JP6378231B2 - 機械の試験を実施する試験システム - Google Patents

Description

本発明は、機械の試験を実施する試験システムに関する。

機械の製造工場においては、製品が完成した時または製造工程の途中で、予め定められた方法にて性能試験を実施する場合がある。機械に取り付けられた部品が故障していたり、組立てが悪かったりすると、試験の結果が適正な範囲内にならない場合がある。性能試験の結果が適正な範囲から逸脱する場合には、作業者が試験の結果を用いて故障している部分の特定を行う。作業者は、試験の結果が適正な範囲から逸脱している原因を特定した後に、部品の交換や製品の修理を実施することができる。

特開２００５−１９００２６号公報においては、修理担当者の経験に左右されることなく、製品の修理箇所を推定する修理支援システムが開示されている。このシステムは、作業者が不良の生じた検査項目を入力すると、修理履歴データベースを検索することにより、不良が生じた検査項目に対して行われた修理箇所を表示することが開示されている。

特許第４１１２５９４号公報には、ロボットの減速機の異常を診断する異常診断方法が開示されている。この異常診断方法では、ロボットを駆動するモータへのトルク指令と速度フィードバックとに基づいて、減速機の故障を診断することが開示されている。

特開２００５−１９００２６号公報 特許第４１１２５９４号公報

性能試験の試験結果が適正な範囲を逸脱している場合に、作業者は、試験結果の内容を確認する。そして、試験結果が適正な範囲を逸脱している原因が分からない場合に、作業者は、追加試験を実施する場合がある。ところが、追加試験の種類や複数の追加試験を実施する順序を定めるために、作業者は経験や知識が必要になる、また、試験の結果に基づいて異常が生じている部分を判断するために、作業者は経験や知識が必要になる。または、試験の結果が出た時に、作業者は次の追加試験を行うか否かを判断する必要がある。このために、試験結果が適正な範囲から逸脱している場合に、異常の結果に対処できる作業者は限られている。

特に、製造工場等においては、複数の試験装置を用いて複数の製品を同時に検査する。試験結果が適正な範囲内にならなかった製品が複数ある場合には、作業者は順番に対応する必要がある。このために、作業者が異常が生じている部分を特定するまでに時間がかかり、生産性が低下するという問題がある。

上記の特開２００５−１９００２６号公報に記載の修理支援システムは、修理の箇所の提案を行うに留まっており、精度良く修理箇所を推定するためには改善の余地がある。

本発明の機械の試験システムは、機械を製造する製造工程において、機械の完成品または途中まで製造された機械が正常に動作するか否かを試験する試験システムである。試験システムは、複数の機械に接続され、予め定められた基本試験を実施する複数の試験装置と、複数の試験装置にネットワークを介して接続された試験管理装置とを備える。試験装置は、それぞれの機械に個別に接続されている。試験管理装置は、試験装置から受信した基本試験の結果に基づいて、機械に異常があるか否かを判定する判定部を含む。試験管理装置は、判定部が機械に異常があると判定した場合に、異常の原因を特定するための追加試験を設定する追加試験設定部を含む。試験管理装置は、追加試験を実施する試験装置を設定する調整部を含む。調整部は、追加試験を実施する試験装置が行う予定の基本試験を他の試験装置に実施させることを決定する。試験管理装置は、追加試験の結果に基づいて異常が生じている部分を推定する異常部分推定部を含む。追加試験は、基本試験と異なる試験である。異常部分推定部にて異常の生じている部分が特定できない場合に、追加試験設定部は完了した追加試験と異なる別の追加試験を設定し、試験装置は別の追加試験を実施する。

上記発明において、機械の試験システムは、機械の製造の計画を管理する生産計画装置を備えることができる。生産計画装置は、試験管理装置にネットワークを介して接続されることができる。試験管理装置は、異常部分推定部により推定された異常が生じている部分の修理の依頼を生産計画装置に送信することができる。

上記発明において、機械の試験システムは、機械の製造の計画を管理する生産計画装置を備えることができる。調整部は、生産計画装置から受信した製造計画に対して、機械の製造が遅れないように、作業計画に時間の余裕がある他の試験装置に、基本試験を実施させることを決定することができる。

本発明によれば、試験の遅れを抑制しながら異常が生じている部分を精度よく推定する機械の試験システムを提供することができる。

実施の形態における試験システムの概略図である。 実施の形態における試験システムのブロック図である。 実施の形態における試験システムの制御のフローチャートである。

図１から図３を参照して、実施の形態における機械の試験システムについて説明する。本実施の形態の試験システムは、機械の製造工場に配置され、製造した機械の性能試験を実施する。機械の試験システムは、製造された機械が正常に動作するか否かを試験する。製造された機械には、完成品と途中まで製造された機械が含まれる。

図１に、本実施の形態における試験システムの概略図を示す。図２に、本実施の形態における試験システムのブロック図を示す。本実施の形態では、検査の対象の機械として、ロボット制御装置が接続されたロボットを備えるロボット装置を例に取り上げて説明する。

図１および図２を参照して、第１のロボット１ａは、アーム１２ａ，１２ｂ、手首部１６、および複数の関節部１３を含む多関節ロボットである。ロボット１ａには、電源ボックスおよびケーブル等の構成部材が含まれる。

第１のロボット１ａは、それぞれの関節部１３にて構成部材を駆動するロボット駆動装置を含む。ロボット駆動装置は、関節部１３にて構成部材を駆動するモータ１４を含む。モータ１４が駆動することにより、アーム１２ａ，１２ｂおよび手首部１６を所望の方向に向けることができる。ロボット１ａは、床面に固定されているベース部１９と、ベース部１９に対して回転する旋回部１１とを備える。ロボット駆動装置は、旋回部１１を駆動するモータ１４を含む。

第１のロボット１ａには、ロボット１ａを制御する第１のロボット制御装置２ａが接続されている。ロボット制御装置２ａは、バスを介して互いに接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する演算処理装置を含む。

ロボット制御装置２ａは、ロボット１ａの制御に関する情報を記憶する記憶部２４を含む。ロボット制御装置２ａは、予め入力された動作プログラムに基づいてロボット１ａを駆動することができる。動作プログラムは、記憶部２４に記憶される。

ロボット制御装置２ａは、動作プログラムに基づいてロボット１ａの動作指令を生成する動作制御部２１を含む。動作制御部２１は、ロボット１ａを駆動するための動作指令をロボット駆動部２２に送出する。ロボット駆動部２２は、ロボット１ａのモータ１４を駆動する電気回路を含む。ロボット駆動部２２は、動作指令に基づいてモータ１４に電気を供給する。

ロボット１ａは、ロボット１ａの駆動状態を検出する状態検出器を備える。本実施の形態の状態検出器は、それぞれの駆動軸のモータ１４に取り付けられた回転位置検出器１５を含む。回転位置検出器１５は、モータ１４が駆動するときの回転位置を検出する。回転位置検出器１５にて検出された回転位置の情報は、ロボット制御装置２ａに送信される。ロボット制御装置２ａは、それぞれの駆動軸の回転位置に基づいて回転速度を算出することができる。また、ロボット制御装置２ａは、それぞれのモータ１４の回転位置に基づいて、ロボット１ａの位置および姿勢を検出することができる。

第２のロボット１ｂは、第１のロボット１ａと同様の構成を有する。第２のロボット１ｂに接続された第２のロボット制御装置２ｂは、第１のロボット制御装置２ａと同様の構成を有する。

本実施の形態の試験システムは、複数台のロボットを同時に検査できるように形成されている。本実施の形態の試験システムは、複数台のロボットに対して同一の検査を実施できるように形成されている。

本実施の形態の試験システムは、予め定められた基本になる試験である基本試験を実施する。試験システムは、ロボットが正常に動作するか否かを判定する。そして、ロボットに異常があると判定された場合に、試験システムは、ロボットの異常が生じている部分を特定するための追加試験を実施する。

試験システムは、複数のロボット１ａ，１ｂに接続され、予め定められた基本試験を実施する複数の試験装置３ａ，３ｂを備える。試験装置３ａ，３ｂは、ＣＰＵおよびＲＡＭ等を含む演算処理装置にて構成されている。試験装置３ａ，３ｂは、それぞれのロボット１ａ，１ｂに個別に接続されている。試験装置３ａ，３ｂは、試験に関する情報を記憶する記憶部３２を含む。記憶部３２は、試験を実施するための動作プログラムを記憶している。試験装置３ａ，３ｂは、記憶部３２に記憶されている複数の動作プログラムから１つの動作プログラムを選定する動作プログラム選定部３１を含む。動作プログラム選定部３１は、試験管理装置４から受信した試験の実施指令に対応する動作プログラムを選定する。試験装置３ａ，３ｂは、選定した動作プログラムをロボット制御装置２ａ，２ｂに送信する。ロボット制御装置２ａ，２ｂは、受信した動作プログラムに基づいてロボット１ａ，１ｂの試験を実施する。

ロボット制御装置２ａ，２ｂは、ロボット１ａ，１ｂの試験の結果を取得する。ロボット制御装置２ａ，２ｂは、試験の実施指令に基づいてロボット１ａ，１ｂを駆動している期間中にロボット１ａ，１ｂの駆動状態を取得する。たとえば、ロボット制御装置２ａ，２ｂは、予め定められた時間間隔ごとに回転位置検出器１５からモータ１４の回転位置を取得する。試験の結果は、試験装置３ａ，３ｂを介して試験管理装置４に送信される。

試験システムは、試験装置３ａ，３ｂを制御する試験管理装置４を備える。試験管理装置４は、試験装置３ａ，３ｂとネットワークを介して接続され、互いに通信できるように形成されている。試験管理装置４は、試験装置３ａ，３ｂに対して試験の実施指令を送出する。また、試験管理装置４は、試験装置３ａ，３ｂから試験の結果を受信する。

試験管理装置４は、ＣＰＵおよびＲＡＭ等を含む演算処理装置にて構成されている。試験管理装置４は、試験の管理に関する情報を記憶する記憶部４８を含む。試験管理装置４は、基本試験の結果に基づいて、ロボットに異常があるか否かを判定する判定部４１を含む。

試験管理装置４は、判定部４１がロボット１ａ，１ｂに異常があると判定した場合に、異常の原因を特定するための追加試験を設定する追加試験設定部４２を含む。試験管理装置４は、基本試験および追加試験の振り分けを調整する調整部４４を含む。調整部４４は、追加試験を実施する試験装置を設定する。調整部４４は、追加試験を実施する試験装置が行う予定の基本試験を、他の試験装置が実施することを決定する。試験管理装置４は、追加試験の結果に基づいて、異常が生じている部分を推定する異常部分推定部４３を含む。

試験システムは、試験管理装置４とネットワークを介して接続され、互いに通信できるように形成された生産計画装置８を備える。生産計画装置８は、工場全体の工程の管理および製品の製造の計画を管理する。生産計画装置８は、製品の製造の計画を試験管理装置４に送信する。試験管理装置４は、製造の計画に基づいて試験の種類や試験の計画を決定する。

本実施の形態の試験装置３ａ，３ｂは、機械を製造する工場の内部に配置されている。試験管理装置４および生産計画装置８は、工場とは異なる建屋に配置されていても構わない。例えば、試験管理装置４は、製造工場の敷地内にある別の建屋に配置されていても構わない。この場合には、試験装置３ａ，３ｂは、試験管理装置４にイントラネット等のネットワークを介して接続される。また、生産計画装置８は、製造工場とは離れた地域に配置された事務所に配置されていても構わない。例えば、生産計画装置８は、インターネット等のネットワークを介して、試験管理装置４に接続されている。

図３に、本実施の形態における機械の試験システムの制御のフローチャートを示す。試験管理装置４は、生産計画装置８から受信したロボットの製造計画に基づいて、ロボットの試験の計画を設定する。

図１から図３を参照して、ステップ８０において、試験管理装置４は、基本試験を実施する指令を試験装置３ａ，３ｂに送出する。試験管理装置４は、ロボットの製造計画に基づいて基本試験を選定する。基本試験の種類は、記憶部４８に記憶されている。本実施の形態の基本試験では、予め定められた動作パターンでロボット１ａ，１ｂを動作させる試験を実施する。複数の関節部１３において、アーム１２ａ，１２ｂおよび手首部１６は向きを変更する。

ステップ８１においては、基本試験を実施する。試験装置３ａ，３ｂの動作プログラム選定部３１は、基本試験を実施する指令に基づいて動作プログラムを選定する。試験装置３ａ，３ｂは、選定した動作プログラムをロボット制御装置２ａ，２ｂに送出する。ロボット制御装置２ａ，２ｂは、動作プログラムに基づいて、ロボット１ａ，１ｂを駆動する。

ロボット制御装置２ａ，２ｂは、ロボット１ａ，１ｂを動作させたときの各駆動軸における駆動状態を取得する。駆動状態としては、モータ１４に供給される電流および回転位置検出器１５にて検出される回転角度を例示することができる。

なお、本実施の形態においては、動作制御部２１がロボット駆動部２２に送信した動作指令に含まれる電流値を検出している。モータ１４に供給する電流値としては、実際にモータ１４に供給される電流を電流計にて検出しても構わない。

ステップ８２において、試験管理装置４は、基本試験の結果を受信する。ロボット制御装置２ａ，２ｂは、基本試験の結果を試験装置３ａ，３ｂを介して試験管理装置４に送信する。基本試験の結果には、それぞれの関節部１３を駆動するモータ１４に供給される電流値および回転位置検出器１５にて検出された回転角度が含まれる。また、基本試験の結果には、各駆動軸における回転角度に基づいて算出された各駆動軸における速度および加速度が含まれていても構わない。また、基本試験の結果には、動作指令に対する実際の回転位置に関する位置偏差等が含まれていても構わない。

ステップ８３において、試験管理装置４の判定部４１は、基本試験の全ての結果が許容範囲内であるか否かを判別する。すなわち、判定部４１は、ロボット１ａ，１ｂに異常があるか否かを判定する。判定部４１は、基本試験を実施しているときに取得した駆動状態の検出値が許容範囲内であるか否かを判定する。許容範囲は予め定められている。許容範囲は、記憶部４８に記憶されている。

例えば、判定部４１は、モータ１４に供給された電流が予め定められた電流の判定値よりも大きいか否かを判定する。モータ１４に供給された電流が判定値よりも大きい場合に、判定部４１は、ロボットに異常が生じていると判定することができる。

ステップ８３において、基本試験の結果の全てが許容範囲内である場合には、ロボットは正常であると判別し、この制御を終了する。試験装置３ａ，３ｂは、次のロボットの試験を実施する。

ステップ８３において、少なくとも一つの検出値が許容範囲を逸脱する場合に、判定部４１は、ロボットに異常が生じていると判定する。基本試験の結果が適正でないために、判定部４１は、ロボットに取り付けられた部品に不良の部品が含まれていると判定することができる。または、判定部４１は、ロボット１ａの組み立てが不適切であると判定することができる。この場合には、制御は、ステップ８４に移行する。ここでは、複数のロボット１ａ，１ｂのうち、第１のロボット１ａに異常があると判定された場合を例示する。

ステップ８４において、試験管理装置４の追加試験設定部４２は、異常が生じている部分を特定するための追加試験を選定する。記憶部４８には、複数の追加試験の種類が記憶されている。

追加試験は、上記の形態に限られない。例えば、追加試験として、１つの駆動軸ごとにロボットを動作させて異常があるか否かを判別し、異常が生じている駆動軸を特定する試験を実施することができる。または、追加試験としては、駆動軸を駆動する速度を変化させて異常の大きさが速度に依存するか否かを判定する試験を実施することができる。または、追加試験では、ロボットの駆動状態を取得するサンプリング周期を短くすることにより、詳細な駆動状態の変化を取得することができる。そして、詳細な駆動状態を解析することにより、異常の部分を推定することができる。

ステップ８５においては、試験管理装置４の調整部４４は、追加試験を実施する試験装置と、引き続いて基本試験を行う試験装置とを設定する。この例では、調整部４４は、異常が生じた第１のロボット１ａを試験した第１の試験装置３ａが追加試験を実施することを定める。

追加試験は、基本試験よりも長い時間が必要である場合が多い。試験装置は、追加試験を実施している期間中には基本試験を実施することはできない。このために、調整部４４は、追加試験を実施する試験装置３ａが行う予定の基本試験を、他の試験装置３ｂが実施することを設定する。すなわち、試験管理装置４は、異常があると判定されたロボットを試験した試験装置が行う予定であった基本試験を、他の試験装置に振り替える制御を実施する。

ここでは、調整部４４は、第１の試験装置３ａが実施する基本試験を、第２の試験装置３ｂが実施するように設定する。試験管理装置４は、第１の試験装置３ａに対して、追加試験を実施する指令を送出する。試験管理装置４は、第２の試験装置３ｂに対して、第１の試験装置３ａが行う予定であった基本試験を実施する指令を送出する。

ステップ８６において、第１の試験装置３ａは、追加試験の実施指令に基づいて動作プログラムを選定する。試験装置３ａは、動作プログラムをロボット制御装置２ａに送信する。ロボット制御装置２ａは、追加試験を実施する。そして、ロボット制御装置２ａは、ロボット１ａを駆動している期間中に、ロボット１ａの駆動状態に関する変数を検出する。すなわち、ロボット制御装置２ａは、追加試験の結果を取得する。

ステップ８７において、試験管理装置４は、追加試験の結果を取得する。ロボット制御装置２ａは、追加試験の結果を試験装置３ａを介して試験管理装置４に送信する。

ステップ８８において、試験管理装置４の異常部分推定部４３は、追加試験の結果に基づいて、ロボット１ａの異常が生じている部分を推定する。すなわち、異常部分推定部４３は、異常が生じている原因を推定する。

次に、ステップ８９において、異常部分推定部４３は、異常が生じている部分が特定できたか否かを判別する。ステップ８９において、異常が生じている部分を特定できない場合に、制御は、ステップ８４に移行する。そして、ステップ８４において、追加試験設定部４２は、更に別の追加試験を選定する。そして、ステップ８５からステップ８６までの制御において、更に別の追加試験を実施する。ステップ８７からステップ８９までの制御において、異常部分推定部４３は、異常が生じている部分を推定する。このように、本実施の形態の試験システムは、異常が生じている部分が特定されるまで、追加試験の種類を変更しながら試験を実施する。すなわち、試験システムは、異常の原因が特定されるまで追加試験を実施する。

ステップ８９において、異常部分推定部４３が異常が生じている部分を特定できた場合に、制御はステップ９０に移行する。

ステップ９０において、試験管理装置４は、異常が生じている部分の情報を生産計画装置８に送信する。また、試験管理装置４は、異常が生じている部分の修理の依頼を生産計画装置８に送出する。

工場においては、作業者は、異常が生じていたロボット１ａを予め定められた場所に移動する。追加試験を行った試験装置は、元の基本試験を再開する。作業者は、異常が生じている部分の部品の交換を行う。または、異常が生じている部分の修理を実施する。この後に、ロボット１ａは、再度、試験システムによって基本試験が実施される。そして、基本試験の結果が適正である場合に、ロボット１ａは出荷される。または、基本試験の結果が適正である場合に、ロボット１ａは、次の製造工程に移行する。

このように、本実施の形態の試験システムは、追加試験を実施することにより、異常が生じている部分を特定することができる。次に、製品がロボットである場合の基本試験および追加試験の具体的な例について説明する。

基本試験を実施した結果、ステップ８３において、第１のロボット１ａのモータ１４に供給する電流値が許容範囲を逸脱する場合がある。すなわち、モータ１４に供給する電流値が予め定められた判定値よりも大きくなる場合がある。ロボット制御装置２ａは、回転位置検出器１５から検出される回転角度に基づいてフィードバック制御を実施している。このために、動作指令の位置に対して実際の位置が遅れていると、動作制御部２１は、モータ１４に供給する電流を大きくする制御を実施する。

モータ１４に供給する電流値が許容範囲を超える場合には、ロボット１ａに対して機械的な抵抗または電気的な抵抗が存在していると判別することができる。機械的な抵抗が生じる原因としては、駆動軸に取り付けられた減速機またはモータに異常が生じていることが考えられる。電気的な抵抗が生じる原因としては、モータに電気を供給するケーブルに異常が生じていることが考えられる。

ステップ８４において、追加試験設定部４２は、予め記憶部４８に記録されている複数の追加試験から、１つの追加試験を選定する。本実施の形態の追加試験設定部４２は、基本試験の結果に基づいて、短時間で原因を特定できるように追加試験を設定する。この追加試験を設定する制御は、予め記憶部４８に記憶されている。

モータに供給する電流値が大きい場合に、ロボットのほとんどの動作において電流値が許容範囲を超えている場合には、異常が生じている駆動軸を特定することは困難である。そこで、追加試験設定部４２は、電流値が許容値を超える駆動軸を特定する追加試験を設定する。追加試験設定部４２は、１つの駆動軸ごとにロボット１ａを駆動する追加試験を設定する。そして、追加試験では、１つの駆動軸ごとにロボット１ａを駆動した時の電流値を検出する。

一方で、ロボットの基本試験を行った時に、電流値が許容範囲を超える期間が短い場合には、電流値が許容範囲を超える期間中に駆動した駆動軸に異常が生じていると判定することができる。この場合に、追加試験設定部４２は、特定の期間中に駆動した駆動軸について、１個の駆動軸ごとにロボット１ａを駆動する追加試験を設定する。

なお、電流値が許容範囲を超えている期間中に駆動した駆動軸が１個である場合には、異常部分推定部４３は、その駆動軸に関する部分に異常が生じていると判定することができる。

次に、ステップ８６において、１つの駆動軸ごとにロボットを動作させる追加試験を実施する。ステップ８８において、異常部分推定部４３は、電流値が大きくなる駆動軸を推定することができる。ところが、異常部分推定部４３は、特定された駆動軸に関する部分について、モータ、減速機およびケーブルのうち、いずれの部分が異常であるのかを特定することはできない。ステップ８９において、異常部分推定部４３は、異常が生じている部分が特定することができない。このために、制御は、ステップ８４に移行する。そして、２回目の追加試験を実施する。

ステップ８４において、追加試験設定部４２は、モータ、減速機およびケーブルのうち、いずれの部分が異常であるのか特定する追加試験を選定する。この例では、追加試験設定部４２は、異常が生じていると推定される駆動軸について、位置偏差を検出する追加試験を設定する。２回目の追加試験では、異常が生じていると推定される特定の駆動軸についてロボット１ａを駆動する。

２回目の追加試験では、ロボット１ａの特定の駆動軸が、予め定められた動作パターンに従って駆動される。そして、ロボット１ａの特定の駆動軸を駆動している期間中に位置偏差を取得する。ロボット制御装置２ａは、動作制御部２１において生成される駆動軸の位置指令と回転位置検出器１５にて検出される回転位置との差を位置偏差として検出することができる。

ステップ８５においては、既に追加試験を実施する試験装置３ａが設定されているために、制御はステップ８６に移行する。ステップ８６において、試験装置３ａは、記憶部３２に記憶された動作プログラムを選定する。ロボット制御装置２ａは、動作プログラムに基づいて追加試験を実施する。

ステップ８７において、試験管理装置４は試験結果を受信する。ステップ８８において、異常部分推定部４３は、異常が生じている部分を推定する。例えば、ケーブルの断線等のケーブルの異常がある場合には、ロボット１ａの位置および姿勢に依存して、ケーブルの接触が強くなったり弱くなったりする。そして、ロボット１ａの位置および姿勢に応じて位置偏差が変化する。このために、ロボット１ａの位置および姿勢に応じて位置偏差が変化する場合に、異常部分推定部４３は、ケーブルが異常であると推定する。

または、モータ１４の回転軸が回転すると、位置偏差が振動する場合がある。位置偏差の振動周期がモータの回転周期と一致にする場合に、異常部分推定部４３は、モータが故障していると推定する。

また、モータ１４の回転軸が回転するほど位置偏差が大きくなる場合に、異常部分推定部４３は、減速機が故障していると推定する。または、位置偏差は、減速機が故障している場合に振動する場合がある。そして、モータの回転周期と異なる周期にて位置偏差が振動する場合に、異常部分推定部４３は、減速機が故障していると推定する。

このように、１つの駆動軸ごとにロボット１ａを駆動することにより、異常部分推定部４３は、異常の生じている駆動軸を特定することができる。そして、１つの駆動軸を駆動したときの位置偏差に基づいて、異常部分推定部４３は、異常が生じている部分を推定することができる。

なお、追加試験については、上記の形態に限られず、任意の試験を採用することができる。たとえば、機械的な抵抗が生じている場合に、駆動軸の回転速度が大きくなると摩擦が大きくなる。摩擦の大きさは、モータの回転速度に比例する。そこで、追加試験において、特定の駆動軸の回転速度を変化させる試験を実施することができる。駆動軸における回転速度に応じて位置偏差が変化する場合に、異常部分推定部４３は、機械的な抵抗があると推定することができる。すなわち、異常部分推定部４３は、ケーブルは正常である一方で、モータまたは減速機に異常が生じていると推定することができる。

上記の実施の形態では、追加試験設定部４２は、基本試験の結果に基づいて、記憶部４８に記憶されている複数の追加試験から原因を特定するために最も適した追加試験を選択している。追加試験設定部４２は、この形態に限られない。例えば、追加試験設定部４２は、全ての駆動軸について、駆動軸ごとにロボットを動作させる試験を設定しても構わない。または、追加試験設定部４２は、全ての駆動軸について位置偏差を検出する試験を設定しても構わない。

また、試験管理装置は、記憶部に記憶されている全ての追加試験を順番に実施する制御を行っても構わない。しかしながら、全ての追加試験を順番に実施すると、追加試験の時間が非常に長くなるために、生産性が悪化する。追加試験設定部４２は、基本試験の結果および現在までに実施した追加試験の結果に基づいて、次に実施する追加試験を定める制御を行うことにより、短時間で効率よく異常が生じている部分を特定することができる。

本実施の形態における機械の試験システムは、機械に異常があると判定した場合に、異常の原因を特定する為の追加試験を自動的に実施する。このために、作業者の経験および知識等には依存せずに、自動的に異常が生じている部分を推定することができる。また、試験システムは、追加試験を実施する試験装置が行う予定であった基本試験を他の試験装置に実施させる。追加試験を実施している試験装置は、基本試験を実施することができなくなる。しかしながら、製品の基本試験を、追加試験を実施していない試験装置にて実施することにより、生産の遅れを抑制することができる。

特に、調整部４４は、生産計画装置８から予め定められた期間における製造計画を受信する。そして、調整部４４は、製造計画に対して機械の製造が遅れないように、基本試験を実施する試験装置および追加試験を実施する試験装置を設定することができる。調整部４４は、作業計画に時間の余裕がある試験装置に、基本試験を移行する制御を実施することができる。例えば、調整部４４は、基本試験を実施する予定の件数が少ない試験装置に、基本試験を移行することができる。

試験システムは、第１の試験装置３ａおよび第２の試験装置３ｂの他にも、第３の試験装置を備える場合がある。すなわち、試験システムは、３台以上の試験装置を備える場合がある。第１の試験装置３ａにて追加試験を実施する場合に、調整部４４は、第１の試験装置にて基本試験を行う予定であったロボットを、第２の試験装置または第３の試験装置にて試験することを定める。このときに、調整部４４は、試験の計画に時間的な余裕の大きい試験装置に基本試験を移行することができる。この制御を実施することにより、追加試験の実施による生産の遅れを抑制することができる。

また、調整部４４は、製造計画に対してロボットの製造が遅れないように、複数の試験装置に基本試験を分配しても構わない。たとえば、第１の試験装置３ａにて追加試験を実施する場合に、調整部４４は、第１の試験装置にて行う予定であったロボットの基本試験を、第２の試験装置および第３の試験装置の両方に分配しても構わない。

本実施の形態の機械の試験システムにおいて、試験管理装置４は、異常部分推定部４３により推定された異常が生じている部分の修理の依頼を生産計画装置８に送信する。この制御を実施することにより、異常の原因が特定できた場合に、自動的に部品の修理を依頼することができて生産性が向上する。

作業者は、生産計画装置８が受信した異常の原因および修理の依頼に応じて、部品の製造者に部品の修理を依頼することができる。または、生産計画装置８は、修理の依頼を受信した後に部品の製造者に対して、自動的に修理の依頼を発信しても構わない。

なお、異常が生じている部分に依存して、試験管理装置４は、作業者に対して作業者が修理を行うことを依頼しても構わない。たとえば、異常部分推定部４３が部品の取付け方法の不良であると判断した場合に、試験管理装置４は作業者に部品の取付けを実施し直す依頼を、試験管理装置４の表示部に表示しても構わない。

または、異常部分推定部４３により異常が生じている部分が推定された後には、任意の制御を実施することができる。たとえば、試験管理装置４は、異常が生じている部分を表示部に表示して、作業者に確認を依頼するように形成されていても構わない。

上記の実施の形態においては、第１の試験装置および第２の試験装置は、同一の基本試験を実施しているが、この形態に限られず、複数の試験装置は、互いに異なる基本試験を実施しても構わない。この場合においても、第１のロボットの異常を検出した場合に、第２の試験装置が第１の試験装置にて行う基本試験を実施していても構わない。

本実施の形態の試験システムでは、試験装置とロボット制御装置とが別の装置にて構成されているが、ロボット制御装置と試験装置とが一体的に形成されていても構わない。例えば、ロボット制御装置は、動作プログラム選定部を含んでいても構わない。

本実施の形態の機械は、ロボットであるが、この形態に限られず、任意の機械を試験する試験システムに本発明を採用することができる。例えば、可動部分を有する機械の他に可動部分を有しない電子装置などの機械の試験に本発明の試験システムを採用することができる。

また、上記の実施の形態では、機械の製造工場に試験システムが配置されているが、この形態に限られず、機械の検査に本発明の試験システムを適用することができる。たとえば、複数のロボットにより所定の作業を行う工場において、複数のロボットの定期的な性能試験を実施する時に、本発明の試験システムを適用することができる。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。

１ａ，１ｂ ロボット
３ａ，３ｂ 試験装置
４ 試験管理装置
８ 生産計画装置
１４ モータ
１５ 回転位置検出器
２１ 動作制御部
２４ 記憶部
３１ 動作プログラム選定部
３２ 記憶部
４１ 判定部
４２ 追加試験設定部
４３ 異常部分推定部
４４ 調整部
４８ 記憶部

Claims (3)

1. 機械を製造する製造工程において、機械の完成品または途中まで製造された機械が正常に動作するか否かを試験する試験システムであって、
   複数の機械に接続され、予め定められた基本試験を実施する複数の試験装置と、
   複数の試験装置にネットワークを介して接続された試験管理装置とを備え、
   試験装置は、それぞれの機械に個別に接続されており、
   試験管理装置は、試験装置から受信した基本試験の結果に基づいて、機械に異常があるか否かを判定する判定部と、
   判定部が機械に異常があると判定した場合に、異常の原因を特定するための追加試験を設定する追加試験設定部と、
   追加試験を実施する試験装置を設定し、追加試験を実施する試験装置が行う予定の基本試験を他の試験装置に実施させることを決定する調整部と、
   追加試験の結果に基づいて異常が生じている部分を推定する異常部分推定部と、を含み、
   追加試験は、基本試験と異なる試験であり、
   異常部分推定部にて異常の生じている部分が特定できない場合に、追加試験設定部は完了した追加試験と異なる別の追加試験を設定し、試験装置は前記別の追加試験を実施する、機械の試験システム。
2. 機械の製造の計画を管理する生産計画装置を備え、
   生産計画装置は、試験管理装置にネットワークを介して接続されており、
   試験管理装置は、異常部分推定部により推定された異常が生じている部分の修理の依頼を生産計画装置に送信する、請求項１に記載の機械の試験システム。
3. 機械の製造の計画を管理する生産計画装置を備え、
   調整部は、生産計画装置から受信した製造計画に対して、機械の製造が遅れないように、作業計画に時間の余裕がある他の試験装置に、基本試験を実施させることを決定する、請求項１に記載の機械の試験システム。

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