(57)【要約】【課題】サーボモータを駆動源とするロボットなどの産業機械を対象として、多種類のサーボモータを一元管理することができる技術を提供する。【解決手段】故障診断装置５０は、データ変換部６５と、判定部６６と、変動幅管理値メモリー６７と、警報部６８とを含む。変動幅管理値メモリー６７には、第２サーボモータ２２のための変動幅管理値、第３サーボモータ２５のための変動幅管理値、揺動用サーボモータ３９のための変動幅管理値を記憶させる。変動幅管理値とトルク情報（一定期間の最大変動幅の平均値）を比較して、故障診断を実施することができる。【効果】一元管理が実現すれば、管理が容易になると共に、故障診断システムを１組で済ませることができてシステムの設置スペースを圧縮することができる。【選択図】図１０
2007172150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータを駆動源とし、このサーボモータの出力を減速機などの動力伝達機構を介して伝達し、負荷を駆動するロボットなどの産業機械を対象として故障診断を行う産業機械の故障診断方法において、
基礎データ取得段階で、起動から停止までを単位として前記サーボモータから発生するトルク情報を取得する工程と、１単位中でのトルクの最大変動幅を決定する工程と、複数回分の最大変動幅を集めて第１次平均値を求める工程と、この第１次平均値に１．０を超える係数を乗じることで変動幅管理値を決める工程と、
この変動幅管理値を決めた後に、起動から停止までを単位として前記サーボモータから発生するトルク情報を取得する工程と、１単位中でのトルクの最大変動幅を決定する工程と、複数回分の最大変動幅を集めて第２次平均値を求める工程と、この第２次平均値が前記変動幅管理値を超えているか否かを比較する工程と、この比較で第２次平均値が前記変動幅管理値を超えているときには故障と判定する工程とからなることを特徴とする産業機械の故障診断方法。
【請求項２】
前記サーボモータの数は複数であり、これらのサーボモータの各々に前記変動幅管理値を設定し、１個の判定部で前記複数のサーボモータを一元管理することを特徴とする請求項１記載の産業機械の故障診断方法。
【請求項３】
前記トルク情報は、サーボモータを制御するモータドライバ又はコントローラからから取得するトルクデータであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の産業機械の故障診断方法。
【請求項４】
前記取得したトルクデータは、データ変換部で統一のデータに変換した後に前記判定部へ送ることを特徴とする請求項３記載の産業機械の故障診断方法。
【請求項５】
前記故障と判定する工程で故障と判定したときには、警報部から警報信号を発生することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の産業機械の故障診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボモータを駆動源とするロボットなどの産業機械の故障診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーボモータは回転速度制御や位置制御特性に優れた制御モータの一種である。このようなサーボモータは、各種の産業機械に装備され、特にロボットの駆動源として広く実用に供されている。
【０００３】
サーボモータで直接的に負荷を駆動する他、減速機などの動力伝達機構を介して伝達し、負荷を駆動することが少なくない。減速機であればサーボモータの出力トルクを大幅に増加することができ、ベルト、チェーンもしくはドライブシャフトであれば離れた部位に動力を伝達することができるという利点がある。
【０００４】
サーボモータ自身の故障については、電流値監視などの電気的な監視を行うことで異常を検知することができる。一方、サーボモータは正常であるが、動力伝達機構に故障がある場合は異常の検出が難しく、このときの異常検出技術が求められる。
【０００５】
そこで、動力伝達機構に故障が発生したことを検出する異常検出技術が提案された（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平５−３４６８１２号公報（請求項１、段落番号［０００４］）
【特許文献２】特開平１１−１２９１８６号公報（請求項２）
【０００６】
特許文献１の請求項１に「駆動装置を介して制御装置によりフィードバック制御されるサーボアクチュエータにより駆動されるサーボ系の異常の有無を検出する装置であって、フィードバック後の上記駆動装置への指令信号を積分処理し、そのデータの変化度合に基づいて上記サーボ系における異常の有無を検出するようにしたことを特徴とする異常検出装置。」の記載がある。
【０００７】
また、特許文献１の段落番号［０００４］に「［作用］サーボアクチュエータからフィードバック後の駆動装置への例えばトルク指令信号を積分処理すると、上記サーボアクチュエータに負荷が作用している場合としていない場合とでそのデータに変化が見られる。即ち、この変化をとらえて例えばベルトの切断状態が検出される。」の記載がある。
【０００８】
特許文献２の請求項２に「前記故障検出部では、前記指令角度θｄ、実角度θｉ、及び駆動電流Ｉｉと、指令角度θｄを微分して得られる指令角速度ωｄ及び指令角加速度αｄと、実角度θｉを微分して得られる実角速度ωｉ及び実角加速度αｉとに基づいて算出される前記サーボ制御系の入力側及び出力側の仕事率よりサーボ制御系の故障の有無を判定するとともに、同様にして算出される前記ロボット機構部の入力側及び出力側の仕事率よりロボット機構部の故障の有無を判定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の産業用ロボット。」の記載がある。
【０００９】
特許文献１の技術は、指令信号を積分し、飽和するまでの時間が所定値を超えたら異常と判断するものである。
特許文献２の技術は、仕事率を求め、入力側及び出力側の仕事率を比較することを基本とする。
【００１０】
しかし、特許文献１及び特許文献２に代表される従来の技術には次のような問題がある。
産業機械に発生する故障には、機械を緊急停止する必要があるほど重大な重故障と、次の修理のタイミングまで運転を継続させても支障がない程度の軽故障と、両者の中間である中故障とがある。
【００１１】
特許文献１ではベルト切れのような重故障の発見を目的としたもので、軽故障には対処できない。また、特許文献２も仕事率の比較を行うため、仕事率間の差が出にくい軽故障には不向きである。
すなわち、第１の問題は、軽故障に対応する診断技術が確立されていないことにある。
【００１２】
また、例えば１つの作業場に、ターンテーブルとロボットが存在し、サーボモータを駆動源とするターンテーブルを特許文献１の技術で監視し、ロボットを特許文献２の技術で監視することが考えられる。ターンテーブルとロボットとは異なる故障診断システムで故障の検出を行うことになる。
【００１３】
すなわち、メーカの異なる多種類の産業機械が存在すると、産業機械を駆動するサーボモータに付加される故障診断システムの機能がばらばらであることが少なくない。この場合は、多数種類の故障診断システムを作業場（生産現場又は近傍）に配置する必要があり、システムの管理が大変であると共にシステムの設置スペースが嵩む。
【００１４】
すなわち、第２の問題は、多種類の産業機械が存在するときに、多種類のサーボモータを一元管理することができる技術が確立されていないことにある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、サーボモータを駆動源とするロボットなどの産業機械を対象として、軽故障に対応し得る技術を提供するとともに、多種類のサーボモータを一元管理することができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に係る発明は、サーボモータを駆動源とし、このサーボモータの出力を減速機などの動力伝達機構を介して伝達し、負荷を駆動するロボットなどの産業機械を対象として故障診断を行う産業機械の故障診断方法において、基礎データ取得段階で、起動から停止までを単位として前記サーボモータから発生するトルク情報を取得する工程と、１単位中でのトルクの最大変動幅を決定する工程と、複数回分の最大変動幅を集めて第１次平均値を求める工程と、この第１次平均値に１．０を超える係数を乗じることで変動幅管理値を決める工程と、この変動幅管理値を決めた後に、起動から停止までを単位として前記サーボモータから発生するトルク情報を取得する工程と、１単位中でのトルクの最大変動幅を決定する工程と、複数回分の最大変動幅を集めて第２次平均値を求める工程と、この第２次平均値が前記変動幅管理値を超えているか否かを比較する工程と、この比較で第２次平均値が前記変動幅管理値を超えているときには故障と判定する工程とからなることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に係る発明は、サーボモータの数は複数であり、これらのサーボモータの各々に変動幅管理値を設定し、１個の判定部で複数のサーボモータを一元管理することを特徴とする。
【００１８】
請求項３に係る発明では、トルク情報は、サーボモータを制御するモータドライバ又はコントローラからから取得するトルクデータであることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に係る発明では、取得したトルクデータは、データ変換部で統一のデータに変換した後に判定部へ送ることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る発明では、故障と判定する工程で故障と判定したときには、警報部から警報信号を発生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明では、トルクの最大変動幅の平均値を管理値及び診断対象値とする。
１単位における最大トルクと最小トルクの差が変動幅になる。温度変化などの外的要因が変化して最大トルクが増加したときには、最小トルクも増加する。すなわち、温度変化などの外的要因が変化しても変動幅はあまり変化せずに安定する。そのためにトルクの変動幅を採用することに利点がある。
【００２２】
ただし、信号系にノイズ信号が混入するなどして、瞬間的に変動幅が大きく変化することはある。こと対策として管理値に平均値を採用する。この結果、瞬間的な変動の影響を緩和することができる。すなわち、瞬間的な変化を無視するため、徐々に劣化が進行する軽故障の監視に好適である。
すなわち、請求項１によれば、サーボモータを駆動源とするロボットなどの産業機械を対象として、軽故障に対応し得る技術を提供することができる。
【００２３】
請求項２に係る発明では、サーボモータの数は複数であり、これらのサーボモータの各々に変動幅管理値を設定し、１個の判定部で複数のサーボモータを一元管理する。
すなわち、サーボモータの種類が代わってもトルクという共通の指標で管理する。この結果、１個の判定部で複数のサーボモータを一元管理することが可能となった。
一元管理が実現すれば、管理が容易になると共に、故障診断システムを１組で済ませることができてシステムの設置スペースを圧縮することができる。
【００２４】
請求項３に係る発明では、トルク情報は、サーボモータを制御するモータドライバ又はコントローラからから取得するトルクデータである。トルクセンサを新規に準備し、設置する必要がないため、既存の産業機械に容易に本発明を適用することができる。トルクセンサを新規に準備し、設置する必要がないため、新規の産業機械であって設備費用を圧縮することができる。
【００２５】
請求項４に係る発明では、取得したトルクデータは、データ変換部で統一のデータに変換した後に判定部へ送る。データ変換部でデータの統一化を実施するため、複数のトルクデータを効率よく処理して入力部へ送ることができる。
【００２６】
請求項５に係る発明では、故障と判定する工程で故障と判定したときには、警報部から警報信号を発生する。警報信号に基づいてランプを点灯しアラームを吹鳴させるなどすれば、作業者に注意を喚起することができ、重大事故の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る産業機械の構成図であり、産業機械は、ロボット１０とターンテーブル３０とを例に説明する。
産業機械としてのロボット１０は、基台１１に第１軸１２を介して回転可能に支持した第１部材１３と、この第１部材１３に第２軸１４を介して上下揺動可能に支持した第２部材１５と、この第２部材１５に第３軸１６を介して上下揺動可能に支持した第３部材１７と、この第３部材１７に第４軸１８を介して回転可能に支持した第４部材１９とからなる多関節ロボットであり、第４部材１９が溶接ガンであれば溶接用ロボット、第４部材１９が塗装ガンであれば塗装用ロボットとなる。
【００２８】
例えば、第２軸１４に動力伝達部材としての第２減速機２１を接続し、この第２減速機２１を第２サーボモータ２２で駆動するようにし、この第２サーボモータ２２は第２モータドライバ２３で回転速度などの制御を行う構成とする。
【００２９】
第３軸１６にも同様に、動力伝達部材としての第３減速機２４を接続し、この第３減速機２４を第３サーボモータ２５で駆動するようにし、この第３サーボモータ２５は第３モータドライバ２６で回転速度などの制御を行う構成とする。
他の第１軸１２、第４軸１８も同様であるが、動力伝達部材、サーボモータ及びモータドライバは省略した。
【００３０】
モータドライバ２３、２６及びロボットに係る他のモータドライバは、コントローラ２７と共にロボット制御盤２８に一括収納する。
【００３１】
また、産業機械としてのターンテーブル３０は、固定部材３１に揺動軸３２を介して揺動部材３３を取付け、この揺動部材３３に下部板３４を固定し、この下部板３４に回転軸３５を介して回転板３６を回転自在に取付けてなる。回転板３６にワーク３７を載せれば、ワーク３７は揺動軸３２を中心に傾動することができ、回転軸３５を中心に旋回させることができる。この結果、ワーク３７の姿勢を自在に変更することができる。
【００３２】
さらに、揺動軸３２に動力伝達部材としての揺動用減速機３８を接続し、この揺動用減速機３８を揺動用サーボモータ３９で駆動するようにし、この揺動用サーボモータ３９は揺動用モータドライバ４１で揺動速度などの制御を行う構成とする。
回転軸３５も同様であるが、動力伝達部材、サーボモータ及びモータドライバは省略した。
【００３３】
モータドライバ３９及びターンテーブルに係る他のモータドライバは、コントローラ４２と共にターンテーブル制御盤４３に一括収納する。
【００３４】
そして、好ましくはロボット１０及びターンテーブル３０の近傍に、故障診断装置５０（詳細構成は後述する。）を配置し、ロボット制御盤２８及びターンテーブル制御盤４３に信号線５１、５２で結ぶ。これで、コントローラ２７やモータドライバ４１からトルク情報を故障診断装置５０へ取込むことができる。
【００３５】
第２モータドライバ２３、第３モータドライバ２６及び揺動用モータドライバ４１の詳細を、次に説明する。
図２は本発明に係るモータドライバの構成図であり、第２モータドライバ２３は、位置制御部５４、速度制御部５５、電流アンプ部５６、速度変換部５７及び３つの加算部５８、５９、６１を有する。上位コントローラから、指令Ｘｓを入力すると、加算部５８と位置制御部５４とで位置制御され位置制御部５４から速度指令Ｖｓを出力する。この速度指令Ｖｓは、加算部５９と速度制御部５５とで速度制御され速度制御部５５からトルク指令Ｔｓを出力する。そして、トルク指令Ｔｓは、加算部６１と電流アンプ部５６とでトルク（電流）制御され電流アンプ部５６から駆動電流を出力し、第２サーボモータ２２を駆動する。
【００３６】
なお、電流アンプ部５６に係るトルク指令Ｔｓ及びこのトルク指令Ｔｓにフィードバックされるトルク信号Ｔｆは何れも電流値であるが、本実施例においては、何れも第２サーボモータ２２のトルクの大きさを表すものであるから、「トルク」の言葉を当てる。
【００３７】
そして、第２サーボモータ２２の回転速度はロータリエンコーダ６２でモニターし、位置フィードバック信号Ｘｆの形態で加算部５８へフィードバックし位置制御に供する。
また、第２サーボモータ２２の回転速度は速度変換部５７で速度フィードバック信号Ｖｆに変換した後に、加算部５９へフィードバックし速度制御に供する。
【００３８】
以上の構成からなる第２モータドライバ２３は、汎用製品の形態で入手可能であり、速度信号を取出すことができる速度端子６３及びトルク情報（以下、トルク信号とも言う）を取出すことができるトルク端子６４を備える。取出した速度信号及びトルク信号を次図で説明する。
【００３９】
他の、第３モータドライバ２６、揺動用モータドライバ４１及びその他のモータドライバも同じ構成であるから、説明を省略する。
【００４０】
図３は本発明に係る回転速度とトルクとを示すグラフである。
（ａ）は回転速度の速度信号Ｖｆを記録したグラフであり、点Ｐ１で起動を開始し、点Ｐ２で制御速度に到達し、点Ｐ３で減速を開始し、点Ｐ４でモータが停止したことを示す。起動から停止までを「単位」と呼ぶことにする。（ａ）では２つの単位が存在する。
以上の点Ｐ１〜点Ｐ４に対応する点を、次の（ｂ）では点Ｐ１１〜Ｐ１４で示す。
【００４１】
（ｂ）はトルク信号Ｔｆを記録したグラフであり、点Ｐ１１からトルクが急増して起動を促す。制御速度に接近するとトルクは漸減し、点Ｐ１２で最小のトルクに移行する。点１３から逆トルクが発生し、制動を掛ける。点Ｐ１４付近でモータの回転速度が０になりトルクは０に近似する。
【００４２】
一般に、点Ｐ１１直後のトルクを起動トルク、点Ｐ１２以降のトルクを定常トルク、点Ｐ１３直後のトルクを制動トルクと呼ぶ。起動トルクや制動トルクが大きいほど、応答性が良くなり、高精度の位置制御や速度制御が行える。
一方、起動トルクや制動トルクの影響を受けない領域Ｌ１は、定常トルクの安定領域といえる。
【００４３】
この領域Ｌ１を１つ含む範囲が（ａ）で説明した「単位」に相当する。制御を繰り返すと、次の領域Ｌ２が出現する。領域Ｌ１の拡大図を次に説明する。
図４は本発明に係る最大変動幅の説明図であって領域Ｌ１の拡大図であり、縦軸はトルク（正しくはトルク信号であるが、便宜的にトルクと呼ぶ。）Ｔｆ、横軸は時間軸を示す。曲線はサーボ制御（フィードバック制御）により、波形曲線となる。
領域Ｌ１中に、最大トルクと最小トルクが１個ずつ存在する。最大トルクをＴ１ｍａｘ、最小トルクをＴ１ｍｉｎと呼ぶ。最大トルクＴ１ｍａｘ−最小トルクＴ１ｍｉｎを、領域Ｌ１における最大変動幅ΔＴ１と定義する。同様にして領域Ｌ２（図３参照）から最大変動幅（ΔＴ２）を求める。さらに、以降の領域（Ｌ３〜Ｌｍ）から最大変動幅（ΔＴ３〜ΔＴｍ）を求める。
【００４４】
図５は本発明に係る第１次平均値の説明図であり、横軸は回数（ｎ）、縦軸は最大変動幅を示す。グラフに最大変動幅ΔＴ１〜ΔＴｍをプロットしたところ、上下にばらついたことを示す。横線は、最大変動幅ΔＴ１〜ΔＴｍを平均して得た第１次平均値である。
【００４５】
以上の説明を基本にして、本発明に係る基礎データ取得段階の工程を次に説明する。
基礎データ取得段階は次のように定める。
産業機械が初めて生産に供されるときは試運転が完了した時点、産業機械の動力伝達機構に修理や部品交換が施されときは通常運転が可能になった時点をいう。産業機械、特に動力伝達機構に経年劣化が進行していないときに基礎データを取得する。すなわち、基礎データは、経年劣化が進んでいなければ、いつの時点で取得しても良いので、基礎データ取得段階は厳密に定める必要はない。
【００４６】
図６は本発明に係る基礎データ取得段階の工程フロー図であり、ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：ｎに１を入れる。
ＳＴ０２：図４に示す領域Ｌ１におけるＴ１ｍａｘ及びＴ１ｍｉｎを取得する。
ＳＴ０３：図４に示す領域Ｌ１におけるΔＴ１を演算する。
【００４７】
ＳＴ０４：ΔＴ１を保存する。
ＳＴ０５：ｎが、予め定めた繰り返し回数（最大値）ｍに到達したか否かを調べる。
ＳＴ０６：否、すなわちｎ＜ｍであれば、ｎに１を加えて、ＳＴ０２に戻す。
【００４８】
ＳＴ０７：必要なΔＴ１〜ΔＴｍが取得できたら、平均値を求め、この平均値を第１次平均値と定める。この第１次平均値は、図５に示すようにΔＴ５の影響を弱めた値であるといえる。
ＳＴ０８：第１次平均値をＫ倍（ただし、Ｋは１．０を超える値）することにより、変動幅管理値を定める。Ｋは当該産業機械の安定運転が維持できる限度を考慮して定める。
【００４９】
以上で通常運転のための準備が完了したので、次は通常運転における故障監視（故障診断）の説明を行う。
【００５０】
図７は本発明に係る変動幅管理値を決めた後の工程フロー図であり、ステップ番号はＳＴ１１から始める。
ＳＴ１１：変動幅管理値（図６、ＳＴ０８参照）を読み込む。
ＳＴ１２：ｎに１を入れる。
【００５１】
図８は通常運転における定常トルクの波形図であり、通常運転での領域ＡＬ１（図３（ｂ）に示した領域Ｌ１に相当）の拡大図である。この領域ＡＬ１中に、最大トルクと最小トルクが１個ずつ存在する。最大トルクをＡＴ１ｍａｘ、最小トルクをＡＴ１ｍｉｎと呼ぶ。最大トルクＡＴ１ｍａｘ−最小トルクＡＴ１ｍｉｎを、領域ＡＬ１における最大変動幅ΔＡＴ１と定義する。
【００５２】
図７に戻る。
ＳＴ１３：図８に示すＡＴ１ｍａｘ及びＡＴ１ｍｉｎを取得する。
ＳＴ１４：図８に示すΔＡＴ１を演算する。
ＳＴ１５：ΔＡＴ１を保存する。
【００５３】
ＳＴ１６：ｎが、予め定めた繰り返し回数（最大値）Ｍに到達したか否かを調べる。
ＳＴ１７：否、すなわちｎ＜Ｍであれば、ｎに１を加えて、ＳＴ１３に戻す。
ＳＴ１８：必要なΔＡＴ１〜ΔＡＴＭが取得できたら、平均値を求め、この平均値を第２次平均値と定める。
【００５４】
図９は本発明に係る故障判定を説明するグラフであり、横軸は時間、縦軸は第２次平均値を示す。
そして、グラフ中に、基礎データ取得段階で定めた第１次平均値を横線で加入すると共に、この第１次平均値を２．０倍（すなわち、Ｋ＝２．０）してなる変動幅管理値を横線で加入した。
【００５５】
柱状グラフの１本の柱が、あるときの第２次平均値である。柱ｔ１は通常運転開始直後の第２次平均値を示し、この第２次平均値は横線で示す「第１次平均値」とほぼ合致する。
【００５６】
柱ｔ１０は通常運転開始からしばらく経過したとき（例えば６ヶ月）の第２次平均値を示し、柱ｔ１より大きくなっている。すなわち、変動幅が増加していることを示す。
【００５７】
柱ｔ１００は通常運転開始からかなり経過したとき（例えば２４ヶ月）の第２次平均値を示し、柱ｔ１より格段に大きくなり、変動幅管理値を超えたことを示す。柱ｔ１００が出現した時点で故障と判定する。
【００５８】
図７に戻る。
ＳＴ１９：第２次平均値が変動幅管理値を超えたか否かを調べる。
ＳＴ２０：ＳＴ１９でＮＯであれば、図９での柱ｔ１や柱ｔ１０の状態にあるので、正常とする。
ＳＴ２１：ＳＴ１８でＹＥＳであれば、図９での柱ｔ１００の状態にあるため、警報信号を発生する。
【００５９】
ところで、産業機械で発生が予測される故障には各種のものがある。
歯車式減速機を例にとると、歯車の歯面に生じる摩耗や回転軸を支える軸受のころ面に生じる摩耗は、徐々に進行する。このような事象を経年劣化と呼ぶ。この経年劣化は、図９で説明したように徐々に進行する。
【００６０】
ここで、従来の技術の一つである、最大トルクを常時監視し、トルクが閾値を超えたら故障と判定する故障診断法の適否を検討する。
産業機械のサーボモータでは、各種の要因で瞬間的に大きなトルクが発生することがある。このような大きなトルクを考慮して閾値を決定すると、摩耗などがかなり進行しないと検出できないことになる。最大トルクを閾値で監視する方法では軽度な経年劣化を検出することができない。
【００６１】
この点、本発明は、通常運転において、１単位毎に最大変動幅を求め、この最大変動幅を一定期間（例えば数日又は１週間）にわたって記憶し、平均化して第２平均値を求め、この第２平均値を変動幅管理値と比較するようにした。診断対象値に平均値を採用すると、瞬間的な変動の影響を緩和することができる。すなわち、瞬間的な変化を無視するため、徐々に劣化が進行する軽故障を効果的に検出させることができる。
【００６２】
次に、多数個のサーボモータを一元管理する技術を説明する。
図１０は本発明に係る故障診断装置の構成図であり、故障診断装置５０は、データ変換部６５と、判定部６６と、変動幅管理値メモリー６７と、警報部６８とを含む。
【００６３】
この故障診断装置５０は、例えばＡ社製ロボット（減速機２１Ａ、２４Ａ、サーボモータ２２Ａ、２５Ａなどを含む。）のロボット制御盤２８Ａと、Ｂ社製ロボット（減速機２１Ｂ、２４Ｂ、サーボモータ２２Ｂ、２５Ｂなどを含む。）のロボット制御盤２８Ｂと、Ｃ社製汎用装置（減速機３８Ｃ、サーボモータ３９Ｃ、などを含む。）の汎用置制御盤４３Ｃと、その他の制御盤とを一括して診断する装置である。
【００６４】
そして、データ変換部６５に、ロボット制御盤２８Ａのトルク端子６４Ａと、ロボット制御盤２８Ｂのトルク端子６４Ｂと、汎用置制御盤４３Ｃのトルク端子６４Ｃと、その他の制御盤のトルク端子から、多数のトルク情報を取得し、これらのデータを必要に応じて統一のデータに変換して判定部６６へ順次出力する。
【００６５】
変動幅管理値メモリー６７には、第２サーボモータのための変動幅管理値、第３サーボモータのための変動幅管理値、揺動用サーボモータのための変動幅管理値を記憶させる。キーボードなどの入力手段６９で、これらの変動幅管理値の入力や、修正を実施する。
１台の判定部６６で、複数（この例では３台）のサーボモータ２２、２５、３９について、図７のフローを並行処理する。故障を検出したときは、警報部６８で警報信号を発生し、ランプ７１を点灯する。同時にアラームを吹鳴させても良い。警報信号に基づいてランプを点灯しアラームを吹鳴させるなどすれば、作業者に注意を喚起することができ、重大事故の発生を防止することができる。
【００６６】
本発明は、判定部６６にトルク情報を取り込むことを特徴とする。モータドライバ２３、２６、４１（図１参照）又はこれらを制御するコントローラ２７、４２又はこれらを収納する制御盤２８Ａ、２８Ｂ、４３Ｃには、通常、トルク端子６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃを備える。サーボモータ２２、２５、３９の型番や特性が異なっても、トルクは共通の単位で得ることができる。
【００６７】
そして、閾値に相当する変動幅管理値を、基礎データ取得段階で当該産業機械、のサーボモータ毎に定めた上で、複数のトルク情報を１台の判定部６６に取り込み、故障診断を実施することを特徴とする。
この結果、１個の判定部で複数のサーボモータを一元管理することが可能となった。一元管理が実現すれば、管理が容易になると共に、故障診断システムを１組で済ませることができてシステムの設置スペースを圧縮することができる。
【００６８】
尚、本発明を適用する産業機械は、サーボモータ及びサーボモータの出力を伝達する動力伝達機構を備える機械であれば種類は問わない。
また、動力伝達機構は、減速機、ベルト、歯車、リンク、チェーン、ドライブシャフトの何れでも良く、種類は限定しない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明はロボットに備える減速機の故障診断に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る産業機械の構成図である。
【図２】本発明に係るモータドライバの構成図である。
【図３】本発明に係る回転速度とトルクとを示すグラフである。
【図４】本発明に係る最大変動幅の説明図である。
【図５】本発明に係る第１次平均値の説明図である。
【図６】本発明に係る基礎データ取得段階の工程フロー図である。
【図７】本発明に係る変動幅管理値を決めた後の工程フロー図である。
【図８】通常運転における定常トルクの波形図である。
【図９】本発明に係る故障判定を説明するグラフである。
【図１０】本発明に係る故障診断装置の構成図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…産業機械（ロボット）、２１、２４、３８…動力伝達機構（減速機）、２２、２５、３９…サーボモータ、２３、２６、４１…モータドライバ、５０…故障診断装置、６４Ａ〜６４Ｃ…トルク端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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