故障诊断装置及故障诊断方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种故障诊断装置，对于具备作为各动作轴的驱动源而分别独立的电机的机械装置，每隔规定周期取得动作轴的移动位置和对动作轴作用的干扰扭矩值，在取得的干扰扭矩值比故障判定阈值大的情况下，将动作轴诊断为故障。而且，对于诊断为故障的动作轴，基于过去的维护实绩及检查结果实施故障的再判定。

Fault diagnosis device and fault diagnosis method

The invention provides a device for fault diagnosis, with the action as the driving source of shaft mechanical device and motor are respectively independent, every cycle has provisions of mobile location and motion axis on action axis disturbance torque value in disturbance torque values obtained than fixed threshold fault detection under the action the shaft for fault diagnosis. Moreover, for the fault diagnosis of the action axis, based on the past maintenance performance and check the results of the implementation of the fault re determination.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】故障诊断装置及故障诊断方法
本专利技术涉及具备作为各动作轴的驱动源而分别独立的电机的机械装置的故障诊断装置及其方法。
技术介绍
作为多关节型的工业用机器人的故障诊断方法，目前公开有专利文献1。专利文献1所公开的故障诊断方法中，在机器人的动作中每隔规定周期检测机器人关节轴的移动位置及对关节轴作用的干扰扭矩，并求得检测的每个移动位置的干扰扭矩的平均值。而且，比较该平均值和设定阈值，在平均值超过设定阈值的情况下，诊断为机器人异常或故障。这样，目前通过干扰扭矩是否超过一定的设定阈值来诊断故障，因此，与机器人的动作姿势及由机器人手把持的工件等的重量无关，检测机器人驱动系统的异常。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9－174482号公报
技术实现思路
但是，当对动作轴实施更换油脂而油脂粘度变化那样的维护时，由于维护的影响，干扰扭矩值变动。在该情况下存在下述问题：当仅基于干扰扭矩值诊断故障时，尽管为正常，还是常发生诊断为异常的错误判定，故障的诊断精度降低。另外，对干扰扭矩值造成影响的干扰因素涉及多个方面，因此，难以从干扰扭矩值排除所有的干扰因素。因此存在下述问题：当仅基于干扰扭矩值诊断故障时，故障的诊断精度降低。这样，存在下述问题：当仅基于干扰扭矩值诊断机器人驱动系统的故障时，错误判定常发生而故障的诊断精度降低。因此，本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种通过将干扰扭矩值以外的维护实绩、检查结果用于故障的诊断，能够防止错误判定并提高故障的诊断精度的故障诊断装置及其方法。为了解决所述的课题，本专利技术的一个方式的故障诊断装置及其方法，在干扰扭矩值比规定的故障判定阈值大的情况下，将动作轴诊断为故障，对于诊断为故障的动作轴，基于过去的维护实绩及检查结果实施故障的再判定。附图说明图1是表示本专利技术一实施方式的故障诊断系统的整体结构的框图。图2是用于说明求得干扰扭矩的步骤的框图。图3是表示本专利技术一实施方式的故障诊断装置进行的干扰扭矩选定处理的步骤的流程图。图4是表示本专利技术一实施方式的故障诊断装置进行的故障诊断处理的步骤的流程图。图5是表示本专利技术一实施方式的故障诊断装置进行的故障诊断处理的步骤的流程图。具体实施方式以下，参照附图说明应用了本专利技术的一实施方式。附图的记载中，对相同部分标注相同标号并省略说明。[故障诊断系统的结构]图1是表示具备本实施方式的故障诊断装置的故障诊断系统的结构的框图。如图1所示，本实施方式的故障诊断系统100由机器人1、机器人控制装置2、故障诊断装置3、以及生产管理装置4构成。作为机械装置的一例，机器人1是多轴机械的教学回放型并且多关节型的机器人。但是，机器人1也可以不是多轴机械，而是单轴的机械。机器人1具备多个电机驱动系统作为动作轴即关节轴，但图1中，示出单轴量的电机驱动系统。机器人臂5被伺服电机(以下，简称为电机)6经减速器8驱动。电机6中附带有旋转角位置及速度的检测器即脉冲编码器(脉冲发生器或编码器)7。机器人控制装置2具备动作集成控制部9、通信部10、伺服控制部11、以及伺服放大器部14。伺服控制部11包含干扰扭矩运算部12和状态数据取得部13，接收来自上层的动作集成控制部9的指令，并经由伺服放大器部14驱动电机6。电机6中所附带的脉冲编码器7在与伺服控制部11之间形成用于电机6的旋转角位置及速度的控制处理的反馈环路。伺服控制部11除了具备干扰扭矩运算部12及状态数据取得部13以外，还具备进行用于控制电机6的旋转角位置、速度、电流的处理的处理器、存储控制程序的ROM、存储设定值及各种参数的非易失性存储部。另外，伺服控制部11具备暂时存储运算处理中的数据的RAM、用于计数来自脉冲编码器7的位置反馈脉冲而检测电机6的绝对旋转角位置的寄存器等。另外，机器人1为多关节，因此，需要关节轴的数的图1那样的电机驱动系统，但图1中仅图示单轴量，除此以外的电机驱动系统省略图示。另外，有时还在图1的电机6与减速器8之间介装变速齿轮组。动作集成控制部9位于伺服控制部11的上层，管理机器人1的动作的直接的控制。通信部10在与后述的故障诊断装置3的通信部15之间，通过例如LAN等进行必要的数据的授受。另外，状态数据取得部13具有定期地收集与机器人1的各关节轴的工作状态相关的各种数据的功能。收集的数据中包含表示收集期间的数据。干扰扭矩运算部12具有基于状态数据取得部13取得的数据，运算干扰扭矩值的功能。以包含这些干扰扭矩运算部12及状态数据取得部13的方式构成伺服控制部11，因此，通过干扰扭矩运算部12的运算求得的干扰扭矩值被经由通信部10输出到故障诊断装置3。通过该结构，伺服控制部11构成所谓的软件伺服的形式。故障诊断装置3具备通信部15、干扰扭矩选定部16、干扰扭矩数据库17、故障诊断部18、以及维护实绩数据库19。在此，故障诊断装置3由微型计算机、微处理器、包含CPU的通用的电子电路和存储器等周边设备构成。因此，通过执行特定的程序，故障诊断装置3作为通信部15、干扰扭矩选定部16、干扰扭矩数据库17、故障诊断部18进行动作。通信部15具有在与已经叙述的机器人控制装置2及生产管理装置4各自的通信部10、20之间，通过例如LAN等进行必要的数据的授受的功能。干扰扭矩选定部16具有从生产管理装置4取得必要的生产信息，并且根据机器人1的工作状况分选收集的干扰扭矩值中应存储的值的功能。另外，干扰扭矩数据库17具有依次存储由干扰扭矩选定部16分选的干扰扭矩值的功能。因此，在该干扰扭矩数据库17中积累过去量的干扰扭矩值。维护实绩数据库19具有用于在对机器人1实施维护或检查的情况下，将其维护实绩及检查结果以各个关节轴为单位进行存储的功能。因此，在维护实绩数据库19中积累过去量的维护实绩数据及检查结果数据。故障诊断部18具有基于干扰扭矩值能动地执行故障诊断的功能。该故障诊断部18具备存储器功能，因此，暂时性地存储分别访问干扰扭矩数据库17及维护实绩数据库19而得到的数据，并以这些数据为基础执行故障诊断。特别是，故障诊断部18每隔规定周期取得各动作轴的移动位置和作用于各动作轴的每个移动位置的干扰扭矩值，在取得的干扰扭矩值比规定的故障判定阈值大的情况下诊断为故障。另外，故障诊断部18具备再判定部25。再判定部25基于过去的维护实绩及检查结果对诊断为故障的动作轴实施故障的再判定。具体而言，再判定部25使用减速器的更换实绩作为维护实绩，实施再判定。例如，在最近更换了动作轴的减速器的情况下，即使根据干扰扭矩值诊断为动作轴故障，动作轴为正常的可能性也较高。因此，再判定部25使用减速器的更换实绩进行再判定。另外，再判定部25使用铁粉浓度的测定结果作为检查结果，实施再判定。对动作轴进行了换油后的油脂中，由于经年劣化或负载的增大，铁粉逐渐增加。因此，在铁粉浓度增加至规定的阈值以上的情况下，动作轴发生故障的可能性变高。因此，再判定部25使用对动作轴进行了换油的油脂的铁粉浓度的测定结果进行再判定。此外，减速器的更换实绩及铁粉浓度的测定结果的数据积累于维护实绩数据库19中，因此，再判定部25从维护实绩数据库19取得数据并执行再判定。具体而言，再判定部25在对于成为再判定的对象的动作轴，在过去的规定期间内存在铁粉浓度的测定实绩的情况下，如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种故障诊断装置，对于具备作为各动作轴的驱动源而分别独立的电机的机械装置，每隔规定周期取得所述动作轴的移动位置和对所述动作轴作用的干扰扭矩值，诊断所述机械装置的故障，其特征在于，具备：故障诊断部，其在所述干扰扭矩值比规定的故障判定阈值大的情况下，将所述动作轴诊断为故障；以及再判定部，其对于由所述故障诊断部诊断为故障的动作轴，基于过去的维护实绩及检查结果实施故障的再判定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种故障诊断装置，对于具备作为各动作轴的驱动源而分别独立的电机的机械装置，每隔规定周期取得所述动作轴的移动位置和对所述动作轴作用的干扰扭矩值，诊断所述机械装置的故障，其特征在于，具备：故障诊断部，其在所述干扰扭矩值比规定的故障判定阈值大的情况下，将所述动作轴诊断为故障；以及再判定部，其对于由所述故障诊断部诊断为故障的动作轴，基于过去的维护实绩及检查结果实施故障的再判定。2.根据权利要求1所述的故障诊断装置，其特征在于，所述再判定部对于成为所述再判定的对象的动作轴，在过去的规定期间内存在铁粉浓度的测定实绩的情况下，如果所述测定实绩中所记录的铁粉浓度的测定值为规定的阈值以下，则将成为所述再判定的对象的动作轴判定为正常。3.根据权利要求1或2所述的故障诊断装置，其特征在于，所述再判定部对于成为所述再判定的对象的动作轴，在过去的规定期间内没有铁粉浓度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：久野昌树，浦川敏伦，高木彻，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP