本发明专利技术提供一种减速器异常诊断装置，用于诊断具有位于输入轴和输出轴的中间传递旋转，并与上述输入轴的旋转成比例地旋转的中间轴构件的减速器的异常，具有：基于在将电机作为驱动源相对旋转运动的一对被驱动部件以一定速度相对旋转时的转矩指令值和速度反馈，在减速器的输入侧推定与减速器相关的干扰推定值的观测器；从干扰推定值的频率成分中取出与中间轴构件的旋转频率的常数倍对应的特定频谱的频谱特定部；以及，比较频谱特定部特定的特定频谱的振幅与阈值，并将特定频谱的振幅超过阈值的场合诊断为异常，将特定频谱的振幅与阈值相同或比其小的场合诊断为正常的诊断部。
Abnormality diagnosis method for speed reducer and reducer abnormal diagnosis device
The invention provides a device for diagnosing abnormal reducer for diagnosis has located in the middle of the input shaft and the output shaft to transmit rotation with the input shaft rotation speed reducer shaft component proportion of rotating anomalies: Based on the motor as the driving source of the rotational motion of a driven member when the rotating torque command value and speed at a certain speed relative feedback interference in the input side of the reducer presumption presumption related reducer value observer; spectrum specific particular spectrum corresponding to the rotation frequency constant times out and the intermediate shaft component of frequency components from interference in the presumed value; and, more specific spectrum the specific spectrum amplitude and threshold, and the amplitude spectrum of the specific diagnosis occasions exceeded the threshold for abnormal specific spectrum amplitude and same threshold Or smaller than a small diagnostic diagnostic unit.
【技术实现步骤摘要】
装置，该减速器具有位于输入轴和输出轴的中间传递旋转，并与上述输入轴的 旋转成比例地旋转的中间轴构件，例如用于使与内齿轮啮合的外齿轮进行偏心 旋转的曲轴。
技术介绍
作为减速器异常诊断方法，有基于安装在诊断对象部分上的传感器的信息 来诊断減速器的异常的方法。该诊断方法在能够无破坏地发现机器人或机床等的异常上是非常有效的方法，但另一方面由于成为产生异常后的事后发现而存 在各种不妥。例如，修理减速器直到使机器人恢复要花费非常多的时间。另夕卜，在生产现场，在机器人等运转时发现异常的场合，直到机器人恢复必须停止生产线。于是，作为通过事先预知异常，而能避免上述问题的异常诊断方法的一例，已知特开平5 - 52712号公报所公开的方法。该发现方法利用设在机器人的自 由端上的振动传感器来检测作为诊断对象的关节部的振动模式，并将检测出的 振动模式与正常的机器人的振动模式进行比较，通过判断其比较结果来事先预 知关节部的异常。关节部的异常是由轴承或齿轮或减速器的磨损恶化等引起的 异常。关节部的异常通过比较异常时与正常时的振动波形的频率成分的平均 值、峰值等来进行诊断。在上述现有方法中，由于利用传感器检测出的信号包括各种噪声，因此不 能直接只取出对关节部的诊断有效的信号，会担心不能从检测出的信号准确预 知异常的发生。换言之，在现有的方法中，若由传感器检测出的信号的频率成 分与正常时的频率成分的差较大则可认为临近故障，但是在诊断检测信号中包 括噪声等的场合，成为反映关节部的异常的信号和噪声混杂的状态，恐怕不能明确区别关节部的异常时和正常时的不同。另夕卜，由于由传感器;^企测出的信号受重力的影响而发生变化，因此根据关 节部的位置、姿势，检测出的信号的大小不稳定，从而存在诊断结果的可靠性 差的问题。还有，需要在机器人或机床上安装用于检测异常的传感器，存在额外增加 相当于传感器购入费用的部分的成本的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供一种通过引入定量的判断基准，能够准确进行异常 的诊断，由此能够提高机械的运转率而改善生产率的减速器异常诊断方法及减 速器异常诊断装置。为了达到上述目的，本专利技术的减速器异常诊断方法的一个方案，在诊断具 有位于输入轴和输出轴的中间传递旋转，并与上述输入轴的旋转成比例地旋转 的中间轴构件的减速器的异常的减速器异常诊断方法中，基于在将电机作为驱 动源相对旋转运动的 一对被驱动部件以 一定速度相对旋转时的转矩指令值和 速度反馈，利用观测器推定与上述减速器相关的干扰推定值，从通过频率分析数倍对应的特定频谱，比较该特定频谱的振幅与阔值，将上述特定频谱的振幅 超过上述阈值的场合诊断为异常，将上述特定频谱的振幅与上述阈值相同或比 其小的场合诊断为正常。根据该专利技术，通过使用反映减速器的动作状态的干扰推定值来进行诊断， 能够排除噪声包含于数据中的情况，由此，可以直接且准确地诊断减速器的异 常。另外，由于干扰推定值由观测器来推定，因此能够取得不包括重力的影响 的数据，由此，不受机器人或机床等的位置、姿势的影响，可以准确诊断减速 器的异常。通过以与中间轴构件的旋转频率的常数倍对应的频率取出干扰推定 值的特定频谱，可以进行用于诊断减速器的异常的最佳频谱取样。从而，基于 定量的判断基准，可以准确实施减速器的异常的诊断。由此，能够提高机械的 运转率而改善生产率。本专利技术的减速器异常诊断方法的其他方案，在诊断具有位于输入轴和输出 轴的中间传递旋转，并与上述输入轴的旋转成比例地旋转的中间轴构件的减速 器的异常的减速器异常诊断方法中，基于在将电机作为驱动源相对旋转运动的一对被驱动部件相对旋转时的速度反馈求出加速度，从通过频率分析得到的上定频谱，比较该特定频谱的振幅与阈值，将上述特定频谱的振幅超过上述阈值 的场合诊断为异常，将上述特定频谱的振幅与上述阈值相同或比其小的场合诊 断为正常。根据本专利技术，通过使用反映减速器的动作状态的加速度，也可以准确诊断 減速器的异常。从而，得到与上述专利技术同样的效果，基于定量的判断基准，可 以准确进行减速器的异常的诊断。另夕卜，在减速器异常诊断方法中，上述阈值相当于在上述中间轴构件正常 时，从通过频率分析得到的上述干扰推定值或上述加速度的频率成分中，与上由此，在特定频谱的振幅与阈值相同或比其小时，可以判断减速器正常。 相反，在特定频谱的振幅超过阈值时，可以判断減速器异常。另外，在本专利技术的减速器异常诊断装置的一个方案中，在诊断具有位于输 入轴和输出轴的中间传递旋转，并与上述输入轴的旋转成比例地旋转的中间轴构件的减速器的异常的减速器异常诊断装置中，具有基于在将电机作为驱动 源相对旋转运动的一对被驱动部件以一定速度相对旋转时的转矩指令值和速 度反馈，推定与上述减速器相关的干扰推定值的观测器；从上述干扰推定值的语特定部；以及，比较上述频谱特定部特定的上述特定频谱的振幅与阈值，并将上述特定频谱的振幅超过上述阔值的场合诊断为异常，将上述特定频谱的振幅与上述阈值相同或比其小的场合诊断为正常的诊断部。附图说明本专利技术的上述以及其他目的、特征及优点，通过与附图关联的以下适当的 实施方式的说明将更加明确。在同附图中图1是包括本专利技术的减速器异常诊断装置的一实施方式的系统构成图； 图2同样是减速器异常诊断装置的构成图； 图3同样是表示减速器异常诊断方法的处理流程的流程图；以及 图4是表示图3的步骤S4的详细内容的说明图。具体实施例方式以下使用附图详细说明本专利技术的实施方式的具体例。图l是包括本专利技术的减速器异常诊断装置的一实施方式的系统构成图。减速器异常诊断装置2是将 作为输入轴的曲轴的故障等异常虚拟成未图示的减速器的异常的诊断装置，包 括控制机器人5的装置主体3和在与装置主体3之间进行信号的收发的终端装 置4。由该减速器异常诊断装置2和具有与电机一体的减速器的机器人5构成 减速器异常诊断系统1。机器人5和装置主体3通过动力线7和信号线8相互 电连接，装置主体3和终端装置4通过LAN电缆9相互电连接。以下说明各 构成构件。机器人5为进行嵌合部件的嵌合作业而使用的一般机器人，包括底座10; 与底座IO连接的机体部ll;通过第一关节部12与机体部11连接的上臂部13; 通过第二关节部14与上臂部13连接的前臂部15;通过第三关节部16与前臂 部15连接的手腕构件17;以及与手腕构件17连接的机械手工具18。机械手 工具18具有相对的一对把持爪19a、 19b，可以在该一对把持爪19a、 19b之 间把持工件20。第一、二、三关节部12、 14、 16是使通过各关节部相邻的动作部件(被 驱动部件)相对进行旋转动作的部分，具备具有减速器的电机。电机的旋转被 减速器减速，使相邻的动作部件相对进行旋转动作。动作部件相当于上臂部 13、前臂部15、手腕构件17。减速器是一般的减速器，具有固定设置在筒 壁上的内齿轮；与该内齿轮啮合的外齿轮；以及与外齿轮嵌合而使外齿轮做偏 心旋转的曲轴(中间轴构件)。曲轴连接在电机的输出轴上。内齿轮齿数比外 齿轮多一个。因此，通过外齿轮与曲轴一起旋转一周，使内齿轮向反方向旋转 相当于一个齿距的量。从而，在该减速机构中，至少将外齿轮的齿数的倒数作 为减速比来对输入旋转进行减速。通过电缆9与机器人5连接的装置主体3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种减速器异常诊断方法，诊断具有位于输入轴和输出轴的中间传递旋转，并与上述输入轴的旋转成比例地旋转的中间轴构件的减速器的异常，其特征在于，基于在将电机作为驱动源相对旋转运动的一对被驱动部件以一定速度相对旋转时的转矩指令值和速度反馈， 利用观测器（２３）推定与上述减速器相关的干扰推定值，从通过频率分析得到的上述干扰推定值的频率成分中取出与上述中间轴构件的旋转频率的常数倍对应的特定频谱，比较该特定频谱的振幅与阈值，将上述特定频谱的振幅超过上述阈值的场 合诊断为异常，将上述特定频谱的振幅与上述阈值相同或比其小的场合诊断为正常。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加藤哲朗，黑下彰喜，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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