JP7100966B2 - センサデータ関連付けシステム及びサーバ - Google Patents

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Description

本発明は、センサデータ関連付けシステム及びサーバに関する。
従来、ワークを加工する複数の工程において、センサからデータを集めて解析することで、これらのデータを、製品の品質改善や出荷後の保守のためのトレーサビリティデータとして使うことが求められている。例えばセンサには、温度、湿度、振動、電流、電圧、接触、風量等様々な物理量を測定するものがあり、複数のセンサを使って、複数の物理量を同時に測定することで、各センサの値の相関関係を分析することも多い。各センサからの出力値は、PLC(Programmable Logic Controller)やPC等のセンサデータ収集装置に送られ、記録される。各センサからは一定時間のサンプリング周期でセンサデータ収集装置にセンサデータが送られるが、サンプリング周期は、物理量の特性や、センサデータの使用目的によって決まり、センサ毎に異なることが多い。いつのセンサデータかが分かるように、センサデータは時刻(タイムスタンプ)と値をペアにして記録される。センサが複数存在する場合には、各センサデータにおいて同じ時刻のデータ同士を関連付けして分析が行われる。サンプリング周期が異なるセンサデータ間では、時刻の近いデータ同士を関連付けしたり、前後の時刻の二つのセンサデータから内挿補間が行われたりする。
この点、例えば特許文献1は、所定時刻におけるセンサデータが存在しない場合、他の時刻におけるセンサデータの当該所定時刻における信頼度を算出し、この信頼度を参照することにより、複数のセンサにおいて異なる周期で収集されるセンサデータを、同周期で収集されるセンサデータのように取り扱うことが可能な、センサデータ管理装置を開示している。
特開2006-268369号公報
複数のセンサが、1つのセンサデータ収集装置に接続されて、全てのセンサデータが共通の時計でタイムスタンプされている場合には問題ないが、複数のセンサデータ収集装置でセンサデータを収集する場合には、各センサデータ収集装置の時計が異なっているため、センサデータのタイムスタンプにも、「ずれ」が発生する。ずれたタイムスタンプでセンサデータ間を関連付けすると、間違った関連付けが発生する。
更に、複数のセンサデータ収集装置が、複数の工程に配置されており、個々の製造物に対して異なる工程で集められたセンサデータを関連付けする場合には、タイムスタンプでセンサデータを関連付けするだけでは、工程間の移動時間が考慮されておらず、間違った関連付けが発生する。
本発明は、複数の工程において、複数箇所から収集した複数のセンサデータを、時刻情報を元に正確に関連付けすることが可能な、センサデータ関連付けシステムを提供することを目的とする。
(1) 本発明に係る第1のセンサデータ関連付けシステムは、ワーク(例えば、後述のワーク500)を加工する複数の工程において収集した複数のセンサデータを互いに関連付ける、センサデータ関連付けシステム(例えば、後述のセンサデータ関連付けシステム1)であって、各工程に設置され、前記ワークに係るセンサデータを収集する複数のセンサデータ収集装置(例えば、後述のセンサデータ収集装置20)と、前記ワークが複数の前記工程間を移動する移動速度を検知する、移動速度計測装置(例えば、後述の移動速度計測装置30)と、複数の前記センサデータ収集装置が収集した複数の前記センサデータを互いに関連付けるサーバ(例えば、後述のサーバ10)とを備え、前記センサデータ収集装置は、時刻を計測する計時部(例えば、後述の計時部21)と、所定の時刻同期命令に基づいて前記計時部の時刻を同期させる時刻同期部(例えば、後述の時刻同期部22)と、前記センサデータ収集装置が取得した前記センサデータに、前記計時部の時刻情報を付加する時刻情報付加部(例えば、後述の時刻情報付加部23)と、前記時刻情報が付加された前記センサデータを、前記サーバに送信するセンサデータ通信部(例えば、後述のセンサデータ通信部24)とを備え、前記移動速度計測装置は、前記ワークの各工程間の移動速度を計測又は算出する移動速度計測部(例えば、後述の移動速度計測部31)と、前記移動速度計測部により計測又は算出した前記ワークの各工程間の前記移動速度データを、前記サーバに送信する移動速度データ送信部(例えば、後述の移動速度データ送信部32)とを備え、前記サーバは、制御部(例えば、後述の制御部13)と記憶部(例えば、後述の記憶部12)とを備え、前記制御部は、前記複数の前記センサデータ収集装置間の同期の取れた前記時刻情報が付加された複数の前記センサデータを、複数の前記センサデータ収集装置から取得するセンサデータ取得部(例えば、後述のセンサデータ取得部14)と、前記センサデータ取得部により取得された複数の前記センサデータを、前記記憶部に格納するセンサデータ格納部(例えば、後述のセンサデータ格納部15)と、前記ワークの各工程間の移動速度データを前記移動速度計測装置から取得する移動速度データ取得部(例えば、後述の移動速度データ取得部16)と、前記記憶部に格納された複数の前記センサデータ収集装置において収集された前記センサデータを、前記ワークの各工程に対応するように、前記センサデータに付加された時刻情報と、前記移動速度データと、に基づいて、関連付けるセンサデータ関連付け部(例えば、後述のセンサデータ関連付け部17)とを備える。
(2) (1)に記載のセンサデータ関連付けシステム(例えば、後述のセンサデータ関連付けシステム1)において、前記センサデータ関連付け部(例えば、後述のセンサデータ関連付け部17)は、前記ワークの各工程間の移動速度データに基づいて、前記ワークが前記ワークの各工程間に係る移動に要する移動時間を算出し、前記ワークの各工程に設置される前記センサデータ収集装置(例えば、後述のセンサデータ収集装置20)から受信した前記センサデータに付加される時刻情報の各工程間における時間差が、前記ワークの各工程間に係る移動に要する移動時間に相当する場合に、前記ワークを加工する複数の工程において収集した複数の前記センサデータを関連付けてもよい。
(3) 本発明に係る第2のセンサデータ関連付けシステムは、ワーク(例えば、後述のワーク500)を加工する複数の工程において収集した複数のセンサデータを互いに関連付ける、センサデータ関連付けシステム(例えば、後述のセンサデータ関連付けシステム1A)であって、各工程に設置され、前記ワークに係る前記センサデータを収集する複数のセンサデータ収集装置(例えば、後述のセンサデータ収集装置20a)と、前記ワークが複数の前記工程間を移動する移動速度を検知する、移動速度計測装置(例えば、後述の移動速度計測装置30)と、複数の前記センサデータ収集装置が収集した複数の前記センサデータを互いに関連付けるサーバ(例えば、後述のサーバ10A)とを備え、前記センサデータ収集装置は、時刻を計測する計時部(例えば、後述の計時部21)と、前記センサデータ収集装置が取得した前記センサデータに、前記計時部の時刻情報を付加する時刻情報付加部(例えば、後述の時刻情報付加部23)、と、前記時刻情報が付加された前記センサデータを、前記サーバに送信するセンサデータ通信部(例えば、後述のセンサデータ通信部24)とを備え、前記移動速度計測装置は、前記ワークの各工程間の移動速度を計測又は算出する移動速度計測部(例えば、後述の移動速度計測部31)と、前記移動速度計測部により計測又は算出した前記ワークの各工程間の前記移動速度データを、前記サーバに送信する移動速度データ送信部(例えば、後述の移動速度データ送信部32)とを備え、前記サーバは、制御部(例えば、後述の制御部13)と、記憶部(例えば、後述の記憶部12)と、計時部(例えば、後述の計時部19)と、を備え、前記制御部は、前記サーバの備える計時部の計測する時刻と各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻間の差分を算出する装置時刻差分算出部(例えば、後述の装置時刻差分算出部18)と、前記センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻情報が付加された前記センサデータを、複数の前記センサデータ収集装置から取得するセンサデータ取得部(例えば、後述のセンサデータ取得部14)と、前記センサデータ取得部により取得された複数の前記センサデータを、前記記憶部に格納するセンサデータ格納部(例えば、後述のセンサデータ格納部15)と、前記ワークの各工程間の移動速度データを前記移動速度計測装置から取得する移動速度データ取得部(例えば、後述の移動速度データ取得部16)と、前記記憶部に格納された複数の前記センサデータ収集装置において収集された前記センサデータを、前記ワークの各工程に対応するように、前記センサデータに付加された時刻情報と、前記移動速度データと、前記サーバの備える計時部の計測する時刻と各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻間の差分と、に基づいて、関連付けるセンサデータ関連付け部(例えば、後述のセンサデータ関連付け部17)とを備える。
(4) (3)に記載のセンサデータ関連付けシステム(例えば、後述のセンサデータ関連付けシステム1A)において、前記装置時刻差分算出部(例えば、後述の装置時刻差分算出部18)は、複数の前記センサデータ収集装置(例えば、後述のセンサデータ収集装置20)に、同時に信号を送信する信号送信部(例えば、後述の信号送信部181)と、複数の前記センサデータ収集装置から、前記信号の受信時刻データを取得する信号受信時刻取得部(例えば、後述の信号受信時刻取得部182)と、複数の前記受信時刻データを用いて、前記差分を算出する差分算出部(例えば、後述の差分算出部183)とを備えてもよい。
(5) (1)~(4)に記載のセンサデータ関連付けシステムにおいて、前記ワーク(例えば、後述のワーク500)を加工する複数の工程は、複数のワークを同時に加工する工程を含んでもよい。
(6) (1)~(5)に記載のセンサデータ関連付けシステムにおいて、前記サーバに前記移動速度計測装置(例えば、後述の移動速度計測装置30)が組み込まれて、前記サーバと前記移動速度計測装置とが一体化していてもよい。
(7) 本発明に係る第1のサーバ(例えば、後述のワーク500)は、ワークを加工する複数の工程において、各工程に設置される複数のセンサデータ収集装置(例えば、後述のセンサデータ収集装置20)により収集された複数のセンサデータを互いに関連付けるサーバ(例えば、後述のサーバ10)であって、制御部(例えば、後述の制御部13)と記憶部(例えば、後述の記憶部12)とを備え、前記制御部は、前記複数のセンサデータ収集装置間の同期の取れた時刻情報が付加された複数のセンサデータを、前記複数の前記センサデータ収集装置から取得するセンサデータ取得部(例えば、後述のセンサデータ取得部14)と、前記センサデータ取得部により取得された複数の前記センサデータを、前記記憶部に格納するセンサデータ格納部(例えば、後述のセンサデータ格納部15)と、前記ワークの各工程間の移動速度データを移動速度計測装置から取得する移動速度データ取得部(例えば、後述の移動速度データ取得部16)と、前記記憶部に格納された複数の前記センサデータ収集装置において収集された前記センサデータを、前記ワークの各工程に対応するように、前記センサデータに付加された時刻情報と、前記移動速度データと、に基づいて、関連付けるセンサデータ関連付け部(例えば、後述のセンサデータ関連付け部17)とを備える。
(8) 本発明に係る第2のサーバは、ワーク(例えば、後述のワーク500)を加工する複数の工程において、各工程に設置される複数のセンサデータ収集装置(例えば、後述のセンサデータ収集装置20a)により収集された複数のセンサデータを互いに関連付けるサーバ(例えば、後述のサーバ10A)であって、制御部(例えば、後述の制御部13)と、記憶部(例えば、後述の記憶部12)と、計時部(例えば、後述の計時部19)とを備え、前記制御部は、前記サーバの備える計時部の計測する時刻と各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻間の差分を算出する装置時刻差分算出部(例えば、後述の装置時刻差分算出部18)と、前記センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻情報が付加された前記センサデータを、複数の前記センサデータ収集装置から取得するセンサデータ取得部(例えば、後述のセンサデータ取得部14)と、前記センサデータ取得部により取得された複数の前記センサデータを、前記記憶部に格納するセンサデータ格納部(例えば、後述のセンサデータ格納部15)と、前記ワークの各工程間の移動速度データを移動速度計測装置から取得する移動速度データ取得部(例えば、後述の移動速度データ取得部16)と、前記記憶部に格納された複数の前記センサデータ収集装置において収集された前記センサデータを、前記ワークの各工程に対応するように、前記センサデータに付加された時刻情報と、前記移動速度データと、前記サーバの備える計時部の計測する時刻と各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻間の差分と、に基づいて、関連付けるセンサデータ関連付け部(例えば、後述のセンサデータ関連付け部17)とを備える。
本発明によれば、複数の工程において、複数箇所から収集した複数のセンサデータを、時刻情報を元に正確に関連付けすることが可能となる。
本発明に係る第1のセンサデータ関連付けシステムの全体構成例を示す図である。 本発明に係る第1のサーバの機能ブロック図である。 本発明に係る第1のセンサデータ収集装置の機能ブロック図である。 本発明に係る移動速度計測装置の機能ブロック図である。 本発明に係る第1のセンサデータ関連付け方法を示す図である。 本発明に係る第2のサーバのブロック図である。 本発明に係る第2のサーバが備える装置時刻差分算出部の機能ブロック図である。 本発明に係る第2のセンサデータ収集装置のブロック図である。 本発明に係る第2のセンサデータ関連付け方法を示す図である。
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1の全体構成例である。図2は、本実施形態に係るサーバ10の機能ブロック図である。図3は、本実施形態に係るセンサデータ収集装置20の機能ブロック図である。図4は、本実施形態に係る移動速度計測装置30の機能ブロック図である。
<センサデータ関連付けシステム1の構成>
まず、本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1の構成について説明する。図1は、センサデータ関連付けシステム1の全体構成例を示す。第1実施形態では、製品の生産ラインが、射出工程、検査工程、及び搬送工程からなるケースを例示して説明するが、本願発明はこれに限定されない。センサデータ関連付けシステム1は、サーバ10、複数台のセンサデータ収集装置20、及び移動速度計測装置30を備える。
図1に示す全体構成例では、射出工程において、射出成型機40が予備成型品を材料として射出成型することにより、成型品としてのワーク500を製造する。射出成型機40によって成型されたワーク500は、ベルトコンベア80によって運搬され、検査工程において、運搬中のワーク500を、検査機50が検査する。検査機50によって検査されたワーク500は、引き続きベルトコンベア80によって運搬された後、搬送工程において、ロボット60によって搬送される。
射出成型機40は、センサデータ収集装置20aとセンサ45とを備える。センサ45は、例えば、射出成型時の温度や圧力をセンシングするセンサであってよい。センサデータ収集装置20aは、ワーク500の射出成型時にセンサ45がセンシングしたセンサデータを収集し、センサデータ収集装置20aの時刻情報を付加した上で、サーバ10に送信する。
検査機50は、センサデータ収集装置20bとセンサ55A及び55Bとを備える。センサ55A及びセンサ55Bは、例えばワーク500の重量や大きさをセンシングするセンサであってよい。センサデータ収集装置20bは、ワーク500の検査時にセンサ55A及びセンサ55Bがセンシングしたセンサデータを収集し、センサデータ収集装置20bの時刻情報を付加した上で、サーバ10に送信する。なお、センサ55A及びセンサ55Bは、同一のセンサデータ収集装置20bに接続されているため、双方のセンサデータには、同一時刻の時刻情報が付加される。
ロボット60は、ロボット制御装置70によって制御される。ロボット制御装置70は、センサデータ収集装置20cと、ロボット60のアーム先端部に設けられたセンサ75とを備える。センサ75は、例えばワーク500の画像を取得するカメラであってよい。センサデータ収集装置20cは、ワーク500の搬送時にセンサ75がセンシングしたセンサデータを収集し、センサデータ収集装置20cの時刻情報を付加した上で、サーバ10に送信する。
なお、センサデータ収集装置20a、20b、及び20cは、後述のように時刻を計測する計時部21を備え、この時刻は、センサデータ収集装置20a、20b、及び20c間で互いに同期している。更に、センサデータ収集装置20a、20b、及び20cは、同期された計時部21の時刻情報をセンサデータに付加した上で、このセンサデータをサーバ10に送信する。
移動速度計測装置30は、ベルトコンベア80の移動速度を計測又は算出し、計測又は算出した移動速度をサーバ10に送信する。
サーバ10は、センサデータ収集装置20a、20b、20c間の同期の取れた時刻情報が付加されたセンサデータを、これらセンサデータ収集装置20a、20b、20cから取得する。また、サーバ10は、移動速度計測装置30から移動速度データを取得する。更に、サーバ10は、ワーク500の各工程に対応するように、これらの時刻情報と移動速度データとに基づいて、センサデータを互いに関連付ける。
なお、図1においては、本発明に係るセンサデータ関連付けシステム1が適用される生産ラインが、射出工程、検査工程、搬送工程の3工程からなり、射出工程において射出成型機40が、検査工程において検査機50が、搬送工程においてロボット60及びロボット制御装置70が用いられるが、これはあくまで一例であって、本発明の実施形態はこれには限定されない。すなわち、本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1は、任意の複数の工程を有する生産ラインに適用することが可能である。例えば、本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1は、更に、加工機を用いた加工工程を有する生産ラインに適用することも可能である。
また、図1においては、ワーク500は、ベルトコンベア80によって工程間を移動するが、ベルトコンベアの速度は一定でもよく、変化してもよい。ベルトコンベアの速度が変化する場合には、サーバ10は、ワーク500の移動速度に加えて、この変化量を用いることにより、センサデータを互いに関連付けることが可能である。
また、図1においては、ワーク500は、ベルトコンベア80によって工程間を移動するが、これはあくまで一例であって、本発明の実施形態はこれには限定されない。すなわち、本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1において、ワーク500は、移動速度計測装置30によって移動速度が計測又は算出可能な範囲内において、任意の手段で移動することが可能である。例えば、ワーク500は、ベルトコンベア以外の搬送機や、人手を用いて移動してもよい。
また、図1においては、ワーク500は、射出工程と検出工程の間、及び、検出工程と搬送工程の間の双方で、単一のベルトコンベア80によって移動し、この移動速度を単一の移動速度計測装置30が計測又は算出するとしたが、これには限定されない。すなわち、本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1において、ワーク500は、射出工程と検出工程の間と、検出工程と搬送工程の間とで、異なる移動手段により、異なる移動速度で移動してもよい。この場合に、移動速度計測装置30は、射出工程と検出工程の間と、検出工程と搬送工程の間とのそれぞれに設置されてもよい。すなわち、移動速度計測装置30は、各工程間毎に複数備わってもよい。
<サーバ10の構成>
図2はサーバ10の機能ブロック図である。サーバ10は、通信部11、記憶部12、及び制御部13を備える。
通信部11は、後述のように、センサデータ取得部14が、センサデータ収集装置20から時刻情報が付加されたセンサデータを取得し、移動速度データ取得部16が、移動速度計測装置30から移動速度データを取得するために用いる通信インタフェースである。
記憶部12は、センサデータ取得部14が取得したセンサデータ、及び当該センサデータを制御部13により処理したデータ等を記憶する。
制御部13は、CPU、ROM、RAM、CMOSメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
CPUはサーバ10を全体的に制御するプロセッサである。該CPUは、ROMに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、該システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってサーバ10全体を制御することで、図2に示すように制御部13をセンサデータ取得部14、センサデータ格納部15、移動速度データ取得部16、及びセンサデータ関連付け部17の機能を実現するように構成される。RAMには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。CMOSメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、サーバ10の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
センサデータ取得部14は、通信部11を介して、複数のセンサデータ収集装置20間の同期の取れた時刻情報が付加された複数のセンサデータを、複数のセンサデータ収集装置20から取得する。
センサデータ格納部15は、センサデータ取得部14により取得された複数のセンサデータを、記憶部12に格納する。
移動速度データ取得部16は、ワーク500の各工程間の移動速度データを移動速度計測装置30から取得する。
センサデータ関連付け部17は、記憶部12に格納された、複数のセンサデータ収集装置20において収集されたセンサデータを、ワーク500の各工程に対応するように、センサデータに付加された時刻情報と、移動速度データとに基づいて、関連付ける。
とりわけ、センサデータ関連付け部17は、移動速度データ取得部16が取得した移動速度データに基づいて、ワーク500の各工程間に係る移動に要する移動時間を算出し、センサデータ収集装置20から受信したセンサデータに付加される時刻情報の各工程間における時間差が、上記の移動時間に相当する場合に、ワーク500を加工する複数の工程において収集した複数の前記センサデータを関連付ける。
なお、関連付けの具体的な方法については、図5を用いて後述する。
<センサデータ収集装置20の構成>
図3は、センサデータ収集装置20の機能ブロック図である。センサデータ収集装置20は、計時部21、時刻同期部22、時刻情報付加部23、及びセンサデータ通信部24を備える。
計時部21は、時刻を計測する。
時刻同期部22は、所定の時刻同期命令に基づいて、複数のセンサデータ収集装置20間で、計時部21の時刻を同期させる。
なお、時刻の同期方法としては、公知の同期方法を用いることが可能である。
例えば、サーバ10、又はサーバ10とは別体の時刻同期サーバ(不図示)から、複数のセンサデータ収集装置20に対して時刻情報を含む時刻同期命令を送信し、時刻同期部22は、この時刻同期命令に基づいて、複数のセンサデータ収集装置20間で計時部21の時刻を同期することが可能である。
あるいは、複数のセンサデータ収集装置20から、サーバ10に対してセンサデータを送信する際、サーバ10からセンサデータ収集装置20に返す受信確認(ACK)の中に現在時刻を埋め込んで送信し、複数のセンサデータ収集装置20の各々が、受信確認(ACK)に埋め込まれた現在時刻に基づいて、計時部21の時刻を調整することにより、複数のセンサデータ収集装置20間で計時部21の時刻を同期することが可能である。
時刻情報付加部23は、センサデータ収集装置20が、センサから取得したセンサデータに、計時部21の時刻情報を付加する。
センサデータ通信部24は、時刻情報付加部23によって時刻情報が付加されたセンサデータを、サーバ10に送信する。
<移動速度計測装置30の構成>
図4は、移動速度計測装置30の機能ブロック図である。移動速度計測装置30は、移動速度計測部31、及び移動速度データ送信部32を備える。
移動速度計測部31は、ワーク500の各工程間の移動速度を計測又は算出する。
移動速度データ送信部32は、移動速度計測部31により計測又は算出したワーク500の各工程間の移動速度データを、サーバ10に送信する。
なお、各工程間毎に、移動速度計測部31を設けてもよい。
<第1実施形態における関連付け方法の具体例>
図5は、第1の実施形態におけるセンサデータ関連付け方法の具体例を示す。
図5上部に示すように、サーバ10からセンサデータ収集装置20a~20cに共通の時刻情報が配信されることにより、センサデータ収集装置20a~20cの計時部21が互いに同期しているとする。また、センサデータ収集装置20aが設置された工程から、センサデータ収集装置20bが設置された工程への移動時間が第1移動時間mであり、センサデータ収集装置20bが設置された工程からセンサデータ収集装置20cが設置された工程への移動時間が第2移動時間mであるとする。
また、所定の期間に、センサデータ収集装置20aが収集したデータが、(時刻,センサ値)=(T(i),V(i))(i≧1)であるとし、これと同一の期間内にセンサデータ収集装置20bが収集したデータが、(時刻,センサ値)=(T(j),V(j))(j≧1)であり、センサデータ収集装置20cが収集したデータが、(時刻,センサ値)=(T(k),V(k))(k≧1)であるとする。
このとき、センサデータ収集装置20aが設置された工程から、センサデータ収集装置20bが設置された工程への移動時間がmであることに基づいて、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置20aから取得したセンサデータと、センサデータ収集装置20bから取得したセンサデータとを関連付ける。
より具体的には、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置20aから取得した、(時刻,センサ値)=(T(i),V(i))のデータの時刻と、センサデータ収集装置20bから取得した、(時刻,センサ値)=(T(j),V(j))のデータの時刻の差の絶対値と、第1移動時間mとの差分である|T(i)-T(j)|-mが最小となる、(i,j)の組み合わせのセンサデータ同士を関連付ける。
これと同様に、センサデータ収集装置20bが設置された工程から、センサデータ収集装置20cが設置された工程への移動時間がmであることに基づいて、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置20bから取得したセンサデータと、センサデータ収集装置20cから取得したセンサデータとを関連付ける。
より具体的には、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置20bから取得した、(時刻,センサ値)=(T(j),V(j))のデータの時刻と、センサデータ収集装置20cから取得した、(時刻,センサ値)=(T(k),V(k))のデータの時刻の差の絶対値と、第2移動時間mとの差分である|T(j)-T(k)|-mが最小となる、(j,k)の組み合わせのセンサデータ同士を関連付ける。
<第1実施形態が奏する効果>
上記の第1の実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1においては、複数のセンサデータ収集装置20間の時刻情報を同期させた上で、サーバ10が、この時刻情報と、各工程間の移動速度のデータとに基づいて、複数のセンサデータ収集装置20から取得した複数のセンサデータを関連付ける。
また、センサデータ関連付けシステム1において、センサデータ関連付け部17は、上記の移動速度データに基づいて、ワーク500の各工程間に係る移動に要する移動時間を算出し、ワーク500の各工程に設置されるセンサデータ収集装置20から取得したセンサデータに付加される時刻情報の各工程間における時間差が、上記の移動時間に相当する場合に、ワーク500を加工する複数の工程において収集した複数のセンサデータを関連付ける。
このため、複数の工程において、複数箇所から収集した複数のセンサデータを、時刻情報を元に正確に関連付けすることが可能となる。
<第2実施形態>
以下、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1Aの基本的な構成は、図1によって示された第1実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1と同一であるため、その全体構成例の図示は省略する。
図6は、本実施形態に係るサーバ10Aの機能ブロック図である。図7は、サーバ10Aが備える装置時刻差分算出部18の機能ブロック図である。図8は、本実施形態に係るセンサデータ収集装置20Aの機能ブロック図である。
なお、説明の便宜上、以下では、本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1Aと、第1実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1とで共通の構成要素については、同一符号を用いる共にその詳細な説明は省略し、主として、本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1Aとセンサデータ関連付けシステム1との相違点について詳述する。
<センサデータ関連付けシステム1Aの構成>
まず、本実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1Aの構成について説明する。センサデータ関連付けシステム1Aは、サーバ10A、複数台のセンサデータ収集装置20A、及び移動速度計測装置30を備える。すなわち、センサデータ関連付けシステム1Aは、第1実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1に比較して、サーバ10の代わりにサーバ10Aを、センサデータ収集装置20の代わりにセンサデータ収集装置20Aを備える点で異なる。
<サーバ10Aの構成>
図6は、サーバ10Aの機能ブロック図である。サーバ10Aは、通信部11、記憶部12、制御部13A、及び計時部19を備える。
サーバ10Aはサーバ10に比較して、計時部19を更に備える点で異なる。また、制御部13Aは制御部13に比較して、装置時刻差分算出部18を更に備える点で異なる。
計時部19は、時刻を計測する。
装置時刻差分算出部18は、計時部19の計測する時刻と各センサデータ収集装置20Aの備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置20Aの備える計時部の計測する時刻間の差分を算出する。
図7は、装置時刻差分算出部18の機能ブロック図である。装置時刻差分算出部18は、信号送信部181、信号受信時刻取得部182、及び差分算出部183を備える。
信号送信部181は、複数のセンサデータ収集装置20Aに、上記の差分を算出するための信号を、同時に送信する。
信号受信時刻取得部182は、複数のセンサデータ収集装置20Aから、当該センサデータ収集装置20Aが上記の信号を受信した、受信時刻データを取得する。
差分算出部183は、信号受信時刻取得部182が取得した受信時刻データを用いて、サーバ10Aの備える計時部19の計測する時刻と各センサデータ収集装置20Aの備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置20Aの備える計時部の計測する時刻間の差分を算出する。
<センサデータ収集装置20Aの構成>
図8は、センサデータ収集装置20Aの機能ブロック図である。センサデータ収集装置20Aは、計時部21、時刻情報付加部23、及びセンサデータ通信部24を備える。すなわち、センサデータ収集装置20Aは、センサデータ収集装置20とは異なり、時刻同期部22を必須の構成要素とはしない。
<第2実施形態における関連付け方法の具体例>
図9は、第2の実施形態におけるセンサデータ関連付け方法の具体例を示す。
図9上部に示すように、サーバ10Aからセンサデータ収集装置20Aa~20Acに同時に信号が送信され、センサデータ収集装置20Aa~20Acの各々は、この信号の受信時刻データをサーバ10に送信する。図9の例においては、センサデータ収集装置20Aaは、時刻τの受信時刻データを、センサデータ収集装置20Abは、時刻τ+Δτの受信時刻データを、センサデータ収集装置20Acは、時刻τ+Δτの受信時刻データを、サーバ10Aに送信するものとする。
また、センサデータ収集装置20aが設置された工程から、センサデータ収集装置20bが設置された工程への移動時間が第1移動時間mであり、センサデータ収集装置20bが設置された工程からセンサデータ収集装置20cが設置された工程への移動時間が第2移動時間mであるとする。
また、所定の期間に、センサデータ収集装置20Aaが収集したデータが、(時刻,センサ値)=(T(i),V(i))(i≧1)であるとし、同一の期間内にセンサデータ収集装置20Abが収集したデータが、(時刻,センサ値)=(T(j),V(j))(j≧1)であり、センサデータ収集装置20Acが収集したデータが、(時刻[s],センサ値)=(T(k),V(k))(k≧1)であるとする。
装置時刻差分算出部18は、上記の受信時刻データを用いて、センサデータ収集装置20Aa~20Acから取得したセンサデータに付加される時刻情報同士の差分を算出する。
具体的には、装置時刻差分算出部18は、サーバ10Aがセンサデータ収集装置20Aaから取得した受信時刻データτよりも、センサデータ収集装置20Abから取得した受信時刻データτ+Δτは、Δτ進んでいるため、センサデータ収集装置20Aaの時刻とセンサデータ収集装置20Abとの時刻の差分をΔτと算出する。
同様に、装置時刻差分算出部18は、サーバ10Aがセンサデータ収集装置20Aaから取得した受信時刻データτよりも、センサデータ収集装置20Acから取得した受信時刻データτ+ΔτはΔτ進んでいるため、センサデータ収集装置20Aaの時刻とセンサデータ収集装置20Acとの時刻の差分をΔτと算出する。
センサデータ関連付け部17は、装置時刻差分算出部18によって算出された、センサデータ収集装置20Aaの時刻とセンサデータ収集装置20Abの時刻との差分であるΔτを、センサデータ収集装置20Abから取得したセンサデータに付加される時刻情報から、減算するよう補正する。具体的には、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置Abから取得したセンサデータを、(時刻,センサ値)=(T(j)-Δτ,V(j))と補正する。
更に、センサデータ収集装置20Aaが設置された工程から、センサデータ収集装置20Abが設置された工程への移動時間がmであることに基づいて、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置20Aaから取得したセンサデータと、センサデータ収集装置20Abから取得した補正後のセンサデータとを関連付ける。
より具体的には、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置20Aaから取得した、(時刻,センサ値)=(T(i),V(i))のデータの時刻と、センサデータ収集装置20Abから取得した、補正後の(時刻,センサ値)=(T(j)-Δτ,V(j))のデータの時刻の差の絶対値と、第1移動時間mとの差分である|T(i)-(T(j)-Δτ)|-mが最小となる(i,j)の組み合わせのセンサデータ同士を関連付ける。
これと同様に、センサデータ関連付け部17は、装置時刻差分算出部18によって算出された、センサデータ収集装置20Aaの時刻とセンサデータ収集装置20Acの時刻との差分であるΔτを、センサデータ収集装置20Acから取得したセンサデータに付加される時刻情報から、減算するよう補正する。具体的には、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置Acから取得したセンサデータを、(時刻,センサ値)=(T(k)-Δτ,V(k)と補正する。
更に、センサデータ収集装置20Abが設置された工程から、センサデータ収集装置20Acが設置された工程への移動時間がmであることに基づいて、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置20Abから取得した補正後のセンサデータと、センサデータ収集装置20Acから取得した補正後のセンサデータとを関連付ける。
より具体的には、センサデータ関連付け部17は、センサデータ収集装置20Abから取得した、補正後の(時刻,センサ値)=(T(j)-Δτ,V(j))のデータの時刻と、センサデータ収集装置20Acから取得した、補正後の(時刻,センサ値)=(T(k)-Δτ,V(k))のデータの時刻の差の絶対値と、第2移動時間mとの差分である|(T(j)-Δτ)-(T(k)-Δτ)|-mが最小となる、(j,k)の組み合わせのセンサデータ同士を関連付ける。
なお、図9の例においては、サーバ10Aの装置時刻差分算出部18は、センサデータ収集装置20Aの備える計時部21の計測する時刻間の差分を算出するが、そうではなく、サーバ10Aの備える計時部19の計測する時刻と各センサデータ収集装置20Aの備える計時部21の計測する時刻との差分を算出し、センサデータ関連付け部17は、この差分を用いて、センサデータを関連付けてもよい。
<第2実施形態が奏する効果>
上記の第2の実施形態に係るセンサデータ関連付けシステム1Aにおいては、サーバ10Aの備える計時部19の計測する時刻と、各センサデータ収集装置20Aの備える計時部21の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置20Aの備える計時部21の計測する時刻間の差分を算出し、サーバ10Aが、センサデータに付加された時刻情報と、移動速度データと、上記の差分とに基づいて、センサデータを関連付ける。
また、上記の差分を算出するため、装置時刻差分算出部18は、複数の前記センサデータ収集装置20Aに、同時に信号を送信し、複数のセンサデータ収集装置20Aから、この信号の受信時刻データを取得し、複数の受信時刻データを用いて、差分を算出する。
このため、第1実施形態と同様に、複数の工程において、複数箇所から収集した複数のセンサデータを、時刻情報を元に正確に関連付けすることが可能となる。また、センサデータ収集装置20Aが、時刻同期の機能を有することを必須としない。
上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態に本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を施した形態での実施が可能である。
<変形例1>
第1実施形態及び第2実施形態において、製品の生産ラインが、射出工程、検査工程、及び搬送工程からなるとしたが、これには限定されず、製品の生産ラインには、任意の複数の工程の各々に対応する、複数の製造装置が配置されることが可能である。
より具体的には、この生産ラインの生産実績情報を管理するため、センサデータ関連付けシステムは、任意の複数の製造機械に順次にワークが移動する度に、製造機械に備わるセンサによりセンシングされたセンサデータに対して時刻情報を付加し、この時刻情報、及び複数の工程間の移動速度のデータ等に基づいて、センサデータ同士を互いに関連付けてもよい。
<変形例2>
第1実施形態においては、ワーク500の各工程に対応するように、センサデータに付加された時刻情報と、移動速度データとに基づいて、センサデータを関連付ける。また、第2実施形態においては、ワーク500の各工程に対応するように、センサデータに付加された時刻情報と、移動速度データと、サーバ10Aの備える計時部19の計測する時刻と各センサデータ収集装置20Aの備える計時部21の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置20Aの備える計時部21の計測する時刻間の差分とに基づいて、センサデータを関連付ける。第1実施形態及び第2実施形態において、このワーク500の個数は特定されないが、センサデータ関連付け部17は、複数のワーク500に係る複数のセンサデータ同士を、まとめて関連付けしてもよい。
より具体的には、複数のワーク500を、1つのワークグループとしてまとめて同時に加工・成型等する場合に、時刻情報付加部23は、ワークグループ単位で、複数のセンサデータに1つの時刻情報を付加し、センサデータ関連付け部17は、この時刻情報を用いて、ワークグループ単位の複数のセンサデータ同士を関連付けてもよい。
あるいは、所定の期間内に加工・成型等された複数のワーク500を、1つのワークグループとした上で、時刻情報付加部23は、このワークグループに係る複数のセンサデータに1つの時刻情報を付加し、センサデータ関連付け部17は、この時刻情報を用いて、ワークグループ単位の複数のセンサデータ同士を関連付けてもよい。
<変形例3>
また、センサデータ関連付けシステム1又は1Aにおいて、サーバ10又はサーバ10Aと、移動速度計測装置30とは別体であるとしたが、これには限られず、サーバ10又はサーバ10Aに移動速度計測装置30が組み込まれ、両者が一体となっていてもよい。
なお、上記のセンサデータ関連付けシステム1又は1Aに含まれる各装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。また、上記のセンサデータ関連付けシステム1又は1Aに含まれる各装置により行なわれるユーザ識別方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば、光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
1 1A センサデータ関連付けシステム
10 10A サーバ
11 通信部
12 記憶部
13 制御部
14 センサデータ取得部
15 センサデータ格納部
16 移動速度データ取得部
17 センサデータ関連付け部
18 装置時刻差分算出部
19 計時部
20 20A センサデータ収集装置
21 計時部
22 時刻同期部
23 時刻情報付加部
24 センサデータ通信部
30 移動速度計測装置
31 移動速度計測部
32 移動速度データ送信部
40 射出成型機
50 検査機
60 ロボット
70 ロボット制御装置
80 ベルトコンベア
181 信号送信部
182 信号受信時刻取得部
183 差分算出部

Claims (8)

  1. ワークを複数の工程間を任意の移動手段により移動させて前記ワークを加工する前記複数の工程における各工程に対応してそれぞれ収集された前記ワークに係る複数のセンサデータを互いに関連付ける、センサデータ関連付けシステムであって、
    前記複数の工程における各工程に対応してそれぞれ設置され、各工程において前記ワークに係るセンサデータを収集する複数のセンサデータ収集装置と、
    前記ワークが複数の前記工程間を移動するそれぞれの移動速度を検知する、1つ又は複数の移動速度計測装置と、
    複数の前記センサデータ収集装置がそれぞれ、各工程において収集した前記ワークに係る複数の前記センサデータを互いに関連付けるサーバと、を備え、
    前記センサデータ収集装置は、
    時刻を計測する計時部と、
    所定の時刻同期命令に基づいて前記計時部の時刻を同期させる時刻同期部と、
    各工程において前記センサデータ収集装置が取得した前記センサデータに、前記計時部の時刻情報を付加する時刻情報付加部と、
    前記時刻情報が付加された前記センサデータを、前記サーバに送信するセンサデータ通信部と、を備え、
    前記移動速度計測装置は、
    前記ワークの各工程間の移動速度を計測又は算出する移動速度計測部と、
    前記移動速度計測部により計測又は算出した前記ワークの各工程間の移動速度データを、前記サーバに送信する移動速度データ送信部と、を備え、
    前記サーバは、制御部と記憶部とを備え、
    前記制御部は、
    前記複数のセンサデータ収集装置間の同期の取れた前記時刻情報が付加された複数の前記センサデータを、複数の前記センサデータ収集装置から取得するセンサデータ取得部と、
    前記センサデータ取得部により取得された複数の前記センサデータを、前記記憶部に格納するセンサデータ格納部と、
    前記ワークの各工程間の移動速度データを前記移動速度計測装置から取得する移動速度データ取得部と、
    前記記憶部に格納された前記ワークを加工する複数の工程における各工程に対応してそれぞれ設置された前記センサデータ収集装置において収集された前記センサデータを、前記ワークを加工する各工程に対応するように、前記センサデータに付加された時刻情報と、前記移動速度データと、に基づいて、関連付けるセンサデータ関連付け部と、を備える、センサデータ関連付けシステム。
  2. 前記センサデータ関連付け部は、
    前記ワークの各工程間の移動速度データに基づいて、前記ワークが前記ワークの各工程間に係る移動に要する移動時間を算出し、前記ワークを加工する各工程に対応してそれぞれ設置された前記センサデータ収集装置から受信した前記センサデータに付加される時刻情報の各工程間における時間差が、前記ワークを加工する各工程間に係る移動に要する移動時間に相当する場合に、前記ワークを加工する複数の工程において収集した複数の前記センサデータを関連付ける、請求項1に記載のセンサデータ関連付けシステム。
  3. ワークを複数の工程間を任意の移動手段により移動させて前記ワークを加工する前記複数の工程に含まれる各工程に対応してそれぞれ収集された前記ワークに係る複数のセンサデータを互いに関連付ける、センサデータ関連付けシステムであって、
    前記複数の工程における各工程に対応してそれぞれ設置され、各工程において前記ワークに係る前記センサデータを収集する複数のセンサデータ収集装置と、
    前記ワークが複数の前記工程間を移動するそれぞれの移動速度を検知する、1つ又は複数の移動速度計測装置と、
    複数の前記センサデータ収集装置がそれぞれ、各工程において収集した前記ワークに係る複数の前記センサデータを互いに関連付けるサーバと、を備え、
    前記センサデータ収集装置は、
    時刻を計測する計時部と、
    各工程において前記センサデータ収集装置が取得した前記センサデータに、前記計時部の時刻情報を付加する時刻情報付加部と、
    前記時刻情報が付加された前記センサデータを、前記サーバに送信するセンサデータ通信部と、を備え、
    前記移動速度計測装置は、
    前記ワークの各工程間の移動速度を計測又は算出する移動速度計測部と、
    前記移動速度計測部により計測又は算出した前記ワークの各工程間の移動速度データを、前記サーバに送信する移動速度データ送信部と、を備え、
    前記サーバは、制御部と、記憶部と、計時部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記サーバの備える計時部の計測する時刻と各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻間の差分を算出する装置時刻差分算出部と、
    前記センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻情報が付加された前記センサデータを、複数の前記センサデータ収集装置から取得するセンサデータ取得部と、
    前記センサデータ取得部により取得された複数の前記センサデータを、前記記憶部に格納するセンサデータ格納部と、
    前記ワークの各工程間の移動速度データを前記移動速度計測装置から取得する移動速度データ取得部と、
    前記記憶部に格納された前記ワークを加工する複数の工程における各工程に対応してそれぞれ設置された前記センサデータ収集装置において収集された前記センサデータを、前記ワークを加工する各工程に対応するように、前記センサデータに付加された時刻情報と、前記移動速度データと、前記サーバの備える計時部の計測する時刻と各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻間の差分と、に基づいて、関連付けるセンサデータ関連付け部とを備える、センサデータ関連付けシステム。
  4. 前記装置時刻差分算出部は、
    複数の前記センサデータ収集装置に、同時に信号を送信する信号送信部と、
    複数の前記センサデータ収集装置から、前記信号の受信時刻データを取得する信号受信時刻取得部と、
    複数の前記受信時刻データを用いて、前記差分を算出する差分算出部と、を備える、請求項3に記載のセンサデータ関連付けシステム。
  5. 前記ワークを加工する複数の工程は、複数のワークを同時に加工する工程を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のセンサデータ関連付けシステム。
  6. 前記サーバに前記移動速度計測装置が組み込まれて、前記サーバと前記移動速度計測装置とが一体化している、請求項1~5のいずれか1項に記載のセンサデータ関連付けシステム。
  7. ワークを複数の工程間を任意の移動手段により移動させて前記ワークを加工する前記複数の工程における各工程において、各工程に対応してそれぞれ設置される前記ワークに係る複数のセンサデータ収集装置によりそれぞれ、各工程において収集された複数のセンサデータを互いに関連付けるサーバであって、
    制御部と記憶部とを備え、
    前記制御部は、
    前記複数のセンサデータ収集装置間の同期の取れた時刻情報が付加された複数のセンサデータを、前記複数の前記センサデータ収集装置から取得するセンサデータ取得部と、
    前記センサデータ取得部により取得された複数の前記センサデータを、前記記憶部に格納するセンサデータ格納部と、
    前記ワークの各工程間の移動速度データを1つ又は複数の移動速度計測装置から取得する移動速度データ取得部と、
    前記記憶部に格納された前記ワークを加工する複数の工程における各工程に対応してそれぞれ設置された前記センサデータ収集装置において収集された前記センサデータを、前記ワークを加工する各工程に対応するように、前記センサデータに付加された時刻情報と、前記移動速度データと、に基づいて、関連付けるセンサデータ関連付け部と、を備えるサーバ。
  8. ワークを複数の工程間を任意の移動手段により移動させて前記ワークを加工する前記複数の工程における各工程において、各工程に対応してそれぞれ設置される複数のセンサデータ収集装置によりそれぞれ、各工程において収集された前記ワークに係る複数のセンサデータを互いに関連付けるサーバであって、
    制御部と、記憶部と、計時部とを備え、
    前記制御部は、
    前記サーバの備える計時部の計測する時刻と各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻間の差分を算出する装置時刻差分算出部と、
    前記センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻情報が付加された前記センサデータを、複数の前記センサデータ収集装置から取得するセンサデータ取得部と、
    前記センサデータ取得部により取得された複数の前記センサデータを、前記記憶部に格納するセンサデータ格納部と、
    前記ワークの各工程間の移動速度データを1つ又は複数の移動速度計測装置から取得する移動速度データ取得部と、
    前記記憶部に格納された前記ワークを加工する複数の工程における各工程に対応してそれぞれ設置された前記センサデータ収集装置において収集された前記センサデータを、前記ワークを加工する各工程に対応するように、前記センサデータに付加された時刻情報と、前記移動速度データと、前記サーバの備える計時部の計測する時刻と各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻との差分、又は各センサデータ収集装置の備える計時部の計測する時刻間の差分と、に基づいて、関連付けるセンサデータ関連付け部とを備えるサーバ。
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