JP6293537B2 - 検査システム、及び異常検出方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、被検査物を検査する検査システムと、被検査物を検査する検査システムの異常を検出する異常検出方法に関する。

例えば、製造工程内の検査工程などでは、各種センサを用いて品質検査を行っている。一例として、振動を検出する装置においては、加速度センサなどを用い、検出した振動に基づいて品質の検査を実施している。

この種の検査装置は、製品が発生する振動を検出する例えば加速度センサ等の振動検出部と、振動検出部の検出結果に基づいて異常の有無を判断する判断部と、振動検出部の検出結果を判断部に伝達する伝達配線を有している。

製品に異常がある場合、例えば回転する部品を有する製品は、異常があると動作時に異常な振動を発生する。判断装置は、振動検出部が異常な振動を検出すると、つまり通常動作時には生じない振動を検出すると、製品に異常があると判断する。

一方、振動検出部が故障している場合、製品が異常な振動を発生しても、振動検出部は、その振動を検出することができない。または、伝達配線が例えば断線している等故障している場合は、振動検出部の検出結果を判断部に伝達することができない。このように、製品が異常な振動を発生していても、この異常な振動が判断部に伝達されない場合、判断部は、製品に異常がないと判断する。

特開平６−３００６６７号公報 特開平７−８３９５２号公報 特開２００４−２４５６３３号公報

本発明が解決しようとする課題は、検出精度を高めることができる検査システムを提供することである。また、本発明が解決しようとする課題は、検査システムの検出精度を高めることができる異常検出方法を提供することである。

本実施形態によれば、検査システムは、設置面及び固定装置を有し、前記設置面に載置された被検査物を前記固定装置で前記設置面に固定することにより前記被検査物が設置される設置部と、前記被検査物の振動に対応する信号を出力する振動検出部と、前記振動検出部の出力結果に基づいて前記被検査物の異常の有無を判断し、かつ、前記設置面に前記被検査物を載置したときの振動に対応する前記振動検出部の出力結果または前記固定装置が動作したときの振動に対応する前記振動検出部の出力結果をフーリエ変換して前記設置部の構成要素の各々の固有振動数の振動パワーを示す振動情報を形成し、前記振動情報に基づいて検査システム自体の異常の有無を判断する判断部と、前記振動検出部の出力信号を前記判断部に伝達する伝達部とを備える。

第１の実施形態に係る検査装置を示す斜視図。 同検査装置の動作を示すフローチャート。 同フローチャートのステップＳＴ１０を具体的に示すフローチャート。 同検査装置の制御装置が第２の挟持部に対して解除位置から挟持位置に移動するよう制御信号を送信した後に、振動検出センサが出力した信号を示すグラフ。 振動情報を示すグラフ。 同振動情報と第１の許容範囲および第２の許容範囲を比較している様子を示すグラフ。 同振動検出センサまたは同検査装置の伝達配線に異常がある場合の振動情報を示すグラフ。 第２の実施形態に係る検査装置を示す斜視図。 同検査装置の動作のフローチャートのステップＳＴ１０を示すフローチャート。

一実施形態に係る検査装置と異常検出方法を、図１〜７を用いて説明する。図１は、本実施形態の検査装置１０を示す斜視図である。本実施形態の異常検出方法は、一例として、検査装置１０の異常を検出する方法である。検査装置１０は、被検査物の一例である製品５の動作時に製品が発生する振動を検出し、検出結果に基づいて、製品の異常の有無を判断可能に形成されている。

図１に示すように、検査装置１０は、製品５が設置され、かつ、製品５の動作時の振動を測定可能に形成される振動測定器（設置部）２０と、製品５を振動測定器２０の近傍まで搬送可能に形成される搬送装置３０と、製品５を搬送装置３０から振動測定器２０に移動可能に形成されるロボットアーム４０と、点灯可能に形成されるランプを有する報知装置５０と、振動測定器２０からの信号に基づいて各種判断可能に形成され、かつ、搬送装置３０とロボットアーム４０と報知装置５０の動作を制御可能に形成される制御装置（判断部）６０と、振動測定器２０の異常時の状態を示す情報を記憶している記憶部７０を有している。

振動測定器２０は、製品５を載置可能に形成される振動検出台２１と、振動検出台２１に設けられて振動検出台２１に製品５を固定可能に形成されるチャック装置２２と、振動検出台２１の振動に対応する信号を出力可能に形成される振動検出センサ（振動検出部）２３と、振動検出センサ２３の出力信号を制御装置６０に伝達する伝達配線（伝達部）２４を有している。

振動検出台２１は、製品５が設置される設置面２８を有するステージ２５と、ステージ２５を支持する複数の脚部２６と、脚部２６とステージ２５の間に設けられる除振ゴム２７を有している。ステージ２５は、製品５が載置される設置面２８を有している。脚部２６は、ステージ２５の下面に例えばボルト２９によって連結されて固定されている。ボルト２９は、脚部２６をステージ２５に固定する固定手段の一例である。

除振ゴム２７は、設置面６と脚部２６の間に設けられている。設置面６は、振動測定器２０が設置される面である。除振ゴム２７は、設置面６と脚部２６に接触している。除振ゴム２７は、設置面６から振動検出台２１に向かう振動を吸収し、当該振動が振動検出台２１に伝達されることを防止可能に形成されている。

チャック装置２２は、ステージ２５に固定される第１の挟持部２２ａと、第１の挟持部２２ａに対して移動可能に設置面２８に支持される第２の挟持部２２ｂを有している。第２の挟持部２２ｂは、挟持位置と解除位置の間で移動可能に形成されている。挟持位置は、第２の挟持部２２ｂが第１の挟持部２２ａの間で被検査物を挟持可能な位置である。解除位置は、挟持位置に対して第１の挟持部２２ａから離れた位置であり、第１の挟持部２２ａとの間での被検査物の挟持を解除する位置である。

振動検出センサ２３は、設置面２８上に設けられている。振動検出センサ２３は、一例として、加速度センサであり、振動検出台２１の振動を検出し、当該振動に対応する信号を出力可能に形成されている。

伝達配線２４は、振動検出センサ２３の出力信号を、制御装置６０に伝達可能に形成されている。搬送装置３０は、製品５が載置される無端形状の搬送ベルト３１と、搬送ベルト３１をその周方向に回転可能に形成される駆動装置３２を有している。駆動装置３２は、例えば電動モータである。

ロボットアーム４０は、搬送ベルト３１上の製品５を把持し、把持した製品５を振動検出台２１の設置面２８上に設定される、製品設置位置に移動可能に形成されている。

報知装置５０は、振動検出センサ２３または伝達配線２４に異常がある場合に点灯可能に形成される第１のランプ５１と、脚部２６に異常がある場合に点灯可能に形成される第２のランプ５２と、第２の挟持部２２ｂに異常がある場合に点灯可能に形成される第３のランプ５３を有している。

制御装置６０は、搬送装置３０の駆動装置３２と、チャック装置２２の第２の挟持部２２ｂと、ロボットアーム４０を駆動可能に形成されている。また、制御装置６０は、設置面２８に設置された製品５の動作に起因する振動検出センサ２３の出力結果に基づいて、製品５の異常の有無を判断可能に形成されている。

また、制御装置６０は、振動検出センサ２３の出力結果に基づいて、振動検出センサ２３または伝達配線２４の異常の有無を判断可能に形成されている。具体的には、制御装置６０は、振動検出センサ２３の出力信号を、フーリエ変換することによって、振動測定器２０の構成要素の固有周波数の振動パワーを示す振動情報を作成可能に形成されている。

振動情報は、振動測定器２０の各構成要素の固有振動数において、振動パワーがピークとなる。この固有振動数は、振動測定器２０として構成されている状態での、各構成要素の固有振動数であり、分解された状態での各構成要素の固有振動数ではない。

なお、後で説明される図５に示す振動情報は、振動測定器２０の構成要素の一例である、脚部２６の固有振動数と第２の挟持部２２ｂを代表して、これらの固有振動数において、振動パワーがピークとなるように示されている。

制御装置６０は、振動情報が示す振動パワーと、後述される閾値を比較し、比較結果に基づいて、振動検出センサ２３または伝達配線２４の異常の有無を判断する。

また、制御装置６０は、脚部２６と、第２の挟持部２２ｂの異常の有無を判断可能に形成されている。

脚部２６の異常の有無の判断について、具体的に説明する。脚部２６が最も良好な状態を、脚部２６の基準正常状態とする。脚部２６の基準正常状態は、脚部２６自体に異常がなく、かつ、脚部２６が最も良好な状態でステージ２５に固定されている状態である。

基準正常状態での脚部２６の固有振動数ａは、実験などによって事前に得ることができる。なお、固有振動数ａは、脚部２６がステージ２５に組み付けられている状態での固有振動数である。

制御装置６０は、基準正常状態での固有振動数ａに対して設定される第１の許容範囲Ｃと、振動情報から得られる脚部２６の実際の固有振動数を比較し、この比較結果に基づいて、脚部２６の異常の有無を判断可能に形成されている。

第１の許容範囲Ｃは、周波数ａ１以上であって、かつ、周波数ａ２以下の範囲である。脚部２６の固有振動数が第１の許容範囲Ｃ内にあることは、脚部２６の状態が振動測定器２０の性能に支障をきたさない状態であることを示す。言い換えると、脚部２６自体が振動測定器２０の性能に支障をきたさない程度に正常であり、かつ、ステージ２５に対する脚部２６の固定が、振動測定器２０の性能に支障をきたさない程度に正常であることを示す。第１の許容範囲Ｃは、実験によって得ることができる。

第２の挟持部２２ｂの異常の有無の判断について、具体的に説明する。第２の挟持部２２ｂが最も良好な状態を、第２の挟持部２２ｂの基準正常状態とする。第２の挟持部２２ｂの基準正常状態は、第２の挟持部２２ｂ自体に異常がなく、かつ、第２の挟持部２２ｂが最も良好な状態でステージ２５に支持されている状態である。基準正常状態での第２の挟持部２２ｂの固有振動数ｂは、実験などによって事前に得ることができる。

制御装置６０は、基準正常状態での固有振動数ｂに対して設定される第２の許容範囲Ｄと、振動情報から得られる第２の挟持部２２ｂの実際の固有振動数とを比較し、この比較結果に基づいて、第２の挟持部２２ｂの異常の有無を判断可能に形成されている。

第２の許容範囲Ｄは、周波数ｂ１以上であって、かつ、周波数ｂ２以下の範囲である。第２の挟持部２２ｂの固有振動数が第２の許容範囲Ｄ内にあることは、第２の挟持部２２ｂの状態が振動測定器２０の性能に支障をきたさない状態であることを示す。言い換えると、第２の挟持部２２ｂ自体が振動測定器２０の性能に支障をきたさない程度に正常であり、かつ、ステージ２５に対する第２の挟持部２２ｂの支持が、振動測定器２０の性能に支障をきたさない程度に正常であることを示す。第２の許容範囲Ｄは、実験によって得ることができる。

記憶部７０は、振動検出センサ２３または伝達配線２４の異常を判断する際に用いられる閾値Ｔの情報と、基準正常状態である脚部２６の固有振動数ａの情報と、基準正常状態である第２の挟持部２２ｂの固有振動数ｂの情報と、第１の許容範囲Ｃの情報と、第２の許容範囲Ｄの情報を有している。

次ぎに、検査装置１０の動作を説明する。図２は、検査装置１０の動作を示すフローチャートである。図２に示すように、例えば作業者によって動作を開始するスイッチが操作れると、まず、ステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０では、検査装置１０の異常の有無が判断される。ステップＳＴ１０については、後で具体的に説明する。振動測定器１０に異常がないと判断されると、次にステップＳＴ３０に進むステップＳＴ３０では、検査装置１０は、製品５の動作時の振動検出センサ２３の出力結果に基づいて、製品５の異常の有無を判断する。

ステップＳＴ３０にて製品５の検査が行われると、次にステップＳＴ４０に進む。ステップＳＴ４０では、制御装置６０は、全ての製品５について検査が終了したか否かを判断する。全ての製品５に対して検査が終了している場合は、検査装置１０の動作が停止される。まだ未検査の製品５がある場合は、ステップＳＴ１０に戻る。

次に、ステップＳＴ１０について、具体的に説明する。まず、振動測定器２０が最も良好である状態での、ステップＳＴ１０の動作について説明する。振動測定器２０が最も良好な状態であるため、脚部２６は、基準正常状態であり、第２の挟持部２２ｂは、基準正常状態である。なお、ステップＳＴ１０において、制御装置６０は、各種比較を行う際に、記憶部７０に記憶されている情報を適宜用いる。

図３は、ステップＳＴ１０を具体的に示すフローチャートである。図３に示すように、作業者によって動作開始のスイッチが操作されると、搬送装置３０とロボットアーム４０は、動作可能な状態になる。また、振動検出センサ２３は動作可能な状態となる。このため、振動検出センサ２３は、振動検出台２１が振動すると、この振動に対応する信号を出力する。次に、ステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ１１では、製品５が振動検出台２１の設置面２８上の設置位置に設置される。設置位置は、設置面２８において製品５が設置される位置であり、予め設定されている。設置位置に製品５が載置された状態で第２の挟持部２２ｂが挟持位置に移動することによって、製品５は、挟持部２２ａ，２２ｂ間に挟持される。

ステップＳＴ１１では、具体的に、制御装置６０は、搬送装置３０の駆動装置３２を制御して、搬送ベルト３１を回転し、搬送ベルト３１上に載置された製品５を、振動検出台２１の近傍まで搬送する。製品５が振動検出台２１の近傍まで搬送されると、制御装置６０は、搬送装置３０の駆動装置３２の動作を停止する。次に、制御装置６０は、ロボットアーム４０を駆動して、搬送ベルト３１上の製品５を振動検出台２１の設置面２８上の設置位置に移動する。

なお、設置面２８の設置位置上に製品５が載置されたときの衝撃によって振動検出台２１が振動する。振動検出センサ２３は、この振動検出台２１の振動に対応する信号を出力する。出力された信号は、伝達配線２４によって制御装置６０に送信される。

製品５が設置面２８上の設置位置上に移動されると、制御装置６０は、第２の挟持部２２ｂを、解除位置から挟持位置に移動する。第２の挟持部２２ｂが挟持位置に移動することによって、製品５は、設置面２８上の設置位置に、挟持部２２ａ，２２ｂに挟持されることによって、固定される。

振動検出台２１は、挟持部２２ａ，２２ｂ間に製品５が挟持されたときの衝撃によって振動する。振動検出センサ２３は、このときの振動検出台２１の振動に対応する信号を出力する。この信号は、伝達配線２４によって、制御装置６０に送信される。

制御装置６０は、第２の挟持部２２ｂに対して、解除位置から挟持位置に移動するよう制御信号を送信した後に、振動検出センサ２３から送信された信号を、挟持部２２ａ，２２ｂ間に製品５が挟持されたときの衝撃に起因する振動検出台２１の振動に対応する信号として特定する。次に、ステップＳＴ１２に進む。

ステップＳＴ１２では、制御装置６０は、挟持部２２ａ，２２ｂ間に製品５が挟持された時の衝撃に伴う振動検出台２１の振動に対応する信号を受信すると、つまり、第２の挟持部２２ｂに対して解除位置から挟持位置に移動するよう制御信号を送信した後に振動検出センサ２３から信号を受信すると、この信号をフーリエ変換して、振動情報Ｉを作成する。

図４は、制御装置６０が第２の挟持部２２ｂに対して解除位置から挟持位置に移動するよう制御信号を送信した後に、振動検出センサ２３が出力した信号を示すグラフである。図４の横軸は、時間を示す。横軸は、図中右側に進むにつれて、時間が経過したことを示す。縦軸は、振動波形を示す。

図５は、振動情報Ｉを示すグラフである。図５中、横軸は、周波数を示す。横軸は、図中右側に進むにつれて、周波数が高くなることを示す。図５中、縦軸は、振動パワーを示す。縦軸は、図中上側に進むにつれて、振動パワーが高くなることを示す。図５は、脚部２６が基準正常状態であり、かつ、第２の挟持部２２ｂが基準正常状態の振動情報Ｉを示している。

図５に示すように、振動情報Ｉは、図４に示す信号が含む各周波数成分の振動パワーを示している。制御装置６０から第２の挟持部２２ｂに対して解除位置から挟持位置に移動するよう制御信号を送信した後の状態では、製品５は動作していない。このため、信号は、製品５が挟持部２２ａ，２２ｂに挟持されたときの衝撃に伴う、振動検出台２１と製品５の一体物の振動に対応する信号である。

上述のように、振動情報Ｉは、振動測定器２０を構成する各要素の固有振動数の振動パワーが高くなる性質を有している。本実施形態では、振動情報Ｉは、第２の挟持部２２ｂと脚部２６を代表してしめしており、それゆえ、基準正常状態にある脚部２６の固有振動数ａと、基準正常状態にある第２の挟持部２２ｂの固有振動数ｂにおいて、振動パワーがピークになっている。振動情報Ｉが作成されると、次にステップＳＴ１３に進む。

ステップＳＴ１３では、制御装置６０は、ステップＳＴ１２で作成された振動情報Ｉが示す振動パワーと、記憶部７０に記憶される閾値Ｔを比較する。次に、ステップＳＴ１４に進む。

ステップＳＴ１４では、制御装置６０は、ステップＳＴ１３での比較結果が、振動パワーが閾値Ｔ以上であるか否かを判定する。本実施形態では、図５に示す振動情報Ｉの示す振動パワーは、周波数ａ，ｂにおいて、共に、ピークとなる。また、振動パワーは、周波数ａ，ｂを挟む範囲において、閾値Ｔより大きい。このため、制御装置６０は、周波数ａ，ｂの近傍において、振動パワーが閾値Ｔより高いと判断する。振動パワーが閾値Ｔ以上である場合は、ステップＳＴ１５に進む。

ステップＳＴ１５では、制御装置６０は、振動検出センサ２３と伝達配線２４に異常がないと判断する。つまり、振動検出センサ２３の出力をフーリエ変換して得られる振動情報Ｉの振動パワーが閾値Ｔ以上であることによって、振動検出センサ２３が振動を正確に検出し、かつ、振動検出センサ２３が出力した信号が伝達配線２４によって制御装置６０に正確に送信されたことを示す。次に、ステップＳＴ１６に進む。

ステップＳＴ１６では、制御装置６０は、脚部２６の固固有振動数と第１の許容範囲Ｃを比較し、かつ、第２の挟持部２２ｂの固有振動数と第２の許容範囲Ｄを比較する。図６は、図５に示す振動情報Ｉ、つまり第２の挟持部２２ｂが基準正常状態であり、かつ、脚部２６が基準正常状態である振動情報Ｉと、許容範囲Ｃ，Ｄを比較している様子を示すグラフである。

なお、上述のように、脚部２６の状態によって、脚部２６の固有振動数は、変化する。しかしながら、脚部２６に万が一異常がある場合であっても、脚部２６の固有振動数は、基準正常状態での固有振動数ａに対して大きくずれることはない。これは、品質の基準をクリアした脚部２６を用いているためである。

このため、制御装置６０は、振動数ａ、または、振動数ａの近傍をピークとする山の当該ピークを、脚部２６の実際の固有振動数として特定する。振動情報Ｉでは、振動パワーが示す山Ｙ１のピークが振動数ａである。このため、制御装置６０は、振動情報Ｉが示す山Ｙ１のピークである振動数ａが、脚部２６の固有振動数であると特定する。なお、この説明では、脚部２６は、基準正常状態にあるので、脚部２６の固有振動数は、ａである。図６に示すように、固有振動数ａは、第１の許容範囲Ｃ内に収まっている。

同様に、第２の挟持部２２ｂの状態によって、第２の挟持部２２ｂの固有振動数は、変化する。しかしながら、第２の挟持部２２ｂに万が一異常がある場合であっても、第２の挟持部２２ｂの固有振動数は、基準正常状態での固有振動数ｂに対して大きくずれることはない。これは、品質の基準をクリアした第２の挟持部２２ｂを用いているためである。

このため、制御装置６０は、振動数ｂ、または、振動数ｂの近傍をピークとする山の当該ピークを、第２の挟持部２２ｂの実際の固有振動数として特定する。振動情報Ｉでは、振動パワーが示す山Ｙ２のピークが振動数ｂである。このため、制御装置６０は、振動情報Ｉが示す山Ｙ２のピークである振動数ｂが、第２の挟持部２２ｂの固有振動数であると特定する。なお、この説明では、第２の挟持部２２ｂは、基準正常状態にあるので、第２の挟持部２２ｂの固有振動数は、ｂである。図６に示すように、固有振動数ｂは、第２の許容範囲Ｄ内に収まっている。次に、ステップＳＴ１７に進む。

ステップＳＴ１７では、脚部２６の固有振動数が第１の許容範囲Ｃ内にあり、かつ、第２の挟持部２２ｂの固有振動数が第２の許容範囲Ｄ内に有るか否かを判断する。この説明では、脚部２６の固有振動数ａは第１の許容範囲Ｃ内にあり、かつ、第２の挟持部２２ｂの固有振動数ｂは、第２の許容範囲Ｄ内にあるため、制御装置は、脚部２６の固有振動数ａが第１の許容範囲Ｃ内に有り、かつ、第２の挟持部２２ｂが第２の許容範囲Ｄ内に有ると判断する。次に、ステップＳＴ１８に進む。

ステップＳＴ１８では、制御装置６０は、脚部２６と第２の挟持部２２ｂに異常がないと判断する。次に、ステップＳＴ３０に進む。

この説明では、脚部２６が基準正常状態であり、かつ、第２の挟持部２２ｂが基準正常状態である場合について、説明した。例えば、脚部２６が基準正常状態ではない場合であっても、つまり、脚部２６の固有振動数がａからずれている場合であっても、脚部２６の固有振動数が第１の許容範囲Ｃ内であれば、制御装置６０は、脚部２６が正常であると判断する。

同様に、第２の挟持部２２ｂが基準正常状態ではない場合であっても、つまり、第２の挟持部２２ｂの固有振動数がｂからずれている場合であっても、第２の挟持部２２ｂの固有振動数が第２の許容範囲Ｄ内であれば、制御装置６０は、第２の挟持部２２ｂが正常であると判断する。

次に、振動検出センサ２３または伝達配線２４に異常がある場合の動作について、説明する。

ステップＳＴ１４において、振動情報の振動パワーが閾値Ｔ未満であると、ステップＳＴ１９に進む。ステップＳＴ１９では、制御装置６０は、振動検出センサ２３または伝達配線２４に異常があると判断する。つまり、振動パワーが閾値Ｔ未満であることは、振動検出センサ２３が振動に対する信号を正確に出力できない状態、または、伝達配線２４が、振動検出センサ２３の出力を正確に制御装置６０に伝達できない状態である。

図７は、振動検出センサ２３が振動検出台２１の揺れに対応する信号を正確に出力していない場合、または、振動検出センサ２３の出力を伝達配線２４が正確に制御装置６０に送信していない場合に制御装置６０が作成した振動情報Ｉを示すグラフである。図７の横軸と縦軸は、図５と同じである。図７に示すように、振動検出センサ２３または伝達配線２４に異常がある場合、振動情報Ｉが示す振動パワーは、全体的に小さい。

振動検出センサ２３に異常がある状態、または、伝達配線２４に異常がある状態としては、例えば、振動検出センサ２３自体に異常がある状態、ステージ２５に対する振動検出センサ２３の固定に異常がある状態、伝達配線２４が断線している状態の少なくとも１つの状態を有している。次に、ステップＳＴ２０に進む。

ステップＳＴ２０では、制御装置６０は、振動検出センサ２３または伝達配線２４に異常があることを報知する第１のランプ５１を点灯するべく、報知装置５０に信号を送信する。第１のランプ５１が点灯されることによって、作業員は、振動検出センサ２３または伝達配線２４に異常があることを認識することができる。

次に、制御装置６０は、検査装置１０の動作を停止する。なお、検査装置１０の動作を停止する場合、第１のランプ５１を所定時間点灯した後に検査装置１０の動作を自動的に停止してもよいし、または、作業員が検査装置１０の動作を停止するべくスイッチなどを操作することによって、検査装置１０の動作が停止されてもよい。この場合、第１のランプ５１は、作業員が検査装置１０の動作を停止するべくスイッチなどを操作するまで点灯してもよい。検査装置１０の動作が停止されることによって、ステップＳＴ３０の動作は行われない。

次に、脚部２６、または、第２の挟持部２２ｂに異常がある場合について説明する。制御装置６０は、ステップＳＴ１７において、製品５がステージ２５上に載置されてかつ挟持部２２ａ，２２ｂ間に挟持された状態での脚部２６の固有振動数が、第１の許容範囲Ｃ未満、または、第１の許容範囲Ｃより大きいと判断すると、ステップＳＴ２２に進む。ステップＳＴ２２では、制御装置６０は、脚部２６に異常があると判断する。次に、ステップＳＴ２０に進む。

ステップＳＴ２０では、制御装置６０は、脚部２６に異常があることを示す第２のランプ５２を点灯するべく、報知装置５０に第２のランプ５２を点灯する信号を送信する。次に、ステップＳＴ２１に進む。

同様に、制御装置６０は、製品５が設置面２８上に載置されてかつ挟持部２２ａ，２２ｂ間に挟持された状態での第２の挟持部２２ｂの固有振動数が、第２の許容範囲Ｄ未満、または、第２の許容範囲Ｄよりも大きいと判断すると、ステップＳＴ２２に進む。

ステップＳＴ２２では、制御装置６０は、第２の挟持部２２ｂに異常があると判断する。次に、ステップＳＴ２０に進む。

ステップＳＴ２０では、制御装置６０は、第２の挟持部２２ｂの異常があることを示す第３のランプ５３を点灯するべく、第３のランプ５３を点灯する信号を報知装置５０に送信する。次に、ステップＳＴ２１に進む。

なお、脚部２６と第２の挟持部２２ｂに異常がある場合は、制御装置６０は、ステップＳＴ２０において、ランプ５２，５３を点灯するべく、ランプ５２，５３を点灯する信号を報知装置５０に送信する。

このように構成される検査装置１０では、製品５を設置面２８に設置する時に生じる振動を利用して、振動測定器２０の異常の有無を判断するので、振動測定器２０を振動させるための装置を別途に設ける必要がない。言い換えると、既存の振動測定器２０の構成を変更することなく振動検出センサ２３または伝達配線２４の異常の有無を判断することができるので、コストの高騰化を抑えて、検査装置１０の検出精度に対する信頼性を高めることができる。

また、振動情報Ｉの振動パワーと閾値Ｔの比較結果に基づいて、コストの高騰化を抑えて、振動検出センサ２３または伝達配線２４の異常の有無を判断することができる。

また、脚部２６の固有振動数と第１の許容範囲Ｃを比較することによって、コストの高騰化を抑えて、脚部２６の異常の有無を判断することができる。同様に、第２の挟持部２２ｂの固有振動数と第２の許容範囲Ｄを比較することによって、コストの高騰化を抑えて第２の挟持部２２ｂの異常の有無を判断できる。

また、制御装置６０が、振動情報の作成、振動検出センサ２３または伝達配線２４の異常の有無の判断、脚部２６の異常の有無の判断、第２の挟持部２２ｂの異常の有無の判断を行う。このため、各種判断を行う判断部を１つにまとめることができるので、検査装置１０のコストの高騰化を防止できるとともに、検査装置１０をコンパクトにすることができる。

次に、第２の実施形態に係る異常検出方法を、図８，９を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、報知装置５０と、制御装置６０と、記憶部７０が第１の実施形態に対して異なる。他は、第１の実施形態と同じである。上記異なる点について、具体的に説明する。

図８は、本実施形態の検査装置１０を示す斜視図である。図８に示すように、報知装置５０は、ランプ５２，５３に代えて、異常の種類を表示する表示部５４を有している。

記憶部７０は、閾値Ｔの情報と、第１の許容範囲Ｃの情報と、第２の許容範囲Ｄの情報に加えて、これら許容範囲に対する各構成要素の固有振動数のずれに応じた異常の種類の情報を有している。この、許容範囲に対する固有振動数のずれと異常の種類の関係について、具体的に説明する。

本実施形態では、製品５が設置面２８上に載置されてかつ挟持部２２ａ，２２ｂ間に挟持された状態での脚部２６の固有振動数が、第１の許容範囲Ｃ未満であると、脚部２６に外力が加わっていることによって脚部２６に異常があることを示す。

また、製品５が設置面２８上に載置されてかつ挟持部２２ａ，２２ｂ間に挟持された状態での脚部２６の固有振動数が、第１の許容範囲Ｃよりも大きいと、ステージ２５に対する脚部２６の固定に異常があることを示す。

第１の許容範囲Ｃに対する固有振動数のずれと、異常の種類の関係性は、実験によって得ることができる。なお、ここで説明した、第１の許容範囲Ｃに対する脚部２６の固有振動数のずれの関係は、一例である。

同様に、製品５が設置面２８上に載置されてかつ挟持部２２ａ，２２ｂ間に挟持された状態での第２の挟持部２２ｂの固有振動数が、第２の許容範囲Ｄ未満であると、第２の挟持部２２ｂに外力が加わっていることによって第２の挟持部２２ｂが異常を有することを示す。また、製品５が設置面２８上に載置されてかつ挟持部２２ａ，２２ｂ間に挟持された状態での脚部２６の固有振動数が、第２の許容範囲Ｄよりも大きいと、ステージ２５に対する第２の挟持部２２ｂの固定に異常があることを示す。

第２の許容範囲Ｄに対する固有振動数のずれと、異常の種類の関係性は、実験によって得ることができる。なお、ここで説明した、第２の許容範囲Ｄに対する第２の挟持部２２ｂの固有振動数のずれの関係は、一例である。

図９は、本実施形態の制御装置６０の動作を示すフローチャートである。図９に示すように、本実施形態では、制御装置６０は、ステップＳＴ２２とステップＳＴ２０の間に、ステップＳＴ２３の動作を行う。他の動作は、第１の実施形態と同じである。

ステップＳＴ２３では、制御装置６０は、脚部２６に異常がある場合は、第１の許容範囲Ｃに対する脚部２６の固有振動数のずれに対応する異常の種類を、記憶部７０に記憶される情報に基づいて、判断する。また、制御装置６０は、第２の挟持部２２ｂに異常がある場合は、第２の許容範囲Ｄに対する第２の挟持部２２ｂの固有振動数のずれに対応する異常の種類を、記憶部７０に記憶される情報に基づいて、判断する。そして、制御装置６０は、表示部５４によって異常の種類を表示すべく、報知装置５０に信号を送信する。次に、ステップＳＴ２１に進む。

このように構成される検査装置では、第１の実施形態の効果に加えて、第１の許容範囲Ｃに対する脚部２６の固有振動数のずれに基づいて、コストの高騰化を抑えて、脚部２６の異常の種類を判断することができる。同様に、第２の許容範囲Ｄに対する第２の挟持部２２ｂの固有振動数のずれに基づいて、コストの高騰化を抑えて、第２の挟持部２２ｂの異常の種類を判断することができる。

なお、第１，２の実施形態では、設置面２８に製品５を設置際の振動として、一例として、挟持部２２ａ，２２ｂ間に製品が挟持されたときの振動を利用している。このように、設置面２８上に製品５を固定する固定装置の動作に起因する振動を利用している。チャック装置は固定装置の一例である。他の例としては、例えば、設置面２８上に製品５を載置したときの振動を利用してもよい。

本実施形態のように、固定装置の一例であるチャック装置２２の第２の挟持部２２ｂに駆動信号を送信した後の振動検出センサ２３の信号を用いることによって、当該信号が、チャック装置２２の動作に起因する振動であることを特定できる。つまり、振動検出センサ２３が出力する信号内から、チャック装置２２の動作時の信号を容易に特定することができる。

また、第１，２の実施形態では、一例として、振動測定器２０の構成要素のうち、脚部２６と第２の挟持部２２ｂの異常の有無を判断している。脚部２６と第２の挟持部２２ｂは、振動測定器２０の構成要素の一例である。振動測定欝を２０において異常の有無を判断する構成要素は、任意に選択することができる。例えば、振動測定器２０の性能に対して大きく影響する構成要素の異常を検出するようにしてもよい。

また、第２の実施形態では、許容範囲Ｃ，Ｄに対する脚部２６と第２の挟持部２２ｂの固有振動数のずれとして、許容範囲Ｃ，Ｄ未満と、許容範囲Ｃ，Ｄより大きい場合を用いて、これらに対応する異常の種類の情報が記憶部７０に記憶されている。この、ずれと異常の種類の関係性は、一例であり、より細かい情報を実験などによって得て、その情報を記憶部７０に記憶しても用いてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省力、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願出願の当初の特許請求範囲に記載された発明を付記する。
［１］
被検査物が設置される設置部と、
前記被検査物の振動に対応する信号を出力する振動検出部と、
前記検出部の出力結果に基づいて被検査物の異常の有無を判断し、かつ、前記設置部に対する前記被検査物の設置時の前記振動検出部の出力結果をフーリエ変換して前記設置部の構成要素の各々の固有振動数の振動パワーを示す振動情報を形成し、前記振動情報に基づいて前記検査装置の異常の有無を判断する判断部と、
前記検出部の出力信号を前記判断部に伝達する伝達部と
を具備することを特徴とする検査装置。
［２］
前記判断部は、前記振動情報の前記振動パワーと予め設定される閾値を比較し、前記振動情報の前記振動パワーが前記閾値以上であると、前記振動検出部と前記伝達部に異常がないと判断し、前記振動情報の前記振動パワーが前記閾値未満であると前記振動検出部または前記伝達部に異常があると判断する
ことを特徴とする［１］に記載の検査装置。
［３］
前記判断部は、前記設置部の前記構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれに基づいて、前記構成要素の各々の異常の有無を判断する
ことを特徴とする［１］に記載の検査装置。
［４］
前記判断部は、前記設置部の前記構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれが、前記構成要素の各々に対して予め設定される許容範囲内であれば正常であると判断し、前記許容範囲外でれば異常があると判断する
ことを特徴とする［３］に記載の検査装置。
［５］
前記判断部は、前記設置部の構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれ量に基づいて、異常の種類を判断する
ことを特徴とする［１］に記載の検査装置。
［６］
被検査物が設置される設置部と、前記被検査物の振動に対応する信号を出力する振動検出部と、前記検出部の出力結果に基づいて被検査物の異常の有無を判断する判断部と、前記検出部の出力信号を前記判断部に伝達する伝達部を具備する検査装置の異常を検出する異常検出方法であって、
前記設置部に対する前記被検査物の設置時の前記振動検出部の出力結果をフーリエ変換して、前記設置部の構成要素の各々の固有振動数の振動パワーを示す振動情報を形成し、
前記振動情報に基づいて、前記検査装置の異常の有無を判断する
ことを特徴とする異常検出方法。
［７］
前記振動情報の前記振動パワーと予め設定される閾値を比較し、
前記振動情報の前記振動パワーが前記閾値以上であると、前記振動検出部と前記伝達部に異常がないと判断し、前記振動情報の前記振動パワーが前記閾値未満であると前記振動検出部または前記伝達部に異常があると判断する
ことを特徴とする［６］に記載の異常検出方法。
［８］
前記設置部の前記構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれに基づいて、前記構成要素の各々の異常の有無を判断する
ことを特徴とする［６］に記載の異常検出方法。
［９］
前記設置部の前記構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれが、前記構成要素の各々に対して予め設定される許容範囲内であれば正常であると判断し、前記許容範囲外でれば異常があると判断する
ことを特徴とする［８］に記載の異常検出方法。
［１０］
前記設置部の構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれ量に基づいて、異常の種類を判断する
ことを特徴とする［６］に記載の異常検出方法。

５…製品（被検査物）、１０…検査装置、２０…振動測定器（設置部）、２１…振動検出台、２２…チャック装置、２３…振動検出センサ（振動検出部）、２４…伝達配線（伝達部）、３０…搬送装置、６０…制御装置、７０…記憶部。

Claims (10)

1. 設置面及び固定装置を有し、前記設置面に載置された被検査物を前記固定装置で前記設置面に固定することにより前記被検査物が設置される設置部と、
   前記被検査物の振動に対応する信号を出力する振動検出部と、
   前記振動検出部の出力結果に基づいて前記被検査物の異常の有無を判断し、かつ、前記設置面に前記被検査物を載置したときの振動に対応する前記振動検出部の出力結果または前記固定装置が動作したときの振動に対応する前記振動検出部の出力結果をフーリエ変換して前記設置部の構成要素の各々の固有振動数の振動パワーを示す振動情報を形成し、前記振動情報に基づいて検査システム自体の異常の有無を判断する判断部と、
   前記振動検出部の出力信号を前記判断部に伝達する伝達部と
   を具備することを特徴とする検査システム。
2. 前記判断部は、前記振動情報の前記振動パワーと予め設定される閾値を比較し、前記振動情報の前記振動パワーが前記閾値以上であると、前記振動検出部と前記伝達部に異常がないと判断し、前記振動情報の前記振動パワーが前記閾値未満であると前記振動検出部または前記伝達部に異常があると判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
3. 前記判断部は、前記設置部の前記構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれに基づいて、前記構成要素の各々の異常の有無を判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
4. 前記判断部は、前記設置部の前記構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれが、前記構成要素の各々に対して予め設定される許容範囲内であれば正常であると判断し、前記許容範囲外でれば異常があると判断する
   ことを特徴とする請求項３に記載の検査システム。
5. 前記判断部は、前記設置部の構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれ量に基づいて、異常の種類を判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
6. 設置面及び固定装置を有し、前記設置面に載置された被検査物を前記固定装置で前記設置面に固定することにより前記被検査物が設置される設置部と、前記被検査物の振動に対応する信号を出力する振動検出部と、前記振動検出部の出力結果に基づいて前記被検査物の異常の有無を判断する判断部と、前記振動検出部の出力信号を前記判断部に伝達する伝達部を具備する検査システムの異常を検出する異常検出方法であって、
   前記設置面に前記被検査物を載置したときの振動に対応する前記振動検出部の出力結果または前記固定装置が動作したときの振動に対応する前記振動検出部の出力結果をフーリエ変換して、前記設置部の構成要素の各々の固有振動数の振動パワーを示す振動情報を形成し、
   前記振動情報に基づいて、前記検査システムの異常の有無を判断する
   ことを特徴とする異常検出方法。
7. 前記振動情報の前記振動パワーと予め設定される閾値を比較し、
   前記振動情報の前記振動パワーが前記閾値以上であると、前記振動検出部と前記伝達部に異常がないと判断し、前記振動情報の前記振動パワーが前記閾値未満であると前記振動検出部または前記伝達部に異常があると判断する
   ことを特徴とする請求項６に記載の異常検出方法。
8. 前記設置部の前記構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれに基づいて、前記構成要素の各々の異常の有無を判断する
   ことを特徴とする請求項６に記載の異常検出方法。
9. 前記設置部の前記構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれが、前記構成要素の各々に対して予め設定される許容範囲内であれば正常であると判断し、前記許容範囲外でれば異常があると判断する
   ことを特徴とする請求項８に記載の異常検出方法。
10. 前記設置部の構成要素において、各々の基準正常状態での固有振動数に対する前記振動情報が示す固有振動数のずれ量に基づいて、異常の種類を判断する
    ことを特徴とする請求項６に記載の異常検出方法。

Images