JP7391518B2 - Industrial machinery maintenance/diagnosis system - Google Patents
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Description
本発明は、産業用機械の保守・診断システムに関する。 The present invention relates to a maintenance/diagnosis system for industrial machinery.
近年、産業用機械のアラーム診断(保守を含む)を行う際に、スマートグラス等のウェアラブルなHMD(Head Mounted Display;ヘッドマウントディスプレイ)、やAR(Augmented Reality:仮想現実/拡張現実)技術を使い、機械の状態や診断等の操作の方法をスクリーンに現実画像と重状表示し、オペレータの保守、診断を支援するシステムが提案、実用化されている。 In recent years, wearable HMDs (Head Mounted Displays) such as smart glasses and AR (Augmented Reality) technology have been used to diagnose alarms (including maintenance) for industrial machinery. A system has been proposed and put into practical use that supports operators in maintenance and diagnosis by displaying machine status and operation methods such as diagnosis on a screen overlaid with real images.
例えば、特許文献1には、ヘッドマウント装置と情報処理装置とを備えるシステムであって、情報処理装置が、ヘッドマウント装置との間で通信を行う第1の通信部と、ヘッドマウント装置に関連付けられた装置又は作業に関連して異常状態を示す情報が検出されたか否かを判定する判定部とを備え、第1の通信部が、判定部が検出した判定の結果を表す情報をヘッドマウント装置へ送信し、ヘッドマウント装置が、表示部と、情報処理装置との間で通信を行う第2の通信部とを備え、第2の通信部は、情報処理装置が送信した判定の結果を受信し、表示部は、第2の通信部が受信した判定の結果を表す情報を表示するように構成したシステムが開示されている。
For example,
一方、上記のような従来の産業用機械の保守・診断システムにおいては、単にテーブルの参照表示を行うだけであったりするなど、参照するデータの作成方法や探索方法、AR装置などへの適用方法に関する技術が十分とは言えない。 On the other hand, in the conventional maintenance/diagnosis system for industrial machinery as described above, methods for creating and searching data to be referenced, such as simply displaying a reference table, and methods for applying it to an AR device, etc. It cannot be said that the relevant technology is sufficient.
また、各種産業用機械への保守・診断操作に適用するために、データベース、アラームの原因特定、保守の手法等を実用化レベルで構築することに、多大な時間と労力が必要であるなどの問題もあった。 In addition, in order to apply it to maintenance and diagnostic operations for various industrial machines, it takes a great deal of time and effort to build a database, alarm cause identification, maintenance methods, etc. at a practical level. There were also problems.
このため、例えば、ヘッドマウントディスプレイやAR技術などを使って、より効率的、効果的に産業用機械の保守・診断を行える手法、手段の開発が強く望まれていた。 For this reason, there has been a strong desire to develop methods and means that can more efficiently and effectively maintain and diagnose industrial machinery using, for example, head-mounted displays and AR technology.
本開示の一態様は、産業用機械の保守又は診断を行うためのシステムであって、前記産業用機械の側から取得した情報に基づいて前記産業用機械の保守又は診断を要する箇所を特定する保守・診断箇所特定部と、データベースに蓄積された保守又は診断に関する情報に基づき、前記産業用機械の保守手順、又はアラームが発生した際の診断・解決手順を示すフローチャートを作成する保守・診断フローチャート作成部と、前記保守・診断情報特定部で特定した箇所と前記保守・診断フローチャート作成部で作成したフローチャートとを関連付けするフローチャート関連付け部と、前記フローチャートに従って保守又は診断に必要な情報を表示する表示部とを備える。 One aspect of the present disclosure is a system for maintaining or diagnosing an industrial machine, the system identifying parts of the industrial machine that require maintenance or diagnosis based on information acquired from the industrial machine. A maintenance/diagnosis flowchart that creates a flowchart showing a maintenance procedure for the industrial machine or a diagnosis/resolution procedure when an alarm occurs, based on a maintenance/diagnosis point identification unit and information related to maintenance or diagnosis accumulated in a database. a creation unit, a flowchart association unit that associates the location identified by the maintenance/diagnosis information identification unit with the flowchart created by the maintenance/diagnosis flowchart creation unit, and a display that displays information necessary for maintenance or diagnosis according to the flowchart. It is equipped with a section.
本発明によれば、データベースに蓄積された保守又は診断に関する情報に基づき、産業用機械の保守手順、又はアラームが発生した際の診断・解決手順を示すフローチャートを作成し、保守又は診断を要する箇所に関連付けしたフローチャートに従って保守又は診断に必要な情報を表示することができる。 According to the present invention, a flowchart showing maintenance procedures for industrial machinery or diagnosis/resolution procedures when an alarm occurs is created based on information related to maintenance or diagnosis accumulated in a database, and a flowchart is created that shows a procedure for diagnosing and resolving an alarm. Information necessary for maintenance or diagnosis can be displayed according to the flowchart associated with.
これにより、オペレータに対し、保守又は診断に必要な情報を容易に作成、表示することができ、オペレータがこの情報に基づいて(この情報を利用して)、効率的且つ効果的に産業用機械の保守・診断を行うことが可能になる。 This allows the operator to easily create and display information necessary for maintenance or diagnosis, and based on this information (using this information), the operator can efficiently and effectively operate the industrial machine. It becomes possible to perform maintenance and diagnosis.
以下、図1から図9を参照し、一実施形態に係る産業用機械の保守・診断システムについて説明する。 An industrial machine maintenance/diagnosis system according to an embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 9.
ここで、本実施形態は、例えば、ロボット、CNC装置、CNC工作機械などの産業用機械に対するオペレータなどによる保守、操作、アラーム診断を支援するための産業用機械の保守・診断システムに関するものである。 Here, the present embodiment relates to an industrial machine maintenance/diagnosis system for supporting maintenance, operation, and alarm diagnosis by operators of industrial machines such as robots, CNC devices, and CNC machine tools. .
また、本実施形態の産業用機械の保守・診断システムAは、例えば、図1に示すように、スマートグラス等のウェアラブルなHMD(ヘッドマウントディスプレイ)(1)を表示部(2)として用い、さらに、AR(仮想現実/拡張現実)技術、AR装置を用いて機械の状態(仮想現実画像/映像3)や診断の操作方法など(符号4)をHMD(1)に実際の産業用機械(5)の現実画像/映像と重状表示し、オペレータ(使用者)Mによる保守や診断を支援するように構成されている。 Further, the industrial machine maintenance/diagnosis system A of the present embodiment uses a wearable HMD (head mounted display) (1) such as smart glasses as a display unit (2), for example, as shown in FIG. Furthermore, using AR (virtual reality/augmented reality) technology and an AR device, the state of the machine (virtual reality image/video 3) and diagnostic operation method (code 4) are displayed on the HMD (1) of an actual industrial machine ( 5) is displayed in a superimposed manner with the actual image/video to assist the operator (user) M in maintenance and diagnosis.
具体的に、まず、実機のロボット(実ロボット:産業用機械)5と、実ロボット5を制御する制御装置6と、制御装置6に有線又は無線で接続され、実ロボット5を含むシーンを撮像して得た映像(画像)3を取り込んでリアルタイムに表示する機能を備えた表示装置(本実施形態では、仮想現実(AR)対応ディスプレイ)1、2とを備えている。
Specifically, first, a real robot (real robot: industrial machine) 5, a
本実施形態の表示装置1は、前述の通り、オペレータMが装着するHMDであり、HMDに設けられたカメラを実ロボット5及び制御装置6に向けることにより、実ロボット5(及び制御装置6)を含むシーンを撮像し、このシーンの映像をリアルタイムで取得(キャプチャ)することができる。オペレータMは、取得した映像を拡張現実化して表示部(ディスプレイ)2に表示した画像/映像を視認することができる。
なお、本実施形態では、HMD、ARを用いるものとして説明を行うが、必ずしもこれに限定する必要はない。また、産業用機械がロボットであるものとして説明を行うがこれも限定を必要としない。
As mentioned above, the
Note that although this embodiment will be described using an HMD and an AR, it is not necessarily limited to this. Furthermore, although the description will be given assuming that the industrial machine is a robot, this does not require any limitation.
一方、本実施形態の産業用機械の保守・診断システムAは、図1及び図2に示すように、例えば、実ロボット5(及び制御装置6)の側から取得した各種センサやインジケータなど情報に基づいて実ロボット5の保守又は診断を要する箇所(例えば、図1の符号R)を特定する保守・診断箇所特定部10と、データベース11に蓄積された保守又は診断に関する情報に基づき、実ロボット5の保守手順、又はアラームが発生した際の診断・解決手順を示すフローチャートを作成する保守・診断フローチャート作成部12と、保守・診断情報特定部10で特定した箇所Rと保守・診断フローチャート作成部12で作成したフローチャートとを関連付けするフローチャート関連付け部13と、フローチャートに従って保守又は診断に必要な情報を表示する表示部のHMD1、2とを備えている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, the industrial machine maintenance/diagnosis system A of this embodiment uses information such as various sensors and indicators acquired from the real robot 5 (and control device 6), for example. A maintenance/diagnosis
また、オペレータMがHMD1、2に表示された保守又は診断に必要な情報に従って対話的に操作を行い、フローチャートに従って実ロボット5の保守又は診断を要する原因を特定する保守・診断原因特定部14を備えている。
In addition, the operator M performs interactive operations according to information necessary for maintenance or diagnosis displayed on the
さらに、表示部のHMD1、2は、AR装置によって、オペレータMが操作する実ロボット5の仮想現実映像(画像含む)3を表示し、仮想現実映像3に関連付けて、保守又は診断を要する箇所Rと保守又は診断に必要な情報4を表示する。
Furthermore, the
ここで、フローチャート15は、例えば、図3に示すようなものであり、本実施形態の産業用機械の保守・診断システムAでは、保守・診断箇所特定部10によって、各種センサやインジケータなどからアラーム情報が取得され、実ロボット5の保守又は診断を要する箇所Rがアラーム番号として特定されると、データベース11に蓄積された保守又は診断に関する情報と照らし合わされ、保守・診断フローチャート作成部12が、実ロボット5の保守手順、又はアラームが発生した際の診断・解決手順を判断するための判断要素(判断1、判断2)を設定する。
Here, the
さらに、実ロボット5の保守手順、又はアラームが発生した際の診断・解決手順を示す判断要素までのフローチャート15を作成すると、フローチャート関連付け部13が、保守・診断情報特定部10で特定した箇所Rと保守・診断フローチャート作成部12で作成したフローチャート15とを関連付けし、保守・診断原因特定部14がフローチャート15の判断要素ごとに実ロボット5の保守又は診断を要する原因(原因1、原因2、原因3)を特定/設定する。
Furthermore, when a
このとき、本実施形態では、オペレータMがHMD1、2に表示された保守又は診断に必要な情報4に従って対話的に操作を行い、フローチャート15の判断要素(判断1、判断2)、実ロボット5の保守又は診断を要する原因を特定/設定(原因1、原因2、原因3)する。
At this time, in this embodiment, the operator M performs an interactive operation according to the
より具体的に、図4は、ブレーキ異常のアラーム情報が取得された場合に作成されるフローチャート11及び要素対応テーブルの一例を示している。
More specifically, FIG. 4 shows an example of a
保守・診断フローチャート作成部12などによるこのフローチャート15の作成時には、まず、ブレーキ異常のアラーム1の情報が取得されると(Step1)、これに対応したデータベース11の情報に基づいて、コネクタを抜く操作1の指示を出し(Step2)、アラーム1が解消されたか否かの判断要素(判断1:Step3)のフローが作成される。
When creating this
判断1でアラームが解消されない場合には、コネクタを抜く操作3の指示を出し(Step4)、アラーム1が解消されたか否かの判断要素(判断2:Step5)のフローが作成される。
If the alarm is not resolved in
判断1でアラームが解消された場合には、原因と考えられるアンプの交換の操作2の指示を出し(Step6)、アラーム1が解消されたか否かの判断要素(判断3:Step7)のフローが作成される。
If the alarm is resolved in
判断2でアラームが解消された場合には、原因と考えられるモータの交換の操作4の指示を出し(Step8)、判断2でアラームが解消されない場合には、原因と考えられるハーネスの交換の操作5の指示を出し(Step9)、アラーム1が解消されたか否かの判断要素(判断3:Step7)へのフローが作成される。
If the alarm is resolved in
アラーム1が解消されたか否かの判断3(Step7)でアラーム1が解消されない場合には、サービスへの連絡の操作6の指示を出し(Step10)、終了する(Step11)。アラーム1が解消された場合には、そのまま終了する(Step11)。
If the
このようなフローチャート15が作成され、本実施形態では、オペレータMが、フローチャート15の操作1の指示として、図5に示すような画像をHMD1、2で視認する。
また、オペレータMは、フローチャート15の判断1、操作2の判断/操作指示の際に、図6に示すような画像をHMD1、2で視認し、これらの情報に従って対話的に操作を行ってゆく。
Such a
Further, when making a judgment/operation instruction for
したがって、本実施形態の産業用機械の保守・診断システムAにおいては、データベース11に蓄積された保守又は診断に関する情報に基づき、ロボット5などの保守手順、又はアラームが発生した際の診断・解決手順を示すフローチャート15を作成し、保守又は診断を要する箇所Rに関連付けしたフローチャート15に従って保守又は診断に必要な情報を表示することができる。
Therefore, in the industrial machine maintenance/diagnosis system A of the present embodiment, maintenance procedures for the
また、アラーム原因の探索を視覚的にわかりやすいフローチャート15で簡単に記述でき、フローと表示画面及び視覚情報を簡単な操作で関連づけることができる。これにより、ロボット5などのアラーム探索や保守を行うデータベース11を簡単に作成することが可能になる。
Furthermore, the search for the cause of the alarm can be easily described using the visually easy-to-understand
よって、本実施形態の産業用機械の保守・診断システムAによれば、オペレータMなどに対し、保守又は診断に必要な情報を容易に作成、表示することができ、オペレータMなどがこの情報に基づいて(この情報を利用して)、効率的且つ効果的にロボット5などの保守・診断を行うことが可能になる。
Therefore, according to the industrial machine maintenance/diagnosis system A of this embodiment, information necessary for maintenance or diagnosis can be easily created and displayed to the operator M etc., and the operator M etc. can use this information. Based on this information (using this information), it becomes possible to efficiently and effectively perform maintenance and diagnosis of the
ここで、本実施形態の産業用機械の保守・診断システムAにおいては、図2に示すように、保守又は診断の操作時の音と映像の情報を記録する操作時状況記録部16と、データベース11に音と映像の記録を関連付けるデータベース関連付け部17と、操作時状況記録部16で記録した音と映像の情報をフローチャート15に関連づける操作時状況フローチャート関連付け部18とを備え、保守・診断フローチャート作成部12が、例えば、図7に示すように、音と映像の情報を関連付け、新たなフローを追加したフローチャート15を作成するように構成してもよい。
Here, in the industrial machine maintenance/diagnosis system A of this embodiment, as shown in FIG. 11, a
この場合には、例えば、原因を特定して保守(メンテナンス)を行った後に操作してもアラームが解消されないような場合に、その保守、診断の操作時の音と映像の実際の操作記録をアラーム診断及び保守情報に追加し、診断情報の蓄積を行うことができる。そして、原因を特定して保守を行った後に操作してもアラームが解消されないような場合に、保守、診断の操作時の音と映像の情報を基にしたフローチャート15を追加作成することで、アラームなどの原因をより正確に捉えることが可能になる。
In this case, for example, if an alarm does not go away even after identifying the cause and performing maintenance, the actual operation record of the sound and video during the maintenance or diagnostic operation may be recorded. Diagnostic information can be accumulated in addition to alarm diagnosis and maintenance information. If the alarm is not cleared even after identifying the cause and performing maintenance, an
本実施形態の産業用機械の保守・診断システムAにおいては、図2、図8に示すように、表示部のHMD1、2で表示される画像及び/又は映像を遠隔地で同時に表示する遠隔表示部19と、遠隔表示部19で表示された画像及び/又は映像を見ながら、遠隔地の入力デバイスによって保守員M’などが画像及び/又は映像に表示の追加(例えば、図8の符号R’)を行う追加表示機能部20とを備えてもよい。
In the industrial machine maintenance/diagnosis system A of this embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. While viewing the image and/or video displayed on the
この場合には、例えば、遠隔地にいる熟練技術者などの保守員M’も情報を共有でき、保守、診断に対して的確な指示、検討を行うことが可能になる。また、ネットワークに繋がっているロボット5など産業用機械の保守情報を複数の産業用機械の間で共有することも可能になる。
In this case, for example, maintenance personnel M' such as skilled engineers located in remote locations can also share information, making it possible to provide accurate instructions and consideration for maintenance and diagnosis. Furthermore, maintenance information for industrial machines such as the
本実施形態の産業用機械の保守・診断システムAにおいては、図2、図9に示すように、HMD1、2などの表示部で表示されるロボット5などの姿勢に合わせ、このロボット5などの内部構造5aをHMD1、2などの表示部で表示させる内部構造追加表示機能部21を備えてもよい。
In the industrial machine maintenance/diagnosis system A of the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 9, the
この場合には、ロボット5などの内部構造5aを仮想現実画像/映像3に投影するなどしてオペレータMなどが判断等を行うことが可能になる。これにより、例えば、ロボット5などの姿勢によって保守、診断位置が変わる場所や見えない場所などであっても、より的確に保守、診断を要する箇所Rを特定/設定することが可能になる。また、内部構造5aと照らし合わせながら保守、診断を行えるため、保守、診断の精度、保守、診断を要する箇所の特定精度を大幅に向上させることが可能になる。
In this case, by projecting the
1 HMD(表示装置:表示部)
2 表示部(表示装置)
3 仮想現実画像/映像
4 保守又は診断に必要な情報
5 ロボット(産業用機械)
5a 内部構造
6 制御装置
10 保守・診断箇所特定部
11 データベース
12 保守・診断フローチャート作成部
13 フローチャート関連付け部
14 保守・診断原因特定部
15 フローチャート
16 操作時状況記録部
17 データベース関連付け部
18 操作時状況フローチャート関連付け部
19 遠隔表示部
20 追加表示機能部
21 内部構造追加表示機能部
A 産業用機械の保守・診断システム
M オペレータ(使用者)
M’ 保守員
R 保守又は診断を要する箇所
R’ 保守又は診断を要する箇所
1 HMD (display device: display section)
2 Display section (display device)
3 Virtual reality images/
5a
M' Maintenance personnel R Areas requiring maintenance or diagnosis R' Areas requiring maintenance or diagnosis
Claims (7)
前記産業用機械の側から取得した情報に基づいて前記産業用機械の保守又は診断を要する箇所を特定する保守・診断箇所特定部と、
データベースに蓄積された保守又は診断に関する情報に基づき、前記産業用機械の保守手順、又はアラームが発生した際の診断・解決手順を示すフローチャートを作成する保守・診断フローチャート作成部と、
前記保守・診断箇所特定部で特定した箇所と前記保守・診断フローチャート作成部で作成したフローチャートとを関連付けするフローチャート関連付け部と、
前記フローチャートに従って保守又は診断に必要な情報を表示する表示部と、
保守又は診断の操作時の音と映像の情報を記録する操作時状況記録部と、
前記操作時状況記録部で記録した前記音と映像の情報を前記フローチャートに関連づける操作時状況フローチャート関連付け部とを備える、
産業用機械の保守・診断システム。 A system for maintaining or diagnosing industrial machinery,
a maintenance/diagnosis location identification unit that identifies locations that require maintenance or diagnosis of the industrial machine based on information acquired from the industrial machine;
a maintenance/diagnosis flowchart creation unit that creates a flowchart showing a maintenance procedure for the industrial machine or a diagnosis/resolution procedure when an alarm occurs, based on information related to maintenance or diagnosis accumulated in a database;
a flowchart association unit that associates the location identified by the maintenance/diagnosis location identification unit with the flowchart created by the maintenance/diagnosis flowchart creation unit;
a display section that displays information necessary for maintenance or diagnosis according to the flowchart;
an operation status recording unit that records sound and video information during maintenance or diagnostic operations;
an operation situation flowchart association unit that associates the sound and video information recorded by the operation situation recording unit with the flowchart;
Maintenance and diagnosis system for industrial machinery.
前記表示部は、前記AR装置によって、オペレータが操作する実際の産業用機械の仮想現実映像を表示し、前記仮想現実映像に関連付けて、前記保守又は診断を要する箇所と前記保守又は診断に必要な情報を表示する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の産業用機械の保守・診断システム。 Equipped with an AR device,
The display unit displays a virtual reality image of an actual industrial machine operated by an operator using the AR device, and displays locations that require the maintenance or diagnosis and information necessary for the maintenance or diagnosis in association with the virtual reality image. The industrial machine maintenance/diagnosis system according to any one of claims 1 to 4, which displays information.
前記遠隔表示部で表示された画像及び/又は映像を見ながら、遠隔地の入力デバイスによって前記表示部の画像及び/又は映像に表示の追加を行う追加表示機能部とを備える、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の産業用機械の保守・診断システム。 a remote display unit that simultaneously displays images and/or videos displayed on the display unit at a remote location;
An additional display function section that adds a display to the image and/or video on the display section using an input device at a remote location while viewing the image and/or video displayed on the remote display section. The industrial machine maintenance/diagnosis system according to claim 5.
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