【手続補正書】
【提出日】平成23年12月6日(2011.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、
前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、
前記振動検出装置は、前記制御装置のモデル部と、前記制御装置の出力信号と前記モデル部の出力信号との差信号を演算する減算器と、前記差信号をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタ出力の上下限ピーク値に基づいて、振動の発生を判断する振動状態判断部と、を備えたことを特徴とする振動検出装置。
【請求項２】
前記制御装置のモデル部は、前記制御器のモデル部と、前記制御対象のモデル部とを有し、フィードバック制御系で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の振動検出装置。
【請求項３】
前記上下限ピーク値は、前記差信号の上限ピーク値の検出時刻における上限ピーク値からその直前の下限ピーク値を差し引いた値であることを特徴とする請求項１または２に記載の振動検出装置。
【請求項４】
前記振動状態判断部は、前記上下限ピーク値の２乗の移動平均値が予め設定された移動平均値の閾値を超えるか、または、前記移動平均値が予め与えられた振動最小値を超えた時間幅である振動持続時間が、予め設定された振動持続時間の閾値を超えるか、のいずれかの場合に前記制御対象は振動していると判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動検出装置。
【請求項５】
負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、
前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、
前記振動検出装置は、 前記制御装置の出力信号の上下限ピーク値とそれらの発生時刻に基づいて、振動の発生を判断する振動状態判断部、を備えたことを特徴とする振動検出装置。
【請求項６】
前記上下限ピーク値は、前記上限ピーク値の検出時刻における上限ピーク値からその直前の下限ピーク値を差し引いた値であることを特徴とする請求項５記載の振動検出装置。
【請求項７】
前記振動状態判断部は、前記出力信号の上限ピーク値の検出時刻から前記出力信号の下限ピーク値の検出時刻を差し引いた上下限ピークの発生時間に基づいて、振動の発生を判断することを特徴とする請求項５または６に記載の振動検出装置。
【請求項８】
前記振動状態判断部は、
前記上下限ピーク値とそれらの発生時刻に基づいて算出した振動強度値と、
前記振動強度値を移動平均して算出した振動移動平均強度値と、
前記振動移動平均強度値が予め設定された振動強度最小値を超えた時間幅である振動持続時間と、
前記振動強度値、前記振動移動平均強度値及び前記振動持続時間のそれぞれに対応する予め設定された閾値との比較と、
に基づいて前記制御装置の出力信号の振動の発生を判断することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の振動検出装置。
【請求項９】
負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、
前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、
前記振動検出装置は、前記制御装置の出力信号のピーク検出区間を、横軸を時間軸とした左側区間、右側区間とその両方の区間に含まれる中心点とにより定義し、
前記中心点での前記出力信号の値が、前記左側区間及び前記右側区間における前記出力信号の値より大きいときに、前記中心点を上限ピークと判断し、振動の発生を判断すること特徴とする振動検出装置。
【請求項１０】
負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、
前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、
前記振動検出装置は、前記制御装置の出力信号のピーク検出区間を、横軸を時間軸とした左側区間、右側区間とその両方の区間に含まれる中心点とにより定義し、
前記中心点での前記出力信号の値が、前記左側区間及び前記右側区間における前記出力信号の値より小さいときに、前記中心点を下限ピークと判断し、振動の発生を判断すること特徴とする振動検出装置。
【請求項１１】
負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、
前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、
前記振動検出装置は、前記制御装置の出力信号のピーク検出区間を、横軸を時間軸とした左側区間、右側区間とその両方の区間に含まれる中心点とにより定義し、
さらに、前記中心点での出力信号値Ｃ、前記左側区間の最大値MaxL、最小値MinL、前記右側区間の最大値MaxR、最小値MinR、 前記最大値MaxLと前記最小値MinLの差ΔＬ、前記最大値MaxRと前記最小値MinRの差ΔＲを定義し、
前記ΔＬ、前記ΔＲとも閾値より大きく、前記最大値MaxL、MaxR及び前記出力信号値Ｃが等しければ、前記中心点を上限ピークと判断し、
前記最大値MaxL、MaxRのいずれか一方が、前記出力信号値Ｃより大きく、前記最小値MinL、MinR及び前記出力信号値Ｃが等しければ、前記中心点を下限ピークと判断し、
前記出力信号値Ｃが前記最小値MinL、MinRのいずれにも等しくなければ、ピーク検出区間には上下限ピークがないと判断し、
振動の発生を判断することを特徴とする振動検出装置。
【請求項１２】
前記振動検出装置は、 前記制御装置の出力信号のピーク検出区間を予めＮ個からなる要素の集合とし、
前記集合の１つの要素であるピーク検出区間でピーク検出を実施し、
前記中心点での前記出力信号の値が、上限ピークあるいは下限ピークと判断されるまで、前記Ｎ個のピーク検出区間を順次繰り返して判断し、振動の発生を判断することを特徴とする請求項９〜１１に記載の振動検出装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の振動検出装置を備え、前記モータを駆動することを特徴とするモータ制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、前記振動検出装置は、前記制御装置のモデル部と、前記制御装置の出力信号と前記モデル部の出力信号との差信号を演算する減算器と、前記差信号をフィルタリングするフィルタと、前記フィルタ出力の上下限ピーク値に基づいて、振動の発生を判断する振動状態判断部と、を備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御装置のモデル部は、前記制御器のモデル部と、前記制御対象のモデル部とを有し、フィードバック制御系で構成されている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明における前記上下限ピーク値は、前記差信号の上限ピーク値の検出時刻における上限ピーク値からその直前の下限ピーク値を差し引いた値である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明における前記振動状態判断部は、前記上下限ピーク値の２乗の移動平均値が予め設定された移動平均値の閾値を超えるか、または、前記移動平均値が予め与えられた振動最小値を超えた時間幅である振動持続時間が、予め設定された振動持続時間の閾値を超えるか、のいずれかの場合に前記制御対象は振動していると判断するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、前記振動検出装置は、 前記制御装置の出力信号の上下限ピーク値とそれらの発生時刻に基づいて、振動の発生を判断する振動状態判断部、を備えたものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の振動検出装置において、前記上下限ピーク値は、前記上限ピーク値の検出時刻における上限ピーク値からその直前の下限ピーク値を差し引いた値とするものである。
また、請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の振動検出装置において、前記振動状態判断部は、前記出力信号の上限ピーク値の検出時刻から前記出力信号の下限ピーク値の検出時刻を差し引いた上下限ピークの発生時間に基づいて、振動の発生を判断するものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか１項に記載の振動検出装置において、前記振動状態判断部は、前記上下限ピーク値とそれらの発生時刻に基づいて算出した振動強度値と、前記振動強度値を移動平均して算出した振動移動平均強度値と、前記振動移動平均強度値が予め設定された振動強度最小値を超えた時間幅である振動持続時間と、前記振動強度値、前記振動移動平均強度値及び前記振動持続時間のそれぞれに対応する予め設定された閾値との比較と、に基づいて前記制御装置の出力信号の振動の発生を判断するものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、請求項９に記載の発明は、負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、前記振動検出装置は、前記制御装置の出力信号のピーク検出区間を、横軸を時間軸とした左側区間、右側区間とその両方の区間に含まれる中心点とにより定義し、前記中心点での前記出力信号の値が、前記左側区間及び前記右側区間における前記出力信号の値より大きいときに、前記中心点を上限ピークと判断し、振動の発生を判断するものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、請求項１０に記載の発明は、負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、前記振動検出装置は、前記制御装置の出力信号のピーク検出区間を、横軸を時間軸とした左側区間、右側区間とその両方の区間に含まれる中心点とにより定義し、前記中心点での前記出力信号の値が、前記左側区間及び前記右側区間における前記出力信号の値より小さいときに、前記中心点を下限ピークと判断し、振動の発生を判断するものである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、請求項１１に記載の発明は、負荷を連結したモータを制御対象とする制御装置の振動検出装置であって、前記制御装置は、前記制御対象をフィードバック制御して前記モータを制御する制御器を備え、前記振動検出装置は、前記制御装置の出力信号のピーク検出区間を、横軸を時間軸とした左側区間、右側区間とその両方の区間に含まれる中心点とにより定義し、さらに、前記中心点での出力信号値Ｃ、前記左側区間の最大値MaxL、最小値MinL、前記右側区間の最大値MaxR、最小値MinR、 前記最大値MaxLと前記最小値MinLの差ΔＬ、前記最大値MaxRと前記最小値MinRの差ΔＲを定義し、前記ΔＬ、前記ΔＲとも閾値より大きく、前記最大値MaxL、MaxR及び前記出力信号値Ｃが等しければ、前記中心点を上限ピークと判断し、  前記最大値MaxL、MaxRのいずれか一方が、前記出力信号値Ｃより大きく、前記最小値MinL、MinR及び前記出力信号値Ｃが等しければ、前記中心点を下限ピークと判断し、前記出力信号値Ｃが前記最小値MinL、MinRのいずれにも等しくなければ、ピーク検出区間には上下限ピークがないと判断し、振動の発生を判断するものである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項９〜１２に記載の発明であって、前記振動検出装置は、前記制御装置の出力信号のピーク検出区間を予めＮ個からなる要素の集合とし、  前記集合の１つの要素であるピーク検出区間でピーク検出を実施し、前記中心点での前記出力信号の値が、上限ピークあるいは下限ピークと判断されるまで、前記Ｎ個のピーク検出区間を順次繰り返して判断し、振動の発生を判断するものである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の振動検出装置を備え、前記モータを駆動するものである。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項１乃至３に記載の発明によると、モータまたは負荷の慣性モーメントの値がずれても振動状態を精度良く検出することができる。
請求項４に記載の発明によると、完全発振に至らないうちに素早く異常を察知して騒音や機械系の損傷等を防止することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項５乃至７に記載の発明によると、制御対象のモデルがない場合でも、モータまたは負荷の慣性モーメントの値がずれても振動状態を精度良く検出することができる。また、機械共振による振動が大きい減衰振動及び不安定振動を速やかに検出でき、更に音がする振動及び制御系の遅れによる不安定振動を速やかに検出できる。また更に、ピーク間の時間間隔を用いて振動周波数を検出することができる。
請求項８に記載の発明によると、完全発振に至らないうちに素早く異常を察知して騒音や機械系の損傷等を防止することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項９乃至１２に記載の発明によると、出力信号にノイズが重畳しても、出力信号に広範囲の周波数成分を含む振動成分が存在しても、正確なピーク検出ができる。
請求項１３に記載の発明によると、振動検出装置による発振や振動等の発生判断に基づいて、正確に異常停止することができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】フィードバック制御系の振動検出装置及び振動検出装置を備えたモータ制御装置