承異常偵測裝置，由於更進一步具備警告通報部，而可將「滾動軸承存有異常的警告」向外部通報。藉由辨識該已朝外部通報的警告，使用者能識別滾動軸承存有異常。

另一種樣態，在這些上述的滾動軸承異常偵測裝置中，具備：異常監視模式，藉由判定前述滾動軸承中是否存有異常，而監視前述滾動軸承；監視峰值頻率設定模式，將由前述異常監視模式所監視之對象的峰值頻率，設定為監視峰值頻率；前述峰值頻率偵測部，更進一步具備：在前述監視峰值頻率設定模式中，將前述峰值頻率作為設定用峰值頻率偵測，在前述監視峰值頻率設定模式中，由前述峰值頻率偵測部所測得的設定用峰值頻率已經歷時序變化時，將前述設定用峰值頻率設定為前述監視峰值頻率的監視對象設定部；前述峰值頻率偵測部，在前述異常監視模式中，偵測「由前述監視對象設定部所設定的監視峰值頻率」。

實際上，在滾動軸承中，除了滾動軸承的振動之外，還存在譬如齒輪的嚙合、其邊頻帶(sideband)、軸轉動的放大成分(諧波成分)等各式各樣的複數種振動。另外，滾動軸承之振動的頻率，因磨耗等而形成時序變化。本發明，是著眼於這些點所研發的發明。上述滾動軸承異常偵測裝置，在設定用峰值頻率已形成時序變化的場合中，將前述設定用峰值頻率設定為監視峰值頻率，因此能正確地偵測滾動軸承的振動。

另一種樣態，在上述的轉動軸承異常偵測裝置中，前述峰值頻率偵測部，更進一步在前述監視峰值頻率設定模式中，將以「相對於前述設定用峰值頻率之整數倍的頻率」顯示1個峰值或複數個頻率，作為1個或複數個整數倍設定用峰值頻率而偵測，前述監視對象設定部，更進一步在「由前述峰值頻率偵測部所測得的1個或複數個整數倍設定用峰值頻率，與前述設定用峰值頻率的時序變化同步地形成時序變化」的場合中，將前述1個或複數個整數倍設定用峰值頻率之中的至少1個，追加設定於前述監視峰值頻率。

這樣的滾動軸承異常偵測裝置，將「以相對於前述設定用峰值頻率之整數倍的頻率顯示的1個峰值或複數個整數倍設定用峰值頻率」之中的至少1個，追加設定於前述監視峰值頻率，因此能更正確地偵測滾動軸承的振動。

另一個樣態，在這些上述的滾動軸承異常偵測裝置中，前述振動偵測部為複數個，前述峰值頻率偵測部，對由前述複數個振動偵測部所測得的複數個振動資料中的至少2個，將可作為前述設定用峰值頻率偵測的頻率，最終設定為前述監視峰值頻率。

這樣的滾動軸承異常偵測裝置，至少將能以2個振動偵測部所測得之峰值的頻率設定於監視峰值頻率，故即使是監視峰值頻率之峰值低的場合，也能輕易地區分前述監視峰值頻率的峰值與雜訊，能正確地偵測滾動軸承的振動。

另一個樣態，在這些上述的滾動軸承異常偵測裝置中，前述監視對象設定部，在「由前述峰值頻率偵測部所測得的峰值頻率，於彼此不同的複數個時間點，經歷複數次時序變化」的場合中，將前述設定用峰值頻率設定為前述監視峰值頻率。

這樣的滾動軸承異常偵測裝置，在「於彼此不同的複數的時間點，經歷複數次時序變化」的場合中，將設定用峰值頻率設定為監視峰值頻率，故能去除「形成暫時性時序變化」的場合，因此能更正確地設定監視對象的監視峰值頻率。

另一個樣態的滾動軸承異常偵測方法，具備：振動偵測步驟，將在滾動軸承所產生的振動作為振動資料偵測；光譜處理步驟，求出在前述振動偵測步驟所測得之振動資料的頻譜；峰值頻率偵測步驟，根據在前述光譜處理步驟所求出的頻譜，將在包含「異常發生時，在頻譜上引發峰值的理論頻率」之特定的頻率範圍內顯示峰值的頻率，作為峰值頻率偵測；頻率變化量處理步驟，將「作為前述峰值頻率的基準所預先設定的基準頻率」與「在前述峰值頻率偵測步驟所測得的峰值頻率」之間的差異值，作為時序頻率變化量求取；異常判定步驟，根據在前述頻率變化量處理步驟所求取的時序頻率變化量，判定前述滾動軸承中是否存有異常。

這樣的滾動軸承異常偵測方法，由於是根據「關於峰值頻率的時序頻率變化量」來判定前述滾動軸承中是否存有異常，並非採用「因具備前述滾動軸承之裝置構造的不同而產生的不同振動程度(振動的大小)」，因此，可正確地偵測滾動軸承的異常。接著，由於上述滾動軸承異常偵測方法，根據前述可合乎邏輯地算出的理論頻率，來設定「用來偵測峰值頻率之特定的頻率範圍」，因此能更正確地設定前述特定的頻率範圍。

本發明，是基於2021年12月27日提出申請的日本特願第2021-212423號，上述日本申請案的內容包含於本案中。

為了表現本發明，雖然在上述的內容中，參考圖面並透過實施形態對本發明進行了適當且充分的說明，但應認知到：只要是該技術領域的業者，能容易地達成對上述實施形態的變更及/或改良。因此，除非該技術領域的業者所實施的變更形態或者改良形態，脫離申請專利範圍所記載之請求項的權利範圍，否則應解釋為：該變更形態或該改良形態屬於本案請求項的權利範圍。 [產業上的利用性]

根據本發明，可提供用來偵測發生於滾動軸承之異常的滾動軸承異常偵測裝置及滾動軸承異常偵測方法。

AX-1:第1轉動軸 AX-2:第2轉動軸 BE-1:第1滾動軸承 BE-2:第2滾動軸承 BE-3:第3滾動軸承 GA-1:第1齒輪 GA-2:第2齒輪 M:機械設備(減速機) VD:滾動軸承異常偵測裝置 1:振動偵測部 1-1:第1振動偵測部 1-2:第2振動偵測部 1-3:第3振動偵測部 2:控制處理部 3:輸入部 4:輸出部 5:IF部(介面部) 6:記憶部 21:控制部 22:光譜處理部 23:峰值頻率偵測部 24:監視對象設定部 25:頻率變化量處理部 26:異常判定部 27:警告通報部

[圖1]為顯示實施形態中滾動軸承異常偵測裝置之構造的塊狀圖。 [圖2]為用來說明具備滾動軸承之機械設備的圖。 [圖3]為用來說明設定用峰值頻率之特定手法的示意圖。 [圖4]為用來說明「在採用複數個振動偵測部的場合中，設定用峰值頻率之特定手法」的示意圖。 [圖5]為用來說明監視峰值頻率之設定的第1手法的示意圖。 [圖6]為用來說明監視峰值頻率之設定的第2手法的示意圖。 [圖7]為用來說明異常判定之手法的圖。 [圖8]是顯示有關監視峰值頻率設定模式之前述滾動軸承異常偵測裝置的動作的流程圖。 [圖9]是顯示有關異常監視模式之前述滾動軸承異常偵測裝置的動作的流程圖。

VD:滾動軸承異常偵測裝置

1-1~1-3:第1至第3振動偵測部

2:控制處理部

3:輸入部

4:輸出部

5:IF部(介面部)

6:記憶部

21:控制部

22:光譜處理部

23:峰值頻率偵測部

24:監視對象設定部

25:頻率變化量處理部

26:異常判定部

27:警告通報部

Claims (6)

1. 一種滾動軸承異常偵測裝置，具備：振動偵測部，將在滾動軸承所產生的振動作為振動資料偵測；光譜處理部，求出由前述振動偵測部所測得之振動資料的頻譜；峰值頻率偵測部，根據由前述光譜處理部所求出的頻譜，將在特定的頻率範圍內顯示峰值的頻率，作為峰值頻率偵測，前述特定的頻率範圍包含：於異常發生時，在頻譜上引起峰值的理論頻率；頻率變化量處理部，將作為前述峰值頻率的基準而預先設定的基準頻率、與由前述峰值頻率偵測部所測得的峰值頻率之間的差異值，作為時序頻率變化量而求取；異常判定部，根據前述頻率變化量處理部所求出的時序頻率變化量，來判定前述滾動軸承中是否存有異常，並且具備：異常監視模式，藉由判定前述滾動軸承中是否存有異常，而監視前述滾動軸承；監視峰值頻率設定模式，將由前述異常監視模式所監視之對象的峰值頻率，設定為監視峰值頻率，前述峰值頻率偵測部，在前述監視峰值頻率設定模式中，將前述峰值頻率作為設定用峰值頻率偵測，前述滾動軸承異常偵測裝置，更進一步具備：監視對象設定部，在前述監視峰值頻率設定模式中，當由前述峰 值頻率偵測部所測得的設定用峰值頻率經歷了時序變化的場合，將前述設定用峰值頻率設定為前述監視峰值頻率，前述峰值頻率偵測部，在前述異常監視模式中，偵測由前述監視對象設定部所設定的監視峰值頻率。
2. 如請求項1所記載的滾動軸承異常偵測裝置，其中更進一步具備：在由前述異常判定部判定為前述滾動軸承有異常的場合中，將警告朝外部通報的警告通報部。
3. 如請求項1所記載的滾動軸承異常偵測裝置，其中前述峰值頻率偵測部，更進一步在前述監視峰值頻率設定模式中，將以相對於前述設定用峰值頻率為整數倍的頻率顯示峰值的1個或複數個頻率，作為1個或複數個整數倍設定用峰值頻率偵測，前述監視對象設定部，在由前述峰值頻率偵測部所測得的1個或複數個整數倍設定用峰值頻率，與前述設定用峰值頻率的時序變化同步地形成時序變化的場合，將前述1個或複數個整數倍設定用峰值頻率中的至少1個，追加設定為前述監視峰值頻率。
4. 如請求項1所記載的滾動軸承異常偵測裝置，其中前述振動偵測部為複數個，前述峰值頻率偵測部，相對於由前述複數個振動偵測部所測得的複數個振動資料之中的至少2個，將可作為前述設定用峰值頻率偵測的頻率，最終設定為前述監視峰值頻率。
5. 如請求項1所記載的滾動軸承異常偵測裝置，其中前述監視對象設定部，在由前述峰值頻率偵測部所測得的峰值頻率，於彼此不同的複數個時間點，經歷了複數次時序變化的場合，將前述設定用峰值頻率設定為前述監視峰值頻率。
6. 一種滾動軸承異常偵測方法，具備：振動偵測步驟，將在滾動軸承所產生的振動作為振動資料偵測；光譜處理步驟，求出由前述振動偵測步驟所測得之振動資料的頻譜；峰值頻率偵測步驟，根據由前述光譜處理步驟所求出的頻譜，將在特定的頻率範圍內顯示峰值的頻率，作為峰值頻率偵測，前述特定的頻率範圍包含：於異常發生時，在頻譜上引起峰值的理論頻率；頻率變化量處理步驟，將作為前述峰值頻率的基準而預先設定的基準頻率、與由前述峰值頻率偵測步驟所測得的峰值頻率之間的差異值，作為時序頻率變化量而求取；異常判定步驟，根據前述頻率變化量處理步驟所求出的時序頻率變化量，判定前述滾動軸承中是否存有異常，並且具備：異常監視模式，藉由判定前述滾動軸承中是否存有異常，而監視前述滾動軸承；監視峰值頻率設定模式，將由前述異常監視模式所監視之對象的峰值頻率，設定為監視峰值頻率， 前述峰值頻率偵測步驟，在前述監視峰值頻率設定模式中，將前述峰值頻率作為設定用峰值頻率偵測，前述滾動軸承異常偵測方法，更進一步具備：監視對象設定步驟，在前述監視峰值頻率設定模式中，當由前述峰值頻率偵測步驟所測得的設定用峰值頻率經歷了時序變化的場合，將前述設定用峰值頻率設定為前述監視峰值頻率，前述峰值頻率偵測步驟，在前述異常監視模式中，偵測由前述監視對象設定步驟所設定的監視峰值頻率。

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