预测维护判定装置、预测维护判定方法及程序制造方法及图纸

预测维护判定装置(12a)的第一差分值计算部(521)获取设置在齿轮箱(30)(设备)的金属壳体(壳体)表面的AE传感器(20)的AE输出(M(t))，并计算规定时间内AE输出的最大值(Smax1)和最小值(Smin1)之间的差分值(δ1)(第一差分值)。平均值计算部(522)计算规定时间内AE输出的平均值(Save)。第二差分值计算部(523)计算规定时间内AE输出中小于平均值(Save)的AE输出的最大值(Smax2)和最小值(Smin1)之间的差分值(δ2)(第二差分值)。第一比率计算部(524)计算第一差分值相对于第二差分值的比率(R1)(第一比率)。当比率(R1)为第一规定值(ε1)以上时，通知部(54)通知齿轮箱(30)中可能发生异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预测维护判定装置、预测维护判定方法及程序
本专利技术涉及一种用于预测设备发生异常的预测维护判定装置、预测维护判定方法以及程序。
技术介绍
已知在固体材料变形时，之前积蓄的应变能会以声波(AE波)的形式释放的现象。并且，以往已知一种损伤检测装置，该损伤检测装置通过AE传感器检测AE波，并分析其波形，从而检测齿轮的损伤。例如，专利文献1所记载的齿轮损伤检测装置通过分析AE传感器的输出，检测特定频率范围的信号强度，来检测齿轮损伤的发生。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2009－42151号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在专利文献1的损伤检测装置中，存在如下问题：如果设备实际没有发生损伤等的异常，就无法检测出该异常。因此，当检测到异常时，需要立即停止设备，检查和保养异常部位、更换消耗部件(轴承、密封部件等)、以及进行清扫等。因此，有可能必须在预期以外的时刻停止设备，而且不仅是该设备，还可能必须采取停止生产线等措施。由此，可能会对生产过程产生重大影响。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种预测维护判定装置、预测维护判定方法和程序，其能够在异常实际发生之前通知会给设备的动作造成影响的异常发生。用于解决技术问题的技术手段为了解决上述问题并达到目，本专利技术所涉及的预测维护判定装置包括：设置在设备的壳体表面的AE传感器；第一差分值计算部，该第一差分值计算部获取所述AE传感器的输出，并计算规定时间内所述输出的最大值和最小值之间的第一差分值；平均值计算部，该平均值计算部计算所述规定时间内所述输出的平均值；第二差分值计算部，该第二差分值计算部计算所述规定时间内所述输出中小于所述平均值的输出的最大值和最小值之间的第二差分值；第一比率计算部，该第一比率计算部计算所述第一差分值相对于所述第二差分值的比率；以及通知部，该通知部在所述第一比率计算部计算出的比率为第一规定值以上时，进行与所述设备的预测维护有关的通知。另外，本专利技术所涉及的预测维护判定装置包括：第一差分值计算部，该第一差分值计算部获取设置在设备的壳体表面的AE传感器的输出，并计算规定时间内所述输出的最大值和最小值之间的第一差分值；第三差分值计算部，该第三差分值计算部计算所述规定时间内所述输出中去除了在所述最大值的规定比例以上的输出之后剩余的输出的最大值和最小值之间的第三差分值；第二比率计算部，该第二比率计算部计算所述第一差分值相对于所述第三差分值的比率即第二比率；以及通知部，该通知部在所述第二比率为第二规定值以上时，通知在所述设备中可能发生异常。另外，本专利技术所涉及的预测维护判定装置包括：第一差分值计算部，该第一差分值计算部获取设置在设备的壳体表面的AE传感器的输出，并计算规定时间内所述输出的最大值和最小值之间的第一差分值；平均值计算部，该平均值计算部计算所述规定时间内所述输出的平均值；第三比率计算部，该第三比率计算部计算所述第一差分值相对于所述平均值的比率即第三比率；以及通知部，该通知部基于在各个轴上取所述第一差分值和所述第三比率而得到的二维映射，来通知在所述设备中可能发生异常。专利技术效果本专利技术的预测维护判定装置能够在异常实际发生之前即在检测到异常的征兆时，通知会对设备的动作造成影响的异常发生。因此，能预先设定用于检查和保养设备、更换消耗部件和清扫等的定时。因此，在设备停止的期间，能通过使其他的设备工作等，来维持生产线的工作状态。附图说明图1是声发射和AE传感器的说明图。图2是使用了实施方式1的预测维护判定装置的预测维护判定系统的整体结构图。图3是实施方式1的挤压机的结构图图4是实施方式1的预测维护判定装置的硬件结构图。图5是实施方式1的预测维护判定装置的功能结构图。图6是实施方式1的预测维护判定方法的说明图。图7是表示实施方式1的预测维护判定装置进行的处理流程的一例的流程图。图8是实施方式2的预测维护判定装置的功能结构图。图9是实施方式2的预测维护判定方法的说明图图10是表示实施方式2的处理流程的一例的流程图。图11是使用了实施方式3的预测维护判定装置的预测维护判定系统的整体结构图。图12是实施方式3的预测维护判定装置的功能结构图。图13是示出实施方式3中的判定基准的一个示例的图。图14是示出实施方式3中由信号分析部和第三判定部进行的处理的流程的一个示例的流程图。图15是使用了实施方式4的预测维护判定装置的预测维护判定系统的整体结构图。图16是实施方式4的预测维护判定装置的功能结构图。图17是示出当振动加速度大于第三规定值时的判定基准的一个示例的图。图18是示出实施方式4中由信号分析部和第四判定部进行的处理流程的一个示例的流程图。图19是表示实施方式5的预测维护判定系统的系统构成的一例的系统框图。具体实施方式[声发射(AE：AcousticEmission)的说明]在说明实施方式之前，对用于判定设备的预测维护的声发射(以下称为AE)进行说明。AE是指固体材料变形时，之前积蓄的应变能会以声波(弹性波、AE波)的形式进行释放的现象。通过检测该AE波，能预测固体材料的异常。AE波的频带通常在几十kHz到几MHz左右，并且具有一般的振动传感器和加速度传感器无法检测到的频带。因此，为了检测AE波，使用专用的AE传感器。关于AE传感器，后面将详细叙述。图1是声发射和AE传感器的说明图。如图1(a)所示，当固体材料Q内部的AE产生源P发生变形、接触、摩擦等时，产生AE波W。AE波W从AE产生源P呈放射状地扩散，并以固体材料Q相应的速度在该固体材料Q的内部传播。在固体材料Q的内部传播的AE波W被设置在固体材料Q表面的AE传感器20检测出。AE传感器20输出检测信号D。由于检测信号D是表示振动的信号，所以检测信号D是具有正负值的交流信号。然而，由于在这样的状态下对检测信号D(AE波W)进行各种运算时很难处理，因此通常将检测信号D的负值的部分作为进行了半波整流后的整流波形来处理。此外，当分析AE波W时，通常将整流波形的平方值在规定时间内取平均并求出平方根而得到的值即有效值(RMS(RootMeanSquare：均方根)值)来进行处理。虽然AE波W的传播速度在纵波和横波中并不相同(纵波比横波要快)，但是考虑到固体材料Q的大小(传播距离)，则该差异可以无视，因此在本实施方式中不区分纵波和横波。即，不区分纵波和横波，将在规定时间内检测到的AE波W作为测定信号并作为分析对象。如图1(b)所示，AE传感器20被包在屏蔽壳体20a内。用于接收AE波W的受波面20b形成在AE传感器20的底面上。受波面20b由绝缘物形成。此外，磁体20c设置在屏蔽壳体20a的底面附近，并且AE传感器20通过磁体20c固定到作为预测维护对象的设备30的金属壳体30a。此时，受波面20b以与设备30的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预测维护判定装置，其特征在于，包括：/n第一差分值计算部，该第一差分值计算部获取设置在设备的壳体表面的AE传感器的输出，并计算规定时间内所述输出的最大值和最小值之间的第一差分值；/n平均值计算部，该平均值计算部计算所述规定时间内所述输出的平均值；/n第二差分值计算部，该第二差分值计算部计算所述规定时间内所述输出中小于所述平均值的输出的最大值和最小值之间的第二差分值；/n第一比率计算部，该第一比率计算部计算所述第一差分值相对于所述第二差分值的比率即第一比率；以及/n通知部，该通知部在所述第一比率为第一规定值以上时，通知在所述设备中可能发生异常。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20191119 JP 2019-2091121.一种预测维护判定装置，其特征在于，包括：
第一差分值计算部，该第一差分值计算部获取设置在设备的壳体表面的AE传感器的输出，并计算规定时间内所述输出的最大值和最小值之间的第一差分值；
平均值计算部，该平均值计算部计算所述规定时间内所述输出的平均值；
第二差分值计算部，该第二差分值计算部计算所述规定时间内所述输出中小于所述平均值的输出的最大值和最小值之间的第二差分值；
第一比率计算部，该第一比率计算部计算所述第一差分值相对于所述第二差分值的比率即第一比率；以及
通知部，该通知部在所述第一比率为第一规定值以上时，通知在所述设备中可能发生异常。


2.一种预测维护判定装置，其特征在于，包括：
第一差分值计算部，该第一差分值计算部获取设置在设备的壳体表面的AE传感器的输出，并计算规定时间内所述输出的最大值和最小值之间的第一差分值；
第三差分值计算部，该第三差分值计算部计算所述规定时间内所述输出中去除了在所述最大值的规定比例以上的输出之后剩余的输出的最大值和最小值之间的第三差分值；
第二比率计算部，该第二比率计算部计算所述第一差分值相对于所述第三差分值的比率即第二比率；以及
通知部，该通知部在所述第二比率为第二规定值以上时，通知在所述设备中可能发生异常。


3.一种预测维护判定装置，其特征在于，包括：
第一差分值计算部，该第一差分值计算部获取设置在设备的壳体表面的AE传感器的输出，并计算规定时间内所述输出的最大值和最小值之间的第一差分值；
平均值计算部，该平均值计算部计算所述规定时间内所述输出的平均值；
第三比率计算部，该第三比率计算部计算所述第一差分值相对于所述平均值的比率即第三比率；以及
通知部，该通知部基于在各个轴上取所述第一差分值和所述第三比率而得到的二维映射，来通知在所述设备中可能发生异常。


4.一种预测维护判定装置，其特征在于，包括：
第一差分值计算部，该第一差分值计算部获取设置在设备的壳体表面的AE传感器的输出，并计算规定时间内所述输出的最大值和最小值之间的第一差分值；
平均值计算部，该平均值计算部计算所述规定时间内所述输出的平均值；
第二差分值计算部，该第二差分值计算部计算所述规定时间内所述输出中小于所述平均值的输出的最大值和最小值之间的第二差分值；
第一比率计算部，该第一比率计算部计算所述第一差分值相对于所述第二差分值的比率即第一比率；以及
通知部，该通知部基于在各个轴上取所述第一差分值和所述第一比率而得到的二维映射，来通知在所述设备中可能发生异常。


5.一种预测维护判定装置，其特征在于，包括：
第一差分值计算部，该第一差分值计算部获取设置在设备的壳体表面的AE传感器的输出，并计算规定时间内所述输出的最大值和最小值之间的第一差分值；
第三差分值计算部，该第三差分值计算部计算所述规定时间内所述输出中去除了在所述最大值的规定比例以上的输出之后剩余的输出的最大值和最小值之间的第三差分值；
第二比率计算部，该第二比率计算部计算所述第一差分值相对于所述第三差分值的比率即第二比率；以及
通知部，该通知部基于在各个轴上取所述第一差分值和所述第二比率而得到的二维映射，来通知在所述设备中可能发生异常。


6.如权利要求3所述的预测维护判定装置，其特征在于，
获取设置在设备的壳体表面的加速度传感器的输出，当该加速度传感器的输出大于第三规定值时，
所述通知部基于在各个轴上取所述AE传感器的输出的最小值或平均值和所述第一差分值而得到的二维映射，来通知在所述设备中可能发生异常，
当所述加速度传感器的输出为所述第三规定值以下时，
基于在各个轴上取所述第一差分值和所述第三比率而得到的二维映射，来通知在所述设备中可能发生异常。


7.如权利要求1至6中任一项所述的预测维护判定装置，其特征在于，
通过因特...

【专利技术属性】
技术研发人员：野木贵之，竹内雄一，中村隼平，
申请(专利权)人：芝浦机械株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP