异常因素确定装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种异常因素确定装置，其具备：传感器信号取得部，其取得与机械的物理状态有关的传感器信号；动作状况判定部，其根据从上述机械取得的信息，判定上述机械的动作状况；异常度计算部，其针对上述动作状况判定部判定出的上述机械的每个动作状况，计算传感器信号的异常度；因素确定部，其根据作为每个动作状况的异常度的序列的历史记录数据，判定上述机械的异常的因素。

Abnormal Factor Determining Device

【技术实现步骤摘要】
异常因素确定装置
本专利技术涉及异常因素确定装置，特别涉及根据故障的预兆进行异常因素的分离的异常因素确定装置。
技术介绍
在进行包括机床、机器人等工业机械的故障等的异常的检测、预测的情况下，一般将反应与异常因素(故障的种类、故障的部位等)对应地变化的传感器设置在对象部位的近旁，使用该传感器的检测值进行异常检测/预测。但是，难以将传感器设置得只对特定的异常产生反应，大多还会对其他因素的异常产生反应，因此异常因素的分离成为课题。作为使用通过传感器检测出的检测值分离机械的异常因素的现有技术，例如在日本特开2011-060076号公报中公开了以下的技术，即为了确定警报的产生原因，根据来自多个传感器的信号和数值控制装置的内部信息判定异常的状态，输出显示、控制信号。另外，在日本特开平10-228304号公报中公开了以下的技术，即为了进行与加工装置的特性变化对应的异常判定，而修正驱动和机构模型，提高异常检测的精度。进而，在日本特开平07-234987号公报中公开了以下的技术，即为了使数值控制装置的故障诊断变得容易，而显示故障部位的原因推定等，在每次故障时变更原因推定概率的数据库。作为异常因素的分离的方法，如日本特开2011-060076号公报所公开的那样，可以考虑在工业机械的每个部位设置传感器，根据传感器的反应强弱确定异常因素的方法，但从成本、维护方面出发，理想的是传感器个数尽量少。另外，如果事先知道每个异常因素产生的详细现象，则能够如日本特开平07-234987号公报所公开的那样，使用事前知识分离异常因素，但一般工业机械的故障是罕见的现象，大多难以收集与因故障造成的机械的异常有关的知识。另外，传感器观测值无法忽视因机械的设置环境、个体差造成的影响的情况很多，即使准备事前知识，如果不与传感器的设置环境、个体差对应地调整事前知识则变得无用的情况很多，因此理想的是尽量不使用与传感器观测值有关的事前知识。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于：提供一种异常因素确定装置，其根据异常的预兆进行异常因素的分离。本专利技术的异常因素确定装置，组合与机械的动作状况有关的信息和传感器信号来进行异常因素的分离，由此解决上述课题。本专利技术的异常因素确定装置在机械的多个异常的动作状况下，根据传感器信号计算动作的异常度，制作表示异常度的时序的变化倾向的历史记录数据，进而与机械的动作状况关联地存储。另外，通过分析机械的多个动作状况下的异常度的变化倾向，而进行异常因素的分离。另外，本专利技术的一个实施例是一种异常因素确定装置，其确定在机械中发生的异常的因素，其中具备：传感器信号取得部，其取得与上述机械的物理状态有关的传感器信号；动作状况判定部，其根据从上述机械取得的信息，判定上述机械的动作状况；异常度计算部，其针对上述动作状况判定部判定出的上述机械的每个动作状况，计算上述传感器信号的异常度；因素确定部，其根据作为每个上述动作状况的上述异常度的序列的历史记录数据，判定上述机械的异常的因素。根据本专利技术，与现有的方法相比，提高了异常因素的分离的精度，特别在使用数量少的传感器值的环境下，也能够在保持某种程度的精度的同时进行异常因素的分离。附图说明根据参照附图的以下的实施例的说明，能够了解本专利技术的上述以及其他的目的和特征。图1是第一实施方式的异常因素确定装置的概要硬件结构图。图2是第一实施方式的异常因素确定装置的概要功能框图。图3是示例动作状况判定表的图。图4是示例工具磨损时的机械的每个动作状况的电动机的速度反馈值的异常度的历史记录数据的图。图5是示例主轴破损时的机械的每个动作状况的电动机的速度反馈值的异常度的历史记录数据的图。图6是示例异常因素确定表的图。具体实施方式以下，与附图一起说明本专利技术的实施方式。图1是表示本专利技术的一个实施方式的异常因素确定装置的主要部分的概要硬件结构图。可以作为控制机器人、机床等机械的控制装置来实现异常因素确定装置1。另外，可以作为与控制机械的控制装置一并设置的个人计算机、经由网络与控制装置连接的单元计算机、主计算机、云服务器等计算机来实现异常因素确定装置1。图1表示作为控制机械的控制装置来实现异常因素确定装置1的情况的例子。本实施方式的异常因素确定装置1所具备的CPU11是整体地控制异常因素确定装置1的处理器。CPU11经由总线20读出存储在ROM12中的系统程序，依照该系统程序控制异常因素确定装置1整体。在RAM13中暂时存储临时的计算数据、显示数据、操作者经由未图示的输入部输入的各种数据等。非易失性存储器14例如构成为被未图示的电池后备供电等而在异常因素确定装置1的电源切断的状态下也保持存储状态的存储器。在非易失性存储器14中，存储经由接口15从外部设备72读入的控制程序、经由显示器/MDI单元70输入的控制程序、从异常因素确定装置1的各部、机床、传感器等取得的各种数据(例如表示控制程序的指令的执行状态、机床的动作状态的各种信号、伺服电动机50或主轴电动机62的位置、速度、电流电压值、振动传感器或温度传感器等传感器的检测值、加工条件、工具或工件的信息等)。可以在执行时/利用时将存储在非易失性存储器14中的控制程序、各种数据展开到RAM13中。另外，在ROM12中，预先写入有公知的分析程序等各种系统程序。接口15是用于将异常因素确定装置1和适配器等外部设备72连接起来的接口。从外部设备72侧读入程序、各种参数等。另外，能够将在异常因素确定装置1内编辑后的程序、各种参数等经由外部设备72存储到外部存储单元。PMC(可编程机床控制器)16根据内置于异常因素确定装置1中的时序程序，经由I/O单元17向机床和该机床的外围设备(例如工具更换用的机器人手这样的执行器、设置在机床的传感器等)输出信号并进行控制。另外，接受在机床的主体上配备的操作盘的各种开关、外围设备等的信号，在进行了必要的信号处理后，传递给CPU11。显示器/MDI单元70是具备显示器、键盘等的手动数据输入装置，接口18接受来自显示器/MDI单元70的键盘的指令、数据并传递给CPU11。接口19与具备在手动地驱动各轴时使用的手动脉冲发生器的操作盘71连接。用于控制机床所具备的轴的轴控制电路30接受来自CPU11的轴的移动指令量，将轴的指令输出到伺服放大器40。伺服放大器40接受该指令，驱动使机床所具备的轴移动的伺服电动机50。轴的伺服电动机50内置位置速度检测器，将来自该位置速度检测器的位置速度反馈信号反馈到轴控制电路30，进行位置速度的反馈控制。此外，在图1的硬件结构图中，轴控制电路30、伺服放大器40、伺服电动机50仅各示出1个，但实际上按照成为控制对象的机床所具备的轴的个数而准备。主轴控制电路60接受主轴旋转指令，向主轴放大器61输出主轴速度信号。主轴放大器61接受该主轴速度信号，按照所指示的转速使机床的主轴电动机62转动，驱动工具。在主轴电动机62上耦合有位置编码器63，位置编码器63与主轴的旋转同步地输出反馈脉冲，由CPU11读取该反馈脉冲。图2是第一实施方式的异常因素确定装置1的概要功能框图。通过由图1所示的异常因素确定装置1所具备的CPU11执行各个系统程序，控制异常因素确定装置1的各部的动作，来实现图2所示的各功能模块。本实施方式的异常因素确定装置1具备：控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异常因素确定装置，其确定在机械中发生的异常的因素，其特征在于，该异常因素确定装置具备：传感器信号取得部，其取得与上述机械的物理状态有关的传感器信号；动作状况判定部，其根据从上述机械取得的信息，判定上述机械的动作状况；异常度计算部，其针对上述动作状况判定部判定出的上述机械的每个动作状况，计算上述传感器信号的异常度；以及因素确定部，其根据作为每个上述动作状况的上述异常度的序列的历史记录数据，判定上述机械的异常的因素。

【技术特征摘要】
2018.02.27 JP 2018-0330311.一种异常因素确定装置，其确定在机械中发生的异常的因素，其特征在于，该异常因素确定装置具备：传感器信号取得部，其取得与上述机械的物理状态有关的传感器信号；动作状况判定部，其根据从上述机械取得的信息，判定上述机械的动作状况；异常度计算部，其针对上述动作状况判定部判定出的上述机械的每个动作状况，计算上述传感器信号的异常度；以及因素确定部，其根据作为每个上述动作状况的上述异常度的序列的历史记录数据，判定上述机...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤和宏，久保嘉孝，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP