JP6922634B2 - 診断装置、診断方法、及び診断プログラム - Google Patents
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Description
まず、図1を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1は、本発明の適用場面の一例を模式的に例示する。図1に例示されるとおり、本実施形態では、作業装置の動作を制御するように構成されたコントローラ1に本発明を適用した例を示す。すなわち、本実施形態に係るコントローラ1は、本発明の「診断装置」の一例である。
[ハードウェア構成]
<コントローラ>
次に、図3を用いて、本実施形態に係るコントローラ1のハードウェア構成の一例について説明する。図3は、本実施形態に係るコントローラ1のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
次に、図4を用いて、本実施形態に係るスカラロボット2のハードウェア構成の一例について説明する。図4は、本実施形態に係るスカラロボット2のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
次に、図6を用いて、本実施形態に係るコントローラ1のソフトウェア構成の一例を説明する。図6は、本実施形態に係るコントローラ1のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。
次に、図7を用いて、コントローラ1の動作例を説明する。図7は、スカラロボット2の状態を診断する際のコントローラ1の処理手順の一例を例示する。以下で説明する診断の処理手順は、本発明の「診断方法」の一例である。ただし、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
まず、ステップS101では、制御部11は、動作指示部111として動作し、スカラロボット2に対して、第1駆動源により第1方向に駆動対象物を移動させるように指示する。更に、制御部11は、スカラロボット2に対して、第1駆動源により第1方向に駆動対象物を移動させるように指示している間、第2駆動源により第2方向に駆動対象物を移動させるように指示する。
次のステップS102では、制御部11は、データ収集部112として動作し、駆動対象物を移動させようと第1駆動源を動作させている間に、第1駆動源の動作を計測することで得られる計測データ122を収集する。
次のステップS103では、制御部11は、収集した計測データ122から、後述するステップS104の診断処理に利用する部分を抽出する。後述するステップS104では、第1昇降駆動部26の歯付きベルト264の故障を診断する。そのため、本ステップS103では、制御部11は、歯付きベルト264の診断に利用する部分を計測データ122から抽出する。
次のステップS104では、制御部11は、診断部113として動作し、計測データ122を利用して、第1駆動源の状態を診断する。具体的に、本実施形態では、制御部11は、トルクデータ1222から抽出した抽出データを解析することで、第1昇降駆動部26の歯付きベルト264に、上記歯2641の欠けのような異常が発生しているか否かを診断する。
以上のとおり、本実施形態に係るコントローラ1は、上記ステップS101において、スカラロボット2に対して、第1昇降駆動部26により作業ユニット20のシャフト201を第1方向に移動させるように指示している間に、第2昇降駆動部27によりシャフト201を、第1方向への移動を打ち消す方向である第2方向に移動させるように指示する。
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
例えば、コントローラ1は、スカラロボット2の作業ユニット20の可動範囲を監視するためのカメラ等のセンサを更に備えてもよい。これにより、上記ステップS101において、制御部11は、センサの監視結果に基づいて、シャフト201の移動範囲を決定してもよい。そして、制御部11は、決定したシャフト201の移動範囲に基づいて、第1昇降駆動部26及び第2昇降駆動部27の駆動量を決定してもよい。
上記実施形態では、作業ユニット20が駆動対象物であり、第1昇降駆動部26及び第2昇降駆動部27がそれぞれ第1駆動源及び第2駆動源である。しかしながら、駆動対象物及び駆動源は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。駆動源は、駆動対象物を駆動可能であれば特に限定されなくてもよい。
また、例えば、上記実施形態では、制御部11は、上記ステップS102において、モータ261の速度データ1221及びトルクデータ1222を計測データ122として収集している。しかしながら、計測データの種類は、このような例に限定されなくてもよく、診断の対象及び内容に応じて適宜選択されてよい。計測データは、駆動源の故障の診断に利用可能な何らかのデータであればよく、例えば、位置データ、角速度データ等であってよい。
また、例えば、上記実施形態では、制御部11は、ステップS103の処理により、ステップS102で収集した計測データから、ステップS104の診断処理で利用する部分を抽出している。しかしながら、このようなデータ抽出が不要である場合、制御部11は、本ステップS103の処理を省略してもよい。
また、例えば、図11に示されるとおり、コントローラ1から診断部113を省略し、当該コントローラ1をデータ収集装置として動作させてもよい。図11は、データ収集装置として動作可能なコントローラ1Aのソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。このコントローラ1Aは、診断部113を備えない点を除き、上記コントローラ1と同様に構成されてよい。また、コントローラ1Aは、上記コントローラ1と同様のハードウェア構成を有してよい。
11…制御部、12…記憶部、13…外部インタフェース、
111…動作指示部、112…データ収集部、113…診断部、
121…診断プログラム、
122…計測データ、
1221…速度データ、1222…トルクデータ、
2…スカラロボット、
20…作業ユニット、
201…シャフト、202…ボールねじナット、
203…ボールスプラインナット、204…エンドエフェクタ、
21…基台、
22…第1アーム部、
221…先端部、222…後端部、
23…第2アーム部、
231…先端部、232…後端部、
24…第1回転駆動部、
241…モータ、242…回転軸、
243…減速機、
25…第2回転駆動部、
251…モータ、252…回転軸、
253…減速機、
26…第1昇降駆動部、
261…モータ、262…回転軸、
263…プーリ、2631…歯、
264…歯付きベルト、2641…歯、
27…第2昇降駆動部、
271…モータ、272…第1回転軸、273…第1プーリ、
274…第1歯付きベルト、
275…第2プーリ、276…第2回転軸、
277…第3プーリ、278…第2歯付きベルト、
3…障害物、5…カメラ
Claims (8)
- 駆動対象物、前記駆動対象物を第1方向に移動させるように構成された第1駆動源、及び前記第1方向への移動を打ち消す第2方向に前記駆動対象物を移動させるように構成された第2駆動源を備える作業装置に対して、前記第1駆動源により前記第1方向に前記駆動対象物を移動させるように指示している間に、前記第2駆動源により前記第2方向に前記駆動対象物を移動させるように指示する動作指示部と、
前記駆動対象物を前記第1方向に移動させようと前記第1駆動源を動作させると共に、前記駆動対象物を前記第2方向に移動させようと前記第2駆動源を動作させている間に、前記第1駆動源の動作を計測することで得られる計測データを収集するデータ収集部と、
収集された前記計測データを利用して、前記第1駆動源の状態を診断する診断部と、
を備える、
診断装置。 - 前記第1駆動源は、モータと、モータにより駆動されるように構成されたプーリと、プーリにより駆動されるように構成された歯付きベルトと、を備え、前記歯付きベルトの回転により前記駆動対象物を移動させるように構成され、
前記診断部は、前記第1駆動源の前記歯付きベルトに異常が発生したか否かを診断する、
請求項1に記載の診断装置。 - 前記計測データは、前記モータの速度を示す速度データ及び前記モータのトルクを示すトルクデータにより構成される、
請求項2に記載の診断装置。 - 前記第1駆動源及び前記第2駆動源は、前記駆動対象物を上下方向に移動させるように構成され、
前記動作指示部は、
前記第1駆動源により前記第1方向として上方向に前記駆動対象部を移動させるように指示する場合、前記第2駆動源により前記第2方向として下方向に前記駆動対象物を移動させるように指示し、
前記第1駆動源により前記第1方向として下方向に前記駆動対象部を移動させるように指示する場合、前記第2駆動源により前記第2方向として上方向に前記駆動対象物を移動させるように指示する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の診断装置。 - 前記駆動対象物は、第1リンク部材であり、
前記作業装置は、前記第1リンク部材の端部に設けられた第1軸と、第1端部及び第2端部を有する第2リンク部材であって、当該第1端部において前記第1軸を介して前記第1リンク部材に連結された第2リンク部材と、前記第2リンク部材の前記第2端部に設けられた第2軸と、を更に備え、
前記第1駆動源は、前記第1軸を中心に前記第1リンク部材を左回り及び右回りに回転させるように構成され、
前記第2駆動源は、前記第2軸を中心に前記第2リンク部材を介して前記第1リンク部材を左回り及び右回りに回転させるように構成され、
前記動作指示部は、
前記第1駆動源により前記第1方向として左回り方向に前記第1リンク部材を回転させるように指示する場合、前記第2駆動源により前記第2方向として右回り方向に前記第1リンク部材を回転させるように指示し、
前記第1駆動源により前記第1方向として右回り方向に前記第1リンク部材を回転させるように指示する場合、前記第2駆動源により前記第2方向として左回り方向に前記第1リンク部材を回転させるように指示する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の診断装置。 - コンピュータが、
駆動対象物、前記駆動対象物を第1方向に移動させるように構成された第1駆動源、及び前記第1方向への移動を打ち消す第2方向に前記駆動対象物を移動させるように構成された第2駆動源を備える作業装置に対して、前記第1駆動源により前記第1方向に前記駆動対象物を移動させるように指示している間に、前記第2駆動源により前記第2方向に前記駆動対象物を移動させるように指示するステップと、
前記駆動対象物を前記第1方向に移動させようと前記第1駆動源を動作させると共に、前記駆動対象物を前記第2方向に移動させようと前記第2駆動源を動作させている間に、前記第1駆動源の動作を計測することで得られる計測データを収集するステップと、
収集された前記計測データを利用して、前記第1駆動源の状態を診断するステップと、
を実行する、
診断方法。 - コンピュータに、
駆動対象物、前記駆動対象物を第1方向に移動させるように構成された第1駆動源、及び前記第1方向への移動を打ち消す第2方向に前記駆動対象物を移動させるように構成された第2駆動源を備える作業装置に対して、前記第1駆動源により前記第1方向に前記駆動対象物を移動させるように指示している間に、前記第2駆動源により前記第2方向に前記駆動対象物を移動させるように指示するステップと、
前記駆動対象物を前記第1方向に移動させようと前記第1駆動源を動作させると共に、前記駆動対象物を前記第2方向に移動させようと前記第2駆動源を動作させている間に、前記第1駆動源の動作を計測することで得られる計測データを収集するステップと、
収集された前記計測データを利用して、前記第1駆動源の状態を診断するステップと、
を実行させるための、
診断プログラム。 - 駆動対象物、前記駆動対象物を第1方向に移動させるように構成された第1駆動源、及び前記第1方向への移動を打ち消す第2方向に前記駆動対象物を移動させるように構成された第2駆動源を備える作業装置に対して、前記第1駆動源により前記第1方向に前記駆動対象物を移動させるように指示している間に、前記第2駆動源により前記第2方向に前記駆動対象物を移動させるように指示する動作指示部と、
前記駆動対象物を前記第1方向に移動させようと前記第1駆動源を動作させると共に、前記駆動対象物を前記第2方向に移動させようと前記第2駆動源を動作させている間に、前記第1駆動源の動作を計測することで得られる計測データを収集するデータ収集部と、
を備える、
データ収集装置。
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