[發明專利]伺服電機的健康預警裝置及其計算方法

有效

• 申請號: 201010188164.3
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN102270829A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 蔡清雄;林孟璋
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02K11/00;G01H17/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

1.一種伺服電機的健康預警裝置，應用于一計算機數值控制工具機的震動狀況估測，其特征在于，該伺服電機的健康預警裝置包含：

一伺服電機，內置至少一震動感測單元，以感測出該伺服電機的運轉參數，并產生一震動信號；及

一伺服驅動器，連接該伺服電機，該伺服驅動器包含一微處理器；

該微處理器包含：

一時頻域轉換單元，接收該震動信號，并提供該震動信號于時間域與頻率域之間的轉換；

一解析單元，連接該時頻域轉換單元，以接收該震動信號并分解該震動信號為多個分解信號；

一惡化指數計算單元，連接該解析單元，根據所選擇的該分解信號與一評鑒曲線比較，以計算出一惡化指數；及

一健康指數計算單元，連接該惡化指數計算單元，根據該惡化指數計算出一健康指數；

藉此，利用該內置的震動感測單元，能省去額外加裝傳感器的裝設與配線，并且，根據該健康指數大小，以估測該伺服電機運轉于計算機數值控制工具機上的震動狀況，而對于非線性與非穩態的震動特性提供較佳的解析。

2.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該伺服驅動器還包含一高速串行通信接口，其為供該震動信號傳送的通信接口。

3.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該伺服驅動器還包含一數據緩沖器，分別連接該高速串行通信接口與該微處理器，以接收并儲存該震動感測單元所產生的該震動信號。

4.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該震動感測單元裝設在該伺服電機的一編碼器內，以估測該計算機數值控制工具機的傳動系統震動狀況。

5.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該震動感測單元裝設在該伺服電機的一定子槽內，以估測該計算機數值控制工具機的機臺震動狀況。

6.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該數據緩沖器為一隊列緩沖器。

7.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該震動感測單元為一加速度傳感器。

8.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該評鑒曲線為以經驗法則得到。

9.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該惡化指數該通過該惡化指數計算單元比較該些分解信號與該評鑒曲線計算得到。

10.一種伺服電機的健康預警計算方法，應用于一計算機數值控制工具機的震動狀況估測；該伺服電機的健康預警計算方法的步驟包含：

(a)通過一震動感測單元產生一震動信號；

(b)依序傳送該震動信號至一數據緩沖器；

(c)通過一時頻域轉換單元對該震動信號進行時頻域轉換；及

(d)通過一惡化指數計算單元計算一惡化指數，并利用一健康指數計算單元求得一健康指數。

11.如權利要求10所述的健康預警計算方法，其特征在于，該步驟(c)還包含：

(c1)進行經驗模態分解，以求得多個本征模態函數分量；

(c2)選擇主要的該本征模態函數分量；

(c3)對該主要的本征模態函數分量進行希爾伯特-黃轉換，以得到多個瞬時分解信號；及

(c4)組合該瞬時分解信號，以得到一希爾伯特時頻譜。

12.如權利要求10所述的健康預警計算方法，其特征在于，該震動信號的時頻域轉換可為一希爾伯特-黃轉換。

13.如權利要求10所述的健康預警計算方法，其特征在于，該震動信號的時頻域轉換可為一快速傅立葉轉換。

14.如權利要求10所述的健康預警計算方法，其特征在于，該震動信號的時頻域轉換可為一小波轉換。