特許ウォッチ

公開番号2025140374
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039734
出願日2024-03-14
発明の名称異常診断装置、異常診断プログラムおよび異常診断方法
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類G01M 99/00 20110101AFI20250919BHJP(測定;試験)
要約【課題】特定の運転状態における異常診断が適切に行われているかどうかを確認することができる異常診断装置、異常診断プログラムおよび異常診断方法を提供する。
【解決手段】異常診断装置は、アクチュエータおよびアクチュエータの出力が作用する機械構造を備えた機械装置の運転状態を示す状態値が、予め定められた特定状態範囲内である場合に、アクチュエータまたは機械構造の異常診断を行う異常診断装置であって、処理回路を備え、処理回路は、異常診断を行ったタイミングを所定の記憶器に記憶し、最後に異常診断を行ったタイミングからの時間に関する時間指標値が、所定のしきい値を超えたか否かを判定し、時間指標値がしきい値を超えた場合に、異常診断が行われていないことを示す無診断信号を出力する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
アクチュエータおよび前記アクチュエータの出力が作用する機械構造を備えた機械装置の運転状態を示す状態値が、予め定められた特定状態範囲内である場合に、前記アクチュエータまたは前記機械構造の異常診断を行う異常診断装置であって、
処理回路を備え、
前記処理回路は、
前記異常診断を行ったタイミングを所定の記憶器に記憶し、
最後に前記異常診断を行ったタイミングからの時間に関する時間指標値が、所定のしきい値を超えたか否かを判定し、
前記時間指標値が前記しきい値を超えた場合に、前記異常診断が行われていないことを示す無診断信号を出力する、異常診断装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記処理回路は、
所定のタイミングごとに前記運転状態に影響を与え得る分析指標値を取得し、
前記時間指標値が前記しきい値を超えた場合に、最後に前記異常診断を行ったタイミング以降の所定の分析タイミングにおける分析指標値が、前記状態値が前記特定状態範囲内にある場合に想定される想定範囲内か否かを判定し、
前記分析指標値が前記想定範囲内か否かに応じて前記状態値が前記特定状態範囲内にならないことについての分析内容を出力する、請求項１に記載の異常診断装置。
【請求項３】
前記分析指標値は、前記アクチュエータに対する指令値、前記機械装置に対する外乱を示す外乱値、前記機械装置が行う仕事を示す仕事指標値、および、前記アクチュエータの出力値のうちの少なくとも何れか１つを含む、請求項２に記載の異常診断装置。
【請求項４】
前記状態値は、前記アクチュエータの出力値を含み、
前記分析指標値は、前記アクチュエータに対する指令値、前記機械装置に対する外乱を示す外乱値、および、前記機械装置が行う仕事を示す仕事指標値を含み、
前記想定範囲は、前記指令値に対する第１想定範囲、前記外乱値に対する第２想定範囲、および、前記仕事指標値に対する第３想定範囲を含み、
前記処理回路は、前記指令値が前記第１想定範囲内か否か、前記外乱値が前記第２想定範囲内か否か、および、前記仕事指標値が前記第３想定範囲内か否かの組み合わせに応じて、前記アクチュエータの出力値が前記特定状態範囲内にならないことについての分析内容を出力する、請求項２に記載の異常診断装置。
【請求項５】
前記処理回路は、複数の分析タイミングのうち前記分析指標値が前記想定範囲外であるタイミングが前記想定範囲内であるタイミングより多い場合に当該分析指標値が前記想定範囲内にないと判定する、請求項２に記載の異常診断装置。
【請求項６】
前記処理回路は、
所定のタイミングごとに前記運転状態に影響を与え得る分析指標値を取得し、
前記時間指標値が前記しきい値を超えた場合に、最後に前記異常診断を行ったタイミング以降の所定の分析タイミングにおける分析指標値に応じた診断用指令値を生成し、
前記診断用指令値を用いて前記アクチュエータの制御を行う診断制御モードを実行するための制御指令を出力する、請求項１から５の何れかに記載の異常診断装置。
【請求項７】
前記処理回路は、
前記診断制御モードにおいて前記アクチュエータの前記異常診断を行う契機となる前記特定状態範囲を変更する、請求項６に記載の異常診断装置。
【請求項８】
前記処理回路は、前記しきい値を、所定の基準時からの時間指標値が大きくなるほど小さい値に設定する、請求項１から５の何れかに記載の異常診断装置。
【請求項９】
アクチュエータを備えた機械装置の運転状態を示す状態値が、予め定められた特定状態範囲内である場合に、前記アクチュエータの異常診断を行う異常診断プログラムであって、
コンピュータを、
前記異常診断を行ったタイミングのデータを取得し、
最後に前記異常診断を行ったタイミングからの時間に関する時間指標値が、所定のしきい値を超えたか否かを判定し、
前記時間指標値が前記しきい値を超えた場合に、前記異常診断が行われていないことを示す無診断信号を出力するように機能させる、異常診断プログラム。
【請求項１０】
アクチュエータおよび前記アクチュエータの出力が作用する機械構造を備えた機械装置の運転状態を示す状態値が、予め定められた特定状態範囲内である場合に、前記アクチュエータまたは前記機械構造の異常診断を行う異常診断方法であって、
前記異常診断を行ったタイミングのデータを取得し、
最後に前記異常診断を行ったタイミングからの時間に関する時間指標値が、所定のしきい値を超えたか否かを判定し、
前記時間指標値が前記しきい値を超えた場合に、前記異常診断が適切に行われていないと判定する、異常診断方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、異常診断装置、異常診断プログラムおよび異常診断方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
アクチュエータを備えた機械装置において、アクチュエータが正常に動作しているかを確認する異常診断を実行することは重要である。例えば、下記特許文献１には、複数の機器の各々の状態量を計測し、異常が発生した場合に、計測値の時間的な変化から発生した異常の原因を絞り込む故障診断システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４６９９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、機械装置が正常でも、外乱の影響を受ける等による機械装置の状態変化に応じて計測値が変化するような機器も存在する。この場合、計測値の時間的変化が機器の異常によるものであるのか、機械装置の状態変化によるものであるのか分からない。このような場合には、機械装置が特定の状態にある場合の計測値のみを異常診断に用いることが考えられる。しかし、機械装置が特定の状態にない期間が長くなると、異常診断が行われず、異常を見逃してしまう。
【０００５】
本開示は上記課題に鑑みなされたものであり、特定の運転状態における異常診断が適切に行われているかどうかを確認することができる異常診断装置、異常診断プログラムおよび異常診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る異常診断装置は、アクチュエータおよび前記アクチュエータの出力が作用する機械構造を備えた機械装置の運転状態を示す状態値が、予め定められた特定状態範囲内である場合に、前記アクチュエータまたは前記機械構造の異常診断を行う異常診断装置であって、処理回路を備え、前記処理回路は、前記異常診断を行ったタイミングを所定の記憶器に記憶し、最後に前記異常診断を行ったタイミングからの時間に関する時間指標値が、所定のしきい値を超えたか否かを判定し、前記時間指標値が前記しきい値を超えた場合に、前記異常診断が行われていないことを示す無診断信号を出力する。
【０００７】
本開示の他の態様に係る異常診断プログラムは、アクチュエータおよび前記アクチュエータの出力が作用する機械構造を備えた機械装置の運転状態を示す状態値が、予め定められた特定状態範囲内である場合に、前記アクチュエータまたは前記機械構造の異常診断を行う異常診断プログラムであって、コンピュータを、前記異常診断を行ったタイミングのデータを取得し、最後に前記異常診断を行ったタイミングからの時間に関する時間指標値が、所定のしきい値を超えたか否かを判定し、前記時間指標値が前記しきい値を超えた場合に、前記異常診断が行われていないことを示す無診断信号を出力するように機能させる。
【０００８】
本開示の他の態様に係る異常診断方法は、アクチュエータおよび前記アクチュエータの出力が作用する機械構造を備えた機械装置の運転状態を示す状態値が、予め定められた特定状態範囲内である場合に、前記アクチュエータまたは前記機械構造の異常診断を行う異常診断方法であって、前記異常診断を行ったタイミングのデータを取得し、最後に前記異常診断を行ったタイミングからの時間に関する時間指標値が、所定のしきい値を超えたか否かを判定し、前記時間指標値が前記しきい値を超えた場合に、前記異常診断が適切に行われていないと判定する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、特定の運転状態における異常診断が適切に行われているかどうかを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本開示の一実施の形態に係る機械装置に対する異常診断装置の概略構成を示すブロック図である。
図２は、本実施の形態における異常診断処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図３は、状態値が特定状態範囲内である場合に想定される各分析指標値の想定範囲を示すイメージ図である。
図４は、本実施の形態における原因分析処理の流れを示すフローチャートである。
図５は、図４のフローチャートにおける各ケースを示す図である。
図６は、本実施の形態における診断制御モード実行処理の流れを示すフローチャートである。
図７は、等価運転時間に関する負荷に対する重み係数の相関関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許