[发明专利]减速器异常诊断方法及减速器异常诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及诊断减速器的异常的减速器异常诊断方法及减速器异常诊断装置，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。

背景技术

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减速器的异常的方法。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。另外，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。

另外，由于由传感器检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。

发明内容

本发明目的在于，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，本发明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。

根据该发明，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。

本发明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述加速度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。

根据本发明，通过使用反映减速器的动作状态的加速度，也可以准确诊断减速器的异常。从而，得到与上述发明同样的效果，基于定量的判断基准，可以准确进行减速器的异常的诊断。

另外，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，与上述中间轴构件的旋转频率的常数倍对应地取出的频谱的振幅。