JP6909131B2 - 寿命予測システム - Google Patents
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Description
減速装置はさまざまな機械に組み込まれている。減速装置の故障は、それが組み込まれた機械の停止を招きうる。減速装置の寿命を予測できれば、言い換えると、あとどのくらい使用したら減速装置が故障するか予測できれば、減速装置の故障による機械の停止時間を短くできる。
図4は、変形例に係る減速装置200とモータ310を示す断面図である。図4は、実施の形態の図2に対応する。実施の形態との主な違いは、減速装置200の入力側にもセンサが設置され、入力側の特定の部位に発生した応力がセンサによる検出情報に基づいて特定される点である。以下、実施の形態との相違点を中心に説明する。
実施の形態では、応力特定部128が出力側の特定の部位に発生する応力を、荷重情報に基づいて特定する場合について説明したが、これに限られず、荷重情報と電流値指令(すなわちモータ310が発生させたトルク)の両方に基づいて特定してもよい。また、応力特定部128が入力側の特定の部位に発生する応力を、電流値指令が示す電流値に基づいて特定する場合について説明したが、これに限られず、変形例1のように入力側にもセンサを設置した場合は、入力側の特定の部位に発生する応力を、電流値指令と荷重情報の両方に基づいて特定してもよい。
実施の形態および上述の変形例では、センサ320が荷重センサである場合について説明した。また、上述の変形例1では、センサ322が荷重センサである場合について説明した。しかしながら、これに限られず、これらのセンサは、減速装置200の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するものであればよく、例えばひずみを検出するひずみセンサや、その他のセンサであってもよい。
実施の形態および上述の変形例では、寿命予測システム1が、出力側の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するセンサとして、センサ320を1つだけ備える場合について説明したが、これに限られない。寿命予測システム1は、複数のセンサ320を備えていてもよい。この場合、複数のセンサ320はそれぞれ、減速装置200の各部位うち、出力側から入力された外部荷重が減速機構204を通過せずに伝達される部材に設置される。応力特定部128は、各センサ320からの荷重情報に基づいて、特定の部位に発生した応力を特定する。例えば、各センサ320について、各センサ320が設置された部位に発生した荷重(すなわち各センサ320が検出した荷重)と特定の部位に発生する応力との相関関係を特定しておく。応力特定部128は、各センサ320についての相関関係と、各センサ320からの荷重情報とに基づいて、特定の部位に発生する応力を特定する。そして応力特定部128は、例えば各センサ320からの荷重情報に基づいて特定された各応力の平均値を、特定の部位に発生した応力として特定する。また例えば、特定の部位ごとに、どのセンサ320からの荷重情報に基づいて応力を特定するかが決まっていてもよい。この場合、特定の部位と、複数のセンサ320のうちのいずれかのセンサ320との対応関係を記憶部130に保持する。応力特定部128は、この対応関係に基づいて、特定の部位ごとに、どのセンサ320からの荷重情報に基づいて応力を特定すればよいか判断する。
実施の形態では、情報処理端末400は使用開始時から現在までのすべての荷重情報および電流値指令をサーバ100に送信し、サーバ100はそのすべての荷重情報および電流値指令に基づいて減速装置200の特定の部位に発生した応力を特定し、特定の部位の寿命を予測する場合について説明したが、これに限られない。情報処理端末400は一定期間の荷重情報および電流値指令をサーバ100に送信し、サーバ100はその一定期間の荷重情報および電流指令値に基づいて減速装置200の特定の部位に発生した応力を特定し、特定の部位の寿命を予測してもよい。
実施の形態では、減速装置200が、偏心揺動型の減速装置である場合に点いて説明したが、減速機構の種類は特に限定されず、減速装置200は、例えば撓み噛み合い型の減速装置や、遊星歯車減速装置などの他の種類の減速装置であってもよい。
実施形態では、サーバ100が寿命予測する場合について説明したが、寿命予測する装置は特に限定されるものではなく、例えば情報処理端末400で寿命予測してもよいし、各減速装置200や各モータ310に設けた処理端末で寿命予測してもよい。
実施形態では、S−N線図のデータを使用して寿命予測する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、特定の部位に発生した応力に基づいて寿命予測するものであれば、特に手法は限定されない。
Claims (7)
- 減速機構を有する減速装置の寿命を予測する寿命予測システムであって、
前記減速装置に設置され、前記減速装置の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するセンサと、
前記センサの検出情報に基づいて、前記特定の部位に発生した応力を特定し、特定した応力に基づいて、当該特定の部位の寿命を予測する予測手段と、を備え、
前記センサは、前記減速機構よりも出力側から入力された荷重が前記減速機構を通過せずに伝達される部位に設置され、
前記予測手段は、前記センサの検出情報に基づいて、前記減速機構を構成する歯車よりも出力側の特定の部位の寿命を予測し、
前記減速装置は、モータの回転を減速して出力させ、
前記予測手段は、前記モータに供給される電流値に基づいて、前記減速機構を構成する歯車よりも入力側の特定の部位の寿命を予測することを特徴とする寿命予測システム。 - 前記モータに供給する駆動電流量を指示する電流値指令を生成するコントローラをさらに備え、
前記予測手段は、前記コントローラが生成した電流値指令が示す電流値に基づいて、前記減速機構よりも入力側の特定の部位の寿命を予測することを特徴とする請求項1に記載の寿命予測システム。 - 前記センサから検出情報を受信するとともに、前記コントローラから電流値指令を受信する情報処理端末と、前記情報処理端末から前記センサの検出情報および前記電流値指令を受信するサーバと、をさらに備え、
前記情報処理端末は、所定期間のセンサの検出情報および電流値指令を記憶し、当該所定期間のセンサの検出情報および電流値指令を含む寿命予測提供要求を前記サーバに送信し、
前記サーバは、前記寿命予測提供要求に含まれる所定期間のセンサの検出情報および電流値指令に基づいて、前記入力側の特定の部位および前記出力側の特定の部位の寿命を予測することを特徴とする請求項2に記載の寿命予測システム。 - 前記センサは、前記減速装置の軸受に発生する荷重を検出することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の寿命予測システム。
- 前記軸受は、荷重を受けるとスラスト分力が発生する軸受であり、
前記センサは、前記軸受で発生するスラスト分力を検出することを特徴とする請求項4に記載の寿命予測システム。 - 前記減速装置は、ケーシングに設けられた内歯歯車と、内歯歯車と噛合う外歯歯車と、外歯歯車の軸方向側部に配置されたキャリヤ部材と、前記ケーシングと前記キャリヤ部材との間に配置された主軸受と、を備え、
前記主軸受が、荷重を受けるとスラスト分力が発生する前記軸受であることを特徴とする請求項5に記載の寿命予測システム。 - 前記センサは、前記主軸受の外輪と前記ケーシングとの間に挟まれて配置されることを特徴とする請求項6に記載の寿命予測システム。
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