TW201830317A - 管理系統、及運動導引裝置 - Google Patents

管理系統、及運動導引裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201830317A
TW201830317A TW106146258A TW106146258A TW201830317A TW 201830317 A TW201830317 A TW 201830317A TW 106146258 A TW106146258 A TW 106146258A TW 106146258 A TW106146258 A TW 106146258A TW 201830317 A TW201830317 A TW 201830317A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
information
motion guidance
stress
life
motion
Prior art date
Application number
TW106146258A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI757399B (zh
Inventor
海野旭弘
林勇樹
田中由紀
大橋智史
淺野祐介
木暮克德
Original Assignee
日商Ｔｈｋ股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商Ｔｈｋ股份有限公司 filed Critical 日商Ｔｈｋ股份有限公司
Publication of TW201830317A publication Critical patent/TW201830317A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI757399B publication Critical patent/TWI757399B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0283—Predictive maintenance, e.g. involving the monitoring of a system and, based on the monitoring results, taking decisions on the maintenance schedule of the monitored system; Estimating remaining useful life [RUL]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
    • F16C29/0635—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
    • F16C29/0638—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls
    • F16C29/0642—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls
    • F16C29/0647—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls with load directions in X-arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04—Ball or roller bearings
    • F16C29/045—Ball or roller bearings having rolling elements journaled in one of the moving parts
    • F16C29/046—Ball or roller bearings having rolling elements journaled in one of the moving parts with balls journaled in pockets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
    • G05B19/4182—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell manipulators and conveyor only
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4189—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the transport system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0267—Fault communication, e.g. human machine interface [HMI]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2233/00—Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2237/00—Repair or replacement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
    • F16C2322/50—Hand tools, workshop equipment or manipulators
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4184—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by fault tolerance, reliability of production system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32234—Maintenance planning
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42271—Monitor parameters, conditions servo for maintenance, lubrication, repair purposes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

在使用運動導引裝置之側、以及供給(製造)該運動導引裝置之側這兩者中，可以正確掌握運動導引裝置的實際壽命，並且盡可能抑制兩者當中各自與運動導引裝置的管理有關的浪費。本發明是一種管理系統，是管理用戶設備的管理系統，該用戶設備配備在由用戶管理的預定空間，且具有複數個運動導引裝置，該等運動導引裝置具有：軌道構件、移動構件、及複數個位移感測器，該等位移感測器是在前述移動構件中，檢測前述移動構件在預定數量之位移方向中的位移，在該管理系統中，會依據與複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置對應的壽命相關資訊，算出各運動導引裝置的壽命到達率，並依據所算出的壽命到達率，決定出在預定期間內成為交換對象的交換對象裝置，該交換對象裝置是前述複數個運動導引裝置當中全部或一部分的裝置。然後，將交換時期通知給用戶，該交換時期是要在用戶設備中，交換所有已決定好的交換對象裝置的時期。

Description

管理系統、及運動導引裝置
本發明是有關於一種用來管理具有複數個運動導引裝置之用戶設備的系統、以及受到管理之該用戶設備所搭載的運動導引裝置，該運動導引裝置具有軌道構件與移動構件。
在機器人或工具機、半導體/液晶製造裝置等的各種裝置類中，通常都有使用許多支撐可動部位用的支撐裝置。例如，當可動部為旋轉驅動的軸時，會使用將該可動部支撐成可旋轉的軸承，又，當可動部為直線驅動時，會使用將該可動部支撐成可直線行進的運動導引裝置。被使用在這種可動部的支撐裝置中，由於會伴隨可動部的驅動而產生各種負載，因此存在著可持續適當運轉狀態的期間，亦即壽命期間。換句話說，各種裝置類會因為可動部的壽命期間而使得其實質運轉受到限制。
在此，在專利文獻1中，揭示了一種與如下之系統有關的技術，該系統是一種用來在大量使用軸承的顧客企業中，進行使用軸承之狀態的診斷與交換用軸承之庫存品的管理，並且在該軸承的生產販賣企業中，進行製造管理的系統。該技術中，是在裝入顧客企業之機械的軸承等機械零件設置複數個可檢測振動或溫度的感測器，並利用該等複數個感測器的檢測值，來進行與該機械零件的使用狀態或剩餘的可使用期間(壽命)有關的判定處理。然後，依據其判定結果，來進行用在顧客企業或該機械零件的生產販賣企業的零件管理處理。
先行技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特許第4236022號公報
發明概要 發明欲解決之課題 在機器人或工具機、半導體/液晶製造裝置等的各種裝置類中，有使用導引可動部之行進路線用的運動導引裝置。例如，在可動部直線前進之處，有使用線性導軌來作為運動導引裝置。在這種運動導引裝置中，一旦各種裝置類運轉後，變動荷重將會施加在其所使用的運動導引裝置。這種變動荷重會成為針對構成運動導引裝置之零件的重複荷重，從而成為零件的疲勞破壞等的主要原因，因此將會對運動導引裝置的壽命(亦即，運動導引裝置可運轉的期間)造成某種影響。
在此，若運動導引裝置具有：軌道構件，沿著長邊方向延伸；及移動構件，配置成會透過滾動體而對向於前述軌道構件，且可沿著前述軌道構件的前述長邊方向相對地移動，又，該滾動體配置成可在滾動槽內滾動，此時，移動構件將會以被支撐在滾動體的狀態，相對於軌道構件進行移動。在這種情況中，以介於移動構件與軌道構件之間的滾動體之動作為起因的重複荷重將會施加在移動構件，但是在習知技術中卻未充分考察這點，從而無法正確掌握運動導引裝置的實際壽命。
因此，在使用運動導引裝置之側、以及供給(製造)該運動導引裝置之側這兩者中，運動導引裝置可以正常使用到何種程度，事實上要正確掌握其壽命是很困難的。其結果，由使用運動導引裝置之側所進行的利用運動導引裝置之各種裝置類的運轉管理，或是由供給(製造)運動導引裝置之側所進行的運動導引裝置的製造管理等將無法適當進行，為了避免意外情況，在關於運動導引裝置的使用方面，變得必須確保比較大的充裕性，從而無法避免兩者在管理上的浪費。
本發明是鑒於上述問題點而完成的發明，其目的在於提供一種技術，該技術是在使用運動導引裝置之側、以及供給(製造)該運動導引裝置之側這兩者中，可以正確掌握運動導引裝置的實際壽命，並且盡可能抑制兩者當中各自與運動導引裝置的管理有關的浪費。 用以解決課題之手段
在本發明中，為了解決上述課題，且為了掌握在運動導引裝置中產生的一種與其壽命有關的重複荷重，而採用了配置複數個感測器的構成，該等感測器是用來檢測裝置內的移動構件在預定數量之位移方向中的位移。而且，構造成藉由利用該感測器的檢測值，就能夠正確算出運動導引裝置的實際壽命，並且藉由在使用運動導引裝置之側與製造該運動導引裝置之側之間，共享與其壽命有關的資訊，就可以謀求兩者在與運動導引裝置有關的管理上有效率化。
詳細來說，本發明是一種管理系統，是管理用戶設備的管理系統，該用戶設備配備在由用戶管理的預定空間，且具有複數個運動導引裝置，該等運動導引裝置具有：軌道構件，沿著長邊方向延伸；移動構件，配置成會透過滾動體而對向於前述軌道構件，且可沿著前述軌道構件的前述長邊方向相對地移動，又，該滾動體配置成可在滾動槽內滾動；及複數個位移感測器，在前述移動構件中，檢測前述移動構件在預定數量之位移方向中的位移。而且，前述管理系統具備：接收部，接收與前述運動導引裝置的壽命到達率相關的壽命相關資訊，該壽命相關資訊是依據前述複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置所具有的前述複數個位移感測器的檢測值所算出的資訊；算出部，依據由前述接收部所接收的前述壽命相關資訊，算出各運動導引裝置的壽命到達率，該壽命相關資訊與前述複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置對應；決定部，依據由前述算出部所算出的前述複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置的壽命到達率，決定出從前述接收部接收前述壽命相關資訊的接收時期算起，在預定期間內成為交換對象的交換對象裝置，該交換對象裝置是前述複數個運動導引裝置當中全部或一部分的裝置；及製造管理部，將交換時期通知給用戶，該交換時期是在前述用戶設備中，交換所有已藉由前述決定部決定好的前述交換對象裝置的時期。
本發明之管理系統是進行用戶設備之管理的系統，該用戶設備具有複數個運動導引裝置，該運動導引裝置是具有軌道構件與移動構件的運動導引裝置，且在該運動導引設備中，還具備複數個位移感測器，該等位移感測器是在移動構件中，檢測前述移動構件在預定數量之位移方向中的位移。該等複數個位移感測器在移動構件相對於軌道構件進行相對移動時，會在制定成能夠算出施加在移動構件的重複荷重的預定數量之位移方向中，檢測出移動構件相對於軌道構件已位移到何種程度。因此，位移感測器可檢測的位移方向中，不包含移動構件相對於軌道構件的移動方向本身。
像這樣從搭載於運動導引裝置的複數個位移感測器所輸出的檢測值，會被提供給壽命相關資訊的算出處理。該壽命相關資訊是與運動導引裝置的壽命到達率相關的資訊。在此，所謂的壽命到達率(life reaching rate)是一種表示運動導引裝置在最大可使用期間當中已經使用到何種程度的比率，例如，壽命到達率成為100%時，意味著處於最大可使用期間已全部用光，運動導引裝置無法再繼續使用的狀態。壽命相關資訊可以是包含該壽命到達率的數值本身的資訊，也可以是將位移感測器的檢測值加工所生成的一種用來算出壽命到達率所需的資訊，還可以是包含可算出壽命到達率之位移感測器的檢測值本身的資訊。而且，本發明之管理系統是藉由接收部，從用戶設備所具備的複數個運動導引裝置接收其壽命相關資訊。
此外，本發明之管理系統中，算出部會依據所接收的壽命相關資訊，算出各運動導引裝置的壽命到達率。如上所述，由於壽命相關資訊是一種依據搭載於運動導引裝置的位移感測器的檢測值的資訊，所以可以說是一種反映出運動導引裝置的實際使用狀態的資訊。因此，依據壽命相關資訊所算出的壽命到達資訊是一種強烈反映出運動導引裝置的實際壽命的資訊。而且，決定部會依據所算出的壽命到達率，決定出交換對象裝置。該交換對象裝置是在預定期間內成為交換對象的運動導引裝置，該預定期間是一種在運動導引裝置到達無法使用的狀態之前，可以在運動導引裝置沒有白白剩下很長的可使用期間的狀態下進行交換的期間，由於是利用強烈反映出實際壽命的壽命到達率來決定，因此在運動導引裝置的管理上難以產生浪費。另外，成為交換對象裝置的運動導引裝置的數量可以因應預定期間而變動。
而且，本發明之管理系統中，製造管理部會將成為交換對象的所有運動導引裝置的交換時期通知給用戶，用戶就可以在自己的設備中，共享所有交換對象裝置被交換的時間點，容易制定用戶側的用戶設備使用計畫，藉此，將可達成運動導引裝置的有效率管理。另一方面，在管理系統側中，是藉由決定部根據壽命到達率來決定交換對象裝置，且該壽命到達率是依據於實際運轉狀態，因此容易更加正確地制定交換對象裝置的製造計畫。因此，管理系統可以說是一種針對用戶側與運動導引裝置之製造側這兩者提供運動導引裝置的管理處理的管理系統。如上所述，由於被決定的交換對象裝置是以不管在用戶側中還是在製造側中都將難以在管理上產生浪費之方式來決定，因此，在用戶側中，例如，可以將為了交換運動導引裝置而停止用戶設備的停止期間盡可能縮短，又，在製造側中，例如，因為可以適時對用戶提供交換用的新運動導引裝置，所以可以降低抱著多餘庫存的風險。 發明效果
在使用運動導引裝置之側、以及供給(製造)該運動導引裝置之側這兩者中，可以正確掌握運動導引裝置的實際壽命，並且盡可能抑制兩者當中各自與運動導引裝置的管理有關的浪費。
用以實施發明之形態 以下，針對本發明之具體實施形態，依據圖式來進行說明。關於本實施例所記載之構成零件的尺寸、材質、形狀、其相對配置等，只要沒有特別記載，其意旨就並非是要將發明的技術範圍僅限定於該等。 實施例1
圖1中，概略性地顯示出本發明之製造側系統40與用戶製造系統20、30之間的相關性，該製造側系統40是製造被使用在用戶設備的運動導引裝置1的系統，且該用戶設備被設置在用戶擁有的管理空間，該用戶製造系統20、30是配置有該用戶設備，且會製造用戶想要的用戶製品的系統。在用戶製造系統20、30中，配置有以工具機等為代表之可用來製造用戶製品的設備裝置即用戶設備，具體而言，在用戶製造系統20中，含有用戶設備22、23，在用戶製造系統30中，含有用戶設備32、33、34。在用戶設備22中，有使用運動導引裝置1，該運動導引裝置1是用來在構成其設備時，支撐可動部位。另外，在本案說明書中，在個別表示運動導引裝置時，是在參考編號1的後面記載英文字母，以用來識別每一個個體，又，在以總稱來表示運動導引裝置時，就只記載參考編號1。因此，在用戶設備22中，使用了4台運動導引裝置1a~1d，且在用戶設備23中，使用了4台運動導引裝置1e~1h。又，用戶製造系統30中所含的用戶設備32~34中，各自也都使用了複數個運動導引裝置1。另外，關於運動導引裝置1的詳細構成，將在後面敘述。
此外，在用戶製造系統20中，用戶設備22、23各自與用戶側伺服器21電連接，而能夠傳送依據位移感測器之檢測值的資訊等，該位移感測器是搭載於該等用戶設備22、23所使用的各運動導引裝置1。同樣地，在用戶製造系統30中，用戶設備32~34各自與用戶側伺服器31電連接。
而且，製造側系統40中含有管理伺服器41，且管理伺服器41會與用戶製造系統20的用戶側伺服器21、及用戶製造系統30的用戶側伺服器31各自連接成可進行通訊。藉此，管理伺服器41可透過各用戶側伺服器，取得與設置在各用戶製造系統中的用戶設備所使用的運動導引裝置有關的資訊，並且可因應需要而對各用戶側伺服器通知預定資訊。又，在製造側系統40中，管理伺服器41也會與為了提供給用戶而製造運動導引裝置1的工廠42連接成可進行通訊。藉此，管理伺服器41可對各工廠42發出指示以製造運動導引裝置1，或是取得與該運動導引裝置1的製造有關的資訊(例如，製造進度資訊，或是與製造完成時期有關的資訊等)。
在此，針對運動導引裝置1的構造、及依據運動導引裝置1所搭載的位移感測器之檢測值的資訊等的流通，依據圖2~圖5來進行說明。另外，關於該資訊的流通，代表性地針對用戶製造系統20中所含的用戶側伺服器21與運動導引裝置1之間的流通來進行說明。在運動導引裝置1中，符號2a~2d、3a~3d表示位移感測器，符號4表示線性編碼器。
首先，說明運動導引裝置1的構成。運動導引裝置1具備：軌道11(本案所述之「軌道構件」之一例)、及組裝成可沿著軌道11的長邊方向進行相對移動的滑架(carriage)12(本案所述之「移動構件」之一例)。在此實施例中，軌道11被安裝在用戶設備22的基座7上，用戶設備22的台座8(參照圖11)被安裝在滑架12上。包含台座8的可動部的運動方向是受到運動導引裝置1所導引。另外，也可將運動導引裝置1上下反轉，將滑架12安裝在基座7上，將軌道11安裝在台座8上。又，運動導引裝置1可以在軌道11的長邊方向並非水平，而是相對於水平面呈傾斜或正交的狀態下使用。
圖3顯示運動導引裝置1的外觀立體圖。為了方便說明，而將軌道11配置在水平面，且將從軌道11的長邊方向來觀看時的方向，亦即圖3所示之x軸作為前後方向，將y軸作為上下方向，將z軸作為左右方向來說明運動導引裝置1的構成。當然，運動導引裝置1的配置並不受限於此種配置。
在軌道11的左右兩側各別設有上下兩條的滾動面11a。滾動面11a的截面為圓弧狀。在軌道11的上表面，沿著長邊方向以適當間距設有通孔11b，該通孔11b可供緊固構件通過，且該緊固構件是一種用來將軌道11緊固在基座7上的構件。
滑架12具有：相對向於軌道11之上表面的水平部12-1、及相對向於軌道11之側面的一對套件部12-2，且截面為ㄈ字形。滑架12具備：移動方向中央的滑架本體13、配置在滑架本體13的移動方向兩端的一對蓋構件14a、14b、配置在一對蓋構件14a、14b的移動方向兩端的一對感測器安裝構件15a、15b(參照圖2)。蓋構件14a、14b具有：相對向於軌道11之上表面的水平部14-1、及相對向於軌道11之側面的一對套件部14-2，且截面為ㄈ字形。感測器安裝構件15a、15b也具有：相對向於軌道11之上表面的水平部15-1、及相對向於軌道11之側面的一對套件部15-2，且截面為ㄈ字形(參照圖5(a))。蓋構件14a、14b是藉由螺栓等緊固構件而被緊固在滑架本體13。感測器安裝構件15a、15b是藉由螺栓等緊固構件而被緊固在滑架本體13及蓋構件14a、14b。另外，在圖3、圖4中，省略了感測器安裝構件15a、15b。
圖4是顯示運動導引裝置1的內部構造之概要的圖。如圖4所示，在滑架本體13中，設有與軌道11的四條滾動面11a相對向的四條滾動面13a。在滑架本體13中，設有與各滾動面13a平行的返回路徑13b。在蓋構件14a、14b中，設有聯繫各滾動面13a與各返回路徑13b的U字形方向轉換路徑14c。方向轉換路徑14c的內周側是藉由內周部13c所構成，該內周部13c與滑架本體13為一體且截面為半圓形。藉由軌道11的滾動面11a與滑架本體13的滾動面13a之間的負載滾動路徑、一對方向轉換路徑14c、返回路徑13b來構成軌道狀的循環路徑。在循環路徑中，收容有複數個球體16(本案所述之「滾動體」之一例)。當滑架12對軌道11相對地移動時，介於該等構件之間的球體16會在負載滾動路徑上滾動。滾動到負載滾動路徑之一端的球體16會被導入其中一個方向轉換路徑14c，然後經由返回路徑13b、另一個方向轉換路徑14c，而回到負載滾動路徑之另一端。
＜感測器的構成＞ 　　此處的位移感測器2a~2d、3a~3d是例如電容式位移計，是以非接觸來檢測出滑架12對軌道11的位移(參照圖5(b)的擴大圖)。如圖2所示，在滑架12的移動方向兩端部中，安裝有一對感測器安裝構件15a、15b。在其中一個的感測器安裝構件15a中，安裝有四個位移感測器2a~2d。四個位移感測器2a~2d在軌道11的長邊方向中是配置在相同位置。在另外一個的感測器安裝構件15b中，也安裝有四個位移感測器3a~3d。四個位移感測器3a~3d在軌道11的長邊方向中是配置在相同位置。軌道11的長邊方向中的位移感測器2a~2d與位移感測器3a~3d之間的距離為L1 (參照圖2)。另外，也可將各位移感測器2a~2d、3a~3d沿著滑架12的移動方向彼此錯開來配置。
圖5(a)顯示從軌道11的長邊方向來觀看的感測器安裝構件15a。如上所述，感測器安裝構件15a具有：相對向於軌道11之上表面11c的水平部15-1、及相對向於軌道11之左右側面的一對套件部15-2。在水平部15-1中，配置有檢測徑向位移的兩個位移感測器2a、2b。位移感測器2a、2b在軌道11之上表面11c拉開間隙而彼此面對，會檢測出到軌道11之上表面11c的間隙。兩個位移感測器2a、2b之間的左右方向中的距離為L2 。
在一對套件部15-2中，配置有檢測水平方向位移的兩個位移感測器2c、2d。位移感測器2c、2d在軌道11之側面11d拉開間隙而彼此面對，會檢測出到側面11d的間隙。
在假定了已將軌道11配置在水平面的狀態中，位移感測器2a、2b及位移感測器2c、2d是配置在比滑架12的上表面(安裝面)更為下方處。這是因為要在滑架12的上表面(安裝面)上安裝台座8的緣故。位移感測器2a~2d的纜線2a1 ~2d1 會從感測器安裝構件15a的套件部15-2往左右方向被拉出。另外，也可以將纜線2a1 ~2d1 從感測器安裝構件15a的正面往前方(垂直於紙面的方向)拉出。又，也可以將感測器安裝構件15a的上表面高度設成比滑架12的上表面(安裝面)還低，從而將感測器安裝構件15a的上表面與台座8之間的間隙作為拉出纜線2a1 、2b1 的間隙來利用。
圖2所示之感測器安裝構件15b也與感測器安裝構件15a同樣具有水平部15-1及一對套件部15-2，且位移感測器3a~3d被配置在與位移感測器2a~2d各自對應的位置。
＜線性編碼器的構成＞ 線性編碼器4會檢測滑架12的X軸方向的位置。例如，線性編碼器4具備：標尺(scale)，安裝於用戶設備22的基座7或軌道11；及讀頭(head)，安裝於用戶設備22的台座8或滑架12，會對標尺進行讀取。另外，檢測軌道11上的滑架12之位置的位置檢測機構不限定於線性編碼器。例如，當用戶設備22的台座8為滾珠螺桿驅動時，也可以使用旋轉編碼器來作為位置檢測機構，該旋轉編碼器會檢測出驅動滾珠螺桿的馬達之角度。
＜運動導引裝置、用戶側伺服器、管理伺服器的功能構成＞ 圖6顯示運動導引裝置1、用戶側伺服器21、管理伺服器41的功能方塊圖。另外，由於管理伺服器41具有下述的功能部，因此該管理伺服器41相當於本發明的管理系統。運動導引裝置1具有用來處理位移感測器2a等的檢測值的運算裝置或是暫時儲存的記憶體等，會藉由該運算裝置執行預定之控制程式來發揮各種功能。又，用戶側伺服器21、管理伺服器41也具有運算裝置或是記憶體等，會藉由該運算裝置執行預定之控制程式來發揮各種功能。而且，圖6所示之功能方塊圖是將運動導引裝置1、用戶側伺服器21、管理伺服器41各自具有的功能加以圖像化的圖，更是表示出各裝置間的功能部彼此之相關性的圖。另外，用戶側伺服器31基本上也具有與用戶側伺服器21同樣的功能，但省略其功能部的圖示。
運動導引裝置1在功能部方面，具有：記錄部101、裝置側算出部102、輸出部103。記錄部101會按每個預定之採樣週期，記錄作為位移感測器2a~2d、3a~3d之檢測值的滑架12之位移資訊。此時，記錄部101也會按每個預定之採樣週期，記錄線性編碼器4之檢測值來作為滑架12之位移資訊。另外，位移感測器2a~2d、3a~3d會檢測滑架12對軌道11的位移量。滑架12對軌道11的位移量是一種從處於沒有對滑架12施加荷重之無負載狀態中的位移感測器2a~2d、3a~3d之檢測值所算出的差值。因此，記錄部101會把從藉由位移感測器2a~2d、3a~3d所檢測出的位移資訊之數值減去預先儲存的無負載狀態中的位移感測器2a~2d、3a~3d之檢測值後的數值，作為滑架12對軌道11的位移量來加以記錄。
又，裝置側算出部102是一種算出應力資訊與次數資訊的功能部，該應力資訊是與滑架12在移動時所產生的移動時應力有關的資訊，該次數資訊是與其移動時應力的重複次數有關的資訊，該應力資訊與該次數資訊是被使用在算出運動導引裝置1的壽命到達率的參數，且該運動導引裝置1的壽命到達率如後述般地是由管理伺服器41側來算出。另外，所謂的壽命到達率是一種表示運動導引裝置1在最大可使用期間當中已經使用到何種程度的比率，例如，壽命到達率成為100%時，意味著處於最大可使用期間已全部用光，運動導引裝置1無法再繼續使用的狀態。而且，應力資訊與次數資訊是為了算出該壽命到達率而被使用的參數，其詳細內容將在後面敘述。又，輸出部103是一種對連接有運動導引裝置1的用戶側伺服器21傳送藉由裝置側算出部102所算出的應力資訊或次數資訊的功能部。另外，輸出部103也會對用戶側伺服器21傳送與該運動導引裝置1的運轉歷程有關的歷程資訊或用來識別該運動導引裝置1的識別資訊。在該歷程資訊方面，可以利用與滑架12的動作連動的線性編碼器4之檢測值。
接著，針對用戶側伺服器21的功能部進行說明。用戶側伺服器21在功能部方面，具有：接收部201、累積部202、傳送部203。接收部201是一種接收從運動導引裝置1所具有的輸出部103傳送的各種資訊的功能部。另外，接收部201被構成為會從用戶設備22、23所使用的每一個運動導引裝置1接收上述應力資訊、次數資訊、歷程資訊、識別資訊，且能夠辨明其接收到的各種資訊是從哪一個運動導引裝置1傳送過來的資訊。而且，接收到的應力資訊等，會在維持與對應的識別資訊之間的對應關係的情況下，藉由累積部202而被記錄在用戶側伺服器21內。又，傳送部203是一種將藉由累積部202所累積的應力資訊等，在維持與對應的識別資訊之間的對應關係的狀態下，傳送至管理伺服器41的功能部。
接著，針對管理伺服器41的功能部進行說明。管理伺服器41在功能部方面，具有：接收部401、系統側算出部402、決定部403、製造管理部404。接收部401是一種將與各運動導引裝置1有關的各種資訊連同其識別資訊一起接收的功能部，該等各種資訊是從用戶側伺服器21所具有的傳送部203傳送的資訊。而且，該接收部401接收的資訊當中，與運動導引裝置1的壽命到達率相關的資訊，例如包含各運動導引裝置1的識別資訊在內的上述應力資訊或次數資訊等都相當於本發明的壽命相關資訊。而且，系統側算出部402是依據由接收部401所接收的壽命相關資訊，算出對應的運動導引裝置1的壽命到達率的功能部。另外，關於壽命到達率的具體算出，將在後面敘述。接著，決定部403是一種依據由系統側算出部402所算出的各運動導引裝置1的壽命到達率，用來在用戶設備22中決定出成為交換對象的運動導引裝置1的功能部。決定部403是一種藉由執行圖17所示之決定處理來實現的功能部，其詳細內容將在後面敘述。接著，製造管理部404是一種依據決定部403的決定結果，對用戶進行與交換時期有關的通知的功能部。再者，製造管理部404也是一種實現管理處理的功能部，該管理處理是與製造側系統40中在工廠42製造成為交換對象的運動導引裝置1的方面有關的處理。而且，由製造管理部404所進行的通知或是與製造管理有關的處理之流程已顯示於圖18，其詳細內容將在後面敘述。
＜裝置側算出部102的詳細＞ 在此，針對由裝置側算出部102所進行的處理內容的詳細內容，依據圖7~圖15來進行說明。裝置側算出部102如上所述，會算出作為壽命相關資訊的應力資訊與次數資訊，該壽命相關資訊是用來算出運動導引裝置1的壽命到達率的資訊。像這樣，將運動導引裝置1構造成能在運動導引裝置1中算出應力資訊與次數資訊，算出運動導引裝置1的壽命到達率時的負載就會有一部分是交由該運動導引裝置1來承受。其結果，可以壓縮從運動導引裝置1透過用戶側伺服器21傳送給管理伺服器41的資訊量，並且可以減輕為了算出運動導引裝置1的壽命到達率而施加給管理伺服器41的負載。
針對由裝置側算出部102所進行的作為壽命相關資訊之應力資訊與次數資訊的算出處理的概要，依據圖7來進行說明。圖7所示之算出處理是一種藉由裝置側算出部102，依預定之時間間隔重複執行的處理。首先，在使用有運動導引裝置1的用戶設備22的運轉中，裝置側算出部102會從各位移感測器2a~2d、3a~3d取得滑架12的位移量(S101)。然後，裝置側算出部102會依據在S101取得的滑架12的位移量資料，進行作用在滑架12的荷重的計算(S102)。
算出的荷重會被用來計算滑架本體13的滾動面13a之各部所產生的應力。在計算滾動面13a之各部所產生的應力時，裝置側算出部102首先會依據線性編碼器4檢測出的滑架12的位置資訊，進行滑架12是否在移動中的判定(S103)。
作為顯示運動導引裝置1的壽命的現象之一例，可舉出產生在滾動面13a的鱗狀剝離(以下稱為「剝脫(flaking)」)。剝脫是因為如下之原因而產生的，即，在比滾動面13a略深的位置重複施加剪應力，使得形成滾動面13a的材料疲勞而產生剝脫，又，該剪應力是來自承受球體16之荷重的滾動面13a。在此，伴隨滑架12移動時之上下擺動(waving)的重複荷重被認為是使剪應力重複產生在比滾動面13a略深的位置的主要原因。因此，在S103作出了肯定判定時，裝置側算出部102會依據位移感測器2a等所檢測出的滑架12的位移量及位置資訊，進行上下擺動的頂點的檢測(S104)。另外，在S103作出了否定判定時，即結束本算出處理。然後，在S104檢測出上下擺動的頂點時，裝置側算出部102會依據在S102算出的荷重，計算滑架12移動時在滾動面13a之各部所產生的剪應力，然後對統計應力產生次數的計數器進行計數值的加算處理(S105)，該計數器是按每一種大小的應力與滾動面13a的每個部位，來統計應力產生次數。另外，在S104無法進行上下擺動的頂點的檢測時，即結束本算出處理。
藉由將有著從S101到S105這一系列處理的上述算出處理重複執行，就會按每一種大小的應力與滾動面13a的每個部位，來將伴隨上下擺動而重複施加在滑架12的滾動面13a之各部的剪應力的產生次數加以總計。與藉由裝置側算出部102所算出的該等剪應力及產生次數有關的資訊，相當於本發明的作為壽命相關資訊之應力資訊與次數資訊，會藉由輸出部103被傳送至用戶側伺服器21所具有的接收部201，此外，之後還會藉由傳送部203被傳送至管理伺服器41所具有的接收部401。藉由如此構成，將會根據位移感測器2a等的檢測值，在運動導引裝置1內生成壽命相關資訊，之後該壽命相關資訊會被集中到管理伺服器41。
接著，針對上述算出處理的各步驟之處理的詳細內容來進行說明。
＜S101＞ S101中，在使用有運動導引裝置1的用戶設備22的運轉中，裝置側算出部102會從各位移感測器2a~2d、3a~3d取得滑架12的位移量。各位移感測器2a~2d、3a~3d的測量值是從感測器到滾動面的距離，因此裝置側算出部102是將從沒有對滑架12施加荷重之無負載時的感測器到滾動面的距離作為基準，取得從該距離所算出的差值來作為滑架12的位移量。
＜S102＞ 接著，S102中，裝置側算出部102會依據滑架12的位移，來算出作用在滑架12的荷重。裝置側算出部102在算出荷重時，首先會依據從各位移感測器2a~2d、3a~3d取得的滑架12的位移量，來算出滑架12的位移五成分(displacement five component)。接著，裝置側算出部102會依據位移五成分，來算出作用在複數個球體16中的每一個球體16的荷重及接觸角。接著，裝置側算出部102會依據各球體16的荷重及接觸角，來算出作用在滑架12的荷重(外力五成分(external force five component))。上述3個步驟將在以下詳細說明。
＜步驟1：滑架的位移五成分的算出＞ 如圖3所示，在運動導引裝置1設定x-y-z座標軸後，作用在x-y-z座標軸之座標原點的荷重是徑向荷重Fy 與水平荷重Fz 。在滑架12壓向軌道11的方向上，朝圖3的y軸正方向上起作用的荷重是徑向荷重。在滑架12相對於軌道11橫移的方向上，朝圖3的z軸正反方向上起作用的荷重是水平荷重。
又，繞著x-y-z座標軸的力矩是作為縱搖力矩(pitching moment)之總計的Ma 、作為偏搖力矩(yawing moment)之總計的Mb 、作為橫搖力矩(rolling moment)之總計的Mc 。在滑架12上，會有徑向荷重Fy 、縱搖力矩Ma 、橫搖力矩Mc 、水平荷重Fz 、偏搖力矩Mb 作為外力而起作用。該等外力五成分作用在滑架12後，在滑架12上，會產生與該等外力五成分各自對應的位移五成分，亦即，徑向位移α１ (mm)、縱搖角(pitching angle)α2 (rad)、橫搖角(rolling angle)α3 (rad)、水平位移α4 (mm)、偏搖角(yawing angle)α5 (rad)。
圖8是顯示外力作用在滑架12時，位移感測器2a~2d的輸出變化的圖。圖8中的有斜線陰影的箭頭是輸出有變化的感測器，圖8中的白色箭頭是輸出沒有變化的感測器。當徑向荷重Fy 作用在滑架12時，滑架12與軌道11之間的上下方向間隙會因應徑向荷重Fy 的大小而變化。位移感測器2a、2b會檢測該上下方向間隙的變化(位移)。另外，安裝在感測器安裝構件15b(參照圖2)的位移感測器3a、3b也會檢測該上下方向的位移。
當徑向荷重Fy 作用在滑架12時，若將位移感測器2a、2b檢測出的位移設成A1 、A2 ，且將位移感測器3a、3b檢測出的位移設成A3 、A4 ，就可以用例如以下的等式來給出滑架12的徑向位移α１ 。 (數式1) α1 =(A1 +A2 +A3 +A4 )/4
當水平荷重Fz 作用在滑架12時，滑架12會相對於軌道11橫移，滑架12的其中一個套件部12-2與軌道11之間的水平方向間隙會變小，滑架12的另一個套件部12-2與軌道11之間的水平方向間隙會變大。位移感測器2c、2d會檢測該水平方向間隙的變化(位移)。另外，安裝在感測器安裝構件15b(參照圖2)的位移感測器3c、3d也會檢測該水平方向的位移。若將位移感測器2c、2d檢測出的位移設成B1 、B2 ，且將位移感測器3c、3d檢測出的位移設成B3 、B4 ，就可以用例如以下的等式來給出滑架12的水平位移α4 。 (數式2) α4 =(B1 -B2 +B3 -B4 )/4
當縱搖力矩Ma 作用在滑架12時，位移感測器2a、2b與軌道11之間的間隙會變大，位移感測器3a、3b與軌道11之間的間隙會變小。若縱搖角α2 (rad)夠小，就可以用例如以下的等式來給出縱搖角α2 (rad)。 (數式3) α2 =((A3 +A4 )/2-(A1 +A2 )/2)/L1
當橫搖力矩Mc 作用在滑架12時，位移感測器2a、3a與軌道11之間的間隙會變小，位移感測器2b、3b與軌道11之間的間隙會變大。若橫搖角α3 (rad)夠小，就可以用例如以下的等式來給出橫搖角α3 (rad)。 (數式4) α3 =((A1 +A3 )/2-(A2 +A4 )/2)/L2
當偏搖力矩Mb 作用在滑架12時，位移感測器2c、3d與軌道11之間的間隙會變小，位移感測器2d、3c與軌道11之間的間隙會變大。若偏搖角α5 (rad)夠小，就可以用例如以下的等式來給出偏搖角α5 (rad)。 　　(數式5) 　　α5 =((A1 +A4 )/2-(A2 +A3 )/2)/L2
藉由以上，依據位移感測器2a~2d、3a~3d檢測出的位移，就可以算出滑架12的位移五成分。
＜步驟2：作用在各球體的荷重及接觸角的算出＞ 將滑架12內的球體16正在接觸的部分在X軸方向上作成截面的狀態顯示於圖9。根據圖9，各球體間距是使用數值略大於1的k 而設成k Da，並決定各球體的x座標，將其設成Xi 。將滑架12內的球體16滾動的部分之長度設成2Ux 。將排列在2Ux 內的球體數量稱為有效球體數並設成I。在滑架12的兩端部分施加一種被稱為凸面加工的R形狀之大曲面加工，使得半徑為R且深度成為λε 。
當外力五成分，亦即，徑向荷重Fy 、縱搖力矩Ma 、橫搖力矩Mc 、水平荷重Fz 、偏搖力矩Mb 作用在滑架12時，會有位移五成分，亦即，徑向位移α１ 、縱搖角α2 、橫搖角α3 、水平位移α4 、偏搖角α5 產生在滑架12上，從而建立起理論公式。
滑架12的球體編號i中的滑架12內部截面之位移五成分產生前的內部荷重狀態顯示於圖10，且位移五成分產生後的內部荷重狀態顯示於圖11。在此，將滑架12的球體列編號設成j，並將球體列內的球體編號設成i。球體徑為Da ，且連同軌道11側、滑架12側一起將滾動面與球體16的適合度設成f，亦即滾動面曲率半徑是設成fDa 。又，將軌道側滾動面曲率中心位置設成Ar ，且將滑架側滾動面曲率中心位置設成Ac ，並將連結了該等位置的線與z軸所構成的角度即接觸角的初期狀態設成γ。此外，將在位於軌道11上側之2個滾動面上各自滾動的球體16彼此的球體中心間距離設成2Uz12 ，且將在位於軌道11下側之2個滾動面上各自滾動的球體16彼此的球體中心間距離設成2Uz34 ，並將在軌道11上側之滾動面上及下側之滾動面上各自滾動的球體16彼此的球體中心間距離設成2Uy 。
預壓正作用在球體16上。首先，針對預壓的原理進行說明。夾在軌道11、滑架12相對向之滾動面間的部分之尺寸是取決於軌道11、滑架12在設計時的尺寸及滾動面的幾何形狀。要進入該處的球體徑雖為設計時之球體徑，但若將稍大於設計時之球體徑的尺寸Da+λ的球體16裝入該處，球體16與滾動面的接觸部就會根據赫茲接觸理論(Hertz contact theory)而產生彈性變形，並形成接觸面，從而產生接觸應力。如此所產生的荷重即為內部荷重，且為預壓荷重。
圖10中，該荷重是以P0 來表示，接觸部的彈性變形所產生之軌道11、滑架12間的相互接近量是以δ0 來表示。雖然球體位置實際上是存在於圖10中以一點鏈線所描繪的軌道11、滑架12的滾動面間的中心位置，但由於兩滾動面與球體16的適合度f是相等的，因此在球體16的2處接觸部所產生的基於赫茲接觸理論之各種特性值會是相同的。因此，藉由將球體16偏離軌道側滾動面位置來描繪，就會容易了解軌道11、滑架12的滾動面間的相互接近量δ0 。
通常，預壓荷重是定義為每1個滑架的上側2列分(或是下側2列分)的徑向荷重，因此可以用以下的等式來表示出預壓荷重Ppre 。 (數式6)
接著，針對在該狀態下，有外力五成分作用在運動導引裝置1，從而產生位移五成分的狀態來進行說明。如圖11所示，設成座標原點的運動導引裝置1的中心會因為作為位移五成分之徑向位移α１ 、縱搖角α2 、橫搖角α3 、水平位移α4 、偏搖角α5 ，而在第i個球體位置發生軌道11與滑架12的相對位移。
此時，雖然軌道側滾動面曲率中心不會移動，但因為滑架12會移動，所以滑架側滾動面曲率中心會在各球體位置上進行幾何移動。其模樣是表示為作為滑架側滾動面曲率中心之Ac 朝Ac ′移動。將該Ac 朝Ac ′移動的量分成y方向與z方向來思考，往y方向移動的量設成δy ，往z方向移動的量設成δz ，後面的下標字母表示第i個球體、第j個球體列，就可以表示成以下的等式。在此，zc 、yc 是點Ac 的座標。 (數式7) δyij =α1 +α2 xi +α3 zcij δzij =α4 +α5 xi -α3 ycij
接著，連結了軌道11側與滑架12側的滾動面曲率中心的線由於會成為球體荷重的法線方向即接觸角，因此作為初期接觸角之γj 會朝βij 變化，此外，該兩滾動面曲率中心間距離會從當初的Ar 、Ac 間的距離朝Ar 、Ac ′間的距離變化。該兩滾動面曲率中心間距離的變化會成為球體16在兩接觸部的彈性變形，與在圖10中所說明時相同，藉由將球體16偏離軌道側滾動面位置來描繪，來求出球體16的彈性變形量δij 。
將該Ar 、Ac 間的距離也分成y方向與z方向來思考，y方向的距離設成Vy ，z方向的距離設成Vz ，就可以使用前述的δyij 、δzij ，表示成以下的等式。 (數式8) Vyij =(2f-1)Da sinγj +δyij Vzij =(2f-1)Da cosγj +δzij 藉此，Ar 、Ac 間的距離會成為以下的等式。 (數式9)又，接觸角βij 會成為以下的等式。 (數式10)藉由以上，球體16的彈性變形量δij 會成為以下的等式。 (數式11)
在此，在圖9所示之將滑架12內的球體16正在接觸的部分在X軸方向上作成截面的狀態中，進入凸面加工部分的球體16的彈性變形量δij 會成為如下之形式，即，滑架12側的滾動面曲率中心Ac ′從軌道側滾動面曲率中心Ac 分離的形式，且會減少恰好與其相應的份量。由於這剛好可視為同等於將球體徑減少以與其相符，因此將該份量設成λxi ，並在上面的等式中予以減去。
使用顯示彈性接近量的等式，就可以藉由以下的等式來從彈性變形量δij 求出滾動體荷重Pij ，該彈性接近量是藉由赫茲接觸理論所導出的滾動體為球體時的彈性接近量。 (數式12)在此，Cb 是非線性彈簧常數(N/mm3/2 )，可以用以下的等式來給出Cb 。 (數式13)在此，E是縱向彈性模數，1/m是蒲松比(Poisson's ratio)，2K/πμ是赫茲係數(Hertz coefficient)，Σρ是主曲率總和。
藉由以上，能夠使用滑架12的位移五成分α1 ~α5 ，針對滑架12內的所有球體16，以等式來表示接觸角βij 、彈性變形量δij 、滾動體荷重Pij 。
另外，在上述中，為了容易了解，而使用將滑架12作為剛體來思考的剛體模型負載分佈理論(rigid body model load distribution theory)。也可以將剛體模型負載分佈理論擴展，使用滑架梁模型負載分佈理論(carriage beam model load distribution theory)，該滑架梁模型負載分佈理論是為了考量到滑架12的套件部12-2的變形而應用了梁理論的理論。此外，也可以使用將滑架12或軌道11做成FEM模型的滑架/軌道FEM模型負載分佈理論(carriage rail FEM model load distribution theory)。
＜步驟3：荷重(外力五成分)的算出＞ 之後，只要使用上述的等式，來建立與作為外力之五成分，亦即，徑向荷重Fy 、縱搖力矩Ma 、橫搖力矩Mc 、水平荷重Fz 、偏搖力矩Mb 有關的平衡條件式即可。 (數式14) 關於徑向荷重Fy ，(數式15) 關於縱搖力矩Ma ，(數式16) 關於橫搖力矩Mc ，在此，ωij 是表示力矩臂的長度，可以用以下的等式來給出ωij 。zr 、yr 是點Ar 的座標。(數式17) 關於水平荷重Fz ，(數式18) 關於偏搖力矩Mb ，從以上的等式可以算出作用在滑架12的荷重(外力五成分)。
＜S103＞ 接著，針對S103的詳細內容來進行說明。裝置側算出部102會進行滑架12是否在移動中的判定。可以依據線性編碼器4檢測出的滑架12的位置資訊，來判定滑架12是否在移動中。裝置側算出部102在例如，線性編碼器4檢測出的滑架12的位置資訊有依時間序列而變化的話，就判定滑架12是在移動中，位置資訊沒有依時間序列而變化的話，就判定滑架12是在停止中。
＜S104＞ 接著，針對S104的詳細內容來進行說明。裝置側算出部102會依據記錄在記錄部101中的滑架12的位移量及位置資訊，來進行上下擺動的頂點的檢測。
在此，伴隨滑架12之移動所產生的上下擺動是一種滑架12的姿勢變化或振動(脈動)，起因於軌道11之滾動面11a及滑架本體13之滾動面13a與球體16之間所產生的週期性相對位置偏移。圖12是顯示滑架12在軌道11上移動時的球體16之動作的圖。雖然在滑架12上配備有複數個球體16，但是這些複數個球體16當中，支撐滑架12的球體16是夾在軌道11之滾動面11a與滑架本體13之滾動面13a之間的球體16(在圖12中，是有斜線陰影的球體16)。而且，正如同比較圖12(A)與圖12(B)後可得知，夾在軌道11之滾動面11a與滑架本體13之滾動面13a之間的球體16的數量，會伴隨滑架12對軌道11的相對移動而重複增減。該重複週期會跟如下之週期一致，即，滑架12相對於軌道11移動的量恰好會與鄰接之球體16彼此的間距相同之週期。因此，上下擺動的頂點將會是藉由位移感測器2a~2d、3a~3d所檢測出的位移波形當中，跟滑架12在軌道11上移動時進行滾動的球體16與滾動面11a、13a之間的相對位置偏移的週期一致的波形的頂點。
因此，裝置側算出部102在檢測上下擺動的頂點時，首先會針對位移五成分中的每一個成分，將表示出滑架12在軌道11上的位置與位移量之間的關係之資料進行分析，該位置是從線性編碼器4所取得，該位移量是從各位移感測器2a~2d、3a~3d所取得。然後，裝置側算出部102會從表示出滑架12的位置與位移量之間的關係之資料中，判定有沒有表示出上下擺動的資料。有沒有表示出上下擺動的資料是在將例如以下之圖表，即，橫軸為滑架12在軌道11上的位置，且縱軸為滑架12的位移量的圖表之波形加以圖像化時，如果有存在與球體16的間距在大致同一週期出現的峰值(peak)的話，就判定有上下擺動，如果不存在與球體16的間距在大致同一週期出現的峰值的話，就判定沒有上下擺動。
圖13是將藉由線性編碼器4檢測出的滑架12在軌道11上的位置作為橫軸，且將藉由位移感測器2a~2d、3a~3d檢測出的位移作為縱軸的圖表。在滑架12上配備有8個位移感測器2a~2d、3a~3d，又，由於滑架12會在軌道11上往返，因此本來就會存在複數條顯示出滑架12的位置與位移之關係的線。但是，為了容易理解，在圖13的圖表中，滑架12的位置與位移之關係是用1條折線來顯示。正如同看了圖13的圖表後可得知，在滑架12的位移中，可以看出有比較緩慢的位移與比較細微的位移這兩種振動成分。其中，前者比較緩慢的位移可以想成是上下擺動以外的振動成分，起因於例如軌道11的滾動面11a之精度等。另一方面，後者比較細微的位移是起因於上下擺動的振動成分，且是滑架12在軌道11上移動時所產生的位移。圖13的圖表所顯示的比較細微的位移之各頂點的橫軸間隔大致與球體16的間距一致。
裝置側算出部102會依據如圖13的圖表所表示的資料，即，表示出滑架12在軌道11上的位置與位移量之關係的資料，檢測出與球體16的間距在大致同一週期出現的細微上下擺動的振動成分，並進行該振動成分的波形頂點的檢測。另外，只要裝置側算出部102從位移資料中檢測出上下擺動的話，就會檢測該上下擺動的波形頂點，該位移資料是藉由複數個位移感測器2a~2d、3a~3d當中任1個以上的感測器所檢測出的位移資料。
＜S105＞ 裝置側算出部102在S104檢測出上下擺動的波形頂點後，會依據在S102所算出的荷重，來計算產生在滑架12的滾動面13a上的最大剪應力(本案所述之「移動時應力」之一例)。與該移動時應力有關的資訊相當於本案所述之應力資訊。在本實施形態中，為了要掌握依滾動面13a之局部疲勞而定的壽命，裝置側算出部102會在將滾動面13a沿著軌道的方向劃分出來的每個虛擬區間上，進行產生在滾動面13a上的最大剪應力之計算。
圖14是顯示將滾動面13a劃分的虛擬區間之一例的圖。在本實施形態中，為了容易理解，而針對在依有效球體數分割了滾動面13a後的每個虛擬區間上，計算最大剪應力的情況來進行說明。產生在被如此劃分的滾動面13a之各區間的剪應力可依照赫茲的彈性接觸理論，根據使用滾動體荷重Pij 及應變分析模型預先作成的等式來算出，該滾動體荷重Pij 是在S102的說明中所顯示的滾動體荷重，該應變分析模型是產生在球體與平面之接觸部分的應變之分析模型。
接著，裝置側算出部102會依據所算出的各區間的最大剪應力，按每一種大小的應力來統計最大剪應力的產生次數。圖15是顯示滑架12移動時，在滾動面13a上重複產生的最大剪應力的計數值之一例的圖。裝置側算出部102例如會如圖15所示，將應力的大小每隔50MPa做階段性的劃分，然後在每上下擺動1次時，就將相當於所算出的最大剪應力的劃分之計數值加1，換言之，在圖13所示之上下擺動的波形中，在每產生一次頂點的時間點，就將該計數值加1。因此，計數值會與滑架12的累計移動距離成比例增加。使滾動面13a疲勞的應力產生次數會按每一種大小的應力及每個區間而被加以總計，藉此，例如即便是在滾動面13a的特定區間中有局部地產生重複應力時，也能夠得到可以使滾動面13a的局部性疲勞反映在運動導引裝置1的壽命診斷上的診斷用基礎資料。
＜管理伺服器41的詳細＞ 如上述所說明，在用戶設備22所具有的每一個運動導引裝置1中，會依據施加在本身的滑架12的負載振動來算出應力資訊及次數資訊，並透過用戶側伺服器21朝管理伺服器41傳送該等資訊。此時，為了要能夠判別應力資訊及次數資訊是與哪一個運動導引裝置1有關的資訊，會與對應的運動導引裝置1的識別資訊附上關聯性而傳送該應力資訊及次數資訊，並且各運動導引裝置1具有的線性編碼器4之位置資訊也會與其識別資訊附上關聯性而朝管理伺服器41傳送。因此，接下來將針對在管理伺服器41中進行的處理，尤其是管理伺服器41具有的系統側算出部402所進行的各運動導引裝置的壽命到達率的算出處理、決定部403所進行的交換對象裝置的決定處理、及製造管理部404所進行的管理處理來進行說明。
首先，針對藉由系統側算出部402執行的運動導引裝置的壽命到達率的算出處理來進行說明。系統側算出部402會利用作為各運動導引裝置1的壽命相關資訊之應力資訊與次數資訊，來計算其運動導引裝置1的壽命到達率，該等資訊是從用戶側伺服器21的傳送部203傳送至接收部401的資訊。壽命到達率是按滾動面13a的每個區間所算出的。而且，算出的所有區間的壽命到達率中，壽命到達率最高的值會被作為代表性地表示該運動導引裝置1的壽命到達率。壽命到達率例如是使用線累積損傷律(linear cumulative damage rule)來算出的。圖16是顯示材料的S-N曲線之一例的圖。由於線累積損傷律是一種在材料的疲勞中，當物體重複受到應力時，預測因疲勞而導致損傷為止的壽命的法則，因此對於要掌握由於滑架12在移動中所產生的上下擺動而導致的材料疲勞是有效的。依照線累積損傷律，將成為對象之材料的S-N曲線中的針對特定重複應力之破裂重複數設成Li ，且將針對材料之實際重複數設成ni ，就可以用以下的等式來給出壽命到達率D。 (數式19)
像這樣，系統側算出部402會考量到與球體16在滑架12之滾動面13a中的重複應力相關的上下擺動，將作為壽命相關資訊之應力資訊及次數資訊用在運動導引裝置1的壽命到達率的算出，因此與不使用該等資訊就算出該壽命到達率的情況相比，可以得到精度極高的算出結果。又，在運動導引裝置1中，由於裝置側算出部102會利用位移感測器2a等的檢測值來算出作為壽命相關資訊之應力資訊及次數資訊，因此可以使用比較簡便的裝置來作成用來算出運動導引裝置1的壽命到達率的裝置構造。又，上述系統側算出部402會按每個虛擬區間來算出應力，該等虛擬區間是將移動構件12的滾動面13a沿著軌道的方向劃分出來的虛擬區間，因此比起依據滾動面13a全體應力的壽命診斷，可以得到更高的診斷結果。
接著，針對決定部403所進行的交換對象裝置的決定處理來進行說明。所謂交換對象裝置是指，用戶設備22所使用的所有運動導引裝置1當中，其壽命到達率已在100%附近，為了使用戶設備22適當地運轉而被認為最好要與新的運動導引裝置做交換的運動導引裝置。另外，為了要在用戶設備22中交換運動導引裝置1，必須要使用戶設備22的運轉暫時停止，在其停止期間中，會成為無法藉由用戶設備22來進行用戶製品之製造的狀態。因此，為了交換運動導引裝置1而停止用戶設備22的停止期間最好是盡可能的短。又，停止用戶設備22時，由於有著包含交換準備時間在內，需要一定長度的時間的傾向，因此在交換時，最好是將數量達某種程度的運動導引裝置1統一交換。這是因為若將運動導引裝置1逐個交換，就會變成每次都要使用戶設備22停止，其結果將會使用戶設備22的運轉率降低，從而使其用戶製品的製造效率降低的緣故。
因此，在本發明之管理伺服器41中，會藉由決定部403來進行交換對象裝置的決定處理，該交換對象裝置是指成為交換對象的運動導引裝置1，該決定處理是一種為了在運動導引裝置1的壽命成為100%之前就適當地交換成新的運動導引裝置，並且在進行該交換時，能夠將用戶設備22的停止期間盡可能的縮短化，從而抑制其運轉率的下降，並且能夠有效率地交換運動導引裝置1的處理。具體而言，是藉由決定部403來進行圖17所示之決定處理。另外，該決定處理可以和系統側算出部402所進行的壽命到達率的算出處理同步進行，也可以無關於該算出處理，依規定的時間點來重複進行。又，該決定處理是一種對圖1所示之用戶設備各自進行的處理。
首先，在S301中，判定交換旗標是否為”0”。該交換旗標是針對成為決定處理對象的用戶設備(在本實施例中，是將成為對象的用戶設備作為用戶設備22來進行以下說明)所設定的控制旗標，在交換旗標為”0”的情況下，意味著用戶設備22的交換對象裝置尚未決定的狀態，在交換旗標為”1”的情況下，意味著用戶設備22的交換對象裝置已經決定的狀態。另外，如後述地在S311決定好交換對象裝置，且在用戶側中已完成該交換對象裝置的交換時，該交換旗標會被設定成”0”。因此，在該交換完成後就立即執行的決定處理中，交換旗標會成為”0”。在S301作出了肯定判定時，會朝S302邁進，又，作出了否定判定時，即結束本決定處理。
在S302中，會取得用戶設備22所使用的4個運動導引裝置1a~1d各自的壽命到達率，該等壽命到達率是藉由系統側算出部402所算出的。接著在S303中，會取得與運動導引裝置1a~1d各自的移動有關的歷程資訊。具體而言，會取得運動導引裝置1a~1d各自具有的線性編碼器4之位置資訊的時間推移。另外，該位置資訊是一種藉由傳送部203而被傳送至管理伺服器41的接收部401的資訊，且該資訊是一度從運動導引裝置1a~1d各自的輸出部103往用戶側伺服器21的累積部202累積的資訊。S303的處理結束時，會朝S304邁進。
在S304中，會依據在S302所取得的壽命到達率，將用戶設備22所使用的4個運動導引裝置1a~1d當中，壽命到達率成為90%以上的裝置作為交換對象裝置來加以抽出。而且，在S305中，會算出在S304被抽出的交換對象裝置的剩餘壽命。所謂剩餘壽命是意味著交換對象裝置的壽命到達率到達100%前所剩餘的期間。具體而言，交換對象裝置的剩餘壽命是使用從上述歷程資訊所算出的經過時間Tint ，可以用以下的等式來表示，又，該經過時間Tint 是從開始使用線性編碼器4時到算出目前時間點的壽命到達率D時的經過時間。 剩餘壽命=(1-D)/D＊Tint 而且，在S306中，被抽出的交換對象裝置當中，剩餘壽命最短的交換對象裝置的剩餘壽命會被特定成Lmin。
接著，在S307中，會算出製造交換對象裝置所需的預計時間(製造預計時間)Tx。在算出製造預計時間Tx時，管理伺服器41具有一種標記(map)，該標記是按運動導引裝置1的每一種類將其製造所需的基本時間附上關聯性的標記，會藉由存取該標記來算出製造預計時間Tx的基本值。再者，對於該基本值，還會考量到工廠42中的相符合之運動導引裝置1的生產線實際擁塞程度，進而算出最終的製造預計時間Tx。又，在製造複數種類的運動導引裝置1時，如果能夠同時並行製造的話，就會考量到這點來算出最終的製造預計時間Tx。S307的處理結束時，會朝S308邁進。
在S308中，會算出交換用戶設備22中的交換對象裝置所需的預計時間(交換預計時間)Ty。在算出交換預計時間Ty時，管理伺服器41具有一種標記，該標記是將交換用戶設備22中的各運動導引裝置1所需的基本時間附上關聯性的標記，會藉由存取該標記來算出交換預計時間Ty的基本值。在運動導引裝置1的交換中，即便是相同種類的運動導引裝置，如果其在設備內被使用的部位不同的話，交換所需的時間就會變化，因此在原則上，該標記是按用戶設備中的有使用到運動導引裝置的每一處，來設定交換預計時間Ty的基本值。又，複數個運動導引裝置在同時交換的情況下，比起錯開時期來進行交換，更能夠做到有效率的交換，因此考量到其效率化的程度，會對交換預計時間Ty的基本值進行縮短其時間的修正。S308的處理結束時，會朝S309邁進。
在S309中，會依據在S307所算出的製造預計時間Tx、以及在S308所算出的交換預計時間Ty，來修正在S309的判定處理中所使用的閾值L0。閾值L0是一種依據在S306被特定出的最短剩餘壽命Lmin，來對決定運動導引裝置1的時期作出判定用的閾值，該運動導引裝置1是在用戶設備22中，要在相同時間點被交換的運動導引裝置1。例如，將閾值L0修正成能夠一邊將最短剩餘壽命Lmin維持在比製造預計時間Tx還長的狀態，一邊使得交換預計時間Ty落在對用戶設備22預先設定的交換運動導引裝置所需的容許期間內，並且在相同時間點盡可能多交換運動導引裝置1。藉由設定出與這種交換有關的條件，將可在用戶設備22中，使運動導引裝置1盡可能長時間運轉，並且可縮短其交換所需的時間。像這樣，閾值L0是一種決定出在本案的預定期間內被交換的交換對象裝置用的參數。S309的處理結束時，會朝S310邁進。
在S310中，會判定在S306被特定出的最短剩餘壽命Lmin是否比在S309被修正的閾值L0還短。S310的肯定判定是意味著，在考量到交換對象裝置的製造與用戶設備22中的交換對象裝置的交換後，已到達決定交換對象裝置的時間限制。因此，在S310作出了肯定判定時，會在S311中，確定出在用戶設備22中被使用的運動導引裝置1a~1d當中，哪一個運動導引裝置是交換對象裝置，並且會在S312中，將交換旗標設定為”1”，然後結束本決定處理。又，在S310作出了否定判定時，會在S313中，將交換旗標維持為”0”，然後結束本決定處理。另外，在交換旗標被設定為”1”的期間，即便重複進行決定處理，也會因為S301的判定處理，而不會有已確定的交換對象裝置被變更的情況。
接著，針對製造管理部404所進行的管理處理，依據圖18來進行說明。圖18所示之管理伺服器41、工廠42、用戶側伺服器21之間的資訊交流，是藉由圖18所示之決定處理而使得交換旗標被設定為”1”時的資訊交流。在管理伺服器41中，若交換旗標為”1”時，就會藉由製造管理部404來對工廠42傳送作為交換製造對象裝置之運動導引裝置的製造指示。接收到該製造指示的工廠42中，將會開始作為交換製造對象裝置之運動導引裝置的製造。另外，該工廠42在製造途中，會從管理伺服器41對用戶側伺服器21進行與現在正在製造的運動導引裝置的交換時期有關的通知。例如，可以將對工廠42傳送製造指示的時期加上製造預計時間Tx後的時期，作為該交換時期來進行通知。又，作為另一種方法，亦可在最短剩餘壽命Lmin已成為預先設定之預定時間的時期，從管理伺服器41對用戶側伺服器21通知此時的剩餘壽命Lmin。藉此，用戶可以掌握到自己所擁有的用戶設備22中，正被使用的運動導引裝置1已成為即將要交換的狀態一事，並且可以依據該通知，來準備在用戶設備22進行交換。
又，在工廠42的交換對象裝置的製造過程中，在對交換時期的用戶側伺服器21進行上述通知後，當工廠42側所估計的製造完成預定日已超過之前所通知的交換預定日時，會從工廠42對管理伺服器41進行通知，並且管理伺服器41在接收到該通知後，會對工廠42發出製造管理的指示，以優先在工廠42中進行該交換對象裝置的製造。尤其在工廠42中，不光只有用戶設備22，也會進行其他的用戶設備23、32~34等所使用的運動導引裝置1的製造。因此，在要發出上述優先製造指示時，會以盡可能減少對其他用戶設備用的運動導引裝置造成影響之方式，或是以會落在有關於其他用戶設備用的運動導引裝置所預先設定的製造延遲容許範圍內之方式，來作出該製造指示。
另外，在工廠42製造作為交換對象裝置之運動導引裝置所需的期間，在圖18中是以tx來表示，該製造完成後，會從工廠42對管理伺服器41傳送該完成通知。當其實際的製造期間tx與製造預計時間Tx不同時，與其差值有關的資訊會被記錄在管理伺服器41，且會被利用在今後在S307進行的製造預計時間的算出處理的精度提升上。
然後，管理伺服器41從工廠42接收到製造完成通知後，管理伺服器41會對用戶側伺服器21傳送與製造好的運動導引裝置的發送有關的通知。之後，用戶側伺服器21會對用戶設備22發出用來停止其運轉的設備停止指示，且伴隨於此，會在用戶設備22中進行作為交換對象之運動導引裝置1的交換作業。然後，該交換作業結束後，會從用戶側伺服器21對管理伺服器41傳送用來告知交換完成的通知。在接收到該交換完成通知的管理伺服器41中，會將其作為觸發，使得用在圖17所示之決定處理(與用戶設備22對應的決定處理)的交換旗標從”1”變更為”0”。
在本實施例中，如上所述，藉由利用各運動導引裝置1所搭載的位移感測器的檢測值，就可以極為正確且即時的掌握其運動導引裝置1的壽命到達率。因此，依據其壽命到達率所進行的交換對象裝置的決定、以及依據該決定所進行的製造管理與對用戶的通知，在時間上的精度都極高。其結果，在製造運動導引裝置之側中，可以在用戶所需的時間點來製造、提供運動導引裝置1，因此可以在無需持有額外庫存的情況下，對用戶的要求確切地作出回應。又，在利用運動導引裝置1的用戶中，可以在自己的用戶設備22中將運動引導裝置1利用到接近其壽命而沒有浪費，因此可以避免運動引導裝置1的無謂交換，並且可以盡可能統一進行該交換，所以能夠縮短交換所需的時間，從而能夠縮短用戶設備22的停止時間。
＜變形例＞ 在上述實施例中，在運動導引裝置1中，是藉由裝置側算出部102算出應力資訊與次數資訊來作為壽命相關資訊，又，在已取得其壽命相關資訊的管理伺服器41中，是藉由系統側算出部402算出運動導引裝置1的壽命到達率。亦可取代該態樣，改在運動導引裝置1中，除了藉由裝置側算出部102算出應力資訊與次數資訊以外，也藉由裝置側算出部102依據該等資訊算出運動導引裝置1的壽命到達率本身。此時，與算出的壽命到達率有關的資訊和其運動導引裝置1的識別資訊會一併相當於本發明的預定生成資訊，且該預定生成資訊會透過用戶側伺服器21朝管理伺服器41傳送。此時，管理伺服器41的系統側算出部402將會取得傳送過來的預定生成資訊來作為壽命到達率的資訊。
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h‧‧‧運動導引裝置
2a、2b、2c、2d、3a、3b、3c、3d‧‧‧位移感測器
2a1、2b1、2c1、2d1‧‧‧纜線
4‧‧‧線性編碼器
7‧‧‧基座
8‧‧‧台座
11‧‧‧軌道
11a、13a‧‧‧滾動面
11b‧‧‧通孔
11c‧‧‧上表面
11d‧‧‧側面
12‧‧‧滑架
12-1、14-1、15-1‧‧‧水平部
12-2、14-2、15-2‧‧‧套件部
13‧‧‧滑架本體
13b‧‧‧返回路徑
13c‧‧‧內周部
14a、14b‧‧‧蓋構件
14c‧‧‧方向轉換路徑
15a、15b‧‧‧感測器安裝構件
16‧‧‧球體
20、30‧‧‧用戶製造系統
21、31‧‧‧用戶側伺服器
22、23、32、33、34‧‧‧用戶設備
40‧‧‧製造側系統
41‧‧‧管理伺服器
42‧‧‧工廠
101‧‧‧記錄部
102‧‧‧裝置側算出部
103‧‧‧輸出部
201、401‧‧‧接收部
202‧‧‧累積部
203‧‧‧傳送部
402‧‧‧系統側算出部
403‧‧‧決定部
404‧‧‧製造管理部
A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4‧‧‧位移
Ar‧‧‧軌道側滾動面曲率半徑中心位置
Ac、Ac′‧‧‧滑架側滾動面曲率半徑中心位置
Cb‧‧‧非線性彈簧常數
D‧‧‧壽命到達率
Da、Da+λ‧‧‧球體徑
E‧‧‧縱向彈性模數
Fy‧‧‧徑向荷重
Fz‧‧‧水平荷重
f‧‧‧適合度
fDa‧‧‧滾動面曲率半徑
I‧‧‧有效球體數
i‧‧‧球體編號
j‧‧‧球體列編號kDa‧‧‧球體間距
L1、L2‧‧‧距離
Li‧‧‧破裂重複數
L0‧‧‧閾值
Lmin‧‧‧最短剩餘壽命
Ma‧‧‧縱搖力矩
Mb‧‧‧偏搖力矩
Mc‧‧‧橫搖力矩
ni‧‧‧實際重複數
P0‧‧‧荷重
Ppre‧‧‧預壓荷重
Pij‧‧‧滾動體荷重
R‧‧‧半徑
Tint‧‧‧經過時間
tx‧‧‧製造期間
Tx‧‧‧製造預計時間
Ty‧‧‧交換預計時間
Vy‧‧‧y方向的距離
Vz‧‧‧z方向的距離
α１‧‧‧徑向位移
α2‧‧‧縱搖角
α3‧‧‧橫搖角
α4‧‧‧水平位移
α5‧‧‧偏搖角
βij‧‧‧接觸角
γ‧‧‧接觸角的初期狀態
γj‧‧‧初期接觸角
λε‧‧‧深度
λxi‧‧‧減少份量
δij‧‧‧彈性變形量
δ0‧‧‧相互接近量
δy‧‧‧往y方向移動的量
δz‧‧‧往z方向移動的量
ωij‧‧‧力矩臂的長度
Σρ‧‧‧主曲率總和
1/m‧‧‧蒲松比
2Ux‧‧‧長度
2Uz12、2Uz34、2Uy‧‧‧球體中心間距離
2K/πμ‧‧‧赫茲係數
S101~S105、S301~S313‧‧‧步驟
Xi、zc、yc、zr、yr‧‧‧座標
x‧‧‧前後方向
y‧‧‧上下方向
z‧‧‧左右方向
圖1是概略性地顯示本發明之管理系統與處於用戶管理下的用戶製造系統之間的相關性的圖。 圖2是概略性地顯示圖1所示之用戶製造系統中所含的運動導引裝置與用戶側伺服器之間的相關性的圖。 圖3是本實施形態之運動導引裝置的外觀立體圖。 圖4是顯示本實施形態之運動導引裝置的內部構造之概要的圖。 圖5(a)是從軌道的長邊方向來觀看的運動導引裝置的前視圖，圖5(b)是B部擴大圖。 圖6是將形成於本發明之管理伺服器、運動導引裝置、用戶側伺服器的功能部加以圖像化的圖。 圖7是顯示運動導引裝置中的用來形成應力資訊及次數資訊的處理流程的圖。 圖8是顯示外力作用在滑架上時的感測器的輸出變化的圖。 圖9是顯示滑架內的球體正在接觸的部分的圖。 圖10是顯示位移五成分產生前的內部荷重之狀態的圖。 圖11是顯示位移五成分產生後的內部荷重之狀態的圖。 圖12是顯示滑架在軌道上移動時的球體動作的圖。 圖13是將藉由線性編碼器檢測出的滑架位置作為橫軸，且將藉由感測器檢測出的位移作為縱軸的圖表。 圖14是顯示將滾動面劃分的虛擬區間之一例的圖。 圖15是顯示滑架移動時，在滾動面上重複產生的最大剪應力的計數值之一例的圖。 圖16是顯示材料的S-N曲線之一例的圖。 圖17是顯示本發明之管理系統所執行的用來決定交換對象裝置的決定處理流程的圖。 圖18是顯示藉由本發明之管理系統具有的製造管理部所進行的管理伺服器、工廠、用戶側伺服器之間的資訊交流的圖。

Claims (8)

  1. 一種管理系統，是管理用戶設備的管理系統，該用戶設備配備在由用戶管理的預定空間，且具有複數個運動導引裝置，該等運動導引裝置具有：軌道構件，沿著長邊方向延伸；移動構件，配置成會透過滾動體而對向於前述軌道構件，且可沿著前述軌道構件的前述長邊方向相對地移動，又，該滾動體配置成可在滾動槽內滾動；及複數個位移感測器，在前述移動構件中，檢測前述移動構件在預定數量之位移方向中的位移， 該管理系統具備： 接收部，接收與前述運動導引裝置的壽命到達率相關的壽命相關資訊，該壽命相關資訊是依據前述複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置所具有的前述複數個位移感測器的檢測值所算出的資訊； 算出部，依據由前述接收部所接收的前述壽命相關資訊，算出各運動導引裝置的壽命到達率，該壽命相關資訊與前述複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置對應； 決定部，依據由前述算出部所算出的前述複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置的壽命到達率，決定出在預定期間內成為交換對象的交換對象裝置，該交換對象裝置是前述複數個運動導引裝置當中全部或一部分的裝置；及 製造管理部，將交換時期通知給用戶，該交換時期是要在前述用戶設備中，交換所有已藉由前述決定部決定好的前述交換對象裝置的時期。
  2. 如請求項1之管理系統，其中前述製造管理部還會管理所有前述交換對象裝置的製造步驟，以在所有前述交換對象裝置都可進行前述交換的交換時期之前，可以將所有前述交換對象裝置都製造完成。
  3. 如請求項1或2之管理系統，其中前述接收部還會接收歷程資訊，該歷程資訊是與前述用戶設備中的前述複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置的運轉歷程有關的資訊， 前述製造管理部會依據前述歷程資訊及前述交換對象裝置的壽命到達率，將所有前述交換對象裝置當中，預定的交換對象裝置所剩餘的可運轉時間成為預定時間的時期，作為前述交換時期而通知給用戶。
  4. 如請求項1至3中任一項之管理系統，其中前述壽命相關資訊包含：應力資訊、次數資訊、及前述運動導引裝置的識別資訊，該應力資訊與該次數資訊是在前述複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置中，從前述複數個位移感測器的檢測值所算出的資訊，且，該應力資訊是與前述運動導引裝置中的前述移動構件在移動時所產生的移動時應力有關的資訊，該次數資訊是與前述移動時應力的重複次數有關的資訊， 關於前述複數個運動導引裝置當中與前述識別資訊對應的一個運動導引裝置，前述算出部會因應於前述接收部接收的與前述識別資訊對應的前述應力資訊與前述次數資訊，來更新前述一個運動導引裝置的壽命到達率。
  5. 如請求項4之管理系統，其中前述應力資訊是與前述移動時應力有關，且是依據前述複數個位移感測器的檢測值所算出的資訊，又，該應力是前述移動構件在每個虛擬區間中移動時所產生在各區間的應力，該等虛擬區間是將前述移動構件的滾動面沿著前述軌道的方向劃分出來的虛擬區間， 前述次數資訊是與前述移動時應力的產生次數有關的資訊，且前述移動時應力是伴隨前述移動構件沿著前述軌道移動時之上下擺動而重複產生， 前述算出部會按每個前述區間，依據前述應力資訊與前述次數資訊來算出前述一個運動導引裝置的壽命到達率。
  6. 如請求項5之管理系統，其中前述算出部會依據列表資料，按每個前述區間進行前述壽命到達率的算出，該列表資料是按每個前述區間總計了每一種大小的前述移動時應力的產生次數的資料。
  7. 如請求項1至3中任一項之管理系統，其中前述壽命相關資訊包含：預定生成資訊、及前述運動導引裝置的識別資訊，該預定生成資訊是顯示前述運動導引裝置的壽命到達率的資訊，且是從應力資訊與次數資訊所生成的資訊，該應力資訊與該次數資訊是在前述複數個運動導引裝置中的每一個運動導引裝置中，至少從前述位移感測器的檢測值所算出的資訊，且，該應力資訊是與前述運動導引裝置中的前述移動構件在移動時所產生的移動時應力有關的資訊，該次數資訊是與前述移動時應力的重複次數有關的資訊， 關於前述複數個運動導引裝置當中與前述識別資訊對應的一個運動導引裝置，前述算出部會因應於前述接收部接收的與前述識別資訊對應的前述預定生成資訊，取得前述預定生成資訊來作為前述一個運動導引裝置的壽命到達率。
  8. 一種運動導引裝置，具有：軌道構件，沿著長邊方向延伸；及移動構件，配置成是透過滾動體而對向於前述軌道構件，且可沿著前述軌道構件的前述長邊方向相對地移動，又，該滾動體配置成可在滾動槽內滾動， 該運動導引裝置具備： 複數個位移感測器，在前述移動構件中，檢測前述移動構件在預定數量之位移方向中的位移； 算出部，依據前述複數個位移感測器的檢測值，算出應力資訊及次數資訊，該應力資訊是與前述運動導引裝置中的前述移動構件在移動時所產生的移動時應力有關的資訊，該次數資訊是與前述移動時應力的重複次數有關的資訊；及 輸出部，依據前述應力資訊與前述次數資訊，生成與前述運動導引裝置的壽命到達率相關的壽命相關資訊並加以輸出，前述壽命相關資訊會被提供給由外部的資訊處理裝置所進行之前述運動導引裝置的前述壽命到達率的算出處理，又，所算出的前述壽命到達率還會被提供給由前述外部的資訊處理裝置所進行之決定前述運動導引裝置的交換作業時期的決定處理。
TW106146258A 2016-12-28 2017-12-28 管理系統、及運動導引裝置 TWI757399B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016256587A JP6952465B2 (ja) 2016-12-28 2016-12-28 管理システム、及び運動案内装置
JP2016-256587 2016-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201830317A true TW201830317A (zh) 2018-08-16
TWI757399B TWI757399B (zh) 2022-03-11

Family

ID=62710645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106146258A TWI757399B (zh) 2016-12-28 2017-12-28 管理系統、及運動導引裝置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10738827B2 (zh)
JP (1) JP6952465B2 (zh)
KR (1) KR102328346B1 (zh)
CN (1) CN110140091B (zh)
DE (1) DE112017006636T5 (zh)
TW (1) TWI757399B (zh)
WO (1) WO2018123803A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10738327B2 (en) * 2017-08-28 2020-08-11 Inscripta, Inc. Electroporation cuvettes for automation
DE102019200780A1 (de) * 2019-01-23 2020-07-23 Robert Bosch Gmbh Führungswagen für eine Streckenführung, Streckenführung mit dem Führungswagen, und Verfahren zur Ermittlung einer Last des Führungswagens
CN114035488B (zh) * 2021-12-13 2023-01-06 中铁十一局集团有限公司 一种基于物联网云监控技术的运架一体机电气控制系统

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1292696B (de) * 1964-07-29 1969-04-17 Kugelfischer G Schaefer & Co Verfahren zur Erhoehung der Lebensdauer von Waelzpaarungen
JPH04236022A (ja) 1991-01-11 1992-08-25 Matsushita Seiko Co Ltd 空調機の電装箱取付装置
US6174084B1 (en) * 1999-09-10 2001-01-16 Thomson Industries, Inc. Linear motion bearing assembly with load compensation
US6983207B2 (en) 2000-06-16 2006-01-03 Ntn Corporation Machine component monitoring, diagnosing and selling system
JP3827928B2 (ja) * 2000-08-25 2006-09-27 Ｎｔｎ株式会社 機械部品の監視システム
JP4236022B2 (ja) * 2000-06-16 2009-03-11 Ｎｔｎ株式会社 機械部品の監視・診断・販売システム
JP2003056574A (ja) * 2001-08-20 2003-02-26 Koyo Seiko Co Ltd 固体潤滑軸受装置
US6854351B2 (en) * 2001-11-14 2005-02-15 Nsk Ltd. Linear motion device, rolling device and separator for rolling device
JP4430316B2 (ja) * 2003-02-28 2010-03-10 Ｔｈｋ株式会社 状態検出装置及び状態検出方法並びに状態検出用プログラム及び情報記録媒体
JP4771334B2 (ja) * 2004-08-31 2011-09-14 Ｔｈｋ株式会社 状態検出装置及び状態検出方法並びに状態検出用プログラム及び情報記録媒体、状態表示装置及び状態表示方法並びに状態表示用プログラム及び情報記録媒体
JP2007310611A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Ntn Corp 軸受使用設備機器の監視・診断システム
WO2009047282A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Rexnord Marbett S.R.L. A system and a method for remotely monitoring the operational life of conveyors of articles
CN101586629A (zh) * 2008-05-19 2009-11-25 瓦房店第一轧机轴承制造有限公司 一种高精度长寿命圆锥滚子滚道
CN101957261B (zh) * 2010-04-21 2012-05-16 中国人民解放军国防科学技术大学 滚动轴承多功能疲劳寿命试验台
DE102010017113B4 (de) * 2010-05-27 2013-07-18 Hiwin Technologies Corp. Getriebe mit einer Sensoreinrichtung
DE112012003767B4 (de) * 2011-09-09 2017-04-06 Thk Co., Ltd. Bewegungsführungsvorrichtung
DE102015100655A1 (de) * 2015-01-19 2016-07-21 Cord Winkelmann Linearführungseinrichtung für eine Vorschubachse einer Werkzeugmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018109822A (ja) 2018-07-12
TWI757399B (zh) 2022-03-11
KR102328346B1 (ko) 2021-11-18
WO2018123803A1 (ja) 2018-07-05
US20200124091A1 (en) 2020-04-23
JP6952465B2 (ja) 2021-10-20
CN110140091A (zh) 2019-08-16
CN110140091B (zh) 2022-02-25
KR20190098244A (ko) 2019-08-21
US10738827B2 (en) 2020-08-11
DE112017006636T5 (de) 2019-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI721238B (zh) 運動導引裝置的壽命診斷裝置、方法、程式及系統
CN108474702B (zh) 运动引导装置的负荷测量系统和负荷测量方法以及运动引导装置的寿命算出方法
TW201830317A (zh) 管理系統、及運動導引裝置
Wu et al. The effect of bending loads on the dynamic behaviors of a rolling guide
US20230294281A1 (en) Multi-legged robot load balancing method, multi-legged robot, and storage medium
JP2014238376A (ja) 測定装置
TW201834783A (zh) 加工控制系統、及運動導引裝置
CN109079552B (zh) 一种基于柔顺并联机构的三轴刀具伺服装置
Nguyen et al. Reliability-based analysis and optimization of the gravity balancing performance of spring-articulated serial robots with uncertainties
JP2018119840A (ja) 測定装置
JP6104569B2 (ja) 形状測定装置、インピーダンス検出器及びインピーダンス検出方法
WO2018139261A1 (ja) ワーク搬送制御システム、及び運動案内装置
Chen et al. A comparative study of joint clearance effects on dynamic behavior of planar multibody mechanical systems
JP6481469B2 (ja) 面間距離測定装置及び方法
Ohno et al. Trajectory design based on joint impact index for detecting joint clearance in parallel robot
US20240025061A1 (en) Damage-point estimation device and damage-point estimation method
US20240051131A1 (en) Gap detection device and gap detection method for robot joint
Lattanzi et al. An efficient motion planning algorithm for robot multi-goal tasks
Alshihabi et al. Enhancing the reliability of a robotic arm through lightweighting and vibration control with modal analysis and topology optimization
Shi A Narrow Vertical Beam Based Structure for Passive Pressure Measurement Using Two-Material 3D Printing
Dehkordi et al. A new algorithm for gravity compensation of a 3-UPU parallel manipulator