本發(fā)明涉及一種控制裝置以及異常診斷裝置，其去除傳感器的檢測(cè)信號(hào)中包括的噪音成分，該傳感器檢測(cè)因通過(guò)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)而引起的物理量。

背景技術(shù)：

目前，已知使用從傳感器得到的檢測(cè)信號(hào)來(lái)診斷旋轉(zhuǎn)部件或旋轉(zhuǎn)部件的異常，其中，該傳感器檢測(cè)通過(guò)電動(dòng)機(jī)等進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件的振動(dòng)而引起的物理量。

日本特開(kāi)2007-285874號(hào)公報(bào)公開(kāi)了一種異常診斷裝置，其中，檢測(cè)生產(chǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)部件的振動(dòng)引起而產(chǎn)生的物理量，針對(duì)基于檢測(cè)出的物理量的信號(hào)進(jìn)行了同步加法平均后，進(jìn)行頻率分析，根據(jù)頻率成分對(duì)旋轉(zhuǎn)部件有無(wú)異常、異常部位進(jìn)行確定。另外，對(duì)基于檢測(cè)出的物理量的信號(hào)賦予隨機(jī)的尖峰噪音。該尖峰噪音用于使旋轉(zhuǎn)部件的振動(dòng)簡(jiǎn)單地放大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一般，在異常診斷中，將得到的信號(hào)進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換(例如fft)并轉(zhuǎn)換為頻率區(qū)域的信號(hào)后，根據(jù)轉(zhuǎn)換后的信息進(jìn)行異常診斷。并且，在傅立葉轉(zhuǎn)換前，為了去除噪音成分，對(duì)得到的信號(hào)進(jìn)行加法平均。該加法平均以某個(gè)時(shí)間寬度分割信號(hào)，將分割后的多個(gè)信號(hào)相加后進(jìn)行平均化。該時(shí)間寬度大多取通過(guò)裝置的運(yùn)算器的動(dòng)作頻率或信號(hào)的采樣周期而決定的固定值。因此，通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象與分割信號(hào)的時(shí)間寬度不一致，信號(hào)崩潰。因此，為了抑制在進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換前由于通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象與分割信號(hào)的時(shí)間寬度不一致而產(chǎn)生的泄漏，必須進(jìn)行窗口函數(shù)處理。

另外，上述日本特開(kāi)2007-285874號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了在傅立葉轉(zhuǎn)換前進(jìn)行同步加法處理的情況，但是對(duì)于分割信號(hào)的時(shí)間寬度沒(méi)有任何公開(kāi)。因此，在上述日本特開(kāi)2007-285874號(hào)公報(bào)中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象與分割信號(hào)的時(shí)間寬度不一致，信號(hào)崩潰。這樣，不能夠正確地把握通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象，從而不能夠進(jìn)行正確的異常診斷。另外，為了防止該情況必須進(jìn)行窗口函數(shù)處理。

因此，本發(fā)明的目的為提供一種控制裝置以及異常診斷裝置，利用簡(jiǎn)單的處理來(lái)把握因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

本發(fā)明的第一方式為一種控制裝置，具備：檢測(cè)信號(hào)取得部，其取得來(lái)自傳感器的檢測(cè)信號(hào)，該傳感器檢測(cè)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的振動(dòng)而引起的物理量；相位信息取得部，其取得上述電動(dòng)機(jī)的相位信息；時(shí)間寬度決定部，其根據(jù)上述相位信息決定與通過(guò)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)在上述診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象周期一致的時(shí)間寬度；信號(hào)分割部，其根據(jù)所決定的上述時(shí)間寬度來(lái)分割上述檢測(cè)信號(hào)；以及加法平均部，其將通過(guò)上述信號(hào)分割部分割后的多個(gè)分割信號(hào)進(jìn)行加法運(yùn)算并平均化。

通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠不破壞原來(lái)的信號(hào)的波形(捕捉到的在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分)的波形而進(jìn)行同步加法處理。因此在針對(duì)進(jìn)行了同步加法處理后的加法平均信號(hào)進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換之前，不需要進(jìn)行窗口函數(shù)處理，所以處理變得簡(jiǎn)單。另外，捕捉到在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分被視為是噪音成分而被去除，所以能夠提取捕捉在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分。因此，通過(guò)使用該加法平均信號(hào)，能夠詳細(xì)地把握被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

本發(fā)明的第一方式為一種控制裝置，通過(guò)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期根據(jù)上述被檢測(cè)部位而不同，上述時(shí)間寬度決定部可以決定與上述被檢測(cè)部位所對(duì)應(yīng)的周期一致的上述時(shí)間寬度。這樣，通過(guò)使用加法平均信號(hào)，能夠詳細(xì)地把握在作為診斷對(duì)象而關(guān)注的被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

本發(fā)明的第一方式為上述控制裝置，通過(guò)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象周期是相同的上述被檢測(cè)部位，根據(jù)構(gòu)成上述被檢測(cè)部位的部件或零件而不同，上述時(shí)間寬度決定部可以決定與成為診斷對(duì)象的上述部件或上述零件所對(duì)應(yīng)的周期一致的上述時(shí)間寬度。這樣，通過(guò)使用加法平均信號(hào)，能夠詳細(xì)地把握在被檢測(cè)部位中作為診斷對(duì)象而關(guān)注的部件或零件所產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

本發(fā)明的第一方式為上述控制裝置，上述被檢測(cè)部位可以是要進(jìn)行異常診度的診斷部位。這樣，傳感器能夠檢測(cè)在要進(jìn)行異常診斷的診斷部位產(chǎn)生的振動(dòng)而引起的物理量。

本發(fā)明的第一方式為上述控制裝置，在上述電動(dòng)機(jī)中設(shè)置有檢測(cè)上述電動(dòng)機(jī)的相位的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器，上述相位信息取得部可以取得由上述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器檢測(cè)出的上述相位信息。這樣，能夠取得正確的電動(dòng)機(jī)的相位信息。

本發(fā)明的第一方式為上述控制裝置，上述相位信息取得部可以推定上述電動(dòng)機(jī)的上述相位信息，由此取得上述相位信息。這樣，不需要設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器，所以成本變得低廉。

本發(fā)明的第一方式為上述控制裝置，上述控制裝置可以經(jīng)由其他至少一個(gè)控制裝置取得上述檢測(cè)信號(hào)以及上述相位信息。這樣，通過(guò)另外導(dǎo)入本發(fā)明的第一方式的控制裝置，能夠不更換不具有異常診斷功能的控制裝置而對(duì)既存的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)進(jìn)行異常診斷。

本發(fā)明的第二方式為異常診斷裝置，具備：傳感器，其檢測(cè)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)在診斷部位產(chǎn)生的振動(dòng)而引起的物理量；相位信息取得部，其取得上述電動(dòng)機(jī)的相位信息；時(shí)間寬度決定部，其根據(jù)上述相位信息決定與通過(guò)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)在上述診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象周期一致的時(shí)間寬度；信號(hào)分割部，其根據(jù)所決定的上述時(shí)間寬度來(lái)分割上述傳感器檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)；以及加法平均部，其將通過(guò)上述信號(hào)分割部分割后的多個(gè)分割信號(hào)相加并平均化。

通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠不破壞原來(lái)信號(hào)的波形(捕捉了在診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分)的波形而進(jìn)行同步加法處理。因此在針對(duì)進(jìn)行了同步加法處理后的加法平均信號(hào)進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換之前，不需要進(jìn)行窗口函數(shù)處理，所以處理變得簡(jiǎn)單。另外，捕捉到在診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分被視為是噪音成分而被去除，所以能夠提取捕捉了在診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分。因此，通過(guò)使用該加法平均信號(hào)，能夠詳細(xì)地把握診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

本發(fā)明的第二方式為上述異常診斷裝置，通過(guò)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期根據(jù)上述診斷部位而不同，上述時(shí)間寬度決定部可以決定與上述診斷部位所對(duì)應(yīng)的周期一致的上述時(shí)間寬度。這樣，通過(guò)使用加法平均信號(hào)，能夠詳細(xì)地把握在作為診斷對(duì)象而關(guān)注的診斷部位所產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

本發(fā)明的第二方式為上述異常診斷裝置，即使是相同的上述診斷部位，通過(guò)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期也會(huì)根據(jù)異常的要因而不同，上述時(shí)間寬度決定部可以決定與要診斷的異常要因所對(duì)應(yīng)的周期一致的上述時(shí)間寬度。這樣，通過(guò)使用加法平均信號(hào)，能夠詳細(xì)地把握與要診斷的異常的要因?qū)?yīng)的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

本發(fā)明的第二方式為上述異常診斷裝置，具備檢測(cè)上述電動(dòng)機(jī)的相位的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器，上述相位信息取得部可以取得由上述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器檢測(cè)出的上述相位信息。這樣，能夠取得正確的電動(dòng)機(jī)的相位信息。

本發(fā)明的第二方式為上述異常診斷裝置，上述相位信息取得部可以推定上述電動(dòng)機(jī)的上述相位信息，由此取得上述相位信息。這樣，不需要設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器，所以成本變得低廉。

本發(fā)明的第二方式為上述異常診斷裝置，可以具備：頻率解析部，其將通過(guò)上述加法平均部進(jìn)行加法平均后的加法平均信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)；以及異常診斷部，其根據(jù)上述頻率信號(hào)進(jìn)行異常診斷。這樣，能夠進(jìn)行異常診斷。

本發(fā)明的第二方式為上述異常診斷裝置，上述異常診斷裝置可以經(jīng)由其他至少一個(gè)控制裝置取得上述檢測(cè)信號(hào)以及上述相位信息。這樣，通過(guò)另外導(dǎo)入本發(fā)明的第二方式的異常診斷裝置，能夠?qū)却娴脑\斷對(duì)象機(jī)構(gòu)進(jìn)行異常診斷。

根據(jù)本發(fā)明，能夠不破壞捕捉了在被檢測(cè)部位(診斷部位)產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分的波形而進(jìn)行同步加法處理。因此在針對(duì)進(jìn)行了同步加法處理后的加法平均信號(hào)進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換之前，不需要進(jìn)行窗口函數(shù)處理，所以處理變得簡(jiǎn)單。另外，捕捉到在被檢測(cè)部位(診斷部位)產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分被視為是噪音成分而被去除，所以能夠提取捕捉在被檢測(cè)部位(診斷部位)產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分。因此，通過(guò)使用該加法平均信號(hào)，能夠詳細(xì)地把握被檢測(cè)部位(診斷部位)產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參照附圖說(shuō)明以下的實(shí)施方式，能夠容易理解上述的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)。

圖1是表示第一實(shí)施方式的使用電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠構(gòu)成進(jìn)給軸的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、應(yīng)用于進(jìn)給機(jī)構(gòu)的異常診斷裝置的圖。

圖2a是表示根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器檢測(cè)出的相位信息而決定的時(shí)間寬度的圖，圖2b是表示通過(guò)圖2a所示的時(shí)間寬度分割了檢測(cè)信號(hào)時(shí)的多個(gè)分割信號(hào)的圖，圖2c是表示將圖2b所示的多個(gè)分割信號(hào)進(jìn)行加法運(yùn)算并平均化后的加法平均信號(hào)的圖。

圖3a是表示通過(guò)裝置運(yùn)算器的動(dòng)作頻率、信號(hào)的采樣周期而決定的現(xiàn)有的時(shí)間寬度的圖，圖3b是表示通過(guò)圖3a所示的時(shí)間寬度分割了檢測(cè)信號(hào)時(shí)的多個(gè)分割信號(hào)的圖，圖3c是表示將圖3b所示的多個(gè)分割信號(hào)進(jìn)行加法運(yùn)算并平均化后的加法平均信號(hào)的圖。

圖4是圖1所示的異常診斷裝置的功能框圖。

圖5是表示第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的異常診斷裝置的圖。

圖6是用于說(shuō)明第一以及第二實(shí)施方式的變形例3的圖。

圖7是表示第三實(shí)施方式的異常診斷裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖8是表示第四實(shí)施方式的異常診斷裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖9是表示第四實(shí)施方式的變形例1中的異常診斷裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

具體實(shí)施方式

關(guān)于本發(fā)明的控制裝置以及異常診斷裝置，列舉優(yōu)選的實(shí)施方式，下面一邊參照附圖一邊進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

[第一實(shí)施方式]

圖1是表示第一實(shí)施方式的使用電動(dòng)機(jī)(例如伺服電動(dòng)機(jī))10和滾珠絲杠(滾珠螺桿)12構(gòu)成進(jìn)給軸的進(jìn)給機(jī)構(gòu)14、應(yīng)用于進(jìn)給機(jī)構(gòu)14的異常診斷裝置16的圖。與電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18連接的旋轉(zhuǎn)軸20和滾珠絲杠(旋轉(zhuǎn)部件)12經(jīng)由耦合部22而連接。電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18可旋轉(zhuǎn)地被軸承(軸承受件)24a、24b支撐。該軸承24a、24b被固定在電動(dòng)機(jī)10的殼體10a上。滾珠絲杠12可旋轉(zhuǎn)地由設(shè)置在耦合部22側(cè)的軸承26a和設(shè)置在前端側(cè)的軸承26b進(jìn)行支撐。軸承26a、26b由在設(shè)置了進(jìn)給機(jī)構(gòu)14的設(shè)置面e上設(shè)置的支撐部件28a、28b進(jìn)行支撐。將螺母30與滾珠絲杠12螺紋接合，螺母30設(shè)置在軸承26a和軸承26b之間。電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此滾珠絲杠12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，螺母30在滾珠絲桿12的軸方向移動(dòng)。

在電動(dòng)機(jī)10中設(shè)置有檢測(cè)電動(dòng)機(jī)10(具體地說(shuō)是轉(zhuǎn)子18)的相位(旋轉(zhuǎn)位置)的編碼器等旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32。能夠根據(jù)該旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子18(電動(dòng)機(jī)10)的相位信息(旋轉(zhuǎn)位置信息)來(lái)求出轉(zhuǎn)子18(電動(dòng)機(jī)10)的旋轉(zhuǎn)周期(旋轉(zhuǎn)頻率)。為了檢測(cè)出由于要診斷異常的被檢測(cè)部位(也稱為診斷部位)所產(chǎn)生的振動(dòng)而引起的物理量，在被檢測(cè)部位安裝傳感器34、36。在本第一實(shí)施方式中，傳感器34、36被安裝在支撐部件28a以及滾珠絲杠12上。支撐部件28a、軸承26a以及滾珠絲杠12所產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。即，支撐部件28a、軸承26以及滾珠絲杠12成為被檢測(cè)部位(診斷部位)。傳感器34可以檢測(cè)由于滾珠絲杠12的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的平移成分的振動(dòng)，傳感器36可以檢測(cè)由于滾珠絲杠12的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)成分的振動(dòng)。

由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的相位信息以及由傳感器34、36檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)被發(fā)送給控制裝置38?？刂蒲b置38通過(guò)有線或無(wú)線取得相位信息以及檢測(cè)信號(hào)。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32、傳感器34、36以及控制裝置38構(gòu)成本第一實(shí)施方式的異常診斷裝置16。另外，控制裝置38具有計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)了程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)執(zhí)行存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的程序，由此作為本第一實(shí)施方式的控制裝置38發(fā)揮功能。

控制裝置38為了去除由傳感器34、36等檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)中包括的噪音成分，進(jìn)行同步加法處理。具體地說(shuō)，進(jìn)行以下的同步加法處理，即通過(guò)時(shí)間寬度d分割檢測(cè)信號(hào)，將分割而得的多個(gè)信號(hào)相加并平均化。根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子18的相位信息來(lái)決定該時(shí)間寬度d。

使用圖2a～圖2c說(shuō)明本第一實(shí)施方式的檢測(cè)信號(hào)的同步加法處理的概念。圖2a是表示根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的相位信息而決定的時(shí)間寬度d的圖，圖2b是表示通過(guò)所決定的時(shí)間寬度d分割了檢測(cè)信號(hào)時(shí)的多個(gè)信號(hào)(以下為分割信號(hào))的圖，圖2c是表示將分割而得的多個(gè)分割信號(hào)進(jìn)行加法運(yùn)算并平均化后的信號(hào)(以下為加法平均信號(hào))的圖。以后詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明，但是如圖2a所示，根據(jù)由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的相位信息，可知，由傳感器34、36檢測(cè)出的物理量(由于旋轉(zhuǎn)而在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象)的周期特性。因此，根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的相位信息和采樣周期，決定時(shí)間寬度d，由此能夠決定與由于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期特性一致的時(shí)間寬度d。在如圖2a所示的例子中，將時(shí)間寬度d設(shè)為轉(zhuǎn)子18(滾珠絲杠12)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。

因此，如圖2b所示，通過(guò)時(shí)間寬度d進(jìn)行分割而得的多個(gè)分割信號(hào)的每一個(gè)，具有彼此相同或類似的波形。而且，如圖2c所示，將該分割后的多個(gè)分割信號(hào)進(jìn)行加法平均，由此能夠得到去除了噪音成分的加法平均信號(hào)，并且原來(lái)的信號(hào)(被分割的各個(gè)分割信號(hào))的波形不會(huì)由于加法平均而被破壞。因此，在對(duì)加法平均信號(hào)進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換(例如fft：高速傅立葉轉(zhuǎn)換)之前，不需要進(jìn)行窗口函數(shù)處理。

對(duì)此，如以往，當(dāng)將時(shí)間寬度d設(shè)為通過(guò)裝置的運(yùn)算器的動(dòng)作頻率、信號(hào)的采樣周期來(lái)決定的值時(shí)，如圖3a所示，捕捉到通過(guò)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的檢測(cè)信號(hào)的周期與時(shí)間寬度d不一致。因此，如圖3b所示，通過(guò)時(shí)間寬度d被分割的多個(gè)分割信號(hào)各自成為相互不同的波形，如圖3c所示，當(dāng)將分割后的多個(gè)分割信號(hào)進(jìn)行加法平均時(shí)，原來(lái)信號(hào)的波形由于加法平均而崩潰。因此，在對(duì)加法平均信號(hào)進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換(例如fft)之前，為了避免在信號(hào)的開(kāi)始值和終止值不一致時(shí)產(chǎn)生的泄漏，需要進(jìn)行窗口函數(shù)處理作為預(yù)處理。

另外，傳感器34、36檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)除了包括表示因電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)而在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分之外，也包括噪音成分。因此，會(huì)有傳感器34、36檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)的周期與表示被檢測(cè)部位所產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分的周期變得不相同的情況。因此，在圖2a～圖2c以及圖3a～圖3c中，為了使說(shuō)明容易理解，只將表示因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分表示為檢測(cè)信號(hào)。

以下，具體說(shuō)明本第一實(shí)施方式的異常診斷裝置16。圖4是異常診斷裝置16的功能框圖?？刂蒲b置38具備檢測(cè)信號(hào)取得部50、相位信息取得部52、時(shí)間寬度決定部54、信號(hào)分割部56、加法平均部58、頻率解析部60以及異常診斷部62。

檢測(cè)信號(hào)取得部50取得由傳感器34、36檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds(ds1、ds2)。檢測(cè)信號(hào)取得部50將取得的檢測(cè)信號(hào)ds(ds1、ds2)輸出給信號(hào)分割部56。相位信息取得部52取得由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的相位信息ps。通過(guò)該相位信息ps，可知，轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)周期(旋轉(zhuǎn)頻率)。相位信息取得部52將所取得的相位信息ps輸出給時(shí)間寬度決定部54以及信號(hào)分割部56。

時(shí)間寬度決定部54根據(jù)所取得的相位信息ps來(lái)決定分割檢測(cè)信號(hào)ds(ds1、ds2)的時(shí)間寬度d。時(shí)間寬度決定部54決定與通過(guò)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)而在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期一致的時(shí)間寬度d。與在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期一致的時(shí)間寬度d，意味著在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期的整倍數(shù)(也包括1倍)的時(shí)間。時(shí)間寬度決定部54可以考慮采樣周期來(lái)決定時(shí)間寬度d。

通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期根據(jù)被檢測(cè)部位而不同，因此時(shí)間寬度決定部54決定與要進(jìn)行異常診斷的被檢測(cè)部位對(duì)應(yīng)的周期一致的時(shí)間寬度d。因此，與支撐部件28a對(duì)應(yīng)的時(shí)間寬度d、與軸承26a對(duì)應(yīng)的時(shí)間寬度d以及與滾珠絲桿12對(duì)應(yīng)的時(shí)間寬度d彼此不同。另外，通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期即使是相同的被檢測(cè)部位也會(huì)由于要診斷的異常的要因而不同。該異常要因根據(jù)構(gòu)成被檢測(cè)部位的部件或零件而不同。因此，決定與要診斷的異常要因(即成為診斷對(duì)象的部件或零件)所對(duì)應(yīng)的周期一致的時(shí)間寬度d。例如，軸承26a等的軸承受件由多個(gè)部件或零件構(gòu)成，因此當(dāng)成為診斷對(duì)象的被檢測(cè)部位是軸承26a時(shí)，決定與成為診斷對(duì)象的部件或零件所對(duì)應(yīng)的周期一致的時(shí)間寬度d。

信號(hào)分割部56根據(jù)檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子18的相位信息ps和被決定的時(shí)間寬度d來(lái)分割檢測(cè)信號(hào)ds(ds1、ds2)。信號(hào)分割部56將分割后的多個(gè)分割信號(hào)sn輸出給加法平均部58。加法平均部58將分割后的多個(gè)分割信號(hào)sn相加并平均化。加法平均部58將對(duì)多個(gè)分割信號(hào)sn進(jìn)行加法運(yùn)算并平均而得的加法平均信號(hào)as輸出給頻率解析部60。該時(shí)間寬度決定部54、信號(hào)分割部56以及加法平均部58構(gòu)成本第一實(shí)施方式的同步加法部59。

頻率解析部60解析加法平均信號(hào)as的頻率。即，頻率解析部60通過(guò)將加法平均信號(hào)as從時(shí)間區(qū)域轉(zhuǎn)換為頻率區(qū)域來(lái)解析頻率。這樣，時(shí)間區(qū)域的加法平均信號(hào)as被轉(zhuǎn)化為頻率區(qū)域的加法平均信號(hào)(以下為頻率信號(hào))fs。頻率解析部60例如使用高速傅立葉轉(zhuǎn)換將時(shí)間區(qū)域的加法平均信號(hào)as轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)fs。頻率解析部60將轉(zhuǎn)換后的頻率信號(hào)fs輸出給異常診斷部62。異常診斷部62根據(jù)被轉(zhuǎn)換為頻率區(qū)域的頻率信號(hào)fs來(lái)進(jìn)行異常診斷。即，診斷通過(guò)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)在被檢測(cè)部位(診斷部位)產(chǎn)生的現(xiàn)象是否有異常。該異常診斷能夠使用公知的技術(shù)，所以省略其說(shuō)明。

接著，以以下情況舉例說(shuō)明，即為了使用設(shè)置在支撐部件28a上的傳感器34所檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds1來(lái)進(jìn)行異常診斷，對(duì)檢測(cè)信號(hào)ds1進(jìn)行同步加法運(yùn)算，去除檢測(cè)信號(hào)ds1中包括的噪音成分。這里，軸承(軸承受件)通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象的頻率(周期)因其規(guī)格而不同，即使是相同規(guī)格的軸承，由于異常的要因不同而現(xiàn)象所表現(xiàn)的頻率(周期)也會(huì)不同。因此，根據(jù)所專注的軸承以及異常的要因來(lái)決定分割信號(hào)的時(shí)間寬度d，由此能夠診斷哪個(gè)軸承有什么樣的異常。軸承26a由支撐部件28a來(lái)支撐，所以能夠使用傳感器34診斷軸承26a會(huì)有什么樣的異常。另外，決定支撐部件28a所對(duì)應(yīng)的時(shí)間寬度d，由此能夠診斷支撐部件28a是否產(chǎn)生了異常。

一般，雖然未圖示，但是軸承(軸承受件)具有在內(nèi)圈、外圈以及內(nèi)圈與外圈之間即圓周方向上設(shè)置的多個(gè)滾珠(滾動(dòng)體)。內(nèi)圈的外圓周面以及外圈的內(nèi)圓周面作為用于供滾珠接觸并滾動(dòng)的滾道面發(fā)揮功能。通過(guò)以下的數(shù)學(xué)式能夠表示構(gòu)成軸承26a的部件、零件或支撐部件28a的各個(gè)振動(dòng)數(shù)(相對(duì)于外圈滾動(dòng)面(滾道面)(轉(zhuǎn)送面)的滾珠的通過(guò)振動(dòng)數(shù)far、相對(duì)于內(nèi)圈滾動(dòng)面的滾珠的通過(guò)振動(dòng)數(shù)fir、滾珠的自轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率fw以及支撐部件28a的固有振動(dòng)數(shù)fk)。但是，將轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)頻率設(shè)為fi、將滾珠徑(直徑)設(shè)為dw、將螺距圓徑設(shè)為dm、將滾珠的數(shù)量設(shè)為z、將接觸角設(shè)為α0。

而且，在要根據(jù)軸承26a的滾珠自轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率fw進(jìn)行異常診斷的情況下，時(shí)間寬度決定部54根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子18的相位信息ps和使用上述數(shù)學(xué)式(3)計(jì)算出的自轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率fw來(lái)決定時(shí)間寬度d。例如，如果將電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)頻率fi設(shè)為50hz(＝3000次/秒)、將滾珠徑dw設(shè)為8mm、將螺距圓徑dm設(shè)為40mm、將滾珠的數(shù)量z設(shè)為16個(gè)、將接觸角α0設(shè)為15度，則滾珠的自轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率fw為約120hz。因此，時(shí)間寬度決定部54根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的相位信息ps將電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)120度的時(shí)間決定為時(shí)間寬度d。因此，信號(hào)分割部56在每次轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)120度時(shí)，將傳感器34檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds1區(qū)分并取出，由此分割檢測(cè)信號(hào)ds1，加法平均部58將分割后的多個(gè)分割信號(hào)sn相加并平均化。這樣，能夠得到加法平均信號(hào)as，該加法平均信號(hào)as是將檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds1中的捕捉到了通過(guò)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的滾珠的自轉(zhuǎn)振動(dòng)現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分視為噪音成分并將其去除而得的信號(hào)。即，得到了將捕捉到所關(guān)注的滾珠的自轉(zhuǎn)振動(dòng)的現(xiàn)象的信號(hào)成分進(jìn)行提取而得的加法平均信號(hào)as。

另外，在要根據(jù)支撐部件28a的固有振動(dòng)數(shù)fk進(jìn)行異常診斷時(shí)，時(shí)間寬度決定部54根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子18的相位信息ps和使用上述數(shù)學(xué)式(4)計(jì)算出的固有振動(dòng)數(shù)fk來(lái)決定時(shí)間寬度d。當(dāng)fi、dw、dm以及α0為上述數(shù)值例的情況下，固有振動(dòng)數(shù)fk約為20hz。因此，時(shí)間寬度決定部54根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的相位信息ps，例如將電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)20度的時(shí)間決定為時(shí)間寬度d。因此，信號(hào)分割部56在轉(zhuǎn)子18每次旋轉(zhuǎn)20度時(shí)，將傳感器34檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds1區(qū)分并提取，由此分割檢測(cè)信號(hào)ds1，加法平均部58將分割后的多個(gè)信號(hào)相加并平均化。這樣，能夠得到加法平均信號(hào)as，該加法平均信號(hào)as是將檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds1中的捕捉到通過(guò)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的支撐部件28a的振動(dòng)現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分視為噪音成分并將其去除而得的信號(hào)。即，得到將捕捉到所關(guān)注的支撐部件28a的振動(dòng)現(xiàn)象后的信號(hào)成分進(jìn)行提取而得的加法平均信號(hào)as。

進(jìn)一步，即使在要根據(jù)相對(duì)于外圈滾動(dòng)面的滾珠的通過(guò)振動(dòng)數(shù)far、相對(duì)于內(nèi)圈滾動(dòng)面的滾珠的通過(guò)振動(dòng)數(shù)fir進(jìn)行異常診斷的情況下，同樣地，時(shí)間寬度決定部54根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子18的相位信息ps、使用數(shù)學(xué)式(1)和(2)計(jì)算出的通過(guò)振動(dòng)數(shù)far、fir來(lái)決定時(shí)間寬度d。該滾珠徑dw、螺距圓徑dm、滾珠的數(shù)量z以及接觸角α0是已知的。

這樣，使用去除了噪音成分的加法平均信號(hào)as來(lái)進(jìn)行異常診斷，由此能夠高精度地診斷通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)而在軸承26a以及支撐部件28a中產(chǎn)生的現(xiàn)象中是否有異常，即軸承26a以及支撐部件28a中是否有異常。另外，能夠?qū)S承26a詳細(xì)地診斷存在什么樣的異常。另外，即使是在支撐部件28a中設(shè)置有與傳感器34同樣的傳感器時(shí)，也能夠同樣地決定時(shí)間寬度d。這樣，能夠高精度地診斷支撐部件28b以及軸承26b是否有異常。另外，也能夠?qū)S承26a高精度地詳細(xì)地診斷有什么樣的異常。

在將設(shè)置在滾珠絲杠12上的傳感器36所檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds2同步相加并去除噪音成分的情況下，時(shí)間寬度決定部54也會(huì)根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的相位信息ps來(lái)決定時(shí)間寬度d。例如，如果轉(zhuǎn)子18(電動(dòng)機(jī)10)旋轉(zhuǎn)10度，則螺母30移動(dòng)行程的全長(zhǎng)的量而形成滾珠絲杠12的螺距，如果將采樣周期設(shè)為轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)10度的時(shí)間，則時(shí)間寬度決定部54將轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)10度的時(shí)間決定為時(shí)間寬度d。因此，信號(hào)分割部56在每次轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)10度時(shí)，將傳感器36檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds2區(qū)分并提取，由此分割檢測(cè)信號(hào)ds2，加法平均部58將分割后的多個(gè)分割信號(hào)sn相加并平均化。這樣，能夠得到加法平均信號(hào)as，該加法平均信號(hào)as是將檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds2中的捕捉到通過(guò)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的滾珠絲杠12的振動(dòng)現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分視為噪音成分并將其去除而得的信號(hào)。即，得到將捕捉到所關(guān)注的珠絲杠12的振動(dòng)現(xiàn)象后的信號(hào)成分進(jìn)行提取而得的加法平均信號(hào)as。

這樣，通過(guò)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期根據(jù)要診斷異常的被檢測(cè)部位而不同，所以根據(jù)要診斷異常的被檢測(cè)部位來(lái)決定時(shí)間寬度d。另外，即使是相同的被檢測(cè)部位，現(xiàn)象的周期由于要診斷的異常的要因而不同，所以根據(jù)要診斷異常的被檢測(cè)部位、要診斷的異常的要因來(lái)決定時(shí)間寬度d。因此，能夠高精度地詳細(xì)地診斷異常。

另外，電動(dòng)機(jī)10具有磁鐵和線圈，控制裝置將驅(qū)動(dòng)電流提供給電動(dòng)機(jī)10的線圈，由此驅(qū)動(dòng)控制轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)?？刂圃撾妱?dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的驅(qū)動(dòng)的控制裝置可以是控制裝置38，也可以是未圖示的電動(dòng)機(jī)10專用的控制裝置。

[第二實(shí)施方式]

第二實(shí)施方式將在上述第一實(shí)施方式中說(shuō)明的異常診斷裝置16應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100使用電動(dòng)機(jī)10和齒輪(齒輪)來(lái)驅(qū)動(dòng)主軸。圖5是表示第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100和應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的異常診斷裝置16a的圖。另外，對(duì)與上述第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)賦予相同的參照標(biāo)記，省略其說(shuō)明。

在與電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18(省略圖示)連接的旋轉(zhuǎn)軸20上，經(jīng)由耦合部22連接有驅(qū)動(dòng)齒輪(旋轉(zhuǎn)部件)102的旋轉(zhuǎn)軸102a，旋轉(zhuǎn)軸102a由軸承104a、104b可旋轉(zhuǎn)地支撐。從動(dòng)齒輪106被設(shè)置為與驅(qū)動(dòng)齒輪102嚙合，從動(dòng)齒輪(旋轉(zhuǎn)部件)106的旋轉(zhuǎn)軸106a由軸承108a、108b可旋轉(zhuǎn)地支撐。這樣，能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)齒輪102的旋轉(zhuǎn)傳輸給從動(dòng)齒輪106。將驅(qū)動(dòng)齒輪102的齒數(shù)設(shè)為m，將從動(dòng)齒輪106的齒數(shù)設(shè)為n。另外，轉(zhuǎn)子18與上述第一實(shí)施方式同樣，由軸承24a、25b可旋轉(zhuǎn)地支撐。

在從動(dòng)齒輪106的旋轉(zhuǎn)軸106a上經(jīng)由耦合部110連接有主軸(旋轉(zhuǎn)部件)112，主軸112由軸承114a、114b可旋轉(zhuǎn)地支撐。在主軸112的前端安裝有刀具116。因此，如果電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由驅(qū)動(dòng)齒輪102、從動(dòng)齒輪106以及主軸112被傳輸?shù)降毒?16。因此能夠進(jìn)行基于刀具116的加工。轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)齒輪102以及從動(dòng)齒輪106被傳輸給主軸112，因此主軸112的轉(zhuǎn)速以及扭矩成為與減速比(也包括增速比)n/m對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速以及扭矩。即，主軸112的轉(zhuǎn)速為：主軸112的轉(zhuǎn)速f2＝(減速比)^-1×(轉(zhuǎn)子18的轉(zhuǎn)速f1)，主軸112的扭矩為主軸112的扭矩τ2＝減速比×(轉(zhuǎn)子18的扭矩τ1)。

另外，軸承104a、104b、108a、108b、114a、114b均未圖示，但是通過(guò)在設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100的設(shè)置面e上設(shè)置的多個(gè)支撐部件來(lái)支撐。

如上所述，電動(dòng)機(jī)10中設(shè)置有檢測(cè)轉(zhuǎn)子18的相位(旋轉(zhuǎn)位置)的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32。為了檢測(cè)在要診斷異常的被檢測(cè)部位(診斷部位)產(chǎn)生的振動(dòng)所引起的物理量，傳感器118、120被安裝在被檢測(cè)部位。在本第二實(shí)施方式中，傳感器118、120被安裝在驅(qū)動(dòng)齒輪102的旋轉(zhuǎn)軸102a以及從動(dòng)齒輪106的旋轉(zhuǎn)軸106a上。在旋轉(zhuǎn)軸102a、106a中產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。傳感器118、120可以檢測(cè)出通過(guò)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的平移成分的振動(dòng)，也可以檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)成分的振動(dòng)。由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的相位信息ps以及由傳感器118、120檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds(ds3、ds4)被發(fā)送給控制裝置38。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32、傳感器118、120以及控制裝置38構(gòu)成本第二實(shí)施方式的異常診斷裝置16a。

另外，控制裝置38具有與上述第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)，具備檢測(cè)信號(hào)取得部50、相位信息取得部52、時(shí)間寬度決定部54、信號(hào)分割部56、加法平均部58、頻率解析部60以及異常診斷部62。并且，由傳感器118、120檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds(ds3、ds4)被輸出給檢測(cè)信號(hào)取得部50，由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的相位信息ps被輸出給相位信息取得部52。

接著，以以下情況舉例說(shuō)明，即為了使用設(shè)置在驅(qū)動(dòng)齒輪102的旋轉(zhuǎn)軸102a上的傳感器118所檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds3來(lái)進(jìn)行異常診斷，將檢測(cè)信號(hào)ds3進(jìn)行同步加法運(yùn)算，去除檢測(cè)信號(hào)ds3中包括的噪音成分。驅(qū)動(dòng)齒輪102的旋轉(zhuǎn)軸102a與電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18不直接連接，因此時(shí)間寬度決定部54將轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間決定為時(shí)間寬度d。因此，信號(hào)分割部56在每次轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，將傳感器118檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds3區(qū)分并提取，由此分割檢測(cè)信號(hào)ds3，加法平均部58將分割后的多個(gè)分割信號(hào)sn相加并平均化。這樣，能夠得到加法平均信號(hào)as，該加法平均信號(hào)as是將檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds3中的捕捉到通過(guò)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)齒輪102的振動(dòng)現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分視為噪音成分并將其去除而得的信號(hào)。即，得到將捕捉到所關(guān)注的驅(qū)動(dòng)齒輪102的振動(dòng)現(xiàn)象后的信號(hào)成分進(jìn)行提取而得的加法平均信號(hào)as。

另外，在將設(shè)置在從動(dòng)齒輪106的旋轉(zhuǎn)軸106a上的傳感器118所檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds4同步相加并去除噪音成分的情況下，時(shí)間寬度決定部54也根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的相位信息ps來(lái)決定時(shí)間寬度d。電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)齒輪102被傳輸給從動(dòng)齒輪106，因此時(shí)間寬度決定部54根據(jù)減速比n/m將轉(zhuǎn)子18進(jìn)行n/m旋轉(zhuǎn)的時(shí)間決定為時(shí)間寬度d。因此，信號(hào)分割部56在每次轉(zhuǎn)子18進(jìn)行n/m旋轉(zhuǎn)時(shí)，將傳感器120檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds4區(qū)分并取出，由此分割檢測(cè)信號(hào)ds4，加法平均部58將分割后的多個(gè)分割信號(hào)sn相加并平均化。這樣，能夠得到加法平均信號(hào)as，該加法平均信號(hào)as是將檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds4中的捕捉到通過(guò)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的從動(dòng)齒輪106的振動(dòng)現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分視為噪音成分并將其去除而得的信號(hào)。即，得到將捕捉到所關(guān)注的從動(dòng)齒輪106的振動(dòng)現(xiàn)象后的信號(hào)成分進(jìn)行提取而得的加法平均信號(hào)as。

這樣通過(guò)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期根據(jù)要診斷異常的被檢測(cè)部位而不同，所以根據(jù)要診斷異常的被檢測(cè)部位來(lái)決定時(shí)間寬度d。

另外，在本第二實(shí)施方式中，說(shuō)明了齒輪為1段的情況，即一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪102和與該驅(qū)動(dòng)齒輪102嚙合的一個(gè)從動(dòng)齒輪106的情況，但是齒輪為多段的結(jié)構(gòu)的情況也相同，時(shí)間寬度決定部54考慮減速比來(lái)決定時(shí)間寬度d即可。另外，通過(guò)在軸承(例如114a、114b等)上設(shè)置傳感器，能夠如上述第一實(shí)施方式所說(shuō)明的那樣診斷軸承的異常。

[第一以及第二實(shí)施方式的變形例]

上述第一以及第二實(shí)施方式能夠如以下那樣進(jìn)行變形。

(變形例1)在變形例1中，可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子18的相位信息ps來(lái)使提供給電動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)電流發(fā)生變化，以便于修正電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子18的微小變動(dòng)?？梢杂晌磮D示的電動(dòng)機(jī)10專用的控制裝置進(jìn)行對(duì)電動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)電流的提供，也可以由控制裝置38來(lái)進(jìn)行。

(變形例2)作為異常診斷裝置16、16a所應(yīng)用的機(jī)構(gòu)，以進(jìn)給機(jī)構(gòu)14、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)100為例子進(jìn)行了說(shuō)明，然而不限定于這些機(jī)構(gòu)。例如，在連接了滑輪的情況下也可以使用通過(guò)該滑輪構(gòu)成的減速比(也包括增速比)來(lái)決定時(shí)間寬度d。另外，對(duì)于通過(guò)滾珠和驅(qū)動(dòng)盤、從動(dòng)盤構(gòu)成的滑動(dòng)減速機(jī)也同樣。

(變形例3)在上述各個(gè)實(shí)施方式中，表示了在各個(gè)位置使用1列軸承(軸承受件)的例子，但是如圖6所示，也可以是在各個(gè)位置使用多列軸承的情況。在圖6中表示在主軸112的前端側(cè)的位置設(shè)置了軸承130a、130b，在主軸112的后端側(cè)的位置設(shè)置了軸承130c、130d的例子。此時(shí)，雖然不能夠完全確定存在異常的軸承，但是能夠判斷在哪個(gè)位置軸承有異常，因此作為診斷異常是有用的。在圖6所示的例子的情況下，能夠診斷是前端側(cè)位置的軸承130a、130b有異常還是后端側(cè)位置的軸承130c、130d有異常。

(變形例4)為了取得相位信息ps，設(shè)置了旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32，但是也可以不設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32。此時(shí)，相位信息取得部52推定電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的相位信息ps，由此取得相位信息ps。該電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的相位信息ps的推定是公知技術(shù)，所示省略說(shuō)明。

(變形例5)為了取得物理量，設(shè)置了傳感器34、36，但是設(shè)置的傳感器的個(gè)數(shù)是幾個(gè)都可以。根據(jù)診斷異常的對(duì)象自由決定個(gè)數(shù)即可。

(變形例6)在上述第一以及第二實(shí)施方式(也包括變形例)中，表示了應(yīng)用于異常診斷的例子，但是也能夠應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)10的控制。在同步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生進(jìn)給不均。該進(jìn)給不均按照每個(gè)電動(dòng)機(jī)的個(gè)體而不同，表現(xiàn)為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)流過(guò)的驅(qū)動(dòng)電流的變化。因此，取得驅(qū)動(dòng)電流的波形(以下為電流波形)，通過(guò)由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器檢測(cè)該波形而得的相位信息，將電流波形按照電動(dòng)機(jī)的每一周的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行分割，并進(jìn)行加法平均，由此得到包括精度高的進(jìn)給不均的電流波形。根據(jù)該電流波形修正驅(qū)動(dòng)電流，使得對(duì)電動(dòng)機(jī)個(gè)體取消固有的進(jìn)給不均，由此能夠使電動(dòng)機(jī)順利地旋轉(zhuǎn)。

(變形例7)也可以在不產(chǎn)生矛盾的范圍適當(dāng)組合變形例1～6。

[第三實(shí)施方式]

圖7是表示第三實(shí)施方式的異常診斷裝置16b的結(jié)構(gòu)的圖。在第三實(shí)施方式中，具備多個(gè)不同的控制裝置38a～38c，多個(gè)不同的控制裝置38a～38c的每一個(gè)上連接有傳感器34a～34c、36a～36c以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c。傳感器34a、36a以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a、傳感器34b、36b以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32b、傳感器34c、36c以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32c分別設(shè)置在不同的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)(例如，進(jìn)給機(jī)構(gòu)14等)中。本說(shuō)明中，將控制裝置38a、傳感器34a、36a以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a所對(duì)應(yīng)的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)表示為140a，將控制裝置38b、傳感器34b、36b以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32b所對(duì)應(yīng)的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)表示為140b，將控制裝置38c、傳感器34c、36c以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32c所對(duì)應(yīng)的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)表示為140c。

在多個(gè)不同的控制裝置38a～38c中，一臺(tái)控制裝置38a從其他的控制裝置38b、38c收集信號(hào)，進(jìn)行診斷。各個(gè)控制裝置38a～38c的每一個(gè)收集來(lái)自自身所連接的傳感器34a～34c、36a～36c以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c的信號(hào)(檢測(cè)信號(hào)ds以及相位信息ps)。此時(shí)，控制裝置38b、38c自身不進(jìn)行異常的診斷而將取得的信號(hào)(檢測(cè)信號(hào)ds以及相位信息ps)發(fā)送給控制裝置38a?？刂蒲b置38a通過(guò)從自身所連接的傳感器34a、36a和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a取得的信號(hào)，進(jìn)行成為自身診斷對(duì)象的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)140a的異常診斷，并且根據(jù)從控制裝置38b、38c取得的信號(hào)進(jìn)行控制裝置38b、38c所對(duì)應(yīng)的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)140b、140c的異常診斷。

這樣，只有控制裝置38a具有異常診斷功能，控制裝置38b、38c不需要具有異常診斷功能。因此，例如既存的控制裝置38b、38c雖然沒(méi)有異常診斷功能，但是當(dāng)能夠向外部輸出信號(hào)時(shí)，導(dǎo)入具有異常診斷功能的控制裝置38a，由此能夠不更換不具有異常診斷功能的既存的控制裝置38b、38c而對(duì)診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)140b、140c進(jìn)行異常診斷。另外，在本第三實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c、傳感器34a～34c、36a～36c以及控制裝置38a作為異常診斷裝置16b發(fā)揮功能。

(變形例1)在上述第三實(shí)施方式中，表示了通過(guò)從傳感器34a～34c、36a～36c以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c收集到的信號(hào)來(lái)進(jìn)行異常診斷的例子，但是也可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c和其他的信息(例如驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)電流)進(jìn)行修正電動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)的控制。

(變形例2)在上述第三實(shí)施方式中表示了對(duì)個(gè)別控制裝置進(jìn)行異常診斷的例子，但是將各個(gè)控制裝置38a～38c的傳感器34a～34c、36a～36c的信號(hào)以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c的信號(hào)與部件更換等變化點(diǎn)一致地進(jìn)行記錄，互相比較控制裝置38a～38c中的信號(hào)，由此可以推定產(chǎn)生部件更換等的變化點(diǎn)的定時(shí)，并預(yù)先進(jìn)行更換部件的安排等。

(變形例3)在上述第三實(shí)施方式中，表示了所有的控制裝置38a～38c具有傳感器34a～34c、36a～36c以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c的例子，但是只有1臺(tái)控制裝置38a具有傳感器34a、36a和選擇檢測(cè)器32a，其他的控制裝置38b、38c只具有選擇檢測(cè)器32b、32c。此時(shí)，具有傳感器34a、36a的控制裝置38a將傳感器34a、36a的信號(hào)以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a的信號(hào)的積算值與部件更換等變化點(diǎn)一致地進(jìn)行記錄，將該信號(hào)與只具有其他旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32b、32c的控制裝置38b、38c的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32b、32c的信號(hào)的積算值進(jìn)行比較，推定產(chǎn)生部件更換等的變化點(diǎn)的定時(shí)，預(yù)先進(jìn)行交換部件的安排。

[第四實(shí)施方式]

圖8是表示第四實(shí)施方式的異常診斷裝置16c的結(jié)構(gòu)的圖。另外，對(duì)與第三實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的標(biāo)記。在第四實(shí)施方式中，具備與控制裝置38a～38c不同地進(jìn)行異常診斷的控制裝置38?？刂蒲b置38從控制裝置38a～38c收集信號(hào)(檢測(cè)信號(hào)ds以及相位信息ps)，進(jìn)行異常診斷。各個(gè)控制裝置38a～38c分別與傳感器34a～34c、36a～36c以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c連接，收集信號(hào)(檢測(cè)信號(hào)ds以及相位信息ps)。此時(shí)，控制裝置38a～38c不進(jìn)行成為自身診斷對(duì)象的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)140a～140c的異常診斷而將取得的信號(hào)發(fā)送給控制裝置38?？刂蒲b置38根據(jù)從控制裝置38a～38c取得的信號(hào)，進(jìn)行與控制裝置38a～38c對(duì)應(yīng)的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)140a～140c的異常診斷。

這樣，控制裝置38a～38c不需要具有異常診斷功能，因此，既存的控制裝置雖然沒(méi)有異常診斷功能，但是當(dāng)能夠向外部輸出信號(hào)時(shí)，導(dǎo)入具有異常診斷功能的控制裝置38，由此能夠不更換不具有異常診斷功能的控制裝置38a～38c而對(duì)既存的診斷對(duì)象機(jī)構(gòu)140a～140c進(jìn)行異常診斷。另外，在本第四實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c、傳感器34a～34c、36a～36c以及控制裝置38作為異常診斷裝置16c發(fā)揮功能。

(變形例1)在上述第四實(shí)施方式中，表示了控制裝置38a～38c從傳感器34a～34c、36a～36c以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c收集信號(hào)(檢測(cè)信號(hào)ds以及相位信息ps)并輸出給外部(控制裝置38)的例子，但是如圖9所示，控制裝置38也可以直接取得傳感器34a～34c、36a～36c以及旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32a～32c的信號(hào)。

(變形例2)與第三實(shí)施方式同樣，將各個(gè)控制裝置的信號(hào)與部件更換等變化點(diǎn)一致地進(jìn)行記錄，互相比較控制裝置中的信號(hào)，由此可以推定產(chǎn)生部件更換等的變化點(diǎn)的定時(shí)，并預(yù)先進(jìn)行更換部件的安排等。

如以上那樣，通過(guò)上述各實(shí)施方式以及變形例中的至少一個(gè)方式說(shuō)明的控制裝置38、38a具備：檢測(cè)信號(hào)取得部50，其取得來(lái)自傳感器的檢測(cè)信號(hào)ds，該傳感器檢測(cè)通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的振動(dòng)所引起的物理量；相位信息取得52，其取得電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的相位信息ps；時(shí)間寬度決定部54，其根據(jù)相位信息ps來(lái)決定與通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)在被檢測(cè)部位生成的現(xiàn)象的周期一致的時(shí)間寬度d；信號(hào)分割部56，其根據(jù)決定后的時(shí)間寬度d來(lái)分割檢測(cè)信號(hào)ds；以及加法平均部58，其將分割后的多個(gè)分割信號(hào)sn相加并平均化。

這樣，能夠不使原來(lái)的信號(hào)波形(捕捉到在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分)的波形崩潰而進(jìn)行同步加法處理。因此，在針對(duì)進(jìn)行了同步加法處理后的加法平均信號(hào)as進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換之前，不需要進(jìn)行窗口函數(shù)處理，所以處理變得簡(jiǎn)單。另外，捕捉到在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分被視為噪音成分而被去除，所以能夠提取捕捉了在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分。因此通過(guò)使用該加法平均信號(hào)as，能夠詳細(xì)地把握在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期根據(jù)被檢測(cè)部位而不同，時(shí)間寬度決定部54決定與被檢測(cè)部位所對(duì)應(yīng)的周期一致的時(shí)間寬度d。這樣，通過(guò)使用加法平均信號(hào)as，能夠詳細(xì)地把握在被關(guān)注為診斷對(duì)象的被檢測(cè)部位產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的現(xiàn)象的周期即使是相同的被檢測(cè)部位，也會(huì)根據(jù)構(gòu)成被檢測(cè)部位的部件或零件而不同，時(shí)間寬度決定部54決定與成為診斷對(duì)象的部件或零件(即要診斷的異常的要因)所對(duì)應(yīng)的周期一致的時(shí)間寬度d。這樣，通過(guò)使用加法平均信號(hào)as，能夠詳細(xì)地把握在被檢測(cè)部位中被關(guān)注為診斷對(duì)象的部件或零件所產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。

電動(dòng)機(jī)10中設(shè)置有檢測(cè)電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的相位的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32、32a～32c，相位信息取得部52也可以取得由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32、32a～32c檢測(cè)出的相位信息ps。這樣，能夠取得正確的電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的相位信息ps。另外，相位信息取得部52可以通過(guò)推定電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的相位信息ps，取得相位信息ps。這樣，不必設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器32、32a～32c，所以成本變得低廉。

另外，異常診斷裝置16、16a～16c具備：傳感器，其檢測(cè)通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)在被檢測(cè)部位產(chǎn)生的振動(dòng)所引起的物理量；相位信息取得部52，其取得電動(dòng)機(jī)10(轉(zhuǎn)子18)的相位信息ps；時(shí)間寬度決定部54，其根據(jù)相位信息ps來(lái)決定與通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)在診斷部位生成的現(xiàn)象的周期一致的時(shí)間寬度d；信號(hào)分割部56，其根據(jù)決定的時(shí)間寬度d來(lái)分割由傳感器檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)ds；以及加法平均部58，其將分割后的多個(gè)分割信號(hào)sn相加并平均化。

這樣，能夠不使原來(lái)的信號(hào)波形(捕捉到在診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分)的波形崩潰而進(jìn)行同步加法處理。因此，在針對(duì)進(jìn)行了同步加法處理后的加法平均信號(hào)as進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換之前，不需要進(jìn)行窗口函數(shù)處理，所以處理變得簡(jiǎn)易。另外，捕捉到在診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分以外的成分被視為噪音成分而被去除，所以能夠提取捕捉了在診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象的信號(hào)成分。因此通過(guò)使用該加法平均信號(hào)as能夠詳細(xì)地把握在診斷部位產(chǎn)生的現(xiàn)象，提高異常診斷的精度。