JP7021656B2 - 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム - Google Patents
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- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
Description
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関する。
被駆動装置のサーボモータのトルク値を監視することにより駆動機構に生じる異常に関する情報を処理する情報処理装置が従来技術として知られている。具体的に以下に説明する。サーボモータ及びサーボモータによって駆動される被駆動装置を含むサーボモータ機構は、情報処理装置によってその動作が制御される。情報処理装置は、サーボモータ機構の異常を検知すると、アラームを発する等の措置を行う。
このような情報処理装置には、サーボモータのトルク値を監視することにより、トルク値が正常範囲を超える値を示すと異常を検知するものがある。例えば、特許文献1には、温度センサを用いて温度補正を行ったモータのトルク値から算出したトルク変動値が、予め設定した閾値を超えた場合に、ロボット本体に異常が発生したと判断する異常検出方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されている異常検出方法では、ロボット本体にかかる負荷、または気温が変動する場合、トルク変動値も変更するため、ロボット本体に生じる異常を誤検知する可能性があるという問題がある。本発明の一態様は、被駆動装置にかかる負荷、または気温が現在において未知であっても、駆動機構に生じる異常を適切に検知することを目的とする。
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理装置は、被駆動装置と、前記被駆動装置を駆動するモータとを有する駆動機構に生じる異常に関する情報を処理する情報処理装置であって、前記モータによって前記被駆動装置が駆動開始されてから停止されるまでの駆動期間のうちの第1期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値に応じて、前記駆動期間のうちの第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値の正常範囲を変更する変更処理部と、前記第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値が、前記変更処理部によって変更された前記正常範囲内であるか否かを判定することにより、前記駆動機構に生じる異常を検知する異常検知部と、を備える。
前記構成によれば、被駆動装置にかかる負荷が変化する、及び気温が変化する状況下で、被駆動装置にかかる負荷、または気温が現在において未知であっても、駆動機構に生じる異常を検知することができる。具体的に以下に説明する。被駆動装置にかかる負荷が変化すると代表値が変化するような期間を、第1期間として設定する場合を考える。この場合、第1期間での代表値に応じて第2期間での正常範囲を変化させるため、被駆動装置にかかる負荷を考慮した正常範囲を設定することができる。このため、被駆動装置にかかる負荷、または気温に関わらず、駆動機構に生じる異常を検知することができる。
前記第1期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値について、当該代表値は平均値であり、前記第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値について、当該代表値は平均値であってもよい。前記構成によれば、第1期間及び第2期間それぞれでの代表値が平均値であるため、第2期間の全体を考慮して正常範囲を適切に変更することができ、駆動機構に生じる異常を検知することができる。
前記第1期間は、前記モータのトルク値または回転角速度の絶対値が増加している期間のうちの少なくとも一部の期間であってもよい。前記構成において、モータによる駆動の開始時において被駆動装置にかかる負荷の違いによってモータの代表値にも差が生じる。よって、このような第1期間でのモータの代表値を参照することにより、被駆動装置にかかる負荷を認識することができ、第2期間での代表値の正常範囲を適切に変更することができる。
前記変更処理部は、前記第1期間での前記モータの前記代表値について所定閾値未満の値から所定閾値以上の値に変更となる、または前記第1期間での前記モータの前記代表値について所定閾値以上の値から所定閾値未満の値に変更となる場合、前記正常範囲を変更してもよい。
前記構成において、例えば、モータは、被駆動装置を駆動することにより、被駆動装置上にある、ワークを配置するためのステージを移動させるものであることを想定する。被駆動装置が駆動されている途中で、ステージに配置するワークを変更する場合、被駆動装置にかかる負荷が変動する。よって、変更処理部によって前記のように正常範囲が変更されることにより、第2期間での代表値の正常範囲を適切に変更することができる。
前記第2期間は、前記第1期間以外の期間を含んでもよい。前記構成によれば、第1期間以外の期間でのモータのトルク値、回転角速度、または回転角度を考慮するため、駆動機構に生じる異常が未検知とならないように、第2期間での代表値の正常範囲を適切に変更することができる。
前記第2期間は、前記被駆動装置を略一定速度で移動させる期間を含んでもよい。前記構成において、前記のような期間では被駆動装置32が高速で移動しているため、駆動機構に異常が生じやすい。つまり、駆動機構に異常が生じやすい期間が考慮される。このため、駆動機構に生じる異常が未検知とならないように、第2期間での代表値の正常範囲を適切に変更することができる。
前記変更処理部は、前記第1期間での前記モータのトルク値の代表値に応じて、前記第2期間での前記モータのトルク値の代表値の前記正常範囲を変更し、前記異常検知部は、前記第2期間での前記モータのトルク値の代表値が、前記正常範囲内であるか否かを判定することにより、前記駆動機構に生じる異常を検知してもよい。
前記構成において、被駆動装置にかかる負荷が変化するとトルク値が変化するような期間を、第1期間として設定する場合を考える。この場合、第1期間でのトルク値に応じて第2期間での正常範囲を変化させるため、被駆動装置にかかる負荷を考慮した正常範囲を設定することができる。このため、被駆動装置にかかる負荷、または気温に関わらず、駆動機構に生じる異常を検知することができる。
前記変更処理部は、前記モータの制御のための回転角速度指令値と、前記モータの回転角速度の実測値との差分としての前記第1期間での代表値に応じて、前記正常範囲を変更してもよい。前記構成において、被駆動装置にかかる負荷が変化すると、回転角速度指令値と回転角速度の実測値との差分が生じるような期間を、第1期間として設定する場合を考える。この場合、第1期間での前記差分に応じて第2期間での正常範囲を変化させるため、被駆動装置にかかる負荷を考慮した正常範囲を設定することができる。このため、被駆動装置にかかる負荷、または気温に関わらず、駆動機構に生じる異常を検知することができる。
前記変更処理部は、前記モータの制御のための回転角度指令値と、前記モータの回転角度の実測値との差分としての前記第1期間での代表値に応じて、前記正常範囲を変更してもよい。前記構成において、被駆動装置にかかる負荷が変化すると、回転角度指令値と回転角度の実測値との差分が生じるような期間を、第1期間として設定する場合を考える。この場合、第1期間での前記差分に応じて第2期間での正常範囲を変化させるため、被駆動装置にかかる負荷を考慮した正常範囲を設定することができる。このため、被駆動装置にかかる負荷、または気温に関わらず、駆動機構に生じる異常を検知することができる。
本発明の一態様に係る情報処理方法は、被駆動装置と、前記被駆動装置を駆動するモータとを有する駆動機構に生じる異常に関する情報を処理する情報処理方法であって、前記モータによって前記被駆動装置が駆動開始されてから停止されるまでの駆動期間のうちの第1期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値に応じて、前記駆動期間のうちの第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値の正常範囲を変更する変更処理工程と、前記第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値が、前記変更処理工程にて変更された前記正常範囲内であるか否かを判定することにより、前記駆動機構に生じる異常を検知する異常検知工程と、を含む。
本発明の一態様に係る情報処理プログラムは、前記情報処理装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラムであって、前記変更処理部及び前記異常検知部としてコンピュータを機能させる。
本発明の一態様によれば、被駆動装置にかかる負荷、または気温が現在において未知であっても、駆動機構に生じる異常を適切に検知することができる。
以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を図面に基づいて説明する。
§1 適用例
図1は、本実施形態に係る制御システム100の構成を示すブロック図である。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。制御システム100は、図1に示すように、PLC(Programmable Logic Controller)1(情報処理装置)、サーボドライバ2、駆動機構3、温度センサ4、及びモニタ5を備えている。制御システム100は、駆動機構3に生じる異常を検知するシステムである。
図1は、本実施形態に係る制御システム100の構成を示すブロック図である。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。制御システム100は、図1に示すように、PLC(Programmable Logic Controller)1(情報処理装置)、サーボドライバ2、駆動機構3、温度センサ4、及びモニタ5を備えている。制御システム100は、駆動機構3に生じる異常を検知するシステムである。
PLC1は、駆動機構3に生じる異常に関する情報を処理する。具体的には、PLC1は、第1期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値に応じて、第2期間でのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値の正常範囲を設定する。PLC1は、第2期間でのサーボモータ31(モータ)のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値が、正常範囲内であるか否かを判定することにより、駆動機構3に生じた異常を検知する。詳細については後述する。
§2 構成例
(制御システム100の構成)
図1を用いて、本実施形態に係る制御システム100の構成例について説明する。駆動機構3は、PLC1の制御対象であり、サーボモータ31及び被駆動装置32を備えている。サーボモータ31は、被駆動装置32を駆動する。サーボモータ31については、回転角速度及び回転角度を検出するためのロータリエンコーダが回転軸に取り付けられている。被駆動装置32は、工作機械またはロボット等の機械における駆動される部分であり、サーボモータ31が発生する回転駆動力を所定の運動に変換する機構を有している。
(制御システム100の構成)
図1を用いて、本実施形態に係る制御システム100の構成例について説明する。駆動機構3は、PLC1の制御対象であり、サーボモータ31及び被駆動装置32を備えている。サーボモータ31は、被駆動装置32を駆動する。サーボモータ31については、回転角速度及び回転角度を検出するためのロータリエンコーダが回転軸に取り付けられている。被駆動装置32は、工作機械またはロボット等の機械における駆動される部分であり、サーボモータ31が発生する回転駆動力を所定の運動に変換する機構を有している。
サーボドライバ2は、PLC1から受けた指令に基づき、サーボモータ31の回転角速度、回転角度等の状態量に応じた最適な駆動エネルギーとしてトルクをサーボモータ31に与えることによって、サーボモータ31を駆動する。温度センサ4は、サーボモータ31の近傍に配置されており、サーボモータ31の温度を検出する。また、温度変化が少ない環境で制御システム100を用いる場合、制御システム100は温度センサ4を備えなくてもよい。
PLC1は、制御部11及びメモリ12を備えている。PLC1は、サーボドライバ2、温度センサ4、及びモニタ5と接続されている。制御部11は、データ取得部111、データ補正部112、算出処理部113、変更処理部114、及び異常検知部115を備えている。制御部11は、サーボドライバ2に制御指令を与える。
データ取得部111は、PLC1の通信機能を利用して、サーボドライバ2からサーボモータ31のトルク値を取得すると共に、温度センサ4からサーボモータ31の温度を取得する。当該トルク値は、サーボドライバ2がサーボモータ31に出力する電流値から求められる。データ取得部111は、サーボドライバ2がサーボモータ31に出力する電流値を取得してトルク値を求めてもよい。電流値とトルク値との関係は温度に応じて変化するため、後述のようにトルク値は補正される。
データ取得部111は、取得したサーボモータ31のトルク値及び温度をメモリ12に記憶させる。データ補正部112は、メモリ12に記憶されたサーボモータ31の温度に基づいてサーボモータ31のトルク値を補正する。データ補正部112は、補正したトルク値をメモリ12に記憶させる。これ以降、算出処理部113、変更処理部114、及び異常検知部115で参照されるトルク値は、データ補正部112によって補正されたトルク値である。
算出処理部113は、サーボモータ31によって被駆動装置32が駆動開始されてから停止されるまでの駆動期間のうちの第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値を算出する。また、算出処理部113は、前記駆動期間のうちの第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値を算出する。算出処理部113は、算出したこれらの平均値をメモリ12に記憶させる。前記駆動期間は、1ストロークと呼ばれる期間である。第1期間P1及び第2期間P2は、例えば図2に示す通りになる。第1期間P1及び第2期間P2の詳細については後述する。
図2は、図1に示す制御システム100が備えるサーボモータ31のトルク値を示す図である。また、図2は、前記駆動期間でのサーボモータ31のトルク値を示している。図2において、横軸は時間であり、縦軸はサーボモータ31のトルク値である。さらに、図2において、T1は、被駆動装置32にかかる負荷が小さく(被駆動装置32が扱うワークの質量が小さく)、駆動機構3に異常が生じた場合のサーボモータ31のトルク値である。T2は、被駆動装置32にかかる負荷が小さく、駆動機構3が正常な場合のサーボモータ31のトルク値である。T3は、被駆動装置32にかかる負荷が大きく(被駆動装置32が扱うワークの質量が大きく)、駆動機構3が正常な場合のサーボモータ31のトルク値である。
図2において、時間0(ms)は、被駆動装置32の駆動開始時点の時間であり、時間500(ms)は、被駆動装置32の駆動停止時点の時間である。図2に示すように、被駆動装置32が駆動開始されてからの一定期間PT1、及び被駆動装置32が駆動停止される前の一定期間PT2は、サーボモータ31のトルク値の絶対値が増加している期間となる。一定期間PT1では、被駆動装置32にかかる負荷の違いによって、サーボモータ31のトルク値に差が生じる。
時間0(ms)近傍でトルク値T3がトルク値T2に比べて大きくなっている。これは、被駆動装置32にかかる負荷が大きくなるほど、被駆動装置32が駆動開始するときのサーボモータ31のトルク値も大きくなるためである。また、サーボモータ31が加速している場合のトルク値がピーク値近傍となる期間(後述する第1期間P3)において、トルク値T3がトルク値T2より大きくなっている。これは、被駆動装置32にかかる負荷が大きくなるほど、サーボモータ31のトルク値のピーク値も大きくなるためである。
サーボモータ31が減速している場合のトルク値がピーク値近傍となる期間(後述する第1期間P4)において、トルク値T3がトルク値T2より大きくなっている。これは、サーボモータ31が減速している場合でも、被駆動装置32にかかる負荷が大きくなるほど、サーボモータ31のトルク値のピーク値が大きくなるためである。
また、時間200(ms)近傍でトルク値T1がトルク値T2より大きくなっている。これは、サーボモータ31の回転角速度が略等速となる期間(後述する第2期間P5)において、例えば、後述するボールねじ51にキズが付いていることによってサーボモータ31のトルク値が大きくなるためである。時間200(ms)近傍以外では、トルク値T1はトルク値T2と略同一である。
第1期間P1は、被駆動装置32が駆動開始されてからの所定期間である。前記所定期間は、被駆動装置32にかかる負荷の違いによってトルク値T3がトルク値T2より大きくなる期間を含むように設定される。つまり、第1期間P1は、被駆動装置32にかかる負荷または温度の違いを見分けるための期間である。前記所定期間は、例えば、時間が1(ms)以上20(ms)以下の期間である。特に、被駆動装置32の駆動開始直後では、被駆動装置32にかかる負荷の差が顕著になり易い。
第1期間P1は、一定期間PT1・PT2のうちの少なくとも一部の期間である。これにより、サーボモータ31による駆動が開始されてからの一定期間において被駆動装置32にかかる負荷の違いによってサーボモータ31のトルク値の平均値にも差が生じる。よって、このような第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値を参照することにより、被駆動装置32にかかる負荷を認識することができ、第2期間P2でのトルク値の平均値の正常範囲を適切に変更することができる。
第2期間P2は、前記駆動期間と同一である。よって、第2期間P2は、第1期間P1以外の期間を含む。これにより、第1期間P1以外の期間でのサーボモータ31のトルク値の平均値を考慮するため、駆動機構3に生じる異常が未検知とならないように、第2期間P2でのトルク値の平均値の正常範囲を適切に変更することができる。つまり、第2期間P2は、駆動機構3に生じる異常を検知するための期間である。制御システム100では、期間P1を第1期間、期間P2を第2期間としている。
図3は、図1に示す制御システム100が備えるサーボモータ31について第1期間P1でのトルク値の平均値に対する第2期間P2でのトルク値の平均値を示す図である。図3において、横軸は第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値であり、縦軸は第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値である。
変更処理部114は、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値に応じて、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値の正常範囲を変更する。具体的に以下に説明する。被駆動装置32にかかる負荷を変動させながら駆動機構3を複数回動作させる、つまり、複数のストロークで駆動機構3を動作させる。1ストローク毎に負荷を変更する。
サーボドライバ2によって駆動機構3が複数回(複数ストローク)動作させられることにより、サーボモータ31について第1期間P1でのトルク値の平均値に対する第2期間P2でのトルク値の平均値がメモリ12に複数記録される。変更処理部114は、サーボモータ31について第1期間P1でのトルク値の平均値に対する第2期間P2でのトルク値の平均値が複数記録された結果に基づいて、回帰曲線CL1を設定する。回帰曲線CL1は、サーボモータ31について第1期間P1でのトルク値の平均値に対する第2期間P2でのトルク値の平均値を示す曲線である。回帰曲線CL1が設定されるためには、駆動機構3が動作させられる毎に、被駆動装置32が扱うワークが変化する必要がある。
変更処理部114は、図3に示すように、回帰曲線CL1を基準として上限閾値TH1及び下限閾値TH2を設定することにより、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値の正常範囲を設定する。前記正常範囲は、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値について下限閾値TH2以上、上限閾値TH1以下の数値範囲である。
これにより、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値が変化すると、正常範囲も変化することになる。よって、変更処理部114は、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値に応じて、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値の正常範囲を変更することになる。変更処理部114は、設定した正常範囲をメモリ12に記憶させる。
異常検知部115は、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値が、変更処理部114によって変更された正常範囲内であるか否かを判定することにより、駆動機構3に生じる異常を検知する。具体的に以下に説明する。
図3において、例えば、第1期間P1でのトルク値T1の平均値に対する第2期間P2でのトルク値T1の平均値が値A1となる。また、第1期間P1でのトルク値T2の平均値に対する第2期間P2でのトルク値T2の平均値が値A2となり、第1期間P1でのトルク値T3の平均値に対する第2期間P2でのトルク値T3の平均値が値A3となる。つまり、値A1~A3はそれぞれ、第2期間P2でのトルク値の平均値である。
値A1は、図3に示すように、正常範囲内ではない。よって、異常検知部115は、メモリ12に記憶された正常範囲を参照し、値A1が正常範囲内ではないと判定し、駆動機構3に生じた異常を検知する。
このような構成によれば、被駆動装置32にかかる負荷が変化する、及び気温が変化する状況下で、被駆動装置32にかかる負荷及び気温のいずれか一方が現在において未知であっても、駆動機構3に生じる異常を検知することができる。具体的に以下に説明する。
被駆動装置32にかかる負荷が変化するとトルク値の平均値が変化するような期間を、第1期間P1として設定する場合を考える。この場合、第1期間P1でのトルク値の平均値に応じて第2期間P2での正常範囲を変化させるため、被駆動装置32にかかる負荷を考慮した正常範囲を設定することができる。このため、被駆動装置32にかかる負荷が連続的に変化する、または被駆動装置32にかかる負荷が頻繁に変化する場合であっても、駆動機構3に生じる異常を適切に検知することができる。
異常検知部115は、駆動機構3に異常が生じたという情報をモニタ5に提供する。モニタ5は、ディスプレイを備え、異常検知部115から提供された情報に基づき、駆動機構3に異常が生じたことを当該ディスプレイに表示する。また、値A2・A3の場合においては、異常検知部115は、値A2・A3が正常範囲内であると判定し、駆動機構3に異常が生じていないと認識し、異常を検知しない。
§3 動作例
(制御システム100の処理)
図4は、図1に示す制御システム100の処理手順を示すフローチャートである。ここで、制御システム100の処理(情報処理方法)について、図4に基づいて説明する。まず、図4に示すように、制御システム100において、回帰曲線CL1を設定するために、サーボドライバ2は、駆動機構3を複数回動作させる(ステップS1)。
(制御システム100の処理)
図4は、図1に示す制御システム100の処理手順を示すフローチャートである。ここで、制御システム100の処理(情報処理方法)について、図4に基づいて説明する。まず、図4に示すように、制御システム100において、回帰曲線CL1を設定するために、サーボドライバ2は、駆動機構3を複数回動作させる(ステップS1)。
図5は、図1に示す制御システム100が備える被駆動装置32の構成の一例を示す図である。ここで、駆動機構3の被駆動装置32は、図5に示すように、ボールねじ51と、ボールねじ51によって駆動されるステージ52とを備えるボールねじ駆動ステージであるとする。ステージ52の上にワークWが配置される。
このようなボールねじ駆動ステージの動作において、駆動機構3を動作させることによって、ステージ52が、例えば、ポイントPP1からポイントPP2に移動する場合を考える。この場合において、ステージ52をポイントPP1からポイントPP2に移動させる処理が複数回行われる。当該処理が行われる毎に、ワークWを質量が異なるものに変更する。これにより、被駆動装置32にかかる負荷が変更される。
前記処理が複数回行われるときに、データ取得部111は、サーボドライバ2から取得したサーボモータ31のトルク値をメモリ12に記憶させることにより、サーボモータ31のトルク値をマッピングする(ステップS2)。算出処理部113は、メモリ12に記憶された、サーボモータ31のトルク値がマッピングされた結果を参照して、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値、及び第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値を算出する。算出処理部113は、算出したこれらの平均値をメモリ12に記憶させる。
変更処理部114は、算出処理部113によってメモリ12に記憶された平均値を参照して、回帰曲線CL1を設定する(ステップS3)。変更処理部114は、設定した回帰曲線CL1の情報をメモリ12に記憶させる。変更処理部114は、回帰曲線CL1を設定した後、第2期間P2での前述した正常範囲を変更する(ステップS4:変更処理工程)。
変更処理部114は、正常範囲を変更した後、メモリ12に記憶されたサーボモータ31のトルク値及び温度を参照して、サーボモータ31の温度に対するサーボモータ31のトルク値を示す基準曲線を設定する(ステップS5)。変更処理部114は、設定した前記基準曲線の情報をメモリ12に記憶させる。前記基準曲線の設定方法については公知であるため、説明を省略する。
ステップS1~ステップS5の処理は、駆動機構3の通常動作を行う前の予備処理であり、回帰曲線CL1及び前記基準曲線を設定するための処理である。このため、ステップS1~ステップS5の処理は、1回行われればよい。回帰曲線CL1及び前記基準曲線の設定が完了していれば、ステップS1~ステップS5の処理を行わずに、次に説明するステップS6~ステップS11の処理を行えばよい。ステップS6~ステップS11の処理は、駆動機構3の通常動作を行ったときに、駆動機構3に生じる異常を検知するための処理である。
回帰曲線CL1及び前記基準曲線の設定が完了した後、サーボドライバ2は、駆動機構3を動作させる(ステップS6)。データ取得部111は、サーボドライバ2からサーボモータ31のトルク値を取得すると共に、温度センサ4からサーボモータ31の温度を取得する。データ取得部111は、取得したサーボモータ31のトルク値及び温度をメモリ12に記憶させる。データ取得部111によって取得されたサーボモータ31のトルク値がメモリ12に記憶された結果は、図2に示すような結果となる。
データ補正部112は、メモリ12に記憶されたサーボモータ31の温度、及び前記基準曲線に基づいて、サーボモータ31のトルク値を補正する(ステップS7)。データ補正部112は、補正したトルク値をメモリ12に記憶させる。算出処理部113は、メモリ12に記憶された補正後のトルク値を参照して、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値、及び第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値を算出する。算出処理部113は、算出したこれらの平均値をメモリ12に記憶させる。
変更処理部114は、算出処理部113によってメモリ12に記憶された平均値を参照して、第1期間P1でのトルク値の平均値に対する第2期間P2でのトルク値の平均値を、図3に示すようにマッピングする(ステップS8)。変更処理部114は、マッピングした前記平均値をメモリ12に記憶させる。変更処理部114によって前記平均値がマッピングされた結果は、図3に示すような結果となる。
異常検知部115は、メモリ12に記憶された、変更処理部114によって前記平均値がマッピングされた結果を参照する。これにより、異常検知部115は、第2期間P2でのトルク値の平均値が正常範囲内であるか否かを判定する(ステップS9)。第2期間P2でのトルク値の平均値が正常範囲内である場合(ステップS9にてYESの場合)、異常検知部115は、駆動機構3に異常が生じていないと認識する。よって、駆動機構3に生じる異常を検知するための処理が終了する。
第2期間P2でのトルク値の平均値が正常範囲外である場合(ステップS9にてNOの場合)、異常検知部115は、駆動機構3に異常が生じたと判定する。これにより、異常検知部115は、駆動機構3に生じる異常を検知する(ステップS10:異常検知工程)。異常検知部115は、駆動機構3に異常が生じたという情報をモニタ5に提供する。モニタ5は、駆動機構3に異常が生じたことをディスプレイに表示することにより、異常を通知する(ステップS11)。
また、本発明に係る情報処理装置は、PLC1に限らず、サーバまたはPC(Personal Computer)であってもよい。このように構成する場合、データ取得部111は、別途設けられるPLCからサーボモータ31のトルク値及び温度を取得するようにしてもよい。
§4 変形例
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、前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、前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。
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、前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、前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。
(変形例1)
図6は、本実施形態の変形例1に係る制御システム101の処理手順を示すフローチャートである。制御システム101の処理について、図6に基づいて説明する。ステップS21の処理については、ステップS1の処理と同様であるため、説明を省略する。図5において、ステージ52をポイントPP1からポイントPP2に移動させる処理が複数回行われる場合を考える。この場合、データ取得部111は、サーボドライバ2から取得したサーボモータ31のトルク値をメモリ12に記憶させることにより、サーボモータ31のトルク値をマッピングする。
図6は、本実施形態の変形例1に係る制御システム101の処理手順を示すフローチャートである。制御システム101の処理について、図6に基づいて説明する。ステップS21の処理については、ステップS1の処理と同様であるため、説明を省略する。図5において、ステージ52をポイントPP1からポイントPP2に移動させる処理が複数回行われる場合を考える。この場合、データ取得部111は、サーボドライバ2から取得したサーボモータ31のトルク値をメモリ12に記憶させることにより、サーボモータ31のトルク値をマッピングする。
算出処理部113は、メモリ12に記憶された、サーボモータ31のトルク値がマッピングされた結果を参照して、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値、及び第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値を算出する。算出処理部113は、算出したこれらの平均値をメモリ12に記憶させる。
算出処理部113によって算出された平均値がメモリ12に記憶された後、変更処理部114は、算出処理部113によってメモリ12に記憶された平均値を参照する。これにより、変更処理部114は、第1期間P1でのトルク値の平均値に対する第2期間P2でのトルク値の平均値をマッピングする(ステップS22)。
図7は、本実施形態の変形例1に係る制御システム101が備えるサーボモータ31について第1期間P1でのトルク値の平均値に対する第2期間P2でのトルク値の平均値を示す図である。図7において、横軸は第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値であり、縦軸は第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値である。
変更処理部114は、図7に示すように、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値について所定閾値th1を設定する(ステップS23)。具体的には、変更処理部114は、ステップS22でマッピングした平均値に基づいて、第1期間P1でのトルク値の平均値に予め定められた所定値を加えた値を、第1期間P1での所定閾値th1として設定する。
変更処理部114は、所定閾値th1を設定した後、第2期間P2での正常範囲を設定する(ステップS24)。ここで、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値が所定閾値th1未満であるとする。変更処理部114は、ステップS22でマッピングした平均値に基づいて、第2期間P2でのトルク値の平均値を基準として上限閾値TH3及び下限閾値TH4を設定する。これにより、変更処理部114は、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値の正常範囲を設定する。変更処理部114は、設定した正常範囲をメモリ12に記憶させる。上限閾値TH3及び下限閾値TH4は、例えば、上限閾値TH3と下限閾値TH4との間の中心値が、ステップS22で算出された第2期間P2でのトルク値の平均値となるように設定されてもよい。
この後、ステップS25~S28の処理が行われるが、ステップS25~S28の処理は、ステップS5~S8の処理と同様であるため、説明を省略する。ステップS21~ステップS25の処理は、1回行われればよい。ステップS22~ステップS25での設定が完了していれば、ステップS21~ステップS25の処理を行わずに、ステップS26~ステップS33の処理を行えばよい。ステップS26~ステップS33の処理が行われる間、駆動機構3は複数回動作させられる。
変更処理部114は、ステップS28において第1期間P1でのトルク値の平均値に対する第2期間P2でのトルク値の平均値をマッピングした後、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値が所定閾値th1以上であるか否かを判定する(ステップS29)。
第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値が所定閾値th1未満である場合(ステップS29にてNOの場合)、ステップS31の処理に移る。第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値が所定閾値th1以上である場合(ステップS29にてYESの場合)、変更処理部114は、第2期間P2での正常範囲を更新する(ステップS30)。この場合において、第2期間P2でのトルク値の平均値が1回目または2回目に算出された結果を正常とする。
具体的には、変更処理部114は、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値が所定閾値th1以上である場合において上限閾値TH5及び下限閾値TH6を設定する。これにより、変更処理部114は、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値の正常範囲を更新する。
このとき、変更処理部114は、ステップS28で算出された第2期間P2でのトルク値の平均値を基準として上限閾値TH5及び下限閾値TH6を設定する。つまり、変更処理部114は、第1期間P1でのトルク値の平均値が最初に所定閾値th1を超えたときの第2期間P2でのトルク値の平均値を基準として上限閾値TH5及び下限閾値TH6を設定する。変更処理部114は、更新した正常範囲をメモリ12に記憶させる。上限閾値TH5及び下限閾値TH6は、例えば、上限閾値TH5と下限閾値TH6との間の中心値が、ステップS28で算出された第2期間P2でのトルク値の平均値となるように設定されてもよい。
異常検知部115は、変更処理部114によってメモリ12に記憶された正常範囲を参照する。これにより、異常検知部115は、第2期間P2でのトルク値の平均値が正常範囲内であるか否かを判定する(ステップS31)。第2期間P2でのトルク値の平均値が正常範囲内である場合(ステップS31にてYESの場合)、異常検知部115は、駆動機構3に異常が生じていないと認識する。例えば、図7に示す値A2・A3の場合においては、異常検知部115は、値A2・A3が正常範囲内であると判定し、駆動機構3に異常が生じていないと認識し、異常を検知しない。よって、駆動機構3に生じる異常を検知するための処理が終了する。
第2期間P2でのトルク値の平均値が正常範囲外である場合(ステップS31にてNOの場合)、異常検知部115は、駆動機構3に異常が生じたと判定する。例えば、値A1は、図7に示すように、正常範囲内ではない。よって、異常検知部115は、メモリ12に記憶された正常範囲を参照し、値A1が正常範囲内ではないと判定し、駆動機構3に異常が生じたと判定する。
これにより、異常検知部115は、駆動機構3に生じる異常を検知する(ステップS32:異常検知工程)。この後、ステップS33の処理が行われるが、ステップS33の処理はステップS11の処理と同様であるため、説明を省略する。なお、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値について所定閾値th1以上の値から所定閾値th1未満の値に変更となる場合でも、変更処理部114は、正常範囲を再設定する。
以上により、変更処理部114は、第1期間P1でのサーボモータ31の平均値について所定閾値未満の値から所定閾値以上の値に変更となる、または第1期間P1でのサーボモータ31の平均値について所定閾値以上の値から所定閾値未満の値に変更となる場合、正常範囲を変更する。
前記構成において、例えば、サーボモータ31は、被駆動装置32を駆動することにより、被駆動装置32上にある、ワークWを配置するためのステージ52を移動させるものであることを想定する。被駆動装置32が駆動されている途中で、ステージ52に配置するワークWを質量が異なるものに変更する場合、被駆動装置32にかかる負荷が変動する。よって、変更処理部114によって前記のように正常範囲が変更されることにより、第2期間P2での平均値の正常範囲を適切に変更することができる。
(変形例2)
図8は、本実施形態の変形例2に係る制御システム102が備えるサーボモータ31のトルク値を示す図である。また、図8は、前記駆動期間でのサーボモータ31のトルク値を示している。制御システム102は、制御システム100と比べて、温度センサ4を備えていない点、及びデータ補正部112を備えていない点が異なる。ここで、被駆動装置32にかかる負荷(ワークWの質量)が一定であるとする。
図8は、本実施形態の変形例2に係る制御システム102が備えるサーボモータ31のトルク値を示す図である。また、図8は、前記駆動期間でのサーボモータ31のトルク値を示している。制御システム102は、制御システム100と比べて、温度センサ4を備えていない点、及びデータ補正部112を備えていない点が異なる。ここで、被駆動装置32にかかる負荷(ワークWの質量)が一定であるとする。
図8において、横軸は時間であり、縦軸はサーボモータ31のトルク値である。さらに、図8において、T4は、駆動機構3に異常が生じた場合のサーボモータ31のトルク値である。T5は、駆動機構3に異常が生じていない場合のサーボモータ31のトルク値である。
図8において、時間0(ms)は、被駆動装置32の駆動開始時点の時間であり、時間500(ms)は、被駆動装置32の駆動停止時点の時間である。また、被駆動装置32の駆動開始時点で衝撃荷重が加わる場合、例えば、被駆動装置32の駆動開始時点でワークWに加工が行われる場合、第2期間P1では駆動機構3に異常が生じやすい。よって、制御システム102では、期間P1を第2期間、期間P2を第1期間としている。
また、制御システム102は温度センサ4を備えないため、前述した回帰曲線CL1を設定する場合、データ補正部112での処理は行われず、算出処理部113は、データ取得部111によってメモリ12に記憶されたサーボモータ31のトルク値に基づいて処理を行ってもよい。
データ補正部112によって、サーボモータ31の温度に基づいてサーボモータ31のトルク値が補正されなくても、第2期間P1でのトルク値の平均値と第1期間P2でのトルク値の平均値とを用いて温度影響をキャンセルすることができる。このため、駆動開始時点近傍での駆動機構3に生じる異常を検知することができる。
図9は、本実施形態の変形例2に係る制御システム102が備えるサーボモータ31について第1期間P2でのトルク値の平均値に対する第2期間P1でのトルク値の平均値を示す図である。図9において、横軸は第1期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値であり、縦軸は第2期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値である。変更処理部114は、回帰曲線CL1の設定と同様に、図9に示す回帰曲線CL2を設定する。回帰曲線CL2は、サーボモータ31について第1期間P2でのトルク値の平均値に対する第2期間P1でのトルク値の平均値を示す曲線である。
変更処理部114は、図9に示すように、回帰曲線CL2を基準として上限閾値TH7及び下限閾値TH8を設定することにより、第2期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値の正常範囲を設定する。前記正常範囲は、第2期間P1でのトルク値の平均値について下限閾値TH8以上、上限閾値TH7以下の数値範囲である。変更処理部114は、設定した正常範囲をメモリ12に記憶させる。
異常検知部115は、第2期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値が、変更処理部114によって設定された正常範囲内であるか否かを判定することにより、駆動機構3に生じる異常を検知する。具体的に以下に説明する。図9において、例えば、第1期間P2でのトルク値T4の平均値に対する第2期間P1でのトルク値T4の平均値が値A4となる。
また、第1期間P2でのトルク値T5の平均値に対する第2期間P1でのトルク値T5の平均値が値A5となる。値A5の場合と比べて、サーボモータ31の温度が高温であり、かつ、駆動機構3に異常が生じていない場合において、第1期間P2でのトルク値の平均値に対する第2期間P1でのトルク値の平均値が値A6となる。値A4~A6の場合においても、値A1~A3の場合と同様に、異常検知部115によって処理が行われる。
(変形例3)
第1期間としては、期間P1に代えて、図2に示す期間P3が選択されてもよい。第1期間P3は、サーボモータ31が加速している場合のトルク値がピーク値近傍となる期間である。第1期間P3には、トルク値T3の絶対値がトルク値T2の絶対値より大きくなる期間が含まれる。第1期間P3において、トルク値T3のピーク値の絶対値は、トルク値T2のピーク値の絶対値より大きくなる。
第1期間としては、期間P1に代えて、図2に示す期間P3が選択されてもよい。第1期間P3は、サーボモータ31が加速している場合のトルク値がピーク値近傍となる期間である。第1期間P3には、トルク値T3の絶対値がトルク値T2の絶対値より大きくなる期間が含まれる。第1期間P3において、トルク値T3のピーク値の絶対値は、トルク値T2のピーク値の絶対値より大きくなる。
この場合、変更処理部114及び異常検知部115は、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値に代えて、第1期間P3でのサーボモータ31が加速している場合のトルク値のピーク値を参照して、前述した処理を行う。
(変形例4)
第1期間としては、期間P1に代えて、図2に示す期間P4が選択されてもよい。第1期間P4は、サーボモータ31が減速している場合のトルク値がピーク値近傍となる期間である。第1期間P4には、トルク値T3の絶対値がトルク値T2の絶対値より大きくなる期間が含まれる。第1期間P4において、トルク値T3のピーク値の絶対値は、トルク値T2のピーク値の絶対値より大きくなる。
第1期間としては、期間P1に代えて、図2に示す期間P4が選択されてもよい。第1期間P4は、サーボモータ31が減速している場合のトルク値がピーク値近傍となる期間である。第1期間P4には、トルク値T3の絶対値がトルク値T2の絶対値より大きくなる期間が含まれる。第1期間P4において、トルク値T3のピーク値の絶対値は、トルク値T2のピーク値の絶対値より大きくなる。
この場合、変更処理部114及び異常検知部115は、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値に代えて、第1期間P4でのサーボモータ31が減速している場合のトルク値のピーク値を参照して、前述した処理を行う。
(変形例5)
第2期間としては、期間P2に代えて、図2に示す期間P5が選択されてもよい。第2期間P5は、被駆動装置32を略一定速度で移動させる期間である。つまり、第2期間P5は、制御部11が、サーボモータ31の回転角速度を一定にしてサーボモータ31を駆動するように、サーボドライバ2に指示している期間である。この場合、データ取得部111は、サーボドライバ2からサーボモータ31のトルク値に加えてサーボモータ31の回転角速度または回転角度をさらに取得する。データ取得部111は、取得したサーボモータ31の回転角速度または回転角度をメモリ12に記憶させる。
第2期間としては、期間P2に代えて、図2に示す期間P5が選択されてもよい。第2期間P5は、被駆動装置32を略一定速度で移動させる期間である。つまり、第2期間P5は、制御部11が、サーボモータ31の回転角速度を一定にしてサーボモータ31を駆動するように、サーボドライバ2に指示している期間である。この場合、データ取得部111は、サーボドライバ2からサーボモータ31のトルク値に加えてサーボモータ31の回転角速度または回転角度をさらに取得する。データ取得部111は、取得したサーボモータ31の回転角速度または回転角度をメモリ12に記憶させる。
第2期間P5では、サーボドライバ2がサーボモータ31に提供するサーボモータ31のトルク値も略一定となる。この場合、変更処理部114及び異常検知部115は、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値に代えて、第2期間P5でのサーボモータ31のトルク値の平均値を参照して、前述した処理を行う。
よって、第2期間P5は、被駆動装置32を略一定速度で移動させる期間を含む。前記のような期間では被駆動装置32が高速で移動しているため、駆動機構3に異常が生じやすい。つまり、駆動機構3に異常が生じやすい期間が考慮される。このため、駆動機構3に生じる異常が未検知とならないように、第2期間P5での平均値の正常範囲を適切に変更することができる。
(変形例6)
データ取得部111は、サーボドライバ2からサーボモータ31の回転角速度または回転角度を取得してもよい。この場合、データ取得部111は、取得したサーボモータ31の回転角速度または回転角度をメモリ12に記憶させる。算出処理部113は、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値に代えて、第1期間P6(図示せず)でのサーボモータ31の回転角速度または回転角度の平均値を算出してもよい。また、算出処理部113は、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値に代えて、第2期間P7(図示せず)でのサーボモータ31の回転角速度の平均値を算出してもよい。
データ取得部111は、サーボドライバ2からサーボモータ31の回転角速度または回転角度を取得してもよい。この場合、データ取得部111は、取得したサーボモータ31の回転角速度または回転角度をメモリ12に記憶させる。算出処理部113は、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値に代えて、第1期間P6(図示せず)でのサーボモータ31の回転角速度または回転角度の平均値を算出してもよい。また、算出処理部113は、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値に代えて、第2期間P7(図示せず)でのサーボモータ31の回転角速度の平均値を算出してもよい。
この場合、変更処理部114及び異常検知部115は、第1期間P1でのサーボモータ31のトルク値の平均値に代えて、第1期間P6でのサーボモータ31の回転角速度または回転角度の平均値を参照して、前述した処理を行う。また、変更処理部114及び異常検知部115は、第2期間P2でのサーボモータ31のトルク値の平均値に代えて、第2期間P7でのサーボモータ31の回転角速度の平均値を参照して、前述した処理を行ってもよい。
また、被駆動装置32が駆動開始されてからの一定期間PT3(図示せず)は、サーボモータ31の回転角速度の絶対値が増加している期間となり、被駆動装置32が駆動停止される前の一定期間PT4(図示せず)は、サーボモータ31の回転角速度の絶対値が減少している期間となる。また、被駆動装置32が駆動開始されてからの一定期間PT5(図示せず)は、サーボモータ31の回転角度の絶対値が増加している期間となる。
第1期間P6は、被駆動装置32が駆動開始されてからの所定期間である。前記所定期間では、被駆動装置32にかかる負荷の違いによって、サーボモータ31の回転角速度または回転角度に差が生じる。そこで、前記所定期間は、サーボモータ31について、被駆動装置32にかかる負荷が大きい場合の回転角速度または回転角度が、被駆動装置32にかかる負荷が小さい場合の回転角速度または回転角度より大きくなる期間を含むように設定されてもよい。
第1期間P6は、一定期間PT3・PT4のうちの少なくとも一部の期間である。よって、第1期間は、サーボモータ31のトルク値または回転角速度の絶対値が増加している期間のうちの少なくとも一部の期間である。
(変形例7)
本実施形態及び変形例1~6において、第1期間と第2期間とは入れ替わってもよい。つまり、第1期間の役割と第2期間の役割とが入れ替わってもよい。具体的には、第1期間は、期間P1~P7のいずれであってもよく、第2期間は、期間P1~P7のいずれであってもよい。このとき、第1期間と第2期間とは互いに異なる期間である。ここで、第1期間は、単に後述する代表値が参照され、かつ、正常範囲が設定されない期間であり、第2期間は、代表値について正常範囲が設定される期間とする。
本実施形態及び変形例1~6において、第1期間と第2期間とは入れ替わってもよい。つまり、第1期間の役割と第2期間の役割とが入れ替わってもよい。具体的には、第1期間は、期間P1~P7のいずれであってもよく、第2期間は、期間P1~P7のいずれであってもよい。このとき、第1期間と第2期間とは互いに異なる期間である。ここで、第1期間は、単に後述する代表値が参照され、かつ、正常範囲が設定されない期間であり、第2期間は、代表値について正常範囲が設定される期間とする。
つまり、変形例3において、変更処理部114及び異常検知部115は、第2期間としての期間P3でのサーボモータ31のトルク値のピーク値を参照してもよい。変形例4において、変更処理部114及び異常検知部115は、第2期間としての期間P4でのサーボモータ31のトルク値のピーク値を参照してもよい。変形例5において、変更処理部114及び異常検知部115は、第1期間としての期間P5でのサーボモータ31のトルク値の平均値を参照してもよい。
また、変形例6において、変更処理部114及び異常検知部115は、第1期間としての期間P7でのサーボモータ31の回転角速度の平均値を参照してもよい。変形例6において、変更処理部114及び異常検知部115は、第2期間としての期間P6でのサーボモータ31の回転角速度または回転角度の平均値を参照してもよい。
以上により、変更処理部114は、第1期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値に応じて、前記駆動期間のうちの第2期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値の正常範囲を変更する。また、異常検知部115は、第2期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値が、変更処理部114によって変更された正常範囲内であるか否かを判定することにより、駆動機構3に生じる異常を検知する。前記代表値は、平均値またはピーク値である。
第1期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度は、第1期間でのサーボモータ31に関連する値とも言える。第2期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度は、第2期間でのサーボモータ31に関連する値とも言える。
さらに、第1期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値について、当該代表値は平均値または標準偏差であってもよい。第2期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値について、当該代表値は平均値または標準偏差であってもよい。これにより、第1期間及び第2期間それぞれでの代表値が平均値または標準偏差であるため、第2期間の全体を考慮して正常範囲を適切に変更することができ、駆動機構に生じる異常を検知することができる。
なお、変更処理部114及び異常検知部115は、第1期間でのトルク指令値とトルク値の実測値との差分、第1期間での回転角速度指令値と回転角速度の実測値との差分、または第1期間での回転角度指令値と回転角度の実測値との差分を参照してもよい。つまり、第1期間での前記代表値は、これらの差分であってもよい。この場合、変更処理部114は、これらの差分に応じて、第2期間での代表値の正常範囲を変更する。また、異常検知部115は、第2期間での代表値が正常範囲内であるか否かを判定することにより、駆動機構3に生じる異常を検知する。
この構成において、被駆動装置32にかかる負荷が変化するとこれらの差分が生じるような期間を、第1期間として設定する場合を考える。この場合、第1期間での前記差分に応じて第2期間での正常範囲を変化させるため、被駆動装置32にかかる負荷を考慮した正常範囲を設定することができる。このため、被駆動装置32にかかる負荷、または気温に関わらず、駆動機構3に生じる異常を検知することができる。ここで、各指令値は、サーボドライバ2がサーボモータ31に提供するサーボモータ31の制御のための指令値であり、各実測値は、サーボモータ31による実際の数値としてのフィードバック値である。
(変形例8)
変更処理部114及び異常検知部115は、第1期間及び第2期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値に加えて、第3期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値を参照してもよい。第3期間は、例えば、前述した期間P1~P7のいずれかである。この場合、第1期間、第2期間、及び第3期間はそれぞれ互いに異なる期間である。
変更処理部114及び異常検知部115は、第1期間及び第2期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値に加えて、第3期間でのサーボモータ31のトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値を参照してもよい。第3期間は、例えば、前述した期間P1~P7のいずれかである。この場合、第1期間、第2期間、及び第3期間はそれぞれ互いに異なる期間である。
具体的には、変更処理部114は、第1期間での代表値及び第2期間での代表値に応じて、第3期間での代表値の正常範囲を変更する。つまり、変更処理部114は、第1期間での代表値、第2期間での代表値、及び第3期間での代表値について3次元のグラフを参照して、第3期間での代表値の正常範囲を変更する。また、異常検知部115は、第3期間での代表値が正常範囲内であるか否かを判定することにより、駆動機構3に生じる異常を検知する。
〔ソフトウェアによる実現例〕
PLC1の制御ブロック(特に制御部11)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
PLC1の制御ブロック(特に制御部11)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、PLC1は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
1 PLC(情報処理装置)
3 駆動機構
31 サーボモータ(モータ)
32 被駆動装置
114 変更処理部
115 異常検知部
P1、P2、P3、P4、P6 第1期間
P1、P2、P5、P7 第2期間
3 駆動機構
31 サーボモータ(モータ)
32 被駆動装置
114 変更処理部
115 異常検知部
P1、P2、P3、P4、P6 第1期間
P1、P2、P5、P7 第2期間
Claims (11)
- 被駆動装置と、前記被駆動装置を駆動するモータとを有する駆動機構に生じる異常に関する情報を処理する情報処理装置であって、
前記モータによって前記被駆動装置が駆動開始されてから停止されるまでの駆動期間のうちの第1期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値に応じて、前記駆動期間のうちの第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値の正常範囲を変更する変更処理部と、
前記第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値が、前記変更処理部によって変更された前記正常範囲内であるか否かを判定することにより、前記駆動機構に生じる異常を検知する異常検知部と、を備える情報処理装置。 - 前記第1期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値について、当該代表値は平均値であり、
前記第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値について、当該代表値は平均値である請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第1期間は、前記モータのトルク値または回転角速度の絶対値が増加している期間のうちの少なくとも一部の期間である請求項1または2に記載の情報処理装置。
- 前記変更処理部は、前記第1期間での前記モータの前記代表値について所定閾値未満の値から所定閾値以上の値に変更となる、または前記第1期間での前記モータの前記代表値について所定閾値以上の値から所定閾値未満の値に変更となる場合、前記正常範囲を変更する請求項1から3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記第2期間は、前記第1期間以外の期間を含む請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記第2期間は、前記被駆動装置を略一定速度で移動させる期間を含む請求項1から5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記変更処理部は、前記第1期間での前記モータのトルク値の代表値に応じて、前記第2期間での前記モータのトルク値の代表値の前記正常範囲を変更し、
前記異常検知部は、前記第2期間での前記モータのトルク値の代表値が、前記正常範囲内であるか否かを判定することにより、前記駆動機構に生じる異常を検知する請求項1から6のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記変更処理部は、前記モータの制御のための回転角速度指令値と、前記モータの回転角速度の実測値との差分としての前記第1期間での代表値に応じて、前記正常範囲を変更する請求項1、4、5、6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記変更処理部は、前記モータの制御のための回転角度指令値と、前記モータの回転角度の実測値との差分としての前記第1期間での代表値に応じて、前記正常範囲を変更する請求項1、4、5、6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 被駆動装置と、前記被駆動装置を駆動するモータとを有する駆動機構に生じる異常に関する情報を処理する情報処理方法であって、
前記モータによって前記被駆動装置が駆動開始されてから停止されるまでの駆動期間のうちの第1期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値に応じて、前記駆動期間のうちの第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値の正常範囲を変更する変更処理工程と、
前記第2期間での前記モータのトルク値、回転角速度、または回転角度の代表値が、前記変更処理工程にて変更された前記正常範囲内であるか否かを判定することにより、前記駆動機構に生じる異常を検知する異常検知工程と、を含む情報処理方法。 - 請求項1に記載の情報処理装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラムであって、前記変更処理部及び前記異常検知部としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラム。
Priority Applications (2)
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JP2019053457A JP7021656B2 (ja) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム |
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JP2020154829A JP2020154829A (ja) | 2020-09-24 |
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Family Applications (1)
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WO (1) | WO2020189031A1 (ja) |
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JP2007231508A (ja) | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Omron Corp | 電動機制御装置 |
JP2016135042A (ja) | 2015-01-21 | 2016-07-25 | 株式会社リコー | 駆動制御装置、搬送装置、画像形成装置及び駆動制御方法 |
WO2017213182A1 (ja) | 2016-06-07 | 2017-12-14 | 三菱電機株式会社 | 異常診断装置及び異常診断方法 |
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2019
- 2019-03-20 JP JP2019053457A patent/JP7021656B2/ja active Active
-
2020
- 2020-01-29 WO PCT/JP2020/003067 patent/WO2020189031A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007231508A (ja) | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Omron Corp | 電動機制御装置 |
JP2016135042A (ja) | 2015-01-21 | 2016-07-25 | 株式会社リコー | 駆動制御装置、搬送装置、画像形成装置及び駆動制御方法 |
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