JP6816206B2 - ノイズ源監視装置及びノイズ源監視方法 - Google Patents
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Description
図1には、本発明のノイズ源監視装置の一例であるノイズ源監視装置10の監視対象等の概略構成が示されている。
ノイズ源監視装置10で実施されるノイズ源監視処理1について、図5のフローチャートを参照して説明する。ここで、ノイズ源監視処理1に先立って、撮像画像データIIDが及び観測波形データOWDが第2記憶部35に保存されているものとする。
上記実施の形態で説明したノイズ源監視装置10の構成は、適宜変更可能である。
上記実施の形態では、第1記憶部33及び第2記憶部35は、互いに異なる2つの記憶媒体であったが、同一の記憶媒体の互いに異なる2つの記憶領域であっても良い。
ところで、ノイズ発生時刻NTを基準とした所定の時間範囲内に動作時刻MTが含まれるスイッチ部17は、放射ノイズの発生と相関があると考えられる。そこで、相関スイッチ部特定部34は、撮像画像データIIDを解析して、複数のスイッチ部17の各々の動作時刻MT(オン/オフが切り換わった時刻)を取得し、互いに異なる複数のノイズ発生時刻NTを含む複数の時間帯TZの各々に動作時刻MTが含まれるか否かをスイッチ部17毎に判定し、その判定結果を相関度算出部38に送っても良い。そして、相関度算出部38は、動作時刻MTが含まれると判定した回数が多いスイッチ部17ほど相関度が高くなるように算出しても良い。なお、相関スイッチ部特定部34は、撮像画像データIIDにおけるフレーム毎の撮像画像のデータを比較することにより、各スイッチ部17の動作時刻MTを取得することができる。
ノイズ源監視装置10で実施されるノイズ源監視処理2(変形例2のノイズ源監視処理)について、図6のフローチャートを参照して説明する。ここで、ノイズ源監視処理2に先立って、撮像画像データIIDが第1記憶部33に保存され、観測波形データOWDが第2記憶部35に保存されているものとする。
図7に示される変形例3の配電盤16Aのように、複数(例えば5つ)のレバー28に代えて、対応するスイッチのオン/オフの切り換えに連動して点灯/消灯(オン/オフ)が切り換わる複数(例えば5つ)の光源46(第1スイッチ部の第1光源46a、第2スイッチ部の第2光源46b、第3スイッチ部の第3光源46c、第4スイッチ部の第4光源46d、第5スイッチ部の第5光源46e)を用いても良い。ここでは、各スイッチ部がオンのとき該スイッチ部の光源46が点灯し(図7の配電盤16Aの光源46の表示が白)、各スイッチ部がオフのとき該スイッチ部に対応する光源46が消灯する(図7の配電盤16Aの光源46の表示が黒)ものとする。この場合に、相関スイッチ部特定部34は、撮像画像データIIDを解析して、各光源46の点灯/消灯の切り換わりを認識することにより、該光源46を含むスイッチ部の動作を認識する。表示制御部40は、複数(例えば5つ)の光源46を撮像した画像を表示させるとともに、少なくとも1つのスイッチ部に色を重畳させる。詳述すると、例えば、表示制御部40は、相関度が1番高い第5スイッチ部に1番目立つ色(1番濃い色又は1番派手な色)を重畳させ、相関度が2番目に高い第2スイッチ部に2番目に目立つ色(2番目に濃い色又は2番目に派手な色)を重畳させ、相関度が3番目に高い第1スイッチ部に3番目に目立つ色(3番目に濃い色又は3番目に派手な色)を重畳させる(図8の表示部32の表示を抜き出して示す部分拡大図参照)。表示制御部40は、相関度が0の第3スイッチ部、第4スイッチ部には、色を重畳させない。各光源46としては、例えばLED(発光ダイオード)が用いられる。
配電盤において、対応するスイッチのオン/オフの切り換えに連動してオン/オフが同時に切り換わるレバー28と光源の組を複数組(例えば5組)用いても良い。具体的には、各スイッチがオンのとき、該スイッチに対応するレバー28がオンになり、且つ、該スイッチに対応する光源が点灯し、各スイッチがオフのとき、該スイッチに対応するレバー28がオフになり、且つ、該スイッチに対応する光源が消灯するようにしても良い。表示制御部40は、複数(例えば5つ)のレバー28及び複数(例えば5つ)の光源を撮像した画像を表示させるとともに、少なくとも1つのスイッチ部に色を重畳させる。色の重畳方法は、上記実施の形態及び各変形例と同様である。各光源としては、例えばLED(発光ダイオード)が用いられる。
配電盤16において、スイッチ部17の数は、使用される駆動部14の数に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。
上記実施の形態及び各変形例では、産業機械として、ロボット20を用いているが、これに限られない。制御装置22によって制御される産業機械であれば、例えば加工用切断機、加工用プレス機、ワイヤ放電加工機、射出成形機、工具を用いて加工対象物を加工する工作機械等の他の産業機械であっても良い。
上記実施の形態及び各変形例では、表示制御部40は、相関度が0のスイッチに対応するスイッチ部17に色を重畳させていないが、目立たない色(例えば白色)を重畳させても良い。
上記実施の形態及び各変形例では、相関度を示す情報として、複数の色(無彩色を含む)を用いているが、これに限られない。相関度を示す情報として、例えば「最高」、「高」、「中」、「低」、「最低」のような複数の文字、例えば「1」、「2」、「3」、「4」、「5」のような複数の数字、又は例えば「A」、「B」、「C」、「D」、「E」のような複数の文字を用いても良い。また、相関度を示す情報は、相関度そのものであっても良い。
上記実施の形態及び各変形例では、スイッチの動作に連動してオン/オフが切り換わるレバー28及び光源46の少なくとも一方を用いているが、例えばスイッチに連動して突出位置と非突出位置(例えば埋没位置)との間で移動するボタンを用いても良い。この場合には、そのボタンを該ボタンが突出位置と非突出位置のいずれにあるかが分かる側(例えば該ボタンの上側、下側、右側、左側)から、カメラ30で撮像する必要がある。この場合に、相関スイッチ部特定部34は、撮像画像データIIDを解析して、各ボタンの突出/非突出の切り換わりを認識することにより、該ボタンを含むスイッチ部の動作を認識する。
上記実施の形態及び各変形例では、オシロスコープ26が上記制御信号を観測し、発生時刻取得部36が該制御信号に乱れが発生した時刻をノイズ発生時刻NTとして取得しているが、これに限らない。例えば、オシロスコープ26が制御装置22の基準電位を観測し、発生時刻取得部36が該基準電位に乱れが発生した時刻をノイズ発生時刻NTとして取得しても良い。
発生時刻取得部36は、観測波形データOWDを解析して、放射ノイズの大きさを取得し、相関度算出部38は、閾値を超えた放射ノイズの発生とスイッチ部の動作との相関度を算出しても良い。この場合には、放射ノイズのうち上記制御信号又は上記基準電位に影響しない程度のものを相関度算出の対象から除外することができる。閾値は可変であり、相関度算出部38は、オペレータOPによって選択された閾値を超えた放射ノイズの発生とスイッチ部の動作との相関度を算出しても良い。この場合、相関度算出部38による相関度の算出の自由度を向上させることができる。ここで、上記閾値が低すぎると、制御信号に影響しない程度の放射ノイズと相関があるスイッチ部についても相関度が高く算出される傾向にある。一方、上記閾値が高すぎると、制御信号に影響する程度の放射ノイズと相関があるスイッチ部についても相関度が低く算出される傾向にある。
上記実施の形態及び各変形例では、相関度算出部38は、相関スイッチ部特定部34によって特定された回数(以下では「特定回数」とも呼ぶ)が多いスイッチ部ほど相関度が高くなるように算出しているが、これに限られない。例えば、相関度算出部38は、特定回数が動作回数(ノイズ源監視処理1又は2が行われている間の動作回数)に対して多いスイッチ部ほど相関度が高くなるように算出しても良い。ただし、この場合には、相関スイッチ部特定部34は、撮像画像データIIDを解析したときに、各スイッチ部の動作回数をカウントし、そのカウント数(動作回数)を相関度算出部38に送る必要がある。上記実施の形態及び各変形例では、特定回数が同じであり、動作回数が互いに異なる複数のスイッチ部がある場合に、該複数のスイッチ部の相関度が同じ値となる。例えば、ノイズ発生回数が5回の場合に、特定回数が1回で動作回数が10回のスイッチ部Aと、特定回数が1回で動作回数が20回のスイッチ部Bがある場合に、スイッチ部A及びスイッチ部Bの相関度は、いずれも、1/5となる。一方、本変形例では、相関度=特定回数/動作回数とすることにより、スイッチ部Aの相関度は1/10、スイッチ部Bの相関度は1/20となる。すなわち、本変形例では、相関度に動作回数を反映させることができる。
上記実施の形態及び各変形例では、各駆動部14と第1電源18とを該駆動部14に対応するスイッチ部を介して適宜接続するようにしているが、各駆動部14と、第1電源18に接続される素子又は素子群とを該駆動部14に対応するスイッチ部を介して適宜接続するようにしても良い。
上記実施の形態及び各変形例では、相関スイッチ部特定部34は、互いに異なる複数のノイズ発生時刻NTを含む複数の時間帯TZの各々で動作したスイッチ部17を特定しているが、これに限られない。要は、相関スイッチ部特定部34は、所定の時間範囲にあるノイズ発生時刻NTとスイッチ部17の動作時刻MTの組を検出すれば良い。例えば、各スイッチ部17の互いに異なる複数の動作時刻MTを含む複数の所定時間帯の各々でノイズが発生しているか否かを判定することにより、上記組を検出しても良い。また、各スイッチ部17の互いに異なる複数の動作時刻MTを含む複数の所定時間帯の各々にノイズ発生時刻NTが含まれるか否かを判定することにより、上記組を検出しても良い。これらの場合には、発生時刻取得部36は、必須ではない。
上記実施の形態及び各変形例では、ノイズ源はロボット20以外であるとしているが、ロボット20の動作がロボット20の制御信号に対するノイズ源になることもある。図9は、変形例15に係るノイズ源監視装置10等の概略構成を示す図である。図9では、図1にノイズ源監視装置10が追加されている。ノイズ源監視装置10は、カメラ30、オシロスコープ26、及び制御装置22に接続されていて、それぞれから情報を取得することができる。ノイズ源監視装置10は、制御装置22からロボット20の動作情報を取得する。ロボット20の動作情報は、ロボット20がどのような動作をしているかを示す時系列データである。ロボット20の動作情報の具体例は、各時刻におけるロボット20の姿勢及び位置を規定する全ての可動関節部の位置、各時刻における制御装置22が実行するロボット20の制御プログラムの実行箇所、等である。ノイズ源監視装置10の相関度算出部38は、放射ノイズの発生時刻(ノイズ発生時刻NT)と、ロボット20の動作情報とに基づいて、放射ノイズの発生とロボット20の動作との相関度を算出する。表示制御部40は、算出された相関度を示す情報を、図4の画面の次に示す画面(図示せず)等で表示部32に表示させる。
変形例1〜15を矛盾しない範囲内で任意に組み合わせても良い。
[第1の発明]
第1の発明は、産業機械(20)を制御する制御装置(22)の周辺に配置され、且つ、産業機械(20)とは異なる複数の装置を駆動するための駆動部(14)をオン/オフに切り換える複数のスイッチ部(17)の撮像画像及び撮像時刻が記録された撮像画像データ(IID)を記憶する第1記憶部(33)と、制御装置(22)に接続されたオシロスコープ(26)の観測波形及び観測時刻が記録された観測波形データ(OWD)を記憶する第2記憶部(35)と、撮像画像データ(IID)及び観測波形データ(OWD)に基づいて、スイッチ部(17)毎に、制御装置(22)に発生するノイズの発生とスイッチ部(17)の動作との相関度を算出する処理部(37)と、相関度を示す情報を表示部(32)に表示させる表示制御部(40)と、を備える、ノイズ源監視装置(10)である。
第2の発明は、産業機械(20)を制御する制御装置(22)の周辺に配置され、且つ、産業機械(20)とは異なる複数の装置を駆動するための駆動部(14)をオン/オフに切り換える複数のスイッチ部(17)の撮像画像及び撮像時刻が記録された撮像画像データ(IID)が保存された第1記憶部(33)から撮像画像データ(IID)を読み出すステップと、制御装置(22)に接続されたオシロスコープ(26)の観測波形及び観測時刻が記録された観測波形データ(OWD)が保存された第2記憶部(35)から観測波形データ(OWD)を読み出すステップと、撮像画像データ(IID)及び観測波形データ(OWD)に基づいて、スイッチ部(17)毎に、制御装置(22)に発生するノイズの発生とスイッチ部(17)の動作との相関度を算出する相関度算出ステップと、相関度を示す情報を表示部(32)に表示させる表示制御ステップと、を含む、ノイズ源監視方法である。
17…スイッチ部 18…第1電源(電源)
20…ロボット(産業機械) 22…制御装置
26…オシロスコープ 32…表示部
33…第1記憶部 34…相関スイッチ部特定部(特定部)
35…第2記憶部 36…発生時刻取得部
37…処理部 38…相関度算出部
40…表示制御部
Claims (15)
- 産業機械を制御する制御装置の周辺に配置され、且つ、前記産業機械とは異なる複数の装置を駆動するための駆動部をオン/オフに切り換える複数のスイッチ部の撮像画像及び撮像時刻が記録された撮像画像データを記憶する第1記憶部と、
前記制御装置に接続されたオシロスコープの観測波形及び観測時刻が記録された観測波形データを記憶する第2記憶部と、
前記撮像画像データ及び前記観測波形データに基づいて、前記スイッチ部毎に、前記制御装置に発生するノイズの発生と前記スイッチ部の動作との相関度を算出する処理部と、
前記相関度を示す情報を表示部に表示させる表示制御部と、
を備える、ノイズ源監視装置。 - 請求項1に記載のノイズ源監視装置であって、
前記処理部は、
前記観測波形データを解析して、前記制御装置に発生するノイズの発生時刻を取得する発生時刻取得部と、
前記撮像画像データを解析して、互いに異なる複数の前記ノイズの発生時刻を含む複数の所定時間帯の各々で動作した前記スイッチ部を特定する特定部と、
前記複数のスイッチ部の各々において、前記特定部によって特定された回数が多くなるほど前記相関度が高くなるように算出する相関度算出部と、
を含む、ノイズ源監視装置。 - 請求項2に記載のノイズ源監視装置であって、
前記特定部は、前記撮像画像データを解析して、前記複数のスイッチ部の各々の動作時刻を取得し、該動作時刻及び前記発生時刻を用いて、前記複数の所定時間帯の各々で動作した前記スイッチ部を特定する、ノイズ源監視装置。 - 請求項2又は3に記載のノイズ源監視装置であって、
前記相関度算出部は、前記特定部によって特定された回数が多い前記スイッチ部ほど前記相関度が高くなるように算出する、ノイズ源監視装置。 - 請求項2又は3に記載のノイズ源監視装置であって、
前記相関度算出部は、前記特定部によって特定された回数が動作回数に対して多い前記スイッチ部ほど前記相関度が高くなるように算出する、ノイズ源監視装置。 - 請求項2〜5のいずれか1項に記載のノイズ源監視装置であって、
前記発生時刻取得部は、前記観測波形データを解析して、前記ノイズの大きさを取得し、
前記相関度算出部は、閾値を超えた前記ノイズの発生と前記スイッチ部の動作との相関度を算出する、ノイズ源監視装置。 - 請求項6に記載のノイズ源監視装置であって、
前記閾値は可変であり、
前記相関度算出部は、オペレータによって選択された前記閾値を超えた前記ノイズの発生と前記スイッチ部の動作との相関度を算出する、ノイズ源監視装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のノイズ源監視装置であって、
前記表示制御部は、前記複数のスイッチ部の撮像画像を表示させるとともに、少なくとも1つの前記スイッチ部に重畳して、前記相関度を示す情報を表示させる、ノイズ源監視装置。 - 請求項8に記載のノイズ源監視装置であって、
前記相関度を示す情報は、色であり、
前記表示制御部は、前記相関度の高さに応じて、前記色を変える、ノイズ源監視装置。 - 産業機械を制御する制御装置の周辺に配置され、且つ、前記産業機械とは異なる複数の装置を駆動するための駆動部をオン/オフに切り換える複数のスイッチ部の撮像画像及び撮像時刻が記録された撮像画像データが保存された第1記憶部から前記撮像画像データを読み出すステップと、
前記制御装置に接続されたオシロスコープの観測波形及び観測時刻が記録された観測波形データが保存された第2記憶部から前記観測波形データを読み出すステップと、
前記撮像画像データ及び前記観測波形データに基づいて、前記スイッチ部毎に、前記制御装置に発生するノイズの発生と前記スイッチ部の動作との相関度を算出する相関度算出ステップと、
前記相関度を示す情報を表示部に表示させる表示制御ステップと、
を含む、ノイズ源監視方法。 - 請求項10に記載のノイズ源監視方法であって、
前記相関度算出ステップは、
前記観測波形データを解析して、前記制御装置に発生するノイズの発生時刻を取得する発生時刻取得ステップと、
前記撮像画像データを解析して、互いに異なる複数の前記ノイズの発生時刻を含む複数の所定時間帯の各々で動作した前記スイッチ部を特定する特定ステップと、
前記複数のスイッチ部の各々において、前記特定ステップによって特定された回数が多くなるほど前記相関度が高くなるように算出する算出ステップと、
を含む、ノイズ源監視方法。 - 請求項11に記載のノイズ源監視方法であって、
前記発生時刻取得ステップでは、前記観測波形データを解析して、前記ノイズの大きさを取得し、
前記算出ステップでは、閾値を超えた前記ノイズの発生と前記スイッチ部の動作との相関度を算出する、ノイズ源監視方法。 - 請求項12に記載のノイズ源監視方法であって、
前記閾値は可変であり、
前記算出ステップでは、オペレータによって選択された前記閾値を超えた前記ノイズの発生と前記スイッチ部の動作との相関度を算出する、ノイズ源監視方法。 - 請求項10〜13のいずれか1項に記載のノイズ源監視方法であって、
前記表示制御ステップでは、前記複数のスイッチ部の撮像画像を表示させるとともに、少なくとも1つの前記スイッチ部に重畳して、前記相関度を示す情報を表示させる、ノイズ源監視方法。 - 請求項14に記載のノイズ源監視方法であって、
前記相関度を示す情報は、色であり、
前記表示制御ステップでは、前記相関度の高さに応じて、前記色を変える、ノイズ源監視方法。
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